INFIORME FINAL DAVIS Ensayoss de Suelossss..!!!

INTRODUCCION

En los proyectos de Ingeniería, tanto en obras horizontales como en obras verticales, se necesita tener información veraz acerca de las propiedades físico-mecánico de los suelos donde se pretende cimentar la obra. Por lo que deberá hacerse un plan de exploración y muestreo en el área donde se desea realizar el proyecto.

La exploración deberá consistir en la investigación del subsuelo, con el objetivo de poder obtener muestras de suelo a la que se le realizaran en el laboratorio ensayes básicos de clasificación, densidad, humedad, etc.

OBJETIVOS

OBJETIVOS GENERALES:

Que el estudiante adquiera las habilidades y los conocimientos teórico-

prácticos suficientes para estar en condiciones óptimas de realizar los

ensayos de humedad, granulometría, límites de consistencia,

gravedad específica y finalmente saber cómo se clasifican los suelos

mediante los métodos de SUCS Y AASHTO.

OBJETIVOS SECUNDARIOS:

Que el alumno mínimamente deba saber interpretar los resultados de

acuerdo a los ensayos correspondientes.

Que deba conocer los parámetros y condiciones necesarias de

seguridad y salud que deba tener en cuenta para realizar los ensayos

para así evitar cualquier incidente en laboratorio.

“ENSAYOS DE LABORATORIO DE

MECANICA DE SUELOS I”

1) INFORME DE PREPARACION DE MUESTRAS

2) ENSAYO DE GRANULOMETRIA – METODO MECANICO

3) ENSAYO DE CONSISTENCIA

. Ensayo de límite líquido

. Ensayo de límite plástico

. Ensayo de límite de contracción

4) ENSAYO DE GRAVEDAD ESPECIFICA

5) ENSAYO DE GRANULOMETRIA – METODO SEDIMENTACION

6) CLASIFICACION DE LAS MUESTRAS DE SUELOS DE LA CALICATA N º 2

PREPARACION DE MUESTRAS

Antes de la preparación de muestras daremos una breve descripción del lugar y como fueron extraídos la muestra de suelo.

DESCRIPCCION DEL LUGAR:

El estudio de suelos realizado está ubicado en: DEPARTAMENTO: Lambayeque PROVINCIA: Lambayeque. CIUDAD: Lambayeque. (COOVIDUN)

El lugar de estudio presenta los siguientes linderos:Por el norte: Muro perimétrico que limita UNPRG y el dren.

Por el sur: Algunas casas del lugarPor el este: Campos de cultivoPor el oeste: Campos de cultivoEsta parte del trabajo consistió en hacer una calicata en donde podremos tomar muestras alteradas.

“EXPLORACION Y CALICATA”

La calicata se realizó en el lugar llamado COOVIDUN; dentro de las características tenemos:

Calicata realizada el día 11de marzo del 2014, el proceso de excavación de 10:50 a.m. hasta 1 p.m. y el proceso de extracción de muestras de 12 p.m. hasta 1 p.m.

Calicata de 1 . 8 0 m de largo y 0.80 m de ancho

Se realizó una abertura en forma de escalera o escalinata.

Se procedió a excavar 1.80 m horizontal y seguidamente 1.60 metros de profundidad, formando así la escalinata

No encontró la napa freática debido al poco tiempo que contamos para elaborar nuestra calicata

Se encontró (03) estratos

De 0 a 0.10 metros era la parte superficial o material de relleno.

De 0.10 a 0 .70 metros fue el, primer estrato.

El segundo estrato de 0 . 7 0 a 1 .20 metros de profundidad

El tercer estrato de 1.20 a 1 .60 metros de profundidad

FIGURA DE LA CALICATA

“EXTRACCION Y PREPARACION DE MUESTRAS

PROVENIENTES DEL CAMPO”El siguiente ensayo ha sido trabajado con muestra alterada.

a. Preparación del material para el ensayo de granulometría

Una muestra de cada estrato en total tres.

Se escogerá una muestra representativa si hay presencia de material granular usar la malla Nº 4 junto con la malla Nº 200 en el lavado. Luego se realizara el procedimiento adecuado para cada ensayo descrito en cada ensayo.

b. Preparación del material para el ensayo de límite líquido, plástico y de contracción(LIMITE DE CONSISTENCIA)


Se escogerá una muestra representativa del material que pasa la malla Nº 4 se desmenuza en un mortero para llegar a romper los grumos.

Se pasa el material a través de la malla N°40, desechando el que queda retenido. Luego se realizara el procedimiento adecuado para cada ensayo descrito en cada ensayo.

c. Preparación del material para el ensayo de Gravedad Especifica


Se pasa el material a través de la malla N°40, desechando el que queda retenido. Luego se realizara el procedimiento adecuado para cada ensayo descrito en cada ensayo.

“ENSAYO DE CONTENIDO DE HUMEDAD”

NTP 339.127 (ASTM D2216)

Tipos de Muestras

Muestra Representativa:

Se denomina muestra representativa aquella fracción de suelo o roca que es capaz de representar todo un conjunto o estrato determinado, no solo en su apariencia visual sino en sus propiedades físico-mecánicas.

Muestra Alterada:

Son aquellas en las que no se hace ningún esfuerzo para conservar la estructura natural y condiciones del suelo. Los aditamentos con características para la recuperación de estos suelos son los siguientes:

Muestreadores de tubo sencillo. Cucharas tipo Terzaghi (cuchara partida). Excavaciones en forma de calicatas o pozos a cielo abierto, etc.

Las muestras alteradas pueden utilizarse para determinar; Peso específico, límites de consistencia, Granulometría y cualquier otro ensaye que no requiera la estructura o condiciones naturales del suelo in situ.

