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Universidad Andina “NÉSTOR CÁCERES VELÁSQUEZ” Facultad de Ingenierías y Ciencias Puras Escuela Profesional de INGENIERÍA CIVIL

UNIVERSIDAD ANDINA “NESTOR CACERES VELASQUEZ”

FACULTAD DE INGENIERIA Y CIENCIAS PURAS ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA CIVIL

PRACTICA DE LABORATORIO Nº 1 EXPLORACION Y MUESTREO DE CANTERA SUELO O ROCA OBTENCION EN LABORATORIO DE MUESTRAS REPRESENTATIVAS (CUARTEO) LABORATORIO DE CONSTRUCCION DE OBRAS VIALES SEMESTRE VI - C ALUMNO. QUINTO MACHACA WILSON COD. 15202073

DOCENTE TEORIA. GUIDO F. HUMPIRI RODRIGUEZ DOCENTE PRACTICA. ING. ALEX L. GOMEZ CALLA JULIACA 2018 - I

LABORATORIO DE CONSTRUCCION DE OBRAS VIALES |QUINTO MACHACA WILSON

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INDICE. I.

INTRODUCCIÓN……………………………………………....……………………….………….. :04

II.

OBJETIVOS……………………………..….….……………………………………….…………… :04

III.

MARCO TEÓRICO……………………………………………………….……………..………… :05

IV.

MATERIALES UTILIZADOS………………………………………….…………….………….. :09

V.

EQUIPOS Y HERRAMIENTAS……………….…………………………………….………..

VI.

PROCEDIMIENTO RECOMENDADO………………………………………..……………. :10

VII.

CONCLUSIONES………………………………………………………………………………….. :10

VIII.

RECOMENDACIONES………………………………………………………………………...

:11

ANEXOS……………………………………………………………………………………….

:12

IX.


:09

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I.

INTRODUCCIÓN. Una cantera es la fuente principal de materiales pétreos los cuales se constituyen en uno de los insumos fundamentales en el sector de la construcción de obras civiles, estructuras, vías, presas y embalses, entre otros. Por ser materia prima en la ejecución de estas obras, su valor económico representa un factor significativo en el costo total de cualquier proyecto. Para la realización del presente informe se realizaron visitas a las canteras con el objeto de estudio de las propiedades físicas y mecánicas la cual se hizo este análisis y visita al lugar denominado “CANTERA DE TAPARACHI”, la cual está en explotación. En el informe que se presenta se hace un análisis de los diferentes aspectos contemplados en la actividad de estas canteras y se dan medidas y recomendaciones técnicas de las propiedades físicas y mecánicas tendentes a mejorar las condiciones en ellas existentes y el uso de estos materiales para la construcción de las diferentes obras concerniente a la construcción de terraplenes. Toda cantera tiene una vida útil, y una vez agotada, el abandono de la actividad suele originar serios problemas de carácter ambiental, principalmente relacionados con la destrucción del paisaje.

II.

OBJETIVOS. A. Objetivo general. 

Determinar las condiciones de los suelos y rocas mediante el

muestreo e investigación de suelos y rocas con base en procedimientos normales. B. Objetivos específicos. 

Evaluación

del

material

“bueno-malo”

según

los

requerimientos y normas establecidas. 

Evaluar el rendimiento “volumen” para la conformación de un

tramo de vía a construir satisfactoriamente. 

Estudio de los s de accesibilidad.



Evaluar la clasificación de dicho suelo.


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

Conocer el concepto y clasificación de lo que es la exploración

y muestreo de suelos. 

Establecer los procedimientos para obtener en laboratorio la

muestra necesaria para realizar los ensayos de forma que sea representativa de la muestra. III.

MARCO TEÓRICO. A. NORMATIVIDAD. 

ASTM D 420: Standard Guide to Site Characterization for

engineering design and construction purposes. 

MTC E 101: Muestro de suelos y rocas.



MTC E 105: Obtención en laboratorio de muestras

representativas. 

NTP 350.001: Cuarteo.



