ensayo de suelos para pavimentos

7/28/2019 Ensayo de Suelos Para Pavimentos

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TRABAJO DOMILICARIO N1

1. CARACTERSTICAS DE LOS SUELOS

a. COMPOSICIN QUMICA Y MINERALGICA

a.1.- COMPOSICION QUIMICA DEL SUELO

Estn constituidos por diferentes elementos qumicos, entre loscuales tienen especial importancia para nosotros los elementosnutritivos y aquellos relacionados con la gnesis del suelo.

Las rocas que constituyen la litsfera, que es la capa mssuperficial de la corteza terrestre, hasta una profundidad de unos

14 16 Km, est constituida bsicamente por Si y Al, por lo que se ladenomina SIAL. Segn su grado de abundancia los elementosqumicos que la constituyen se agrupan en rdenes:

1 orden: O, Si, Al, Fe.2 orden: Ca, Mg, K, Na.3 orden: Ti, Mn, P, Cl, S.

Los elementos del 1 orden constituyen el 90% de la litsfera y los

tres rdenes en conjunto el 99,9%.Si se compara la composicin media de las rocas con la de unacapa de suelo de 20 cm. de un rea templada, pueden registrarseobservaciones de la Tabla 1.

Tabla 1: Comparacin entre la composicin media de una rocay de un suelo de un rea templada.


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Se observa un marcado predominio del O y el Si y en el sueloestos son ms abundantes que en la roca, lo que significa que losminerales que los portan son ms resistentes a la alteracin. La disminucin de los alcalinos trreos y del Na es mayor que ladel K, en razn de que ste queda retenido en algunos mineralesms resistentes.

Los elementos nutritivos ms importantes se encuentran enescasa proporcin.

Los elementos qumicos que hemos considerado forman distintascombinaciones para constituir los minerales, que a su vez formandistintas asociaciones entre s para constituir las rocas.

a.2.- COMPOSICIN MINERALGICO DE LOS SUELOS

Es una sustancia que ocurre en la naturaleza, con una composicinqumica definida y que generalmente posee una estructuracristalina que a veces se expresa en una forma geomtricaexterna.

Clasificacin: Pueden adoptarse distintos criterios en suclasificacin.

Por su origen: los minerales del suelo pueden agruparse enMinerales primarios y Minerales secundarios.

Los primarios: tambin llamados Originales, son losformados directamente por la cristalizacin del magma. Sonlos que constituyen las rocas, especialmente las gneas seencuentran fundamentalmente en las fracciones gruesas delos suelos.

Los secundarios: tambin llamados autgenos o deneoformacin, derivan de los anteriores por procesos dealteracin o descomposicin y sntesis qumica.

Existen algunos minerales del suelo que pueden tener origenprimario o secundario, como el cuarzo.

Por su resistencia a la alteracin: pueden clasificarse enresistentes, difcilmente alterables y relativamente alterables.


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Por su composicin qumica: en forma muy generalizada losminerales se dividen en dos grandes grupos: Silicatados y NoSilicatados.

Minerales Si l icatados

Constituyen los minerales ms importantes en casi todaslas rocas madres y suelos. Estn constituidos por unconjunto de tetraedros de Si ensamblados entre s, lo queda lugar a estructuras de diferentes tipos, lo que permitesubdividirlos en 5 subclases:1. Nesosilicatos2. Sorosilicatos3. Inosilicatos

4. Filosilicatos5. Tectosilicatos

Minerales n o Si l icatados

Estn constituidos por:

1. Sulfuros2. xidos, Oxihidratos e Hidrxidos3. Fosfatos


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b. TAMAO DE PARTCULAS

Las partculas del suelo se clasifican portamao. El tamao de laspartculas del suelo le da textura al mismo y determina la cantidadde aire y humedad que tiene.

Los diferentes tamaos de las partculas tambin puedencontener diferentes cantidades de nutrientes en el suelo. Lacapacidad de las diferentes texturas del suelo para absorber ydrenar el agua tambin est determinada por el tamao de lasmismas.

ARCILLA

Las partculas de arcilla miden menos de 0.002 mm. La arcilla es eltipo ms pequeo de las partculas del suelo. Se siente pegajosacuando est hmeda, absorbe bien el agua y tambin es rica ennutrientes. El suelo que est lleno de partculas de arcilla no drenael agua bien y obstruye el flujo de aire.

CIENO

Las partculas de cieno miden de 0.06 mm a 0.002 mm. Son msgrandes que las partculas de arcilla, pero ms pequeas que laspartculas de arena. El cieno tiene una textura suave y forma unacostra cuando se moja. Esta costra hace difcil que el agua y el airelleguen al suelo.


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ARENA

Las partculas de arena miden de 2.0 mm a 0.06 mm. La arena esel tipo de partcula ms grande del suelo y debido asu tamao permite un drenaje rpido y mucho flujo de aire. Los

nutrientes se pueden agotar rpidamente de las partculas dearena. La arena puede sentirse granular o gruesa.

c. FORMA DE PARTCULAS

Con excepcin de los granos esfricos o cbicos, una soladimensin no puede determinar con exactitud el tamao de laspartculas de un suelo. Por eso, la clasificacin segn formaadquiere tanta importancia como su tamao. Los gelogos suelenemplear trminos tales como: en forma de disco, de hojas, de

varas, de esferas, etc., para describir la relacin predominante dedimensiones en las partculas.

En ingeniera de suelos, se clasifican los granos segn lassiguientes formas:

-Redondeadas-De cantos vivos-De cantos redondeados-Laminares o en escamas

-Alargadas o en bastones

La forma de las partculas influye en el comportamiento y lacapacidad portante de un suelo. En todos los granos se puedendeterminar los siguientes parmetros:

a) La esfericidadb) La angulosidadc) La planeidad

Los granos redondeados son los que se asemejan a una esfera. Elndice de redondez r se obtiene:


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Siendo r la sumatoria de los radios menores de los cantos vivos oredondeados de las partculas y R el radio del crculo inscripto. Nes el nmero de cantos salientes, como muestra la figura 1.3 a.

Los granos redondeados oponen mayor resistencia a serdesmenuzados y son capaces de resistir grandes cargas estticascon pequeas deformaciones.

2. CLASIFICACIN DE SUELOS ( CONSIDERAR LOS DIVERSOSSISTEMAS DE CLASIFICACIN)

2.1. S.U.C.S. (Sistema Unificado de Clasificacin de Suelos)

El Sistema de Clasificacin Unificado de los Suelos, presentadopor Arthur. Casagrande en la dcada de los 40 posee comoparmetros para determinar la clasificacin de los suelos lacomposicin granulomtrica y los lmites de Atterberg (LmiteLquido (LL) e ndice Plstico (IP)), adems de la presencia demateria orgnica. (Modificado del texto Mecnica de suelos deGonzalo Duque Escobar 2002 y del Manual de Carreteras de LuisBan Blzquez de 1999)

En esta clasificacin se dividen los suelos en tres grandes grupos:

- Suelos de Granulometra Gruesa- Suelos de Granulometra Fina- Suelos altamente orgnicos

Los suelos granulares se designan con estos smbolos:
https://lh5.googleusercontent.com/-1qa4M5idXWE/TYj-tPg8jyI/AAAAAAAAABg/k2nMFOBimXM/s1600/2.gifhttps://lh3.googleusercontent.com/-LkOKMfSjGCM/TYj-h8VfMmI/AAAAAAAAABY/rBq_LsiXjdA/s1600/1.gif


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Prefijos

- G: Grava, El 50% o ms es retenido en el Tamiz No. 4- S: Arena, S ms del 50% pasa el Tamiz No. 4

Sufijos

- W: bien gradado. P: mal gradado, Depende del Cu y Cc- M: Limoso. C: Arcilloso, Depende de WL y el IP

Si menos del 5% pasa el Tamiz No. 200, los sufijos son W oP, segn los valores de Cu y Cc. Si ms del 12% pasa el Tamiz No.200, los sufijos son M o C, dependiendo de WL e IP. Si el porcentajede finos est entre el 5% y el 12%, se utilizan sufijos dobles (clase

intermedia).

Los suelos finos se designan con estos smbolos.

Prefijos

- M: Limo- C: Arcilla- O: Orgnico

Sufijos

- L: Baja plasticidad (WL < 50%)- H: Alta plasticidad (WL > 50%)

Carta de plasticidad de CASA GRANDE


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De acuerdo a lo anterior, se generan el siguiente tipo degrupos para clasificacin:

- GW : Grava bien gradada, mezclas gravosas, poco o ningn fino.- GP : Grava mal gradada, mezclas grava arena, poco o ningnfino.- GM : Grava limosa, mezclas grava, arena, limo.- GC : Grava arcillosa, mezclas gravo arena arcillosas.- SW : Arena bien gradada.- SP : Arena mal gradada, arenas gravosas, poco o ningn fino.- SM : Arenas limosas, mezclas arena limo.- SC : Arenas arcillosas, mezclas arena arcilla.- ML : Limos inorgnicos y arenas muy finas, polvo de roca, limoarcilloso, poco plstico, arenas finas limosas, arenas finas arcillosas.

- CL : Arcillas inorgnicas de plasticidad baja a media, arcillasgravosas, arcillas arenosas, arcillas limosas, arcillas magras (pulpa)- OL : Limos orgnicos, arcillas limosas orgnicas de baja plasticidad.- MH : Limos inorgnicos, suelos limosos o arenosos finosmicceos o diatomceos (ambiente marino, naturaleza orgnicasilceo), suelos elsticos.- CH : Arcillas inorgnicas de alta plasticidad, arcillas gruesas.- OH : Arcillas orgnicas de plasticidad media a alta, limos orgnicos.- Pt : Turba (carbn en formacin) y otros suelos altamente orgnicos

En las Figuras 1, 2, 3 y 4 se pueden apreciar el procedimiento declasificacin de los suelos por medio del sistema USCS y lascaractersticas de los grupos de esta clasificacin.

2.1. A.A.S.H.T.O. (Asociacin Americana de Carreteras yTransportacin Funcionarios del Estado)

Este es el sistema del Departamento de Caminos de U.S.A.(HRB Highway Research Board), introducido en 1929 y adoptado

por la American Association of State Highway Officials entre otras. Es de uso especial para la construccin de vas, en especial paramanejo de subrasantes y terraplenes. (Modificado del texto Mecnicade suelos de Gonzalo Duque Escobar 2002 y del Manual deCarreteras de Luis Ban Blzquez de 1999)

Los grupos de suelos son 7, subdivididos en otros ms (para llegar a12)

a) Grueso granulares: 35% o menos pasa el Tamiz No. 200comprende


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- A-1, si menos del 20% pasa el Tamiz No. 200 y menos del50% pasa el Tamiz No. 40, pero en el pasa Tamiz No. 40 el IP


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2.1. El sistema BS (BRITISH STANDARDS)


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3. ENSAYOS DE SUELOS A REALIZAR

a. CONTENIDO DE HUMEDAD

1. OBJETIVO

El presente modo operativo establece el mtodo de ensayo paradeterminar el contenido de humedad de un suelo.

