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8/19/2019 Re 10 Lab 106 001 Mecania de Suelos i

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GUIAS DE PRÁCTICA Código de registro: RE-10-LAB-106-001 Versión 1.0

UNIVERSIDAD PRIVADA DEL VALLEDEPARTAMENTO DE INGENIERÍA CIVILLABORATORIO DE SUELOS IEnsayo S-1 MUESTREO Y PROCEDIMIENTO PARA LA

IDENTIFICACIÓN DE SUELOS EN CAMPO AASHTO: Ensayo T 86-70

ASTM: Ensayo D 420-69

1. CONOCIMIENTO TEORICO REQUERIDO

Para determinar las propiedades de un suelo es necesario contar con muestrasrepresentativas del material para realizar los ensayos de laboratorio. Una muestraadecuada y representativa nos proporcionará resultados adecuados con márgenesde error mínimos, de aquí la importancia de que el muestreo sea efectuado porpersonal conocedor de su trabajo.

2. COMPETENCIA

El Estudiante esta capacitado para planificar, identificar y ensayar el método parala obtención de muestras de: Suelo, Piedra, Grava y Arena en el terreno

2.1. Tipos de muestra

Las muestras pueden ser de dos tipos, inalteradas y alteradas

Muestras inalteradas: Estas muestras son extraídas del suelo con el debidocuidado de no alterar su estado natural, estas muestras nos sirven para laidentificación del suelo, la determinación de la densidad, y para el ensayo de CBRque determina la resistencia de los suelos.

El tamaño de estas muestras son generalmente de 30cm * 30cm *30cm y un

procedimiento para obtener es el siguiente:a) Se limpia y alisa la superficie del terreno y se marca el contorno del trozo.


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b) Se excava una zanja alrededor.c) Se ahonda la excavación y se cortan los lados del trozo con la ayuda de un

cuchillo de hoja delgada.d) Se corta el trozo con el cuchillo y se retira del hoyo.

e) Se marca la cara superior del trozo, y se le aplica 3 capas de parafina calientecon una brocha.

Muestras alteradas: El propósito de estas muestras, es el de determinar unarepresentación del perfil de todo el suelo, o del material contenido de un acopio ocamellon.

La toma de muestras se la puede realizar:

Superficialmente: A mano con herramientas menores. Poco Profundas: Dentro de pozos o galerías con herramientas menores. Profundas: Por medio de sondeos con saca testigos.

2.2. Cantidades de muestras para cada ensayoCada tipo de ensayo necesita de cierta cantidad de material para evitar errores odispersión de datos. La cantidad depende de la granulometría de la muestra, loscuales indicamos a continuación:

DI METRO DE LA MUESTRA CANTIDAD DEL MATERIAL (Kg)2”

1 1/2” 1”

3/4” 1/2”

No. 4

20.015.010.07.55.00.5

3. EQUIPO Y HERRAMIENTAS

1. Barreno manual de 5 cm. ó 7.6 cm. de diámetro (o barreno continuoaccionado por pequeño motor de gasolina).

2. Varillas de extensión para el barreno que permitan bajar por lo menos a 6 mde profundidad, 2 bolsas para muestras por pozo.

3. 12 latas o recipientes para contenido de humedad por pozo (obtener su pesovacío antes de salir al terreno).

4. Llaves de tuerca grande para manipular las varillas de extensión para elbarreno.

5. Cinta métrica de 30 m. para localizar las perforaciones.

4. PROCEDIMIENTO


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4.1 Muestras poco profundas y profundas

1. Cada grupo debe perforar con un barreno un agujero de por lo menos 6 m.de profundidad.

2. Tomar dos muestras para contenido de humedad por cada metro de

perforación y donde se produzcan cambios visuales en el estrato de suelo.Colocar las tapas de los recipientes de humedad inmediatamente despuésde obtener la muestra de forma que se minimice la pérdida de humedad. Alregresar al laboratorio, pese los recipientes que contienen suelo húmedo,retire las tapas, y coloque las muestras en el horno para secar. Regrese allaboratorio el día siguiente, pese el suelo seco y calcule el contenido dehumedad. El promedio de los dos valores obtenidos para el contenido dehumedad se toma como el valor correspondiente a la profundidad de lamuestra.

3. Es necesario recolectar dos bolsas de suelo arcilloso por grupo o suficientematerial para contar con unos 10 Kg. de suelo para secarlo en el ambiente.Estas bolsas deberán llevarse al laboratorio, identificarse mediante un rótuloy almacenarse para una posterior práctica de suelos, excepto 5 Kg. que seránpuestos inmediatamente en una bandeja grande para que sequen en elmedio ambiente y se utilicen durante la sesión de laboratorio de la siguientesemana.

4. Para este informe de laboratorio cada grupo deberá al día siguiente al trabajoen terreno, colocar sobre el tablero en el laboratorio de suelos el perfil ylocalización de su agujero, y cada estudiante usará estos datos para dibujarun perfil de suelos utilizando una escala de 2 cm. = 1 m. vertical y 2 cm. = 15m. horizontal sobre una hoja de 21.5 x 28 cm. Deberá hacerse unadescripción visual del suelo en cada estrato (por ejemplo: arcilla arenosa,gris; capa vegetal negra, arena gravosa). Cada grupo deberá así mismopresentar un dibujo de la variación del contenido de humedad con laprofundidad. Se debe utilizar una leyenda para tal objetivo.

4.2. CUARTEO

Es el proceso de reducir una muestra representativa, en una cantidad necesariapara realizar un determinado ensayo, esto quiere decir que se divide la muestra endos o más partes hasta llegar al tamaño o cantidad requerido.

1. Se amontona el material sobre una lona o bandeja, de tal forma que se formeun cono, de modo que el suelo al mezclarse ruede a la base en todasdirecciones.

2. Se distribuye uniformemente el material sobre el equipo cuarteador para unapartición uniforme hacia las dos bandejas de distribución, luego se descartauna de las dos muestras obtenidas.


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3. Repetir el paso anterior hasta llegar a la cantidad de muestra requerida paraun determinado ensayo, con el debido cuidado de efectuar una redistribucióndel material de la manera mas uniforme posible.

Descripción e identificación de la muestra

Cada muestra se identifica facilitando la siguiente información:

Identificación del proyecto. Número de pozo o calicata Número de muestra

Además de indicar la fecha y el tipo de muestreo.

A fin de obtener el máximo de información indicaremos a continuación formularios

para seguir correctamente un sondeo.a) Diario de sondeo: Deberá ser efectuado por el laboratorista, permitiendo

conocer información sobre las maniobras, las fallas, las pérdidas de fluido deperforación; además de controlar las profundidades de los tubos y de laspérdidas de muestra.

b) Perfil del sondeo: Será descrito por el supervisor, el cual deberá realizar lasiguiente anotación:

Se anotará la ubicación de las muestras. Se anotará, en pocas palabras, la naturaleza del terreno, tomando en cuenta

la granulometría, el color y olor de la muestra. Se anotará los ensayos de campo.

c) Ensayos de campo: Estos ensayos son sencillos y de rápida ejecución, quenos permitirá describir la muestra llevada al laboratorio. Así en caso de unapérdida de humedad, se podrá conocer su estado natural.

Estos procedimientos se seguirán con partículas finas de tamaño menor al del tamizNº 40 aproximadamente 1/64 de pulgada. Para propósitos de clasificación en campono se debe intentar el zarandeo, si no que simplemente se remueva con la manolas partículas gruesas que interfieren en las pruebas.

1. Dilatancia (reacción al Sacudimiento)

Después de remover las partículas gruesas, preparar una pasta de suelo húmedode un volumen aproximado a una pulgada cúbica. Añadir más agua si es necesario,para hacer el suelo más blando pero no pegajoso. Colocar la pasta en la palma dela mano y sacudir horizontalmente contra la otra mano varias veces. Una reacciónpositiva consiste en la aparición del agua en la superficie de la pasta, la cual


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adquiere una consistencia libre y por ultimo brillante. Cuando se exprime la muestraentre los dedos, el agua y el brillo desaparecen de la superficie, la pasta se entiesay finalmente se raja o se quiebra. La rapidez de la aparición del agua durante elsacudimiento y la de su desaparición durante la exprimida, ayuda a la identificacióndel carácter de los finos en un suelo. Los limos inorgánicos, tal como un polvo típico

de roca, muestran una reacción moderadamente rápida.2. Resistencia (características de ruptura)

Después de remover las partículas gruesas moldear una pasta de suelo conconsistencia de masilla, añadiendo agua si es necesario. Secar la pasta en el horno,al sol o al aire libre y probar su resistencia quebrándola y desmenuzándola entre losdedos. Esta resistencia es una medida de carácter y de la cantidad de la fraccióncoloidal contenida en el suelo. La resistencia de la mezcla aumenta cuando seca,con un aumento de plasticidad.

Una resistencia alta es característica de las arcillas del grupo CH. Un limo inorgánicotípico posee baja resistencia. Las arenas finas y limosas, y los limos tienenigualmente una resistencia baja, pero se pueden distinguir por el tacto cuando sedesmenuza el espécimen seco; la arena fina se siente áspera, mientras que un limotípico se siente suave como el polvo.

3. Tenacidad (Consistencia cerca al límite plástico)

Después de remover las partículas gruesas moldear un espécimen de suelo, de ½ de pulgada cúbica (cubo de 1.2 cm de lado) aproximadamente, a la consistencia demasilla, si esta muy seco agregar agua, y si esta pegajoso hacer varias capas deespécimen para que pierda humedad por medio de la evaporación. Luego moldearsobre una superficie lisa o en la palma de la mano hasta que quede como un cilindrode 1/8” (3 mm) de diámetro. Luego este cilindro es doblado y moldeado varias veces.Durante esta manipulación el contenido de humedad es reducido gradualmente, yel espécimen se entiesa, finalmente pierde su plasticidad y se desmorona cuandoalcanza el límite plástico.

Después de que el cilindro se desmorona debe reducirse a un solo terrón y seamasa ligeramente hasta que se desmorone.

Cuanto más tenaz sea el cilindro cerca al límite plástico y más tieso sea el terróncuando finalmente se desmorona, más efectiva es la fracción de arcilla en el suelo.La debilidad del cilindro en el limite plástico y la perdida rápida de adherencia delterrón debajo del límite plástico indican la presencia de arcilla inorgánica de bajaplasticidad, o la presencia de materiales tales como arcillas de tipo caolínico yarcillas orgánicas que se presentan por debajo de la línea "A". Las arcillas altamenteorgánicas son débiles y esponjosas al tacto en el límite plástico.