NTP 339.089: Obtención en laboratorio de muestras

representativas (cuarteo) B. DEFINICION DE CANTERA. Se llama cantera a la fuente de aprovisionamiento de suelos y rocas necesarias para la construcción de una obra. En nuestro interés el estudio de las canteras de donde se extrae el agregado tendrán 3 usos principales: para concreto, para pavimentación y para mezcla asfálticas, que requieren de agregados con diferentes características y requisitos que iremos analizando de acuerdo a ensayos, que forzosamente hay que realizar. C. UBICACIÓN Y EXPLORACION. Para la ubicación y explotación de canteras, se hace el empleo de muchos recursos, como la de las fotografías aéreas mediante los cuales podemos obtener la descripción petrográfica, morfológica, grado de meteorización, etc., del material; de métodos geofísicos, llamados también exploración indirecta, como gravimétrico, sísmico, magnético, eléctrico, radioactivo, etc D. EXPLOTACION


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El muestreo es la recolección del agregado de acuerdo a como se encuentra en la cantera. Esta fase debe ser muy cuidadosa, porque la muestra debe ser representativa de todo el material. Esto se efectuará recolectando aproximadamente 50 kg de material, cuando se desea hacer al agregado todos los ensayos de calidad. Esta muestra se sella y traslada al laboratorio para ser ensayada. E. EVALUACION DEL MATERIAL. La selección de los agregados para su uso en la pavimentación depende de la disponibilidad, costo y calidad del material. La conveniencia de un agregado se determina por medio de su evaluación en términos de: 

Tamaño y granulometría.



Limpieza.



Desgaste.



Textura superficial.



Forma de las partículas.



Absorción.



Afinidad con el asfalto.

F. TIPOS DE CANTERA 

CANTERA DE ALUVIÓN, Llamadas también canteras fluviales,

en las cuales los ríos como agentes naturales de erosión, transportan durante grandes recorridos las rocas aprovechando su energía cinética para depositarlas en zonas de menor potencialidad formando grandes depósitos de estos materiales entre los cuales se encuentran desde cantos rodados y gravas hasta arena, limos y arcillas; la dinámica propia de las corrientes de agua permite que aparentemente estas canteras tengan ciclos de autoabastecimiento, lo cual implica una explotación económica, pero de gran afectación a los cuerpos de agua y a su dinámica natural. Dentro del entorno


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ambiental una cantera de aluvión tiene mayor aceptación en terrazas alejadas del área de influencia del cauce que directamente sobre él. En las canteras de río, los materiales granulares que se encuentran son muy competentes en obras civiles, debido a que el continuo paso y transporte del agua desgasta los materiales quedando al final aquellos que tiene mayor dureza y además con características geométricas típicas como sus aristas redondeadas. Estos materiales son extraídos con palas mecánicas y cargadores de las riberas y cauces de los ríos. 

CANTERA DE ROCA, Más conocidas como canteras de peña,

las cuales tienen su origen en la formación geológica de una zona determinada,

donde

pueden

ser

sedimentarias,

ígneas

o

metamórficas; estas canteras por su condición estática, no presentan esa característica de autoabastecimiento lo cual las hace fuentes limitadas de materiales. Las canteras de peña, están ubicadas en formaciones rocosas, montañas, con materiales de menor dureza, generalmente, que los materiales de ríos debido a que no sufren ningún proceso de clasificación; sus características físicas dependen de la historia geológica de la región, permitiendo producir agregados susceptibles para su utilización industrial; estas canteras se explotan haciendo cortes o excavaciones en los depósitos. Estos dos tipos de canteras se diferencian básicamente en dos factores, los tipos de materiales que se explotan y los métodos de extracción empleados para obtenerlos. Máximo 8 metros. G. MUESTRAS EN BOLSAS. Las muestras en bolsas se toman con pala, barreta o cualquier otra herramienta de mano conveniente y se colocan en bolsas sin tratar de mantener al suelo en forma inalterada, estas muestras se usan para:  Análisis granulométrico.


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 Ensayos de plasticidad.  Ensayos de compactación – humedad óptima.  Ensayos de compactación CBR en laboratorio “ensayo en el que mide la resistencia al corte”. Muestras individuales: Cuando se investigan las condiciones de cimentación, hay que tomar muestras en bolsas de cada tipo diferente de suelo que se encuentre. Muestras compuestas: El propósito de una muestra compuesta es obtener, para la investigación, una representación de todo el suelo del perfil, o el material contenido en un acopio o pila. Las muestras para ensayo se obtienen por cuarteo de muestras compuestas. Muestras para contenido de humedad. Tamaño: Muestras de hasta un mínimo de 10 g son suficientes para determinar el contenido de humedad natural de un suelo de grano fino. Para suelos gravosos estas muestras deben ser mucho mayores. Recipientes: Los recipientes usados deben tener cierre hermético, y no necesitan sellado si el ensayo se hace antes de 24 h desde que se toma la muestra. Para el sellado se sugiere: envolver con cinta aislante las partes por donde pudieran escapar la humedad o pintar estas partes con parafina sólida. H. CLASIFICACION DE CANTERAS.


