Equivalent

UNIVERSIDAD NACIONAL DE TRUJILLO FACULTAD DE INGENIERÍA ESCUELA ACADÉMICO PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL

MTC E 114 MÉTODO DE ENSAYO ESTANDAR PARA EL VALOR EQUIVALENTE DE ARENA DE SUELOS Y AGREGADO FINO” “

CURSO: Mecánica de Suelos II

Estudiantes:     

Grados Palacios Juan Diego Gómez Paredes Littman Luján Ramírez Douglas Valdiviezo Carhuatanta César Augusto Mantilla Roldan Romario Turno 9:00-11:30 am Grupo 04

Docente: Dr. Alvarado Quintana Hernán Martín

TRUJILLO – PERÚ 16 de Diciembre-2017 i

I. Índice

Contenido I.

Índice ....................................................................................................................................... ii

II. RESUMEN ................................................................................................................................ 1 III.

OBJETIVOS ......................................................................................................................... 1

a. Objetivo principal .............................................................................................................. 1 b. Objetivo secundario .......................................................................................................... 1 IV.

FUNDAMENTO TEÓRICO ................................................................................................ 2

4.1 LA TEXTURA DEL SUELO (1) .......................................................................................... 2 4.1.1.

Fracción arcilla .................................................................................................................................................. 2

4.2. MÉTODO DE EQUIVALENTE DE ARENA (3) .............................................................. 5 4.3. CÁLCULOS (4) ..................................................................................................................... 5 V. PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL.................................................................................. 7 VI.

ETAPAS DEL PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL ..................................................... 8

VII.

ESQUEMA EXPERIMENTAL ............................................................................................ 9

VIII.

EQUIPOS, INSTRUMENTOS Y MATERIALES......................................................... 10

Tabla 1. Equipos, instrumentos y materiales ................................................................... 10 IX.

DATOS Y RESULTADOS ................................................................................................. 11

1. Datos experimentales..................................................................................................... 11 2. Resultados .......................................................................................................................... 11 X. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES ....................................................................... 12 1. Conclusiones ...................................................................................................................... 12 2. Recomendaciones ............................................................................................................ 12 XI.

REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS ................................................................................ 12

XII. ANEXOS ............................................................................................................................. 13

ii

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LABORATORIO DE MECÁNICA DE SUELOS II

II. RESUMEN El presente informe tiene como finalidad servir como una prueba de correlación rápida de campo, estableciendo las proporciones relativas de los suelos que pasan el tamiz N° 4. Consistiendo principalmente en la determinación del equivalente de arena, para ello se debe tener una muestra seca de suelo. Se procedió al tamizado por la malla N°4 de la muestra de suelo; se utilizaron materiales como una lata cilíndrica y una solución de cloruro cálcico, además con con ayuda del aparato de ensayo de equivalente de arena se determinó las proporciones respectivas de cada componente del suelo. Para ello se vertió una cantidad con lata a el cilindro graduado mediante el embudo, el cual tuvo una altura de 4 pulgadas de solución de cloruro cálcico; mediante la agitación y el lapso de tiempo apropiado de sedimentación, se procedió al uso del pisón de pie para determinar la lectura de arena, habiéndose tomando antes la lectura de la arcilla y limo. Con la aplicación de proporciones matemáticas sencillas se determinó los porcentajes de cada componente del suelo teniendo para la arena un SE de ……..; además mediante el uso de la carta de textura se estimó que el suelo se clasifica como ……………….

III.OBJETIVOS a. Objetivo principal 

Determinar la proporción relativa del contenido de polvo fino nocivo, o material arcilloso, en los suelos o agregados finos. Es un procedimiento rápido del campo

b. Objetivo secundario 

……….