5. TIEMPO DE DURACIÓN DE LA PRÁCTICA


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El tiempo necesario para efectuar la práctica es de 2 periodos académicos

6. MEDICION Y CALCULOSSe registrara y determinara el volumen total y volumen útil del banco de préstamo

Para su explotación.7. CUESTIONARIO

1.- Describa y dibuje un perfil de suelo, en una calicata a cielo abierto2.- Definición de muestreo alterada e inalterada3.- Para qué tipos de ensayos se obtiene muestras inalteradas?4.- Qué objeto tiene el conocer a un suelo por su origen A?5.- Con las muestras inalteradas qué ensayos se realizan?

GUIAS DE PRÁCTICA


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Código de registro: RE-10-LAB-1056-001 Versión 1.0

UNIVERSIDAD PRIVADA DEL VALLEDEPARTAMENTO DE INGENIERÍA CIVILLABORATORIO DE SUELOS I

Ensayo S-2 DETERMINACIÓN DEL CONTENIDO DE HUMEDAD AASHTO: Ensayo T 265 ASTM: Ensayo D2216

1. CONOCIMIENTO TEORICO REQUERIDO La humedad natural es una propiedad física del suelo es de gran utilidad en laconstrucción civil y se obtiene de una manera sencilla, pues el comportamientoy la resistencia de los sueles en la construcción están manejados, por la cantidadde agua que contienen.

2. COMPETENCIAS.- Los estudiantes determinaran

El contenido de humedad de la muestra de un suelo relacionando entre elpeso de agua contenido en la muestra y el peso de la muestra después deser secada en el horno.

3. EQUIPO1. Espátula2. Recipientes o cápsulas resistente a la corrosión para llevar la muestra al

horno3. Horno de temperatura constante (110 ± 5°C)4. Balanza con aproximación de 0,01 gr.5. Cuchara

4. PROCEDIMIENTOPREPARACIÓN DE LA MUESTRASeleccionar una cantidad de muestra representativa de acuerdo al ensayo. Si estacantidad de muestra no es indicada, el peso mínimo de la muestra será:

Tamaño máximo departícula

Peso mínimo de lamuestra (gr.)

Tamiz No. 4Tamiz ½” Tamiz 1” Tamiz 2”

100300

1. 00020.000

1. Se pesa la muestra y el recipiente con la aproximación de 0,01 gr.2. Se coloca el recipiente con la muestra en el horno a una temperatura

constante de 110 ± 5º C, con el fin de que esta se seque. El recipiente deberáser destapado con el fin de favorecer la evaporación.

3. Se saca la muestra del horno y se deja enfriar en un cuarto fresco hasta quebaje a la temperatura ambiente. Se debe evitar que la muestra absorba


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humedad. Se puede hacer el uso opcional del desecador, dejándolo ahí hastaque enfríe la muestra.

4. Se pesa el recipiente con la muestra seca con una aproximación de 0,01 gr.5. Si el peso del recipiente no ha sido obtenido anteriormente, se debe limpiar

este y obtener su peso con una aproximación de 0,01 gr. es recomendable

obtener su peso con anterioridad al ensayo para evitar posibles errores.5. TEIMPO DE DURACION DE LA PRÁCTICA


6. CALCULOS

Se calcula el contenido de la humedad de la muestra usando la siguiente ecuación:

1002

21 xW W W W w

c

Donde: W1 = Peso del recipiente y la muestra de suelo húmeda, gr.W2 = Peso del recipiente y la muestra de suelo seca, gr.WC = Peso del recipiente, gr.w = contenido de humedad, %

7. CUESTIONARIO

1.- Cómo afecta la presencia del agua en un suelo arcilloso con alto % de

humedad?2.- Por qué se denomina suelo saturado?3.- Definir grado de saturación parcial (Gw)4.- Definir que es un suelo sumergido5.- Qué es la humedad higroscópica?6.- Qué objeto tiene la determinación de la humedad de los suelos7.- Qué diferencia existe entre humedad natural y humedad higroscópica?



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Ensayo S-3 ANÁLISIS GRANULOMÉTRICO DE LOS AGREGADOS

GRUESO Y FINO AASHTO: Ensayo T 27 ASTM: Ensayo C 136

1. CONOCIMIENTO TEORICO REQUERIDOLa granulometría del suelo es un parámetro La granulometría es una propiedad delsuelo íntimamente relacionada con el comportamiento del mismo, ya que tieneespecial influencia sobre la aireación, retención y movimiento del agua, latrabajabilidad y erosionabilidad del mismo.En el presente trabajo se describen diferentes métodos para evaluar lagranulometría de los suelos en función de los propósitos de la determinación.

2. COMPETENCIAS El estudiante en este método de ensayo abarcara el procedimiento para ladeterminación de la distribución de los tamaños de las partículas de agregadogrueso y de agregado fino empleando tamices de aberturas cuadradas siendotambién aplicables el empleo de Cribas de laboratorio de aberturas circulares.

3. EQUIPO1. Balanza con sensibilidad de 0,1 gramos2. Juego de tamices3. Horno de temperatura constante (110 ± 5°C)4. Brocha para limpiar tamices5. Agitador mecánico para tamices

4. PROCEDIMIENTOPREPARACIÓN DE MUESTRAS

1. La muestra debe ser representativa, la cual se obtiene por cuarteo.2. El peso de la muestra de agregado fino necesario para el ensayo deberá ser

de unos 500 gramos.

3. El peso de la muestra de agregado grueso necesario para el ensayo deberáestar de acuerdo con el siguiente cuadro:

Tamaño máximo de lasPartículas, mm (Pulg.)

Peso mínimo de la muestra(Kg.)


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9,512,519,025,037,5

50637590

(3/8”) (½”) (¾”) (1”)

(1 ½”)

(2”) (2 ½”) (3”)

(3 ½”)

1,02,05,010,015,0

20,035,060,0

100,0

4. Si se trata de una mezcla de grava y arena se deberá separar usando el tamizNo. 4 y se analizaran las partes separadamente.

5. Para determinar la cantidad de material fino que pasa al tamiz No. 200 sesigue el procedimiento indicado en el ensayo de "Determinación del materialfino que pasa por el tamiz No. 200.

a) Análisis sin lavado

1. Se pone a secar la muestra en un horno a 110 ± 5°C y se deja enfriar a latemperatura ambiente para luego pesar la cantidad requerida para hacer laprueba.

2. Se desmoronan los grumos de material con un rodillo de madera.3. Se colocan los tamices sucesivamente, para el grano grueso los tamices

desde 2½” , 2”, 1½”, 1”, ¾”, ½”, 3/8”, para el grano fino desde la malla No. 4,No. 10, No. 40 y el No. 200 y al final la base. Se agrega el suelo previamentepesado y desmoronado, y se tapa.

4. Se agita todo el juego de mallas, horizontalmente con movimientos derotación y verticalmente con golpeteos eventuales. El tiempo de agitadodepende de la cantidad de finos en la muestra, pero por lo general no debeser menor a 15 minutos si el agitado es manual. Para el agitado de las mallas,es muy conveniente el uso del aparato especial "Agitador Ro-Tap".

5. Se quita la tapa y se separa la malla No. 4 vaciando la fracción de suelo queha sido retenido en la malla sobre un papel bien limpio. A las partículas quehan quedado trancadas entre los hilos de la malla no hay que forzarlas através de ella; invierta el tamiz y con ayuda de una brocha o un cepillo dealambre, desprenda y agregue a las depositadas en el papel.

6. Se pesa cuidadosamente la fracción de la muestra del paso anterior. Se poneen una charola o cápsula. Se guarda esta fracción de muestra hasta el finalde la prueba para poder repetir las pesadas en caso de error.

7. Se hacen las pesadas de las fracciones retenidas en cada malla y en lacharola del fondo, procediendo en la forma indicada. Todos los pesosretenidos se anotan en el registro de cálculo.

b) Análisis con lavado

1. Se repiten los pasos 1 y 2 del procedimiento anterior, secando,desmoronando los grumos con un rodillo y pesando la cantidad de muestranecesaria. Después se pone la muestra en una charola con agua y se deja


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remojar hasta que todo el material se haya desintegrado. Esto requiere de 2a 12 horas.

2. Se vacía el contenido de la cápsula sobre la malla No. 200, cuidadosamentey con ayuda de agua, lave lo mejor posible la muestra para que todos losfinos pasen por la malla. El material que pasa a través de la malla No. 200

puede analizarse por medio de otros métodos. Conserve este material encaso de que haya necesidad de realizar este análisis (hidrometría).3. El material retenido en la malla 200 se pasa a una cápsula, lavando la malla

con agua destilada.4. Se seca el material de la cápsula en el horno y se pesa.5. Con el material seco del paso anterior, se repiten los pasos 3, 4, 5, y 6 del

análisis sin lavado. Se obtienen así los pesos de las fracciones retenidas encada una de las mallas.

5. TIEMPO DE DURACION DE LA PRÁCTICA


6. CALCULOS Y GRAFICOS

1. Se obtiene la suma de los pesos retenidos en cada malla y se verifica esetotal con el peso de la muestra que se colocó en el juego de tamices; si elerror excede el 1%, se vuelve a pesar cada fracción. Si el error es menor selo usa para corregir el peso de la fracción mas grande.

2. Se obtienen los porcentajes de material retenido en cada malla respecto alpeso de la muestra seca original. Se anotan en el registro.

3. Se determina los porcentajes acumulativos de material que ha pasado porcada malla, se resta al 100% el porcentaje retenido en cada malla.

4. Del análisis por mallas grandes efectuadas para preparar la muestra seobtiene que el material que paso la malla No 4 es un porcentaje de la muestratotal. Con el objeto de tener los porcentajes acumulativos en todas las mallas,es necesario multiplicarlos por el porcentaje obtenido al preparar la muestra.

5. Se dibuja la curva granulométrica en papel semilogarítmico. En la escalaaritmética se anotan los porcentajes de material que paso por las distintasmallas. En la escala logarítmica, las aberturas de las mallas que correspondeal diámetro de las partículas.

