MANUAL DE ENSAYO DE MATERIALES

MANUAL DE ENSAYO DE MATERIALES

INTRUDUCCION

El “Manual de Ensayo de Materiales” forma parte de los Manuales de Carreteras establecidos por el Reglamento Nacional de Gestión de Infraestructura Vial aprobado por D.S. N° 034-2008-MTC y constituye uno de los documentos técnicos de carácter normativo, que rige a nivel nacional y es de cumplimiento obligatorio por los órganos responsables de la gestión de la infraestructura vial de los tres niveles de gobierno: Nacional, Regional y Local. El “Manual de Ensayo de Materiales” tiene por finalidad estandarizar el método y procedimientos, para la ejecución de los ensayos de laboratorio y de campo, de los materiales que se utilizan en los proyectos de infraestructura vial, con el objeto de asegurar que su comportamiento correspondan a los estándares de calidad propuestos en los estudios, para las obras y actividades de mantenimiento vial.

MUESTREO DE SUELOS Y ROCAS 

1.0 OBJETO 

1.1 Es el muestreo e investigación de suelos y rocas con base en procedimientos normales, mediante los cuales deben determinarse las condiciones de los suelos y rocas.

2.0 FINALIDAD Y ALCANCE

2.1 Establecer los procedimientos adecuados de muestreo de suelos y rocas, que permitirán la correlación de los respectivos datos con las propiedades del suelo, tales como plasticidad, permeabilidad, peso unitario, compresibilidad, resistencia y gradación; y de la roca, tales como resistencia, estratigrafía, estructura y morfología. 

3.0 REFERENCIAS NORMATIVAS

3.1 ASTM D 420: Standard Guide to Site Characterization for Engineering Design and Construction Purposes

4.0 EQUIPOS MATERIALES E INSUMOS 

4.1 EQUIPO El equipo requerido para una investigación por debajo de la superficie, depende de varios factores, tales como el tipo de material a investigar, profundidad de exploración, naturaleza del terreno, y utilización de la información. Entre ellos se indica los siguientes: 

• Barrenos manuales, excavadoras y palas, para depósitos superficiales de suelo hasta profundidades de 3 -15 pies (1-5 m).
• Equipos de percusión y lavado.
• Barrenos y taladros rotatorios motorizados, con formas adecuadas, muestreadores y tubos saca núcleos, para la investigación y muestreo tanto de rocas como de suelos. 
• Aparatos geofísicos utilizados para la investigación sub superficial que pueden ser: 

1. Instrumentos sísmicos, con recepción simple o múltiple mediante geófonos, de señales originadas por golpes de martillo, explosivos u otras fuentes de energía. 
2. Aparato de resistividad de suelos, para medir la resistencia del suelo o roca al paso de una corriente continúa o alterna. 
3. Aparatos nucleares, para medir humedad y peso unitario de suelos o rocas.
4. Muestreadores de turba, para investigar áreas compuestas por suelos orgánicos. 

4.2 REACTIVOS   

• Ácido clorhídrico normal diluido con gotero, para la determinación de carbonatos al identificar minerales en rocas y suelos. 

5.0 MUESTRA 

5.1 Deben obtenerse muestras representativas de suelo o roca, o de ambos, de cada material que sea necesario para la investigación. El tamaño y tipo de la muestra requerida, depende de los ensayos que se vayan a efectuar y del porcentaje de partículas gruesas en la muestra, y las limitaciones del equipo de ensayo a ser usado. 

Nota 1. El tamaño de las muestras alteradas, en bruto, puede variar a criterio del responsable de la investigación, pero se sugiere las siguientes cantidades: 

• Clasificación visual: 0,50 kg – 50 – 500 g. 
• Análisis granulométrico y constantes de suelos no granulares: 0,50 a 2,5 kg. 
• Ensayo de compactación y granulometría de suelo-agregado granular: 20 - 40 kg.
• Producción de agregados o ensayo de propiedades de agregados: 50 - 200 kg.  

5.2 Debe identificarse cuidadosamente cada muestra con la respectiva perforación o calicata y con la profundidad a la cual fue tomada. Colóquese una identificación dentro del recipiente o bolsa, ciérrese en forma segura, protéjase del manejo rudo y márquese exteriormente con una identificación apropiada. Guárdense muestras para la determinación de la humedad natural en recipientes de cierre hermético para evitar pérdidas de la misma. Cuando el secado de muestras puede afectar la clasificación y los resultados de los ensayos, las muestras deben ser protegidas para la pérdida de humedad. 5.3 Deberá tomarse muestras de suelo y agua para determinar la acidez, el pH y el contenido de compuestos metálicos del material, cuando pueda esperarse que causen un cambio inaceptable en su medio ambiente. El tamaño de la muestra no deberá ser menor de 2,5 kg

5.4 CLASIFICACION DEL MATERIAL 

5.4.1 Las muestras para ensayos de suelos y rocas deberán enviarse al laboratorio para los ensayos de clasificación física y mecánica respectiva, de acuerdo con las instrucciones del especialista geotécnico. 

5.4.2 Las muestras tomadas, deben servir como mínimo para realizar los siguientes ensayos de laboratorio: 

1. Análisis granulométrico por tamizado MTC E 107.
2. Análisis granulométrico por hidrómetro MTC E 109
3. Humedad natural MTC E 108
4. Determinación del límite líquido MTC E 110
5. Determinación del límite plástico MTC E 111
6. Determinación del límite de contracción, si se encuentra alta actividad de los finos MTC E 112. · Gravedad específica de los suelos MTC E 113.  

5.4.3 Las muestras tomadas deben servir para la realización de los siguientes ensayos en construcción de terraplenes:

1. Los mencionados en el numeral 5.4.2 que antecede.
2. Relación humedad-densidad compactada a la energía Proctor Modificado MTC E 115.
3. CBR de materiales compactados MTC E 132.
4. Módulo Resiliente sobre muestras compactadas a la energía Proctor Modificado MTC E 128.
5. Compresión triaxial no consolidada, no drenada (cu) y consolidada no drenada con medida de presión de poros (MTC E 131), para materiales compactados a la energía Proctor Modificado, que se van a utilizar en terraplenes mayores de 7,00 m de altura.
6. Consolidación unidimensional para materiales compactados para las mismas condiciones del ensayo anterior. 

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