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IV.FUNDAMENTO TEÓRICO 4.1 LA TEXTURA DEL SUELO (1) La textura de un suelo es la proporción de cada elemento en el suelo, representada por el porcentaje de arena (Ar), arcilla (Ac), y limo (L). Se considera que un suelo presenta buena textura cuando, la proporción de los elementos que lo constituyen, le brindan a la planta la posibilidad de ser un soporte que permita un buen desarrollo radicular y brinde un adecuado nivel de nutrientes. La textura del suelo depende de la naturaleza de la roca madre y de los procesos de evolución del suelo, siendo el resultado de la acción e intensidad de los factores de formación de suelo. 4.1.1. Fracción arcilla: En esta fracción se encuentran variados minerales secundarios, los cuales se clasifican en silicatos y no silicatos. Los primeros incluyen caolinita, montmorillonita, illita, vermiculita y alofán, entre otros, existiendo gran variación en la plasticidad, cohesión, adhesión, capacidad de intercambio catiónico y otras propiedades; debido a ello es la importancia el conocer el tipo de arcilla que predomina en un suelo. Los no filosilicatos incluyen: cuarzo y otras formas de sílice (SiO2); óxidos e hidróxidos de hierro, tales como hematita o goethita; óxidos e hidróxidos de aluminio tales como gibbsita; y carbonato de calcio. Parte del material mineral de la arcilla de los suelos es cristalino y parte amorfo. 4.1.2. Fracciones arena y limo: Las partículas de arena son casi siempre fragmentos de roca, sobre todo de cuarzo, existiendo además cantidades variables de otros minerales primarios. La composición mineralógica de estas fracciones sigue los principios vistos anteriormente y varía para los distintos suelos según la roca madre y el grado de meteorización. El limo está constituido por materiales heredados o transformados pero no tienen carácter coloidal. Es una fracción donde las transformaciones son mayores y su composición mineralógica se parece a la de las arcillas. Son partículas mono minerales en las que hay un alto contenido en filosilicatos de transformación o neo formación. 4.1.3. Clasificación de las partículas del suelo: En los suelos se separan tres clases de partículas por tamaño que son: arena, arcilla y limo. Para medir la composición granulométrica de un suelo, se realiza un análisis granulométrico o mecánico, el cual se basa en el hecho de que la velocidad de caída de las partículas del suelo a través del agua aumenta con el diámetro de las mismas; también se utilizan set de tamices de diferente tamaño de celda. En el siguiente cuadro se presentan dos clasificaciones: Sistema americano y Sistema internacional.


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Figura 1 Clasificación del suelo (5).

La dominancia de fracciones finas en un suelo, determina que tienda a retardarse el movimiento del agua y aire, siendo altamente plástico y fuertemente adhesivo cuando esté demasiado mojado. La expansión y contracción suele ser importante al mojarse y secarse alternativamente, y su capacidad de retener agua es alta. A este tipo de suelo, comúnmente se les llama “suelos pesados”, en contraste con los suelos arenosos que se les denomina “suelos livianos”. Sin embargo, suelos de

textura fina pueden poseer buenas características de drenaje y aireación, si tienen una buena estructura.


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4.1.4. Clases Texturales. Para determinar el tipo granulométrico o clase textural de un suelo, se recurre a varios métodos. Se utilizan cada vez más los diagramas triangulares, siendo el triángulo de referencia un triángulo equilátero, un lado del triángulo corresponde a la arcilla, el otro al limo, el tercero a la arena. Cada uno de sus lados se encuentra graduado de 10 en 10 y va de 0 a 100, y sobre la retícula se transporta la cantidad del elemento que representa. El interior del triángulo está dividido en casillas, cada una de ellas representa una clase textural de suelo caracterizado por las proporciones de los elementos dominantes.

Figura 2 Clase textual del suelo (5).


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4.2. MÉTODO DE EQUIVALENTE DE ARENA (3) Éste método de ensayo asigna un valor empírico a la cantidad relativa, finura y características del material fino presente en una muestra de ensayo formado por suelo granular que pasa el tamiz Nº4 (4.75 mm). El término “Equivalente de Arena” transmite el concepto que la mayoría de los suelos

granulares y agregados finos son mezcla de partículas gruesas, arenas y generalmente finos. Para determinar el porcentaje de finos en una muestra, se incorpora una medida de suelo y solución en una probeta plástica graduada que luego de ser agitada separa el recubrimiento de finos de las partículas de arena; después de un período de tiempo, se pueden leer las alturas de arcilla y arena en la probeta. El equivalente de arena es la relación de la altura de arena respecto a la altura de arcilla, expresada en porcentaje.