7. CUESTIONARIO

1. Defina que es la granulometría combinada2.- De 2 suelos, uno bien gradado y el otro Uniforme, cual de los dos tienemayor valor de Porosidad y por qué?3.- Describa el Ensayo Granulométrico4.- Teniendo la granulometría siguiente, Dibujar la curva y Hallar Cu y Cc

Tamiz % que pasa2’’ 95.0


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1’’ 74.8¾ 60.03/8 40.0No 4 26.5No 10 21.2

No 40 12.8No 200 8.5




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Ensayo S-4 DETERMINACIÓN DE LA CANTIDAD DE MATERIAL QUE PASAPOR EL TAMIZ Nº 200 MEDIANTE LAVADO

AASHTO: Ensayo T 11 ASTM: Ensayo C 117

1. CONOCIMIENTO TEÓRICO REQUERIDOEste método de ensayo cubre la determinación de la cantidad de material más finoque el tamiz de 75μm (N°. 200) en agregados por lavado. Partículas de arcilla yotras partículas que son dispersadas por el agua de lavado, así como materialessolubles al agua, serán removidas del agregado durante el ensayo.

Se incluyen dos procedimientos, el uno usando únicamente agua para la operaciónde lavado, y el otro incluyendo un agente de remojo que ayude a separar el materialmás fino que el tamiz de 75μm (N°. 200) del material más grueso. A menos que seaespecificado de otra manera, se utilizara el procedimiento sólo con agua .

2. COMPETENCIAS.- El estudiante determinara la cantidad total de material más fino que el tamiz No 200en el agregado mediante lavado.

3. EQUIPO

1. Tamices: inferior (No. 200) y superior (No 8 – No 16)2. Recipiente para sumergir la muestra3. Homo de temperatura constante (110 ± 5°C)

4. PROCEDIMEINTOPREPARACIÓN DE LA MUESTRA

La muestra se obtiene del material húmedo con el fin de evitar la segregación de laspartículas. La cantidad de material debe ser tal que después de secado en el hornosu peso este de acuerdo con las cantidades que aparecen en el cuadro siguiente:

Diámetro máximo de lasPartículas (plg.)

Peso mínimo de la muestra(Kg.)

¼¾

1 ½ o mayor

0.52.55.0

1. La muestra de ensayo se seca hasta peso constante a una temperatura queno exceda 110 ± 5°C. Determinar el peso con una aproximación del 0,1% delpeso de la muestra de ensayo.

2. Después de secar y pesar la muestra de ensayo, se coloca al recipiente y seagrega la cantidad suficiente de agua para cubrir el material. El contenido delrecipiente se agita vigorosamente y el agua de lavado se vacíainmediatamente sobre la serie de los tamices (No.16 y No.200) arregladosde modo que el No 16 se encuentre en la parte superior.


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3. La agitación debe ser lo suficiente vigorosa para obtener una completaseparación de las partículas gruesas de aquellas que son mas finas que eltamiz No 200 y traer el material fino en suspensión de modo que searemovido por decantación del agua de lavado. Debe evitarse, tanto como seaposible, la decantación de las partículas gruesas de la muestra. La operación

se repite hasta que el agua de lavado se vea clara.4. Todo el material retenido en los dos tamices se devuelve a la muestra lavada.El agregado lavado se seca hasta peso constante a una temperatura que noexceda 110 ± 5°C y se pesa con una aproximación del 0,1% del peso de lamuestra lavada.

5. TIEMPO DE DURACIÓN DE LA PRÁCTICAEl tiempo necesario para efectuar la práctica es de 2 periodos academicos

6. CÁLCULOS

El porcentaje de material mas fino que el tamiz No 200 se determina por medio dela fórmula siguiente:

100*sec

200º%original peso

lavadoo pesooriginal peso N tamiz el pasaquematerial de

7. CUESTIONARIO

1.- Para qué sirve el valor del % que pasa la malla Nº 200 y cuál es elprocedimiento?

2.- Si el valor del % que pasa el tamiz Nº 200 es mayor al 10% en los agregadosque deben hacer?3.- Indique el % máximo aceptable que pasa la malla Nº 200 en los áridos

GUIAS DE PRÁCTICA


UNIVERSIDAD PRIVADA DEL VALLEDEPARTAMENTO DE INGENIERÍA CIVILLABORATORIO DE SUELOS IEnsayo S-5 DETERMINACIÓN DE LOS LÍMITES DE ATTERBERG

AASHTO: Ensayo T 89 / T 90


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ASTM: Ensayo D4318

1. CONOCIMIENTO TEÓRICO REQUERIDO Los límites de Atterberg o límites de consistencia se basan en el concepto de que

los suelos finos, presentes en la naturaleza, pueden encontrarse en diferentes

estados, dependiendo del contenido de agua. Así un suelo se puede encontrar en

un estado sólido, semisólido, plástico, semilíquido y líquido.El contenido de agua

con que se produce el cambio de estado varía de un suelo a otro y en mecánica de

suelos interesa fundamentalmente conocer el rango de humedades, para el cual el

suelo presenta un comportamiento plástico, es decir, acepta deformaciones sin

romperse (plasticidad), es decir, la propiedad que presenta los suelos hasta cierto

límite sin romperse.

2. COMPETENCIAS.-

El estudiante determinara las propiedades físicas de plasticidad de los suelosarcillosos o limosos, denominando también límites de consistencia o de Atterberg.

Un suelo arcilloso con alto contenido de agua, se comporta como líquido. Al perderagua va aumentando la resistencia hasta tener un estado plástico, fácilmentemoldeable; al continuar el secado llega a adquirir un estado semisólido. Al continuarla pérdida de agua pasa al estado sólido. Los cambios de estado se producen,

gradualmente y los límites fijados arbitrariamente, entre ellos se denominan límitelíquido, limite plástico y límites de contracción. El primero fija el cambio entre elestado liquido y el plástico, el segundo entre el estado plástico y el semisólido; yfinalmente el tercero, el cambio entre el estado semisólido (quebradizo), y el sólidode gran resistencia.

El límite líquido es el contenido de agua tal que, para un material dado, fija la divisiónentre el estado casi líquido y el plástico del estado resistente semisólido.

La definición arbitraria estándar que se ha dado a estos límites es la siguiente:

El límite líquido (LL) es el contenido de agua de un suelo (expresado en porcentajedel peso seco) que posee una consistencia tal que una muestra con una ranura, alsujetarse al impacto de varios golpes fuertes, se cierra sin que el suelo resbale sobresu apoyo. En la determinación de este límite definido arbitrariamente influye latécnica de la operación y el factor personal.

El dispositivo diseñado por A. Casagrande, ha eliminado la influencia del factorpersonal en dicha prueba, proporcionando un medio mecánico para producir un


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impacto estándar y una herramienta para hacer una ranura de dimensiones tambiénestándar. Así que el LL podría definirse como el contenido de agua que permitacerrar la ranura con 25 golpes.

Para llevar a cabo la prueba con este dispositivo, se determina el número de golpes

necesarios para cerrar la ranura hecha en la muestra de suelo, con diferentescontenidos de agua. Se ha encontrado empíricamente que la curva que se obtienetrazando una gráfica en papel semilogarítmico, con el contenido de agua en alescala aritmética y el número de golpes en la logarítmica, es una línea recta. Estacurva se llama "Curva de escurrimiento". El contenido de agua que corresponde aesta curva a 25 golpes es el límite líquido.

El limite plástico (LP) de un suelo se define como el contenido de agua (expresadocomo porcentaje del peso seco) con el cual se agrieta un cilindro del material de 3mm. de diámetro al rodar con la palma de la mano sobre una superficie lisa.

3. EQUIPO

1. Dispositivo de Casagrande para límite líquido, incluyendo la cuchilla parahacer la ranura

2. Espátula3. Cápsula de porcelana4. Malla o tamiz No. 405. Recipientes con tapas para secar muestras6. Mortero7. Balanza con sensibilidad de 0,01 gr.8. Horno de temperatura constante (110 ± 5°C)

4. PROCEDIMIENTO

4.1. AJUSTE DEL APARATO PARA EL LÍMITE LÍQUIDO

El aparato debe ajustarse antes de usarse para que la copa tenga una altura decaída de 1 cm. exactamente. Esta distancia se mide con una solera que tiene unespesor de 1 cm.

En la copa del aparato se marca una cruz con lápiz en el centro de la huella que seforma al golpearse con la base.

Se da vuelta la manija hasta que la copa se levante a su mayor elevación y tomandocomo punto de referencia la cruz marcada se verifica la distancia entre esta y labase con la solera de calibración.

Se aflojan los tornillos de cierre y se gira el tornillo de ajuste hasta que la distanciasea exactamente de 1 cm.


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1. Las pruebas de consistencia se hacen solamente con la porción de suelo quepase a través de la malla No. 40.

2. Esta porción se obtiene ya sea pasando el material por la malla No. 40, enseco o bien por un proceso de lavado mas lento pero mucho mas preciso.

3. Para determinar cual proceso conviene, se seca al horno una muestra

húmeda de material y se presiona con los dedos. Si se desmorona fácilmentey los granos pueden separarse (lo que indica el material es areno limoso) seusa el método de separación en seco. En cambio, si la muestra ofrececonsiderable resistencia y los granos no pueden separarse (arcillas) se debehacer la selección por medio del lavado.

4.2. PREPARACIÓN DE LA MUESTRA

Método seco

1. Del material que pasa la malla No. 4 se desmenuzan 150 gr. en un motero,sin llegar a romper los granos.

2. Se pasa el material a través de la malla No. 40, desechando el que quederetenido.

3. Se pone en una cápsula el material que ha pasado por la malla.4. Se agrega agua, y con una espátula se mezcla perfectamente hasta obtener

una pasta suave y espesa.

Método húmedo

Cuando conviene aplicar este método se sigue el mismo procedimiento que se usaen el análisis granulométrico por vía húmeda, con la diferencia de que en vez deutilizar la malla No. 200 se utiliza la No. 40 y que al evaporar el agua del recipientese deja que el material se seque hasta que tenga la consistencia de una pastasuave, pasándolo luego a una cápsula.

De la pasta ya preparada por cualquiera de los dos métodos, se separa unapequeña porción para el ensayo del límite plástico y el resto se utiliza para el ensayodel límite líquido.

