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Charla #02

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UNIVERSIDAD TECNOLOGICA DE LOS ANDES


Transformando vidas

FACULTAD DE INGENIERIA
ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA CIVIL

INFORME DE CHARLA DE ACTUALIZACION


Ensayos de Laboratorio para Pavimentos de vías Urbanas y Carreteras

ESTUDIANTE: Saúl Guizado Naveros


CICLO: IX

DOCENTE:
Ing. Javier Francisco Alvarez Alvarez

APURIMAC-PERU

2022
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INDICE
Introducción ............................................................................................................................................ 3
Capítulo 1 ................................................................................................................................................ 4
1 Ensayos de laboratorio para pavimentos ....................................................................................... 4
1.1 Generalidades ......................................................................................................................... 4
1.1.1 Suelo................................................................................................................................ 5
1.1.2 Mecanica de suelos ......................................................................................................... 5
1.2 Metodos de la exploracion del suelo ...................................................................................... 6
1.2.1 Excavaciones, pozos a cielo abierto ................................................................................ 6
1.2.2 Perforaciones .................................................................................................................. 6
1.3 Ensayos de laboratorio ........................................................................................................... 6
1.3.1 Contenido de humedad .................................................................................................. 6
1.3.2 Analisis granulometrico .................................................................................................. 7
1.3.3 Limite líquido, limite plástico y determinación del índice de plasticidad ....................... 8
1.3.4 Ensayo de compactacion................................................................................................. 9
1.3.5 Ensayos razón soporte california CBR ............................................................................. 9
Conclusión ............................................................................................................................................. 12
Bibliografía ............................................................................................................................................ 13
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Introducción

En la actualidad, la ingeniería vial viene avanzando a grandes pasos a nivel de

investigación y aplicación de nuevas tecnologías y junto a ello el desarrollo de proyectos de

infraestructura; que buscan dar acceso a la población con un transporte competitivo y

sostenible, dicho transporte permitirá que los diferentes centros urbanos y rurales se integren

logrando el progreso de nuestro país.

El diseño de pavimentos es un tema importante en el ámbito de la Ingeniería Civil; en

el Perú, y nuestra Región hay muchas estructuras de pavimento que fracasan de forma

prematura; debido a diseños inadecuados, producto en algunas ocasiones a factores que

debieron ser considerados inicialmente en el diseño y en últimas no lo son.

Si observamos nuestra realidad vial, nos damos cuenta de la carencia de vías

pavimentadas, lo cual nos hace reflexionar en cuanto al rol de la gestión del gobierno y la no

adecuada evaluación de las diferentes alternativas que existen para pavimentar estas vías, ya

que las infraestructuras y los servicios de transporte deben ser eficientes, rentables, confiables

y ecológicamente sostenibles.

El constante crecimiento de nuestra Región hace que nuestros distritos tengan la necesidad

vital de contar con una mejor infraestructura vial, tanto para mejorar las condiciones de transitabilidad

de vehículos y peatones, como también para un mayor desarrollo de la población, ya sea satisfaciendo

sus necesidades básicas o para una mayor comodidad en sus actividades comerciales

.
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Capítulo 1

1 Ensayos de laboratorio para pavimentos


1.1 Generalidades

En el Perú, al igual que en otros lugares del mundo, se han presentado problemas

geotécnicos en proyectos viales que han comprometido su funcionabilidad, seguridad y calidad.

Muchos de estos problemas se originan en un estudio de suelos deficiente, inadecuado o escaso,

realizado en las diferentes etapas del proyecto, sobre todo al iniciar el studio.

Por lo general, no se asigna a esta primera operación la importancia que merece. El

estudio del sitio donde se proyecta construir un puente, un pavimento, etc. Y particularmente

la operación de obtener muestras, se deja muchas veces en manos de personal poco

experimentado.

El estudio de la mecánica de suelos, es una parte del área de la ingeniería que está

dedicada a estudiar las fuerzas o cargas que son establecidas en la superficie terrestre. El estudio

de Mecánica de Suelos permite conocer las propiedades físicas y mecánicas del suelo, y su

composición estratigráfica, es decir las capas o estratos de diferentes características que lo

componen en profundidad, y por cierta ubicación de napas de agua (freáticas), si las hubiere.

