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PAVIMENTOS
ÍNDICE
INTRODUCCIÓN............................................................................................................ 2
1. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA............................................................. 3
2. OBJETIVOS......................................................................................................... 5
2.1. GENERAL...................................................................................................... 5
2.2. ESPECIFICOS.............................................................................................. 5
3. JUSTIFICACION DEL PROBLEMA................................................................. 5
4. MARCO TEORICO ............................................................................................. 6
5. EQUIPOS ...........................................................................................................15
6. PROCEDIMIENTOS..........................................................................................17
7. CONCLUSIONES..............................................................................................26
8. RECOMENDACIONES.....................................................................................27
9. REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS...............................................................28
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PAVIMENTOS
INTRODUCCIÓN
El presente trabajo de monografía se toma diferentes informaciones necesarias
para los ensayos de laboratorio para materiales de sub -rasante, sub- base y base
en diseño de Pavimentos, carreteras, aeropuertos y losas deportivas ya sea
Regidas o Flexibles, que estos laboratorios se deben realizar como Proctor
Estándar, modificado y CBR. La compactación está relacionada con la densidad
máxima o peso volumétrico seco máximo del suelo que para producirse es
necesario que la masa del suelo tenga una humedad determinada que se conoce
como humedad óptima. La importancia de la compactación es obtener un suelo de
tal manera estructurado que posea y mantenga un comportamiento mecánico
adecuado a través de toda la vida útil de la obra. Por lo general las técnicas de
compactación se aplican a rellenos artificiales, tales como cortina de presa de tierra,
diques, terraplenes para caminos y ferrocarriles, muelles, pavimentos, etc. Algunas
veces se hace necesario compactar el terreno natural, como en el caso
de cimentaciones sobre arena suelta. Determinar la relación de soporte de
california (CBR) de un suelo que está sometido a esfuerzos cortantes, además
evaluar la calidad relativa de suelo para sub- rasantes, sub- bases ybase.
En el diseño de carreteras o sistemas viales en general, es sumamente importante
utilizar el material adecuado ya sea para la base, sub-base o sub-rasante, el cual
garantice una larga vida útil a cualquier carretera soportando toda clase de
inclemencias además del tránsito que hará uso de la vía. Una de las pruebas más
comunes para evaluar los materiales, es el ensayo de CBR, este permite
caracterizar un tipo suelo y, así saber su capacidad soportante y el uso al cual puede
ser sometido dicho suelo.
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PAVIMENTOS
1. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA.
En la práctica de la ingeniería civil los suelos en determinados lugares no son
a muy a menudo ideales para la construcción. Pueden ser en algunos casos
débiles, altamente compresibles, o tener una permeabilidad más alta de la
deseada. En muchos casos, el ingeniero debe evitar problemas potenciales
eligiendo otro lugar o eliminando el terreno indeseable y substituyéndolo por
un suelo adecuado, en el inicio de la ingeniería civil.
En los primeros días de la construcción de carreteras se desviaban las
carreteras al encontrar pantanos, parecería razonable en ese entonces
cambiar simplemente localización de la estructura a otro lugar. Sin embargo,
existen otras consideraciones geotécnicas que a menudo gobiernan la
localización de una estructura y fuerzan al ingeniero a diseñar en el sitio
original.
La mejora del terreno se suele denominar frecuentemente estabilización, que
no es más que la modificación de cualquier propiedad del suelo para mejorar
su comportamiento ingenieril. El método principal y más usual para la mejora
del terreno es el aumento de la densidad del suelo (densificación), para lograr
esto existen tres métodos que son la compactación (aumento de la densidad
por medios mecánicos), la precarga (aumento de la densidad por colocación
de una carga temporal), y el drenaje (eliminación del agua intersticial y/o
reducción de la presión de poros).
pág. 4
PAVIMENTOS
Es decir todo este estudio de los suelos nace por una necesidad ya sea de
comercio de conflicto o de desarrollo urbano (carreteras) y se vio la
necesidad de conocer los componentes del suelo. A partir de ahí se
implementaron técnicas y métodos para llegar a este conocimiento de los
suelos, nacen los famosos ensayos de compactación los cuales nos
brindaran dotas específicos del suelo para una posible construcción por
medio de una estabilización.
De ahí nos planteamos ¿los ensayos realizados cumplen con la Norma
técnica Peruana y la internacional ASTM – D de acuerdo a los parámetros
establecidos para un mejoramiento de los suelos en obra?
pág. 5
PAVIMENTOS
2. OBJETIVOS.
2.1 GENERALES.
 Conocer el procedimiento de la compactación del suelo en laboratorio
para los ensayos de proctor estándar y modificado, regidos según la
norma ASTM D 1557 (MODIFICADO) Y ASTM D 698 (ESTANDAR).
 Describir el procedimiento del ensayo de CBR (CALIFORNIA
BEARNING RATIO), para determinar el índice de resistencia del
suelo, según la norma ASTM – D1883.
2.2 ESPECÍFICOS.
 Determinar el contenido de humedad y el peso específico de los
suelos (curva de compactación).
 Conocer los diferentes métodos de realización de los ensayos.
 Reconocer las características del suelo y sus propiedades.
 Entender la importancia y el uso de cada uno de los ensayos
realizados.
3. JUSTIFICACIÓN DEL PROBLEMA.
Los ensayos de compactación a realizar son los de proctor modificado y
estándar así como también el ensayo de CBR (CALIFORNIA BEARNING
RATIO), se realizaran de una muestra representativa de material de afirmado
de una pavimentación. Será realizara este trabajo con fines académicos para
poder conocer el procedimiento técnico de tales ensayos y el cálculo
necesario de cada uno de ellos. Estos se realizaran mediante la guía de las
normas técnicas tanto la peruana como la internacional verificando con que
cumpla con los métodos establecidos en estas.
pág. 6
PAVIMENTOS
4. MARCO TEÓRICO.
 OBJETO DE LA COMPACTACIÓN DE SUELOS.
La compactación de suelos es un procedimiento por el cual se mejoran
algunas propiedades mecánicas de los suelos.
Mediante la aplicación de energía mecánica se reducen los vacíos que se
encuentran con aire en la masa de suelo para aumentar su peso unitario.
De esta forma se logra un aumento en la resistencia, en la rigidez, una
mejora en la estabilidad volumétrica y una disminución de la
permeabilidad del suelo.
El mejoramiento mediante compactación es utilizado en rellenos
artificiales para la construcción de caminos, presas, terraplenes, entre
otros. También puede ser requerido en caso de cimentaciones sobre
terreno natural, por ejemplo en arenas sueltas.
Proctor estableció que la compactación está en función de cuatro
variables:
1. Densidad del material, ρd.
2. Contenido de humedad, w.
3. Esfuerzo decompactación.
4. Tipo de suelo (gradación, presencia de minerales de arcilla, etc.)
pág. 7
PAVIMENTOS
El grado de compactación de un suelo se mide en términos de su peso
específico seco. Cuando se agrega agua al suelo durante la
compactación, esta actúa como un agente suavizante en las partículas
del suelo (lubrica las partículas), lo que facilita que las partículas del suelo
se deslizan una sobre cada otra y pasen a una configuración más densa,
es decir que el peso específico seco después de la compactación al
principio aumenta con el aumento del contenido de humedad.
