Metodos estáticas

BOLIVARIANA DE VENEZUELA

MINISTERIO DEL PODER POPULAR PARA LA EDUCACIÓN UNIVERSITARIA.

INSTITUTO UNIVERSITARIO POLITÉCNICO SANTIAGO MARIÑO

CÁTEDRA: MECÁNICA DE SUELOS

MÉTODOS ESTÁTICOS

DE COMPACTACION

Elaborado por:

Melvin, Oquendo.

Loren Matheus.

Albio Mendivelso.

Wilker Cortez.

Maracaibo, Junio de 2014.

ESQUEMA DE CONTENIDO

INTRODUCCION

1. Pruebas de compactación estáticas:

1.1. Prueba Porter SOP:

1.1.1. Objeto de la prueba:

1.1.2. Equipo necesario:

1.1.3. Preparación de la muestra:

1.1.4. Procedimiento de prueba:

1.1.5. Cálculos:

1.1.6. Errores comunes:

1.2. Pruebas por amasado:

1.2.1. Prueba de compactación miniatura Harvard:

1.2.1.1. Objeto de la prueba:

1.2.1.2. Equipo necesario para la prueba:

1.2.1.3. Preparación de la muestra:

1.2.1.4. Procedimiento de prueba:

1.2.2. Prueba de Hveem de compactación por amasado:

1.2.2.1. Objeto de la prueba:

1.2.2.2. Equipo para la prueba:

1.2.2.3. Procedimiento de compactación:

1.2.2.4. Procedimiento cuando se requieren canastillas:

1.2.2.5. Precauciones:

CONCLUSIONES

INDICE DE FUENTES DOCUMENTALES

1. Pruebas de compactación estáticas:

1.1. Prueba Porter SOP:

1.1.1. Objeto de la prueba:

Este método de prueba sirve para determinar el peso volumétrico seco máximo y la humedad optima en suelos con partículas gruesas que se emplean en la construcción de terracerías; también se puede efectuar en arenas y en materiales finos cuyo índice plástico sea menor de 6. El método consiste en preparar especímenes con material que pasa la malla de 25.4 milímetros (1"), a los que se agregan diferentes cantidades de agua y se compactan con carga estática.

1.1.2. Equipo necesario:

 Molde cilíndrico de compactación de 15.24 centímetros (6.0") de diámetro interior y 22.86 centímetros (9") de altura, incluyendo el collarín, provisto de una base de dispositivos para sujetar el cilindro.

 Máquina de compresión con capacidad mínima de 30 toneladas y aproximación de 100 kilogramos.

 Varilla metálica de 1.9 centímetros (3/4") de diámetro y 30 centímetros de longitud, con punta de bala.

 Placa circular para compactar, ligeramente menor que el diámetro interior del cilindro, con diámetro de 15 centímetros, que pueda sujetarse a la cabeza de aplicación de la carga.

 Malla U.S Standard de aberturas cuadradas de 25.4 milímetros (1").

 Malla U.S Standard de aberturas cuadradas de 4.76 milímetros (Nº4).

 Balanza con capacidad mínima de 10 kilogramos y aproximación de un gramo.

 Charolas.

 Equipo accesorio normal.

1.1.3. Preparación de la muestra:

La preparación de la muestra se efectúa como se indica a continuación:

1) De una muestra de campo, preparada con el cuidado de secar el material únicamente lo necesario para facilitar su disgregación, tómese y críbese una cantidad suficiente para obtener una porción de 16 kilogramos de material que pase la malla de 25.4 milímetros (1")

2) Divídese esta porción mediante cuarteo en cuatro fracciones representativas con pesos iguales.

1.1.4. Procedimiento de prueba:

El procedimiento de prueba es el siguiente:

1) Tómese una de la fracciones representativas del material e incorpórese la cantidad de agua necesaria para que, una vez repartida uniformemente, presente una consistencia tal que cuando se le comprima en la palma de la mano no la humedezca y que, a la vez, el material comprimido pueda formar grumos. En algunos casos para lograr esto será necesario dejar el material húmedo un cierto tiempo en reposo cubierto con una lona húmeda.

2) Colóquese el material humedecido dentro del molde en tres capas; con la punta de varilla désele a cada una de ellas 25 golpes, uniformemente distribuidos.