4.3. PROCEDIMIENTOS PARA LA PRUEBA DEL LÍMITE LÍQUIDO

1. Se coloca una parte del material de la cápsula (50 a 80 gr.) en la copa delaparato; se trabaja con la espátula hasta lograr una pasta suave y luego seaplana hasta que la superficie quede horizontal.

2. Se coloca la punta del ranurador encima de la pasta de manera que laherramienta quede perpendicular a la superficie de la copa.

3. Se hace una ranura a lo largo de la pasta y por el centro de ella. Al mismotiempo, se inclina el ranurador para que permanezca perpendicular a la


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superficie inferior de la copa. Para con poco o nulo contenido de arena, laranura debe hacerse por medio de un movimiento suave y continuo. Cuandose trata de arcillas arenosas, limos con poca plasticidad y algunos suelosorgánicos, el ranurador no podrá correrse a través de la pasta sin averiar loslados de la ranura. Para estos suelos se corta la ranura con una espátula y

se verifican las dimensiones con el ranurador. El ranurador debe limpiarsecon un trapo, antes de que seque el material adherido.4. Después de asegurarse de que la copa y la base estén limpias y secas se da

una vuelta a la manija a razón de dos golpes por segundo, y contando elnúmero de golpes requerido para que se cierre el fondo de la ranura en unadistancia de 1.27 cm. se anota el número de golpes en el registro respectivo.

5. Luego se pone aproximadamente, 20 a 30 gr. de la porción de la muestraque esta próxima a la ranura, en un recipiente y se lo cierra.

6. Se pesa con una aproximación de 0.01 gr. y una vez destapado el recipiente,se introduce en el horno con el fin de secar la porción de muestra.

Teniendo en cuenta que el rango del numero de golpes para el ensayo es de 10 a40, lo más conveniente es obtener primero los puntos correspondientes a un númerode golpes cercano entre 35 y 40, y después agregar agua para obtener unaconsistencia correspondiente a un número menor de golpes, que debe variar entre5 a 7 golpes por cada punto, hasta obtener los cinco puntos requeridos en esteensayo. Debe agregarse material adicional a la muestra para remplazar el materialal tomado para determinaciones de contenido de agua.

Una vez que los datos están anotados en el formulario, será fácil el dibujo de lacurva de escurrimiento.

4.4. PROCEDIMIENTO DEL ENSAYO DEL LÍMITE PLÁSTICO

1. Se toma aproximadamente la mitad de la muestra inmediatamente despuésde su preparación y se cilindra con la mano sobre una superficie limpia y lisa,como la de una hoja de papel, o la de un vidrio esmerilado, hasta formar uncilindro de 3 mm. de diámetro y de 6 a 10 cm. de largo.

2. Se amasa la tira y se vuelve a cilindrar, repitiendo la operación tantas vecescomo se necesite para reducir gradualmente la humedad por evaporación,hasta que el cilindro se empiece a endurecer y resquebrajar.

3. Se introduce el cilindro en un recipiente cerrado, se toma el peso con laaproximación de 0,01 gr., se destapa el recipiente y se lo lleva al horno parasu secado y posterior determinación de su humedad.

5. TIEMPO DE DURACION DE LA PRATICAEl tiempo necesario para efectuar la práctica es de 2 periodos académicos

6. CALCULOS Y GRAFICOSSe anotan los datos en el registro respectivo, y además de hacer los cálculosnecesarios se procede a hacer lo siguiente:


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1. Se encuentra la relación entre el porcentaje de humedad y el número degolpes por medio de un papel semilogarítmico, dibujando el número degolpes en la escala logarítmica y el porcentaje de humedad en la escalaaritmética.

2. Se une los puntos entre 10 y 20 golpes con los puntos entre 25 y 35 golpes

por medio de una línea recta.3. El contenido de la humedad que corresponde en esta línea a 25 golpes sedefine como el límite liquido.

El índice de plasticidad (IP), que es igual a la diferencia numérica entre LL y LP

IP = LL - LP

El índice de escurrimiento, que es igual a la pendiente de la curva de escurrimiento.Numéricamente es igual a la diferencia entre el contenido de agua a los 10 y a los100 golpes o entre 1 y 10 golpes.

El índice de tenacidad, que es el cociente que resulta de dividir el índice plástico porel índice de escurrimiento.

Con un estudio comparativo de los límites y los índices, se puede hacer la distinciónentre las arcillas y los suelos no plásticos así como su clasificación de acuerdo conla plasticidad del material.

7. CUESTIONARIO1.- En un ensayo de límites de consistencia se obtiene los siguientes resultados :

No. De Golpes: 9 15 22 30 y el límite plástico = 32.0 %% de Humedad: 85 80 76 74

Calcular: L.L. e I.P.

2.- A qué temperatura debe secar las muestras ensayadas para el L.L. y L.P.?3.- Cuándo se denomina un suelo N.P.?4.- Desarrolle el procedimiento del límite líquido5.- Por qué el nombre del aparato Casa Grande?



Ensayo S-6 CLASIFICACIÓN DE SUELOS AASTHO: M145-66:


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La práctica permite conocer en forma cualitativa las propiedades mecánicas ehidráulicas de un suelo, atribuyéndole las del grupo según en que se sitúe según elSistema Unificado de Clasificación de Suelos (SUCS) o la ASSTHO.

****2. COMPETENCIAS.-

El estudiante aplicaran los resultados obtenidos en los ensayos granulométricosy limites de Atterberg para la clasificación de suelos

3. EQUIPO Y ABACOSClasificación UnificadaClasificación AASHTOClasificación FAA

4. PROCEDIMEINTO

Existen varios métodos de clasificación de suelos el conocido como Sistemaunificado de Clasificación de Suelos, el de la Asociación Americana de AgenciasOficiales de Carreteras y Transportes (AASHTO), el Sistema del Departamento de

Agricultura de los Estados Unidos (USDA), el Sistema de la ASTM y el sistema dela agencia Federal de Aviación (FAA) para nombrar sólo unos cuantos. Actualmente,los departamentos estatales de transporte (antiguos) departamentos de carretera)utiliza el sistema de clasificación de la AASHTO. El ingeniero de fundacionesacostumbra hacer una inspección visual como base primaria de clasificaciones, perosu terminología, la cual no debe considerarse aquí, es muy similar a la del sistemaUnificado de Clasificación de Suelos.

Todos los sistemas de clasificación de interés primordial para el ingenierogeotécnico utilizan los límites de Atterberg en los métodos de límites líquidos yplásticos con un análisis parcial o total de granulometría y el proceso de elaboraciónpara la clasificación de un suelo.

En todos los sistemas de clasificación es absolutamente esencial acompañar elsímbolo de clasificación con la descripción debida del suelo, pues el símboloparticular de grupo es demasiado amplio y general como criterio de clasificaciónpara suelos específicos.

Debido a que existe mucha similaridad entre los diferentes métodos y a que losmétodos de clasificación de suelos unificados y AASHTO, son lo más ampliamenteusados, está práctica de laboratorio tendrá en cuenta solamente estos dos sistemas.

4.1. EL SISTEMA DE CLASIFICACIÓN DE SUELOS DE AASHTO

Muestra el sistema de clasificación de la AASHTO en la conveniente forma de tabla.La Fig. 9-5 provee una forma de utilizar los límites plástico y líquido para obtener la


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clasificación de los suelos entre los grupos A-4 y A-7, para los cuales el hecho detener más de un 35% de material más fino que el tamiz No. 200, es un factor esencialde clasificación. Este factor puede también utilizarse para obtener la clasificación desubgrupo de los suelos titulados A-2, para los cuales el hecho de tener menos del35% del material más fino que el tamiz No. 200, es un factor esencial de

clasificación. La designación de los subgrupos en el grupo A-2 se logradeterminando si el suelo es A-2 clasificado de acuerdo con su análisisgranulométrico, pero tiene propiedades plásticas (wL y wP) características de lossuelos A-4, A-5, A-6 ó A-7, la Tabla 9-3 se utiliza procediendo de izquierda a derechahasta encontrar el primer tipo de suelo que tenga las propiedades del suelo enconsideración. El suelo tipo A-8 (no se muestra) se clasifica visualmente como turba(material excesivamente orgánico).

INDICE DE PLASTICIDAD IP

GRAFICO 9-5

I P = L L

- 3 0

LIMITELIQUIDOL

L

30

L L 6 0 o m

a s 5

L L 4 0 o m e n o s

% QUE PASA EL TAMIZ No. 200

IG = 0,2a + 0,005ac + 0,01bd

750

1

70 65 60 5055 45 40 35

8

6

7

20

0

% QUE PASA EL TAMIZ No. 200

GRAFICO 9-4

I P 3 0 o m

a s 5 0

5 5

4 0

2015 25

16

2 4

2 8

2 6

2 0

2 2

18

4

3

2

1

3530 40 45 50 55

0

70

60

40

50A -5

A - 7

A -5A -5

A - 7 - 5

80

100 20

A - 7

- 6

4030 50

El sistema de clasificación de la AASHTO utiliza además un índice de grupo paracomparar diferentes suelos dentro de un mismo grupo. El índice de grupo se calculade acuerdo con la ec o a partir de grafico 9-4, el índice encontrado de esa forma seredondea al entero siguiente y se reemplaza entre paréntesis después del númerode clasificación correspondiente de la siguiente forma:

A-2-6(3)

Clasificando de esta forma el suelo como inmaterial del grupo A-2 con propiedadesplásticas del grupo A-6 y con un índice de grupo de 3 el índice de grupo IG es unamodificación del AASHTO a la clasificación original BPR1, como se indicó antes,para establecer una categoría dentro de la clasificación de grupo. Si dos suelos deun mismo grupo tienen diferente índice de grupo, tendrá mejor comportamientocomo material de carretera que un A-2-6(4)

La ecuación para establecer el índice de grupo es la siguiente:

Gi = 0.2a + 0.005ac + 0.01bd

Donde:


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a = porcentaje de material más fino que el tamiz No. 200 mayor que el35% pero menor que el 75%, expresado como número enteropositivo (1a40).

b.= porcentaje de material que pasa el tamiz No. 200 mayor que 15%pero menor que 55%, expresado como un número positivo entero

(1b40)c.= porción del límite líquido mayor que 40 pero menor que 60,expresada como un número positivo entero (1c20).

d.= porción del índice de plasticidad mayor que 10 pero no excedentea 30, expresado como un número positivo entero (1d20)

Como esta ecuación es lineal, se ve fácilmente que la parte superior de la Fig.9-4,resuelve el término 0.01bd y que la parte inferior de la Fig., resuelve el término 0.2a+ 0.005ac de la ec., de forma que la suma de los valores obtenidos de las dos partesdel cuadro redondeada al siguiente entero positivo constituye el índice de grupo IGdel suelo.

