3-Dosificacion de Mezclas (2)

Instituto Colombiano de Productores de Cemento CPSC-M3 / 1

Suelo cemento

1 Introduccin

2 Materiales

3 Diseo de mezclas

4 Diseo de espesores

5 Construccin


Dosificacin de mezclas

Control de calidadFactores fundamentales

Contenido de cemento Humedad Densidad



Control de calidadHumedad vs densidad

Control de campoMojado/secado y

congelamiento/descongelamientoContenido de cemento



Control de calidadHumedad vs densidadMojado y secadoCongelamiento y descongelamiento



Muestra de suelo despus de haber sido secada al aire



Se tamiza el material grueso granularSe separa en

tres tamaos > 19 mm 4,75 a 19 mm < 4,75 mm



Se reemplaza el material mayor de 19 mm por una cantidad igual que pase el tamiz 19 mm y quede retenido en el tamiz 4,75 mm



Cada fraccin se seca y se pesa



Con el hidrmetro se determina el contenido de limos y arcillas



Las partculas de arcilla estan en suspencin ms de una hora



3-4-5-74-6-85-7-97-9-11

8-10-128-10-12

10-12-1411-13-15

5679

10101213

3-55-85-97-117-128-139-15

10-16

A 1- aA 1-bA 2A 3A 4A 5A 6A7

Cemento cemento para el ensayo de

hum/sec y de con/desc

Contenido probable para el ensayo de

densidad

Rango de contenido de cemento en peso (%)

Clasificacin AASHTO

Cemento requerido en funcin de la clasificacin AASHTO



Contenido de humedad %

Den

sida

d



Se pesan las diferentes porciones necesarias para realizar el ensayo considerando el material que pasa la malla No. 4



Se agrega el material grueso en condiciones saturadas superficialmente secas



Se preparan el molde y el martillo



Se compacta en tres capas



Se enrasa el molde



Se pesa el molde con la muestraSe lleva un

registro



Se saca la muestra del molde, se parte con un cuchillo y se toma una muestra para medir humedad



Contenido de humedad %

Den

sida

d

Se completa la curva humedad vs densidad



Humedad vs densidadMojado y secadoCongelamiento y descongelamiento



Generalmente se toman tres cilindros con diferentes contenidos de cemento para el ensayo por mojado y secado



Las cantidadades para cada especimen se pesan, mezclan y compactan con la densidad mxima y la humedad ptima



Cuando la mezcla contiene material grueso, el cuchillo se utiliza para obtener una buena distribucin en los bordes del molde



Cada capa se escarifica para obtener una buena ligazn entre capas



Se extrae el cilindro



Los cilindros se llevan a un cuarto hmedo por siete das para obtener la hidratacin adecuada



Despus de siete das, los tres cilindros para el ensayo por mojado y secado se sacan de la cmara hmedaSe sumergen en

agua 5 horas



Se llevan al horno a 71 oC por 42 horasSe retiran del

horno



Se cepillan por todos los lados para retirar el material sueltoSe repite 12

veces



Algunas veces, compruebe que la fuerza que se realiza al cepillar sea de 1.360 g aproximadamente



Los cilindros para el ensayo de congelado y descongelado se retiran del cuarto hmedo

Y se llevan al congelador a una temperatura de 23 oC por 24 horas



Se retiran del congeladorY se dejan a

temperatura ambiente por 23 horas



Durante este perodo los cilindros adquieren humedad higroscpica



Se cepillan por todos los lados para retirar el material Se meten en el

congelador en forma invertida para repetir el ciclo 12 veces



Despus de 12 ciclosLos cilindros se

secan a una temperatura constante de 110 oC por 24 horas



Se pesan



Y se determina la prdida de peso



14107

A 1, A 2-4, A 2-5 y A 3A 2-6, A 2-7, A 4 y A 5A 6, A 7

Prdida Mxima (%)

Clasificacin AASHTO

Prdida admisible en el ensayo de durabilidad por mojado y secado



Contenido de cemento

Pr

dida

de

mat

eria

l (%

)



9 a 1510 a 16

A 6A 7

Arcilla

7 a 128 a 13

A 4A 5

Limo

5 a 97 a 11

A 2A 3

Arena

3 a 55 a 8

A 1-aA 1-b

Grava

Contenido probable de cemento



Contenido probable de cemento para otros materiales Caliche 7 Cenizas 8 Polvo de caliza 5 Greda 11 Esquistos 7 Escoria 7



Mtodo simplificadoDeterminar: Granulometra y peso

especficoEnsayo de compactacinCon la ayuda de bacos seleccin de

contenido de cemento para ensayo de compresinEnsayo de compresin para verificacin



Aplicable nicamente a suelos que: Limo + arcilla < 50% Arcilla < 20% Retenido No 4 < 45%

Mtodo simplificado



El mtodo simplificado no se aplica a materiales tales como cenizas

Si todo el suelo pasa el tamiz # 4



Anlisis granulomtrico




Ensayo de compactacin




Cascajo fino ms arena (%)

20 %

30 %

40 %

Den

sida

d ap

aren

te

ma

xim

a es

tim

ada




Limo ms arcilla (%)

