Métodos de Muestreo y Prueba de Materiales Compactación AASHTO

Introducción

Las pruebas por el método de compactación AASHTO nos sirven para determinar la relación entre el contenido de agua de un material para terracería y su masa volumétrica seca, bajo compactaciones iguales; con el fin de establecer el punto de contenido de agua óptimo y la masa volumétrica seca máxima a la cual el material para terracería debe ser sometido.

En la siguientepráctica se utilizará la prueba estándar, calculando cuatro puntos de relación para obtener la curva de compactación. En la prueba estándar se usa pisón de 2.5 kg con altura de caída de 30.5 cm, con 25 golpes distribuidos en cada capa, siendo 3 capas el total. Una condición importante que se debe cumplir es que el contenido de agua del primer espécimen sea inferior al óptimo y los siguientes contenidossean en orden creciente.

Objetivo

Por medio de estas pruebas, se determina la curva de compactación de los materiales para terracería y se infiere su masa volumétrica seca máx. , así como el contenido de agua óptimo. Se determinan las masas volumétricas secas de un material a diferentes contenidos de agua por medio de pruebas de compactación iguales.

Equipos y materiales

Moldesmetálicos
Pisones
Regla
Balanzas
Horno
Base cúbica
Probetas
Mallas de ¾” y No. 4
Cápsulas
Charolas
Cucharón
Aceite



Preparación de la muestra

Se separa por cuarteos una porción de 4 kg ( en este caso 1.3 y 2 kg) para las variantes A; el cual se criba en la malla No. 4 y se homogeniza el material que pasa a través de la malla en una charola.

Procedimiento

1.- Agregarla cantidad de agua necesaria a la porción homogenizada ( 4 a 6% respecto al óptimo estimado)

2.- Se revuele hasta disgregar los grumos totalmente, se divide en 3 porciones iguales la muestra para la prueba estándar.

3.- Se coloca una fracción de material en el molde y se compacta con el pisón correspondiente con 25 golpes para A. En la prueba estándar de usa pisón de 2.5 kg con altura decaída de 30.5 cm.

4.- Retirar la extensión del molde y no sobrepasar los 1.5 cm, enrasar con la regla metálica.

5.- Determinar masa del cilindro con el material.

6.- Cortar porción del espécimen cortando longitudinalmente para determinar contenido de agua, registrar.

7.- Incorporar las fracciones del espécimen al material que sobro en el enrasamiento, agregar 2% de agua con respectoa la masa inicial de la prueba.

8.- Se repite el último paso hasta que el último espécimen presente una disminución apreciable en su masa respecto al anterior.


Cálculos y Resultados


Obtenemos el área de la base del molde por medio de la siguiente fórmula:

A_(base del molde )=(π D^2)/4 = (π 〖(10.1 cm)〗^2)/4 = 80.11846665 〖cm〗^2


Lo multiplicamos por el altura para obtenerel volumen:

V_(molde 1 )=A_b x h=(80.11846665 〖cm〗^2 )(11.77 cm) = 942.99433524 〖cm〗^3

V_(molde 2)=A_b x h=(80.11846665 〖cm〗^2 )(11.60 cm) = 929.3742131 〖cm〗^3

Registramos el peso del molde vacío:

W_(molde 1)= 1.975 kg

W_(molde 2)= 1.965 kg



No. de Molde Peso (W) Diámetro promedio (d) Altura
Promedio
(h) Volumen (V)
1 1.975 kg 10.1 cm 11.77 cm 942.99433524 〖cm〗^32 1.965 kg 10.1 cm 11.6 cm 929.3742131 〖cm〗^3
Tabla 1.0 Dimensiones de moldes

Para calcular la masa volumétrica del material húmedo de cada espécimen se utilizará la siguiente fórmula:

Donde:


γ_(m 1 )=((3305 g - 1975 g))/((942.99433524 〖cm〗^3)) x 1000 = 1410.400837 kg/m^3


γ_(m 2 )=((3330 g - 1965 g))/((929.3742131 〖cm〗^3)) x 1000 =1468.730228 kg/m^3


γ_(m 3 )=((3390 g - 1975 g))/((942.99433524 〖cm〗^3)) x 1000 = 1500.539237 kg/m^3


γ_(m 4 )=((3450 g - 1965 g))/((929.3742131 〖cm〗^3)) x 1000 = 1597.849369 kg/m^3










Para calcular la masa volumétrica seca de cada espécimen se utilizará la siguiente fórmula:


Donde:


γ_(d 1...