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COMPACTACION DE TERRAPLENES
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5) CURVAS DE CONTROL
CURVA DE COMPACTACION : Humedad Optima-Densidad Maxima
CURVA DE ESTABILIDAD : Resistencia a la Penetracion.
CURVA DE SATURACION : Estado de Saturacin Cero Vacios de Aire
RECOMENDACIN : Compactar a Humedad Optima yDensidad Maxima.
BUENAS CARRETERAS DEPENDEN DE
BUENOS MATERIALES : CANTERAS
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CURVAS DE COMPACTACION, SATURACION YESTABILIDAD
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VENTAJAS DE UNA BUENACOMPACTACION
Tal como se puede apreciar en las curvas es conveniente ynecesario compactar el terreno de fundacin a humedadoptima y densidad mxima, a fin de mantener estable durantetodo el ao y especialmente durante la poca de lluvias lascarreteras calles y pistas de aterrizaje que se construyen.
Tambin es bueno tener en cuenta los aumentos de volumen
por hinchamiento de los suelos as como su contraccin,porcentajes que de acuerdo al material pueden ser muysignificativos incidiendo fuertemente en los costos finales deobra
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METODOS PARA DETERMINAR LAHUMEDAD OPTIMA Y DENSIDAD
MAXIMA
METODOS DINAMICOS:
METODO AASHO STNDAR T-99METODO AASHO ESTNDAR T-180
METODOS ESTATICOS:
METODO CALIFORNIA
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ENSAYOS DE LABORATORIO DE COMPACTACIONPROCTOR
STANDARD AASHO T-99Martillo: 5,5 lb. - Altura de cada : 12
METODO A METODO B METODO C METODO D
Pasa
Tamiz N 46
3
56
1/13.33pie3
12.317
MATERIAL
- Molde usado
- Nmero de capas
- Nmero de golpes xcapa
- Volumen del Moldesin collar
- Energa decompactacin enlibras/pie por cadapie3
Pasa
Tamiz 3/ 44
3
25
1/30pie3
12.375
Pasa
Tamiz 3/46
3
56
1/13.33pie3
12.317
Pasa
Tamiz N 44
3
25
1/30pie3
12.375
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STANDARD AASHO T-180Martillo: 10 lb. - Altura de cada : 18
METODO A METODO B METODO C METODO D
Pasa
Tamiz N 4
65
56
1/13.33pie3
55.986
MATERIAL
- Molde usado- Nmero de capas
- Nmero de golpes xcapa
- Volumen del Molde
sin collar- Energa de
compactacin enlibras/pie por cadapie3
Pasa
Tamiz 3/ 4
45
25
1/30pie3
56.250
Pasa
Tamiz 3/4
65
56
1/13.33pie3
55.986
Pasa
Tamiz N 4
45
25
1/30pie3
55.250
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COMPACTACION DEL TERRENO
1. Determinar densidad mxima y humedad ptima2. Compactar el material con equipo mecnico apropiado.
3. Controlar la densidad alcanzada en el terreno a fin
de comprobar si el material ha sido debidamente compactado.
El nmero de veces que es necesario pasar un rodillo a fin de obteneruna adecuada compactacin, puede fcilmente determinarse antes deempezar los trabajos en una zona de prueba escogida para tal fin. As
se podra ver que la densidad del material aumenta visiblemente hastallegar a un cierto nmero de pasadas de rodillo (aprox. 10),permaneciendo despus practicamente invariable, tal como se apreciaen el grfico.
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RELACION DE LA DENSIDAD ALCANZADA EN EL TERRENOVARIANDO EL NUMERO DE PASADAS DE RODILLO
Si al cabo de 12 pasadas de rodillo no se alcanz la compactacindeseada deber disminuirse el espesor de las capas del material
colocado, o aumentarse el peso del rodillo.
