ENSAYO

2.2.8.1. ANÁLISIS GRANULOMÉTRICO DE SUELOS POR TAMIZADO

Tiene como objetivo principal obtener la distribución de las partículas del material granular según su tamaño; es decir, con este método determinamos los porcentajes de las partículas que pasan por distintos tamices hasta llegar al tamiz N° 200 de 74 mm. Este ensayo se basa en la norma del Ministerio de Transportes y Comunicaciones MTC E 107, el cual toma como referencia la norma americana ASTM D 422.

Para realizar este ensayo es necesario contar con una balanza, horno con temperatura constate entre 100 +- 5°C y tamices con la siguiente característica mostrada:

Tabla 13 Cuadro de tamices

Tamices Abertura mm 3" 75.000 2" 50.800 1 1/2" 38.100 1" 25.400 3/4" 19.000 3/8" 9.500

N° 4 4.760

N° 8 2.360

N° 10 2.000 N° 16 1.100 N° 30 0.590 N° 50 0.297 N° 100 0.149 N° 200 0.075 Fuente: Manual de ensayo de material MTC.

% QUE PASA

Para obtener el material necesario para el ensayo es necesario observar el tamaño máximo nominal, por ende, en la siguiente tabla se muestra las relaciones del peso mínimo del material para el ensayo.

Tabla 14 Peso de muestra mínima según tamaño nominal Tamaño máximo nominal Peso mínimo (g)

3/8" 500

3/4" 1000

1" 2000

1 1/2" 3000

2" 4000

3" 5000

Fuente: Manual de ensayo de material MTC.

Finalmente obtendremos una distribución granulométrica como se muestra en la siguiente figura:

ANÁLISIS GRANULOMÉTRICO

100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0

MALLA

Figura 5 Curva granulométrica.

2.2.8.2. CONTENIDO DE HUMEDAD

El contenido de humedad es la relación que existe entre el peso del agua en la masa del material granular y el peso del material granular seco, en porcentaje. Para

3 1/2'' 88,90 3'' 2 1/2'' 2''

1 1/2'' 1'' 3/4'' 1/2'' 3/8''

76,20 63,50 50,80 38,10 25,40 19,05 12,70 9,525 # 4 4,750 # 8 2,360 # 161,180 # 300,590 # 500,297 # 100 0.149 # 200 0.074

obtener el contenido de humedad es necesario determinar el peso del agua el cual se obtiene colocando la muestra del material granular al horno a una temperatura de 110 +- 5°C. para realizar este ensayo es necesario contar con: Balanza, horno y recipientes. Los procedimientos enmarcados están dados por la MTC E 108 el cual toma como referencia la norma ASTM D 2216.

Finalmente, para el cálculo del contenido de humedad utilizaremos la siguiente expresión:

Donde W es el contenido de humedad en porcentaje %.

2.2.8.3. LIMITE LIQUIDO

Este valor se le define como el contenido o cantidad de humedad en porcentaje donde el suelo se halla en el límite entre el estado líquido y plástico. Este ensayo está enmarcado en la norma MTC E 110 el cual tomo como referencia la norma ASTM D 1241 y la NTP 339.129.

Para realizar este ensayo es necesario contar con:

• Copa Casagrande y acanalador.

• Recipientes o taras.

• Balanza.

• Horno a 110+-5°C.

• Espátula y pipeta.

• Material pasante del N° 40 (150-200g).

En la siguiente figura se muestra el antes y después de la prueba de limite liquido en la copa de Casagrande:

Figura 6 Ensayo limite liquido en copa de Casagrande Fuente: Manual de ensayo de Materiales MTC

2.2.8.4. LIMITE PLÁSTICO E ÍNDICE DE PLASTICIDAD

Se define como límite plástico a la cantidad o contenido de agua como porcentaje en el suelo, con el cual se puede obtener rollos de 3.2mm de diámetro sin que este se desmorone. Como consecuencia el límite plástico es el límite inferior de la etapa plástica del suelo. Este ensayo se establece en la norma MTC E 111, la cual toma como referencia las normas ASTM D 1241 y NTP 339.129. Para este ensayo es necesario contar con los siguientes instrumentos:

• Espátula.

• Recipientes o taras.

• Balanza.

• Horno a 110+-5°C

• Agua destilada

• Vidrio grueso esmerilado.

• Material pasante de la malla N°200 (20g)

Finalmente, obtenemos el Índice de plasticidad IP el cual es la diferencia entre el Limite Liquido LL y el Limite Plástico LP. Cuando el LL o el LP no se puedan determinar el IP será un No Plástico NP y por su parte cuando el LP seas mayor o igual al LL el IP será NP.

2.2.8.5. PROCTOR MODIFICADO

Se define como ensayo de compactación con una energía de 2700 kn-m/m3 o 56000 pie-lbf/pie3 para obtener o determinar la relación entre el contenido de agua y el peso unitario seco en una curva de compactación, utilizamos un molde de 4 o 6 pulg de diámetro y un pisón de 44.5 N el cual cae a una altura de 18 pulg.

Para realizar este ensayo tenemos tres alternativas el cual se basa en la distribución del material granular que se aprecian en la siguiente tabla:

Tabla 15 Métodos de uso Proctor modificado Métod

o Mold

e Material Capa

s Golpes Uso

A 4 pulg Pasante por el tamiz

N°4 5 25 20% o menos del peso

retenido del material en el tamiz N°4

B 4 pulg pasante por el tamiz

3/8" 5 25 20% o más del peso es retenido en N°4 y 20% o menos es retenido en 3/8"

C 6 pulg Pasante por el tamiz

3/4" 5 56 20% o más se retiene en 3/8"

y 30% o menos es retenido en 3/4"

Fuente: Manual de ensayo de materiales MTC 2.2.8.6. CBR CALIFORNIA BEARING RATIO

Se define como CBR al ensayo para determinar el índice de resistencia del material granular el cual se le denomina como relación de soporte. Se usa para evaluar la resistencia potencial de subrasante, subbase y material de base, incluyendo materiales reciclados y materiales mejorados mediante algún método de estabilización de suelo. El valor CBR obtenido en esta prueba forma una parte integral de varios métodos de diseño de pavimentos flexibles. Ministerio de Transporte y Comunicaciones (2016).

Este ensayo se encuentra dentro de la norma MTC E 132 el cual toma como referencia la norma ASTMD 1883. Así mismo, para realizar este ensayo es necesario los siguientes equipos y materiales:

• Prensa de ensayo.

• Moldes de ensayo CBR.

• Pinzón compactador.

• Dial de deformaciones.

• Horno a 110+-5°C.

• Balanza.

• Material pasante malla ¾”.

2.2.8.7. DISEÑO MARSHALL MODIFICADO ILLINOIS

Los procedimientos de compactación son adoptados por el diseño Marshall convencional utilizado para mezclas en caliente.

Se utilizó 50 golpes por cara ya que es un diseño para un tránsito medio.

El principal objetivo es obtener el óptimo contenido de emulsión asfáltica donde se obtenga los máximos valores de estabilidad y flujo.