Prueba de Compactación Porter y Porcentaje de Expansión

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Instituto Politécnico Nacional

Unidad Profesional Zacatenco

Materia: Pavimentos y Terracerías

Profesor: López Peña Jesús

Practicas: “Prueba de Compactación Porter y Porcentaje de Expansión

27-Enero-2015

Integrantes:

Mendoza Tapia Eduardo
Cruz García Javier
Cortez Zamora Osvaldo
Ovalle Valencia Iván

Ruiz Aldrete Joaquín Rodrigo

Compactación Porter (002-k06)

Normativa anterior 6.01.01

Objetivo:

Obtener el peso volumétrico seco máximo y la humedad optima de compactación.

• Cuando a un material se le aplica una carga de 140.6kg/cm2 en un tiempo aproximado de 5 minutos, para un suelo de poca cementación que paso por la malla de 1” (2.54cn) se obtendrá el contenido de humedad y el peso volumétrico máximo se tendrá que obtener por tanteo y con ello determinar si se deberá de aumentar agua o se excedió.

Material:

1.- Molde con base y extensión de 15.75 cm de diámetro y 12.5 cm de altura aprox.

2.- Carilla con punta de bala

3.- Cápsula de aluminio

4.- Malla de 1” (2.54 cm)

5.- Probeta de 500 ml

6.- Vernier

7.- Guantes de hule

8.- Maquina para aplicar una carga o presión mínima de 30 toneladas.

9.- Balanza con capacidad de 20 kg

10.- Charola cuadrada de 60*40 cm

11.- Horno con una temperatura controlable entre los 105º y 110ºC.

12.- 2 contrapesos

13.- Placa perforada con vástago

Procedimiento:

1.- Cribar por la malla de 1” (2.54 cm) el material seco, del cual se tomara una muestra representativa de 16 kg separando porciones con un peso de 4 kg.

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2.- Medir el diámetro y la altura del cilindro, obtener su área, pesarlo, calcular la carga total que se le aplicara en la maquina en el tiempo de 5min y obtener la carga que se le deberá de aplicar por cada minuto.

Diámetro interno:   15.7 cm

Altura del Cilindro:  19.1 cm

W del cilindro:          7500 gr  

2.1.- Área del cilindro:

A=3.1416 ()[pic 4]

A= (3.1416) (7.850²)= 193.59cm² 

2.2.- Carga por aplicar:

140.6 kg/cm²

 (140.6)(193.59)= 27218.75 kg = 27.22 Toneladas

3.- Peso de la capsula (Wc) y número de capsula:

Wc= 16.1 gr

Capsula Numero 32

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4.- De la muestra de 16 kg, colocar cuatro kilogramos en la charola, rociar agua de manera homogénea. (Para conocer aproximadamente la cantidad de agua que necesitara el suelo se conocerá, tomando con la mano seca o un guante de hule una muestra del suelo y apretarla; si esta deja un roció de agua en la mano o en el guante es cuando se sabrá que se llegó a la cantidad deseada de humedad.

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Peso de la Charola: 4723 gr

Peso de la Charola con suelo: 8651 gr

Peso del Suelo: 3928 gr

5.-  Tomar un testigo de humedad de 80-120 gr de peso y colocarlo en la capsula, pesarla y anotar el peso de la capsula con el suelo húmedo (Wc+sh), el resto de la muestra se coloca en el molde con base y extensión, en tres capas y a cada una de ellas se acomodara con la varilla de punta de bala, dando 25 varillados en forma de espiral, comenzando en la orilla y terminando en el centro.

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Wc+sh=  99.7 gr

6.-  Se colocara en la máquina para aplicar presión, aplicando la carga lentamente, en el tiempo y valor calculados anteriormente. Se usa para que el material se acomode de mejor manera. Cuando se llega a los 5 minutos, por consecuencia de la carga máxima de 140.6 Kg/cm ²  se deberá sostener un minuto más dicha carga, si en este periodo el suelo saca unas cuantas gotas de agua por la parte inferior del molde es indicio de que se encontró la humedad optima y por tal motivo su peso volumétrico seco máximo.

(En el caso de que las gotas comiencen a salir antes de aplicar la carga máxima indicara que se excedió de agua); pero si por el contrario no se humedece ni la base del molde indicara una falta de humedad, por tal motivo en ambos casos se desechara y se tomara otra porción de 4kg; como sucedió en nuestra prueba.

Cantidad de Agua: 200 ml

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7.- Carga de la prensa:

27218.75 kg / 5 minutos= 5443.7 Kg/ min

(5443.7kg/min) / (60 kg/unidad)= 91 unidades / minuto

8.- Peso del cilindro con base, extensión y suelo compactado:

Wcilindro: 7500 gr

Wsuelo: 3928 gr

W cilindro+suelo= 11428 gr

9.- Medir la distancia de la parte superior de la extensión y la cara del suelo compactado en 3 posiciones distintas:

1.- 9.55

2.- 9.85

3.- 9.35

Hf prom= 9.55+9.85+9.35 / 3= 9.58 cm

10.- Altura del espécimen compactado:

Hec 19.1 cm - 9.58 cm= 9.52 cm

11.- Volumen compactado:

 Vc= (193.59 cm²) (9.52cm)= 1842.98 cm³

12.- Ya que se observó las gotas de agua, se retira el molde de la máquina y se quita la base y la extensión, y se pesa con la muestra húmeda, por diferencia se obtiene el peso de esta última y se anota en gramos ( Wm)

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