e q u i v a l e n t e d e a r e n a

II NN GG EE NN II EE RR ÍÍ AA CC II VV II LL

LL AA BB OO RR AA TT OO RR II OO DD EE VV II AA SS II

P r u e b a d e : E q u i v a l e n t e d e a r e n a

Ing. Luz Marina

Hugo Gradiz Murillo 10641279

Joel Cruz Lazo 10421269

Tegucigalpa M.D.C. Honduras

22 de julio del 2011

Equivalente de arena Laboratorio de Vías de Comunicación I

Hugo Gradiz Murillo y Joel Lazo

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RESUMEN

La prueba de equivalente de arena nos determina si se puede utilizar este material en la

construcción de carreteras, en la prueba de laboratorio se obtuvo el los siguientes

resultados:

Equivalente de arena de 62%

Tolerancia entre las dos pruebas realizadas a la arena es de 4%.

Según las Especificaciones Generales para Construcción de Caminos de Honduras, el valor

del Equivalente de Arena del material que pasa por la malla No. 4 deberá ser mayor de

45%, y la tolerancia no sebe ser mayor que 5%.

Por lo que este material es bueno para ser usado en la construcción de carreteras.



3

INTRODUCCIÓN

Este ensayo se realizará en suelos destinados a infraestructuras viales como, carreteras,

autovías, vías urbanas, etc., para mezclas bituminosas y asfalto. Es necesario que las

distintas capas de suelo dispuestas por debajo de la capa de asfalto posean un equivalente

de arena normalmente superior a 25 o 30 dependiendo del tráfico que soporte, de esta

manera se consigue que dichas capas sean drenantes y no contaminantes simultáneamente.

Que los estratos inferiores sean drenantes, es decir, posean un coeficiente de permeabilidad

elevado, nos asegura que no va a quedar agua retenida en las distintas capas. De lo

contrario, el agua acumulada, daría lugar a la formación de pequeñas bolsas, como puede

verse en la figura 1, pudiendo provocar el agrietamiento de la capa de asfalto por la

sobrepresión del agua, cuando se produzca la rodadura de vehículos por el firme de la

carretera. Que simultáneamente dichas capas sean no contaminantes implica que el

contenido de arcilla de las mismas es bajo. Si el contenido de arcilla es mínimo no se

producirá una gran disolución de la misma en agua y si además se cumple que las capas son

drenantes no podrá alcanzar la capa de asfalto contaminándola.

La arcilla es un material con una permeabilidad muy baja lo que dificulta el paso del agua a

través de ella, si se produce la disolución de la misma en agua, al ser el asfalto una capa

permeable hace que la disolución de arcilla drene tanto en sentido descendente como

ascendente provocando la contaminación de la capa de asfalto y agrietándolo.

Se trata de un ensayo de obra que es útil para señalar la existencia de un material granular

peligroso por contener exceso de finos (partículas de suelo que pasan por el tamiz Nº200 de

la ASTM). Es útil por su sencillez, pero no se le puede dar a sus resultados otro significado

que el de un ensayo aproximado. Es especialmente útil para suelos granulares con pequeña

proporción de material plástico ya que en ellos la determinación de los límites de Atterberg

es muy difícil realizarla con exactitud. En cambio, su identificación por el ensayo de

Equivalente de arena es suficientemente correcta. Según Escario y Escario (1960), un

E.A.>75 indica un material granular propio para hormigones y morteros hidráulicos; un



4

E.A.<25 indica un suelo plástico muy peligroso. Equivalentes de arena entre 25 y 75

indican que el suelo ensayado posee un porcentaje de finos pequeño.

Las muestras sobre las que se va a realizar el ensayo deben ser secadas a una temperatura

de 95 a 120ºC. Los ensayos con suelos húmedos dan generalmente valores del equivalente

de arena más bajos. No obstante, se puede ahorrar tiempo no secando las muestras en

ensayos "in situ". Esto es admisible y los resultados válidos, siempre que se encuentren

dentro de las especificaciones de la norma, si no es así deberán ser ensayados de nuevo,

secándolas previamente.



