INFORME DE LABORATORIO DE PAVIMENTO
PRACTICA No. 1 PENETROMETRO DINAMICO DE CONO
NOMBRES: Barrera Ángel Luis Carlos Barrera Bermúdez Luis Felipe Patiño Quimbayo Miguel Mauricio Rueda Ibáñez María Fernanda
DOCENTE: Norma C. Solarte Vanegas
UNIVERSIDAD PONTIFICIA BOLIVARIANA FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL. BUCARAMANGA
257547 267269 270463 241336
PENETROMETRO DINAMICO DE CONO (PDC) INTRODUCCIÓN. Con este ensayo se medirá la rata de penetración del penetr ometro dinámico de cono (PDC) utilizando una pesa de 8 kg, en suelos inalterados o materiales compactados. Este es un método que se considera no destructivo el cual mide la capacidad estructural en campo del suelo de fundación. OBJETIVOS. -
Evaluar la resistencia resistenc ia de suelos inalterados o de materiales compactados. Obtener la relación profundidad vs número de golpes tomando correctamente las mediciones de la rata de penetración del penetrometro dinámico de cono (PDC).
RESUMEN. Este ensayo se utiliza para evaluar la resistencia de suelos inalterados y materiales compactados, la rata de penetración del PDC puede utilizar para estimar el CBR, para identificar los espesores de las capas, también para estimar la resistencia al acorte de las capas y otras más características de los materiales que las componen. MARCO TEORICO El PDC se usa fundamentalmente en aplicaciones de construcciones horizontales, tales como pavimentos y losas de piso, se emplea a una profundidad hasta de 1000 mm bajo la superficie. También se puede utilizar para estimar las características de resistencia de suelos de grano fino y grueso, materiales de construcción y materiales débiles modificados o estabilizados, el dispositivo no puede ser utilizado en materiales altamente estabilizados o cementados o en materiales granulares que contengan un gran porcentaje de agregados pétreos que tengan partículas con tamaños superiores a 50 mm. El número de golpes entre lecturas puede variar dependiendo de la resistencia del material: -
1 golpe para suelos blandos. 5 golpes para suelos normales. 10 golpes para materiales muy resistentes.
Para suelos blandos es recomendado utilizar un penetrometro de cono dinámico donde su martillo pese 4.6 kg y así evitar penetraciones excesivas.
El CBR es estimado utilizando el índice PDC con las siguientes correlaciones:
Imagen 1. Tomado de la norma INV-E 172-13
La penetración total para un determinado número de golpes es medida y registrada en términos de (milímetro/golpe). Equipos
Imagen 2. Tomado de la norma INV-E 172-13
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Imagen3. Tomado de la norma INV-E 172-13
Varilla de acero 16 mm de de diámetro con una punta cónica reutilizable reutilizabl e o desechable. Martillo de 8 kg el cual es es accionado a una altura fija de 575mm. Yunque de ensamble y una manija, la punta del cono cono tiene 60 grados respecto a la horizontal, el diámetro de la base del cono es de 20 mm. Herramientas de ensamble. Aceite lubricante. Llave para atornillar. Formato para el registro de datos.
Procedimiento. -
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Verificación Verificaci ón del equipo: Rectificamos Rectificam os en las partes que pueden sufrir daños por fatiga, y se verifica que no haya un excesivo desgaste de la varilla ni del cono reutilizable. El operador sostiene el dispositivo de la manija luego levanta y libera el martillo de manera que caiga a la altura establecida. Se mide y se registra la penetración total. Si luego de 5 golpes el aparato no avanza más de 2mm 2mm o la manija sufra un pandeo se suspende la prueba y se hace a 300 mm del punto anterior. Se extrae el penetrometro con un gato de extracción o dirigiendo el martillo hacia arriba golpeándolo contra la manija.
Imagen 4. Tomada por estudiante de ingeniería civil En laboratorio de pavimentos Universidad pontificia bolivariana.
Imagen 5. Tomada por estudiante de ingeniería civil En laboratorio de pavimentos Universidad pontificia bolivariana.
Datos Numero golpes 0 5 10 15 20 25 30
de penetración (cm) 92.8 75.9 67.5 51.7 38.9 28.8 21.7
penetración (mm) 0 169 253 411 539 640 711
Cálculos
PDC: =
() ) #
→
= . ( )
169 5
CBR invias: =
292 .
→
292 33.8.
= .%
CBR Colombia: =
567 .4
→
567 33.8.
