8 Compactación Aashto practica de mecanica de suelos PDF

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es la realizacion de una practica de laboratorio de mecanica de suelos, ayuda a saber como es la elaboracion de la misma y una tabla para anotar los datos....

Description

Guía Básica de Laboratorio de Mecánica de Suelos / 2018-B.

Guía básica para el desarrollo de prácticas de laboratorio de mecánica de suelos RIESGOS POR EL TRABAJO EN EL LABORATORIO DE OBRAS CIVILES. 

 

Quemaduras en manos  Por el uso de horno sin guantes o pinzas  Por uso de estufa, al encenderla o por el manejo de utensilios o herramientas Explosiones  Por acumulación de gas en el majeo de la estufa, por fugas o mal estado de los equipos Lesiones en pies y manos por caída de cuerpos pesados  Por la caída de pesos (placas de acero) en el manejo del consolidómetro  Por caída el marco de transferencia de carga del consolidómetro  Por la caída de pesos (placas de acero) en el manejo del marco triaxial

Equipo de seguridad personal      

Bata Bota tipo industrial Lentes de trabajo Pantalón de gabardina o mezclilla Guantes de carnaza Tapa boca

Equipo básico propio de cada grupo de trabajo 

1 Franela *



1 Flexómetro* 3 m.



1 Brocha* 2 pulgadas de ancho



Marcador permanente*

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REPORTE DE PRÁCTICA REALIZADA.

Práctica 8 Compactación AASHTO Estándar. [Referencia a Norma SCT M-MMP-1-09-06]  

  

Un reporte por equipo Contenido del reporte: o Instrumento de evaluación (portada del reporte) o Los datos de la práctica y de los integrantes del equipo deben presentarse de manera clara y completa en el instrumento de evaluación correspondiente o Tablas y formatos de la práctica o Tipo de sondeo realizado o Croquis a detalle de la estructura del suelo en cada sondeo o Croquis general de la localización del lugar del sondeo o Tipo de muestreo realizado o Reporte fotográfico de campo y Laboratorio o Conclusiones e interpretación de los resultados Revisiones para la elaboración del reporte (si es necesario): En las horas de asesoría que indique el facilitador de la asignatura Revisiones de los resultados de la práctica para la elaboración del reporte (si es necesario) después de realizada y hasta un día antes de su entrega. Entrega una semana después de realizada

.B. OBJETIVO DE LAS PRUEBAS Las pruebas permiten determinar:  La curva de compactación de los materiales para terracerías y a partir de ésta  Inferir su masa volumétrica seca máxima y su contenido de agua óptimo. Consisten en determinar las masas volumétricas secas de un material compactado con diferentes contenidos de agua, mediante la aplicación de una misma energía de compactación mediante una prueba dinámica y graficando los puntos correspondientes a cada determinación, trazando así la curva de compactación del material.

CONCLUSIONES  Curva de compactación 



Masa volumétrica seca máxima d y el contenido de agua optima Op %., Peso volumétrico húmedo

húm.

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DESCRIPCIÓN DEL EQUIPO. .D.1. MOLDES Metálicos de forma cilíndrica de 101,6 ± 0,4 y 152,4 ± 0,7 mm de diámetro interior, dependiendo de la variante de la prueba que se realice, de volúmenes V y masas Wt conocidos, provistos de una placa de base metálica a la cual se asegura el cilindro y una extensión o collarín removible con diámetro interior igual al del cilindro, con la forma y dimensiones indicadas en la Fig. 1 de este manual EQUIPO. 

Molde o Cilindro de compactación AASHTO Estándar (Proctor Estándar) { 1 cilindro + 1 Collarin + base }

FIGURA 1.- Moldes cilíndricos para las pruebas de compactación AASHTO

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Tabla 1. Equipo para Compactación AASHTO Estándar. Cant.

1

Equipo /Herramienta

Cant.

