Variacion de metodos de compactación

ANÁLISIS COMPARATIVO DE LOS MÉTODOS PARA DETERMINAR MASAS VOLUMÉTRICAS, CON

RESPECTO AL MÉTODO DEL CONO-ARENA EN SUELOS COMPACTOS

presentaM.I. Rommel de Jesús Miranda Cuesta

Septiembre 2007

Universidad Autónoma de ChiapasFacultad de ingeniería

Campus I

Presenta: José Inocente Espinoza Vicente

Introducción

¿Por qué con frecuencia se observan asentamientos en diferentes tipos de obras civiles?


AntecedentesAntecedentes• Técnicas rústicas de compactación.Técnicas rústicas de compactación.

• La necesidad de construir estructuras seguras La necesidad de construir estructuras seguras propicia los primeros estudios sobre el tema de propicia los primeros estudios sobre el tema de compactación.compactación.

• En 1906 aparece el rodillo “pata de cabra”.En 1906 aparece el rodillo “pata de cabra”.

• Actualmente existen métodos destinados a Actualmente existen métodos destinados a reproducir en laboratorio algunas condiciones de reproducir en laboratorio algunas condiciones de compactación de campo.compactación de campo.


Se entiende por compactación a la reorientación de las partículas

que genera el aumento de resistencia y la disminución de capacidad de

deformación debido a la reducción de los vacíos que hay entre

las partículas de suelo.

Suelo sin compactar

Suelo compactado


Objetivo

Comparar el método de la probeta con los métodos de cono y arena y trompa y arena, para materiales cohesivos.


Marco teóricoTEORIA SOBRE LA COMPACTACIÓN DE SUELOS

COHESIVOS

Normalmente cualquier tipo de suelo puede utilizarse para rellenos estructurales,

cuidando que no contenga material orgánico o extraño que ocasione cambios volumétricos después

de colocados.


Marco teórico ENERGIA DE COMPACTACIÓN EN LOS SUELOS COHESIVOS:

LABORATORIO Y CAMPO.

En la figura se observa que la curva de

compactación cambia al variar la energía

de compactación; al aumentar esta, el aumento del peso

volumétrico será tanto mayor cuando se

Aproxime al contenido Optimo de agua del suelo.


Marco teórico EFECTOS DEL PROCESO DE COMPACTACIÓN SOBRE LA

MECÁNICA INTERNA DEL SUELO.

Reorientación de las partículas.

Fractura de los granos o de ligaduras entre ellos, seguida por la reorientación.

Flexión o distorsión de las partículas y sus capas absorbidas.

La mecánica internaque provoca el proceso

de la compactaciónconsiste en la reducción

de vacíos que se producen de varias

formas


MÉTODOS PARA DETERMINAR EL PESO VOLUMÉTRICO O MASA VOLUMÉTRICA.

• Método del cono y arena.(material que pasa malla de 38.1mm.)

• Método del volumen directo. (probeta).

• Método de trompa y arena. (material de hasta T.M.A = 75 mm.)

Métodos


DefinicionesMasa volumétrica del suelo en estado natural: Acomodo que tienen las partículas, a consecuencia de un proceso de la naturaleza es decir que el suelo permanece en su estado original. (Se emplea para determinar el coeficiente de variación volumétrica.)

Masa volumétrica del suelo en estado compacto: se refiere a que las partículas sólidas han adquirido un cierto acomodo por algún procedimiento de compactación ( Se utiliza para la obtención del grado de compactación.)

MÉTODOS PARA DETERMINAR EL PESO VOLUMÉTRICO O MASA VOLUMÉTRICA.


EQUIPOS PARA DETERMINAR EL PESO VOLUMÉTRICO O MASA VOLUMÉTRICA.

Cono y arena

Probeta

Trompa y arena


INICIO

METODO DELCONO Y ARENA

METODO DIRECTO(PROBETA)

