Ensayos manuales para determinar la plasticidad y tenacidad del suelo

SUMARIO Para la práctica realizada se utilizaron los siguientes materiales: • • • • • • •

Balanza Estufa Espátula Recipientes de metal Balón aforado de 500 ml Embudo Tamices

Gravedad específica (norma (norma ASTM D854-58) D854-58) Según la norma ST! "#5$%5# p ara comenzar se necesita &ue el suelo este de lo más seco posible' por lo &ue se pone a secar en la estufa ( as) poder e*traer toda la +umedad posible del suelo, Se pesó el balón aforado -acio' ( despu.s con 500 ml de agua a temperatura ambiente' para posteriormente introducir el material, gitando el balón aforado entre 5%/0 minutos se pudo obser-ar el desprendimiento del o*igeno atrapado en el suelo, Se repitió el procedimiento para comparar los datos obtenidos ( lograr  una ma(or precisión ( as) despu.s introducir los datos obtenidos a la siguiente fórmula:

!"as#icidad (norma ASTM D4$4-5%)  "el suelo &ue pre-iamente se +ab)a puesto puesto a secar ( a tamizar' se tomo /00 g de la muestra &ue &uedó en el fondo' ( aplicando agua se buscó +acer unos rollitos con el suelo' +asta llegar a los  mm de diámetro, Buscando &ue se pudieran +acer  rollitos con la misma muestra para determinar el tipo de suelo con el &ue se estaba traba1ando' ( as) buscar si era arena' limo o arcilla,  s) tambi.n se utilizo utilizo una muestra muestra ( de1ándola de1ándola en la palma de la mano se +icieron +icieron unos unos golpe golpes s de manera manera +oriz +orizon onta tal' l' ( as) obse obser-a r-arr si la estru estruct ctura ura del del suelo suelo

adoptaba la forma de la mano o se dilu)a, Pudiendo obser-ar &ue tanta plasticidad ten)a el material con el &ue se estaba traba1ando, 2tra forma de poder -er la plasticidad es +acer esferas con el material ( de1ar caer  desde un metro de altura' en la práctica se +icieron ' se de1aron secar 3$ +oras para al otro d)a e-aluar con el suelo (a seco' ( as) e-aluar si .ste se desmoronaba con facilidad o manten)a su forma esf.rica,

MAR&O T'ORI&O Procedimientos de identificación para suelos finos o fracciones finas de suelo en el campo Estos procedimientos se e1ecutan con la fracción &ue pasa la malla 4 $0 6apro*imadamente 0'5 mm7, Para fines de clasificación en el campo si no se usa la malla simplemente se &uitan a mano las part)culas gruesas &ue interfieren con las pruebas, Dilatancia "espu.s de &uitar las part)culas ma(ores &ue la malla 4 $0' prepárese una pastilla de suelo +úmedo apro*imadamente igual a /0cm8 si es necesario a9ádase suficiente agua para de1ar el suelo sua-e pero no pega1oso, oló&uese la pastilla en la palma de la mano ( ag)tese +orizontalmente' golpeando -igorosamente contra la otra mano -arias -eces, ;na reacción positi-a consiste en la aparición de agua en la superficie de la pastilla' la cual cambia ad&uiriendo una consistencia de +)gado ( se -uel-e lustrosa, uando la pastilla se aprieta entre los dedos el agua ( el lustre desaparecen de la superficie' la pastilla se -uel-e tiesa ( finalmente se agrieta o se desmorona,
apro*imadamente' se amasa ( se -uel-e a rolar -arias -eces, "urante estas operaciones el contenido de +umedad se reduce gradualmente ( el esp.cimen llega a ponerse tieso' pierde finalmente su plasticidad ( se desmorona cuando se alcanza el l)mite plástico, "espu.s de &ue el rollo se +a desmoronado' los pedazos deben 1untarse continuando el amasado ligeramente entre los dedos +asta &ue la masa se desmorona nue-amente, l)nea ?,
  * ( (+,medo

-

Seco)  Seco )