Equipo /Herramienta

2

1

Molde o Cilindro de compactación AASHTO Estándar { Cilindro + Collarín + Base } Pisón de compactación 2.5 kg

1

Charolas de 40 x 60 x 10 cm

1

1

Regla metálica, de arista cortante de aproximadamente 25 cm de largo O arco con segueta Bascula una con capacidad mínima de 10 kg y aproximación de 5 g. Peso patrón de bronce 1 Kg

1

Nivel de hilo Contrapeso 5 Kg para báscula 10 Kg de capacidad. Extractor hidráulico de muestras Maneral para extractor Placa circula para extracción de suelo Base cúbica para compactación

10 1

Probeta de 500 cm3 y graduaciones a cada 50 cm3. Probeta de 100 cm3 y graduaciones a cada 10 cm3. Capsulas de aluminio Cincel

1 1 1 1

Malla Núm. 4 Aceite usado Brocha 2” Horno

1 1 1 1 1 1 1 1

2

1 1

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Contrapeso 2 Kg para báscula 10 Kg de capacidad. Contrapeso 1 Kg para báscula 10 Kg de capacidad. Bascula una con capacidad mínima de 2 600 g y aproximación de 0.1 g Contrapeso 500 g para bascula 2 600 g de capacidad.

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.E. VARIANTES DE LA PRUEBA. E.1. Variante A, que se aplica a materiales que pasan la malla Núm. 4 (4.75 mm) y se compactan en el molde de 101,6 mm de diámetro interior. E.2. Variante B, que se aplica a materiales que pasan la malla Núm. 4 (4.75 mm) y se compactan en el molde de 152,4 mm de diámetro interior. E.3. Variante C, que se aplica a materiales que pasan la malla 3/4” (19.00 mm) y se compactan en el molde de 101.6 mm de diámetro interior. E.3. Variante D, que se aplica a materiales que pasan la malla 3/4” (19.00 mm) y se compactan en el molde de 152.4 mm de diámetro interior. TABLA 1.- Características de los pisones de compactación Tipo de prueba Estándar Modificada

Masa del pisón, kg Diámetro del pisón, mm Altura de caída del pisón, cm

2,5 ± 0,01 50,8 30,5 ± 0,01

4,54 ± 0,01 50,8 45,7 ± 0,01

TABLA 2.- Pisones y número de capas para las pruebas AASHTO Tipo de prueba Estándar Modificada

Masa del pisón, kg Número de capas del material

2,5 ± 0,01 3

TABLA 2.- Pisones y número de capas para las pruebas AASHTO Tipo de prueba A B

Tamaño máximo del material, mm Tamaño de la muestra de prueba, kg Diámetro int. Del molde, mm Número de golpes por capa

4,75 (Núm. 4) 7.5 4.0 152,4 ± 0,7 101,6 ± 0,4 56 25

4,54 ± 0,01 5

C

D

19,0 (3/4”) 4.0 101,6 ± 0,4 25

7.5 152,4 ± 0,7 56

.F. PREPARACIÓN DE LA MUESTRA. Compactación AASHTO Estándar Variante A  4 000 g, Material Seco Suelto y Disgregado que pase la malla número 4  Se homogeniza perfectamente el material que constituye la porción de la prueba

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.G. PROCEDIMIENTO DE LAS PRUEBAS 1. A la porción preparada (4000 g), se le agrega la cantidad de agua necesario para que una vez homogenizada, tenga un contenido de agua inferior en 4 a 6% respecto al óptimo estimado. 2. En caso de que se hayan formado grumos durante la incorporación del agua, se revuelve el material hasta disgregarlo totalmente. Se mezcla cuidadosamente la porción para homogenizarla y se divide en tres fracciones aproximadamente iguales, en el caso de la prueba estándar. 3. Se coloca una de las fracciones de material en el molde con su respectiva extensión el cual se apoya en el bloque de concreto para compactar el material con el pistón que corresponda, aplicando 25 golpes, repartiendo uniformemente los golpes en la superficie de cada capa, como se muestra en la Fig. 2, para el caso de la prueba estándar se utiliza el pisón de 2,5 kg, con una altura de caída libre de 30,5 cm. Se escarificará ligeramente la superficie de la capa compactada y se repetirá el procedimiento descrito para las capas subsecuentes. 4. Terminada la compactación de todas las capas, se retira la extensión del molde y se verifica que el material no sobresalga del cilindro en un espesor promedio de 1,5 cm como máximo; de lo contrario la prueba se repetirá utilizando de preferencia una nueva porción de prueba con masa ligeramente menor que la inicial. En el caso de que no exceda dicho espesor, se enrasa cuidadosamente el espécimen con regla metálica. 5. A continuación, se determina la masa del cilindro con el material de prueba y se registra como Wi, en g (gramos) anotándola en una hoja de registro, como la mostrada en la tabla 8 de esta guía. 6. Se saca el espécimen del cilindro, se corta longitudinalmente y de su parte central se obtiene una

