INTRODUCCION : A grandes rasgos debemos tener en cuenta ciertos conceptos básicos de geo geotecnia con el afán de entender el tema de nuestra exposición. Tales conceptos son los mismos que manejan tanto laboratoristas viales, constructores civiles e Ingenieros. En el desarrollo de nuestro trabajo como profesionales nos encontraremos siempre vinculados al suelo como material de fundación y material de construcción .El trabajo que presentaremos esta orientado a definir y reforzar el procedimiento de la Gran Gr anul ulom omet etrí ría a y sus sus ensaye ensayess normal normalizad izados, os, basándon basándonos os en una bibliografía técnica y actualizada. En este desarrollo hemos contado con el apoyo de especialistas de laboratorio. Esperando sea una herramienta herramienta más m ás de refuerzo refuerzo a nuestra futura labor de profesionales profesionales
GRANULOMETRIA
Es la medición de los granos de una formación sedimentaria y el cálculo de la abundancia de los correspondientes a cada uno de los tamaños previstos por una escala granulométrica. El método de determinación granulométrico más sencillo es hacer pasar las partículas por una serie de mallas de distintos anchos de entramado (a modo de coladores) que actúen como filtros de los granos que se llama comúnmente columna de tamices. Pero para una medición más exacta se utiliza un granulometría láser, cuyo rayo difracta en las partículas para poder determinar su tamaño.
El Sistema Unificado de Clasificación de Suelos (SUCS) es un sistema de clasificación de suelos usado en ingeniería y geología para describir la textura y el tamaño de las partículas de un suelo. Este sistema de clasificación puede ser aplicado a la mayoría de los materiales sin consolidar y se representa mediante un símbolo con dos letras. Cada letra es descrita debajo (con la excepción de Pt). Para clasificar el suelo hay que realizar previamente una granulometría del suelo mediante tamizado.
Primera y/o segunda letra Segunda letra Símbolo
Definición Letra
G
S
M
C
O
Definición
grava
P
pobremente gradado (tamaño de partícula uniforme)
W
bien gradado (tamaños de partícula diversos)
H
alta plasticidad
L
baja plasticidad
arena
limo
arcilla
orgánico
Si el suelo tiene entre un 5-12% de finos pasando por el tamiz #200 se considera que ambas distribuciones de granos tienen un efecto significativo para las propiedades ingenieriles del material. Estaríamos hablando por ejemplo de gravas bien graduadas pero con limos. En esos casos se recomienda usar doble notación, por ejemplo: GW-GM correspondiente a "grava bien graduada" y "grava con limo" Si el suelo tiene más del 15% del peso retenido por el tamiz #4 (R #4 > 15%), hay una cantidad significativa de grava, y al sufijo "con grava" se le puede añadir el nombre del grupo, pero el símbolo del grupo no cambia. Por ejemplo, SP-SM con grava se refiere a "Arena pobremente graduada con limo y grava
Tabla de símbolos Símbolo Nombre del grupo del grupo
Divisiones mayores
grava > 50% de la fracción gruesa retenida en el tamiz nº4 (4.75 mm)
GW
grava bien graduada, grava fina a gruesa
GP
grava pobremente graduada
GM
grava limosa
GC
grava arcillosa
SW
Arena bien graduada, arena fina a gruesa.
SP
Arena pobremente graduada
SM
Arena limosa
SC
Arena arcillosa
ML
limo
CL
arcilla
grava limpia <5% más pequeña que el tamiz nº200
grava con >12% finos
Suelo granulares gruesos más del 50% retenido en el tamiz nº200 (0.075 mm)
Arena limpia arena ≥ 50% de fracción
gruesa que pasa el tamiz No.4 Arena con >12% finos
Suelos con finos limos y arcillas graduados límite líquido < 50 más del 50% pasa el tamiz
inorgánico
No.200 orgánico
OL
Limo orgánico, arcilla orgánica
MH
limo de alta plasticidad, limo elástico
CH
Arcilla de alta plasticidad
OH
Arcilla orgánica, Limo orgánico
Pt
turba
inorgánico limo y arcilla límite líquido ≥ 50
orgánico
Suelos altamente orgánicos
Clasificación AASHTO Los grupos incluidos en los suelos granulares son los siguientes:
A-4: El suelo típico de este grupo es un suelo limoso no plástico o moderadamente plástico, que normalmente tiene un 75% o más de material que pasa por el tamiz nº 200. También se incluyen en este grupo los suelos constituidos por mezclas de suelo fino limosos y hasta un 64% de gravas y arenas.
A-5: El suelo típico de este grupo es similar al descrito en el grupo A-4, salvo que suele tener carácter diatomáceo o micáceo, y pueden ser muy compresibles, como indica su elevado límite líquido.
A-6: El suelo típico de este grupo es un suelo arcillosos plástico, que normalmente tiene un 75% o más de material que pasa por el tamiz nº 200. También se incluyen en este grupo las mezclas de suelo fino arcilloso y hasta un 64% de gravas y arenas. Estos suelos, experimentan generalmente grandes cambios de volumen entre los estados seco y húmedo.