Tanto el estudio del sitio donde se proyecta levantar una estructura, como la obtención

de muestras, es de gran importancia y debería hacerse bajo la dirección y constante supervisión

de un ingeniero especialista.

El estudio de suelos, no debe limitarse a1 lugar por donde pasara una carretera, sino

también tener conocimiento de las características de la región: si es, o no, una zona lluviosa,

etc. Los taludes de los cortes a efectuarse, de los terraplenes a construirse, los espesores de

pavimento, pueden ser modificados de acuerdo con estos datos de campo. Con el estudio de
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suelos, se determina la capacidad máxima de carga que acepta el terreno, el tipo de suelo, los

asentamientos permisibles, la magnitud y distribución de cargas, la presencia del nivel freático,

etc. Si se sobrepasan los límites de la capacidad resistente del suelo, o sí, aún sin llegar a ellos,

las deformaciones son considerables, se pueden producir esfuerzos secundarios en los

miembros estructurales, quizás no tomados en consideración

1.1.1 Suelo

El suelo es el soporte de la estructura de pavimento y representa uno de los problemas

más complejos de modelar y predecir su comportamiento debido a que se ve afectado por

muchos factores. El efecto del suelo influye en la definición del trazo y las dimensiones de la

estructura de pavimento, así como también los trabajos de mantenimiento que serán requeridos

durante a vida útil del pavimento.

El suelo de fundación proporciona una parte sustancial de la capacidad general del

sistema estructural del pavimento, especialmente para los pavimentos flexibles. Los esfuerzos

generados por las cargas de tráfico son mayores en las capas superiores, y disminuye con la 17

profundidad. Por consiguiente, los materiales de mayor calidad y por lo general de mayor costo

son utilizados en las capas superiores del pavimento, y los de menor calidad y menor costo se

utilizan para las capas más profundas de la estructura.

1.1.2 Mecanica de suelos

Terzaghi dice: La mecánica de suelos es la aplicación de las leyes de la mecánica y la

hidráulica a los problemas de ingeniería, que tratan con sedimentos y otras acumulaciones no

consolidadas de partículas sólidas, producidas por la desintegración mecánica o la

descomposición química de las rocas, independientemente de que tengan o no materia

orgánica.
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1.2 Metodos de la exploracion del suelo


1.2.1 Excavaciones, pozos a cielo abierto

El método más simple para reconocer al terreno consiste en excavar un pozo donde se

ve las capas de suelo en plena estratificación. La profundidad de estas excavaciones es muy

limitada, se llega solamente a unos 2 á 4 metros de profundidad. En tales excavaciones se

obtiene tanto muestras alteradas como inalteradas. Una vez encontrada el nivel freático ya no

se penetra más y la excavación se da por terminada.

1.2.2 Perforaciones

Normalmente en estos sondeos exploratorios, la muestra de suelo obtenida es

completamente alterada (excepto cuando se emplee equipo muy especial) las perforaciones

pueden ser llevadas a cabo en estado seco, así como mediante el método lavado. Las

herramientas para sondeo exploratorios por rotación son barrenos helicoidales (mayormente en

perforaciones secas) o barrenos de perforación (herramienta de ataque).

1.3 Ensayos de laboratorio


1.3.1 Contenido de humedad

El contenido de humedad del suelo, también conocido como contenido de agua

presente en el suelo. Por definición, el contenido de humedad es a relación del peso del agua

en una muestra con el peso del solido (secado en el horno) en la muestra, expresado como

porcentaje (w).
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1.3.2 Analisis granulometrico

El análisis granulométrico, el cual se encuentra entre los ensayos de suelos más

antiguos, es usado en la clasificación de suelos y es parte de las especificaciones de suelos para

aeropuertos, carreteras, presas de tierra y otras construcciones con terraplenes de tierra. El

análisis granulométrico estándar determina las proporciones relativas de distintos tamaños de

granos mientras son distribuidos en ciertos rangos de tamaño, el cual se conoce como

distribución granulométrica.

En los suelos granulares nos da una idea de su permeabilidad y en general de su

comportamiento ingenieril, no así en suelos cohesivos donde este comportamiento depende

más de la historia geológica del suelo.