 %, se registran los datos correspondientes a esta determinación en la misma hoja de registro (tabla 8). 7. Se incorporan las fracciones del espécimen al material que sobró al enrasarlo, en su caso, se porción representativa para determinar su contenido de agua

disgregan los grumos, se agrega aproximadamente 2% de agua (Agua +) con respecto a la masa inicial de la porción de prueba y se repiten los pasos descritos en numerales 2 a 6 de esta guía. 8. Con la misma proporción de prueba se repite lo indicado en el numeral 7 de esta guía, incrementando sucesivamente su contenido de agua, hasta que dicho contenido sea tal que el último espécimen elaborado presente una disminución apreciable en su masa con respecto al anterior. Para definir convenientemente la variación de la masa volumétrica de los especímenes elaborados respecto a sus contenidos de agua, se requiere compactar cuatro a cinco especímenes, que en la segunda determinación de la masa del cilindro con el espécimen húmedo sea mayor que la última. En materiales degradable es conveniente preparar muestras de prueba diferentes para cada determinación. R. Cervantes

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CÁLCULOS Y RESULTADOS 9. En la hoja de registro Tabla 8 de esta guía se anota la masa volumétrica del material húmedo de cada espécimen; para calcular se emplea la siguiente expresión m  Wi Wt  1000 V Donde: .m = Masa volumétrica del material húmedo, ( kg/cm3 ) Wi = Masa del cilindro con el material húmedo compactado, ( g ) Wt = Masa del cilindro, ( g ) V = Volumen del cilindro, ( cm3 )

10. Se calcula y se registra en la hoja de registro Tabla 8 de esta guía la masa volumétrica seca de cada espécimen, empleando la siguiente expresión: d  m  100 100  % Donde: .d = Masa volumétrica seca del espécimen, ( kg/m3 ) .m = Masa volumétrica del material húmedo, (kg/m3 )

 = Contenido de agua del espécimen, ( % ) 11. En una gráfica como la indicada en la figura 8.1 anexa, de esta guía, en la que en el eje de las ordenadas se indican las masas volumétricas secas .d y en el de las abscisas los contenidos de agua

, se dibujan los puntos correspondientes a cada espécimen, los que se unen con una línea

continua de forma aproximadamente parabólica denominada curva de compactación, la que determina la variación de la masa volumétrica seca del material para diferentes contenidos de agua y una misma energía de compactación, como la que se ilustra en la misma figura. 12. Se determina y reporta la masa volumétrica máxima seca del material .dmáx, en kg/m3 y su contenido de agua óptimo, o, en %, que se obtiene en forma gráfica de la curva de compactación. La ordenada en el puno más alto de dicha curva representa la masa volumétrica seca máxima .dmáx, y la abscisa de ese punto, el contenido de agua óptimo, o. 13. En caso necesario, se determina la curva de saturación teórica del material, para lo que se calculan los contenidos de agua para las masas volumétricas secas .d, con los que el material compactado quedaría saturado .dsat. Este cálculo se realiza para 4 masas volumétricas secas diferentes, utilizando la siguiente expresión.

sat

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 o 1      100  d Ss 

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Donde: .sat = Contenido de agua para el cual el material, en las condiciones de compactación, estaría saturado, (%). Masa volumétrica seca del espécimen, ( kg/m3 )

.d = Masa volumétrica seca del material compactado ( kg/m3 ) Ss = Densidad relativa de sólidos del material, determinada según corresponda al tamaño de sus partículas.