Muestras Inalteradas:

Las muestras inalteradas son las que se obtienen tratando de conservar su estructura natural y cuyas condiciones, fundamentalmente la densidad natural y la humedad natural, han sufrido cambios mínimos despreciables en comparación a su estado in situ. Para obtener estas muestras se puede realizar;

Monolitos labrados a mano. Muestreadores Shelby, etc.

Humedad

El contenido de humedad del suelo, se define como la cantidad de agua presente en el suelo al momento de efectuar el ensaye, relacionado al peso de su fase sólida, se representa por la siguiente expresión;

Peso del agua contenida Wh – Ws W = ---------------------------------- = -----------------

Peso seco Ws

Donde; W : Humedad Wh : Peso de muestra húmeda Ws : Peso de muestra seca

La expresión anterior también se puede representar en porcentaje.

DESARROLLO DE LA PRÁCTICA

La práctica consistirá en la realización de un sondeo manual de 1.60 metros de profundidad, además se obtendrán muestras alteradas que serán clasificadas en el campo con la vista y el tacto:

Material y Equipo

Pala. Barra. Posteadora. Palín doble. Balanza de 0.1 gr. de sensibilidad Tara para humedad. Horno Cucharón Charola Bolsas plásticas, tarjetas para Identificar las muestras.

Procedimiento sondeo manual

Localizar el sitio donde se realizará la excavación.

Limpiar la superficie del terreno con una pala, retirar la materia orgánica superficial.

Definir el área de la de la excavación (rectangular o eliptica), la cual estará en dependencia del equipo a utilizar.

Realizar la excavación, inicialmente se utilizará la barra y la pala. A medida que se profundiza se pueden ir utilizando el resto del equipo (palín doble, posteadora, etc), en dependencia del tipo de suelo que se encuentre que facilite el trabajo de excavación.

Al ir avanzando en la excavación se debe ir observando la variación de los estratos, considerando básicamente el tamaño de las partículas y el color, los distintos estratos que se obtengan se deben colocar a un lado de la excavación separados entre si y en el orden que se van obteniendo.

Cuando se llegue a la profundidad proyectada (1.5 m), se procede a la descripción de los suelos que corresponden a cada estrato. Luego se muestrea cada estrato por separado, esto consiste en colocar suficiente cantidad de material de cada estrato en bolsas de plástico con su correspondiente tarjeta que identifica a cada muestra y posteriormente trasladarla al laboratorio.

Cerrar la excavación con el material antes extraído, de tal manera que se coloque el suelo a como estaba en su estado natural, o sea depositando el suelo en orden inverso a como se extrajo.

Procedimiento para contenido de humedad

Tomar una muestra representativa del estrato a evaluar.

Obtener el peso húmedo de la muestra.

Colocar la muestra en una tara y depositarlo en el horno hasta obtener peso constante.- Temperatura del horno: 105 °c a 115 °c.- Tiempo de la muestra en el horno: 24 horas.

Retirar la muestra del horno, dejarla enfriar y determinar su peso seco.

Presentación de Resultados

En el reporte deberá adjuntarse la siguiente información

- Plano de localización del sitio en estudio.

- Plano de ubicación de sondeos.

- Perfil estratigráfico, conteniendo la descripción de los suelos encontrados.

- Tarjeta que identifica cada muestra obtenida conteniendo;Nombre del Proyecto, Localización de los Sondeos, Número de Sondeo, Número de Muestra, Profundidad de la Muestra, Descripción del Suelo, Color de la Muestra.

- Simbología de los suelos más importantes;

Arcilla limo arena grava mat. Orgánica roca

CÁLCULOS Y RESULTADOS

CONTENIDO DE HUMEDAD

MUESTRA E-1 E-2 E-3

CAPSULA Nº 138 71 34

PESO FRASCO + SUELO HÚMEDO (gr) 49.00 48.54 48.17

PESO FRASCO + SUELO SECO (gr) 46.83 46.37 45.83

PESO DE AGUA (gr) 2.17 2.17 2.34

PESO CAPSULA (gr) 22.18 21.88 21.64

PESO SUELO SECO (gr) 24.65 24.49 24.19

CONTENIDO DE HUMEDAD (%) 8.80% 8.86% 9.67%

CONCLUSIONES

El contenido de humedad del E-1 es: 8.80 %

El contenido de humedad del E-2 es: 8.86%

El contenido de humedad del E-3 es: 9.67%

“ENSAYO DE GRANULOMETRIA-METODO MECANICO”

NTP 339.128 (ASTM D422)

INTRODUCCION

Los granos que conforman en suelo y tienen diferente tamaño, van desde los grandes que son los que se pueden tomar fácilmente con las manos, hasta los granos pequeños, los que no se pueden ver con un microscopio. El análisis granulométrico al cuál se somete un suelo es de mucha ayuda par a la construcción de proyectos, tanto estructuras como carreteras porque con este se puede conocer la permeabilidad y la cohesión del suelo. También el suelo analizado puede ser usado en mezclas de asfalto o concreto.

Los Análisis Granulométricos se realizaran mediante ensayos en el laboratorio con tamices de diferentes enumeraciones, dependiendo de la separación de los cuadros de la maya. Los granos que pasen o se queden en el tamiz tienen sus características ya determinadas.

Para el ensayo o el análisis de granos gruesos será muy recomendado el método del Tamiz; pero cuando se trata de granos finos este no es muy preciso, porque se le es más difícil a la muestra pasar por una maya tan fina; Debido a esto el Análisis granulométrico de Granos finos será bueno utilizar otro método.El presente informe presenta el ensayo de Análisis Granulométrico por Tamizado, los procedimientos del ensayo, cálculos y resultados y finalmente la curva granulométrica, así como también la definición del suelo con el que se trabaja.