2. DEFINICIONES

2.1 La humedad o contenido de humedad de un suelo es la relacin,expresada como porcentaje, del peso de agua en una masa dada desuelo, al peso de las partculas slidas.

3. PRINCIPIO DEL MTODO

3.2 Se determina el peso de agua eliminada, secando el suelohmedo hasta un peso constante en un horno controlado a 110 5C*. El peso del suelo que permanece del secado en horno es usadocomo el peso de las partculas slidas. La prdida de peso debido alsecado es considerado como el peso del agua.

4. APARATOS

4.1 Horno de secado.- Horno de secado termostticamentecontrolado, de preferencia uno del tipo tiro forzado, capaz demantener una temperatura de 110 5 C.4.2 Balanzas.- De capacidad conveniente y con las siguientesaproximaciones: de 0.01 g para muestras de menos de 200 g de 0. 1g para muestras de ms de 200 g4.3 Recipientes.- Recipientes apropiados fabricados de material

resistente a la corrosin, y al cambio de peso cuando es sometido aenfriamiento o calentamiento continuo, exposicin a materiales de Phvariable, y a limpieza.4.4 Desecador (opcional).- Un desecador de tamao apropiado quecontenga slice gel o fosfato de calcio anhidro. Es preferible usar undesecante cuyos cambios de color indiquen la necesidad de surestitucin. (Ver Seccin 8.5)4.5 Utensilios para manipulacin de recipientes.- Se requiere el usode guantes, tenazas o un sujetador apropiado para mover ymanipular los recipientes calientes despus de que se hayan secado.4.6 Otros utensilios.- Se requiere el empleo de cuchillos, esptulas.Cucharas, lona para cuarteo, divisores de muestras, etc.


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5. MUESTRAS

5.1 Las muestras sern preservadas y transportadas de acuerdo a laNorma ASTM D-4220, Grupos de suelos B, C D. Las muestras quese almacenen antes de ser ensayadas se mantendrn encontenedores hermticos no corrobles a una temperatura entreaproximadamente 3 C y 30 C y en un rea que prevenga elcontacto directo con la luz solar. Las muestras alteradas sealmacenarn en recipientes de tal manera que se prevenga ominimice la condensacin de humedad en el interior del contenedor.5.2 La determinacin del contenido de humedad se realizar tanpronto como sea posible despus del muestreo, especialmente si seutilizan contenedores corrobles (tales como tubos de acero de pareddelgada, latas de pintura, etc.) o bolsas plsticas.

6. ESPECIMEN DE ENSAYO

6.1 Para los contenidos de humedad que se determinen enconjuncin con algn otro mtodo ASTM, se emplear la cantidadmnima de espcimen especificada en dicho mtodo si alguna fueraproporcionada.6.2 La cantidad mnima de espcimen de material hmedoseleccionado como representativo de la muestra total, si no se toma

la muestra total, ser de acuerdo a lo siguiente:

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6.2.1 Si se usa toda la muestra, sta no tiene que cumplir los

requisitos mnimos dados en la tabla anterior. En el reporte seindicar que se us la muestra completa.


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6.3El uso de un espcimen de ensayo menor que el mnimo indicadoen 6.2 requiere discrecin, aunque pudiera ser adecuado para lospropsitos del ensayo. En el reporte de resultados deber anotarsealgn espcimen usado que no haya cumplido con estos requisitos.6.4 Cuando se trabaje con una muestra pequea (menos de 200 g)que contenga partculas de grava relativamente grandes, no esapropiado incluirlas en la muestra de ensayo. Sin embargo en elreporte de resultados se mencionar y anotar el materialdescartado.6.5 Para aquellas muestras que consistan ntegramente de rocaintacta, el espcimen mnimo tendr un peso de 500 g. Porciones demuestra representativas pueden partirse en partculas mspequeas, dependiendo del tamao de la muestra, del contenedor yla balanza utilizada y para facilitar el secado a peso constante.

7. SELECCIN DEL ESPECIMEN DE ENSAYO

7.1 Cuando el espcimen de ensayo es una porcin de una mayorcantidad de material, el espcimen seleccionado ser representativode la condicin de humedad de la cantidad total de material. La formaen que se seleccione el espcimen de ensayo depende del propsitoy aplicacin del ensayo, el tipo de material que se ensaya, lacondicin de humedad, y el tipo de muestra (de otro ensayo, en

bolsa, en bloque, y las dems).7.2 Para muestras alteradas tales como las desbastadas, en bolsa, yotras, el espcimen de ensayo se obtiene por uno de los siguientesmtodos (listados en orden de preferencia):7.2.1 Si el material puede ser manipulado sin prdida significativa dehumedad, el material debe mezclarse y luego reducirse al tamaorequerido por cuarteo o por divisin.7.2.2 Si el material no puede ser mezclado y/o dividido, deberformarse una pila de material, mezclndolo tanto como sea posible.Tomar por lo menos cinco porciones de material en ubicacionesaleatorias usando un tubo de muestreo, lampa, cuchara, frotacho, oalguna herramienta similar apropiada para el tamao de partculamxima presente en el material. Todas las porciones se combinarnpara formar el espcimen de ensayo.7.2.3 Si no es posible apilar el material, se tomarn tantas porcionescomo sea posible en ubicaciones aleatorias que representarn mejorla condicin de humedad. Todas las porciones se combinarn paraformar el espcimen de ensayo.


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7.3 En muestras intactas tales como bloques, tubos, muestreadoresdivididos y otros, el espcimen de ensayo se obtendr por uno de lossiguientes mtodos dependiendo del propsito y potencial uso de lamuestra.7.3.1 Se desbastar cuidadosamente por lo menos 3 mm de materialde la superficie exterior de la muestra para ver si el material estestratificado y para remover el material que est ms seco o mshmedo que la porcin principal de la muestra. Luego se desbastarpor lo menos 5 mm, o un espesor igual al tamao mximo departcula presente, de toda la superficie expuesta o del intervalo queest siendo ensayado.7.3.2 Se cortar la muestra por la mitad. Si el material estestratificado se proceder de acuerdo a lo indicado en 7.3.3. Luegose desbastar cuidadosamente por lo menos 5 mm, o un espesor

igual del tamao mximo de partcula presente, de la superficieexpuesta de una mitad o el intervalo ensayado. Deber evitarse elmaterial de los bordes que pueda encontrarse ms hmedo o msseco que la porcin principal de la muestra.7.3.3 Si el material est estratificado (o se encuentra ms de un tipode material), se seleccionar un espcimen promedio, o individuales,o ambos. Los deben ser identificados apropiadamente en formatos,en cuanto a su ubicacin, o lo que ellos representen.

8. PROCEDIMIENTO

8.1 Determinar y registrar la masa de un contenedor limpio y seco (ysu tapa si es usada).8.2 Seleccionar de ensayo representativos de acuerdo a la Seccin7.8.3 Colocar el espcimen de ensayo hmedo en el contenedor y, sise usa, colocar la tapa asegurada en su posicin. Determinar el pesodel contenedor y material hmedo usando una balanza (vase 4.2)seleccionada de acuerdo al peso del espcimen. Registrar este valor.8.4 Remover la tapa (si se us) y colocar el contenedor con materialhmedo en el horno. Secar el material hasta alcanzar una masa

que se especifique otra temperatura. El tiempo requerido paraobtener peso constante variar dependiendo del tipo de material,tamao de espcimen, tipo de horno y capacidad, y otros factores.La influencia de estos factores generalmente puede ser establecidapor un buen juicio, y experiencia con los materiales que seanensayados y los aparatos que sean empleados.


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8.5 Luego que el material se haya secado a peso constante, seremover el contenedor del horno (y se le colocar la tapa si se us).Se permitir el enfriamiento del material y del contenedor atemperatura ambiente o hasta que el contenedor pueda sermanipulado cmodamente con las manos y la operacin del balanceno se afecte por corrientes de conveccin y/o est siendo calentado.Determinar el peso del contenedor y el material secado al homousando la misma balanza usada en8.3. Registrar este valor. Las tapas de los contenedores se usarn sise presume que el espcimen est absorbiendo humedad del aireantes de la determinacin de su peso seco.

9. CALCULOS

9.1 Clculos:Se calcula el contenido de humedad de la muestra, mediante lasiguiente frmula:


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10. REPORTE

10.1 El reporte deber incluir lo siguiente:10.1.1 La identificacin de la muestra (material) ensayada, tal comoel nmero de la perforacin, nmero de muestra, nmero de ensayo,nmero de contenedor, etc.10.1.2 El contenido de agua del espcimen con aproximacin al 1% al 0.1%, como sea apropiado dependiendo de la mnima muestrausada. Si se usa este mtodo conjuntamente con algn otro mtodo,el contenido de agua del espcimen deber reportarse al valorrequerido por el mtodo de ensayo para el cual se determin elcontenido de humedad.10.1.3 Indicar si el espcimen de ensayo tena una peso menor que

el indicado en 6.2.10.1.4 Indicar si el espcimen de ensayo contena ms de un tipo dematerial (estratificado, etc.).10.1.5 Indicar el mtodo de secado si es diferente del secado enhorno a 110 C ms menos 5 C.10.1.6 Indicar s se excluy algn material del espcimen de ensayo.

11. PRECISION Y EXACTITUD

11.1 Exactitud.- No existe valor de referencia aceptado para estemtodo de ensayo; por consiguiente, no puede determinarse laexactitud.

11.2 Precisin:

11.2.1 Precisin de un Operador- Simple.- El coeficiente de variacinde un operador simple se encontr en 2.7%. Por consiguiente, losresultados de dos ensayos conducidos apropiadamente por el mismooperador con el mismo equipo, no deberan ser considerados consospecha si difieren en menos del 7.8 % de su media.11.2.2 Precisin Multilaboratorio.- El coeficiente de variacinMultilaboratorio se encontr en 5.0%.Por consiguiente, los resultados de dos ensayos conducidos pordiferentes operadores usando equipos diferentes no deberan serconsiderados con sospecha a menos que difieran en ms del 14.0por ciento de su media.

12. REFERENCIAS NORMATIVAS

ASTM D 2216


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b. PESO ESPECFICO

1. OBJETIVO

1.1 Este modo operativo se utiliza para determinar el peso especfico

de los suelos y del relleno mineral (filler) por medio de un picnmetro.Cuando el suelo est compuesto de partculas mayores que el tamizde 2.38 mm (N 8), deber seguirse el mtodo de ensayo paradeterminar el peso especfico y la absorcin del agregado grueso,MTC E 206. Cuando el suelo est compuesto por partculas mayoresy menores que el tamiz de 2.38 mm (N 8), se utilizar el mtodo deensayo correspondiente a cada porcin. El valor del peso especficopara el suelo ser el promedio ponderado de los dos valores asobtenidos. Cuando el valor del peso especfico sea utilizado en

clculos relacionados con la porcin hidromtrica del anlisisgranulomtrico de suelos (modo operativo MTC E 109), debedeterminarse el peso especfico de la porcin de suelo que pasa eltamiz de 2.00 mm (N 10) de acuerdo con el mtodo que se describeen la presente norma.