A-7: El suelo típico de este grupo es similar al descrito en el grupo A-6, salvo que que tiene las características de elevado límite líquido del grupo A-5, y puede ser elástico y estar sujeto a grandes cambios de volumen.
- A-7-5: Se incluyen en este subgrupo los suelos con un índice de plasticidad moderado en relación con el límite líquido y que pueden ser altamente compresibles, además de estar sujetos a importantes cambios de volumen.
- A-7-6: Se incluyen en este subgrupo los suelos con un índice de plasticidad elevado en relación con el límite líquido y que están sujetos a cambios de volumen muy importantes.
La clasificación realizada de esta manera se complementa con el índice de grupo, que permita caracterizar mejor cada suelo dentro de los grupos, ya que estos admiten suelos con porcentajes de finos y plasticidad muy diferentes. El índice de grupo de obtiene mediante la siguiente expresión: IG = (F - 35) [0,2 + 0,005 (LL – 40)] + 0,01 (F – 15) (IP – 10) Siendo: F: Porcentaje en peso que pasa por el tamiz nº 200 del material inferior a 75 mm, expresado en número entero. LL: Límite líquido IP: Índice de plasticidad.
Límite Líquido Esta propiedad se mide en laboratorio mediante un procedimiento normalizado en que una mezcla de suelo y agua, capaz de ser moldeada, se deposita en la Cuchara de Casagrande, y se golpea consecutivamente contra la base de la máquina, haciendo girar la manivela, hasta que la zanja que previamente se ha recortado, se cierra en una longitud de 12 mm (1/2"). Si el número de golpes para que se cierre la zanja es 25, la humedad del suelo (razón peso de agua/peso de suelo seco) corresponde al límite líquido. Dado que no siempre es posible que la zanja se cierre en la longitud de 12 mm exactamente con 25 golpes, existen dos métodos para determinar el límite líquido: - trazar una gráfica con el número de golpes en coordenadas logarítmicas, contra el contenido de humedad correspondiente, en coordenadas normales, e interpolar para la humedad correspondiente a 25 golpes.
Límite Plástico Esta propiedad se mide en laboratorio mediante un procedimiento normalizado pero sencillo consistente en medir el contenido de humedad para el cual no es posible moldear un cilindro de suelo, con un diámetro de 3 mm. Para esto, se realiza una mezcla de agua y suelo, la cual se amasa entre los dedos o entre el dedo índice y una superficie inerte (vidrio), hasta conseguir un cilindro de 3 mm de diámetro. Al llegar a este diámetro, se desarma el cilindro, y vuelve a amasarse hasta lograr nuevamente un cilindro de 3 mm. Esto se realiza consecutivamente hasta que no es posible obtener el cilindro de la dimensión deseada. Con ese contenido de humedad, el suelo se vuelve quebradizo (por pérdida de humedad) o se vuelve pulverulento.
Se mide el contenido de humedad, el cual corresponde al Límite Plástico. Se recomienda realizar este procedimiento al menos 3 veces para disminuir los errores de interpretación o medición.
PROCEDIMIENTO DE LABORATORIO (CLASIFICACION DE SUELO SEGÚN LA TEORIA Y CUADROS DE CLASIFICACION)
ESPECIFICACIONES DEL PROYECTO INTRODUCCION Se ha solicitado a los alumnos de Ing. Civil de la Universidad Alas Peruanas, por el Ing. Alejandro Quispe del curso de Mecánica de Suelos I, el estudio de suelos de una calicata (B) realizada en las inmediaciones del campus de la Universidad Alas Peruanas. El objetivo del estudio es presentar la descripción de la exploración geotécnica realizada, la que consiste en:
CLASIFICACION DE SUELO SEGÚN SUCS Y AASHTO
OBJETIVOS VER A QUE TIPO DE SUELO NOS ESTAMOS PRESENTANDONOS Y HACERLES LOS DEVIDOS ESTUDIOS PARA LA MEJORACION O VER SI ES EL ADECUADO PARA PODER ELBORAR UN PROYECTO DE PAVIMENTACION SEGÚN LAS NORMAS ESTABLECIDAS
CROQUIS DE UBICACIÓN DE CALICATA.