Para este ensayo se utilizan los tamices desde el Nº 4 hasta el Nº 200 para el porcentaje que pasa la malla Nº 200 se utilizara otro ensayo.

OBJE TIVOS:

OBJETIVO GENERALDeterminar mediante el análisis de tamizado la distribución y clasificación de partículas por tamaño que existe en la muestra de agregados (fina, gruesa).

OBJETIVOS ESPECÍFICOS - Determinar los porcentajes de muestra que pasan por los distintos tamices utilizados en la experiencia.

- Determinar el porcentaje de muestra retenido en cada tamiz utilizado en la experiencia.

- Determinar la curva granulométrica de la muestra, Porcentaje que pasa por Abertura del tamiz.

- Definir si el suelo es bien gradado o mal gradado.

FUN DAMEN TO TE ORICO:

ANÁLISIS GRANULOMÉTRICO DE SUELOSEl análisis granulométrico tiene como objeto determinar la cantidad en porcentaje de las diversos tamaños de las partículas que constituyen el suelo, entendiéndose por tamaño de las partículas como el diámetro de ellas cuando es indivisible bajo la acción de una fuerza moderada, como la producida por un mazo de madera golpeándolo moderadamente.

Los tamaños de las partículas nos determinan el tipo de suelo con que estaremos tratando; si es suelo grueso o fino.

Algunos tipos de suelos determinan su granulometría por medio del cribado tales como los suelos gruesos, otros por medio de los análisis de suspensión para los suelos finos.

Conocida la composición granulométrica del suelo, se le representa gráficamente por medio de una curva llamada curva granulométrica; de la cual se puede obtener conclusiones sobre las propiedades de la muestra.

ANÁ L I S I S M E CÁ N I C O P O R T A M IZADO

El método consiste en obtener la cantidad de material que pasa a través de un tamiz con una malla dada, pero que es retenido en un siguiente tamiz, cuya malla tiene diámetros ligeramente menores a la anterior y se relaciona esta cantidad retenida con el total de la muestra pasada a través de los tamices. Es evidente que el material retenido de esta forma en cualquier tamiz consiste de partículas de muchos tamaños, todos los cuales son menores al tamaño de la malla a través de la cual todo el material pasó pero mayores que el tamaño de la malla que el tamiz, en el cual el suelo fue retenido.

Se utiliza este método cuando la muestra de suelo seca se rompe fácilmente por la presión de los dedos, pulverizándose el material fino.

Este método es el más directo y se usa para fines prácticos.

ANÁ L I S IS G R A N U L O M É T R I C O P O R V Í A H Ú M ED A

Cuando una muestra de suelo está conformada por partículas finas que al secarse entre ellas presentan resistencia a ser disgregadas fácilmente, se utiliza este método, que a diferencia del anterior permite separar las partículas de suelo previamente, mediante un proceso de lavado, de esta manera se separan las partículas del suelo y se eliminan aquellas de tamaño menor al tamiz N° 200 (0.074 mm), que es el de abertura más pequeña al realizar el lavado sobre el. Las partículas que quedan retenidas se secan y se tamizan como en el método anterior

N° Abertura (mm) N° Abertura2”

50.8 18 1.001

”25.4 20 0

.8403/4"

19.1 35 0.5001

/2"12.7 40 0

.4203/8”

9.52 50 0.2971

/4"6.35 60 0

.2504 4.76 100 0

.14910 2.00

200

0.074

Granulometría:

Clasificación de las partículas por su tamaño: Granulometría:

Partícula TamañoA

rcillas< 0,002 mm

Limos

0,002-0,06 mm

Arena Fina 0,06-0,2 mm

Arena Media 0.2 – 0,6 mm

Arena Gruesa 0,6 – 2 mm

Gravas

2 mm-6 cm

Cantos rodados 6-25 cm

Bloques >25 cm

CURVAS GRANULOMETRICAS:

Los resultados del análisis granulométrico se representan gráficamente en curvas granulométricas:

Abscisas: diámetro de las partículas (log).

Ordenadas: % en peso de las fracciones.

EJEMPLO DE CURVA GRANULOMETRICA:

En la práctica lo que se determina según los métodos indicados, es el peso de la cantidad retenida para cada tamiz y por lo tanto la fracción que pasa en un determinado tamiz, es la suma de todas las fracciones de tamaño menor al ancho de malla de dicho tamiz.

FORMULAS A USAR:

Coeficiente de uniformidad (Cu):

Cu = D 60 D10

Coeficiente de concavidad (Cc):

Cc= D 30 2 D10 X D60

Porcentaje retenido:

X% = P i X100

Wi

Wi: Peso de la muestra originalPi: Peso retenido en el tamiz

Mater iales y Eq uipos:

Horno

Recipientes

Balanza Electrónica

Sistema de tamices Nº 4, Nº 10, Nº 20, Nº 40, Nº 50, Nº 100, Nº 200

Suministros de agua

Mortero y mango de mortero

Proc edim iento en Laboratorio:

Extracción de la muestra por medio de la posteadora.

Disgregue los grumos (terrones), del material con un pisón de madera para evitar el rompimiento de los gramos.

Se pesa 200 +- 300 casi la tercera parte de una bolsa plástica

mostrada en gr de muestra

Se coloca en un recipiente con agua con la finalidad de lavar y disolver los grumos.

