Equivalente de-arena pavimentos uancv

UNIVERSIDAD ANDINA “NESTOR CACERES VELASQUEZ”
FACULTAD DE INGENIERIAS Y CIENCIAS PURAS
E. P. INGENIERIA CIVIL
Laboratorio de Diseño de Pavimentos
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1. INTRODUCCION.
El presente informe tiene como finalidad explicar un procedimiento recomendado
basado en las normas ASTM D 2419 y AASHTO T 176 y determinar así el
porcentaje de equivalente de arena en una muestra de suelo que será utilizada
para conformar el pavimento. Señalamos y explicamos los puntos más
importantes según nuestro criterio.
El ensayo “EQUIVALENTE DE ARENA” fue dirigido por el docente del curso
LABORATORIO DE DISEÑO DE PAVIMENTOS, quien nos proporcionó material
que consistía en guías.
EL material utilizado provenía de la “Cantera Taparachi” debido a que esta
cantera abastece las diferentes obras que se realizan en Juliaca, principalmente
la construcción de carreteras.
Utilizamos probetas para depositar en ellas la solución stock y una fracción de la
muestra, y agitarla con un agitador mecánico. Al terminar esta operación
esperamos la decantación para luego medirlo.
Tomamos los datos necesarios que se indican en el formato proporcionado por
el docente y realizamos los cálculos necesarios para nuestra finalidad.
Este ensayo es útil pasa determinar si la cantidad de material granular presente
en el suelo a utilizar es admisible.
Los cálculos y resultados los presentamos de forma clara para su mejor
comprensión.
A continuación se da inicio al desarrollo del contenido ya mencionado con el
propósito de reforzar nuestros conocimientos. Hemos incluido recomendaciones,
conclusiones y anexos que se desprendieron del informe y del desarrollo del
ensayo.

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2. NORMATIVA.
✓ ASTM D 2419, AASHTO T 176
3. OBJETIVOS.
OBJETIVOS PRINCIPALES:
✓ Determinar el porcentaje de equivalente de arena en una muestra de
cantera Taparachi.
✓ Determinar si el suelo que se va emplear en las capas que conformaran el
pavimento tienen la calidad que se requiere.
OBJETIVOS ESPECIFICOS:
✓ Presentar a los estudiantes conozcan el procedimiento a seguir para la
determinación del porcentaje “Equivalente de Arena”.
✓ Dar a conocer al estudiante en qué casos utilizar el ensayo “Equivalente de
Arena”.
4. MARCO TEORICO.
ENSAYO EQUIVALENTE DE ARENA:
El ensayo de equivalencia de arena es empleado para determinar en campo las
variaciones de calidad de los agregados empleados durante la producción y
colocación.
A cierto volumen de suelo se le agrega una cantidad de SOLUCION STOCK
(solución floculante) mezclándolos en una probeta graduada y agitándolos para
que las partículas de arena pierdan la cobertura arcillosa. La muestra es
entonces “irrigada” adicionando una cantidad de solución stock, esto para que la
arcilla se quede suspendida encima de la arena.
Después de un tiempo de sedimentación se miden las alturas de la arcilla
floculada y de la arena en el cilindro. El “equivalente de arena” es la relación
entre la altura de arena y la altura de arcilla, expresada en porcentaje.

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5.GENERALIDADES.
Se fundamenta en liberar de la muestra de ensayo los posibles recubrimientos
de arcilla adheridos a las partículas de arena mediante la adición de una solución
coagulante que favorece la suspensión de las partículas finas sobre la arena,
determinando su contenido respecto de las partículas de mayor tamaño. Obtener
el porcentaje de materiales finos indeseables, principalmente las arcillas que son
los materiales que en contacto con el agua provocan daños al pavimento.
Este método cuantifica el volumen total de material no plástico deseable en la
muestra, fracción gruesa, denominada su proporción volumétrica como
equivalente de arena.
USO REQUERIMIENTOS
NORMA MTC < 3000
m.s.n.m.
> 3000
m.s.n.m.
BASE GRANULAR 35.00% 45.00% min
SUB BASE GRANULAR 25.00% 35.00% min
6.MATERIALES
✓ Muestra proveniente de las canteras.
7.MATERIALES UTILIZADOS:
✓ Probeta cilíndrica.
✓ Tuvo lavador o irrigador.
✓ Indicador de lectura de arena.
✓ Barra.

