PRACTICA No:
7
MATERIA:
MECÁNICA DE SUELOS.
NOMBRE DE LA PRÁCTICA: ENSAYO DE RESISTENCIA A LA COMPRENSION EN PROBETAS DE SUELO CEMENTO INTEGRANTES DEL GRUPO: FECHA DE ENTREGA:
2
INDICE
Contenido INTRODUCCION........................................................................................................... 3 OBJETIVOS................................................................................................................... 4 INVESTIGACIÓN TEORICA............................................................................................ 5 DATOS OBTENIDOS EN EL LABORATORIO....................................................................8 CALCULOS E INTERPRETACION DE RESULTADOS.........................................................9 CAUSAS DE ERROR.................................................................................................... 11 CONCLUSIONES......................................................................................................... 12 RECOMENDACIONES................................................................................................. 13 BIBLIOGRAFIA............................................................................................................ 14 ANEXOS..................................................................................................................... 15
3
INTRODUCCION
El suelo cemento se define como una mezcla muy sencilla de realizarse, con un amplio campo de aplicación y sobre todo los materiales que lo componen son económicos y muy abundantes para estabilizar el suelo en una construcción, ya que este material está compuesto de suelo, cemento y agua. Cualquier tipo de suelo puede ser un aporte importante en una construcción si se le da el tratamiento adecuado, por ello existe la posibilidad de hacer uso de un suelo al darle un tratamiento adecuado que cumpla con normas de diseño o de construcción y sin desecharlo sino más bien aprovecharlo. Lo anterior puede ser una ventaja aún mayor si los bancos de materiales se encuentran lejos del proyecto o requieren un aporte económico sustancial.
4
OBJETIVOS.
-
Conocer el proceso de elaboración de las briquetas de suelo cemento, sus usos y determinar la resistencia del mismo.
-
Que el alumno obtenga los conocimientos necesarios para elaborar, dosificar y realizar muestreo de material mezclado con cemento.
5
INVESTIGACIÓN TEORICA.
Normas: ASTM D1633 Ensayo de resistencia a la comprensión en briquetas de suelo cemento. DISCUSIÓN TEORICA. El suelo estabilizado con cemento es una mezcla en seco de suelo o tierra con determinadas características granulométricas, cemento Portland y, en su caso, aditivos. A la mezcla se le adiciona una cierta cantidad de agua para su fraguado y posteriormente se compacta. Regularmente, el porcentaje de cemento portland puede variar entre el 7 al 12% dependiendo del tipo de suelo. Al producto ya curado o fraguado se le exigen unas determinadas condiciones de in susceptibilidad al agua (impermeabilidad, insolubilidad), resistencia, durabilidad y apariencia. Existen diversas razones que actualmente determinan un mayor uso del suelo-cemento en la construcción de estructuras de pavimentos. Tanto consultores como entidades encargadas de la administración vial coinciden en que la demanda de un transporte de calidad requiere una mayor durabilidad de los materiales, estructuras de pavimentos y sub rasantes. Para lograr la misma, es indispensable contar con estructuras de pavimentos con capas de elevada capacidad de soporte y resistentes a los agentes atmosféricos.
6
Dentro de las ventajas que tiene el suelo-cemento pueden destacarse las siguientes:
Material durable:
Numerosos registros de comportamiento indican que el suelo cemento tiene mayor durabiidad que otros materiales de pavimentos de similar costo inicial.
Mayor uso de materiales locales:
El suelo-cemento permite el uso de gran cantidad de tipos de suelo para su elaboración, con lo que se consiguen reducir considerablemente los costos de transporte
de
material
de
aporte
y
aumentar
los
rendimientos
de
construcción.
Reducido impacto ambiental:
Pues existe menor necesidad de explotación de bancos de material. Mayor rigidez y mejor distribución de las cargas aplicadas al pavimento: las propiedades de las mezclas de suelo-cemento permiten que la carga aplicada se distribuya en un área mayor que en el caso de una capa granular; por tanto, a igualdad de capacidad de soporte es posible contar con estructuras de pavimentos de menor espesor robustas o con un menor número de capas.
Resistencia a los agentes atmosféricos:
Es notable su prolongada durabilidad bajo condiciones adversas. Por ello se ha usado en lugares con condiciones climáticas muy desfavorables. Aumento de resistencia y menos intervenciones de mantenimiento: las propiedades mecánicas del suelo cemento se incrementan con el tiempo lo que favorece que el mantenimiento del pavimento sea mínimo, obteniéndose prolongada vida útil y una reducción en el total de la estructura de pavimento.
7
MATERIAL Y EQUIPO:
Cemento. Un saco de material (selecto u otro suelo). 1 molde partido de 4” (AASHTO T-134). 1 martillo de 5.5 lb. Balanza de 20 kg. Balanza de 311 gr. Palas.
PROCEDIMIENTO: 1. 2. 3. 4. 5.