3) Al terminar la colocación de la última capa, tómese el molde que contiene el material, colóquese en la máquina de compresión y compáctese el material aplicando lentamente carga uniforme, de modo que se alcance en un lapso de cinco minutos la presión de 140.6 kilogramos por centímetro cuadrado, equivalente a una carga de 26.5 toneladas, aproximadamente; manténgase esta carga durante un minuto y hágase la descarga en el siguiente minuto. Al llegar a la carga máxima, revísese la base del molde: si está ligeramente humedecida, el material ha alcanzado la humedad óptima de compactación y su peso volumétrico máximo.

4) Si al llegar a la carga máxima no se humedece la base del molde, la humedad con que se preparó la muestra es inferior a la óptima; por tanto, tómese otra fracción representativa del material y adiciónesele una cantidad de agua igual a la del espécimen anterior más 80 centímetros cúbicos, mézclese uniformemente y repítanse en esta los pasos que se describen en los párrafos 2) y 3). Prepárense los especímenes que sean necesarios siguiendo los pasos que se indican en este párrafo, hasta lograr que en uno de ellos se inicie el humedecimiento de la base del molde con la carga máxima, lo cual se consigue por lo general con menos de cuatro especímenes.

5) Si antes de llegar a la carga máxima se humedece la base del molde por haberse iniciado la expulsión de agua, la humedad con que se preparó la muestra es superior a la óptima. En este caso, procédase como se indica en el párrafo 4), pero en vez de adicionar 80 centímetros cúbicos de agua se reduce la cantidad en cada nueva fracción representativa del material, hasta lograr que en una de ellas se inicie el humedecimiento de la base del molde con la carga máxima.

6) Al terminar la compactación del espécimen preparado con la humedad óptima, quítese el molde de la máquina de compresión, y determínesele la altura (h), restando la altura total del molde la altura entre la cara superior del espécimen y el borde superior del molde; regístrese este valor en centímetros con aproximación de un décimo de milímetros.

7) Pésese el molde de compactación que contenga el espécimen compactado y anótese dicho peso (V) en kilogramos, con aproximación del un gramo.

8) Sáquese el espécimen del cilindro, córtese longitudinalmente y de la parte central obténgase una muestra representativa y efectúese en la muestra la determinación del contenido de agua, anotándose su valor (w).

1.1.5. Cálculos:

1.1.6. Errores comunes:

Los errores en que se incurre con más frecuencia son los siguientes:

1) Que el agua no se incorpore al material en forma adecuada.

2) Que la velocidad de aplicación de la carga no sea la especificada.

3) Que no se mezcle adecuadamente el material antes de colocarlos en el cilindro de prueba.

1.2. Pruebas por amasado:

1.2.1. Prueba de compactación miniatura Harvard:

1.2.1.1. Objeto de la prueba:

Este método de prueba tiene por objeto determinar el peso volumétrico seco máximo y la humedad óptima en suelos finos plásticos, con partículas menores de 2 mm; consiste en preparar especímenes con material que pase la malla Nº10 (U.S. Bureau of Standards ), a los que se agregan diferentes cantidades de agua. Los especímenes se compactan dentro de un molde metálico bajo la acción de un émbolo que aplica una presión transmitida por la acción de un resorte calibrado.

1.2.1.2. Equipo necesario para la prueba:

En esta prueba se utiliza el siguiente equipo:

 Un molde cilíndrico metálico de compactación, con extensión y placa de base también metálicos. Las dimensiones del molde son 5.3 cm (1 5/16") de diámetro interior y 7.2 cm (2.816") de altura; su volumen resulta ser de 63 cm3 (1/454 pie3); la extensión es de 3.5 cm (1.37") de altura.

 Un pisón metálico, con un émbolo en su extremo inferior, que puede aplicar presión por la acción de un resorte (la precisión que se aplique se puede hacer variar dentro de amplios márgenes con el uso de resortes de diferentes constantes elásticas). El émbolo aplicador de presión es una barra metálica de 1.3 cm (1/2") de diámetro, con mango de madera; dentro de éste actúa el resorte comprimido a que se hace referencia.

 Un mecanismo para quitar la extensión del molde, provisto de un émbolo que mantiene al suelo en su lugar durante la extracción.

 Un extractor, para retirar del molde la muestra compactada con una alteración mínima.

 Una balanza de laboratorio, con aproximación de 0.1g.

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