INFLUENCIA DEL SUELO DE LA CANTERA “ISLA” EN EL CBR DEL SUELO DE LA CANTERA “TAPARACHI” DE LA

CIUDAD DE JULIACA.

Influence land of the quarry " Island " CBR soil in the quarry " Taparachi " the Juliaca city.

CONDORI MACHACA Marco Antonio, MAMANI QUISPE Arnaldo Beto, PACOMPIA CALSIN Fidel Emerson, QUISPE CALSIN Oscar abel, RAMOS MAMANI Fidel Edgar.

Palabras Clave:

Cantera, CBR, Suelo, Optimo Contenido de Humedad.

1. Introducción

El presente trabajo trata sobre la influencia del suelo de la cantera Isla en el CBR del suelo de la cantera Taparachi Este trabajo experimental dar a conocer los procesos, la caracterización del material tanto de isla como el de taparachi, se tomaran diversas cantidades de porcentajes de mezcla entre dichos suelos, cuyos resultados se verán en una curva de análisis que corresponderá a la cantidad del material de taparachi que contiene ligante, y el de isla cuyo contenido principal es material granular (hormigón), la mezcla de dichos suelos brindara resultados que podrán ser aplicables a estudios de ingeniería, y la deducción de los porcentajes de mezcla para obtener un CBR deseado o de diseño.El proceso del ensayo de CBR se realizará según las normas técnicas (ASTM D – 1883) para cada una de la configuración de porcentaje entre las dos muestras.La importancia del CBR describe el procedimiento de ensayo para la determinación de un índice de resistencia de los suelos denominado valor de la relación de soporte, que es muy conocido, como CBR (California Bearing Ratio). De suelos y agregados compactados en laboratorio con una humedad optima y suelos de compactación variables. (REFERENCIA: El presente es una guía de laboratorio de mecánica de suelos elaborado en la Universidad Andina NCV, basado en el método de ensayó

California Bearing Ratio CBR este se basó en las Normas ASTM D – 1883)La mezcla de suelos y los parámetros de mezcla para obtener resultados importantes y/o resaltantes se analizaran a partir de la EG-2013(fuentes tablas y antecedentes realizados) para partir de un punto de apoyo que garantiza llegar a buenos resultados útiles.

1.1 ANTECEDENTES

Para la construcción de estructuras pavimentadas es necesario la explotación de materiales del medio ambiente (en nuestro caso el suelo de la cantera taparachi y el suelo de la cantera isla) se realiza la mezcla de los agregados, con esto se tiene el mejoramiento de la calidad de estos suelos. En la ciudad de juliaca la construcción de pavimentos se esta generalizando para dar una mejor calidad de vida a los pobladores, para la construcción de pavimentos se tiene que explotar materiales del medio ambiente con frecuencia estos materiales no cumplen los requerimientos de la norma establecidas para la construcción de pavimentos. Determinar el comportamiento elaboradas por mezcla de los suelos provenientes de la cantera taparachi e isla de la ciudad de juliaca, [1]

Para la realización de los mismos se procederá a la ejecución de trabajo en laboratorio.Actualmente, crece la importancia del uso de suelos con fines locales de estructuración en pavimentos, pese a las restricciones ambientales y la escasez de canteras con presencia de suelos gruesos y finos adecuados para pavimentos. Teniendo a su vez la variable transporte. Con este contexto la estabilización adquiere gran importancia en pavimentos, induciendo a las instituciones a investigar en estudios más detallados de sus propiedades geotécnicas naturales de suelos y las estabilizaciones.[2]

1.2 El Problema

Planteamiento de la pregunta general

¿ Como influye el suelo de la cantera isla en el CBR del suelo de la cantera taparachi?

Planteamiento de la preguntas especificas

¿Cómo varía el CBR de la mezcla del suelo de la cantera taparachi en el suelo de la cantera isla a porcentajes controlados?

1.3 Objetivos

Objetivo general

- Determinar la influencia del suelo de la cantera isla en el CBR del suelos de la cantera taparachi.

Objetivo específicos

- Realizar los ensayos de CBR

- Determinar el contenido optimo del suelo de ambas canteras como la cantidad de agua presente en el suelo relación a su peso.