2. DEFINICIN

Peso especfico. Es la relacin entre el peso en el aire de un ciertovolumen de slidos a una temperatura dada y el peso en el aire delmismo volumen de agua destilada, a la misma temperatura.

3. APARATOS

3.1Frasco volumtrico (picnmetro), de 100 a 500 cm3

de capacidad.3.2 Bomba de vaco, con tuberas y uniones, o en su defecto unmechero o un dispositivo para hervir el contenido del picnmetro.3.3 Homo o Estufa, capaz de mantener temperaturas uniformes yconstantes hasta 110 5C (230 9 F).

3.4Balanzas, una con capacidad de 1200 g y sensibilidad de 0.01 g,otra con capacidad de 200 g y sensibilidad de 0.001 g.3.5Pipeta.3.6Termmetro graduado, con una escala de 0 a 50 C (32 a 122 F)y con precisin de 0.1 C (0.18 F).3.7Cpsula de evaporacin.3.8Bao de agua (bao Mara).3.9 guantes de asbesto3.10Tamices de 2.36 mm (N 8) y 4.75 mm (N 4).


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4. CALIBRACIN DEL PICNMETRO

El peso del picnmetro lleno de agua debe ser calibrado para variastemperaturas. El picnmetro con agua se calibra directamente dentrodel intervalo de temperaturas que se espera encontrar en ellaboratorio. El proceso de calibracin es el siguiente:

4.1 Llnese el picnmetro con agua destilada o desmineralizada, sinburbujas de aire, hasta una altura algo menor que la marca decalibracin y colquese al bao Mara hasta que se equilibre sutemperatura con la del bao.

Squese el picnmetro del bao Mara, ajstese con una pipeta elnivel del agua en el picnmetro de manera que la parte de abajo del

menisco coincida con la marca de calibracin en el cuello delpicnmetro y remuvase el agua que se encuentre adherida en laparte interior del cuello por encima de la marca de calibracin; luego,psese el picnmetro con agua con una precisin de 0.01 g.Inmediatamente despus de la pesada, agtese el picnmetrosuavemente y determnese la temperatura del agua con una precisinde 0.1 C, introduciendo el termmetro hasta la mitad de laprofundidad del picnmetro.

4.2Reptase el procedimiento anterior aproximadamente a la mismatemperatura. Luego, hganse dos determinaciones adicionales, una ala temperatura del laboratorio y otra a una temperaturaaproximadamente 5 C (9 F) menor que la temperatura dellaboratorio.4.3Dibjese una curva de calibracin que muestre la relacin entrelas temperaturas y los pesos correspondientes del picnmetro msagua. Preprese la curva de calibracin para cada picnmetro que seutilice en la determinacin de los pesos especficos y consrvenseesas curvas en el archivo.

Nota 1.No se debe utilizar la misma curva de calibracin para todoslos picnmetros de igual capacidad. Cada uno de los picnmetros,an los de igual capacidad, tienen pesos diferentes; por lo tanto,debern ser individualmente calibrados. Si el picnmetro no estlimpio, la curva de calibracin no ser vlida, porque cambia su peso.Tambin, si la parte interior del cuello del picnmetro no est limpia,se formar un menisco irregular.


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Cuando se calibra el picnmetro para una temperatura menor que ladel laboratorio, hay una tendencia a que se condense agua en laparte interior del picnmetro, aun cuando se haya tenido muchocuidado en el secado y la pesada se haya realizado rpidamente.Siempre que sea posible, la pesada debe hacerse a la mismatemperatura a la cual est el picnmetro.

5. PREPARACIN DE LA MUESTRA

5.1Debe tenerse especial cuidado en obtener muestrasrepresentativas para la determinacin del peso especfico de losslidos. La muestra de suelo puede ensayarse a su humedad natural,o puede secarse con la estufa; sin embargo, algunos suelos,

principalmente aquellos que tienen un alto contenido de materiaorgnica, son muy difciles de rehumedecer despus de que se hansecado al horno. Estos suelos pueden ser ensayados sin habersesecado previamente en el horno, en cuyo caso, el peso de la muestraseca se determina al final del ensayo.5.2Cuando la muestra contenga partculas de dimetros mayores ymenores que la abertura del tamiz de 2.38 mm (N 8), la muestradebe ser separada por dicho tamiz y debe determinarse el pesoespecfico de la fraccin fina [pasante del tamiz de 2.38 mm (N 8)] y

el peso especfico aparente de la fraccin gruesa. El valor del pesoespecfico para la muestra total viene dado por la siguiente expresin:


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7. CLCULOS

Las siguientes cantidades se obtienen por pesada directa.

a) Peso del picnmetro + agua + slidos a la temperatura del ensayo= W1 (g).

b) Peso de la tara + suelo seco (g). El peso de la tara debe serrestado de este valor para obtener el peso del suelo seco, W0.

El peso especfico de los slidos se calcula con dos decimales,

mediante la siguiente frmula:

Dnde:

K = Factor de correccin basado en el peso especfico del agua a20 C (vase Tabla 1).W2 = Peso del picnmetro ms agua a la temperatura del ensayo,en gramos (obtenido de la curva de calibracin como se indica en laFigura 1).Wo = Peso del suelo seco (g).W1 = Peso del picnmetro + agua + suelo (g).


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3.4 En el modo operativo MTC E 106 se dan indicaciones para lapesada del suelo secado al aire y seleccionado para el ensayo, ascomo para la separacin del suelo sobre el tamiz de 4,760 mm (N 4)por medio del tamizado en seco, y para el lavado y pesado de lasfracciones lavadas y secadas retenidas en dicho tamiz. De estos dospesos, los porcentajes, retenido y que pasa el tamiz de 4,760 mm (N4), pueden calcularse de acuerdo con el numeral 6.1.

Se puede tener una comprobacin de los pesos, as como de lacompleta pulverizacin de los terrones, pesando la porcin demuestra que pasa el tamiz de 4,760 mm (N 4) y agregndole estevalor al peso de la porcin de muestra lavada y secada en el horno,retenida en el tamiz de 4,760 mm (N 4)

4. ANLISIS POR MEDIO DE TAMIZADO DE LA FRACCINRETENIDA EN EL TAMIZ DE 4,760 mm (N 4).

4.1 Seprese la porcin de muestra retenida en el tamiz de 4,760 mm(N 4) en una serie de fracciones usando los tamices de:

75 mm (3"), 50 mm (2"), 38,1 mm (1"), 25,4 mm (1"), 19,0 mm ("),9,5 mm (3 /8"), 4.7 mm (N 4), o los que sean necesariosdependiendo del tipo de muestra, o de las especificaciones para elmaterial que se ensaya.

4.2 En la operacin de tamizado manual se mueve el tamiz o tamicesde un lado a otro y recorriendo circunferencias de forma que lamuestra se mantenga en movimiento sobre la malla. Debecomprobarse al desmontar los tamices que la operacin estterminada; esto se sabe cundo no pasa ms del 1 % de la parteretenida al tamizar durante un minuto, operando cada tamizindividualmente. Si quedan partculas apresadas en la malla, deben

separarse con un pincel o cepillo y reunirlas con lo retenido en eltamiz.

Cuando se utilice una tamizadora mecnica, se pondr a funcionarpor diez minutos aproximadamente; el resultado se puede verificarusando el mtodo manual.

4.3 Se determina el peso de cada fraccin en una balanza con unasensibilidad de 0.1 %. La suma de los pesos de todas las fracciones y

el peso, inicial de la muestra no debe diferir en ms de 1%.


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5. ANLISIS GRANULOMTRICO DE LA FRACCIN FINA

5.1 El anlisis granulomtrico de la fraccin que pasa el tamiz de4,760 mm (N 4) se har por tamizado y/o sedimentacin segn lascaractersticas de la muestra y segn la informacin requerida. Los materiales arenosos que contengan muy poco limo y arcilla,cuyos terrones en estado seco se desintegren con facilidad, sepodrn tamizar en seco.

Los materiales limo-arcillosos, cuyos terrones en estado seco norompan con facilidad, se procesarn por la va hmeda.

Si se requiere la curva granulomtrica completa incluyendo la

fraccin de tamao menor que el tamiz de 0,074 mm (N 200), lagradacin de sta se determinar por sedimentacin, utilizando elhidrmetro para obtener los datos necesarios. Ver modo operativoMTC E 109.

Se puede utilizar procedimientos simplificados para ladeterminacin del contenido de partculas menores de un ciertotamao, segn se requiera.

La fraccin de tamao mayor que el tamiz de 0,074 mm (N 200)se analizar por tamizado en seco, lavando la muestra previamentesobre el tamiz de 0,074 mm (N 200)

5.2 Procedimiento para el anlisis granulomtrico por lavado sobre eltamiz de 0,074 mm (N 200).Se separan mediante cuarteo, 115 g para suelos arenosos y 65 g

para suelos arcillosos y limosos, pesndolos con exactitud de 0.01g.

Humedad higroscpica. Se pesa una porcin de 10 a 15 g de loscuarteos anteriores y se seca en el horno a una temperatura de110 5 C (230 9 F). Se pesan de nuevo y se anotan los pesos.

Se coloca la muestra en un recipiente apropiado, cubrindola conagua y se deja en remojo hasta que todos los terrones seablanden.


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Se lava a continuacin la muestra sobre el tamiz de 0,074 mm (N200) con abundante agua, evitando frotarla contra el tamiz yteniendo mucho cuidado de que no se pierda ninguna partcula delas retenidas en l.

Se recoge lo retenido en un recipiente, se seca en el horno a unatemperatura de 110 5 C (230 9 F) y se pesa.

Se tamiza en seco siguiendo el procedimiento indicado en lassecciones 4.2 y 4.3.

6. CLCULOS

6.1 Valores de anlisis de tamizado para la porcin retenida en eltamiz de 4,760 mm (N 4).

Se calcula el porcentaje que pasa el tamiz de 4,760 mm (N 4)dividiendo el peso que pasa dicho tamiz por el del suelooriginalmente tomado y se multiplica el resultado por 100. Paraobtener el peso de la porcin retenida en el mismo tamiz, rstese delpeso original, el peso del pasante por el tamiz de 4,760 mm (N 4).

Para comprobar el material que pasa por el tamiz de 9,52 mm (3/8"), se agrega al peso total del suelo que pasa por el tamiz de4,760 mm (N 4) el peso de la fraccin que pasa el tamiz de 9,52mm (3/8) y que queda retenida en el de 4,760 mm (N 4). Para losdems tamices continese el clculo de la misma manera.

Para determinar el porcentaje total que pasa por cada tamiz, sedivide el peso total que pasa entre el peso total de la muestra y semultiplica el resultado por 100.

6.2 Valores del anlisis por tamizado para la porcin que pasa eltamiz de 4,760 mm (N 4). Se calcula el porcentaje de material que pasa por el tamiz de0,074 mm (N 200) de la siguiente forma:


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Se calcula el porcentaje retenido sobre cada tamiz en la siguienteforma:

Se calcula el porcentaje ms fino. Restando en forma acumulativade 100% los porcentajes retenidos sobre cada tamiz.