. /00

Gravedad especifica Determinación de Gravedad especifica
G1S1 * 2 Ma#eria"  2 A3,a a 4 0& "onde:

2 * Ma#eria"   Ma#eria"

DATOS OT'6IDOS !RU'A MA6UA7 D' DI7ATA6&IA D'7 SU'7O !RO&'SO !ARA OT'6'R 7OS DATOS Se secaron 300 gramos de tierra o suelo en la estufa
!RU'A MA6UA7 D' T'6A&IDAD D'7 SU'7O !RO&'SO !ARA OT'6'R 7OS DATOS 7a p"as#icidad es una propiedad caracter)stica de las arcillas ( puede

•

usarse tambi.n como base para +acer pruebas sencillas en el campo,  una +umedad determinada' un suelo &ue contiene cantidades de apreciables de arcilla puede deformarse ( amarrarse en la mano sin desintegrarse, on ella se pueden formar cilindros largos ( delgados +asta con un diámetro de  mm, Para obtener los datos del ensa(o manual de tenacidad' se tomó en la palma de la mano una pe&ue9a porción de suelo mezclada con agua +asta &ue la misma +a(a tomado una consistencia mu( blanda, Teniendo la muestra de suelo blando en la mano se tomaron muestras más pe&ue9as para formar pe&ue9os cilindros largos ( delgados al frotarlo sobre la superficie plana de piso de azule1o &ue se encuentra en el área de traba1o del laboratorio' lamentablemente el tipo de suelo no permitió formar  cilindros tan delgados como de  mm de diámetro sin &ue se rompiera' notándose ,na comp"e#a fa"#a de resis#encia a "a #ensin9 (a &ue no conten)a pe&ue9as cantidades de arcilla,

!RU'A MA6UA7 D'7 'STADO '6 S'&O D'7 SU'7O !RO&'SO !ARA OT'6'R 7OS DATOS Para obtener los datos del ensa(o manual del estado en seco del suelo' se tomó en la palma de la mano una pe&ue9a porción de suelo mezclada con agua +asta &ue la misma +a(a tomado una consistencia mu( blanda' luego se formaron pe&ue9as bolitas de tierra o suelo' &ue posteriormente se lle-aron a casa para &ue &uedara e*puesta al secado en aire por un per)odo de 3$ +oras,  l otro d)a' las bolitas de tierra (a secas se de1aron caer desde una altura apro*imada de metro ( medio 6/,5 metros7' al momento de caer al suelo las bolitas se &uebraron +asta en  pedazos' luego se tomó otra bolita de suelo en la mano ( al momento de apretarla entre el pulgar ( el )ndice' la bolita de suelo se desmoronó fácilmente,

&O6T'6IDO D' +UM'DAD DATOS OT'6IDOS •

• •

Se pesaron inicialmente 300 gramos de suelo +úmedo' esto significa antes de ser sometido al proceso de secado,
GRA'DAD 'S!'&:;I&A D' 7OS SO7IDOS D'7 SU'7O  DATOS •

•

Se dispersaron /00 gramos de suelo seco en agua en una probeta o tubo de ensa(o ( se de1ó reposar,
DATOS &A7&U7ADOS &O6T'6IDO D' +UM'DAD

A@ G

Wh−WS J/00 Ws

'nsa
A@ G

−134 grs

134 grs

∗100  G $K,35A

'nsa
A@ G

−138 grs

138 grs

∗100  G $$,K3A

49.25

!romedio  *

− 44.92 2

=¿ 4=1085

GRA'DAD 'S!'&:;I&A D' 7OS SO7IDOS D'7 SU'7O

ma#eria" *

W material V material

ma#eria" *

Ws [( Wb + W H 2 O ) + Ws ]−( Wb+W H  2 O + Ws ) 100 grs

ma#eria" *

[( 658 grs )+ 100 grs ]−( 717 grs )

Gravedad específica * G1S1 * G1S1 *

2.43  gramos / cm 3 1 gramos / cm 3

=¿

 $14>

=2.43 gramos / cm 3

material aguaa 4 ºC 

R'SU7TADOS OT'6IDOS En base a los datos obtenidos luego de realizar los ensa(os correspondientes,  continuación se dan a conocer los resultados obtenidos del tipo de suelo ensa(ado, •