2100
2000
1900
1800
1700
1600
15000 2 4 6 8 10 12 14 16
18
REFERIDAALPESOSECOKg/m2)
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Equipo empleado para determinar la compactacin del terreno,
mediante el uso de arena
DETERMINACION DE LA DENSIDAD DE CAMPO MEDIANTELA MEDIDA DEL VOLUMEN DE LA TIERRA EXTRAIDA
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CONCLUSIONES
El Porcentaje de Compactacin del Terrapln est dado por la
relacin entre la densidad obtenida en el campo y la densidad
mxima obtenida en el laboratorio.
La AASHTO recomienda que en los Terraplenes los Suelos se
compacten hasta alcanzar una densidad no menor del 95% que la
densidad mxima obtenida en el laboratorio y que en las
Subrasantes se compacte hasta alcanzar el 100% de la densidadmxima de laboratorio.
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DENSIMETRO NUCLEAR
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INTRODUCCION
OBJETIVO PRINCIPAL : Dar a conocer acerca del avance tecnolgicoalcanzado en nuestro pas, en lo que se refiere a mediciones de laDENSIDAD y otras caractersticas de los Suelos y Asfaltos en campo,sin la necesidad de realizar ensayos de laboratorio.
VENTAJAS
Se realizan los ensayos en menor tiempo, resultando muchas vecesms econmicos.
La ventaja principal de estos instrumentos electrnicos es la de llegara una gran precisin y en un tiempo inmediato a clculos de lasprincipales propiedades de los suelos y pavimentos.
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DEFINICIONES
Es un equipo de medicin que permite obtener in situ ladensidad de la masa y del contenido de agua de un suelo oagregado a travs de la energa nuclear.
La medicin de la densidad, se realiza haciendo atravesar lamasa del suelo con radiaciones gamma (fotones).
Las Radiaciones provienen de una Fuente de Cesio 137, lascuales son atenuadas por los electrones corticales de lostomos que constituyen la materia en la partcula del suelo.
Los fotones ya atenuados son recibidos por un contador Geiger-Mller y ledos, contados y procesados por circuitos electrnicoslos cuales a su vez convierten los conteos en valores dedensidad.
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El equipo opera hasta 800 horas ( 5 mediciones por hora) conseis (6) bateras alcalinas AA, que son de fcil obtencin y
reemplazo.
La cantidad de funciones que tiene introducidas en suprocesador permiten obtener en campo valores de relacionesgravimtricas conocidas sin necesidad de utilizar calculadorashaciendo las verificaciones de control en campo ms rpidas yefectivas.
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El Densmetro Nucleares un equipo usado enel Peru para la medicinde la Densidad en
Campo, tanto de lossuelos y terraplenes,como de los asfaltos enobras de
pavimentacin.
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SEGURIDAD RADIOLOGICA BASICA
Las Radiaciones emitidas por los elementos Cesio 137 yAmericio 241 utilizados, son ALTAMENTEPENETRANTES EN EL CUERPO HUMANOproduciendo efectos dainos que podran ser letales.
Es por lo que estas fuentes de emisin deben estardebida y seguramente selladas dentro del equipo.
No obstante las siguientes notas deben ser tomadas en
consideracin como Seguridad Radiolgica Bsica.
Suscrbase de inmediato al Servicio de Radio fsicaSanitaria ; quien le dotara de un equipo de dosimetra
para el personal que usa el medidor.
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Transporte del equipo completo en el cajn suministrado. Evite golpesy cadas. NUNCA TRANSPORTE EL EQUIPO EN LAS PIERNAS.
En lo posible, NUNCA TOQUE LA BARRA DE MEDICIN QUEPENETRA EN EL SUELO PARA LA MEDICIN DIRECTA, estacontiene las fuentes radiactivas de emisiones gamma y neutrones.
En el momento de la medicin, permanezca detrs del aparato (frentede la pantalla del procesador).
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TRABAJO EN CAMPO CON DENSIMETRONUCLEAR
Se debe de contarcon todas lasprevisiones y
equipos queobservan las NormasASTM para lautilizacin de este
tipo de Equipos queusan energaradiactiva.
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EQUIPO HUMBOLDT 5001-P
Equipo y accesoriosdel que se componeun DensmetroNuclear ModeloHumboldt 5001-p
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MEDIDOR HUMBOLDT 5001-PEl 5001-P es un medidor muy verstil, realiza mediciones en suelo y asfalto.