Sin embargo llegado un momento se alcanza un contenido de humedad
donde la densidad ya no aumenta. En este punto el agua comienza a
sustituir los espacios que deberían ser ocupados por las partículas sólidas
del suelo y como se sabe la densidad del agua es mucho menor que de
las partículas sólidas, ρw « ρs debido a esto es que la curva de la
densidad seca comienza a descender. No importa la cantidad de agua
que se agregue, el suelo nunca se satura completamente por la
compactación.
Imagen N°1. Principio de Compactación, relación peso específico
húmedo y contenido de humedad.
pág. 8
PAVIMENTOS
 CURVA DECOMPACTACIÓN.
Los procesos de compactación comenzaron a desarrollarse en campo
como técnicas de construcción. Fue hasta que se trató de estudiar de un
modo más riguroso los efectos de tales técnicas y de establecer
procedimientos de control de calidad y verificación de resultados en
campo cuando nacieron las pruebas de compactación en laboratorio, al
principio solo con base en la original desarrollada por Proctor, y después
con base en toda una serie de pruebas, con variantes más o menos
cercanas a la primera, que se desarrollaron con la intención de ir logrando
en laboratorio mayor acercamiento a los procesos de campo, que
paralelamente se ampliaron con toda una serie de equipos nuevos
producidos por una tecnología cada vez más conocedora y exigente.
Proctor hizo una correlación entre los resultados de un proceso de
compactación y el aumento del peso específico seco del material
compactado y estableció la costumbre que aun hoy se sigue, de juzgar
los resultados de un proceso de compactación con base a la variacióndel
peso específico seco que se logre, también comprendió el fundamental
papel que desempeña el contenido de humedad del suelo en la
compactación que de él se obtiene, con un cierto procedimiento. Juntando
estos dos aspectos que considero básicos, estableció una forma de
representar un proceso de compactación por medio de una gráfica en la
que se haga ver el cambio del peso específico seco al compactar el suelo
a distintos contenidos de agua, utilizando varias muestras de suelo, cada
una de las cuales proporciona un punto de lacurva.
Como es lógico diferentes procesos de compactación producen al mismo
suelo compactaciones distintas, por lo tanto un mismo suelo podrá tener
diversas curvas de compactación correspondientes a los diferentes
modos de compactarlo que pueden usarse, sea en campo o en
laboratorio.
pág. 9
PAVIMENTOS
Imagen N°2. Curva de compactación típica.
 GENERALIDADES.
El ensayo proctor se realiza para determinar la humedad óptima a la cual
un suelo alcanzará su máxima compacidad. La humedad es importante
pues aumentando o disminuyendo su contenido en el suelo se pueden
alcanzar mayores o menores densidades del mismo. A su vez se darán a
conocer los diferentes tipos de materiales que se utilizan en este ensayo
y los dos tipos de ensayos de proctor que se realizan.
El ensayo C.B.R nos sirve para determinar la razón de soporte de los
suelos compactados y ensayados en laboratorio, comparando la carga de
penetración en el suelo con la correspondiente a un material normalizado.
Esta norma se aplica a la evaluación de la calidad relativa de suelos de
sub-rasante, pero también es aplicable a materiales de sub-base y a
algunos materiales de base. Y también los materiales a utilizar en este.
pág. 10
PAVIMENTOS
 ENSAYO PROCTOR ESTÁNDAR.
La prueba consiste en compactar el suelo a emplear en tres capas dentro
de un molde de forma y dimensiones normalizadas, por medio de 25
golpes en cada una de ellas con un pisón de 2,5 [kg] de peso, que se deja
caer libremente desde una altura de 30 [cm]. El Ensayo Proctor Estándar
también esconocido como Ensayo AASHTO T–99 (American Association
of State Higway and Transportation Officials – Asociación Americana de
Agencias Estatales de Carreteras y Transportes).
Todo método de compactación, sea por impacto, como es el caso del
Ensayo Proctor, o bien por amasado, vibración o compresión estática o
dinámica, produce estabilización del suelo al transferirle energía al
mismo. Ciertamente, no existe equipo de compactación aplicable al
terreno que sea contraparte o comparable al ensayo de impacto en el
Laboratorio (a diferencia de lo que ocurre en el caso de ensayos de
amasado, vibración o compresión de laboratorio que encuentran su
contraparte en los rodillos pata de cabra, vibro compactadores, de rueda
lisa, etc.).
No obstante ello, es tanta la experiencia que se ha acumulado sobre la
prueba patrón Proctor, así como la gran cantidad de información que da
indicio de su eficacia, que desde el comienzo de suimplementación hasta
el presente es un método aceptado y referenciado en un sinnúmero de
pliegos de obras.
PROCTOR MODIFICADO ASTM D 1557
A B C
Peso martillo
(lb)
10 10 10
Diam.Molde
(pul)
4 4 6
No. De capas 5 5 5
No.
Golpes/capa
25 25 56
pág. 11
PAVIMENTOS
 ENSAYO PROCTOR MODIFICADO.
La prueba consiste en compactar el suelo a emplear en cinco capas
dentro de un molde de forma y dimensiones normalizadas, por medio de
25 golpes en cada una de ellas (56 para el Método C) con un pisón de 5
[kg] de peso, que se deja caer libremente desde una altura de 45,7 [cm].
Todo método de compactación, sea por impacto, como es el caso del
Ensayo Proctor, o bien por amasado, vibración o compresión estática o
dinámica, produce estabilización del suelo al transferirle energía al
mismo.
Ciertamente, no existe equipo de compactación aplicable al terreno que
sea contraparte o comparable al ensayo de impacto en el Laboratorio (a
diferencia de lo que ocurre en el caso de ensayos de amasado, vibración
o compresión de laboratorio que encuentran su contraparte en los rodillos
pata de cabra, vibro compactadores, de rueda lisa, etc.).
No obstante ello, es tanta la experiencia que se ha acumulado sobre la
prueba patrón Proctor, así como la gran cantidad de información que da
indicio de su eficacia, que desde el comienzo de suimplementación hasta
el presente es un método aceptado y referenciado en un sinnúmero de
pliegos de obras.
PROCTOR ESTANDAR ASTM D 698
A B C
Peso martillo
(lb)
5.5 5.5 5.5
Diam.Molde
(pul)
4 4 6
No. De capas 3 3 3
No.
Golpes/capa
25 25 56
pág. 12
PAVIMENTOS
 CALIFORNIA BEARNING RATIO (C.B.R.)
El ensayo de C.B.R. mide la resistencia al corte (esfuerzo cortante) de un
suelo bajo condiciones de humedad y densidad controladas, la
ASTM denomina a este ensayo, simplemente como “Relación de
soporte” y esta normado con el número ASTM D 1883- 73. Se aplica para
evaluación de la calidad relativa de suelos de sub-rasante, algunos
materiales de sub – bases y bases granulares, que contengan solamente
una pequeña cantidad de material que pasa por el tamiz de 50 mm, y que
es retenido en el tamiz de 20 mm.
Se recomienda que la fracción no exceda del 20%. Resistencia a la
penetración por punzando de un vástago (deformación) en una muestra
de suelo colocada en un molde rígido. Este ensayo puede realizarse tanto
en laboratorio como en terreno, aunque este último no se realizó porque
los equipos aun pasan el periodo deprueba.