4.2. SISTEMA DE CLASIFICACIÓN UNIFICADA DE SUELOS

Los elementos esencial es del sistema de clasificación fueron propuestosinicialmente por Arturo Casagrande (1942) y adoptados subsecuentemente por elGrupo de ingenieros de los Estados Unidos par ala construcción de aeropuertos.

Actualmente, este sistema se utiliza con modificaciones mínimas en la mayoría delos países fuera de los Estado Unidos. Dentro de los Estados Unidos el sistema esampliamente utilizado por organizaciones tales como el Cuerpo de Ingenieros, laoficina de Reclamos, y con pequeñas modificaciones por la mayoría de las firmasconsultoras.-

La Tabla 9-1 presenta los factores a considerar en la clasificación de un suelo deacuerdo con el sistema Unificado de Clasificación de Suelos. Básicamente un sueloes:

El material se considera grueso si se retiene másdel 50%

No. 200 el material seconsidera fino si pasamás del 50%

GRAVA ARENA Limo o ArcillaSi más del 50% de lafracción gruesa queda

retenida en tamiz No. 4

Si más del 50’% de lafracción gruesa pasa por el

tamiz No. 4

El suelo fino es Limo (M) Arcilla ©

Orgánico (Q)

A continuación se consideran estas subdivisiones en más detalle.

1. Gravas o arenas son.

GW, GP, SW o SP


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Si menos del 5% del material pasa a través del tamiz No. 200; C = grava; s = arena;W = bien gradada; P = pobremente gradada. La designación bien gradada opobremente gradada depende de los valores característicos para Cw y Cc definidosen el Experimento no. 5 y con los valores numéricos como se muestra en al TablaS-1

2. Gravas y arenas son.

GM, GC, SM o SC

Si más del 12% del material pasa a través del tamiz No. 200; M = limo; C = arcilla.La designación limo o arcilla se determina después de obtener los valores de loslímites líquido y plástico de la fracción menor al tamiz no. 40, y utilizando los criteriosde la carta de plasticidad de la Fig. 9-2. Este cuadro es otra contribución deCasagrande al sistema, y la línea A que se encuentra en él, es conocida como lalínea A de Casagrande. El cuadro que se presenta en este manual ha sidomodificado de acuerdo con las sugerencias del Cuerpo de ingenieros en el sentidode que (hasta el momento) no se han encontrado suelos con coordenadassuperiores a las determinadas por la línea “límite superior” mostrada.

3. Las gravas y las arenas se pueden clasificar:

GW-GC SW-SC GP-GC SP-SCGW-GM SW-SM GP-GM SP-SM

Si entre 5 y 12% del material pasa a través del tamiz No. 200.

4. Los suelo de grano fino (más del 50% pasa el tamiz No. 200) son:

ML, OL, ó CL

Si los límites líquidos son menores que 50%; M = limo; O = suelos orgánicos; C =arcilla.

5. Los suelos de grano fino son:

MH, OH, ó CH

Si los límites líquido y plástico se ejecutan sobre material correspondiente a lafracción menor del tamiz No. 40 de todos los suelos, incluyendo gravas, arenas, ysuelos finos, utilizando en la ejecución los procedimientos anteriores. Estos límitesse utilizan con la carta de plasticidad (cuadro A de Casagrande) para determinar el


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prefijo M, O, ó C, dependiendo de la localización de las coordenadas de plasticidaddel suelo dentro de la carta.

Una descripción visual del suelo debe siempre incluirse conjuntamente con elsímbolo unificado para completar la clasificación igual que en el sistema AASHTO

4.3.CLASIFICACION DEL SUELO

1. Se deberá clasificar el suelo asignado de acuerdo con los sistemas, Unificadoy/o AASHTO.

2. Pensar en la información requerida para el sistema de clasificación particularde forma que la cantidad de ensayos necesarios sea la mínima. Utilizar elsistema de determinación del límite líquido con un solo punto.

3. Asegurarse de obtener muestras razonablemente representativas de losrecipientes de suelo de forma que sea posible verificar el trabajo en caso deser necesario.

4. Utilizar el sistema de lavado a través del tamiz No. 200, pues de otra formase puede errar la clasificación de suelo. No es extraño que un suelo secadoal horno y trabajado con suficiente cuidado de solamente entre 40 y 45% delmaterial menor que el tamiz No. 200, mientras que el lavarlo, producebastante más del 50% de material a través del tamiz No. 200

5. En lugar del informe tradicional presentar este trabajo en un exfoliador conun hoja en la cual se tabulen los resultados sobre los formatos respectivospara estos experimentos, incluyendo todas las hoja de formato adicionalesutilizadas para hacer los análisis de granulometría, lo límites de Atterberg,etc. Asegurarse de proveer una descripción visual completa para cada suelo,al tiempo con el correspondiente símbolo de clasificación de sistema dado

Tabla 9-1 Sistema Unificado de Clasificación

Divisiones mayoresSímbolo

deGrupo

Nombres típicosCriterios de clasificaciónpara suelos granulares

Suelosde

grano

grueso

Gravas

8más

de

la

mitad

de

la

Gravaslim

pias

(pocoson

ingún

fino)

GWGravas bien gradadas,

mezclas gravosas, pocoso ningún fino

Cr = D60/D10 > 4Ct = 1 < D230/D10 x Dbw < 3

GP

Gravas pobrementegradadas, mezclas

grava-arena, pocos oningún fino

No cumplir todos los requisigradación para GW


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Gravasconfinos

(cantidadapreciablede

finos

GMda

Gravas limosas, mezclasgravas-arena-limo

Límites de Atteberg pordebajo de lalínea A ó IP 7

ARENAS

(MásDel50%

delafra

ccióngruesaes

menorueeltamizNo.

4 Arenaslimpias

8pocos

o

ningúnfino)

SW Arenas bien gradadas,arenas gravosas, pocos

o ningún fino

Cr = D60/D10 . 6Ct = 1 < D230/D10 x Dbw < 3

SP

Arenas pobrementegradadas, arenasgravosas, pocos o

ningún fino

No cumplir todos los requiside gradación para SW

Arenas

con

finos

(cantidad

apreciable

definos)

SMDa

Arenas limosas, mezclasarena-limo

Límites de Atterberg pordebajo de lalínea A ó IP 7

Suelosde

granofino

(másdel5

0%

delmaterialpasaeltam

iz

Limosyarcillas

(límitelíquidoWL<50)

ML

Limos orgánicos y

arenas muy finas, polvode roca, arenas finaslimosas o arcillosas, o

limos arcillosos con pocaplasticidad

1. Determinar el porcentaje

arena y gravas de la cude granulometría.2. Dependiendo

porcentaje de fino (fraccmenor que el tamiz No. 2los suelos gruesos clasifican como sigue:Menos del 5% - GW, GSWMás del 12% - GM, GC, SSC de 5 a 12% - Casos

fracción que requiedoble símbolo

CL

Arcillas inorgánicas deplasticidad baja a media,arcillas gravosas, arcillas

arenosas, arcillaslimosas, arcillas magras

OLLimos orgánicos, arcillas

limosas orgánicas debaja plasticidad


26/48

Limosyarcillas

8límitelíquido>60)

MH

Limos inorgánicos,suelos limosos o

arenosos finos micáceoso diatomáceos, suelos

elásticos

CH Arcillas inorgánicas dealta plasticidad, arcillasgrasas

OH Arcillas orgánicas de

plasticidad media a alta,limos orgánicos

Suelos

altame

nteorgánic

os

Pt

Turba y otros suelosaltamente orgánicos

Tabla 9-3 Clasificación de suelos y mezclas de suelos y agregados (Con lossub-grupos sugeridos) según AASHTO

0

10

20

30

40

50

60

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110

I N D I C E

D E

P L A S T I C I D A D I

P

LIMITE LIQUIDO LL

TABLA 9-2 DIAGRAMA DE PLASTICIDAD

LINEA "A"

LINEA "UL"

CL o OLMH o OH

CL - ML ML o OL

CH o OH


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5. TIEMPO DE DURACION DE LA PRACTICA


6. CALCULOS Y GRAFICOSDiagramar la curva granulométrica y los valores de los límites de consistencia

7. CUESTIONARIO

1.- Indique cuántos sistemas o métodos de clasificación del suelo conoce, comomínimo tres.2.- Qué clase de suelo es GW – GC?3.- Defina que es el Índice de Grupo y para qué sirve?

Clasificacióngeneral

Materiales granulares(menos del 35% que pasa por el tamiz No

200

Materiales limoarcillosos

(mas del 35% pasa eltamiz No 200)

Grupos A – 1 A - 3 A - 2 A - 4 A –

5 A –

6 A - 7

Sub grupos A-1-a A-1-b

A-2-4

A-2-5

A-2-6

A-2-7

- - - A-7- A-7-

Características

Fracción quepasa el tamiz

No 10No 40No 200

50máx.30

máx.15

máx.

50máx.25

máx.

51min.10

máx.

35máx.

35máx.

35máx.

35máx.

36min.

36min.

36min.

36min.

Características

Fracción quePasa el tamiz

No. 40LLIP

-6

máx.

-6

máx.

-NP

40máx.10

máx.

41min.10

máx.

40máx.11

min.

41min.11

min.

40máx.10

máx.

41min.10

máx.

40máx.11

min.

41min.11

min.ndice degrupo

0 0 0 4 máx.8

máx.12

máx.16

máx.20

máxTipos de

materialesFragmentosde piedra,

gravas,arenas.