6.3 Porcentaje de humedad higroscpica. La humedad higroscpicacomo la prdida de peso de una muestra secada al aire cuando seseca posteriormente al horno, expresada como un porcentaje delpeso de la muestra secada al horno. Se determina de la manerasiguiente:

7. OBSERVACIONES

7.1 El informe deber incluir lo siguiente: El tamao mximo de las partculas contenidas en la muestra. Los porcentajes retenidos y los que pasan, para cada uno de los

tamices utilizados. Toda informacin que se juzgue de inters.

Los resultados se presentarn: (1) en forma tabulada, o (2) en formagrfica, siendo esta ltima forma la indicada cada vez que el anlisiscomprenda un ensayo completo de sedimentacin.

Las pequeas diferencias resultantes en el empate de las curvasobtenidas por tamizado y por sedimento, respectivamente, se

corregirn en forma grfica.


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7.2 Los siguientes errores posibles producirn determinacionesimprecisas en un anlisis granulomtrico por tamizado. Aglomeraciones de partculas que no han sido completamentedisgregadas. Si el material contiene partculas finas plsticas, lamuestra debe ser disgregada antes del tamizado.

Tamices sobrecargados. Este es el error ms comn y ms serioasociado con el anlisis por tamizado y tender a indicar que elmaterial ensayado es ms grueso de lo que en realidad es.Para evitar esto, las muestras muy grandes deben ser tamizadas envarias porciones y las porciones retenidas en cada tamiz se juntarnluego para realizar la pesada.

Los tamices han sido agitados por un perodo demasiado corto o

con movimientos horizontales o rotacionales inadecuados. Lostamices deben agitarse de manera que las partculas seanexpuestas a las aberturas del tamiz con varias orientaciones y astengan mayor oportunidad de pasar a travs de l.

La malla de los tamices est rota o deformada; los tamices debenser frecuentemente inspeccionados para asegurar que no tienenaberturas ms grandes que la especificada.

Prdidas de material al sacar el retenido de cada tamiz.

Errores en las pesadas y en los clculos.


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d. LMITES DE CONSISTENCIA

i. LIMITE LIQUIDO

1.OBJETIVO

1.1 El lmite lquido de un suelo es el contenido de humedadexpresado en porcentaje del suelo secado en el horno, cuando stese halla en el lmite entre el estado plstico y el estado lquido.

1.2 El valor calculado deber aproximarse al centsimo.

2. APARATOS

2.1Recipiente para Almacenaje. Una vasija de porcelana de 115 mm(4 ) de dimetro aproximadamente.

2.2 Esptula. De hoja flexible de unos 75 a 100 mm (3" 4) delongitud y 20 mm (") de ancho aproximadamente.

2.3Aparato del lmite lquido (o de Casagrande).

De operacin manual. Es un aparato consistente en una taza debronce con sus aditamentos, construido de acuerdo con lasdimensiones sealadas en la Figura 1.

De operacin mecnica. Es un aparato equipado con motor paraproducir la altura y el nmero de golpes. Figura 1. El aparato debedar los mismos valores para el lmite lquido que los obtenidos con elaparato de operacin manual.

2.4Acanalador. Conforme con las dimensiones crticas indicadas enlas figuras 1 y 2.

2.5 Calibrador. Ya sea incorporado al ranurador o separado, deacuerdo con la dimensin crtica "d" mostrada en la Figura 1, y puedeser, si fuere separada, una barra de metal de 10.00 0.2 mm (0.394 0.008") de espesor y de 50 mm (2") de largo, aproximadamente.

2.6Recipientes o Pesa Filtros. De material resistente a la corrosin, ycuya masa no cambie con repetidos calentamientos y enfriamientos.


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Deben tener tapas que cierren bien, sin costuras, para evitar lasprdidas de humedad de las muestras antes de la pesada inicial ypara evitar la absorcin de humedad de la atmsfera tras el secado yantes de la pesada final.

2.7Balanza. Una balanza con sensibilidad de 0.01 gr.

2.8 Estufa. Termostticamente controlado y que pueda conservartemperaturas de 110 5 C (230 9 F) para secar la muestra.

Tablas de Medidas


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Nota:La platina H debe incluir un tornillo de seguridad (I).

Cuando se usan acanaladores podr admitirse + QI mm de toleranciapara b.

Las patas para la base debern ser de material resistente.

Las unidades mtricas son las dimensiones requeridas; las inglesasson slo aproximadas.

DETERMINACIN DEL LMITE LQUIDO POR EL MTODO

MULTIPUNTO

3. MUESTRA

Tmese una muestra que pese 150 - 200 g de una porcin dematerial completamente mezclado que pase el tamiz de 0.425 mm(N 40).


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4. AJUSTE DEL APARATO

4.1 Deber inspeccionarse el aparato de lmite lquido para verificarque se halle en buenas condiciones del trabajo. El pin que conecta lataza no debe estar tan gastado que tenga juego lateral, ni el tornilloque la conecta, hallarse tan gastado por el largo uso. Inspeccinese,adems, el acanalador para verificar que las dimensiones lmites sonlas indicadas en las figuras 1 y 2.

Se considera desgaste excesivo, cuando el dimetro del punto decontacto sobre la base de la taza excede de 13 mm (0.5") o cuandocualquier punto sobre el borde de la misma se ha desgastadoaproximadamente en la mitad del espesor original. Aun cuando se

aprecie una ligera ranura en el centro de la taza, sta no es objetable.Pero si la ranura se pronuncia antes de que aparezcan otros signosde desgaste, debe considerarse que est excesivamente gastada ydeber reemplazarse.

Una base que est excesivamente desgastada puede pulirse;pero hasta cuando la tolerancia mostrada en la Figura 1 no exceda de2.5 mm (0.1") y la distancia entre la excntrica de la taza y la base semantenga dentro de la tolerancia especificada en la Figura 1.

4.2 Por medio del calibrador del mango del ranurador y la platina deajuste H (Figura 1), ajstese la altura a la cual se levanta la taza, detal manera que el punto que hace contacto con la base al caer estexactamente a 1 cm (0.394") sobre sta. Asegrese la platina deajuste H, apretando los tornillos con el calibrador, an colocado,comprubese el ajuste girando la manija rpidamente varias veces.Si el ajuste es correcto, un sonido de roce se oir cuando laexcntrica golpea contra la taza, si se levanta del calibrador o no se

oye ruido, hgase un nuevo ajuste.

5. PROCEDIMIENTO

5.1 Colquese la muestra de suelo en la vasija de porcelana ymzclese completamente con 15 a 20 ml de agua destilada,agitndola, amasndola y tajndola con una esptula en formaalternada y repetida. Realizar ms adiciones de agua en incrementosde 1 a 3 ml. Mzclese completamente cada incremento de agua con

el suelo como se ha descrito previamente, antes de cualquier nuevaadicin.


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5.3 Elvese y golpese la taza de bronce girando la manija F, a unavelocidad de 1,9 a 2,1 golpes por segundo, hasta que las dos mitadesde la pasta de suelo se pongan en contacto en el fondo de la ranura,a lo largo de una distancia de cerca de 13 mm (0.5"). Antese elnmero de golpes requeridos para cerrar la ranura.

En lugar de fluir sobre la superficie de la taza algunos suelos tiendena deslizarse. Cuando esto ocurra, deber a agregarse ms agua a lamuestra y mezclarse de nuevo, se har la ranura con el acanalador yse repetir el Punto 5.3; si el suelo sigue deslizndose sobre la tazade bronce a un nmero de golpes inferior a 25, no es aplicable esteensayo y deber indicarse que el lmite lquido no se puededeterminar.

5.4Squese una tajada de suelo aproximadamente del ancho de laesptula, tomndola de uno y otro lado y en ngulo recto con laranura e incluyendo la porcin de sta en la cual se hizo contacto, ycolquese en un recipiente adecuado.

Psese y antese. Colquese el suelo dentro de la pesa filtro en elhorno a 110 5 C (230 9 F) hasta obtener peso constante yvulvase a pesar tan pronto como se haya enfriado pero antes de quepueda haber absorbido humedad higroscpica. Antese este peso,

as como la prdida de peso debida al secamiento y el peso del agua.5.5 Transfirase el suelo sobrante en la taza de bronce a la cpsulade porcelana. Lvese y squese la taza de bronce y el ranurador yrmese de nuevo el aparato del lmite lquido para repetir el ensayo.

5.6 Reptase la operacin anterior por lo menos en dos ensayosadicionales, con el suelo restante en la vasija de porcelana, al que sele ha agregado agua suficiente para ponerlo en un estado de mayorfluidez. El objeto de este procedimiento es obtener muestras de talconsistencia que al menos una de las determinaciones del nmero degolpes requeridos para cerrar la ranura del suelo se halle en cadauno de los siguientes intervalos: 25-35; 20-30; 15-25. De estamanera, el alcance de las 3 determinaciones debe ser de 10 golpes.

6. CALCULOS

6.1 Calclese el contenido de humedad del suelo, expresndolocomo porcentaje del peso del suelo secado en el horno, como sigue:


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6.2 Preparacin de la curva de fluidez. Trcese una, "curva defluidez" que represente la relacin entre el contenido de humedad y elcorrespondiente nmero de golpes de la taza de bronce, en ungrfico de papel semilogartmico. Con el contenido de humedad comoordenada sobre la escala aritmtica, y el nmero de golpes comoAbscisa sobre la escala logartmica. la curva de flujo es una lnearecta promedia, que pasa tan cerca como sea posible a travs de lostres o ms puntos dibujados.

6.3 Lmite lquido. Tmese el contenido de humedad correspondientea la interseccin de la curva de flujo con la ordenada de 25 golpescomo lmite lquido del suelo y aproxmese este valor a un nmeroentero.

DETERMINACIN DEL LMITE LQUIDO POR EL MTODO DE UNPUNTO

7. APARATOS

Los mismos que se han descrito en el presente modo operativo.

8. PREPARACIN DEL ESPCIMEN DE ENSAYO

Preparar el espcimen en la misma forma como se describi en lassecciones antes descritas, excepto que en el mezclado el contenidode humedad se ajuste a una consistencia que requiere de 20 a 30

golpes de la copa de lmite lquido para cerrar la ranura.

9. PROCEDIMIENTO

9.1 El ensayo se efecta en la misma forma que para el mtodo antesdescrito (multipunto) con la diferencia que el contenido de humedadde la muestra se debe tomar cuando el nmero de golpes requeridopara cerrar la ranura est comprendido entre 20 y 30. Si se requieremenos de 20 o ms de 30 golpes, se ajustar el contenido de

humedad del suelo y se repetir el procedimiento.


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Tabla: 1 tabla de estimacin de precisin.

11. PRECISIN Y EXACTITUD11.1 PRECISIN: El criterio para juzgar la aceptabilidad de losresultados de los ensayos de Lmite Lquido obtenidos por estemtodo de ensayo se da en la Tabla N 1.

11.2EXACTITUD: No existe un valor de referencia para este mtodode ensayo; la exactitud no puede ser determinada.