1.4 Hipótesis

La aplicación del suelo de la cantera Isla influye en porcentajes controladas en el CBR del suelo de la cantera Taparachi. es posible una mezcla de suelos capaz de satisfacer las exigencias de la norma EG-2013.

Variables de investigación

o Variables dependiente

El CBR del suelo de la cantera taparachi

o Variable independiente

El suelo de la cantera isla.

o Variable interviniente

Optimo contenido de humedad

2. Recopilación

SUELOS DE CANTERA Canteras es la fuente de aprovisionamiento de suelos y rocas necesidades, para la construcción de una obra de ingeniería civil localizar una cantera es descubrir un lugar donde existía un volumen explotable de suelos para emplearse en una

determinar obra .satisfaciendo ciertas especificaciones de calidad y volumenLa calidad de una cantera está dado por el grado de cumplimiento de las especificaciones del material que se busca y se deduce de los ensayos de laboratorio de que se someten las muestras tomadas durante las etapas exploratorias

CANTERA TAPARACHI.

a) PROPIETARIO: Municipalidad Provincial de San Román (Cerro Colorado) Juliaca.

b) UBICACIÓN DEL PREDIO.

-Política:1.- Sector

:TAPARACHI–COLLANA2,-Distrito : JULIACA3.- Provincia : SAN ROMAN4.- Departamento : PUNO

-Región Natural : SIERRA

-Cartografía : UTM ( centroide )

E: 377756.25.N: 8282628.89

c) USO : Para material de sub-Base. Base y Rellenos.

d) PERIODO DE EXPLOTACION: Abril – Diciembre.

METODO DE EXPLOTACION: Equipo convencional de movimiento de tierra y Zarandeo.

e) DESCRIPCION: Son Gravas Planas

f) CLSIFICACION: GP-GC. A-2 -6(0)

g) CARACTERIZACION DE SUELOS: Presenta grabas pobremente graduadas con índices de plasticidad mayores 5%.

CANTERA ISLA

a) PROPIETARIO: Desconocidob) UBICACIÓN DEL PREDIO.

- Política:

1.- Sector :ISLA

2,- Distrito :JULIACA

3.- Provincia :SANROMAN

4.- Departamento : PUNO

-Región Natural : SIERRA

-Cartografía : UTM ( centroide )

E: 367090.870.N: 8287152.310.

c) USO: Para material de sub-Base. Base, Concreto y Carpeta Asfáltica.

d) PERIODO DE EXPLOTACION: Abril – Diciembre.

e) METODO DE EXPLOTACION: Equipo convencional de movimiento de tierra y Zarandeo.

f) DESCRIPCION: Son arenas y gravas redondeadas.

g) CLASIFICACION: GW. A1 –a(0).

h) CARACTERIZACION DE SUELOS: Presenta gravas bien graduadas con índices de plasticidad nulos y con resistencia al desgaste al 30% aceptable para la conformación de capas2W| de fundación.[3]

Procedimiento, Materiales, Métodos y Norma TécnicaPROCEDIMIENTOS DEL METODO PROCTOR Y NORMAS TECNICAS - Obtener la cantidad necesaria de suelos (isla y taparachi) para el ensayo- No reutilice el suelo que ha sido compactado en el laboratorio previamente. - Preparar muestras para el ensayo de acuerdo con el método a aplicarse) método C) -secar previamente la muestra, pásela a través de un tamiz 3/4” (19mm), dependiendo del procedimiento (A, B o C) que vaya a ser utilizado.

- Use aproximadamente 5.2kg del suelo tamizado para cada muestra que se compacte utilizando los procedimientos A o B, ó 5.2kg (11.43lb) utilizando el procedimiento C. Para obtener el optimo contenido de humedad de la muestra seleccionada se trabaja con porcentajes de agua de 2%, 4%, 6%, 8%, 10%, rocíela sobre el suelo durante el Mezclado; para retirar agua permita que el suelo se seque en el aire a la temperatura ambiente o en un aparato tal que la temperatura de la muestra no pase de 60°

Mezcle el suelo

Frecuentemente para mantener una distribución pareja del contenido de agua. Mezcle completamente cada muestra para asegurar una distribución uniforme del agua en toda la muestra y luego colóquela en un recipiente cubierto separado y déjelo reposar de acuerdo con el método, para la compactación. Con el objeto de seleccionar el tiempo de reposo, el suelo puede ser clasificado utilizando el método D2487 o el procedimiento D2488, o con datos de otras muestras de la misma fuente de material. En los ensayos de referencia la clasificación debe ser hecha por el método de la norma D2487.