Se coloca lo anterior en la malla Nº 200 y se lava la muestra hasta el

agua que pasa a través del tamiz mantenga su transparencia. Es necesario ser muy cuidadoso en este proceso para evitar daños en el tamiz y pérdida de suelos que habitualmente puede salpicar fuera del tamiz.

Se coloca lo retenido por la malla en un recipiente y se lleva al horno por 24 horas.

Se pesa las muestras secadas en el horno. Se tamiza el estrato

Se hallan los pesos retenidos en cada tamiz con la balanza electrónica.

Sumar estos pesos y comparar el total con el peso total secado al horno. si se tiene una pérdida del 2 % con respecto al peso original, el experimento no es satisfactorio y por lo tanto debe repetirse.

Se procede a calcular el porcentaje en cada tamiz, dividiendo el peso retenido en cada uno de ellos por el peso de la muestra original.

Se calcula el porcentaje que pasa comenzando por el 100% y substraer el porcentaje retenido en cada tamiz como un proceso acumulativo.

Se efectúa la gráfica semi-logarítmico del tamaño de la partícula contra el porcentaje más fina utilizando la gráfica que presenta como formato para este experimento.

Cálcul o s Y R e sul t ados

Datos ObtenidosCALICATA MUESTRA C-2; M1

POZO/MUESTRA CALICATA Nº 2, M1PROFUNDIDAD 0.10–0.70PESO ORIGINAL 200.0

0PERDIDA LAVADO 158.48Abertura Malla m.m. Peso (muestra tamizada en gr.)

Nº 4

4,75 0Nº 10

2,00 0.25Nº 20

0,85 0.42Nº 40

0,43 0.86Nº 60

0,30 0.72Nº

1000,15 15.29

Nº 200

0,07 23.78PLATILLO 0.20

suma del suelo fino

158.68SUMATORIA 200.00

CALICATA MUESTRA C-2; M2POZO/MUESTRA CALICATA Nº 2, M2

PROFUNDIDAD 0.70-1.20PESO ORIGINAL 200.00

PERDIDA LAVADO 102.54Abertura Malla m

.m.Peso (muestra tamizada en gr.)

Nº 4

4,75

0Nº 10

2,00

0.33Nº 20

0,85

0.79Nº 40

0,43

1.28Nº 60

0,30

1.47Nº

1000,15

43.13Nº

2000,07

49.85P

LATILLO0.61

suma del suelo fino

103.15SUMATORIA 200.00

CALICATA MUESTRA C-2; M3POZO/MUESTRA CALICATA Nº 2, M3PROFUNDIDAD 1.20-1.60PESO ORIGINAL 200.00

PERDIDA LAVADO 20.78Abertura Malla m

.m.Peso (muestra tamizada en gr.)

Nº 4

4,75

0Nº 10

2,00

0Nº 20

0,85

0.05Nº 40

0,43

0.41Nº 50

0,30

2.28Nº

1000,15

106.05Nº

2000,07

69.92PLATILLO 0.51

suma del suelo fino 21.29SUMATORIA 200.00

Resultados

C2-E1:

C2-E2:

C2-E3:

CURVAS GRANULOMETRICAS:

C2-E1:

C2-E2:

C2-E3:

A partir de la curva de distribución granulométrica, se pueden obtener diámetros característicos tales como el D10, D85, D60. El diámetro D se refiere al tamaño del grano o diámetro aparente de una partícula de suelo y el subíndice denota el porcentaje de material más fino. El diámetro D10 es también llamado tamaño efectivo de un suelo.

Una indicación de la variación o rango del tamaño de los granos presentes en una muestra se obtiene mediante el coeficiente de uniformidad CU, definido como:

Existe otro parámetro llamado coeficiente de curvatura CC, el cual mide la forma de la curva entre el D60 y el D10, definiéndose de la siguiente manera:

Valores de CC muy diferentes de la unidad indican la falta de una serie de diámetros entre los tamaños correspondientes al D10 y el D60

“PESO VOLUMETRICO O PESO

ESPECIFICO DE SUELOS COHESIVOS”

NTP 339.139 (BS 1377)

PESO VOLUMÉTRICO

Es la relación del peso de la masa de los suelos entre su volumen de masa.

γ m=W m

V m

Donde:

γ m = gravedad específica del suelo

W m = masa del suelo

V m = volumen de suelo

Se le conoce también como peso unitario o peso específico de masa.

Es la densidad del suelo, se le conoce también como peso unitario o como peso específico de masa.

EQUIPOS Y MATERIALES

Balanza Brocha Parafina de peso específico conocido Balde con agua Tarro Espátula Hilo

PROCEDIMIENTO

1° Paso:

Tallamos una muestra sin agujeros ni grietas de la calicata, anotando la altura del estrato de donde se está extrayendo la muestra. (Para nuestro ensayo la altura fue de 0.58m)

2° Paso:

Calentamos la parafina hasta derretirla y con la ayuda de la brocha cubrimos nuestra muestra con ésta, tratando de cubrir totalmente la muestra sin que quede ningún espacio vacío.

3° Paso:

Procedemos a pesar la muestra de suelo parafinada y anotamos dicho peso en el formato.

Debido a que también necesitamos el volumen de la muestra parafinada entonces éste lo hallamos de la siguiente manera: atamos con un hilo la muestra parafinada y la introducimos en el balde con agua, acá vamos a tomar el peso de la muestra sumergida y tenemos que:

(Volumen de la Parafina + Suelo) = (Peso de la muestra + Parafina) – (Peso de la muestra + Parafina/Sumergida).