12. REFERENCIA NORMATIVAS.


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ii. LIMITE PLSTICO

1. OBJETIVO

1.1Es la determinacin en el laboratorio del lmite plstico de unsuelo y el clculo del ndice de plasticidad (I.P.) si se conoce el lmitelquido (L.L.) del mismo suelo.

1.2 Se denomina lmite plstico (L.P.) a la humedad ms baja con laque pueden formarse barritas de suelo de unos 3,2 mm (1/8") dedimetro, rodando dicho suelo entre la palma de la mano y unasuperficie lisa (vidrio esmerilado), sin que dichas barritas sedesmoronen.

2. APARATOS

2.1 Esptula, de hoja flexible, de unos 75 a 100 mm (3" 4) delongitud por 20 mm (3/4") de ancho.

2.2Recipiente para Almacenaje, de porcelana o similar, de 115 mm(4 ) de dimetro.

2.3Balanza, con aproximacin a 0.01 g.

2.4Horno o Estufa, termostticamente controlado regulable a 110 5C (230 9 F).

2.5 Tamiz, de 426 m (N 40).

2.6 Agua destilada.

2.7 Vidrios de reloj, o recipientes adecuados para determinacin de

humedades.

2.8 Superficie de rodadura. Comnmente se utiliza un vidrio gruesoesmerilado.


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iii. NDICE DE PLASTICIDAD

6. CLCULO DEL NDICE DE PLASTICIDAD

Se puede definir el ndice de plasticidad de un suelo como ladiferencia entre su lmite lquido y su lmite plstico.

Cuando el lmite lquido o el lmite plstico no puedandeterminarse, el ndice de plasticidad se informar con laabreviatura NP (no plstico).

As mismo, cuando el lmite plstico resulte igual o mayorque el lmite lquido, el ndice de plasticidad se informarcomo NP (no plstico).

7. PRECISIN Y EXACTITUD

7.1 PRECISIN: El criterio para juzgar la aceptabilidad de losresultados de los ensayos de LmitePlstico obtenido por este mtodo de ensayo se da en la Tabla N 1.

7.2 EXACTITUD: No existe un valor de referencia para este mtodode ensayo; la exactitud no puede ser determinada.

8. REFERENCIAS NORMATIVAS


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iv. NDICE DE CONTRACCIN

1. OBJETIVO

Obtener datos, por medio de los cuales pueden calcularse lassiguientes constantes de los suelos:

a) lmite de contraccin,b) relacin de contraccin,c) cambio de volumen,d) contraccin lineal,e) peso especfico (aproximado).

2. USO Y SIGNIFICADO

2.1 Los factores de contraccin cubiertos en este ensayo puedendeterminarse nicamente en suelos bsicamente finos (cohesivos),que presenten resistencia cuando se les seca en el horno.

2.2 Se supone normalmente que el trmino lmite de contraccin,expresado como un porcentaje del contenido de agua, representa lacantidad de agua necesaria para llenar los vacos de un suelo

cohesivo dado, cuando se halle en su relacin de vacos ms baja,obtenido ese valor por secamiento (generalmente en el horno). As, elconcepto del lmite de contraccin puede emplearse para evaluar elpotencial de contraccin o sea la posibilidad de que se desarrollengrietas en obras que incluyen suelos cohesivos.

3. APARATOS

3.1Cpsula de evaporacin, de porcelana, de 115 mm (4 1/2") y de

150 mm (6") de dimetro, aproximadamente.

3.2 Esptula, de 76 mm (3") de longitud y con 20 mm (3/4 ") deancho.

3.3Recipiente para contraccin o cpsula, de porcelana o de metalmonel (aleacin de niquel y cobre) con una base plana y de 45 mm (13/4 ") de dimetro y 12.7 mm (1/2") de altura.

3.4Regla, de metal de 100 mm (4") o ms de longitud.


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Esta ser forzada cuidadosamente para sumergirla en el mercuriopor medio de la placa de vidrio con las tres salientes (Figura l),presionndola firmemente sobre el recipiente.

Es esencial que no quede aire atrapado bajo la probeta de suelo. Elvolumen de mercurio que ha sido desplazado se medir en laprobeta graduada y se anotar como el volumen de suelo seco (Vo).

5.7 Despus de ser limpiado, se pesar el recipiente de contraccin yse anotar su peso (W3)


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c) Preparacin de la muestra: En todos los casos la muestra debecalzar perfectamente en la clula sin dejar cavidades en supermetro. Si se desea obtener la permeabilidad vertical la muestradeber prepararse considerando ste eje. , Si se busca lapermeabilidad horizontal o paralela al sentido de los estratos setomar el eje horizontal como gua. Se debe pesar la muestra ydeterminar la humedad. Si se tratan de muestras recompactadas, elsuelo a la humedad requerida es compactada en el molde para llegara la densidad buscada. En ste caso tambin se deber pesar ydeterminar humedad. Se colocar una piedra porosa en la base de lamuestra y otra en contacto con su cara superior.

d) Saturacin de la muestra: Haciendo vaco saturar la muestra eltiempo que sea necesario Aplicar una succin baja hasta verificar la

saturacin y la ausencia total de burbujas de aire en la muestra.

e) Permitir el paso de agua, abriendo la l ave correspondiente,verificando que no quede aire entrampado en las conexiones concada uno de los tubos.

f) Realizacin del ensayo propiamente dicho: Permitir elpaso del agua a travs de la muestra. Cuando el caudalsea uniforme, iniciar la recoleccin de agua en el depsito

graduado. Cronometrar el tiempo de ensayo.

g) Informe de resultados: El k medido es multiplicado por un factor decorreccin que tiene en cuenta la temperatura. De ensayo ypermite expresar el coeficiente k a la temperatura normal de 20 C. Debera indicarse adems peso de la muestra, humedad, relacinde vacos, gravedad especfica de los slidos y unadescripcin completa de la muestra incluyendo fisuras,estratificaciones, mtodo de obtencin y preparacin de la muestray su orientacin.


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Piezmetro cerrado t ipo Casagrande. Consiste de una puntaporosa sellada dentro de una capa de suelo, conectado a lasuperficie del terreno mediante un(os) tubo(s) lleno(s) con unfluido y a su vez conectado(s) a un medidor. La punta porosa seinstala en el fondo de un agujero perforado, rodeada por arenanormalizada (que pase 100% por el tamiz de 850 mm (No. 20), y

que quede completamente retenida en el tamiz de 425 mm (No.40))

El tubo puede ser de 6.35 a 12.7 mm ( a ") o de mayordimetro, de plstico o de metal flexible. Deber emplearse agualimpia para llenar el tubo. Deber utilizarse un manmetrocompuesto Bourdon de tipo tubo (de capacidad suficiente pararegistrar el cambio esperado en la presin de poros). Elmanmetro deber calibrarse para las condiciones bajo las

cuales ser usado (posicin, temperatura, etc.).


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Piezmet ro op erado elctr icam ente. Consiste en undiafragma calibrado (con un Deformmetros adjunto),confinado dentro de una caja sellada, de plstico o de aceroinoxidable, con un lado abierto a la presin del agua en losporos a travs de un filtro poroso. El deformmetro adjunto aldiafragma puede ser del tipo de resistencia o de alambrevibratorio (vase la Figura 3). La presin de poros se obtienemediante el uso de un sistema de lectura elctrico compatiblecon el tipo del deformmetro empleado.

Piezmetro L.C.P.C. En la Figura 4 se muestra un modelo depiezmetro desarrollado en Francia. El aparato consiste enuna unidad sensible de paredes porosas de la cual salen

hacia el exterior dos tubos. El tubo 1 se utiliza cuando elpiezmetro se instala como si fuera abierto y el tubo 2 conectala unidad sensible con un dispositivo que se debe utilizar enaquellos suelos en los que el tiempo de respuesta sea muygrande


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3. PROCEDIMIENTOS DE INSTALACIN

3.1 Instalaciones perforadas o hincadas

3.1.1Piezmetros d e pozo ab ierto

Pozo abierto. Hnquese un tubo normal (con una punta desechable)del tamao y resistencia adecuados, hasta que alcance la capa desuelo natural en la cual se va a obtener la presin de poros.Hlese hacia atrs el tubo una distancia suficiente para obtenerrespuesta de la presin de poros y colquese una tapa conventilacin sobre el tubo.

Punta coladora (Wellpoint). Hnquese la tubera estndar (con la

punta coladora asegurada en su posicin), de tamao y resistenciaadecuados para alcanzar la capa de suelo en la cual se va a obtenerla presin de poros. La punta coladora debe ser del tamao, longitudy abertura de malla adecuados para el suelo en el cual se instala. Sinembargo, el dimetro ms grande de la punta coladora no deber sermayor que el de la tubera acoplada sobre ella. Insrtese unamanguera flexible a travs del tubo y dentro de la punta coladora.Bombese agua limpia a travs de la manguera para limpiar la puntay la malla. El flujo deber continuarse durante aproximadamente 5

minutos despus de que salga limpia el agua por la parte superior deltubo.Remuvase la manguera e instlese una tapa con ventilacin sobreel tubo.


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Punta coladora (Wellpoint) de bajo cambio de volumen. Se sellafirmemente un tubo plstico de dimetro pequeo de 9.5 a 12.7 mm (3/8"a 1/2") (mediante un acople mecnico o un pegante apropiado) a lapunta coladora (Wellpoint) escogida. El sello deber ser suficientemente

fuerte para que resista la presin de poros total sin permitir el goteodentro de la tubera de hincada; la punta coladora se ensambla a latubera de hincada, la cual debe ser de tamao y resistencia suficientespara alcanzar la capa de suelo en la cual se pretende medir la presinde poros. Las roscas de la tubera de hincada localizadas en losprimeros 6 m (20 pies) debern sellarse para evitar el goteo a travs delas juntas de la tubera. El tubo plstico es enroscado a medida que sehinca la tubera. Despus de hincada la tubera plstica, se suspende(con suficiente tensin para mantenerla recta) de la parte superior y se

cubre con una tapa ventilada.