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CLASIFICACIÓN DE CANTERAS Según el Canteras a Cielo Abierto: tipo de En laderas, cuando la roca se arranca en la falda de un cerro. explotación En corte, cuando la roca se extrae de cierta profundidad en el terreno (Pit). Canteras Subterráneas. Según el De Materiales Consolidados o Roca. material a De Materiales no Consolidados como suelos, saprolito, agregados, explotar terrazas aluviales y arcillas Según origen

su Canteras Aluviales Canteras de roca o peña

I. METODO DE CUARTEO Dentro de los procedimientos para la preparación de muestras por cuarteo, se aplican los siguientes métodos: Método A.- Cuarteo manual sobre muestras que pesan más de 10 kg, que se encuentran relativamente secas. Método B.- Cuarteo manual sobre muestras que pesan menos de 10 kg. Método C.- Utilizando los cuarteadores mecánicos cuando se trata de muestras que están más secas que la condición de "saturadas superficialmente secas"; o muestras de agregados que previamente al cuarteo se secan a temperaturas inferiores a las establecidas para los ensayos a que se someterán.

IV.

MATERIALES UTILIZADOS.  Material de cantera (TAPARACHI) Material granular con ligante.  Guía de laboratorio.

V.

EQUIPOS Y HERRAMIENTAS. A. Equipos de protección individual. 

Casco de seguridad.


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

Chalecos reflectivos.

B. Herramientas.

VI.



Pala o cucharon.



Pico



Bolsas de lona.

PROCEDIMIENTO RECOMENDADO. Procedimiento para extracción de un suelo. A. Se hace el reconocimiento de la cantera a explorar. B. Limpiar el terreno natural (suelos orgánicos). C. Se realiza el cuarteo. D. Se embolsan dos cantidades de 25 Kg para no perder el contenido de humedad en una bolsa especial y también embolsar el material requerido para las pruebas que serán ejecutadas en laboratorio. Procedimiento para la obtención de una muestra representativa (Cuarteo) A. Se optó por el por el cuarteo manual. B. Se coloca la muestra sobre una bolsa de lona que sea dura, limpia evitando cualquier perdida de material. C. Cuidadosamente se aplana y extiende la pila cónica hasta darle una base circular. D. Se procede a dividir diametralmente el material en cuatro partes iguales. E. De las cuales se separan dos cuartas partes diagonalmente opuestas. F. Se incluye todo material fino limpiando con una brocha los espacios libres. G. Cada cuarta parte de le asignara para un ensayo determinado.

VII.

CONCLUSIONES.  Se pudo determinar las condiciones de los suelos o rocas mediante el muestro.  Dentro de la exploración y muestreo se ven dos metodologías de trabajo: las directas y las indirectas. La primera, consiste básicamente en la extracción


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de suelo de la zona de estudio y la exploración indirecta, se hace con equipos especiales, que identifican de distintos materiales, sin la necesidad de realizar una perforación física del suelo. La metodología difiere en que la indirecta es de menor costo que la indirecta.  Todo estudio de suelos debe iniciarse con un reconocimiento detallado del terreno, la etapa de exploración y muestreo, consiste básicamente en consignar la información en la obtención de una muestra, y esta deber ser representativa del terreno.  Los métodos más usados para los estudios de exploración y muestreo son: Las calicatas y Los sondeos  El sondeo es el método de exploración que se debe realizar cuando no pueda ser realizado mediante calicatas, ya sea porque se requiere reconocer el perfil en una profundidad importante, o bien por presencia de agua.

VIII.

RECOMENDACIONES.  Se transportan las bolsas con cuidado para que estos no se rompan, así podrían perder su humedad.  Mantener orden cuando el ingeniero este dando explicaciones.


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IX.

ANEXOS.

SIMBOLOS GRAFICOS PARA SUELOS


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Cuarteo en la cantera.

Llenado de bolsas.


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Cantera Taparachi.


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Cuarteo realizado en laboratorio.


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