4° Paso:

Se tiene que extraer la parafina de la muestra parafinada esto se realiza de la siguiente manera: se introduce la muestra en el tarro y se pone a calentar hasta obtener una sustancia liquida luego se deja enfriar para que la parafina suba a la superficie esto sucede debido a que la parafina tiene menor peso específico que el agua y el suelo.

Cuando la parafina esta lista para sacarla del tarro, ésta se extrae con una espátula y se procede a pesar.

5° Paso:

Se procede a realizar los cálculos:

Vsuelo = Vsuelo + parafina –Vparafina

∆ V = Vsuelo + parafina

Vparafina = Wparafina/ parafinaɣ

Dónde: Wparafina = Wsuelo + parafina - Wsuelo

Por lo Tanto:

P .V .=W suelo

∆ V−V parafina

Con el procedimiento anterior se obtienen los siguientes pesos:

G1 : peso de la muestra + parafina

G2 : peso de la muestra + parafina sumergida

G1- G : peso de la parafina

Con estos tres pesos podemos determinar el peso de la muestra sola que sería el peso de la muestra + parafina – el peso de la parafina.

Peso de muestra sola=G1−(G 1−G)

Restando los primeros dos pesos medidos, este valor será el Volumen de la Muestra Parafinada, esto se basa en el principio de empuje hidrostático, que nos dice que el valor de la fuerza que el líquido produce sobre un cuerpo es igual al volumen sumergido de dicho cuerpo.

Volumenmuestra+Parafina=G 1−G 2

Con la fórmula de peso volumétrico podemos hallar el volumen que ocupaba la parafina, esto es dividiendo el peso de parafina entre el peso volumétrico, cuyo valor conocido es 0.9 gr/cm3.

Volumende Parafina=(G 1−G)/0.9

Para hallar el peso volumétrico de la muestra de suelo, usamos la fórmula dada al inicio, ya conocemos el peso de la muestra sola, el volumen de la muestra sola se obtiene de la

resta del volumen de la muestra parafinada – el volumen de la parafina. Dividiendo estos dos datos obtenemos el Peso Volumétrico de la muestra, mediante el método de la parafina.

Peso volumétrico de la muestra=(G)

[(G 1−G 2)−(G 1−G)/0.9]

Estos cálculos de realizan para todas las muestras.

RESULTADOS

PRIMERA MUESTRA:

Peso (gr) Volumen (cm3)

G1 Peso de la muestra + Parafina 64.2G2 Peso de la muestra + Parafina/Sumergida 23.4G Peso de la muestra sola(G1-G3) 55.51

G3 Peso de la Parafina 8.69G4 Volumen de la Parafina + Suelo(G1-G2) 40.80G5 Volumen de la Parafina (G3/0.9) 9.66

Peso Específico (G/G4-G5) 1.78 gr/ cm3

SEGUNDA MUESTRA:


G1 Peso de la muestra + Parafina 42.4G2 Peso de la muestra + Parafina/Sumergida 15.89G Peso de la muestra sola(G1-G3) 37.22G3 Peso de la Parafina 5.18G4 Volumen de la Parafina + Suelo(G1-G2) 26.51G5 Volumen de la Parafina (G3/0.9) 5.76


TERCERA MUESTRA:


G1 Peso de la muestra + Parafina 23.9G2 Peso de la muestra + Parafina/Sumergida 9.22G Peso de la muestra sola(G1-G3) 20.55G3 Peso de la Parafina 3.35G4 Volumen de la Parafina + Suelo(G1-G2) 14.68G5 Volumen de la Parafina (G3/0.9) 3.72


Peso específico promedio = 1.78+1.79+1.88

3 =1.785 gr/ cm3

Peso específico promedio=1.785 gr/ cm3

“LIMITE DE CONSISTENCIA”

NTP 339.129 (ASTM D4318)

INTRODUCCION

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. La arcilla, por ejemplo al agregarle agua, pasa gradualmente del estado sólido al estado plástico y finalmente al estado líquido.

Los suelos susceptibles de sufrir grandes cambios de volumen cuando se someten a 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 elementos estructurales. Los cambios de volumen pueden motivar ondulaciones en las carreteras y grietas en las estructuras debido a que los cambios de volumen usualmente no son uniformes.

Los límites líquido y plástico pueden utilizarse para predecir la presencia potencial de problemas en suelos debido a su capacidad de cambio de volumen. Sin embargo, para obtener una indicación cuantitativa de cuánto cambio de humedad puede presentarse antes de que se presente un apreciable cambio volumétrico y obtener, si dicho cambio volumétrico ocurre, una indicación de la cantidad de ese cambio, es necesario hacer un ensayo del límite de contracción.

OBJETIVOS

El objetivo fundamental de este ensayo es determinar el límite líquido

el límite Liquido, Limite Plástico y Limite de Contracción y el Índice de Plasticidad de un suelo ya que el límite líquido es la cantidad de agua que contiene el suelo y se determina cuando el suelo pasa de un estado plástico a liquido

En este trabajo práctico se detalla el procedimiento a seguir

para determinar el límite Liquido, Limite Plástico y Limite de Contracción y el Índice de Plasticidad de un suelo.

Límite de Cohesión.- Es el contenido de humedad con el cual las boronas de suelo son capaces de pegarse una a otras.

Límite de Pegajosidad.- Es el contenido de humedad con el cual el suelo comienza a pegarse a las superficies metálicas tales como la cuchilla de la espátula. Esta condición tiene importancia práctica para el ingeniero agrícola pues se relaciona con la capacidad del suelo para adherirse a las cuchillas o discos del arado cuando se cultiva un suelo.