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3.1.2 Piezmetros d e sistema c errado. Los piezmetros de sistemacerrado pueden hincarse dentro de la capa del suelo de manerasimilar a la descrita en el numeral anterior. No obstante, se permitirel uso de puntas y filtros no comunes para situaciones especiales.Son aceptables conexiones al tubo normal o a las varillas deperforacin normales, con la condicin de que los sellos seanhermticos para las presiones de poros utilizadas y que el dimetrode la punta no exceda al de la varilla de perforacin o al del tubogua. Para piezmetros tipo Casagrande, la punta y la tubera(suficiente para alcanzar la superficie del terreno) deben llenarsecompletamente con agua limpia antes de iniciar su hinca. Debersellarse el extremo superior del tubo para evitar la entrada o prdidade agua del sistema durante la hinca. No debern emplearseconexiones en el tubo vertical (tubo elevador). Conexiones

superficiales. Cuando los piezmetros de sistema cerrado debanextenderse verticalmente a travs del relleno de un terrapln, esteproceso se har de manera adecuada para el tipo de piezmetro quese va a instalar, previendo (1) que se proporcione una proteccinadecuada y (2) que haya un mtodo para volver a calibrar la lecturade presin de poros con cada extensin. Los sistemas depiezmetros cerrados con dispositivo de lectura remota deberninstalarse de la siguiente manera:

a) Excvese una zanja de 610 mm (2' de profundidad por 305 mm(1) de ancho, desde la localizacin del piezmetro hasta la caja deproteccin para la lectura. El fondo de la zanja deber estar a 610mm (2') por debajo de cualquier construccin futura (cunetas,tuberas, etc.).

b) La parte superior de la tubera gua de hinca deber removerse enuna longitud de al menos 1.52 m (5) por debajo de la superficie delterreno. El tubo o cable conductor debern centrarse sobre el tubo decamisa por lo menos 3 05 mm (1) a medida que se coloque arena en

el hueco. El tubo o cable conductor deber enrollarse en una espiralde aproximadamente 610 mm (2') de dimetro hacia arriba hasta elfondo de una zanja excavada aproximadamente hasta 610 mm (2')por debajo de la superficie del terreno, colocando arena alrededor amedida que se efecta esta operacin.

c) Los cables conductores horizontales debern colocarse en la zanjaque lleva al sitio de lectura, siguiendo una trayectoria en zigzag sobreun lecho de 152 mm (6') de arena limpia. Cuando se utilice ms de un

tubo o cable conductor en una zanja, no debern cruzarse.


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c) Trpode y polea para operar el martillo.

d) Equipo de muestreo por perforacin.

e) Arena normalizada o equivalente, completamente lavada, que paseel tamiz de 0.850 mm (No. 20) y que quede retenida en el tamiz de0.425 mm (No. 40).

f) Bolas de bentonita de alrededor de 12.7 mm (1/2") de dimetro, quese forman con un contenido de agua apenas por encima del lmiteplstico pero por debajo del lmite de pegajosidad (esto es, con unaconsistencia de masilla), cubierta con polvo o talco para evitar que sepeguen, y almacenadas en jarras o frascos de vidrio para protegerlas

del secamiento, o tambin pastillas comerciales de bentonita.

g) Guijarros redondos aproximadamente de 12.7 mm (1/2") dedimetro.

3.2.2 Hnquese la tubera de revestimiento de 50.8 mm (2") dedimetro interior o mayor, hasta la cota aproximada del fondo de lacelda del piezmetro. La seccin del fondo correspondiente a losprimeros 3.05 m (10') hincados, debe ser de una sola pieza, sinuniones ni acoples y no debe tener zapata gua en su extremoinferior. El revestimiento puede hacerse avanzar por cualquier medio,excepto para los ltimos 6.1 m (20') penetrados, en los cuales deberavanzarse en incrementos de 1.52 m (5') y el revestimiento deberlavarse despus de cada avance de 1.52 m (5'). El revestimientodeber mantenerse lleno con agua en todo momento y no sepermitir el lavado por debajo del mismo.

a) Obtngase con cuchara una muestra del material localizado enlos 305 mm (12") por debajo del fondo del revestimiento y envense

las muestras en frascos sellados. Hnquese el revestimiento otros 305mm (12") por debajo de la profundidad de la celda del piezmetrohasta el fondo del mismo. Reemplcese el agua del revestimiento conagua limpia invirtiendo el flujo de la bomba y empleando su extremoinyector como extremo de admisin el cual se debe mantener a unaspocas pulgadas por encima del fondo del revestimiento. Mantngaseel revestimiento lleno de agua limpia y continese la operacin hastaque el agua de retorno surja clara.


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b) Extrigase el revestimiento una longitud de 305 mm (1) y virtasearena limpia dentro del hueco hasta llenar esa misma altura. Laprofundidad de la superficie de la arena deber medirse medianteuna sonda. Bjese el conjunto dentro del revestimiento hasta que lacelda del piezmetro descanse sobre la arena, y cntrese bajando elmartillo de apisonamiento hasta el extremo superior de la misma.

c) Para piezmetros neumticos. Conctense los conductos de airea la celda del piezmetro (dejndoles una longitud continua sinuniones que supere en 3.05 m (10') la distancia a la superficie delterreno). Deber verificarse que no existan escapes en el sistema ylos conductos de aire debern marcarse o colorearse antes de suinstalacin. La precisin de la celda y del manmetro de lecturadeber comprobarse midiendo la presin de poros (igual a la cabeza

de agua en el revestimiento) a diferentes profundidades entre la partesuperior del revestimiento y la profundidad de la instalacin.

Los conductos debern taponarse entonces, para evitar la entrada depolvo durante el resto de la instalacin.

d) Para piezmetros elctricos. Conctense los conductos elctricosa la celda del piezmetro (en una longitud continua sin uniones hastaextenderlas a 3.05 m (10') por encima de la superficie del terreno),

con conexiones hermticas a prueba de agua. Las conexionesdebern ser de un color preestablecido o marcadas antes de suinstalacin. La precisin del piezmetro deber verificarse como seindic en el prrafo anterior.

e) Para piezmetros hidrulicos. Satrese la punta porosa y llnese eltubo elevador (en una longitud continua sin uniones hasta que seextienda a 3.05 m (10') por encima de la superficie del terreno) conagua limpia, sumergiendo la punta porosa en dicha agua yaplicndole vaco al tubo. Deber comprobarse que no haya burbujasde aire en el tubo y taponar despus su extremo superior. La puntaporosa deber extraerse del agua nicamente cuando sea transferidaal revestimiento lleno.

3.2.3 Hlese el revestimiento de tal manera que el fondo del mismoquede 305 mm por encima del fondo de la celda y al mismo tiempo,virtase lentamente un volumen medido de arena limpia dentro delrevestimiento de tal manera que la arena llene el espacio alrededorde la punta del piezmetro y aproximadamente hasta 762 mm (2 1/2')

por encima del fondo del revestimiento.


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Mantngase tensin sobre el tubo, pero evtese cualquier movimientovertical de la punta del piezmetro.

Nota 1. En reas donde se esperen grandes asentamientos en las

fundaciones por encima de 914 mm (3')] no se halla el revestimientopor encima de la punta del piezmetro o puede perforarse el fondodel revestimiento.

Nota 2. Si la arena se vierte muy rpidamente, podra llenarse latubera en tal forma que cuando el tubo sea halado, tambin semueva la punta.

3.2.4 Frmese una capa de 25.4 mm (1") de espesor con guijarros de

12.7mm (1/2") de dimetro sobre la parte superior de la arena en elrevestimiento y aplquense 20 golpes a la capa de guijarros con unacada del martillo de 152 mm (6") por golpe.

3.2.5 Frmese un sello de bentonita colocando 5 capas de bolas debentonita, cada una de 76.2 mm (3 1/2") de espesor ycompactndolas en la siguiente forma, mientras se mantiene unatensin constante sobre el tubo, o sobre las guas:

Bjese el nivel del agua a 76.2 mm (3") por debajo de la partesuperior del revestimiento.

Djense caer bolas de bentonita individualmente dentro delrevestimiento hasta que el agua suba a la parte superior delmismo y djese tiempo suficiente para que las bolas alcancenel fondo (alrededor de 1 minuto para cada 3.05 m (10') deprofundidad).

Djense caer suficientes guijarros de 12.7 mm (1/2") dedimetro dentro del revestimiento para formar una capa de25.4 mm (1") de espesor y djese tiempo suficiente para quelos guijarros alcancen el fondo.

Deslcese el martillo apisonador sobre la tubera plstica y,manteniendo tensin sobre la tubera, aplquense 20 golpes ala capa de guijarros con una cada de martillo de 152 mm (6")por golpe.


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g. ENSAYO DE COMPACTACIN PROCTORi. ESTNDAR

1. OBJETIVO

1.1. Este ensayo abarca los procedimientos de compactacinusados en Laboratorio, para determinar la relacin entre el Contenidode Agua y Peso Unitario Seco de los suelos (curva de compactacin)compactados en un molde de 4 6 pulgadas (101,6 152,4 mm) dedimetro con un pisn de 5,5 lbf (24,4 N) que cae de una altura de 12pulgadas (305 mm), produciendo un Energa de compactacin de 12

400 lb-pie/pie3

(600 kN-m/m3).

1.2. Este ensayo se aplica slo para suelos que tienen 30%

menos en peso de sus partculas retenidas en el tamiz de 3/4 pulg(19.0 mm).

Nota 1: Para relaciones entre Pesos Unitarios y contenido dehumedad de suelos con 30% menos en peso de material retenidoen la malla 3/4" (19.0 mm) a Pesos Unitarios y contenido de humedadde la fraccin pasante la malla de 3/4"(19.0 mm), ver ensayo ASTM D4718 (Mtodo de ensayo para correccin del Peso Unitario yContenido de Agua en suelos que contienen partculassobredimensionadas).

1.3. Se proporciona 3 mtodos alternativos. El mtodo usado debeser indicado en las especificaciones del material a ser ensayado. Siel mtodo no est especificado, la eleccin se basar en la gradacindel material.

1.3.1. METODO "A"1.3.1.1. Molde.- 4 pulg. De dimetro (101,6mm)1.3.1.2. Material.- Se emplea el que pasa por el tamiz N 4 (4,75 mm).

1.3.1.3. Capas.- Tres1.3.1.4. Golpes por capa.- 251.3.1.5. Uso.- Cuando el 20% menos del peso del material esretenido en el tamiz N 4 (4,75 mm).1.3.1.6. Otros Usos.- Si el mtodo no es especificado; los materialesque cumplen stos requerimientos de gradacin pueden serensayados usando Mtodo B C.


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1.6. Los valores de las unidades en pulgadas-libras son reconocidoscomo estndar. Los valores dados en unidades del S.I. sonproporcionados slo como informacin.

1.6.1. En la profesin de Ingeniera es prctica comn, usarindistintamente unidades que representan Masa y Fuerza, a menosque se realicen clculos dinmicos (F= m x a). Esto implcitamentecombina dos sistemas de diferentes Unidades, que son el SistemaAbsoluto y el Sistema Gravimtrico. Cientficamente, no se deseacombinar el uso de dos sistemas diferentes en uno estndar. Estemtodo de prueba se ha hecho usando unidades libra-pulgada(Sistema Gravimtrico) donde la libra (lbf) representa a la Unidad deFuerza. El uso de libra-masa (lbm) es por conveniencia de unidadesy no intentar establecer que su uso es cientficamente correcto. Las

conversiones son dadas en el Sistema Internacional (SI) de acuerdoal ensayo ASTM E-380 (Practica para el uso de Unidades delSistema Internacional SI). El uso de balanzas que registran libra-

masa (lbm) registran la densidad en lbm/pie3

no se debeconsiderar como si no concordase con esta norma.

1.7. Esta norma no hace referencia a todos los riesgosrelacionadas con este uso, si los hubiera.Es responsabilidad del usuario establecer la seguridad apropiada y

prcticas o pruebas confiables y as determinar la aplicabilidad delimitaciones regulatorias antes de su uso.