En el diseño de pavimentos flexibles, el C.B.R. que se utiliza es el valor
que se obtiene para una penetración de 0.1” o 0.2” de estos valores se
considera el mayor, aunque para la mayoría de los suelos el valor de los
suelos el valor para la penetración de 0.1” da mayor C.B.R.
ENSAYO DE C.B.R.
El número CBR se obtiene como la relación de la carga unitaria en
Kilos/cm2 (libras por pulgadas cuadrada, (psi)) necesaria para lograr una
cierta profundidad de penetración del pistón (con un área de 19.4
centímetros cuadrados) dentro de la muestra compactada de suelo a un
contenido de humedad y densidad dadas con respecto a la carga unitaria
patrón requerida para obtener la misma profundidad de penetración en
una muestra estándar de material triturada, en ecuación, esto se expresa:
pág. 13
PAVIMENTOS
C.B.R= CARGA UNITARIA DE ENSAYO
*100
% CARGA UNITARIAPATRON
El número CBR usualmente se basa en la relación de carga para una
penetración de 2.54 mm (0,1”), sin embargo, si el valor del CBR para una
penetración de 5.08 mm (0,2”) es mayor, dicho valor debe aceptarse
como valor final de CBR. Muestras utilizando las siguientes energías de
compactación:
Tabla 1 Energías de Compactación Tabla 2 Clasificación de suelos para
Infraestructura de Pavimentos Los ensayos de CBR se hacen usualmente
sobre muestras compactadas al contenido de humedad óptimo para el
suelo específico, determinado utilizando el ensayo de compactación
estándar. A continuación, utilizando los métodos 2 o 4 de las normas
ASTM D698-70 o D1557-70 (para el molde de 15.5 cm de diámetro).
METODO GOLPES CAPAS PESO DEL MARTILLO
D698
2 (suelosdegrano
fino)
56 3 24,5
4 ( suelos gruesos) 56 3 24,5
D1557
2 (suelosdegrano
fino)
56 5 44,5
4 (suelos gruesos) 56 5 44,5
El ensayo de CBR se utiliza para establecer una relación entre el
comportamiento de los suelos principalmente utilizados como bases y
subrasante bajo el pavimento de carreteras y aeropistas, la siguiente tabla
da una clasificación típica:
pág. 14
PAVIMENTOS
CBR CLASIFICACIÓN
GENERAL
USOS SISTEMA DE CLASIFICACIÓN
UNIFICADO AASHTO
0-3 muy pobre subrasante OH,CH,MH,OL A5,A6,A7
3-7 pobre a regular subrasante OH,CH,MH,OL A4,A5,A6,A7
7-20 Regular sub-base OL,CL,ML,SC
SM,SP
A2,A4,A6,A7
20-50 Bueno base, sub
base
GM,GC,W,SM
SP,GP
A1b,A2-5,A3
A2-6
> 50 excelente base GW,GM A1-a,A2-4,A3
 TIPOS DE ENSAYO.
El ensayo se puede realizar sobre muestras sin perturbar o “in situ” sobre
el mismo terreno o bien sobre muestras remodeladas. Para el proyecto
de pavimentos sobre terraplenes, se opera sobre muestras remoldeadas
y para proyectar pavimentos sobre el suelo natural o una antigua
carretera, se determina el C.B.R. “in situ” o con muestras sin perturbar.
En todos los casos lo que se pretende es que la muestra ensayada sea
la más representativa de las peores condiciones en que el terreno se ha
de encontrar en el transcurso de suvida.
 PARA LA PENETRACIÓN
Para la prueba de penetración se requiere el siguiente equipo:
1) Un pistón cilíndrico de 3” cuadradas de sección circular y de longitud
suficiente para poder pasar a través de las pesas y penetrar el suelo
hasta ½”
2) Aparato para aplicar carga: se utiliza una prensa manual que está
especialmente diseñada de tal forma que permite aplicar la carga a
pág. 15
PAVIMENTOS
una velocidad de 0.05 pulg/min. Generalmente
estos aparatos llevan anillos calibrados.
5.-EQUIPOS
PARA LA COMPACTACIÓN
El equipo utilizado fue:
Moldes cilíndricos de acero de 7" a 8" de altura y 6" de diámetro. Se le
acopla un collarín de extensión de 2" de altura y una base perforada.
PARA EL CBR
Moldes cilíndricos de acero de 6” de diámetro interior, a cada
molde se le acopla un collarín de 2” de alto y base perforada.
Un martillo de 10 LIBRAS (4.54Kg) y una altura de caída de 18”.
Un disco separador.
Un cuchillo para enrasar el material al molde.
PARA LA EXPANSIÓN
Para medir el hinchamiento del material al absorber agua se utiliza el
siguiente equipo:
Plato y vástago: el plato tiene perforaciones a distancias iguales.
Trípode y extensómetro: para medir la expansión del material, se
emplea un extensómetro con aproximación a 0.001”, montado sobre
un trípode
Pesas de sobrecarga, se emplean una pesa anular y varias pesas cortas.
En la expansión solo se emplean 3 moldes cilíndricos
La muestra es nueva, no se debe utilizar la misma con la cual se
realizó el ensayo de compactación.
Dos papeles filtro, en cada molde
pág. 16
PAVIMENTOS
PARA LA PENETRACIÓN.
Para la prueba de penetración se requiere el siguiente equipo:
Un pistón cilíndrico de 3” cuadradas de sección circular y de longitud suficiente para poder pasar a
través de las pesas y penetrar el suelo hasta ½”
Aparato para aplicar carga: se utiliza una prensa manual que está especialmente diseñada de tal
forma que permite aplicar la carga a una velocidad de 0.05 pulg/min. Generalmente estos aparatos
llevan anillos calibrados.
pág. 17
PAVIMENTOS
6.-PROCEDIMIENTO DEL PROCTOR EST ANDAR Y MODIFICADO:
Existen 3 procedimientos alternativos:
MÉTODO A Y B: se realiza la compactación con un molde de 101.60mm (4pulg)
de diámetro y es el material pasante del tamiz de 4.75 mm (N°4).
MÉTODO C: se realiza la
compactación con un molde de
152.mm (6pulg) de diámetro y es el
material pasante del tamiz de 19.0mm
(3/4pulg).
PROCTOR ESTANDAR:
1° PASO: Se extrae la muestra, en
este caso será un afirmado
2°PASO°: Si la muestra de suelo está
húmeda, se hace el secado en un horno
que mantenga una temperatura que no
exceda los 60°C.
3° PASO: Ya secada, se empieza a
realizar el tamizado una cantidad
pág. 18
PAVIMENTOS
adecuada sobre el tamiz de 4.75mm
(N°4). Se desecha el material grueso si
alguno es retenido en el tamiz de
4.75mm (N°4)
4°PASO: Seleccionar una muestra
representativa, con una
masa aproximada
de 3kg (7 lb)
5° PASO: Mezcle la muestra
seleccionada con agua para
humedecerla hasta
aproximadamente 4% por debajo del
contenido de humedad óptimo.
