1.2 Mezcla de Suelos Actual
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1.2 MEZCLA DE SUELOS
La estabilización por mezcla se hace
remontar usualmente a la 2da década del
siglo pasado , ocurriendo en los E.U.A. los
primeros trabajos en los que se utilizó
con plena conciencia de sus objetivos.
Terzhagi
Casagrande
Hogentogler.
• GranulometríaFracción Gruesa
• PlasticidadFracción Fina
OPTIMO En referencia a los finos para lograr el mayor peso especifico o el mayor VRS, de ninguna manera quiere decir óptimo para lograr el mejor comportamiento mecánico del suelo en la capa de pavimento o de terracería.
El tamaño máximo de la partícula en la mezcla sí importaTamaños grandes difíciles de trabajar y producen superficies muy rugosas y mezclas muy segregables.
La presencia de contenidos muy finos menores de la malla No 40 difícil de lograr buenas características de resistencia y de deformabilidady conducen a superficies muy lisas y fangosas, cuando están húmedas y polvorientas cuando están secas.
1.2.1 METODO ANALITICO
2 ó mas agregados con diferentes con diferentes granulometrías produce un agregado que reúne especificaciones granulométricas para determinado caso particular.
Fórmula Básica.
P = aA + bB + cC + …. ; en donde :
P = porcentaje que pasa por una cierta malla para la combinación de agregados
A, B, C, … = porcentaje de material, que pasa una cierta malla, de agregados
a, b, c, … = proporciones en que los agregados entran en combinación.
a) Caso de 2 agregados
P = Aa + Bb
a + b = 1 ….. a = 1-b
Entonces:
P = A(1-b) + Bb = A-bA + bB
Continuar en pintarron:
PASOS PARA EL MÉTODO1. Examínense las dos granulometrías (Fig.1) y
estímese cual agregado debe de contribuir para ciertos tamaños;
2. Escogiendo la malla número 8 para efectuar el cálculo, tendremos que, sí escogemos el punto medio de las especificaciones, y aplicando la formula básica:
3. Se efectuará los pasos 1 y 2 tantas veces sea necesario para que el suelo se considere óptimo.
AB
APb
;
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
E-1
E-2
a
b
FIG
UR
A 1
EJEMPLO
3/4" 1/2" 3/8" No 4 No 8 No 30 No 50 No 100 No 200
Especif. 100 80/100 70/90 50/70 35/50 18/29 13/23 .8/16 .4/10
a 100 90 59 16 3.2 1.1 0 0 0
b 100 100 100 96 82 51 36 21 9.2
PORCENTAJE QUE PASATamaño
Agregado
%Promedio de especificaciones en la malla No. 8
3/4" 1/2" 3/8" No 4 No 8 No 30 No 50 No 100 No 200
Especif. 100 80/100 70/90 50/70 35/50 18/29 13/23 .8/16 .4/10
a*0.50 50 45 29.5 8 1.6 0.6 0 0 0
b*0.50 50 50 50 48 41 25 18 10.5 4.6
TOTAL 100 95 79.5 56 42.6 25.6 18 10.5 4.6
PORCENTAJE QUE PASATamaño
Agregado
Observando la granulometría obtenida se puede apreciar que ésta queda cerca del límite
inferior en lo que respecta al % que pasa la malla 200, por lo cual se requiriría un pequeño
ajuste que podría consistir por ejemplo en aumentar la proporción del agregado B de b = 0.50
a b= 0.55.
Por lo que queda a= 0.45 y b= 0.55
Realizar este segundo tanteo.
3/4" 1/2" 3/8" No 4 No 8 No 30 No 50 No 100 No 200
Especif. 100 80/100 70/90 50/70 35/50 18/29 13/23 .8/16 .4/10
a*0.45 45 40.5 26.6 7.2 1.4 0.5 0 0 0
b*0.55 55 55 55 52.8 45.1 28.5 19.8 11.5 5.1
TOTAL 100 95.5 81.6 60 46.5 29 19.8 11.5 5.1
PORCENTAJE QUE PASATamaño
Agregado
Notese que ahora el material de la malla 30 quedó casi en el límite superior por lo cual en un
tercer tanteo se podría proponer a = 0.48 ; b = 0.52 . Lo cual sería la combinación más
óptima.