Arena

finaGravas y arenas

arcillosas y limosasSueloslimosos

Suelosarcillosos

Clasificacióncomo sub-

rasanteExcelente a buena Regular Regular a mala


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FORMATO GUIAS DE PRÁCTICA


UNIVERSIDAD PRIVADA DEL VALLE

DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA CIVILLABORATORIO DE SUELOS I

Ensayo S-7 LÍMITE DE CONTRACCIÓN ASHTO: Ensayo T 92 ASTM: Ensayo D 427

1. CONOCIMIENTO TEÓRICO REQUERIDO

Los suelos susceptibles de sufrir grandes cambios de volumen cuando se sometena cambios en su contenido de humedad, son problemáticos si se usan para rellenos

en carreteras o ferrocarriles, o si se utilizan para la fundación de elementosestructurales. Los cambios de volumen pueden motivar ondulaciones en lascarreteras y grietas en las estructuras debido a que los cambios de volumenusualmente no son uniformes.

2. COMPETENCIAS.-

Los estudiantes determinaran el contenido de humedad por debajo del cual no sepresenta cambio adicional en el volumen de una masa de suelo y obtendrán unvalor cuantitativo del cambio total de volumen que tiene la muestra de suelo.

3. EQUIPO1. Cápsula de contracción2. Placa de vidrio con tres apoyos3. Mercurio metálico4. Balanza con sensibilidad a 0.01 g.5. Recipiente del mercurio metálico

4. PROCEDIMIENTO

1. Tome alrededor de 40 gr. de suelo de material representativo, del utilizado

para las prácticas de limite líquido y plástico, que pase a través del tamiz No.40, y mezclarlo cuidadosamente con agua común (o destilada) hasta lograruna pasta cremosa que pueda colocarse dentro del recipiente de contracciónsin dejar ningún vacío; la consistencia del suelo debería obtenerse utilizandoun contenido de humedad cercano o algo superior al límite líquido del suelo.

2. Recubrir ligeramente el interior de la cápsula o recipiente de contracción convaselina de petróleo, u otro elemento (grasa pesada), para prevenir que el


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.suelo se adhiera al recipiente y/o se formen grietas durante el secado. Peseel recipiente y registre su peso.

3. Llenar el recipiente en tres capas colocando aproximadamente 1/3 de lacantidad de suelo seco necesaria para llenar el recipiente cada vez y darlesgolpes suaves sobre una base firme hasta que el suelo fluya dentro del

recipiente y se note la ausencia total de burbuja de aire. Repetir la mismaoperación con la segunda y tercera capa. Al terminar se debe enrasarcuidadosamente el suelo dentro del recipiente utilizando una espátula detamaño mediano, y a continuación pesar el recipiente con el suelo húmedo.

4. Secar al aire libre en el laboratorio la galleta hasta que su superficie cambiea un color claro (del orden de 6 a 8 horas). A continuación introduzca lamuestra en un horno y mantenga la temperatura constante entre 105 y 110°C hasta obtener un peso constante (12 a 18 horas). Saque a continuación elrecipiente con el suelo seco del horno y obtenga el peso de recipiente mássuelo seco. El secado al aire de la muestra reduce la posibilidad de laformación de grandes grietas de contracción en el suelo debidos a la rápidapérdida de humedad y evita por otra parte la pérdida de suelo dentro delhorno debido a la posibilidad de "ebullición" del suelo.

5. Encontrar el volumen del recipiente de contracción en cm3 para esto esnecesario en primer lugar, llenar el recipiente de contracción con mercuriometálico hasta que se derrame ligeramente. A continuación se debe colocarel recipiente lleno sobre un vidrio pequeño tipo vidrio de reloj, y presionarlopor encima utilizando una lámina de vidrio gruesa con el fin de que lasuperficie del mercurio empareje y se remueva el exceso. Inmediatamentese debe retornar el mercurio sobrante a su recipiente correspondiente. Acontinuación se debe echar el mercurio retenido en el recipiente decontracción en un cilindro volumétrico graduado de vidrio y leer directamenteel volumen del recipiente de contracción.Como alternativa, es posible pesar el plato o recipiente de contracción másel mercurio y luego registrar el peso del recipiente vació y calcular el volumenbasado en un peso promedio unitario para el mercurio de 13.6 gr./cm3. Así,

53,13

mercuriode pesoV plato

6. Determinar el volumen de la pastilla o galleta del suelo seco V de la siguienteforma: en primer lugar, llenar con mercurio el recipiente de vidrio que formaparte del equipo de límite de contracción, el cual deberá colocarse de

antemano sobre una superficie grande y plana que permita recoger elmercurio sobrante. A continuación se debe tomar la placa de vidrio y ejercerpresión de forma que el mercurio en exceso se derrame del recipiente. Elexceso de mercurio debe ser recogido y retomado a su recipiente dealmacenamiento. A continuación se debe registrar el peso del recipiente devidrio lleno de mercurio. Es preciso ser muy cuidadoso para no permitir quese derrame mercurio durante este proceso pues es casi imposible


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recuperarlo y es posible que se contamine con el suelo o polvo del piso dellaboratorio.

7. Retomar el recipiente de vidrio lleno de mercurio en su posición original sobreel recipiente de cartón, y colocar sobre la superficie de mercurio la galleta desuelo seco. Tratar de retirar del mercurio, por sifonamiento y mediante simple

observación visual, un volumen aproximadamente igual al de la galleta desuelo seco. A continuación se debe tomar la placa de vidrio provista con tresapoyos, colocar los apoyos o puntas sobre la superficie lateral de la galletade suelo, y sumergirla permitiendo que el mercurio en exceso se derramesiendo desplazado fuera del recipiente de vidrio. Cuando el recipiente devidrio se encuentre exactamente lleno con el mercurio, la galleta de suelo, ylas tres protuberancias o apoyos de la placa de vidrio, se debe retirar la placade vidrio y la galleta de suelo, y proceder a registrar el peso del recipiente devidrio y el mercurio remanente. La diferencia entre este peso registradoanteriormente del recipiente de vidrio lleno con mercurio en el paso No. 6, esel peso del mercurio (peso) desplazado por la galleta de suelo seco. El

volumenV,

de la galleta de suelo es, entonces:

53.13

peso

f V

En forma alterna, es posible recoger en un plato adecuado el mercuriodesplazado cuando se sumerge la galleta de suelo seco. El mercuriodesplazado puede medirse mediante el uso de un cilindro graduado de vidriocon .el fin de obtener directamente el volumen de la galleta de suelo seco.

Si durante el secado el suelo se parte en dos o más pedazos, la práctica puederepetirse. Para trabajar con estudiantes, sin embargo, es posible determinar el peso

y volumen de la fracción más grande de la galleta y por proporción encontrar elvolumen de la galleta completa. Esto requiere la determinación del peso total de lagalleta seca lo mismo que el del pedazo

5. TIEMPO DE DURACION DE LA PRACTICAEl tiempo necesario para efectuar la práctica es de 2 periodos académicos

6. MEDICION Y CALCULOS

La relación de contracción da una indicación de cuánto cambio de volumen puede

presentarse por cambios de la humedad de los suelos. La relación de contracciónse define como la relación del cambio de volumen del espécimen o muestra de suelocomo un porcentaje de su volumen seco al cambio correspondiente en humedadpor encima del límite de contracción expresado como un porcentaje del peso delsuelo obtenido luego de ser secado al horno. Esta definición da una relación decontracción SR como la gravedad específica aparente de la galleta de suelo:


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f W

I

S

f

V

W

W w

V vSR

/

/

Dónde:Vf = volumen del suelo seco (del esqueleto, no de los sólidos)Vt = volumen inicial del suelo húmedo a un contenido de humedad w i

V = cambio en volumen del suelowi = contenido de humedad inicial del suelo.

Como: V = w/W

wS = contenido de humedad en el límite de contracciónw = cambio en contenido de humedadw = peso unitario del agua en unidades consistentesw = peso de suelo seco

La contracción lineal puede calcularse a partir de la contracción volumétrica Su

definida como sigue: Sv = (wi - ws) SR

Es necesario suponer que la reducción en volumen de suelo es uniforme en todaslas direcciones. La contracción lineal se apoya usualmente en el decrecimiento delvolumen del suelo a medida que disminuye el contenido de humedad desde uncontenido de humedad inicial (generalmente el valor inicial wi) hasta el límite decontracción, y puede calcularse de la siguiente forma:

100)0.1/(0.11 3 xS LS V

Algunas veces se obtiene la contracción lineal moldeando una barra de suelo en unmolde rectangular de, por ejemplo, 25 X 25 X L (L= 100 hasta 200 mm.) usando lamisma técnica que se utiliza para hacer la muestra EN forma de galleta. En esteúltimo caso, es posible calcular la contracción lineal como:

o

I o

L

L L LS

Donde Lo = longitud de la barra de suelo húmedoLf = longitud de la barra de suelo soca

Este método de utilizar una barra de suelo para determinar LC contracción linealno se considera generalmente muy apropiada.

grandemás pedazodel o peso

total o peso

V

V

pedazo

f

sec

sec


32/48

Calcular el límite de contracción. El contenido de humedad al comienzo delensayo debe obtenerse mediante los pasos 2 y 4 como

100 s

w

oW

W w

El límite de contracción se define como el contenido de humedad por debajoel cual no se presentan cambios de volumen al disminuir la humedad. Comoel ensayo comienza en una situación de saturación total y se supone que elsuelo permanece saturado hasta el límite de contracción, la expresión parael límite de contracción se deriva de la siguiente forma.El cambio de volumen en el suelo es el siguiente:

)75( a pasoV V V f i

El contenido de humedad en el límite de contracción se calcula a partir delcontenido de humedad inicial y el cambio en contenido de humedad hasta ellímite de contracción como

w sw i s

Pero el cambio en contenido de humedad volumétrico (utilizando ladefinición(ww = wWs) es:

V wWs

w

Y resolviendo para w, se obtiene:

s

w

W

V w

γw = 1, se obtiene que mi límite de contracción es el siguiente:

100 s

i s

W

V ww

7. CUESTIONARIO

1. Indique el peso específico del Mercurio2. Descripción del ensayo3. Equipo


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4. Entre dos suelos, uno muy plástico y otro arenoso, cual de ellos tiene mayoríndice de contracción y por qué?

5. Se constata que un suelo saturado disminuye su humedad hasta llegar allímite de contracción.

6. La muestra saturada pesa 90 [grs.] Y la humedad es 41.0%

7. Después de secarla tiene un volumen total de 31 [cm3

]8. Calcular el límite de contracción, sabiendo que el P.E. es de 2.70 [gr/cc.]