Límite de Contracción.- AASHTO T92 – 68; ASTM D427 – 61. Para obtener una indicación cuantitativa de cuanto cambio en humedad puede presentarse antes de que se presente un apreciable cambio volumétrico y obtener, si dicho cambio volumétrico ocurre, una indicación de la cantidad de ese cambio, es necesario hacer un ensayo del límite de contracción.

Limite Plástico (L.P):

La norma que rige este ensayo es la norma AASHTO T 90 o la norma ASTM d 4318; el límite plástico de un suelo es el menor contenido de humedad determinado, de acuerdo con el método bajo el cual el suelo permanece plástico. Es la frontera comprendida entre el estado plástico y semi-sólido.El límite plástico se ha definido arbitrariamente como el contenido de humedad del suelo al cuál un cilindro se rompe o se resquebraja cuando se enrolla a un diámetro de 3mm. o aproximadamente 3 mm.

Índice de Plasticidad (I.P)

Es la diferencia numérica entre los valores del Limite Liquido Y Limite Plástico y, se relacionaron la cantidad de arena existente (añadida) siendo de más fácil determinación, por lo que sugirió su uso (Atterberg) en lugar de la arena; como segundo parámetro para definir la plasticidad.

IP LL LP > 10 PlásticoIP LL LP < 10 No Plástico

Limite LíquidoEste método esta normado según AASHTO T 89 o también de acuerdo a ASTM D 4318.El límite líquido es una medida de la resistencia al corte del suelo a un determinado contenido de humedad. El límite líquido es análogo a un ensayo de resistencia, con la ayuda de la copa de Casa grande cada golpe necesario para cerrar el surco en la cazuela corresponde a un esfuerzo cortante cercano a un gr/cm²

“ENSAYO DE LIMITE LÍQUIDO”

MATERIALES

espátula

Balanza Analítica

estufa

cápsulas

Muestra de suelo seco

Plato

PICETA

Copa de Casagrande:

Opera manualmente o mecánicamente, es un dispositivo que consiste en un plato de latón y carruaje calibrada para una altura de 10mm. Tiene una taza (cuchara) de bronce para una masa aproximadamente de 200 20 gr. Montada en un dispositivo de apoyo fijado a una base de caucho, madera o plástico duro

Ranurador

Tamiz n° 40

PROCEDIMIENTOS

Usar la porción del suelo que pasa por la malla N° 40 y muele con el mortero los grumos de suelo

La muestra de suelo seca se coloca agua hasta obtener una consistencia trabajable; de manera que parezca una pasta uniforme

Después de haber preparado la muestra; se coloca una cantidad de la muestra en la copa de Casagrande, para colocarla se debe comprimir hacia abajo

Luego de colocada la muestra esta deberá ser extendida con una espátula desde el centro hacia los extremos hasta que la

muestra en la parte más baja tenga una altura aproximada de 10mm.

Después de alisada la superficie se pasara el ranurador para hacer la abertura en la parte central de la muestra contenida en la copa, para lo cual, se mantendrá el ranurador normal a la superficie de la copa.

Luego de haber hecho la ranura se procederá a accionar el equipo para alzar y dejar caer la copa a dos golpes por segundo hasta lograr que las dos mitades se unan aproximadamente 12.7 mm luego se registra el número de golpes (aproximadamente 50 golpes) a la cual ha cerrado la ranura.

Después de que ha cerrado la ranura de muestra en 12.7mm aproximadamente de la copa de

Casagrande se tomara una parte de muestra cuyo ancho sea igual al de la espátula extendiéndose de borde a borde, y se colocara la muestra tomada en un recipiente previamente pesado y numerado, luego se registra su peso con la muestra húmeda. Después de haber pesado se procederá a secar la muestra (norma AASHTO T 265).

Después de haber pesado el suelo la muestra extraída de la copa de Casagrande más la lata se coloca en el horno por un tiempo de 24 horas.

Luego de haber dejado la muestra secar 24 horas se procederá a pesar la muestra seca obteniendo de esa forma el contenido de humedad de cada muestra de suelo pesada anteriormente.

El objetivo de este procedimiento es determinar la consistencia para cerrar la ranura del suelo en cada uno de los siguientes rangos: 30-40, 25-30, y luego graficar los puntos en un gráfico semilogaritmico col 20-25, 15-20.Socando en abscisas el número de golpes y en las ordenadas el contenido de humedad para cada muestra.

CÁLCULOS Y RESUKTADOS

Se tomara como límite liquido de la muestra al contenido de humedad que corresponda a la intersección de la curva de flujo con la ordenada obtenida a los 25 golpes; los contenidos de humedad se calcularan con la ecuación.

GRAFICAS DE CURVAS DE FLUIDEZ DE CADA ESTRATO:

C2-E1:

C2-E2:

C2-E3:

“ENSAYO DE LIMITE PLASTICO”

MATERIALES Y EQUIPOS

Espátula

Balanza Analítica

Estufa

Cápsulas

Muestra de suelo

Plato

Tamiz n° 40

Superficie de rodadura

PROCEDIMIENTO

Tomar una porción de la muestra del recipiente, humedecerla con agua como en el procedimiento para el límite líquido. (en nuestro ensayo utilizamos la muestra humedecida del ensayo del límite liquido ya que elaboramos los 2 ensayos juntos)

Amasar la muestra entre las manos y luego hacerla rodar con la palma de la mano la base del pulgar sobre la superficie de amasado conformando un cilindro solo con el peso de la mano.

Repetir la operación hasta que el cilindro se disgregue al llegar a un diámetro de aproximadamente 3 mm, en trozos de orden de 0,5 a 1 cm. de largo, y no pueda ser reamasado ni reconstruido.