!RU'AS MA6UA7'S D'7 SU'7O

Identificación del suelo ensaado a trav!s de prue"as manuales 4ombre t)pico

7IMO

Resistencia en estado seco

D' MU? A@A A A@A

"ilatancia

Tenacidad

RA!IDA

D'I7 ? U'RADIBA

!ROM'DIO D'7 !OR&'6TA@' D' +UM'DAD 49.25

!romedio  *

− 44.92 2

=¿ 4=1085

GRA'DAD 'S!'&:;I&A D' 7OS SO7IDOS D'7 SU'7O

G1S1 *

2.43 gramos / cm 3 1 gramos / cm 3

=¿

 $14>

DIS&USIO6 D' R'SU7TADOS En la práctica 4o,/ se realizaron algunas pruebas de laboratorio para determinar  las propiedades de una muestra de suelo obtenida del área donde alguna -ez estu-o en proceso de construcción el !ódulo de r&uitectura, Tenacidad d.bil ( &uebradiza?, Pues el rollito de suelo 6+umedecido7 de  mm de diámetro se intentó rodar con la mano sobre la superficie plana de piso de azule1o' para e-aporar el agua, Pero no se logró' pues cada -ez &ue el suelo se amasaba e intentaba rodar con la superficie de azule1o se desmoronaba inmediatamente8 entonces se puede decir &ue el suelo estaba mu( cercano al l)mite plástico caracter)stico de las arcillas inorgánicas de ba1a plasticidad, El tercer ensa(o 6manual7 consistió en estudiar la resistencia en estado seco de la muestra de suelo' a una altura de / m se de1aron caer  bolitas de suelo ( todas se desmoronaron en pedazos más pe&ue9os, 2tra bolita de suelo se apretó con el dedo pulgar ( el dedo )ndice e inmediatamente se desmoronó, Por tanto esas caracter)sticas se a1ustan a los limos inorgánicos,
se traduce como la diferencia de peso entre el suelo +úmedo ( el suelo seco respecto al suelo seco' multiplicado por /00, En este ensa(o el porcenta1e de +umedad se realiza respecto al suelo seco debido a &ue es constante' en oposición el suelo +úmedo es -ariable 6en peso7, El segundo ensa(o 6e*perimental7 se basó en determinar la gra-edad espec)fica del suelo &ue fue de 3,$' esta densidad se obtu-o de la densidad del material partido la densidad del agua a $

ºC 

9 a esta temperatura la densidad del agua es

igual a / gcm ' al momento de utilizar el principio de r&u)medes sobre el cálculo del -olumen del suelo se obten)an gramos 6g7 sin embargo debido a la densidad del agua se pudieron obtener cent)metros cúbicos 6cm 7, Por tanto la gra-edad espec)fica es igual a 3,$' es una medida del -alor promedio de los granos del suelo ( en consecuencia permite clasificar el suelo,

&O6&7USIO6'S

•

•

•

En la dilatancia del suelo' las arenas limpias ( finas dan la reacción más rápida ( distinti-a' mientras &ue las arcillas plásticas no tienen reacción,
<)nea ?,

I7IOGRA;IA Puig de la Parra Juan B. “Geología aplicada a la ingeniería civil y fotointerpretación”. Lito Juventud. Universidad de Texas !""#$. %ec&nica de 'uelos To(o ) * Ju&re+ Badillo, -ico -odrígue+  /012

A6'COS

igura /

;i3,ra /1 
igura 3,

;i3,ra $, Para la muestra utilizada en las pruebas de dilatancia ( tenacidad' fue necesario a9adir agua' +asta el punto en &ue la muestra se sua-izara,

igura 

;i3,ra >,
igura $

;i3,ra 4,
igura 5

;i3,ra 51 Tras un dia de secado' se de1aron caer las muestras a /mt de distrancia' &uedando estas destrozadas' con lo &ue se determino las caracteristicas ( la resistencia en estado seco del suelo,

igura H

;i3,ra 1