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8.EQUIPOS Y HERRAMIENTAS.
Para la realización de este ensayo es necesaria la utilización de los siguientes equipos:
✓ probetas cilíndricas. Un juego de tres Probetas transparentes graduadas cada
2.54 mm (0,1”) y 10 sub divisiones de 2.54 (1/10”) para medir volúmenes hasta
una altura de 381.0mm (15”) su diámetro interior es de 31.75mm (11/4”) con
una altura de 431.8mm (17”)
✓ Pistón Consiste en una varilla metálica inoxidable de 45.72cm (18”) de longitud
con una base cónica tiene un peso total de 1kg.
Tapones
Pie
Barra
Indicador lectura de arena

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✓ Regla. una regla o enrasador, Tamiz N° 4.
✓ Dos cronómetros para obtener lecturas de minutos y segundos.
✓ Balanzas. -De capacidad conveniente y con las siguientes aproximaciones: de
0.1 g para muestras de menos de 200 g de 0. 1 g para muestras de más de 200
g.
✓ Una botella. Con capacidad de 4litros (1 galón) con un tapón de hule o corcho
con dos orificios, uno para tubo del sifón y el otro para entrada de aire. la botella
se colocada una altura de 90 a100 cm de la mesa de trabajo.
✓ Tuvo lavador o irrigador. Un tubo irrigador de cobre o latón con un diámetro
exterior de 6.35mm (1/4”). uno de los extremos del tubo cerrado formando un
apunta de cuña, con dos perforaciones laterales de 1mm de diámetro.
✓ Embudo. Un embudo corto de boca ancha para ayudar a introducir la muestra en la
probeta de ensayo.

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✓ Capsulas. dos capsulas de aluminio con capacidades de 85g (3onzas) calibrada
para poder medir la muestra.
✓ Un agitador. Que puede ser, Mecánico, o manual.
✓ Solución stock. Se denomina solución stock a composiciones concentradas de
nutrientes las cuales están formuladas por sales minerales que se emplean en un
medio particular; Tipo cloruro de calcio (Ca Cl2), se prepara de la siguiente forma:
Piezas metálicas para sostener
las probetas
Interruptor
Tablero de control
Solución STOCK
Tubo Irrigador

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✓ 454 g (1libra) de cloruro de calcio anhidro.
✓ 2050 g (1640 ml) de glicerina Q.P.
✓ 47 g (45 ml) de formaldehido (en solución al 40% en volumen).
✓ Preparación de solución stock de trabajo, se obtiene con 88 ml de solución stock,
diluida en agua destilada hasta completar 3785 l (1 galón).
9.PROCEDIMIENTO RECOMENDADO
PRIMERA ETAPA
Preparación de la muestra.
✓ La muestra será tomada del material pétreo tamizado por la malla Nº4 de (5mm),
desechando todo el material retenido. Si existen terrones compactos de material,
estos deben ser deshechos y tamizados Se recomienda una masa mínima para la
ejecución del ensayo de 650-700 g, de los que unos 350 g se destinan al ensayo
✓ Para obtener una muestra por cuarteo se pesará el volumen de una porción de
material de 4 moldes de medida
✓ Humedezca el material para evitar segregación o pérdida de finos durante el proceso
de cuarteo teniendo el cuidado de adicionar agua a la muestra.
✓ Séquese cada espécimen de muestra hasta peso constante y enfríese a
temperatura ambiente antes de empezar el ensayo
SEGUNDA ETAPA.
✓ El funcionamiento del sifón se inicia soplando dentro de la botella por la parte
superior, a través del pequeño tubo y la pinza de la manguera abierta. De esta forma
el aparato queda listo para el ensayo
✓ Por medio de la varilla conectada al sifón, por la manguera se introduce la solución
dentro de la probeta hasta una altura de 10 cm (4”).