Reunir las fracciones del cilindro disgregado y colocarlas en un recipiente, (las cápsulas)

Introducir las capsulas con las muestras al horno o estufa.

CALCULOS y RESULTADOS

La humedad porcentual correspondiente al Limite Plástico de un suelo se calcula con la fórmula:

DóndeP1= peso del pesa filtro más las barritas de suelo húmedoP2= peso del pesa filtro más las barritas de suelo secoP3= peso del pesa filtro

El índice de plasticidad de un suelo es la diferencia numérica entre los valores del límite líquido y el límite plástico del mismo:

C2-E1:

C2-E2:

C2-E3:

Calcular el índice de plasticidad de acuerdo con la formula siguiente

IP = LL – LP

C-2; M-1 IP%=26.34%

C-2; M-2 IP%=8.28%

C-2; M-3 IP%=2.57%

IP= índice de plasticidad del suelo, %

LL = límite liquido del suelo, %

LP = límite plástico del suelo %

“ENSAYO DE LIMITE DE CONTRACCION”

NTP 339.140 (ASTM D427)

MATERIALES Y EQUIPO

Tamiz Nº 40

Muestra de suelo

Tara

Regla de enrazar

1 Espátula de acero flexible

Agua destilada, Pizeta

Vaso de precipitado

Vidrio reloj y placa de vidrio

Mercurio metálico

Estufa

Balanza

PROCEDIMIENTO

DETERMINACIÓN DEL LÍMITE DE CONTRACCIÓN

Tamaño de la muestra de ensayo …..g

Preparamos, una masa de suelo y agua cuyo contenido de humedad sea mayor al del límite líquido de la muestra, lo cual puede comprobarse fácilmente mediante la copa de Casagrande.

Calibración del molde.

Ensayo.

Se toma el recipiente (Tara) seguido se toma el peso del recipiente vacío (Wc).

Enrasado el recipiente, se lleva a la balanza(mh).

Dejar secar al aire en el laboratorio hasta que la pastilla de suelo moldeado se despegue de las paredes del molde o hasta que cambie de color oscuro a claro (4 a 6 horas)

Secar en horno a 10510 oC hasta obtener una masa constante (24 horas). Al día siguiente, con el peso seco (ms), puede determinarse el contenido de humedad inicial que se buscaba

W = ( mh / ms ) x 100 %

Determinar el volumen de la pastilla de suelo seco (Vf).

Llenar la tara con mercurio hasta que desborde, enrasar presionando con la placa de vidrio y limpiar los restos de mercurio adheridos al exterior de la taza, colocar la tara llena de mercurio sobre laguna de reloj, colocar la pastilla de suelo seco sobre la superficie del mercurio y sumergirlo cuidadosamente mediante las puntas de la placa de vidrio hasta que esta tope firmemente contra el borde de la taza

El volumen de mercurio desplazado por el trozo de suelo por pesada y dividiendo por la densidad del mercurio (الHg = 13,55 g/cm³), registrarlo como volumen del trozo de suelo seco (Vs).

En el proceso de secado el volumen de pastilla se encoge, debido al decremento en el volumen del agua. Este fenómeno sucede hasta llegar al límite de contracción, a partir del cual el volumen de la pastilla permanece inalterable, se enfría y pesar el molde con el suelo seco. Restar la masa del molde determinando la masa del suelo seco (ms).

Nos restaría cuantificar la variación en el volumen de la pastilla (DV).Esta variación de volumen será igual al volumen inicial de la pastilla desuelo (que es el mismo volumen del molde que la contiene y que ya ha sido computado mediante el mercurio) disminuido en el volumen final de la pastilla de suelo, luego de secada al horno

V = Vh – Vs

De esta forma queda determinada la fórmula para hallar el límite de contracción

LC = W - ((Vh - Vs) * الw /ms) * 100%

CÁLCULOS Y RESULTADOSCalcular la humedad del suelo en el momento en que fue moldeado

de acuerdo con la fórmula siguiente

W = [ ( mh - ms ) / ms ] * 100

Donde

W = humedad del suelo en el momento que fue moldeado, (%)mh = masa del suelo húmedo, (g)ms = masa del suelo seco, (g).

Calcular el límite de contracción, del suelo de acuerdo con la fórmula siguiente

LC = w – { [ (Vh - Vs) * الw] / ms } * 100

Donde:

LC = límite de contracción, (%)w = humedad del suelo en el momento que fue moldeado, (%)Vh = volumen de la pastilla de suelo húmedo, (cm3)Vs = volumen de la pastilla de suelo seco, (cm3)

3w = densidad del agua, (1gr/cm )الms = masa del suelo seco, (g)

RESULTADOS:

CALCULO DEL VOLUMEN DEL SUELO HUMEDO:

Para el estrato E – 1:

W Hg=149.39 gr γ Hg=13.546 gr /cm3

V=W Hg

γ Hg


W Hg=153.11 gr γ Hg=13.546 gr /cm3

V=W Hg

γ Hg


W Hg=157.91 gr γ Hg=13.546 gr /cm3

V=W Hg

γ Hg

CALCULO DEL VOLUMEN DEL SUELO SECO:

V=11.03 cm3

V=11.3 cm3

V=11.66 cm3


W Hg=121.83 gr γ Hg=13.546 gr /cm3

V=W Hg

γ Hg


W Hg=99.60 gr γ Hg=13.546 gr /cm3

V=W Hg

γ Hg


W Hg=137.98 gr γ Hg=13.546 gr /cm3

V=W Hg

γ Hg

LIMITE DE CONTRACCION DE CADA ESTRATO

ESTRATO 1:

1 Capsula N° 9.00

2 Peso capsula + peso suelo húmedo (gr) 49.763 Peso capsula + peso suelo seco (gr) 43.644 Peso agua contenida (2-3) (gr) 6.125 Peso capsula (gr) 30.756 Peso suelo seco, Wo = (3-5) (gr) 12.897 Contenido de humedad, ω= (4/6*100) (%) 47.488 Volumen de la capsula , V (cm3) 11.039 Volumen de la torta de suelo seco, Vo (cm3) 8.99

10 (V – Vo) = ( 8 – 9 ) (cm3) 2.0411 (V – Vo) *100 / Wo = 10/6*100 (cm3) 15.83

V 0=8.99 cm3

V 0=7.35 cm3

V 0=10.19 cm3

12 Límite de contracción (7-11), (%) 31.6513 Relación de contracción, (6/9), 1.43

ESTRATO 2:

1 Capsula N° 3.00


10 (V – Vo) = ( 8 – 9 ) (cm3) 3.9511 (V – Vo) *100 / Wo = 10/6*100 (cm3) 23.3912 Límite de contracción (7-11), (%) 5.0913 Relación de contracción, (6/9), 2.30

ESTRATO 3:

1 Capsula N° 4.00


10 (V – Vo) = ( 8 – 9 ) (cm3) 1.4711 (V – Vo) *100 / Wo = 10/6*100 (cm3) 7.7212 Límite de contracción (7-11), (%) 16.7513 Relación de contracción, (6/9), 1.87

CONCLUSIONES

C-2; M-1Limite líquido 5 0 . 1 1 %Limite plástico 23.77%Límite de contracción 1.43%Índice de plasticidad 26.34 %

C-2; M-2Limite líquido 2 6 . 3 7 %Limite plástico 18.09%Límite de contracción 2.30%Índice de plasticidad 8.28 %

C-2; M-3Limite líquido 19.31%Limite plástico 16.75%Límite de contracción 1.87%Índice de plasticidad 2.56 %

“ENSAYO DE GRAVEDAD ESPECÍFICA”

NTP 339.131 (ASTM D854)

INTRODUCCION

El presente informe presenta el ensayo de Peso específico de los sólidos, también llamado gravedad específica, de las muestras alteradas obtenidas de una calicata regular, descrita en el primer informe.

Como se sabe el peso específico de los sólidos está dado por la relación del peso de los sólidos entre el volumen de estos, es por esto que el ensayo consiste en tener un suelo totalmente libre de vacíos es por esto que se siguen todos los procedimientos indicados en este informe

OBJETIVOS

Hallar el peso específico de los sólidos que conforman cada uno de los estratos obtenidos en campo.

FUNDAMENTO TEORICO

Según la Norma ASTM D 854-58, se determina un valor adimensional denominado, “Peso específico relativo”, definido como el cociente entre el peso específico del suelo y el peso específico del agua a una temperatura determinada y expresada en la siguiente ecuación:

Los valores típicos de gravedades específicas para los sólidos del suelo son entre 2.65 y 2.72, destacando el mercurio con 13.6, el oro con 19.3, es decir 19.3 veces más pesado que el agua.

El peso específico relativo de una muestra se encuentra pesando la muestra seca y dividiendo por la diferencia entre la masa de muestra seca y la sumergida. Una vez obtenidos estos parámetros se calculan a partir de ellos el peso específico de las partículas sólidas de acuerdo a la siguiente expresión:

Es decir, que es la relación entre el peso de materia y el peso del agua destilada a 4ºC considerando volúmenes iguales (del agua es 1.00 a 4ºC).

MATERIALES:Balanza mecánica

Frasco Volumétrico

Mortero

Suministros de agua

Estufa

Termómetro

Recipientes

Malla N 4

Cucharon

Plastico para poder vaciar la muestra de suelo a la fiola

PROCEDIMIENTO

El suelo se pasa por la malla N °04

Se marca el recipiente para poder así diferenciarlo.

Se pesan las fiola solas.

Se coloca el suelo en la fiola de 250ml y se pesa.

Se vierte agua en la fiola con el propósito de saturar la muestra.

El siguiente paso sería colocar la fiola en la estufa hasta que hierva para sacar el aire del interior de la muestra.(PERO EN NUESTRO ENSAYO EL LABOATORIO LA ESTUFA ESTABA MALOGRADA)

Se llena con agua hasta un poco antes de la marca (se enraza) y se deja reposar por 1 dia

Se mide la temperatura del sistema.

Se pesa la fiola más el suelo y el agua.

Se pesa la fiola con agua hasta la marca.

CALCULOS Y RESULTADOS

Datos Obtenidos

1. Perforacion - Muestra E1 E2 E32. Profundidad 0.10-0.70 0.7-1.19 1.19-1.393. Temperatura 25 26 244. N° Frasco Volumetrico 10 15 165. Peso frasco + Peso suelo seco:gr 182,92 218,03 193,026. Peso Frasco :gr 122,23 135,24 89,767. Peso suelo seco (5-6) : gr 60,69 82,79 103,268. P. frasco + P. suelo + P. agua : gr 405,42 432,49 402,5

9. Peso frasco + Peso agua: gr 370,55 383,96 339,2110. Gs = g/[(g+i)-h] 2,35 2,42 2,5811. α 0,99886 0,9986 0,999112. Gs´= *Gs(corrección por temperatura)α 2,35 2,42 2,58

CONCLUSIONES

La gravedad específica del primer estrato es de 2.35



INFIORME FINAL DAVIS Ensayoss de Suelossss..!!!

Documents

Transcript of INFIORME FINAL DAVIS Ensayoss de Suelossss..!!!