El análisis granulométrico nos permite estudiar el tamaño de las partículas y medir la

importancia que tendrán según la fracción de suelo que representen. Este tipo de análisis se

realiza por tamizado, o por sedimentación cuando el tamaño de las partículas es muy pequeño,

se puede encontrar gravas, arenas, limos y arcillas. Si bien un análisis granulométrico es

suficiente para gravas y arenas, cuando se trata de arcillas y limos, turbas y margas se debe

completar el estudio con ensayos que definan la plasticidad del material.

La información obtenida del análisis granulométrico puede en ocasiones utilizarse para

predecir movimientos del agua a través del suelo, aun cuando los ensayos de permeabilidad se

utilizan más comúnmente. La susceptibilidad de sufrir la acción de las heladas en suelo, una
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consideración de gran importancia de climas muy fríos, puede predecirse a través del análisis

granulométrico del suelo.

1.3.3 Limite líquido, limite plástico y determinación del índice de plasticidad

Los índices de plasticidad describen la respuesta de un suelo a los cambios en el

contenido de humedad. Las arcillas pueden ser muy plásticas, los limos son menos plásticos y

las arenas y gravas no tienen plasticidad. La plasticidad del suelo se establece en base a los

límites de Atterberg, que corresponden a los valores de contenido de humedad:

 El límite liquido(LL), que define la transición entre los estados líquido y

plástico.

 El límite de plástico (LP), que define la transición entre los estados y semi-

solida de plástico

 El límite de contracción (SL), que define la transición entre sólido y semi sólido.

Las arcillas y algunos suelos finos muestran plasticidad si la cantidad apropiada de agua

está presente en el suelo. Un suelo plástico es aquel que puede deformarse más allá del punto

de recuperación sin romperse ni cambiar de volumen. Esos suelos pueden ser remoldeados. El

limite liquido es el máximo contenido de agua que un material puede contener y manteniendo

aun su plasticidad. Una mayor cantidad de agua ocasionaría que se convierta en un líquido

espeso. El limite plástico es el contenido menos de agua que un material puede tener para un

comportamiento clásico. Con menos agua el suelo se torna quebradizo y se rompe en

fragmentos al intentar remolde arlos. El índice de plasticidad (IP) es la diferencia numérica

entre el limite liquido (LL) y el limite plástico (LP).

Un valor alto de IP, nos indica que el suelo es altamente plástico; un valor bajo denota

un suelo con poca plasticidad. A medida que el contenido de agua disminuye por debajo del

límite plástico, la masa de suelo se retrae y se torna rígida. Ya que no existe una distinción
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exacta entre los estados de consistencia líquido, plástico, solido, procedimientos estandarizados

han sido establecidos para determinar el limite líquido y el limite plástico. Estos límites de

consistencia, así como el límite de retracción, son llamados Limites de Atterberg.

1.3.4 Ensayo de compactacion

La compactación es uno de los procedimientos básicos de la construcción que

comprende la subrasante y base de carreteras y pavimento de aeropuertos, terraplenes y

estructuras similares. La compactación es el proceso de incrementar la cantidad de solidos por

unidad de volumen de suelo con técnicas mecánicas.

Este aumento de densidad tiene un efecto importante en el mejoramiento de

propiedades del suelo tales como resistencia, permeabilidad y compresibilidad.

La cantidad de compactación es cuantificada en términos de densidad de suelo (peso

unitario seco). Usualmente, el suelo puede ser compactado (y en consecuencia alcanzar una

mayor densidad) si solo es añadida cierta cantidad de agua. El agua actúa como un lubricante,

permitiendo que las partículas del suelo se cohesionen mejor. Sin embargo, si es que se agrega

mucha agua, se obtendrá menos densidad porque el exceso de agua separa las partículas del

suelo.

En consecuencia, para una determinada energía de compactado existe un contenido de

humedad particular, en el cual la densidad seca es mayor y la compactación es mejor. Este

contenido de humedad, y la densidad seca asociada es llamada máxima densidad seca.