Tabla 1. Tiempo de reposo requerido para muestras humedecidas

- Compacte el espécimen en cinco capas, después de la compactación todas las capas deben quedar aproximadamente iguales en espesor. Antes de la compactación coloque el suelo suelto en el molde y espárcelo en una capa de espesor uniforme. Apriete ligeramente el suelo antes de la compactación, utilizando el martillo de compactación manual o un cilindro de 50mm de diámetro, hasta que no esté en un estado suelto o esponjado.

- Al terminar la compactación de cada una de las primeras cuatro capas, debe retirarse cualquier cantidad de suelo adyacente a las paredes del molde que no ha sido compactado o que se extienda por encima de la superficie compactada. El suelo que se retira puede ser incluido en la capa siguiente; para ello puede utilizarse un cuchillo u otro instrumento adecuado.

- La cantidad total de suelo utilizado debe ser tal que la quinta capa compactada llegue hasta el collar, pero no exceda 6mm (1/4”) por encima del borde superior del molde. Si la quinta capa compactada se extiende más de 6mm (1/4”) por encima del borde superior del molde, la muestra debe ser descartada. La muestra debe ser descartada cuando el último golpe del martillo en la compactación de la quinta capa da lugar a que la base del martillo quede por debajo del borde superior del molde de compactación.

- Compacte cada capa con 25 golpes para el molde de 104.6mm (4”) o con 56 golpes para el molde de 152.4mm (6”).

Nota 7: Al compactar muestras con un contenido de humedad mayor que el óptimo, pueden presentarse superficies compactadas irregularmente y es necesario el buen juicio del operador para determinar la altura promedia de la muestra.

- Al operar el martillo manual, tenga cuidado de evitar que la guía tubular se levante durante el golpe del martillo hacia arriba. Mantenga estacionaria la guía tubular y dentro de 5O de la vertical. Aplique los golpes a una velocidad uniforme de aproximadamente 56 golpes/min, y de manera tal que se dé un cubrimiento completo y uniforme de la superficie de la muestra.

- Después de la compactación de la última capa, remueva el collar y la base del molde excepto si se trata de suelos muy húmedos o muy secos.

- Puede utilizarse un cuchillo para recortar el suelo adyacente al collar al soltarlo, para evitar la alteración del suelo por debajo del borde superior del molde.

- Talle cuidadosamente la muestra compactada para conseguir una superficie uniforme, deslizando el enrasador sobre el borde superior del molde. Se puede prevenir la ruptura de la parte superior del suelo por debajo del borde del molde si se labra la muestra por encima de dicho borde con un cuchillo. Llene cualquier hueco en la superficie superior del molde con el suelo sin usar o con el suelo resultante del labrado de la muestra, presiónelo con los dedos y nuevamente enrase al nivel de la parte superior del molde. Repita las

operaciones precedentes en el fondo de la muestra cuando el volumen del molde se ha determinado sin la base. Para suelos muy húmedos o muy secos, puede perderse suelo o agua si se remueve la platina de la base. En estas situaciones, deje la platina de la base fijada al molde. Cuando se deja la platina de la base fijada al molde, el volumen del molde debe ser calibrado con la platina de la base fija al molde, en lugar de hacerlo con un plato de plástico o vidrio

- completa (método preferido) o una porción representativa de ella. Cuando se usa toda la muestra, desintégrela para facilitar el secado. Si se trata de obtener una porción representativa, corte la muestra compactada superficial e inferíos de la muestra. aproximadamente 200g. Obtenga el contenido de agua de acuerdo con el método de ensayo D2216

- Para hacer tal evaluación puede ser de ayuda graficar el peso unitario húmedo y el contenido de agua de cada espécimen compactado. Si no se obtiene el patrón deseado, se requerirán muestras compactadas adicionales. Generalmente, es suficiente solo un valor de contenido de agua por encima del contenido de agua que define el peso unitario húmedo máximo, para asegurar que se cuenta con datos en el lado húmedo del contenido óptimo de

agua para el peso unitario seco máximo.