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INDICE GENERAL

Índice de contenido OBJETIVOS. ............................................................................................................................................... 6 EQUIPO DE LABORATORIO. ................................................................................................................... 7 MATERIAL DE LABORATORIO. ............................................................................................................ 12 PROCEDIMIENTO. .................................................................................................................................. 13 DATOS. ..................................................................................................................................................... 17 CALCULOS. ............................................................................................................................................. 18 RESULTADOS .......................................................................................................................................... 19 CONCLUSIONES...................................................................................................................................... 19 RECOMENDACIONES ............................................................................................................................. 19 BIBLIOGRAFIA. ....................................................................................................................................... 20

Índice de ilustraciones Ilustración 1: Embudo .................................................................................................................................. 7 Ilustración 2: Gotero ..................................................................................................................................... 7 Ilustración 3: Latita ...................................................................................................................................... 8 Ilustración 4: Cronometro ............................................................................................................................. 8 Ilustración 5: Tamiz #4 ................................................................................................................................. 8 Ilustración 6: Regla ...................................................................................................................................... 8 Ilustración 7: Espátula .................................................................................................................................. 9 lustración 8: Escalera .................................................................................................................................... 9 Ilustración 9: Lector con peso ..................................................................................................................... 10 Ilustración 10: Probeta ................................................................................................................................ 10 Ilustración 11: Tapón de caucho.................................................................................................................. 10 Ilustración 12: Tuvo irrigador ..................................................................................................................... 10 Ilustración 13: Tubo de goma y Pinza ......................................................................................................... 11 Ilustración 14: Agitador mecánico............................................................................................................... 11 Ilustración 15: Muestra de arena (representativa) ......................................................................................... 12 Ilustración 16: Agua ................................................................................................................................... 12 Ilustración 17: Solución de trabajo (Stock) .................................................................................................. 12

Índice de tablas Tabla 1: Lectura de arcilla y arena .............................................................................................................. 17 Tabla 2: Lectura real de la arena ................................................................................................................ 18 Tabla 3: Resultados .................................................................................................................................... 19

Índice de ecuaciones Ecuación 1:%de arena con respecto a la arcilla ............................................................................................ 18 Ecuación 2: Promedio de equivalente de arena ............................................................................................ 18 Ecuación 3: % de tolerancia ........................................................................................................................ 18



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OBJETIVOS.

El ensayo consiste en un método rápido para la determinación de un índice representativo

de la proporción y características de finos, tales como arcilla, polvo, etc. que contiene un

suelo granular o un árido fino.



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EQUIPO DE LABORATORIO.

Tamiz #4 y fondo ASTM

Latita metálica de 85 cm3

Cuarteadora Mecánica, Marca ELE Modelo 23-3152

Embudo

Gotero

Sifón

Espátula.

Probeta cilíndrica con un diámetro interior de 32 mm y unos 430 mm.

Agitador mecánico, Marca Ploog Engineering, Serie SC1165-40902344.

Cronometro

Tapo de caucho

Un tubo irrigador de latón de unos 6 mm de diámetro

Un trozo de tubo de goma de unos 5 mm de diámetro

Gotero

Regla

Ilustración 1: Embudo

Ilustración 2: Gotero



8

Ilustración 3: Latita

Ilustración 4: Cronometro

Ilustración 5: Tamiz #4

Ilustración 6: Regla



9

Ilustración 5: Cuarteadora mecánica

Ilustración 7: Espátula

lustración 8: Escalera



10

Ilustración 9: Lector con peso

Ilustración 10: Probeta

Ilustración 11: Tapón de caucho

Ilustración 12: Tuvo irrigador



11

Ilustración 13: Tubo de goma y Pinza

Ilustración 14: Agitador mecánico



12

MATERIAL DE LABORATORIO.

Ilustración 15: Muestra de arena (representativa)

Ilustración 16: Agua

Ilustración 17: Solución de trabajo (Stock)



13

PROCEDIMIENTO.

PASO 1. Se vierte la arena en la cuarteadora mecánica y luego se toma el materia mas

uniforme y se repite este procedimiento asta obtener un materia bien uniforme.

PASO 2. La arena obtenida se pasa por el tamiz #4

PASO 3. Con el material que pasa el tamiz #4 llena la latita dándole pequeños golpes para

eliminar los vacios, una latita llena contiene un promedio de 110 gramos de suelo suelto y

aproximadamente unos 85 cm3



14

PASO 4. Llenada la latita se procede a enrasarla con la espátula y dejando una superficie

uniforme.