METODO DE TROMPAY ARENA

FIN

PROCEDIMIENTOS

LOCALIZAR EL AREAPARA LA PRUEBA

MARCAR LA SECCION DELA EXCAVACION

REALIZAR EL SONDEO,CUIDANDO DE NO

ALTERAR LAS PAREDES

LLENAR CON ARENA ELDISPOSITIVO Y ANOTAR

LA MASA DE ESTE CONTENIENDO LA ARENA

INVERTIR EL APARATOY ABRIR VALVULA

PARA DEPOSITAR LA ARENA

CUANDO LA EXAVACION SELLENE, CERRAR VALVULA

Y PESAR DISPOSITIVOCON ARENA REMANENTE

PESAR EL MATERIALY TOMAR MATERIALPARA CONTENIDO DE

HUMEDAD

CALCULAR VOLUMEN DEEXCAVACION

CALCULAR PESO VOLUMETRICOHUMEDO Y SECO



ALTERAR LAS PAREDES

LLENAR CON ARENA LAPROBETA, INVIERTIENDO

VARIAS VECES PARA EVITAREL ACOMODO DE LAS

PARTICULAS DE ARENA

DEPOSITAR LA ARENAEN LA EXCAVACION, CUIDANDO

QUE EL MATERIAL NO SECOMPACTE. AL TERMINAR

DE LLENAR ENRAZAR


HUMEDAD




MARCAR LA SECCION DELA EXCAVACION


ALTERAR LAS PAREDES

LLENAR CON ARENA ELDISPOSITIVO Y ANOTAR

LA MASA DE ESTE CONTENIENDO LA ARENA

COLOCAR LA ARENACON EL DISPOSITIVO

TROMPA DE ELEFANTE

CUANDO LA EXAVACION SELLENE, RETIRAR LA

TROMPA PESAR DISPOSITIVOCON ARENA REMANENTE


HUMEDAD



DETERMINAR GRADO DE COMPACTACION

Diagrama de flujo para determinaciones de masas volumétricas


Métodos estadísticos comparativos

Todos los datos que se obtienen de observaciones repetidas, de pruebas de laboratorio y campo

pueden tener variaciones.

El uso de métodos estadísticos comparativos permite

representar y comparar las series de datos

obtenidos.

Algunos métodosestadísticos

comparativos

Método de varianza y desviaciónestándar por el método de la desviaciónMedia con observaciones no agrupadas

Método de la distribución normal

Método de la distribución t de Student


REALIZACIÓN DE PRUEBAS POR LOS MÉTODOS PARA DETERMINAR EL PESO VOLUMÉTRICO

O MASA VOLUMÉTRICA.

Cono y arena Volumen directo Trompa y arena

Muestreo realizado en el Frac. Santa Fe de Chiapa de Corzoprimera etapa.


Resumen de los datos obtenidos de las pruebas de compactación realizadas.

No.PRUEBA PROBETA TROMPA CONO

1 83.7 84.8 87.4

2 84 85.4 85.4

3 85.8 88.1 88.1

4 83.2 86.5 86.5

5 82.4 85.7 87.4

6 83.2 87.2 84.9

7 82.4 85.8 85.2

8 83.4 84.6 86.7

9 83.3 87.6 87

10 82.3 88.2 83.4

11 84.8 88.0 86.0

12 82.7 84.3 88.4

13 80.8 85.1 84.6

14 82.4 87.8 85.9

15 82.5 87.2 87.1

TIPO DE MATERIAL:Caliche de color

blanquizco


Análisis estadístico de los datos de compactación.

Probeta Trompa Cono

Desviación estándar 1.18 1.39 1.39

Máx. valor 85.8 86.5 86.5

Mediana 83.2 86.5 86.5

Mínimo valor 80.8 84.3 83.4

Moda 82.4 87.2 87.4

Promedio 83 86 86

Tendencia 84 86 87


Análisis gráfico de los datos de compactación obtenidos.


Conclusiones

• El método de la probeta arroja valores de compactación más bajos en comparación con los métodos de cono y arena y trompa y arena aplicados a suelos cohesivos. Además que representa una opción práctica y conservadora para estimar el grado de compactación. Sin embargo esto genera una disminución en el tiempo de elaboración de la prueba y un aumento en el costo de la obra por requerir de mas tiempo de compactado del material para alcanzar el porcentaje de proyecto con este método.


Recomendaciones

• Se recomienda el uso del método de la probeta para disminuir el tiempo de ejecución de la prueba.

• Es necesario cumplir con apego al procedimiento en la realización de la prueba.

• Para obras especiales se recomienda utilizar métodos normados

• Que el personal este capacitado en la realización de la prueba

• Garantizar que las condiciones ambientales sean satisfactorias para la realización.

• Contar con el equipo necesario y en buenas condiciones para garantizar el resultado.


Trabajos futuros

• Realizar la comparación de métodos en la determinación del peso volumétrico a distintos grados de compactación, tanto en materiales cohesivos como materiales friccionantes, con la finalidad de tener un panorama más amplio de las limitantes y ventajas del uso de cada método a futuro proponer alternativas de cambio y mejora del método de la probeta, tomando en las condiciones o aspectos que involucran la prueba.


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