MATERIALES Los Materiales a utilizarse para la excavación y análisis de GRANULOMETRIA fueron las siguientes:
01 lampa 01 pico 01 barreta 01 Cuchara de muestreo Bolsas de muestreo para muestras de 5Kg y 25 Kg Cinta de seguridad tamices de la granulometría según la norma HORNO Espátula Franela Escoba Brocha
RESULTADOS OBTENIDOS DEL TAMIZADO
TAMIZ 3" 2 1/2 " 2" 1 1/2" 1" 3/4" 1/2" 3/8" #4 #8 #10 #16 #30 #40 #50 #80 #100 #200 FONDO
PESO RETENIDO 0.00 0.00 0.00 0.00 19.00 86.00 73.00 60.00 211.00 271.00 47.00 227.00 395.00 285.00 714.00 887.00 46.00 490.00 198.00
PROCEDIMIENTO DE CALCULO PARA HALLAR EL % RETENIDO,% RETENIDO ACUMULADO, % PASANTE)
TAMIZ 3" 2 1/2 " 2" 1 1/2" 1" 3/4" 1/2" 3/8" #4 #8 #10 #16 #30 #40 #50 #80 #100 #200 FONDO PESO TOTAL PORCENTAJE
PESO RETENIDO 0.00 0.00 0.00 0.00 19.00 86.00 73.00 60.00 211.00 271.00 47.00 227.00 395.00 285.00 714.00 887.00 46.00 490.00 198.00 4009.00 100.00 100.00
% RETENIDO 0.00 0.00 0.00 0.00 0.47 2.15 1.82 1.50 5.26 6.76 1.17 5.66 9.85 7.11 17.81 22.13 1.15 12.22 4.94
% RETENIDO ACUMULADO % PASANTE 0.00 100.00 0.00 100.00 0.00 100.00 0.00 100.00 0.47 99.53 2.62 97.38 4.44 95.56 5.93 94.07 11.20 88.80 17.96 82.04 19.13 80.87 24.79 75.21 34.64 65.36 41.75 58.25 59.56 40.44 81.69 18.31 82.83 17.17 95.06 4.94 100.00 0.00
AHORA PONDREMOS LOS (MM) DE CADA MALLA
TAMIZ(mm) 80.00 63.00 50.00 40.00 25.00 20.00 12.50 10.00 4.75 2.36 2.00 1.18 0.60 0.43 0.30 0.18 0.15 0.08
TAMIZ 3" 2 1/2 " 2" 1 1/2" 1" 3/4" 1/2" 3/8" #4 #8 #10 #16 #30 #40 #50 #80 #100 #200
GRAFICA DE LA GRANULOMETRIA:
100 90 80 70 60
E T N A S A P %
50 40 30 20 10 0 100.00
10.00
1.00
0.10
0.01
MALLA
RESULTADO LA CURVA NOS INDICA QUE TIENE UNA GRAN % DE PASANTES ATRAVES DE LAS MALLAS PRIMERAS Y DESPUES TIENE UN DEACOIMIENTO A LO LARGO DE LA CURVA AHORA SE HARAS LOS SIGUIENTES ANALISIS DE LA CURVA
TAMIZ
Hallando LOS DESILES DE LA GRANULOMETRIA D(10)= 0.03103198 D(30)= 0.07170073 D(60)= 0.31534042 ENTONCES EL COEFICIENTE DE UNIFORMIDAD Y CURVATURA SON LOS SIGUIENTES CC,CU (0.52536111 , 10.1617871) LIMITE LIQUIDO Y LIMITE PLASTICO ( NO PRESENTA)
VAMOS ALA SIGUIENTE CLASIFICACION (SUCS)
Símbolo Nombre del grupo del grupo
Divisiones mayores
grava > 50% de la fracción Suelo granulares gruesa retenida en el gruesos tamiz nº4 (4.75 mm) más del 50% retenido en el tamiz nº200 (0.075 mm)
arena ≥ 50% de fracción
gruesa que pasa el
GW
grava bien graduada, grava fina a gruesa
GP
grava pobremente graduada
GM
grava limosa
GC
grava arcillosa
SW
Arena bien graduada, arena fina a gruesa.
grava limpia <5% más pequeña que el tamiz nº200
grava con >12% finos
Arena limpia
tamiz No.4
SP
Arena pobremente graduada
SM
Arena limosa
SC
Arena arcillosa
ML
limo
CL
arcilla
OL
Limo orgánico, arcilla orgánica
MH
limo de alta plasticidad, limo elástico
CH
Arcilla de alta plasticidad
OH
Arcilla orgánica, Limo orgánico
Pt
turba
Arena con >12% finos
inorgánico limos y arcillas límite líquido < 50 orgánico Suelos con finos graduados más del 50% pasa el tamiz No.200 inorgánico limo y arcilla límite líquido ≥ 50
orgánico
Suelos altamente orgánicos
CLASIFICACION ASSHTO
EL INDICE DE GRUPO ES CERO PORQUE NO PRESENTA LIMITE LIQUIDO NI PLASTICO IG : 0
ENTONCES EL SUELO CLASIFICADO SEGÚN ASSHTO ES: (
)
CONCLUCIONES DE LA CLASIFICACION:
SEGÚN SUCS:
SEGÚN ASSHTO:
BIOGRAFIA Mapa geológico del cuadrángulo de Arequipa 36-S. Instituto Neológico Minero y Metalúrgico http://es.wikipedia.org/wiki/L%C3%ADmites_de_Atterberg JUARES BADILLO TOMO 1 Y 2 MECANICA DE SUELOS APLICADAS ALA PAVIEMNTACION