FORMATO GUIAS DE PRÁCTICA Código de registro: RE-10-LAB-106-001 Versión 1.0



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Ensayo S-8 HINCHAMIENTO LIBRE DEL SUELO

AASHTO: NN ASTM: NN

1. CONOCIMIENTO TEORICO REQUERIDOEl ensayo denominado de “hinchamiento libre” consiste en la humectación del suelopermitiendo la expansión vertical dl suelo en la probeta, esta expansión vertical seproduce por la saturación del agua el hinchamiento.

2. COMPETENCIAS.-

El estudiante determinara el hinchamiento libre que tienen el suelo fino las arcillasen contacto con el agua

3. EQUIPO

Balanza de precisión de 0.01g Probeta graduada de 100cc

4.-PROCEDIMIENTO

Se prepara la muestra seca tamizando sobre tamiz Nº 40 aproximadamente

200 gramosLa muestra es introducida a una probeta de vidrio graduada de 100 cc hasta lagraduación de 10 cc dando golpes suaves sobre un paño para que la muestrase compacte, dando 25 golpes.Echar agua destilada a la probeta hasta la marca de 30 cc

Agitar la probeta en forma horizontal 50 veces, hasta mezclar con el aguaadquiriendo una pasta liquida.Dejar en reposo por espacio de 24 horasMedir el volumen de hinchamiento en la graduación de la probeta.Dejar en reposo por espacio de otras 24 horas.Medir nuevamente el cambio de volumen final en la gradación de la probeta.

Promediar los cambios de volúmenes para el cálculo.

5.- TIEMPO DE DURACION DE LA PRACITCAEl tiempo necesario para efectuar la práctica es de 2 periodos académicos


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6.- CALCULOS

10010

10 _ _ _ % X Final Volumento Hinchamiendel

7. CUESTIONARIO

1. Indicar que arcillas tienen mayor hinchamiento libre2. La estructura de un suelo con % menor de hinchamiento libre, qué tipo de

suelo es?



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Ensayo S-9 DETERMINACIÓN DE LA GRAVEDAD ESPECÍFICA DE LOS

SUELOS AASHTO: Ensayo T 10 ASTM: Ensayo D 854

1. CONOCIMIENTO TEÓRICO REQUERIDOSe define como el peso específico de un material a la relación entre el peso de lossólidos del material y el peso del volumen de agua que desalojan dichos sólidos; yque se denominan con la letra "G".

2. COMPETENCIAS.-

El estudiante determinar la razón de las partículas solidas sobre el volumen de laspartículas de los suelos.

3. EQUIPO Y HERRAMIENTAS

1. Balanza sensible a 0.01 gr.2. Estufa3. Horno de secado a temperatura constante de 110 ± 5°C4. Termómetro graduado de 0 a 50°C, con divisiones de 0.1 de grado5. Matraz calibrado de 100 a 500 ml. de capacidad6. Cápsulas de porcelana7. Pipeta8. Embudo de vidrio9. Solución para disolver grasas (mezcla crómica)10. Alcohol de 96º11. Éter

4. PROCEDIMIENTO

Calibración de los matraces, y obtención de la curva de calibración

1. Con amoniaco o alcohol y alguna solución que disuelva las grasas, se limpiael matraz. En seguida se lava el matraz varias veces con agua y se dejaescurrir ésta colocándola con la boca hacia abajo. Una vez escurrida el agua,se enjuaga primero con alcohol y luego con éter; los vapores del éter seeliminan colocando nuevamente el matraz con la boca hacia abajo duranteunos 15 a 20 minutosNOTA Siendo el éter altamente inflamable debe manejarse con cuidado, evitando lacercanía de cualquier llama de fuego.


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2. Se llena el matraz con agua destilada hasta la marca del aforo y se pone ahervir 5 a 10 minutos en baño María, a fin de extraer el aire.

3. Se retira el matraz del baño María y se toma la temperatura con una precisiónde 0.1°C introduciendo el termómetro hasta el centro del matraz; estatemperatura deberá ser anotada.

4. Con la ayuda de una pipeta, se afora perfectamente, hasta que la parteinferior del menisco coincida con la marca del aforo; en seguida se limpiaexteriormente el matraz y se pesa con una precisión de 0.01 g.

5. Se deja enfriar el matraz hasta que la temperatura del agua baje unos 5ºC yse toma la temperatura a 0.1°C de precisión, y se vuelve a pesar. Estaoperación se repite de 6 a 8 veces, dejando enfriar cada vez el matraz.Una de las mejores soluciones para limpiar la grasa de los matraces es lamezcla crómica, que tiene ventaja de poder recuperarse después de cadalavado y usarse varias veces. La mezcla crómica se prepara disolviendo encaliente 60 gr. de bicromato de potasio comercial en 300 ml de agua yagregar muy lentamente, una vez enfriada la solución, 460 mi de ácidosulfúrico comercial agitar continuamente. El ácido sulfúrico debe agregarsemuy lentamente, tratando de escurrirlo por paredes del recipiente, donde seesta preparando la mezcla, pues la reacción que se produce contacto con lasolución es fuerte y si no se toman las precauciones debidas puede sepeligrosa.

Preparación de la muestra

El suelo a usarse en el ensayo para la determinación del peso específico, puedetener su humedad natural o estar secado al horno. El peso de la muestra si estásecada al horno, deberá ser de 50 gr. por lo menos cuando se emplee el frascovolumétrico. Si se utiliza una botella con tapa, la muestra no deberá ser menor de10 gr.

Muestras con su humedad natural

Cuando la muestra tiene su humedad natural, el peso del suelo debe determinarseal final del ensayo, haciendo evaporar el agua en un horno manteniendo a 110± 5°C, generalmente es recomendable usar entre 50 y 100 gr. de material.

Las muestras de suelos arcillosos que contengan su humedad natural deben serdispersadas en agua destilada, antes de ser colocadas en el frasco volumétrico.

Muestras secadas al horno

Cuando se usa una muestra secada al horno, el secado debe hacerse por lo menosdurante 12 horas, a temperatura constante de 110 ± 5 °C. Una vez secada lamuestra debe ser enfriada en un desecador y pesada posteriormente. Luego lamuestra debe ser sumergida en agua destilada por lo menos durante 12 horas.


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Táctica:

1. Se lava perfectamente un matraz de 500 ml. calibrado con anterioridad, conagua, jabón y un escobillón que pueda introducirse en el matrazenjuagándolo al final con agua destilada.

2. El material se vacía en el matraz y luego se llena este con agua destiladahasta la mitad; esta operación se facilita mediante un embudo de vidrio.3. Se pone el matraz a una temperatura de 50 a 60 °C a fin de expulsar el aire

contenido en el material; si se cuenta con una trompa o bomba de vacío suuso mejora la operación permitiendo además, hervir la suspensión atemperatura más baja. Tratándose de materiales arenosos, es suficientehervirlo de 5 a 10 minutos en baño María, pero los materiales arcillososrequieren hasta 30 minutos de hervido.

4. Se saca el matraz del baño Maria y se deja enfriar. Una vez que adquiere latemperatura ambiente, se agrega agua destilada hasta llenarlo al nivel de lamarca de aforo e inmediatamente se toma la temperatura al 0.1 °C deprecisión, introduciendo el termómetro hasta el centro de la suspensión. Latemperatura obtenida se anota en el registro de cálculos para el ensayo.

5. Después de tomarse la temperatura debe aforarse perfectamente de maneraque la parte inferior del menisco coincida con la marca d calibración delmatraz; esto se logra fácilmente con ayuda de una pipeta.

6. Debe evitarse que quede agua adherida al cuello interior del matraz sobre lamarca de aforo, para lo cuál se introduce un rodillo de papel secante oabsorbente para eliminarla. También debe secarse el matraz exteriormente.

7. Después de aforado y limpio, se pesa el matraz con una precisión de 0.01 gr.anotando el peso del registro de cálculo.

8. Se hecha todo el contenido del matraz en una cápsula de porcelana y secoloca en el horno. Luego se obtiene el peso seco de la muestra (Ws) y seanota en el registro.

5.- TIEMPO DE DURACIÓN DE LA PRÁCTICAEl tiempo necesario para efectuar la práctica es de 2 periodos académicos

6. CÁLCULOS Y GRÁFICOS

La expresión Ws + Wml - Wmsl representa el peso del volumen de agua desalojadopor los sólidos a la temperatura de la prueba.

Se calcula el valor de la gravedad específica de la muestra (G) usando la siguienteecuación:

msl ml S

S

W W W

W G

Donde:


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G = gravedad específicaWS = peso seco de la muestra, gr.Wml = peso de la curva de calibración del matraz para la temperatura medida,gr.Wmsl = peso del matraz aforado y limpio, gr.

Nota La prueba de densidad debe hacerse simultáneamente con dos matracescuando menos, con el mismo material, con el objeto de tener una comprobación.Si los valores no difieren en más de 1% se deberá promediar.

7. CUESTIONARIO

1. Qué diferencia existe entre la gravedad específica del suelo y la gravedad

aparente?2. Qué cantidad mínima es necesario para realizar la prueba del P.E.?3. Cuál de los dos suelos tiene valor más alto del P.E. una arena fina o una

arcilla?4. En qué Nº de tamiz se prepara la muestra para realizar la prueba del P.E.?



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Ensayo S-10 PESO ESPECÍFICO APARENTE DEL SUELO – MÉTODO DETROZOS INALTERADOS CUBIERTOS DE PARAFINA

AASHTO: Ensayo NN ASTM: Ensayo NN


Es la relación entre la unidad de peso y la unidad de volumen de la fase sólida delsuelo, siendo más o menos constante, ya que está determinado por la composiciónquímica y mineralógica de la fase sólida. El peso específico de los componentes delsuelo es variado, por ejemplo menor de 2,5 gr/cm3 (humus y yeso), 2,5 a 3,0(arcillas, cuarzo, feldespatos, calcitas, micas), de 3,0 a 4,0 (limonitas, piroxenas,olivinos) y mayor de 4,0 (hematites y magnetitas). No obstante, considerando quela mayor parte de los componentes del suelo (aluminosilicatos, sílice) poseen unadensidad oscilante entre 2,6 y 2,7 g/cm3, se toma un valor medio de 2,65 gr/cm3(valor adoptado al realizar el análisis granulométrico).