6°PASO: Forme un espécimen
compactando el suelo preparado en el
molde de 101.6 mm (4pulg) con collar,
en tres capas aproximadamente
iguales, para una altura total
compactada de 125mm (5pulg).
7°PASO: Compacte cada capa con
25 golpes del pisón distribuidos
uniformemente, dejándolo cae
libremente desde una altura de
304.8± 1 mm sobre la altura del
suelo compacto.
8°PASO: Luego de la compactación, remueve el collar de extensión quitando el
material adherido en el collar, se hace un recorte al suelo excedente compacto de
la parte superior del molde usando un cuchillo.
pág. 19
PAVIMENTOS
9°PASO: Se pesa el molde con la
muestra de suelo húmedo en
kilogramo.
10°PASO: Realice un corte vertical por el centro, tome dos muestras de material de
una de las caras cortadas y pese inmediatamente.
11°PASO: Coloque la muestra en el
horno para determinar el contenido
de humedad de acuerdo con la
norma AASHTO T 265, registre los
resultados.
pág. 20
PAVIMENTOS
2°PASO°: Si la muestra de suelo está
húmeda, se hace el secado en un
horno que mantenga una temperatura
que no exceda los 60°C.
3° PASO: Ya secada, se empieza a
realizar el tamizado una cantidad
adecuada sobre el tamiz de 4.75mm
(N°4). Se desecha el material grueso si
alguno es retenido en el tamiz de
4.75mm (N°4)
PROCTOR MODIFICADO:
1° PASO: Se extrae la muestra, en
este caso será un afirmado
4°PASO: Seleccionar una muestra representativa, con una masa aproximada de 3kg (7 lb)
pág. 21
PAVIMENTOS
6°PASO: Forme un espécimen
compactando el suelo preparado en el
molde de 101.6 mm (4pulg) con collar,
en 5 capas aproximadamente iguales.
7°PASO: Compacte cada capa con 25
golpes del pisón distribuidos
uniformemente, dejándolo cae
1.3 mm sobre la altura del suelo
compacto.
5°PASO: Mezcle la muestra seleccionada con agua para humedecerla
hasta aproximadamente 2% por debajo del contenido de humedadóptimo.
8°PASO: Luego de la compactación,
remueve el collar de extensión quitando
el material adherido en el collar, se
hace un recorte al suelo excedente
compacto de la parte superior del
molde usando un cuchillo.
pág. 22
PAVIMENTOS
11°PASO: Coloque la muestra en el
horno para determinar el contenido de
humedad de acuerdo con la norma
AASHTO T 265, registre los resultados.
9°PASO: Se pesa el molde con la
muestra de suelo húmedo en kilogramo.
10°PASO: Realice un corte vertical por el centro, tome dos muestras de material de
una de las caras cortadas y pese inmediatamente.
pág. 23
PAVIMENTOS
2°PASO: - ya secada la muestra, se
procede. a realizar el tamizado por el
tamiz de 19.1 mm (3/4"), se utiliza
para el ensayo el material que
pasa por dicho tamiz.
3° PASO: Tomar el peso del molde, el cual
debe ser un dato para corroborar, pues cada
molde debe tener en sus paredes exteriores
los datos de su peso, altura y volumen.
PROCEDIMIENTO DEL ENSAYO CBR:
1° PASO: Se extrae la muestra, en este caso será un afirmado
pág. 24
PAVIMENTOS
4°PASO: Se arma el equipo de compactación, es decir base, molde, camisa
superior y ajuste de tornillos. Se debe asegurar que el terreno o superficie donde
la base del molde quede apoyada, sea firme y no presente deformaciones ni
pendientes.
5° PASO: Se introduce el disco
espaciador sobre la base perforada y
sobre este un papel de filtro y de esta
manera asegurando que el suelo no
presente adherencia con el disco
durante la compactación
6°PASO: Se lleva a cabo la etapa de
compactación, que para el caso serán
cinco (5) capas, por tratarse del molde
utilizado en Proctor modificado.
7°PASO: A continuación se retira
la camisa superior del molde y
se enrasa la muestra,
asegurando que
los espacios que hayan quedado
sean llenados con material más fino
que los
pág. 25
PAVIMENTOS
orificios producidos enel enrase. Del material sobrante se debe apartar una muestra
representativa con el fin de determinar el porcentaje de humedad.
8°PASO: Con el fin de determinar el
peso unitario del suelo, se retira el
disco espaciador y se pesa el
conjunto molde más suelo
compactado.
9°PASO: Luego sobre la base se coloca un papel de filtro y el molde se coloca
sobre este, pero esta vez invertido, de manera que el papel de filtro quede en
contacto con la superficie enrasada.
10°PASO: A partir de este paso, el
ensayo se puede llevar a cabo de
dos maneras diferentes y a saber: la
primera con muestras saturadas y la
segunda con muestras en condición
natural
pág. 26
PAVIMENTOS
7.-CONCLUSIONES.
 El ensayo de CBR permite obtener información de manerasencilla acerca
de la capacidad de soporte de un suelo determinado, es un ensayo
bastante empleado en el campo de los pavimentos, e incluso varias
metodologías de diseño utilizan este valor como parámetro principal.
 Uno de los elementos que se deben tener en cuenta con este ensayo, es
que el valor de CBR encontrado no es un valor fijo, sino que depende del
estado del suelo en cuestión; juegan allí un papel particularmente
importante la humedad y la compactación delsuelo.
 Después de realizar el ensayo proctor estándar y modificado podemos
concluir que es muy importante en el estudio de mecánica de suelos, para
el mejoramiento de sus propiedades físicas y mecánicas del suelo de
cimentación para que la estructuras que se van a construir puedan
transferir la carga de forma uniforme hacia el suelo.
 En el laboratorio hemos aprendido a realizar el procedimiento para llevar
a cabo el ensayo y poder así saber que compactación máxima permite el
suelo en estudio y cuál es la humedad óptima para lograr la máxima
compacidad.
pág. 27
PAVIMENTOS
8.-RECOMENDACIONES.
 Se debe calibrar bien la balanza antes de pesar.
 Cada recipiente donde se verterán las muestras deben estar limpios y
secos para evitar polvo y aumento dehumedad.
 La rapidez de la homogenización garantiza la estabilidad de la humedad
deseada, pero esto no interviene en la mal elaboracióndel ensayo, puesto
que luego se determina el contenido de humedad actual.
 Todo el ensayo se debe de realizar tomando las indicaciones del
especialista y siguiendo las normas y procedimientos para un resultado
óptimo.
pág. 28
PAVIMENTOS
9.-REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS.
 PATRICIA SAGÜÉS, LMS – FIUBA. Propiedades de los suelos
compactados.
 CAMPOS RODRIGUEZ JORGE Y GUARDIA NIÑO DE GUZMÁN
GERMÁN MARCELO (2005). “Apoyo Didáctico al Aprendizaje de
Asignatura Mecánica de Suelos I CIV-219”.