EQUIPO

Molde: Los moldes deben ser de forma cilíndrica hechos de un metal rígido y con la capacidad y las dimensiones indicadas en las figuras 1 y 2. Las paredes del molde deben ser sólidas, partidas o cónicas. El tipo partido puede consistir en dos secciones semicirculares, o un trozo de tubo partido a lo largo de la generatriz que puede ser ajustado firmemente para formar un cilindro que cumpla los requisitos de esta sección. El tipo cónico debe tener una variación uniforme en el diámetro interno de no más de 16.7mm/m (0.200”/pie) en la altura del molde. Cada molde tendrá una platina como base y un collar de extensión, ambos hechos de un material rígido y construido de manera que pueda ser fijado fuertemente y retirado con facilidad del molde. El collar de extensión debe tener una altura por encima del extremo superior del molde de por lo menos 50.8mm(2”), que puede incluir una sección superior que se extienda hacia afuera para formar un embudo siempre y cuando quede por lo menos una sección cilíndrica recta de 2 cm (3/4”)por debajo del embudo. El collar de extensión se alineará con la parte interior del molde. El fondo de la base y el fondo del área central tallada que recibe el molde cilíndrico deben ser Planos.

Molde de 4”: Es un molde que tiene 101.6 ± 0.4mm (4” ± 0.016) de promedio de

Diámetro interior, una altura de 116.4 ± 0.5mm (4.584 ± 0.018”) y un volumen de 944 ± 14cm3 (0.0333 ± 0.005 pie3). En la figura 1 se muestra un molde con las características mínimas requeridas. Molde de 6”: Molde con un diámetro interior promedio de 152.4 ± 0.7mm (6 ± 0.026”), una altura de 116.4 ± 0.5mm (4.584 ± 0.018”) y un volumen de 2124 ± 25cm3 (0.075 ± 0.0009 pie3). En la figura 2 se muestra un molde con las características mínimas requeridas.

Martillo: Un martillo operado manualmente como se describe más adelante en el literal u operado mecánicamente como se describe en el numeral 5.2.2. El martillo caerá libremente de una distancia de 457.2 ± 1.6mm (18 ± 0.05”) de la superficie de la muestra. La masa del martillo será de 4.54 ± 0.01 kg (10 ± 0.02lb) excepto la masa de los martillos mecánicos que puede ser ajustada como se describe en la norma D2168. La cara inferior del martillo debe ser plana y circular excepto por lo que se anota en el numeral

Con un diámetro de 50.8 ± 0.13mm (2 ± 0.005”). El martillo será reemplazado si la Cara inferior se desgasta o se ensancha al punto que su diámetro exceda 50.8 ± 0.25mm (2 ±0.01”). Nota: En una práctica común y aceptable en el sistema anglosajón suponer que la masa del martillo es igual a su masa determinada utilizando una balanza calibrada en libras o en

kilogramos y que una libra fuerza equivale a una libra masa ó a 0.4536 kg., o que un Newton equivale a 0.2248 lbm ó a 0.1020 kg.

Martillo manual : El martillo será equipado con una guía tubular que tenga un espacio Anular suficiente para que no quede restringida la caída libre del martillo y el eje. La guía tubular tendrá por lo menos 4 agujeros de venteo en cada extremo (8 agujeros en total) localizados con centros a 19 ± 1.6mm (3/4 ± 1/16”) de cada extremo y espaciados a 90o.

El diámetro mínimo de los agujeros de venteo será de 9.5mm (3/8”). Puede incorporarse agujeros o ranuras adicionales en la guía tubular.