2. COMPETENCIAS.-

El estudiante determinar a través de la muestra inalterada cubierta con parafina el

contenido de humedad, peso específico aparente, relación de vacíos y grado desaturación

3. EQUIPO

1. Balanza sen 0.1 [gr.]2. Molde cilíndrico por una cara biselado de 8 [cm.] de diámetro y 4 [cm.] de

altura3. Espátula4. Parafina5. Horno

4. PROCEDIMIENTO

a) Determinación Geométrica premoldeada

1. En esta prueba se debe disponer de una muestra inalterada con una longitudmínima de 10 [cm.] de diámetro y un espesor de 5 [cm.]


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2. Se toma las medidas del molde, diámetro y altura, para conocer su volumen.Pesar el molde. Se pasa con grasa o vaselina la parte interior del molde, afin de facilitar la introducción del molde a la muestra.

3. Con el escapelo, cortar la muestra en forma cónica e introduciendopresionando suavemente, introduciendo poco a poco, repetir la operación

hasta que el molde queda completamente colocado en la muestra. Enrasarambas caras.4. Pesar el molde más la muestra

b) Determinación Hidrostática

1. En esta prueba se debe disponer de una muestra inalterada con una longitudmínima de 10 [cm.] de diámetro y un espesor de 5 [cm.]

2. Con el escapelo, cortar la muestra en forma cúbica regular.3. Pesar la muestra húmeda4. Parafinar la muestra5. Pesar la muestra parafinada (peso en el aire)6. Pesar la misma muestra en el agua

Para ambos casos, se extrae material para determinar el contenido de humedaddespués de realizar el procedimiento indicado para cada caso.

5. TIEMPO DE DURACION DE LA PRÁCTICAEl tiempo necesario para efectuar la práctica es de 2 periodos académicos

6.- CALCULOSPeso especifico Húmedo

Peso especifico seco

7. CUESTIONARIO

1. Indique cuál es el valor del peso especifico de la parafina2. Describa para qué sirve el peso específico aparente

moldedel Volumen

húmedamuestralade Peso

_ _

_ _ _ _

1d


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Ensayo S-11 DETERMINACIÓN DE LA MATERIA ORGÁNICA DEL SUELO

MÉTODO DE OXIDACIÓN CON AGUA OXIGENADA AASHTO: NN ASTM: NN

1. CONOCIMIENTO TEORICO REQUERIDOEl contenido de materia orgánica en un suelo es de gran importancia ya que de estodepende de su resistencia ante cualquier tipo de construcción.La materia orgánica al contacto con la humedad lo que hace es expandirse y generargrandes vacíos entre las partículas del suelo lo cual debilita su resistencia y por ellono es bueno para su uso en la construcción

2. COMPETENCIAS

Los estudiantes determinaran la cantidad de la materia orgánica del suelo, puestoque en mayor porcentaje de la materia reduce la capacidad de carga y se retraecuando cambia la humedad a la carga aplicada provocando asentamientos.

3. EQUIPO

Horno con control termostático regulada a 110ºC Balanza de precisión de 0.01g Cápsula de porcelana de 14 [cm.] de diámetro

Termómetro con escala de 0 a 100ºC Vaso Precipitado de 400 [ml.] de capacidad Embudo Papel Filtro Solución de agua oxigenada al 6% (20 volúmenes) Cocinilla eléctrica

4. PROCEDIMIENTO

1. Se pesa de 50 a 100 [grs.] del suelo seco con precisión de 0,01 [grs.] y secoloca en la cápsula de porcelana.

2. Agregar a continuación 100 [ml.] de solución de agua oxigenada3. Se calienta entonces ligeramente la cápsula y su contenido en la cocinilla agas hasta alcanzar la temperatura de 60ºC.

4. Agitar la mezcla con una varilla de vidrio para lograr que las burbujas de gasse desprendan del suelo y para permitir al agua oxigenada reaccionarcompletamente con la materia orgánica.

5. A esta temperatura se dejará que continúe la reacción hasta que eldesprendimiento de gases no sea muy rápido.


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6. Recomendación, con suelos muy orgánicos se necesitará añadir nuevascantidades de agua oxigenada para completar la oxidación que podrá llevaruno o dos días.

7. Cuando la reacción haya terminado completamente, el exceso de aguaoxigenada se destruye hirviendo la solución de 10 a 15 minutos.

8. Se filtra el suelo, se lava con agua destilada y se seca al horno.9. Se pesa entonces el suelo seco con precisión de 0,01 [grs.] y se determinala pérdida de peso.

5. TIEMPO DE DURACION DE LA PRÁCTICAEl tiempo necesario para efectuar la práctica es de 2 periodos académicos

6. CÁLCULOS

7. CUESTIONARIO

1. En qué estrato se ubica el contenido orgánico del suelo?2. Desde un punto de vista de construcción como influye la materia orgánica

de un suelo?3. Microscópicamente cómo identificas un suelo con contenido orgánico?


100 _ _

_ _ _ _ _ _ X original muestra Peso

pérdidalade Pesooriginal muestra Pesoorgánica Materia


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Ensayo S-12 ENSAYO DE COMPACTACION

(SEGÚN EL METODO AASHTO STANDARD) AASHTO: Ensayo T 99 ASTM: Ensayo C 698

1. CONOCIMINETO TEORICO REQUERIDO

La compactación de un suelo es la densificación del suelo por eliminación de aire,lo cual requiere la aplicación de energía mecánica. Para estimar el grado decompactación de un suelo es necesario determinar el peso volumétrico secomáximo del mismo.

2. COMPETENCIAS

El estudiante determinara el comportamiento de los suelos sometidos a golpescompactando por medios mecánicos para densificar el suelo

Este ensayo de compactación según el método "Proctor Estándar"

3. EQUIPOS

Balanza analítica

Moldes para compactar

Martinete

Tamices

Bandejas

Extractor de muestras

4. PROCEDIMIENTO

En primera instancia se tomaron cerca de 50 kilogramos de base granular elmaterial se introdujo en el horno por 24 horas para quitarle la humedad y trabajar


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con el material totalmente seco. En este proceso se obtuvo la humedad inicial delmaterial.

Con el material seco se procedió a tamizar 20 y 10 kilogramos. El material retenidoen el tamiz de tamaño ¾ de pulgada fue remplazado por el mismo peso del material

retenido en el tamiz número 4, como sé estable en la norma.Del material tamizado se pesaron 4800 y 1800 gramos y se le hallo el 3% de lahumedad el cual fue mezclado e introducido dentro del recipiente del Proctor en trescapas, cada una de las capas fue compactada por medio del martillo compactador,el cual al levantarse se le provee de una energía potencial, la cual es transmitida alsuelo cuando se suelta el martillo. De acuerdo con la norma se debe aplicar 25golpes a cada capa de material y para que las capas no sean independientes unade la otra, con la espátula se raya el material. Al terminar las tres capas el recipientedebe ser enrazado y pesado, una pequeña porción de material se utiliza para ladeterminación de la humedad del material. El mismo procedimiento se repite paralas humedades del material de 5%, 7%, 9% y 11%

El Proctor se pesó sin material y se le midieron tanto el diámetro interno como sualtura lo cual permite determinar el volumen del mismo.

Es recomendable usar una muestra fresca de 5.0 kg para cada punto de la curvade compactación.

No esta por demás anotar que la humedad óptima y el máximo peso unitario secoque se obtiene por estos dos métodos son diferentes, ya que el esfuerzo decompactación por unidad de volumen es mucho mayor en el método AASHTOmodificado, y por consiguiente la humedad óptima será menor, y el máximo pesounitario seco será mayor; que los obtenidos según el ensayo "Proctor Estándar"

Se repite el procedimiento descrito anteriormente hasta que el peso del materialhúmedo disminuya en dos ocasiones consecutivas.

Cuadros comparativos sobre los métodos de compactación

Proctor estándar T 99, martillo de 5.5 lb., altura de caída 12” de la AASHTO


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Método “A” Método “B” Método “C” Método “D” Dimensiones del

moldeD = 4”

H = 4.59” D = 6”

H = 4.59” D = 4”

H = 4.59” D = 6”

H = 4.59” Muestra de

materialPasa tamiz

No. 4Pasa tamiz

No. 4Pasa tamiz

¾” Pasa tamiz

¾”

Cantidadesmínimas para elcontenido de

humedad

100 gr. 100 gr. 500 gr. 500 gr.

Cantidadesmínimas de

muestras paraensayo

3000 gr. 6000 gr. 3000 gr. 6000 gr.

Numero de capas 3 3 3 3Numero de golpes

por capa25 56 25 56

Proctor Modificado T 180, martillo de 10 lb., altura de caída 18” de la AASHTO

Método “A” Método “B” Método “C” Método “D” Dimensiones del

moldeD = 4”

H = 4.59” D = 6”

H = 4.59” D = 4”

H = 4.59” D = 6”

H = 4.59” Muestra de

materialPasa tamiz

No. 4Pasa tamiz

No. 4Pasa tamiz

¾” Pasa tamiz

¾” Cantidades

mínimas para el

contenido dehumedad

100 gr. 100 gr. 500 gr. 500 gr.

Cantidadesmínimas de

muestras paraensayo

3000 gr. 6000 gr. 3000 gr. 6000 gr.

Numero de capas 5 5 5 5Numero de golpes

por capa25 56 25 56

5. TIEMPO DE DURACION DE LA PRACTICAEl tiempo necesario para efectuar la práctica es de 2 periodos académicos6. MEDICION, CALCULOS Y GRAFICOS

La energía de compactación viene dada por la ecuación:


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Dónde:

Y - energía a aplicar en la muestra de suelo; n - número de capas a ser compactadas en el cilindro de moldeado; N - número de golpes aplicados por capa; P - peso del pisón; H - altura de caída del pisón; y V - volumen del cilindro.

CURVA DE COMPACTACION

El peso específico húmedo (

t) se obtiene dividiendo el peso del material

húmedo por el volumen interior del molde.

t = Peso del material húmedo

Volumen del molde

A partir de los datos del contenido de humedad calculados, de cada muestracompactada de determina el peso específico seco d

7. CUESTIONARIO

1.- Indique la designación AASHTO2.- Qué peso tiene el martinete de compactación?3.- A qué se denomina: Densidad Máxima y Humedad Óptima?4.- El incremento de agua de punto a punto cuanto debe ser máximo en % ?5.- Defina la curva de saturación y para qué sirve?

re 10 lab 106 001 mecania de suelos i

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