 Universidad Nacional de Ingeniería. FIC – CISMID, C.B.R. (California Bea
ring Ratio) Ing. Luis Chang Chang. Laboratorio Geotécnico Centro
Peruano Japonés de Investigaciones Sísmicas y Mitigación de Desastres
(CISMID).
 https://civilgeeks.com/2012/08/14/que-es-el-cbr-de-un-suelo/.
 http://icc.ucv.cl/geotecnia/03_docencia/03_clases_catedra/clases_catedr
a_ms2/ms2/compactacion_suelos.pdf.
 https://www.lorenzo-borselli.eu/geotecnia1/Geotecnia_1_parte_VII.pdf.

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Trabajo de ensayo.pavimentos

  • 1. pág. 1 PAVIMENTOS ÍNDICE INTRODUCCIÓN............................................................................................................ 2 1. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA............................................................. 3 2. OBJETIVOS......................................................................................................... 5 2.1. GENERAL...................................................................................................... 5 2.2. ESPECIFICOS.............................................................................................. 5 3. JUSTIFICACION DEL PROBLEMA................................................................. 5 4. MARCO TEORICO ............................................................................................. 6 5. EQUIPOS ...........................................................................................................15 6. PROCEDIMIENTOS..........................................................................................17 7. CONCLUSIONES..............................................................................................26 8. RECOMENDACIONES.....................................................................................27 9. REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS...............................................................28
  • 2. pág. 2 PAVIMENTOS INTRODUCCIÓN El presente trabajo de monografía se toma diferentes informaciones necesarias para los ensayos de laboratorio para materiales de sub -rasante, sub- base y base en diseño de Pavimentos, carreteras, aeropuertos y losas deportivas ya sea Regidas o Flexibles, que estos laboratorios se deben realizar como Proctor Estándar, modificado y CBR. La compactación está relacionada con la densidad máxima o peso volumétrico seco máximo del suelo que para producirse es necesario que la masa del suelo tenga una humedad determinada que se conoce como humedad óptima. La importancia de la compactación es obtener un suelo de tal manera estructurado que posea y mantenga un comportamiento mecánico adecuado a través de toda la vida útil de la obra. Por lo general las técnicas de compactación se aplican a rellenos artificiales, tales como cortina de presa de tierra, diques, terraplenes para caminos y ferrocarriles, muelles, pavimentos, etc. Algunas veces se hace necesario compactar el terreno natural, como en el caso de cimentaciones sobre arena suelta. Determinar la relación de soporte de california (CBR) de un suelo que está sometido a esfuerzos cortantes, además evaluar la calidad relativa de suelo para sub- rasantes, sub- bases ybase. En el diseño de carreteras o sistemas viales en general, es sumamente importante utilizar el material adecuado ya sea para la base, sub-base o sub-rasante, el cual garantice una larga vida útil a cualquier carretera soportando toda clase de inclemencias además del tránsito que hará uso de la vía. Una de las pruebas más comunes para evaluar los materiales, es el ensayo de CBR, este permite caracterizar un tipo suelo y, así saber su capacidad soportante y el uso al cual puede ser sometido dicho suelo.
  • 3. pág. 3 PAVIMENTOS 1. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA. En la práctica de la ingeniería civil los suelos en determinados lugares no son a muy a menudo ideales para la construcción. Pueden ser en algunos casos débiles, altamente compresibles, o tener una permeabilidad más alta de la deseada. En muchos casos, el ingeniero debe evitar problemas potenciales eligiendo otro lugar o eliminando el terreno indeseable y substituyéndolo por un suelo adecuado, en el inicio de la ingeniería civil. En los primeros días de la construcción de carreteras se desviaban las carreteras al encontrar pantanos, parecería razonable en ese entonces cambiar simplemente localización de la estructura a otro lugar. Sin embargo, existen otras consideraciones geotécnicas que a menudo gobiernan la localización de una estructura y fuerzan al ingeniero a diseñar en el sitio original. La mejora del terreno se suele denominar frecuentemente estabilización, que no es más que la modificación de cualquier propiedad del suelo para mejorar su comportamiento ingenieril. El método principal y más usual para la mejora del terreno es el aumento de la densidad del suelo (densificación), para lograr esto existen tres métodos que son la compactación (aumento de la densidad por medios mecánicos), la precarga (aumento de la densidad por colocación de una carga temporal), y el drenaje (eliminación del agua intersticial y/o reducción de la presión de poros).
  • 4. pág. 4 PAVIMENTOS Es decir todo este estudio de los suelos nace por una necesidad ya sea de comercio de conflicto o de desarrollo urbano (carreteras) y se vio la necesidad de conocer los componentes del suelo. A partir de ahí se implementaron técnicas y métodos para llegar a este conocimiento de los suelos, nacen los famosos ensayos de compactación los cuales nos brindaran dotas específicos del suelo para una posible construcción por medio de una estabilización. De ahí nos planteamos ¿los ensayos realizados cumplen con la Norma técnica Peruana y la internacional ASTM – D de acuerdo a los parámetros establecidos para un mejoramiento de los suelos en obra?
  • 5. pág. 5 PAVIMENTOS 2. OBJETIVOS. 2.1 GENERALES.  Conocer el procedimiento de la compactación del suelo en laboratorio para los ensayos de proctor estándar y modificado, regidos según la norma ASTM D 1557 (MODIFICADO) Y ASTM D 698 (ESTANDAR).  Describir el procedimiento del ensayo de CBR (CALIFORNIA BEARNING RATIO), para determinar el índice de resistencia del suelo, según la norma ASTM – D1883. 2.2 ESPECÍFICOS.  Determinar el contenido de humedad y el peso específico de los suelos (curva de compactación).  Conocer los diferentes métodos de realización de los ensayos.  Reconocer las características del suelo y sus propiedades.  Entender la importancia y el uso de cada uno de los ensayos realizados. 3. JUSTIFICACIÓN DEL PROBLEMA. Los ensayos de compactación a realizar son los de proctor modificado y estándar así como también el ensayo de CBR (CALIFORNIA BEARNING RATIO), se realizaran de una muestra representativa de material de afirmado de una pavimentación. Será realizara este trabajo con fines académicos para poder conocer el procedimiento técnico de tales ensayos y el cálculo necesario de cada uno de ellos. Estos se realizaran mediante la guía de las normas técnicas tanto la peruana como la internacional verificando con que cumpla con los métodos establecidos en estas.
  • 6. pág. 6 PAVIMENTOS 4. MARCO TEÓRICO.  OBJETO DE LA COMPACTACIÓN DE SUELOS. La compactación de suelos es un procedimiento por el cual se mejoran algunas propiedades mecánicas de los suelos. Mediante la aplicación de energía mecánica se reducen los vacíos que se encuentran con aire en la masa de suelo para aumentar su peso unitario. De esta forma se logra un aumento en la resistencia, en la rigidez, una mejora en la estabilidad volumétrica y una disminución de la permeabilidad del suelo. El mejoramiento mediante compactación es utilizado en rellenos artificiales para la construcción de caminos, presas, terraplenes, entre otros. También puede ser requerido en caso de cimentaciones sobre terreno natural, por ejemplo en arenas sueltas. Proctor estableció que la compactación está en función de cuatro variables: 1. Densidad del material, ρd. 2. Contenido de humedad, w. 3. Esfuerzo decompactación. 4. Tipo de suelo (gradación, presencia de minerales de arcilla, etc.)