En Suelos: Mide con mucha precisin:
La Densidad Seca (DD)
Contenido de Humedad por Volumen (W)
Densidad Hmeda (DW)Porcentaje de Humedad (%W)
Las propiedades de Densidad Mxima Seca (DMS) y Gravedad Especifica(Gs) son determinados en el Laboratorio e introducidos en la Memoria delProcesador del Densmetro y partir de las cuales podremos determinar
mediante el equipo:
Porcentaje de Compactacin. (%PR)
Relacin de Vacos de Aire (AV).
Porcentaje de Vacos de Aire (%AV)
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En el Asfalto: Mide con poca precisin:
Densidad Total (DW)Contenido Aprox. de Ligante Asfltico (%W)
Las propiedades de Densidad Mxima Terica de Laboratorio o Marshalles introducido en la Memoria del Procesador y podemos determinarmediante el equipo:
Porcentaje de Compactacin (%MA)
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COMPLEMENTOS DEL EQUIPO PARA LA
MEDICION Fuente Gamma emisora de istopos radioactivos.
Dispositivo de Lectura.
Detector Gamma.
Patrn de Referencia (de Densidad Uniforme e Invariable) parachequear la operacin del equipo.
Caja de construccin slida, para proteger a los instrumentosantes mencionados del polvo y la humedad.
Herramientas y accesorios para emparejar la superficie delterreno.
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MTODOS DE DETERMINACIN DE LA
DENSIDAD EN CAMPOExisten tres formas:
Retrodispersin,
Transmisin directa yColchn de aire
Estos mtodos son tiles como tcnicas rpidas no destructivassiempre y cuando el material bajo ensayo, sea homogneo.
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METODO DE TRANSMISION DIRECTA
La barra de medicin del aparato que contiene a la fuente radioactiva,penetra dentro del espesor compactado. Con el inicio de la medicin elaparato registra los valores de densidad total y contenido de agua.
METODO DE RETRODISPERSIONLa barra solo entra en contacto con la superficie del relleno y enva unhaz de fotones y neutrones contra la materia, la atenuacin es leda aligual que el mtodo directo por un contador Geiger-Muller.Este mtodo se utiliza en la verificacin de compactacin de carpetasasflticas. Es menos preciso que el Mtodo Directo.
METODO DEL COLCHN DE AIRESe diferencia de los mtodos anteriores en que el equipo medidor secoloca sobre unos soportes o espaciadores que producen un espaciovaco (colchn de aire) entre la base del medidor y el rea de lasuperficie de terreno a ensayar.Se requiere adems tomar una o ms lecturas en la posicin deretrodispersin para chequear las mediciones.
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CONCLUSIONES
El Equipo electrnico mas utilizado en el Peru, para la determinacin de laDensidad en Campo y el Contenido de Humedad, ya sea de Suelos oAsfaltos es el DENSIMETRO NUCLEAR, desplazando a los antiguosequipos mecnicos.
El Densmetro Nuclear es un equipo que por su versatilidad, fcil manejo,precisin y adems relativo bajo costo es el mas utilizado por las grandesempresas en el Peru.
Es cierto que este tipo de equipo posee un alto factor de precisin en la
determinacin de los parmetros de suelos y asfaltos, pero a su vez es muysensible y hasta cierto punto peligroso, por lo que su uso esta normalizadopor las NormasASTM.
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Generalmente para la medicin de la Densidad in situ, se utilizan:
El Spider (Equipo mecnico) y el Densmetro Nuclear (EquipoElectrnico).
Cabe resaltar que adems de los parmetros que nos arrojadirectamente el equipos en las mediciones, se pueden obtener otrosparmetros adicionales como Porcentaje de Compactacin a partir de laDensidad Seca ( para los Suelos) y de la Mxima Densidad Tericahallada por los Ensayos Marshall (para los Pavimentos), ya que posee unprocesador capaz de realizar operaciones Gravimtricas en campo.