6%

7%

8%

Den

sida

d ap

aren

tem

xim

a (k

g/m

3 )Si todo el suelo pasa el tamiz # 4



Ensayo de compresin simple despus de siete das de curadoSe realiza en

tres cilindros hmedos y refrentados




Limo ms arcilla (%)

Res

iste

ncia

mn

ima

a 7

das

(kg/

cm2 )




2 100

2 050

Limo ms arcilla (%)

Densidad aparente mxima estimada (kg/m3)

Cas

cajo

fino

y g

rues

o (%

)Si no todo el suelo pasa el tamiz # 4



Contenido de cemento (%)

Limo ms arcilla (%)

Cas

cajo

gru

eso

(%)

Densidad

aparente mxima

(kg/m3)

Si no todo el suelo pasa el tamiz # 4



Ensayo de compresin simple despus de siete das de curadoSe realiza en

tres cilindros hmedos y refrentados




Cas

cajo

Gru

eso

(%)

Lim

o m

s a

rcill

a (%

)

Resistenciamnima a 7 das



Contenido de cemento (%)0

60

40

20

5 10

100

80

Rel

aci

n a

la c

ompr

esi

n si

mpl

e kg

/cm

2Grava arcillosa

Arcilla limosa

Arcilla arenosaArena uniforme



28,0

31,5

24,5

21,0

17,5

3,5

7,0

14,0

10,5

0,40 0,500,10 0,20 0,30

3% de cemento en pesoPromedio

% del material que pasa el tamiz 200% del material que pasa el tamiz 30

Res

iste

ncia

a la

co

mpr

esi

n si

mpl

e kg

/cm

2



7,0

3,5

14,0

17,5

21,0

24,5

28,0

31,5

10,5

3% de cemento, en pesoy suelos arenosos

1760 1920 2000 2080 21601840Peso volumtrico seco, kg/cm3

Res

iste

ncia

a la

com

pres

in

kg/c

m2

Promedio


Instituto Colombiano de Productores de Cemento CPSC-M3 / 59Peso volumtrico kg/m3

Log

de

la r

esis

tenc

ia a

co

mpr

esi

n si

mpl

e kg

/cm

2

10 % de cemento en pesoy suelo arcilloso

3

2

11400 1600 18001000 1200



10 200 30 40 50 60

49

42

28

35

10

21

7

0

Mezclas con 4 % de cementoy suelos gruesos granulares con Adicin de arcilla

Porcentaje de bolas de arcilla aadidas

Res

iste

ncia

a la

com

pres

in

sim

ple,

kg/c

m2



Material grueso bien gradado con 3,5% de cemento en peso

56

42

35

28

49

0,5 1,0 1,5 2,00Tiempo de retraso antes de la compactacin, horas

Granito meteorizado con 3 % de cemento en pesoR

esis

tenc

ia a

com

pres

in

a lo

s 7

das

kg/

cm2



Tiempo de curado, das

10 % de cemento en peso


Grueso granular biengradado (grava-arena)



Material arenoso

Res

iste

ncia

a la

com

pres

in

sim

ple

kg/c

m2

4 8 12 16 200 24 28

175

70

140

35

105

0



GravaLimo, arcilla y arenaGranito meteorizado

Material volcnico

ArenaArcilla limosa

6 10 14 18 22 26 30

77

70

63

56

49

42

35

28

84

Tiempo de curado en das

Res

ists

enci

a a

la

com

pres

in

sim

ple

kg/c

m2





Granito meteorizadoGrava

Limo, arcilla y arenaMaterial volcnico

Arena

6 10 14 18 22 26 30

70

63

56

49

63

35

28

Res

ists

enci

a a

la

com

pres

in

sim

ple

kg/c

m2

21





GravaLimo, arcilla y arena

Granito meteorizado

Material volcnico

Arena

6 10 14 18 22 26 30

56

49

42

35

28

Res

ists

enci

a a

la c

ompr

esi

n si

mpl

e kg

/cm

2

24

14




0 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 282

77

84

70

63

56

49

42

35

Suelo fino, con 4% de cemento en peso


Res

iste

ncia

a la

com

pres

in

sim

ple

kg/c

m2

Curado a 100 C

Curado a 75 C

Curado a 50 C



0 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 282

77

84

70

63

56

49

42

91Suelo grueso granular bien gradado con 4% de cemento en peso


Res

iste

ncia

a la

co

mpr

esi

n si

mpl

e kg

/cm

2

Curado a 100 C

Curado a 75 C

Curado a 50 C



Compactado y ensayado con el contenido de humedad ptimo

Compactado con el contenido de humedad ptimo sumergido antes de ser probado

2

4

6

0 1 2 43 5

8

0

Res

iste

ncia

a la

co

mpr

esi

n si

mpl

e kg

/cm

2

Contenido de cemento, %




Resistencia a la compresin simple kg/cm2

Res

iste

ncia

a la

trac

cin

si

mpl

e kg

/cm

23,5

2,8

2,1

1,4

0,7

00 7,53,5 10,5 14,0 17,5

Contenido de agua de las mezclas: 14%

1 % de cemento3 % de cemento6 % de cemento12 % de cemento

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