4.3. CÁLCULOS (4) a) El equivalente de arena se calculará con aproximación al décimo (0.1%), así: Equivalente de Arena (EA) =

Lectura de arena Lectura de arcilla

× 100

b) Si el equivalente de arena no es un número entero, anótese en el informe redondeando la fracción al número inmediato superior. (2) Por ejemplo si la “lectura de arcilla “es 8 y la “lectura de Arena “es 5,3

entonces el equivalente Arena es: (5,3 / 8) x 100 = 66,3 Desde que este Equivalente Arena no es un número entero, él se informaría como el próximo número entero más alto que es 67. c) Para obtener el promedio de una serie de valores de equivalente de arena, promédiese el número de valores enteros determinados como se describió anteriormente. Al igual que el caso anterior el Equivalente Arena Resultante debe ser redondeado al número inmediato superior. (2) Así por ejemplo:

Equivalentes Arenas calculadas: 42,1, 43,6 y 42,8 Equivalente Arena redondeadas al Número Entero inmediato superior: 43, 44, 43 UNIVERSIDAD NACIONAL DE TRUJILLO – LABORATORIO DE MECÁNICA DE SUELOS II

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Determínese el promedio de estos valores como sigue: EA = (43+44+43) / 3 = 43,3 Desde que el valor promedio no es un numero entero entonces para ser reportado, se deberá redondear este al entero inmediato superior, tal es el caso. EA = 44%


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V. PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL


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VI. ETAPAS DEL PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL


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VII.


ESQUEMA EXPERIMENTAL


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VIII.


EQUIPOS, INSTRUMENTOS Y MATERIALES Equipos Tapón de jebe (Fig. 3) Sifón (Fig. 3) Pisón de pie (Fig. 5) Tamiz N° 4 (Fig. 5) Embudo de boca ancha, probeta de mezclado (Fig. 6) Instrumentos Cilindro graduado de plástico acrílico (Fig. 7) Materiales Muestra de suelo seca (Fig. 8) Lata cilíndrica (Fig. 4) Solución de cloruro cálcico (Fig. 3)     



  

Tabla 1. Equipos, instrumentos y materiales

Fig. 3 : Montaje del sifón Fig. 4 : Lata cilíndrica Fuente: Lab. de Fuente: Lab. de Cerámicos Cerámicos y Suelos-UNT y Suelos-UNT

Fig. 6 : Embudo de boca ancha, probeta Fuente: Lab. de Cerámicos y Suelos-UNT

Fig. 5 : Tamiz N°4 Fuente: Lab. de Cerámicos y Suelos-UNT

Fig. 7 : Cilindro graduado Fig. 8 : Muestra de suelo seca de plástico acrílico Fuente: Propia Fuente: Lab. de Cerámicos y Suelos-UNT


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IX.DATOS Y RESULTADOS 1. Datos experimentales Tabla Nº1 :

2. Resultados

Discusión 

..


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X. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES 1. Conclusiones 

Aa



Aa



Aa



2. Recomendaciones 

A



A



A



A



XI.REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS (1) INVIAS, Especificaciones generales para la construcción de carreteras, normas INV E-133-07. Bogotá 2007 (2) MTC E 114-2000 Equivalente de Arena, Suelos y Agregados Finos (3) https://www.mtc.gob.pe/transportes/caminos/normas_carreteras/document os/manuales/EM-2000/seccion-01/mtc114.pdf

(4) https://www.mtc.gob.pe/transportes/caminos/normas_carreteras/document os/manuales/EM-2000/seccion-01/mtc114.pdf

(5) http://edafologia.fcien.edu.uy/archivos/Practico%203.pdf UNIVERSIDAD NACIONAL DE TRUJILLO – LABORATORIO DE MECÁNICA DE SUELOS II

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XII.


ANEXOS

12.1 CÁLCULOS


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12.2 FOTOS

Fig. Nº7 : Fuente: Lab. de Cerámicos y Suelos-UNT




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Fig. Nº 10: Fuente: Lab. de Cerámicos y Suelos-UNT

Fig. Nº 11: Fuente: Lab. de Cerámicos y Suelos-UNT

12.3 TABLA


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