TAREA 1Realizar el tercer Tanteo. Y las gráficas. Realizar una descripción en una
cuartilla lo que se observa de la grafica sobre el tipo de suelos que se esta
manejando.
PARA HACER EN CLASE
TAREA 2
Obtener la mezcla óptima,
así como las gráficas y
Realizar una descripción en una cuartilla lo que se observa de la grafica sobre el tipo de suelos que se esta manejando y por que hicieron los tanteos.
3/4" 1/2" 3/8" No 4 No 8 No 30 No 50 No 100 No 200
Especif. 100 80/100 70/90 50/70 35/50 18/29 13/23 .8/16 .4/10
a 100 90 85 74 60 32 29 22 17
b 100 75 54 21 18 12 5 0 0
PORCENTAJE QUE PASATamaño
Agregado
Tamaño
Agregado
1.2.2 METODO GRAFICO.
3/4" 1/2" 3/8" No 4 No 8 No 30 No 50 No 100 No 200
Especif. 100 80/100 70/90 50/70 35/50 18/29 13/23 .8/16 .4/10
a 100 90 59 16 3.2 1.1 0 0 0
b 100 100 100 96 82 51 36 21 9.2
PORCENTAJE QUE PASATamaño
Agregado
10
10
10
10
20
20 20
2030
30
30
30
40
40
40
40
50
50
50
50
60
60
60
6070
70 70
80
80
80
90
90
90
100100 0
00
70 80 90 100
SUELO
“ A”
SUELO
“ B”
3/8”
De acuerdo con este método los
porcentajes óptimos son el 48% para el
agregado A ( a= 0.48) y de 52% para el
agregado B ( b= 0.52)
1 1/2 " 1" 3/4" 1/2" 3/8" No 4 No 8 No 16 No 30 No 50 No 100 No 200
Especif. 100 88-100 80-100 70-100 61-90 45-69 34-50 26-38 18-29 .12-22 .7-6 .4-10
α 100 100 91.5 71 58 30 10 2 0 0 0 0
β 100 100 100 89 80 67.5 57 47.5 40 33.5 28.5 24
γ 100 100 100 100 100 100 62 33 18 4.5 0 0
PORCENTAJE QUE PASATamaño
Agregado
Para el método rectangular, tenemos que:
La gráfica es como la del método gráfico, y así tomamos dos tipos
de suelos y los analizamos como el método gráfico así nos queda
lo siguiente:
Para el método rectangular, tenemos que:
Una vez mezclados los materiales α y β, según las reglas del método
gráfico, tomaremos esa mezcla como un suelo nuevo y así procedemos a
mezclarlo con el suelo restante, traslapando hacia el eje central el suelo nuevo
obtenido.
AGREGADO γ = 18%
AGREGADO (α+β) = 82%
Para dividir lo que le corresponde a cada uno observamos el primer diagrama
realizado donde combinamos α y β para ver en que proporción participa cada
uno.
Para α =0.45;por lo que, 0.45 x 82 = 37%%
Para β =0.55; por lo que, 0.55 x 82 = 45%
Así obtenemos la proporción para cada agregado. Si prolongamos en las líneas
directamente en el diagrama sobre el eje de la izquierda obtendremos la
proporción para cada agregado.
Luego tomamos a partir del eje central y el máximo valor según las
especificaciones una línea en el centro de ambas para obtener la mezcla así
tenemos lo siguiente:
Si se prueba combinando ahora γ y α obtendremos la siguiente gráfica :
TAREA 3
3/4" 1/2" 3/8" No 4 No 8 No 30 No 50 No 100 No 200
Especif. 100 80/100 70/90 50/70 35/50 18/29 13/23 .8/16 .4/10
a 100 90 85 74 60 32 29 22 17
b 100 75 54 21 18 12 5 0 0
PORCENTAJE QUE PASATamaño
Agregado
Tamaño
Agregado
Obtener la mezcla óptima, por el método
gráfico