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✓ Con el recipiente de ensayo se llena con el material enrasado sin compactarlo a
caída libre.
✓ Se vacía dentro de la probeta el contenido de una capsula llena con la muestra del
suelo. la capsula contiene más o menos 110 gr. del material suelto como promedio.
✓ Se golpea firmemente varias veces el fondo de la probeta contra la palma de la
mano, para hacer que salga cualquier burbuja de aire, así como para acelerarla
saturación de la muestra, y se deja reposar durante diez minutos.
✓ Transcurridos los 10minutos (la primera lectura cronometro), la probeta se tapa con
el tapón y se agita vigorosamente en forma longitudinal de un lado a otro,
manteniéndose en posición horizontal

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✓ Agítese en la posición horizontal, se tiene que completar 90 ciclos en
aproximadamente 30 segundo con una carrera de 20cm (8”) aproximadamente .se
considera un ciclo en movimiento completo de oscilación. para agitar correctamente
la muestra a esta frecuencia es necesario que el operador mueva únicamente los
ante brazos, relajando el cuerpo y los hombros.
✓ Inmediatamente después de la operación de agitación, colóquese el cilindro
verticalmente sobre la mesa de trabajo y remuévase el tapón.
✓ Procedimiento de irrigación.
✓ Colóquese el tubo del irrigador en la parte superior de la probeta, aflójese la pinza
de la manguera y lávese el material de las paredes de la probeta hasta llegar al
fondo.
✓ Una vez hecho esto se separa el material arcilloso de la arena, para lo cual es
necesario suspenderlo en la solución mediante un movimiento suave de picado con
el tubo irrigador y agitando ligeramente la probeta.
✓ Cuando el nivel llegue a 37.5 cm (15”), se sube lentamente el tubo irrigador sin cortar el
chorro de manera que el nivel del líquido se mantenga en los 37.5cm
✓ Se deja la probeta en total reposo durante 20 minutos (segunda lectura de cronometro).
Pasado este tiempo se anota la “lectura superior de la arcilla” en suspensión (H), con
aproximación de 2.54 mm (1”).

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✓ Se introduce lentamente el pisón dentro de la probeta, hasta que este descanse libremente
sobre la arena se gira ligeramente sin empujarla hacia abajo. Se anota el nivel(h),
correspondiente de apoyo al centro este valor es “lectura de arena”
PRIMER ENSAYO SEGUNDO ENSAYO
10.METODOLOGÍA DE CÁLCULO
✓ Porcentaje de Equivalente de Arena. - Para el procedimiento de cálculo del Porcentaje de
equivalente de arena, es de la manera siguiente:
ℎ
% 𝑒𝑞𝑢𝑖𝑣𝑎𝑙𝑒𝑛𝑡𝑒 𝑑𝑒 𝑎𝑟𝑒𝑛𝑎 =
𝐻
𝑥 100

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Dónde:
✓ EA= Equivalente de arena.
✓ h(S) = Lectura de arena.
✓ H (C) = Lectura de arcilla.
11.PRESENTACION DE RESULTADOS
Los resultados serán reportados en el formato adjuntado en la hoja de trabajo N° 1, debiéndose
anotar al pie del mismo las observaciones que se tengan.

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HOJA DE TRABAJO N° 1
PORCENTAJE DE
EQUIVALENTE DE ARENA
PROYECTO : CANTERA :TAPARACHI
SOLICITANTE : UANCV PROFUNDIDAD :
UBICACIÓN :JULIACA PROGRESIVA :
FECHA :18/10/2021 NIVEL FREATICO :
EQUIVALENTE DE ARENA
DESCRIPCION 1 2 1 2
A HORA DE ENTRADA A SATURACION 10: 15 10: 20 10: 25
B HORA DE SALIDA DE SATURACION 10:25 10:30 10:35
C HORA DE ENTRADA A DECANTACION 10:28 10:33 10:38
D HORA DE SALIDA DE DECANTACION 10: 48 10: 53 10:58
E NIVEL DE SUELO FINO (PULG.) 7 7.3 7.5
F NIVEL DE ARENA (PULG) 4.5 4.8 5
G EQUIVALENTE DE ARENA F/E (%) 65% 66% 67%
H PROMEDIO EA. (%) 66 %
RECOMENDACIONES.
✓ En este caso nuestro material cumple con los requerimientos, pero esto no sucederá
con el suelo de todas las canteras. Si no cumplen con los requerimientos se debe
combinar el suelo con material granular (hormigón).
✓ Los valores del EA. pueden ser afectados por errores al momento de realizar el agitado
de la probeta.
✓ Debemos redondear el valor de EA. al entero superior porque la unidad con la que
estamos trabajando son pulgadas.
✓ Se recomienda hacer de 2 a 3 ensayos para obtener un resultado más preciso.

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