= . % %
Numero golpes 0 5 10 15 20 25 30
de penetración (mm) 0 169 84 158 128 101 71
PDC 0 33.8 16.8 31.6 25.6 20.2 14.2
CBR invias 0 5.66234266 12.3890058 6.10566988 7.72954785 10.0783472 14.9561532
CBR Colombia 0 4.102982631 10.91817534 4.508386527 6.05406539 8.435117598 13.81590622
Grafica profundidad Vs número de golpes:
Profundidad Vs Numero de golpes Numero de golpes 0 0
5
10
15
20
25
30
35
0
100
) m200 m ( n 300 e n 400 o i c a r t 500 e n e 600 P
169 253
411
539 640
700
711
800
Grafica nº1
Grafica profundidad VS CBR
Profundidad Vs CBR invias CBR invias 0
2
4
6
8
10
12
14
16
0 169
100
253
) 200 m m300 ( n o i c 400 a r t e 500 n e P 600
411
539 640 711
700 800
Grafica nº2
Penetracion VS CBR Colombia CBR Colombia 0
2
4
6
8
10
12
14
0 100
) 200 m m300 ( n o i c 400 a r t e 500 n e P 600
169 253
411
539 640 711
700 800
Grafica nº3
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Preguntas. 1. ¿Para qué sirve el ensayo de Penetración Dinámica Dinámica de Cono Cono (PDC)? (PDC)? -
Para evaluar la resistencia resistenci a de suelos inalterados o de materiales compactados; y poder determinar las condiciones correctas para la estructura del pavimento.
2. ¿si existe el ensayo de CBR de laboratorio, laboratorio, y teniendo en cuenta que el ensayos de PDC también arroja un valor de CBR, cuál de los dos ensayos emplearía usted pare la realización de un diseño y porque? -
El ensayo de PDC nos sirve para tener una idea rápida y fácil en campo, pero este valor no es tan confiable para utilizarlo en un diseño, por lo tanto emplearíamos el ensayo de CBR; ya que este es más eficaz, su proceso es más confiable y se obtienen resultados óptimos.
3. Realice la gráfica de profundidad versus número número de golpes, y la gráfica de profundidad versus CBR Las gráficas se encuentran en los cálculos. 4. Para qué sirve el ensayo de Densidad de Campo Campo con el Cono de Arena. Arena. Este método de ensayo se usa para determinar en campo la densidad y el peso unitario de suelos compactados. Así determinar si es necesario hacer un mejoramiento del suelo al terreno donde se pretende construir. 5. Según los resultados, cual es la profundidad profundidad de excavación que recomienda para establecer la capa de sub s ub rasante. Según los resultados obtenidos, se opta que la profundidad recomendada para el establecimiento de una capa sub-rasante es de 711 mm, puesto que su CBR da aproximadamente 15% y según la clasificación cualitativa del suelo tenemos que esta entre regular- bueno. Conclusiones Se determinaron valores de CBR del suelo estudiado entre 5.66% y 15% con un ponderado de 9.5% para la correlación que nos sugiere INVIAS y entre 4.1% y 13.81% con un ponderado de 8.0% para la correlación colombiana. Los valores anteriores indican un suelo con poca resistencia (Regular- buena) muy cercano al 9% valor en el cual el INVIAS impide diseñar un pavimento. Este suelo podría ser utilizado para una capa sub-rasante pero es recomendable el mejoramiento del suelo en el caso de que se tuviese que trazar una vía por el sitio.
BIBLIOGRAFIA -
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Norma INV-E 172-13 Norma INV-E 161-13, Cono de arena. Investigado el 7 de agosto del 2017, CBR, tomado de : http://icc.ucv.cl/geotecnia/03_docencia/02_laborator http://icc.ucv.cl/geotec nia/03_docencia/02_laboratorio/manual_laboratorio io/manual_laboratorio/cb /cb r.pdf Investigado el 7 de agosto a gosto del 2017,Laboratorio del ingeniero, cono de arena, tomado de: http://javierlaboratorio.blogspot.com.co/2012/10/cono-dearena.html Investigado el 7 de agosto del 2017, ingeniero Abigail, Mecánica de suelos, ensayo del cono de arena, tomado de: http://msites.blogspot.com.co/2011/05/que-nos-determina-el-metodo ites.blogspot.com.co /2011/05/que-nos-determina-el-metodo-del-cono-de.html -del-cono-de.html