PASO 5. Se le agrego 85ml de stock en 4gal. de agua

PASO 6. Se vierte la mezcla de agua y stock en la probeta haciendo uso de un sifón que

esta sobre la escalera, hasta obtener una lectura de 4pulg en la probeta y se sierra la pinza

del sifón después se vierte el material de la latita en la probeta por medio del embudo.



15

PASO 7. Se deja reposar la mezcla por 10 min.

PASO 8. Pasados los 10 min. Se tapa la probeta con el tapón de caucho y se bate la probeta

después se coloca en el agitador mecánico por 45seg.



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PASO 9. Luego se quita el tapón de caucho y se dan pequeños golpes de forma circular con

la punta del sifón hasta que el nivel de la mezcla llega a cerca de la marca de15 pulg. Luego

se completa la mezcla con el gotero hasta obtener la lectura de 15 pulg.

PASO 10. Se deja reposar la mezcla por 20 min.



17

PASO 11. Se toma la lectura superior o lectura de arcilla con una regla y la lectura de la

arena se toma introduciendo el lector con peso dentro de la probeta.

Se repite el mismo procedimiento para otra muestra adicional

DATOS.

Lectura del nivel de agua en la probeta 4´´ que es igual a 10cm

Item Prueba 1,

lectura (cm)

Prueba 2,

lectura (cm)

Arcilla 6.7 6.8

Arena 14 14.3 Tabla 1: Lectura de arcilla y arena



18

CALCULOS.

4´´= 10 cms

Para obtener la lectura real de la arena le restamos 10cm a las lecturas de la arena y

obtenemos.

Item Prueba 1, lectura de

arena (cm.) – 10cm

Prueba 2, lectura de

arena (cm) – 10cm

Arena 14 - 10 = 4cm 14.3 – 10 = 4.3cm Tabla 2: Lectura real de la arena

Ecuación 1:%de arena con respecto a la arcilla

Prueba 1

%de arena con respecto a la arcilla *100= 4

6.7

Prueba 2

%de arena con respecto a la arcilla *100= 4.3 64%

6.8

= 60 %

=

Ecuación 2: Promedio de equivalente de arena

Promedio = 60% + 64 %

2

Promedio = 62%

ó equivalente de arena

%Tolerancia = %Prueba1-%Prueba2

Ecuación 3: % de tolerancia

%Tolerancia = 64%-60%

%Tolerancia = 4%



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RESULTADOS

Equivalente de arena 62%

% de tolerancia 4%

Tabla 3: Resultados

CONCLUSIONES

Según Escario y Escario (1960), equivalentes de arena entre 25 y 75 indican que el

suelo ensayado posee un porcentaje de finos pequeño.

El tamaño del suelo analizado es menor a 4.75mm, por lo que el suelo esta

compuesta por arena y partículas de limo y arcillas.

El suelo analizado es bueno para ser empleado en la construcción de carreteras ya

que el porcentaje de tolerancia debe ser menor a 5% y el equivalente de arena

mayor a 45%.

RECOMENDACIONES

No es prudente utilizar un agregado (o mezcla de agregados) que tenga un

Equivalente de arena #45% cuando el tratamiento actuará como capa de

recubrimiento, o # 40% en cualquier capa inferior en el caso de sistema bicapa o

tricapa.

El equivalente de arena deberá ser superior al 50%, en el ensayo efectuado sobre los

agregados antes de ingresar a la planta.

El valor del Equivalente de Arena del material que pasa por la malla No. 4 deberá

ser mayor de 45.

El equivalente de arena deberá ser 30% para la base.



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BIBLIOGRAFIA.

Guía de laboratorio de Vías de Comunicación I, UNITEC.

Copiado el 19 /07/2011 a las 5.00 pm

Las siguientes referencias fueron tomas del manual de carretas de Honduras.

Especificaciones Generales para Construcción de Caminos, Capítulo II – pág.330

Especificaciones Generales para Construcción de Caminos, Especificaciones

Especiales – pág. 16

Especificaciones Generales para Construcción de Caminos, Capítulo II – pág.327

Diseño de Pavimentos y Mantenimiento de Camino, Capítulo II – pág.96

Copiado el 19 /07/2011 a las 3:05 pm

http://www.construaprende.com/Lab/3/Prac3.html

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