1.3.5 Ensayos razón soporte california CBR

El ensayo CBR es una medida indirecta de la resistencia del suelo a penetración y se

trata de un ensayo relativamente simple para obtener un indicador de la resistencia del suelo de

la subrasante, subbase y base para uso en carreteras y aeropuertos, aunque por sí mismo no

representa una propiedad fundamental del material. El valor CBR obtenido puede ser aplicado
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directamente para el diseño de pavimentos en los métodos empíricos y a través de correlaciones

con el módulo resilente en el caso de los métodos mecanisticos empíricos. El ensayo fue

desarrollado por la División de Carreteras de California en 1929 y adoptado por el Cuerpo de

Ingenieros para usarlo en el diseño de pavimentos flexibles en lugares donde el congelamiento

no es un factor de control.

1.3.5.1 Preparacion de la muestra

Con las proporciones de material preparadas, tal y como lo especifica la norma, se

compactan tres muestras de la siguiente forma, con las energías de compactación indicadas en

la tabla, aplicando en número de golpes por capa con el pisón que corresponda, que señale

dicha tabla, según el tipo de material y su uso.

Figure 1: cuadro de energias especificas de compacion

Luego, se procede a ensamblar un molde con su collarín de extensión a la placa de

base sin perforaciones por medio de las abrazaderas y engrasen los laterales interiores del

molde y del sobrecuello; se introduce un anillo separador en la parte interna del molde; se
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ubica un papel filtro sobre el disco para impedir que el material se adhiera a él, y se apoya el

conjunto sobre la base cubica.

Se coloca en el molde apoyado sobre la base cubica, una de las fracciones de la porción

del material y se comprime con la ayuda de un pisón, de forma uniforme proporcionando un

numero de golpes en la superficie de la capa de material que va a depender del tipo de material

y el uso que tendrá este, de acuerdo con los valores especificados en la tabla. La superficie de

la capa compactada se escarifica y se repite este mismo proceso es las dos fracciones restantes.

Una vez concluido el proceso de compactación, se retira la cinta del sobrecuello y se

rectifica que el material no verifica que el material no exceda el molde en un espesor no mayor

a 1.5 cm, de lo contrario se debe repetir el proceso de compactación, por lo que se retira el

material del molde, se desintegra, se une para homogeneizarlo con mucho cuidado y se vuelve

a compactar, pero disminuyendo ligeramente el tamaño de las fracciones de la porción de

material en cada capa, para que no exceda dicho espesor.

Una vez extraído el collar expansivo, si el material excede del molde en no más de un

espesor promedio de 15mm, se procede a realizar el enrasado de forma cuidadosa el espécimen

compactado con la regla metálica, depositando en una charola el material excedente, para

determinar su contenido de agua de compactación y verificar que éste corresponda al del

material en el banco a metro y medio de profundidad de ± 0,25%

Todos los espacios sobrantes que pudiese dejar el enrasado se completan con material

fino, se desprende de la placa de base en el molde con el espécimen, se retira el disco espaciador

y se determina la masa del molde con el espécimen, que se registra como Wmj + Wei en g

Este proceso se repita con las otras porciones de material.


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Conclusión

 Los ensayos de mecánica suelos, tienen que realizarse de manera correcta y muy

cuidadosa, si es necesario repetir los ensayos para acreditar los valores obtenidos;

puesto que una correcta ejecución e interpretación de los resultados del estudio de

mecánica de suelos evitara que a futuro se presenten problemas geotécnicos.


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Bibliografía
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%20Aurora%20Teodolinda%20Villanueva%20Pineda.pdf?sequence=1&isAllowed=y
 Menendez Acurio, J. R. (2016). Ingenieria De Pavimentos. Lima: Instituto De La Construccion
Y Gerencia.
 Minaya Gonzales , S., & Ordoñez Huaman , M. (2006). Diseño Moderno De Pavimentos
Asfalticos. Lima: Icg.
 Ministerio De Transportes Y Comunicaciones. (2014). Manual De Carreteras Suelos,
Geologia, Geotecnia Y Pavimentos. Lima.
 Ministerio De Transportes Y Comunicaciones. (2016). Manual De Ensayo De Materiales.
Lima: Mtc. Ministerio De Vivienda, C. Y. (2010). Norma Técnica Ce. 0.10 Pavimentos
Urbanos. Lima: Mvcs.
 Montejo Fonseca, A. (2002). Ingenieria De Pavimentos. Bogota: Agora Editores.
 Morales, B. (01 De Octubre De 2016). Scribd. Obtenido De Scribd:
Https://Es.Scribd.Com/Document/326026048/La-Mecanica-De-Suelos

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