Determinar uso y dosificación. Preparación de equipo (moldes metálicos, balanzas, herramientas) Cuarteo del material y dosificación por volumen o peso. Mezclado. Determinación de la humedad optima según el ensayo Proctor
(AASHTO T-134). 6. Elaboración de especímenes: bajo la norma AASHTO T-134 o T-180, para la primera 3 capas y 25 golpes por capa, y para la segunda 5 capas y 25 golpes por capa. 7. Desencofrar los especímenes y colocar en bolsas plásticas con humedad para el curado. 8. Ensayar en la máquina de comprensión o la de CBR a los 7 días, pesando cada espécimen y tomando sus medidas. 9. Calculo de la resistencia en kg/cm2.
8
DATOS OBTENIDOS EN EL LABORATORIO.
Fecha de elaboración Fecha de ensayo Edad de la probeta(días) Peso húmedo (gr) Diámetro (cm) Altura (cm) Contenido de humedad (%) Carga de ruptura (lbs.fuerza) Carga de ruptura (kg fuerza) Esfuerzo de ruptura (kg/cm2) promedio Resistencia de diseño(kg/cm2)
Falla
Colocación
29/10/201 4 6/11/2014 7 días 1,745 10.2 11.8
9
CALCULOS E INTERPRETACION DE RESULTADOS ENCONTRANDO CARGA DE RUPTURA (LBS.FUERZA) Interpolando 433.7
4,500
498
x
544.0
5,625
(544.0−498) (5,625−x ) = (544.0−433.7) (5,625−4,500)
0.4170=
( 5,625−x) (1125)
0.4170 ( 1,125 )=5,625−x x=5,625−469.12 x=5,155.87 lbf
ENCONTRANDO CARGA DE RUPTURA (KG FUERZA) 425.0
2,000
498
x
533.1
2,500
(533.1−498) (2,500−x) = (533.1−425.0) (2,500−2000)
0.3246=
(2,500−x ) (500)
10
0.3246 ( 500 )=2,500−x x=2,500−162.3 x=2,337.7 kgf
ENCONTRANDO ESFUERZO DE RUPTURA (KG /CM2) Encontrando área A=π (10.2 cm)2 /4 A = 81.71 cm2 Esfuerzo de ruptura=2,337.7kgf/81.71 cm2 Esfuerzo de ruptura = 28.61 kgf/cm2
Fecha de elaboración
29/10/201
Fecha de ensayo Edad de la probeta(días) Peso húmedo (gr) Diámetro (cm) Altura (cm) Contenido de humedad (%) Carga de ruptura
4 6/11/2014 7 días 1,745 10.2 11.8 17 5,155.87
(lbs.fuerza) Carga de ruptura (kg fuerza) Esfuerzo de ruptura (kg/cm2) Resistencia de diseño(kg/cm2)
Falla
Colocación
2,337.7 28.61 27
11
CAUSAS DE ERROR.
-
No sacar adecuadamente el cilindro del molde en el cual se le realizaron las muestras.
-
No mesclar de la forma correcta los materiales que se utilizan en el diseño del espécimen.
-
Colocarle mucha agua a la hora de mezclar los materiales sin tener en cuenta el % óptimo de humedad.
-
No leer de la forma correcta los resultados obtenido en la máquina de ensayo.
-
Colocar más de la proporción indicada en la práctica.
12
CONCLUSIONES. El Suelo cemento o suelo estabilizado con cemento es una mezcla en seco de suelo o tierra con determinadas características granulométricas, cemento Portland y en algunos casos aditivos. A la mezcla se le adiciona una cierta cantidad de agua para su fraguado y posteriormente se compacta ya sea con bailarinas o rodillos. Esta mezcla ya curado o fraguado se le exige unas determinadas unas condiciones de insusceptibilidad al agua (impermeabilidad, insolubilidad), así como también resistencia y durabilidad. Dentro de las ventajas que tiene el suelo-cemento pueden destacarse las siguientes: es un Material durable, también se le mayor uso a materiales locales y se reduce los impactos ambientales. El ensayo de El suelo cemento debe ser compactado con un contenido de humedad óptimo determinado mediante el conocido ensayo humedad – densidad (ensayo de Proctor) y la cantidad de agua a agregar es la diferencia entre la humedad existente en el suelo natural y la óptima citada. Los resultados de
esfuerzo de ruptura que el ensayo los facilito si fue la
buscada con respecto a la resistencia esperada a los 7 días el cual los dio como resultado 28.6 kg/cm2. Estos resultados cumplen respecto a la norma de ensayo (ASTM D 1633).
13
RECOMENDACIONES.
-
Realizar el ensayo en la máquina de compresión en el tiempo establecido.
-
Seguir el procedimiento del ensayo para poder obtener el espécimen con la carga adecuada que se está buscando.
-
Preparar de manera adecuada el equipo que se utilizara en la práctica.
-
Compactar el suelo cemento con su humedad optima encontrada con el ensayo de proctor.
14
BIBLIOGRAFIA.
-
Manual de prácticas de laboratorio, mecánica de suelos.
15
ANEXOS.