.o = Masa volumétrica del agua destilada a 4°C, ( kg/m3 ), considerada en la práctica como 1000 kg / m3 14. .

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Tabla 8. Masa volumétrica seca máxima AASHTO Estándar (Proctor Estándar). Tipo de suelo: Lugar de procedencia: Tamaño máximo del material:

Profundidad de la muestra:

Compactación AASHTO Estándar

Datos

de

l a b o r a t o r i o

Contenido de agua Núm.

Agua

+

Cap

Capsula

Fecha:

Compactación AAHSTO Estándar del suelo

Capsula + suelo seco

Wt1

Capsula + suelo húmedo

g

W i2 g

W i3 g

%

Molde AASHTO

Peso Molde AASHTO

Volumen molde AASHTO

Peso molde + suelo compactado

Peso suelo compactado

Wt g

V

Wi g

Wi4 g

3

cm .

M V Húm.

M V Seca

m g / cm

d 3

g / cm

3



1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Integrantes del equipo: 1.________________________________________ 2. ___________________________________ 3. _______________________________________ 4.________________________________________ 5. ___________________________________ 6. _______________________________________ 7.________________________________________ 8. ___________________________________ 9. _______________________________________

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

Masa volumétrica seca máxima dmáx Compactación AASHTO Estándar 1,550 1,540 1,530

d (Kg/m3)

1,520 1,510 1,500 1,490 1,480 1,470 1,460 1,450 18%

19%

20%

21%

22%

23%

%

24%

25%

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26%

27%

28%

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Tabla 8. Masa volumétrica seca máxima AASHTO Estándar (Proctor Estándar). Tipo de suelo: Arcilla Negra Lugar de procedencia: Cimentación Laboratorio de computo Profundidad de la muestra: 2.50 m

Tamaño máximo del material: pasa la malla núm. 4

Compactación AASHTO Estándar

Datos

de

l a b o r a t o r i o

Contenido de agua Núm.

1 2

Agua

Cap

+ - -‘+2%

35 43

Capsula

Capsula + suelo seco

Wt1

Capsula + suelo húmedo

g

W i2 g

W i3 g

38.00

193.80

169.00

47.20

204.20

Fecha: 30 nov 2018

Compactación AAHSTO Estándar del suelo

%

Molde AASHTO

177.00

Peso Molde AASHTO

Volumen molde AASHTO

Peso molde + suelo compactado

Peso suelo compactado

Wt g

V cm .

Wi g

W i4 g

g / cm

3

M V Húm.

M V Seca

m

d 3

g / cm

3

18.93

A-1

2750.0

2133.00

6449.0

3699.0

1.734

1.458

20.96

A-1

2750.0

2133.00

6619.0

3869.0

1.814

1.500

3

‘+2%

53

52.30

198.10

171.00

22.83

A-1

2750.0

2133.00

6711.0

3961.0

1.857

1.512

4

‘+2%

A-3

28.90

172.40

143.80

24.89

A-1

2750.0

2133.00

6741.0

3991.0

1.871

1.498

5

‘+2%

B-5

41.50

187.90

156.80

26.97

A-1

2750.0

2133.00

6743.0

3993.0

1.872

1.474



6 7 8 9 10

Integrantes del equipo: 1.________________________________________ 2. ___________________________________ 3. _______________________________________ 4.________________________________________ 5. ___________________________________ 6. _______________________________________ 7.________________________________________ 8. ___________________________________ 9. _______________________________________

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

d (Kg/m3)

Masa volumétrica seca máxima dmáx Compactación AASHTO Estándar 1.550 1.540 1.530 1.520

 dmáx = 1510.2 Kg/m3. Op % = 22.7%

1.510 1.500 1.490

1.480 1.470 1.460

1.450 18%

19%

20%

21%

22%

23%

24%

25%

26%

27%

28%

% Fig. 8.1 Curva de compactación AASHTO Estándar

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