2. TERMINOLOGIA

2.1. Definiciones.- Ver Terminologa ASTM D-653 para definicionesgenerales.

2.2. Descripcin de Trminos Especficos a esta Norma:

2.2.1. Esfuerzo Estndar.- Es el trmino aplicado para el esfuerzo de

compactacin de 12 400 lb-pie/pie3

(600 kN-m/m3

aplicado por elequipo y procedimientos de este ensayo).

2.2.2. Peso Unitario Seco Mximo Estndar, mx (lbf/pie3

kN/m3), el

mximo valor definido por la curva de compactacin del ensayousando el esfuerzo estndar.


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2.2.3. Optimo Contenido de Humedad Estndar, wo(%).- Es elcontenido de agua al cual el suelo puede ser compactado al mximoPeso Unitario Seco usando el esfuerzo de Compactacin Estndar.

2.2.4. Fraccin de tamao mayor (Fraccin Gruesa), Pc (%).- Es laporcin de la muestra total que no se utiliza en la ejecucin delensayo de compactacin; esta puede ser la parte de la muestra totalretenida en la malla N 4 (3,74 mm), 3/8pulg (9,5 mm) 3/4pulg (19,0mm).

2.2.5. Fraccin Ensayada de Prueba (Fraccin Fina), PF (%).- Laparte de la muestra total usada en la ejecucin de la prueba decompactacin; esta puede ser la fraccin pasante la malla N4 (4,75

mm) en el Mtodo A, menor a la malla 3/8pulg (9,5 mm) en el MtodoB, menor que la malla 3/4pulg (19,0 mm) en el Mtodo C.

3. RESUMEN DEL ENSAYO.

3.1. Un suelo con un contenido de Humedad determinado escolocado en 3 capas dentro de un molde de ciertas dimensiones,cada una de las capas es compactada en 25 56 golpes con unpisn de 5,5 lbf (24,4 N) desde una altura de cada de 12 pulgadas

(305 mm), sometiendo al suelo a un esfuerzo de compactacin totalde aproximadamente de 12 400 pie-lbf/pie

3(600 kN-m/m

3). Se

determina el Peso Unitario Seco resultante. El procedimiento serepite con un nmero suficiente de contenidos de agua paraestablecer una relacin entre el Peso Unitario Seco y el contenido deagua del suelo. Estos datos, cuando son ploteados, representan unarelacin curvilineal conocida como curva de Compactacin. Losvalores de Optimo Contenido de Agua y Mximo Peso Unitario SecoModificado son determinados de la Curva de Compactacin.

4. IMPORTANCIA Y USO

4.1. El suelo utilizado como relleno en Ingeniera (terraplenes,rellenos de cimentacin, bases para caminos) se compacta a unestado denso para obtener propiedades satisfactorias de Ingenieratales como: resistencia al esfuerzo de corte, compresibilidad opermeabilidad. Tambin los suelos de cimentaciones son a menudocompactados para mejorar sus propiedades de Ingeniera.


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5.2.2. Pisn Mecnico Circular.- El pisn puede ser operadomecnicamente de tal manera que proporcione una coberturacompleta y uniforme de la superficie del espcimen. Debe haber 0,10 0,03 pulg (2,5 0,8 mm) de espacio libre entre el pisn y lasuperficie interna del molde en su dimetro ms pequeo. El pisnmecnico debe cumplir los requisitos de calibracin requeridos porel Mtodo de Ensayo ASTM D-2168. El pisn mecnico debe estarequipado con medios mecnicos capaz de soportar el pisn cuandono est en operacin.

5.2.2.3. Pisn Mecnico - Cara Seccionada.- Cuando es usado unmolde de 6,0 pulg. (152,4mm), un pisn de cara seccionada puedeusarse en lugar del pisn de cara circular. La cara que contacta elespcimen tendr la forma de un sector circular de radio igual a

2,900,02 pulg. (73,70.5mm). El pisn se operar de tal manera losorificios del sector se ubiquen en el centro del espcimen.

5.3. Extractor de Muestras (opcional).- Puede ser unagata, estructura u otro mecanismo adaptado con el propsito deextraer los compactados del molde.

5.4. Balanza.- Una balanza de tipo GP5 que rena los requisitosde la Especificacin ASTM D 4753 8 Especificacin, Evaluacin,

Seleccin y Eleccin de Balanzas y Escalas para uso en muestras desuelos y rocas), para una aproximacin de 1 gramo.

5.5. Horno de Secado.- Con control termosttico preferiblementedel tipo de ventilacin forzada, capaz de mantener una temperaturauniforme de 230 9 F (110 5 C) a travs de la cmara de secado.

5.6. Regla.- Una regla metlica, rgida de una longitud convenientepero no menor que 10 pulgadas (254 mm). La longitud total de laregla recta debe ajustarse directamente a una tolerancia de 0,005pulg (0,1 mm). El borde de arrastre debe ser biselado si es msgrueso que 1/8 pulg (3 mm).

5.7. Tamices Mallas.- De pulg (19,0 mm), 3/8 pulg (9,5 mm) yN 4 (4,75mm), conforme a los requisitos de la especificacionesASTM E11 (Especificacin para mallas metlicas con fines deensayo).


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5.8. Herramientas de Mezcla.- Diversas herramientas tales comocucharas, mezclador, paleta, esptula, botella de spray, etc. unaparato mecnico apropiado para la mezcla completo de muestra desuelo con incrementos de agua.

6. MUESTRA DE ENSAYO6.1. La muestra requerida para el Mtodo A y B esaproximadamente 35 lbm (16 kg) y para el Mtodo C esaproximadamente 65 lbm (29 kg) de suelo seco. Debido a esto, lamuestra de campo debe tener una muestra hmedo de al menos 50lbm (23 kg) y 100 lbm (45 kg) respectivamente.

6.2. Determinar el porcentaje de material retenido en la malla N 4(4,75 mm), 3/8pulg (9,5 mm) 3/4pulg (190 mm) para escoger el

Mtodo A, B C. Realizar esta determinacin separando una porcinrepresentativa de la muestra total y establecer los porcentajes quepasan las mallas de inters mediante el Mtodo de Anlisis portamizado de Agregado Grueso y Fino (MTC E204). Slo esnecesario para calcular los porcentajes para un tamiz tamices delas cuales la informacin es deseada.

7. PREPARACION DE APRATOS

7.1. Seleccionar el molde de compactacin apropiado de acuerdocon el Mtodo (A, B C) a ser usado. Determinar y anotar su masacon aproximacin al gramo. Ensamblar el molde, base y collar deextensin. Chequear el alineamiento de la pared interior del molde ycollar de extensin del molde. Ajustar si es necesario.

7.2. Chequear que el ensamblado del pisn este en buenascondiciones de trabajo y que sus partes no estn flojas gastado.Realizar cualquier ajuste reparacin necesaria. Si los ajustes reparaciones son hechos, el martillo deber volver a ser calibrado.

8. CALIBRACION

8.1. Las calibraciones se harn antes de iniciar el ensayo, despusde reparaciones otros casos que puedan afectar los resultados delensayo, en intervalos no mayores que 1000 muestras ensayadas oanualmente, cualquiera que ocurra primero; para los siguientesaparatos.


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8.1.2. Balanza.- Evalo de acuerdo con especificaciones ASTMD4753.

8.1.3. Moldes.- Determinar el volumen como se describe en AnexoA1.

8.1.4. Pisn Manual.- Verifique la distancia de cada libre, masa delpisn y la cara del pisn de acuerdo con 6.2. Verificar los requisitosde la gua de acuerdo con 6.2.1.

8.1.5. Pisn Mecnico.- Calibre y ajuste el pisn mecnico deacuerdo al Mtodo de Ensayo D- 2168. Adems, el espacio libreentre el pisn y la superficie interior del molde debe verificarse deacuerdo a 6.2.2.

9. PROCEDIMIENTO

9.1. SUELOS:

9.1.1. No vuelva a usar el suelo que ha sido compactadopreviamente en Laboratorio.

9.1.2. Utilice el mtodo de preparacin hmedo y cuando se ensaye

con suelos que contienen halloysita hidratada o donde la experienciacon determinados suelos indica que los resultados pueden seralterados por el secado al aire, (ver 9.2).

9.1.3. Preparar los del suelo para el ensayo de acuerdo al prrafo9.2 (de preferencia) o con 9.3.

9.2. Mtodo de Preparacin Hmeda (Preferido).- Sin secadoprevio de la muestra, psela a travs del tamiz N 4 (4,75 mm), 3/8pulg (9,5 mm) pulg (19,0 mm), dependiendo del Mtodo a serusado (A, B C). Determine el contenido de agua del sueloprocesado.

9.2.1. Prepare mnimo cuatro (preferiblemente cinco) con contenidosde agua de modo que stos tengan un contenido de agua lo mscercano al ptimo estimado. Un espcimen que tiene un contenido dehumedad cercano al ptimo deber ser preparado primero, poradiciones de agua y mezcla (ver Nota 6).


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Seleccionar los contenidos de agua para el resto de los de tal formaque resulten por lo menos dos hmedos y dos secos de acuerdo alcontenido ptimo de agua, que varen alrededor del 2%. Comomnimo es necesario dos contenidos de agua en el lado seco yhmedo del ptimo para definir exactamente la curva decompactacin (ver 9.5).Algunos suelos con muy alto ptimo contenido de agua una curvade compactacin relativamente plana requieren grandes incrementosde contenido de agua para obtener una bien definida para obtener unpeso Unitario Seco Mximo bien definido. Los incrementos decontenido de agua no debern excedern de 4%.

Nota 4: Con la prctica es posible juzgar visualmente un puntocercano al ptimo contenido de agua. Generalmente, el suelo en un

ptimo contenido de agua puede ser comprimido y quedar as cuandola presin manual cesa, pero se quebrar en dos secciones cuandoes doblada. En contenidos de agua del lado seco del ptimo, lossuelos tienden a desintegrarse; del lado hmedo del ptimo, semantienen unidos en una masa cohesiva pegajosa. El ptimocontenido de humedad frecuentemente es ligeramente menor que ellmite plstico.

9.2.2. Usar aproximadamente 5 lbm (2,3 kg) del suelo tamizado en

cada espcimen que se compacta empleando el Mtodos A B; 13lbm (5,9 kg) cuando se emplee el Mtodo C. Para obtener loscontenidos de agua del espcimen que se indica en 9.2.1, aada oremueva las cantidades requeridas de agua de la siguiente manera:Aada poco a poco el agua al suelo durante la mezcla; para sacar elagua, deje que el suelo se seque en el aire a una temperatura deambiente o en un aparato de secado de modo que la temperatura dela muestra no exceda de 140 F (60 C).

Mezclar el suelo continuamente durante el proceso de secado paramantener la distribucin del agua en todas partes y luego colqueloaparte en un contenedor con tapa y ubquelo de acuerdo con laTabla N1 antes de la compactacin. Para seleccionar un tiempo deespera, el suelo debe ser clasificado seleccionado mediante elmtodo de ensayo ASTM D-2488 (Mtodo de ensayo para ladescripcin o identificacin de suelos) o mediante datos de otras

muestras del mismo material de origen. Para ensayos dedeterminacin, la clasificacin deber ser por Mtodo ASTM D-2487(Mtodo de ensayo para clasificacin de Suelos).