  • 7. pág. 7 PAVIMENTOS El grado de compactación de un suelo se mide en términos de su peso específico seco. Cuando se agrega agua al suelo durante la compactación, esta actúa como un agente suavizante en las partículas del suelo (lubrica las partículas), lo que facilita que las partículas del suelo se deslizan una sobre cada otra y pasen a una configuración más densa, es decir que el peso específico seco después de la compactación al principio aumenta con el aumento del contenido de humedad. Sin embargo llegado un momento se alcanza un contenido de humedad donde la densidad ya no aumenta. En este punto el agua comienza a sustituir los espacios que deberían ser ocupados por las partículas sólidas del suelo y como se sabe la densidad del agua es mucho menor que de las partículas sólidas, ρw « ρs debido a esto es que la curva de la densidad seca comienza a descender. No importa la cantidad de agua que se agregue, el suelo nunca se satura completamente por la compactación. Imagen N°1. Principio de Compactación, relación peso específico húmedo y contenido de humedad.
  • 8. pág. 8 PAVIMENTOS  CURVA DECOMPACTACIÓN. Los procesos de compactación comenzaron a desarrollarse en campo como técnicas de construcción. Fue hasta que se trató de estudiar de un modo más riguroso los efectos de tales técnicas y de establecer procedimientos de control de calidad y verificación de resultados en campo cuando nacieron las pruebas de compactación en laboratorio, al principio solo con base en la original desarrollada por Proctor, y después con base en toda una serie de pruebas, con variantes más o menos cercanas a la primera, que se desarrollaron con la intención de ir logrando en laboratorio mayor acercamiento a los procesos de campo, que paralelamente se ampliaron con toda una serie de equipos nuevos producidos por una tecnología cada vez más conocedora y exigente. Proctor hizo una correlación entre los resultados de un proceso de compactación y el aumento del peso específico seco del material compactado y estableció la costumbre que aun hoy se sigue, de juzgar los resultados de un proceso de compactación con base a la variacióndel peso específico seco que se logre, también comprendió el fundamental papel que desempeña el contenido de humedad del suelo en la compactación que de él se obtiene, con un cierto procedimiento. Juntando estos dos aspectos que considero básicos, estableció una forma de representar un proceso de compactación por medio de una gráfica en la que se haga ver el cambio del peso específico seco al compactar el suelo a distintos contenidos de agua, utilizando varias muestras de suelo, cada una de las cuales proporciona un punto de lacurva. Como es lógico diferentes procesos de compactación producen al mismo suelo compactaciones distintas, por lo tanto un mismo suelo podrá tener diversas curvas de compactación correspondientes a los diferentes modos de compactarlo que pueden usarse, sea en campo o en laboratorio.
  • 9. pág. 9 PAVIMENTOS Imagen N°2. Curva de compactación típica.  GENERALIDADES. El ensayo proctor se realiza para determinar la humedad óptima a la cual un suelo alcanzará su máxima compacidad. La humedad es importante pues aumentando o disminuyendo su contenido en el suelo se pueden alcanzar mayores o menores densidades del mismo. A su vez se darán a conocer los diferentes tipos de materiales que se utilizan en este ensayo y los dos tipos de ensayos de proctor que se realizan. El ensayo C.B.R nos sirve para determinar la razón de soporte de los suelos compactados y ensayados en laboratorio, comparando la carga de penetración en el suelo con la correspondiente a un material normalizado. Esta norma se aplica a la evaluación de la calidad relativa de suelos de sub-rasante, pero también es aplicable a materiales de sub-base y a algunos materiales de base. Y también los materiales a utilizar en este.
  • 10. pág. 10 PAVIMENTOS  ENSAYO PROCTOR ESTÁNDAR. La prueba consiste en compactar el suelo a emplear en tres capas dentro de un molde de forma y dimensiones normalizadas, por medio de 25 golpes en cada una de ellas con un pisón de 2,5 [kg] de peso, que se deja caer libremente desde una altura de 30 [cm]. El Ensayo Proctor Estándar también esconocido como Ensayo AASHTO T–99 (American Association of State Higway and Transportation Officials – Asociación Americana de Agencias Estatales de Carreteras y Transportes). Todo método de compactación, sea por impacto, como es el caso del Ensayo Proctor, o bien por amasado, vibración o compresión estática o dinámica, produce estabilización del suelo al transferirle energía al mismo. Ciertamente, no existe equipo de compactación aplicable al terreno que sea contraparte o comparable al ensayo de impacto en el Laboratorio (a diferencia de lo que ocurre en el caso de ensayos de amasado, vibración o compresión de laboratorio que encuentran su contraparte en los rodillos pata de cabra, vibro compactadores, de rueda lisa, etc.). No obstante ello, es tanta la experiencia que se ha acumulado sobre la prueba patrón Proctor, así como la gran cantidad de información que da indicio de su eficacia, que desde el comienzo de suimplementación hasta el presente es un método aceptado y referenciado en un sinnúmero de pliegos de obras. PROCTOR MODIFICADO ASTM D 1557 A B C Peso martillo (lb) 10 10 10 Diam.Molde (pul) 4 4 6 No. De capas 5 5 5 No. Golpes/capa 25 25 56
  • 11. pág. 11 PAVIMENTOS  ENSAYO PROCTOR MODIFICADO. La prueba consiste en compactar el suelo a emplear en cinco capas dentro de un molde de forma y dimensiones normalizadas, por medio de 25 golpes en cada una de ellas (56 para el Método C) con un pisón de 5 [kg] de peso, que se deja caer libremente desde una altura de 45,7 [cm]. Todo método de compactación, sea por impacto, como es el caso del Ensayo Proctor, o bien por amasado, vibración o compresión estática o dinámica, produce estabilización del suelo al transferirle energía al mismo. Ciertamente, no existe equipo de compactación aplicable al terreno que sea contraparte o comparable al ensayo de impacto en el Laboratorio (a diferencia de lo que ocurre en el caso de ensayos de amasado, vibración o compresión de laboratorio que encuentran su contraparte en los rodillos pata de cabra, vibro compactadores, de rueda lisa, etc.). No obstante ello, es tanta la experiencia que se ha acumulado sobre la prueba patrón Proctor, así como la gran cantidad de información que da indicio de su eficacia, que desde el comienzo de suimplementación hasta el presente es un método aceptado y referenciado en un sinnúmero de pliegos de obras. PROCTOR ESTANDAR ASTM D 698 A B C Peso martillo (lb) 5.5 5.5 5.5 Diam.Molde (pul) 4 4 6 No. De capas 3 3 3 No. Golpes/capa 25 25 56