Martillo mecánico con base circular: Este martillo debe ser operado de tal manera que suministre una cobertura completa y uniforme de la superficie de la muestra. Tendrá un juego de 2.5 ± 0.8mm (0.10 ± 0.03”) entre el martillo y la superficie interior del molde en su diámetro interior. El martillo mecánico debe cumplir las especificaciones de calibración de la norma D2168, y estar equipado con un dispositivo para mantener fija la masa cuando no se encuentre en operación. Martillo mecánico con base de sector circular: Cuando se utilice el molde de 152.4mm (6”) puede utilizarse un martillo de base de sector circular en lugar del martillo de base circular. La base en contacto con la muestra tendrá la forma de un sector circular de radio igual a 73.7 ± 0.5mm (2.9 ± 0.02”). El

martillo debe ser operado de tal manera el vértice del sector quede colocado en el centro de la muestra. Extractor de muestras (opcional): Un gato, marco, u otro instrumento adaptado para el objetivo de extraer los especímenes compactados del molde. Balanza: Una balanza clase GP5 que cumpla los requisitos de la norma D4753 para

Horno de secado: Controlado termostáticamente preferiblemente del tipo de tiro forzado y capaz de mantener una temperatura uniforme de 110 ± oC en toda la cámara de secado.Enrasado: Un enrasador metálico rígido de cualquier longitud conveniente pero no menor de 25cm (10”). La longitud total del enrasador debe ser maquinada recta con una tolerancia de ±0.1mm (0.005”). El borde del enrasador será

biselado si es más grueso de 3mm (1/8”). Tamices: Tamices de 19mm (3/4), 9.5mm (3/8”) y 4.75mm (#4) de acuerdo con los requerimientos de la Norma E11. Herramientas de mezclado: Herramientas misceláneas tales como una bandeja de mezclado, Cuchara, paleta, espátula, etc. o un mecanismo mecánico adecuado para mezclar Completamente la muestra de suelo con las adiciones de agua.

METODO: AASHTO-T180

CONCLUSIONES

Después de haber concluido satisfactoriamente el ensayo de proctor modificado, logramos obtener un pero especifico seco máximo el cual fue ………………. Y un grado de humedad optimo de …………………. Evidenciados en la respectiva curva de compactación, además, se obtuvo la correspondiente curva de saturación del 100%, para la cual nuestra curva de compactación se encuentra a la …………izquierda o derecha……….. de esta.Esta curva de compactación; humedad-peso especifico, representa la variación de los pesos específicos secos alcanzados por una muestra de suelo que se ha compactado en el laboratorio en dependencia a la variación de los contenidos de humedad de la misma.Para cumplir con las especificaciones de las normas AASHTO 93-T180, ASTM 698, de mantener un peso especifico máximo del 95%, obtuvimos que este valor fue de …………., para la cual estas normas plantea que este valor (95%), del peso especifico seco

máximo en laboratorio, para el campo este deberá ser mayor al del laboratorio, para poder garantizar un rango optimo de confiabilidad, es decir nuestro peso especifico se muestra en el rango, para el cual puede considerarse optimo y confiable.Cuando se trabaja con una humedad mayor que la obtenida, la compactacion se vera afectada y mientras mas se desee compactar esto no será posible porque el índice de vacio presente en el suelo estará saturado de agua lo que provocara que las partículas del suelo no se puedan juntar mas, provocando una compactación ineficiente.El contenido de humedad optima es un valor que nos sirve como guía para ver en el campo cuanto de agua se le debe de agregar al suelo a compactar.Como la cura no corte a la curva de saturación, el ensayo y los cálculos se hicieron con propiedad.

REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS

[1]Autor: Cuba Tejada, WILBER – 2012(tesis: comportamiento mecánico de mezcal de suelos provenientes de la cantera taparachi e isla estabilizados con cemento portland para uso de base y sub bases en estructuras pavimentadas.

[2]Autor: Quinto Yucra, ALEX NOEL – 2013(Tesis: “Análisis de suelos para vías terrestres en la ciudad de Juliaca”)

[3] Municipalidad Provincial de San Román Juliaca Laboratorio de Mecánica de Suelos

[] UNI taller de mecánica de sueloshttp://www.lms.uni.edu.pe/Proctor%20Modificado.pdf