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9.3. Mtodo de Preparacin Seca.- Si la muestra est demasiadohmeda, reducir el contenido de agua por secado al aire hasta que elmaterial sea friable. El secado puede ser al aire o por el uso de unaparato de secado tal que la temperatura de la muestra no exceda de140 F (60 C).

Disgregar por completo los grumos de tal forma de evitar moler laspartculas individuales. Pasar el material por el tamiz apropiado: N 4(4,75 mm), 3/8 pulg (9,5 mm) pulg (19,0 mm). Durante lapreparacin del material granular que pasa la malla 3/4pulg para lacompactacin en el molde de 6 pulgadas, disgregar o separar losagregados lo suficientemente para que pasen el tamiz 3/8 pulg demanera de facilitar la distribucin de agua a travs del suelo en elmezclado posterior.

9.3.1. Preparar mnimo cuatro (preferiblemente cinco) de acuerdocon 9.2.1.

9.3.2. Usar aproximadamente 5 lbm (2,3 kg) del suelo tamizado paracada espcimen a ser compactado cuando se emplee el Mtodo A , B 13 libras (5,9 kg) cuando se emplee el Mtodo C.

Aadir las cantidades requeridas de agua para que los contenidos de

agua de los tengan los valores descritos en 9.3.1. Seguir lapreparacin del espcimen por el procedimiento especificado en9.2.2. para los suelos secos adicin del agua en el suelo y el curadode cada espcimen de prueba.

9.4. Compactacin.- Despus del curado si se requiere, cadaespcimen se compactar de la siguiente manera:

9.4.1. Determinar y anotar la masa del molde molde y el plato debase.

9.4.2. Ensamble y asegure el molde y el collar al plato base. Elmolde se apoyar sobre un cimiento uniforme y rgido, como laproporcionada por un cilindro o cubo de concreto con una masa nomenor de 200 lbm (91 kg). Asegurar el plato base a un cimientorgido. El mtodo de enlace unin al cimiento rgido debe permitirun desmolde fcil del molde ensamblado, el collar y el plato basedespus que se concluya la compactacin.


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9.4.3. Compactar el espcimen en tres capas. Despus de lacompactacin, cada capa deber tener aproximadamente el mismoespesor. Antes de la compactacin, colocar el suelo suelto dentro delmolde y extenderlo en una capa de espesor uniforme. Suavementeapisonar el suelo antes de la compactacin hasta que este no est enestado suelto o esponjoso, usando el pisn manual de compactacino un cilindro de 2 pulg (5 mm) de dimetro. Posteriormente a lacompactacin de cada uno de las dos primeras capas, cualquiersuelo adyacente a las paredes del molde que no han sidocompactados o extendido cerca de la superficie compactada serrecortado. El suelo recortado puede ser incluido con el suelo adicionalpara la prxima capa. Un cuchillo otro aparato disponible puede serusado. La cantidad total de suelo usado ser tal que la quinta capacompactada se extender ligeramente dentro del collar, pero no

exceder pulg (6 mm) de la parte superior del molde. Si la terceracapa se extiende en ms de pulg (6 mm) de la parte superior delmolde, el espcimen ser descartado. El espcimen ser descartadocuando el ltimo golpe del pisn para la tercera capa resulta pordebajo de la parte superior del molde de compactacin.

9.4.4. Compactar cada capa con 25 golpes para el molde de 4pulgadas (101,6 mm) 56 golpes para el molde de 6 pulgadas(152,4 mm).

Nota 5: Cuando los de compactacin se humedecen ms que elcontenido de agua ptimo, pueden producirse superficiescompactadas irregulares y se requerir del juicio del operador para laaltura promedio del espcimen.

9.4.5. Al operar el pisn manual del pisn, se debe tener cuidado deevitar la elevacin de la gua mientras el pisn sube. Mantener lagua firmemente y dentro de 5 de la vertical. Aplicar los golpes en unarelacin uniforme de aproximadamente 25 golpes/minuto y de talmanera que proporcione una cobertura completa y uniforme de lasuperficie del espcimen.

9.4.6. Despus de la compactacin de la ltima capa, remover elcollar y plato base del molde, excepto como se especifica en 9.4.7. Elcuchillo debe usarse para ajustar o arreglar el suelo adyacente alcollar, soltando el suelo del collar y removiendo sin permitir eldesgarro del suelo bajo la parte superior del molde.


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10. CALCULOS

10.1. Calcule el Peso Unitario Seco y Contenido de Agua para cadaespcimen compactado como se explica en 10.3 y 10.4 Plotee losvalores y dibuje la curva de compactacin como una curva suave atravs de los puntos (ver ejemplo, Fig.3). Plotee el Peso Unitario

Seco con aproximacin 0,1 lbf /pie3

(0,2 kN/m3) y contenido de agua

aproximado a 0,1%. En base a la curva de compactacin, determineel ptimo Contenido de Agua y el Peso Unitario Seco Mximo. Sims de 5% en peso del material sobredimensionado (tamao mayor)fue removido de la muestra, calcular el mximo Peso Especfico yptimo contenido de Humedad corregido del material total usando laNorma ASTM D 4718 (Mtodo de ensayo para la correccin delPeso Unitario y Contenido de Agua en suelos que contienenpartculas sobredimensionadas). Esta correccin debe realizarse en

el espcimen de ensayo de densidad de campo, ms que alespcimen de ensayo de laboratorio.

10.2. Plotear la curva de saturacin al 100%. Los valores decontenido de agua para la condicin de 100% de saturacin puedeser calculadas como se explica en 10.5 (ver ejemplo, Fig.3).

Nota 6: La curva de saturacin al 100% es una ayuda en el bosquejode la curva de compactacin. Para suelos que contienen ms de10% de finos a contenidos de agua que superan el ptimo, las doscurvas generalmente llegan a ser aproximadamente paralelas con ellado hmedo de la curva de compactacin entre 92% 95% desaturacin. Tericamente, la curva de compactacin no puedetrazarse a la derecha de la curva de 100% de saturacin. Si estoocurre, hay un error en la gravedad especfica, en las mediciones, enlos clculos, en procedimientos de ensayo o en el ploteo.

Nota 7:La curva de 100% de saturacin se denomina algunas vecescomo curva de relacin de vacos cero o la curva de saturacincompleta.

10.3. Contenido de Agua,w.- Calcular de acuerdo con Mtodo deEnsayo MTC E 108.

10.4. Peso Unitario Seco.- Calcular la densidad hmeda (Ec 1), ladensidad seca (Ec 2) y luego el Peso Unitario Seco (Ec.3) como

sigue:


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10.5. En el clculo de los puntos para el ploteo de la curva de100% de saturacin o curva de relacin de vacos cero del pesounitario seco, seleccione los valores correspondientes de contenidode agua a la condicin de 100% de saturacin como sigue:


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Nota 8.-La gravedad especfica puede ser calculada para losespecmenes de prueba en base de datos de ensayos de otrasmuestras de la misma clasificacin de suelo y origen. De otro modosera necesario el ensayo de Gravedad Especfica.

11. INFORME

11.1. Reportar la siguiente informacin:

11.1.1. Procedimiento usado (A, B o C).

11.1.2. Mtodo usado para la preparacin (hmedo seco).

11.1.3. El contenido de agua recibida, si se determin.

11.1.4. El ptimo Contenido de Agua Modificado, con aproximacinal 0,5.%.

11.1.5. El Peso Unitario Seco Mximo, con aproximacin a 0,5

lbf/pie3.

11.1.6. Descripcin del Pisn (Manual Mecnico).

11.1.7. Datos del tamizado del suelo para la determinacin delprocedimiento (A, B C) empleado.

11.1.8. Descripcin o Clasificacin del material usado en la prueba.

11.1.9. Gravedad Especfica y Mtodo de Determinacin.


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11.1.10. Origen del material usado en el ensayo, por ejemplo,proyecto, localizacin, profundidad y similares.

11.1.11. La Curva de Compactacin mostrando los puntos decompactacin utilizados para establecerla y la curva de 100%saturacin, el punto de Mxima Densidad Seca y Optimo Contenidode Agua.

11.1.12. El dato de Correccin por Fraccin Sobredimensionada si esusado, incluyendo la fraccin sobredimensionada (Fraccin Gruesa),Pc en %.

12. PRECISION Y CONFIABILIDAD

12.1. Precisin.-Los datos son evaluados para determinar laprecisin de este ensayo.

12.2. Confiabilidad.-No es posible obtener la informacin sobre laconfiabilidad porque no existe otros mtodos de determinacin devalores de mximo Peso Unitario Seco Modificado y OptimoContenido de Humedad.

ii. MODIFICADO

1. OBJETIVO

1.1. Este ensayo abarca los procedimientos de compactacin usadosen Laboratorio, para determinar la relacin entre el Contenido deAgua y Peso Unitario Seco de los suelos (curva de compactacin)compactados en un molde de 4 6 pulgadas (101,6 152,4 mm) de

dimetro con un pisn de 10 lbf (44,5 N) que cae de una altura de 18pulgadas (457 mm), produciendo una Energa de Compactacin de

56 000 lb-pie/pie3

(2 700 kN-m/m3).

Nota 1: Los suelos y mezclas de suelos-agregados son consideradoscomo suelos finos o de grano grueso o compuestos o mezclas desuelos naturales procesados o agregados tales como grava, limo opiedra partida.


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1.3.2. METODO "B"

1.3.2.1. Molde.- 4 pulg. (101,6 mm) de dimetro.

1.3.2.2. Materiales.- Se emplea el que pasa por el tamiz de 3/8 pulg(9,5 mm).

1.3.2.3. Capas.- 5

1.3.2.4. Golpes por capa.- 25

1.3.2.5. Usos.- Cuando ms del 20% del peso del material esretenido en el tamiz N 4 (4,75mm) y 20% menos de peso delmaterial es retenido en el tamiz 3/8 pulg (9,5 mm).

1.3.2.6. Otros Usos: Si el mtodo no es especificado, y los materialesentran en los requerimientos de gradacin pueden ser ensayadosusando Mtodo C.

1.3.3. METODO "C"

1.3.3.1. Molde.- 6 pulg. (152,4mm) de dimetro.

1.3.3.2. Materiales.- Se emplea el que pasa por el tamiz pulg (19,0mm).

1.3.3.3. Capas.- 5

1.3.3.4. Golpes por Capa.- 56

1.3.3.5. Uso.- Cuando ms del 20% en peso del material se retieneen el tamiz 3/8 pulg (9,53 mm) y menos de 30% en peso es retenidoen el tamiz pulg (19,0 mm).

1.3.4. El molde de 6 pulgadas (152,4 mm) de dimetro no ser usadocon los mtodos A B.

Nota 4: Los resultados tienden a variar ligeramente cuando elmaterial es ensayado con el mismo esfuerzo de compactacin enmoldes de diferentes tamaos.


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2. TERMINOLOGIA

2.1. Definiciones.-Ver Terminologa ASTM D-653 para definicione

ensayo de suelos para pavimentos

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