  • 12. pág. 12 PAVIMENTOS  CALIFORNIA BEARNING RATIO (C.B.R.) El ensayo de C.B.R. mide la resistencia al corte (esfuerzo cortante) de un suelo bajo condiciones de humedad y densidad controladas, la ASTM denomina a este ensayo, simplemente como “Relación de soporte” y esta normado con el número ASTM D 1883- 73. Se aplica para evaluación de la calidad relativa de suelos de sub-rasante, algunos materiales de sub – bases y bases granulares, que contengan solamente una pequeña cantidad de material que pasa por el tamiz de 50 mm, y que es retenido en el tamiz de 20 mm. Se recomienda que la fracción no exceda del 20%. Resistencia a la penetración por punzando de un vástago (deformación) en una muestra de suelo colocada en un molde rígido. Este ensayo puede realizarse tanto en laboratorio como en terreno, aunque este último no se realizó porque los equipos aun pasan el periodo deprueba. En el diseño de pavimentos flexibles, el C.B.R. que se utiliza es el valor que se obtiene para una penetración de 0.1” o 0.2” de estos valores se considera el mayor, aunque para la mayoría de los suelos el valor de los suelos el valor para la penetración de 0.1” da mayor C.B.R. ENSAYO DE C.B.R. El número CBR se obtiene como la relación de la carga unitaria en Kilos/cm2 (libras por pulgadas cuadrada, (psi)) necesaria para lograr una cierta profundidad de penetración del pistón (con un área de 19.4 centímetros cuadrados) dentro de la muestra compactada de suelo a un contenido de humedad y densidad dadas con respecto a la carga unitaria patrón requerida para obtener la misma profundidad de penetración en una muestra estándar de material triturada, en ecuación, esto se expresa:
  • 13. pág. 13 PAVIMENTOS C.B.R= CARGA UNITARIA DE ENSAYO *100 % CARGA UNITARIAPATRON El número CBR usualmente se basa en la relación de carga para una penetración de 2.54 mm (0,1”), sin embargo, si el valor del CBR para una penetración de 5.08 mm (0,2”) es mayor, dicho valor debe aceptarse como valor final de CBR. Muestras utilizando las siguientes energías de compactación: Tabla 1 Energías de Compactación Tabla 2 Clasificación de suelos para Infraestructura de Pavimentos Los ensayos de CBR se hacen usualmente sobre muestras compactadas al contenido de humedad óptimo para el suelo específico, determinado utilizando el ensayo de compactación estándar. A continuación, utilizando los métodos 2 o 4 de las normas ASTM D698-70 o D1557-70 (para el molde de 15.5 cm de diámetro). METODO GOLPES CAPAS PESO DEL MARTILLO D698 2 (suelosdegrano fino) 56 3 24,5 4 ( suelos gruesos) 56 3 24,5 D1557 2 (suelosdegrano fino) 56 5 44,5 4 (suelos gruesos) 56 5 44,5 El ensayo de CBR se utiliza para establecer una relación entre el comportamiento de los suelos principalmente utilizados como bases y subrasante bajo el pavimento de carreteras y aeropistas, la siguiente tabla da una clasificación típica:
  • 14. pág. 14 PAVIMENTOS CBR CLASIFICACIÓN GENERAL USOS SISTEMA DE CLASIFICACIÓN UNIFICADO AASHTO 0-3 muy pobre subrasante OH,CH,MH,OL A5,A6,A7 3-7 pobre a regular subrasante OH,CH,MH,OL A4,A5,A6,A7 7-20 Regular sub-base OL,CL,ML,SC SM,SP A2,A4,A6,A7 20-50 Bueno base, sub base GM,GC,W,SM SP,GP A1b,A2-5,A3 A2-6 > 50 excelente base GW,GM A1-a,A2-4,A3  TIPOS DE ENSAYO. El ensayo se puede realizar sobre muestras sin perturbar o “in situ” sobre el mismo terreno o bien sobre muestras remodeladas. Para el proyecto de pavimentos sobre terraplenes, se opera sobre muestras remoldeadas y para proyectar pavimentos sobre el suelo natural o una antigua carretera, se determina el C.B.R. “in situ” o con muestras sin perturbar. En todos los casos lo que se pretende es que la muestra ensayada sea la más representativa de las peores condiciones en que el terreno se ha de encontrar en el transcurso de suvida.  PARA LA PENETRACIÓN Para la prueba de penetración se requiere el siguiente equipo: 1) Un pistón cilíndrico de 3” cuadradas de sección circular y de longitud suficiente para poder pasar a través de las pesas y penetrar el suelo hasta ½” 2) Aparato para aplicar carga: se utiliza una prensa manual que está especialmente diseñada de tal forma que permite aplicar la carga a
  • 15. pág. 15 PAVIMENTOS una velocidad de 0.05 pulg/min. Generalmente estos aparatos llevan anillos calibrados. 5.-EQUIPOS PARA LA COMPACTACIÓN El equipo utilizado fue: Moldes cilíndricos de acero de 7" a 8" de altura y 6" de diámetro. Se le acopla un collarín de extensión de 2" de altura y una base perforada. PARA EL CBR Moldes cilíndricos de acero de 6” de diámetro interior, a cada molde se le acopla un collarín de 2” de alto y base perforada. Un martillo de 10 LIBRAS (4.54Kg) y una altura de caída de 18”. Un disco separador. Un cuchillo para enrasar el material al molde. PARA LA EXPANSIÓN Para medir el hinchamiento del material al absorber agua se utiliza el siguiente equipo: Plato y vástago: el plato tiene perforaciones a distancias iguales. Trípode y extensómetro: para medir la expansión del material, se emplea un extensómetro con aproximación a 0.001”, montado sobre un trípode Pesas de sobrecarga, se emplean una pesa anular y varias pesas cortas. En la expansión solo se emplean 3 moldes cilíndricos La muestra es nueva, no se debe utilizar la misma con la cual se realizó el ensayo de compactación. Dos papeles filtro, en cada molde
  • 16. pág. 16 PAVIMENTOS PARA LA PENETRACIÓN. Para la prueba de penetración se requiere el siguiente equipo: Un pistón cilíndrico de 3” cuadradas de sección circular y de longitud suficiente para poder pasar a través de las pesas y penetrar el suelo hasta ½” Aparato para aplicar carga: se utiliza una prensa manual que está especialmente diseñada de tal forma que permite aplicar la carga a una velocidad de 0.05 pulg/min. Generalmente estos aparatos llevan anillos calibrados.
  • 17. pág. 17 PAVIMENTOS 6.-PROCEDIMIENTO DEL PROCTOR EST ANDAR Y MODIFICADO: Existen 3 procedimientos alternativos: MÉTODO A Y B: se realiza la compactación con un molde de 101.60mm (4pulg) de diámetro y es el material pasante del tamiz de 4.75 mm (N°4). MÉTODO C: se realiza la compactación con un molde de 152.mm (6pulg) de diámetro y es el material pasante del tamiz de 19.0mm (3/4pulg). PROCTOR ESTANDAR: 1° PASO: Se extrae la muestra, en este caso será un afirmado 2°PASO°: Si la muestra de suelo está húmeda, se hace el secado en un horno que mantenga una temperatura que no exceda los 60°C. 3° PASO: Ya secada, se empieza a realizar el tamizado una cantidad
  • 18. pág. 18 PAVIMENTOS adecuada sobre el tamiz de 4.75mm (N°4). Se desecha el material grueso si alguno es retenido en el tamiz de 4.75mm (N°4) 4°PASO: Seleccionar una muestra representativa, con una masa aproximada de 3kg (7 lb) 5° PASO: Mezcle la muestra seleccionada con agua para humedecerla hasta aproximadamente 4% por debajo del contenido de humedad óptimo. 6°PASO: Forme un espécimen compactando el suelo preparado en el molde de 101.6 mm (4pulg) con collar, en tres capas aproximadamente iguales, para una altura total compactada de 125mm (5pulg). 7°PASO: Compacte cada capa con 25 golpes del pisón distribuidos uniformemente, dejándolo cae libremente desde una altura de 304.8± 1 mm sobre la altura del suelo compacto. 8°PASO: Luego de la compactación, remueve el collar de extensión quitando el material adherido en el collar, se hace un recorte al suelo excedente compacto de la parte superior del molde usando un cuchillo.
  • 19. pág. 19 PAVIMENTOS 9°PASO: Se pesa el molde con la muestra de suelo húmedo en kilogramo. 10°PASO: Realice un corte vertical por el centro, tome dos muestras de material de una de las caras cortadas y pese inmediatamente. 11°PASO: Coloque la muestra en el horno para determinar el contenido de humedad de acuerdo con la norma AASHTO T 265, registre los resultados.
  • 20. pág. 20 PAVIMENTOS 2°PASO°: Si la muestra de suelo está húmeda, se hace el secado en un horno que mantenga una temperatura que no exceda los 60°C. 3° PASO: Ya secada, se empieza a realizar el tamizado una cantidad adecuada sobre el tamiz de 4.75mm (N°4). Se desecha el material grueso si alguno es retenido en el tamiz de 4.75mm (N°4) PROCTOR MODIFICADO: 1° PASO: Se extrae la muestra, en este caso será un afirmado 4°PASO: Seleccionar una muestra representativa, con una masa aproximada de 3kg (7 lb)
  • 21. pág. 21 PAVIMENTOS 6°PASO: Forme un espécimen compactando el suelo preparado en el molde de 101.6 mm (4pulg) con collar, en 5 capas aproximadamente iguales. 7°PASO: Compacte cada capa con 25 golpes del pisón distribuidos uniformemente, dejándolo cae 1.3 mm sobre la altura del suelo compacto. 5°PASO: Mezcle la muestra seleccionada con agua para humedecerla hasta aproximadamente 2% por debajo del contenido de humedadóptimo. 8°PASO: Luego de la compactación, remueve el collar de extensión quitando el material adherido en el collar, se hace un recorte al suelo excedente compacto de la parte superior del molde usando un cuchillo.
  • 22. pág. 22 PAVIMENTOS 11°PASO: Coloque la muestra en el horno para determinar el contenido de humedad de acuerdo con la norma AASHTO T 265, registre los resultados. 9°PASO: Se pesa el molde con la muestra de suelo húmedo en kilogramo. 10°PASO: Realice un corte vertical por el centro, tome dos muestras de material de una de las caras cortadas y pese inmediatamente.
  • 23. pág. 23 PAVIMENTOS 2°PASO: - ya secada la muestra, se procede. a realizar el tamizado por el tamiz de 19.1 mm (3/4"), se utiliza para el ensayo el material que pasa por dicho tamiz. 3° PASO: Tomar el peso del molde, el cual debe ser un dato para corroborar, pues cada molde debe tener en sus paredes exteriores los datos de su peso, altura y volumen. PROCEDIMIENTO DEL ENSAYO CBR: 1° PASO: Se extrae la muestra, en este caso será un afirmado
  • 24. pág. 24 PAVIMENTOS 4°PASO: Se arma el equipo de compactación, es decir base, molde, camisa superior y ajuste de tornillos. Se debe asegurar que el terreno o superficie donde la base del molde quede apoyada, sea firme y no presente deformaciones ni pendientes. 5° PASO: Se introduce el disco espaciador sobre la base perforada y sobre este un papel de filtro y de esta manera asegurando que el suelo no presente adherencia con el disco durante la compactación 6°PASO: Se lleva a cabo la etapa de compactación, que para el caso serán cinco (5) capas, por tratarse del molde utilizado en Proctor modificado. 7°PASO: A continuación se retira la camisa superior del molde y se enrasa la muestra, asegurando que los espacios que hayan quedado sean llenados con material más fino que los
  • 25. pág. 25 PAVIMENTOS orificios producidos enel enrase. Del material sobrante se debe apartar una muestra representativa con el fin de determinar el porcentaje de humedad. 8°PASO: Con el fin de determinar el peso unitario del suelo, se retira el disco espaciador y se pesa el conjunto molde más suelo compactado. 9°PASO: Luego sobre la base se coloca un papel de filtro y el molde se coloca sobre este, pero esta vez invertido, de manera que el papel de filtro quede en contacto con la superficie enrasada. 10°PASO: A partir de este paso, el ensayo se puede llevar a cabo de dos maneras diferentes y a saber: la primera con muestras saturadas y la segunda con muestras en condición natural
  • 26. pág. 26 PAVIMENTOS 7.-CONCLUSIONES.  El ensayo de CBR permite obtener información de manerasencilla acerca de la capacidad de soporte de un suelo determinado, es un ensayo bastante empleado en el campo de los pavimentos, e incluso varias metodologías de diseño utilizan este valor como parámetro principal.  Uno de los elementos que se deben tener en cuenta con este ensayo, es que el valor de CBR encontrado no es un valor fijo, sino que depende del estado del suelo en cuestión; juegan allí un papel particularmente importante la humedad y la compactación delsuelo.  Después de realizar el ensayo proctor estándar y modificado podemos concluir que es muy importante en el estudio de mecánica de suelos, para el mejoramiento de sus propiedades físicas y mecánicas del suelo de cimentación para que la estructuras que se van a construir puedan transferir la carga de forma uniforme hacia el suelo.  En el laboratorio hemos aprendido a realizar el procedimiento para llevar a cabo el ensayo y poder así saber que compactación máxima permite el suelo en estudio y cuál es la humedad óptima para lograr la máxima compacidad.
  • 27. pág. 27 PAVIMENTOS 8.-RECOMENDACIONES.  Se debe calibrar bien la balanza antes de pesar.  Cada recipiente donde se verterán las muestras deben estar limpios y secos para evitar polvo y aumento dehumedad.  La rapidez de la homogenización garantiza la estabilidad de la humedad deseada, pero esto no interviene en la mal elaboracióndel ensayo, puesto que luego se determina el contenido de humedad actual.  Todo el ensayo se debe de realizar tomando las indicaciones del especialista y siguiendo las normas y procedimientos para un resultado óptimo.
  • 28. pág. 28 PAVIMENTOS 9.-REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS.  PATRICIA SAGÜÉS, LMS – FIUBA. Propiedades de los suelos compactados.  CAMPOS RODRIGUEZ JORGE Y GUARDIA NIÑO DE GUZMÁN GERMÁN MARCELO (2005). “Apoyo Didáctico al Aprendizaje de Asignatura Mecánica de Suelos I CIV-219”.  Universidad Nacional de Ingeniería. FIC – CISMID, C.B.R. (California Bea ring Ratio) Ing. Luis Chang Chang. Laboratorio Geotécnico Centro Peruano Japonés de Investigaciones Sísmicas y Mitigación de Desastres (CISMID).  https://civilgeeks.com/2012/08/14/que-es-el-cbr-de-un-suelo/.  http://icc.ucv.cl/geotecnia/03_docencia/03_clases_catedra/clases_catedr a_ms2/ms2/compactacion_suelos.pdf.  https://www.lorenzo-borselli.eu/geotecnia1/Geotecnia_1_parte_VII.pdf.