REGISTRO DE PREFORACIONES
NORMAS : AASHTO T 86-70 ASTM D420 - 69
OBJETIVOS : 1. Enseñar Enseñar al estudi estudiante ante un método método para la obtenció obtención n de muestras muestras de suelo suelo alterado. alterado. 2. Capa Capaci cita tarr al estu estudi dian ante te para para obte obtene nerr una una indica dicaci ción ón de la var variaci iación ón,, segú según n la profundidad, del contenido de humedad natural del del suelo. 3. Recolectar inform información ación para dibujar dibujar un perfil perfil de suelos simple. simple. 4. Obtene Obtenerr una bolsa bolsa de suelo suelo para practi practicas cas posteri posteriore oress en el labor laborator atorio. io. Descr Describ ibir ir microscópicame microscópicamente, nte, estratos de suelos presentes en el subsuelo de la zona escogida.
BASE TEORICA
Los problemas de la ingeniería de suelo en la construcción comenzaron antes de los albores de la historia. La tierra en forma de ladrillos secados al sol o los revoques de fango con varillas o cañas, se usaron en la construcción de casas.
EQUIPOS : 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.
Barreta Pala draga Bols Bolsas as plás plásti tica cass Flexóm xómetro etro Fras Frasco coss de vidr vidriio Bala Balanz nzaa ele elect ctrón rónic icaa Horn Horno o eléc eléctr triico
PROCEDIMIENTO : 1. Escogida Escogida la zona zona para extraer la muest muestra ra , se debe quitar la male maleza za del lugar lugar (descapote (descapote)) luego con el barreno debe perforar hasta una profundidad de 0.25 mt., tomada la primera primera muestra de suelo depositándola depositándola dentro de una bolsa plástica plástica con su respectivo rotulo. 2. Se seguirá seguirá perforando perforando y tomando tomando muestras muestras cada cada 0.25 mt y donde la disconti discontinui nuidad dad del suelo lo amerite. 3. Se debe tener en cuenta cuenta donde se encuent encuentra ra el nivel nivel freátic freático o y registrarl registrarlo. o.
CONCLUSION La identi identifi ficac cación ión de un suelo, suelo, permite permite conocer, conocer, en forma forma cualitat cualitativa iva,, las propiedades propiedades mecánicas e hidráulicas del suelo, atribuyéndole las del grupo en que se sitúe, naturalmente, la experiencia juega un papel importante en la utilidad que se puede sacar de la clasificación.
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DETERMINACION DEL CONTENIDO DE HUMEDAD
NORMAS : ASTM D2216 - 71 OBJETIVO : Determinar la el contenido de humedad presente en el suelo, secando la muestra en la estufa y en el horno, para luego comprobar la eficiencia “E”.
EQUIPO DE LABORATORIO 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.
Horn Horno o eléc eléctr triico Bala Balanz nzaa 0.01 0.01 gr Fras Frasco coss de vidr vidriio Pala Tártara Sartén Fuente Fuente de de calor calor ( Estu Estufa fa elé eléctr ctric ica) a)
MUESTRA : Obtenida del registro de perforación ; realizado en la practica anterior, se realiza el cuarteo y la muestra obtenida debe ser representativa aproximadamente 500 gr.
BASE TEORICA El agua en los suelos se presenta en tres formas. Humedad mineralogica en estructura interna interna del miner mineral, al, la humedad humedad libre libre ocupada por los vacios y la humedad humedad absorbi absorbida da internamente. Durante un periodo suficiente para llegar a peso constante, lo que se logra generalmente generalmente en 18 a 24 horas en horno a 110 ºC. La humedad calculada en el laboratorio es la humedad absorbida y la humedad libre.
PROCEDIMIENTO:
Cuartear y homogenizar el suelo extraído de la perforación. Tomar 3 porciones de la muestra y determinar su humedad por el horno. Escoger 3 porciones de 100 gm cada uno y depositarlos en un sartén (P1). Someter el conjunto al fuego directo (mechero). Revolver y agitar constantemente. Colocar pedazos pequeños de papel del suelo para ir verificando que el suelo se encuentra seco. (Cuando el suelo pierde agua se torna mas claro). Suspender el proceso cuando los pedazos de papel no se doblen. Retirar del fuego y pesar pesar la muestra seca ( P2 ).
CALCULOS P1 = Peso del suelos humedo P2 = peso del suelo secado P3 = peso del recipiente P1- P2 Humedad = ---------* 100 P2 - P3
Humedad en estufa =
Eficiencia Eficiencia =
Peso del agua W% = -------------------- * 100 Peso suelo seco
P1 - P2 ---------- * 100 P2
Promedio humedades estufa ----------------------------------- * 100 Promedio humedades del horno
DATOS Y CALCULOS: Profundidad (metros) Recipiente No. Peso. Reci + suelo Humedo gr) Peso. Reci + suelo Seco Peso Agua Evaporada Peso Recipiente (gr) Peso suelo seco (gr) Contenido de humedad humedad (%)
PRUEBA PARA DETERMINACION DEL PESO ESPECIFICO
RELATIVO DE LAS PARTICULAS MINERALES CONSTITUYENTES DEL SUELO NORMAS : AASHO T 100 - 70 ASTM
D 854 - 58
OBJETIVOS : Determinar el peso especifico relativo de los sólidos de un suelo. Analizar el dato obtenido para la clasificación posterior del suelo.
MUESTRA : 60 gr. EQUIPO DE LABORATORIO : 1. 2. 3. 4.
Matraz Matraz aforado aforado de cuello cuello largo, largo, de 500 500 cc de de capacid capacidad ad Agua Disposi Dispositiv tivo o para calent calentar ar agua con con temperatur temperaturaa controlable controlable Una balan balanza za de un un centési centésimo mo de grado grado de aproxim aproximaci ación ón y capacidad capacidad no menor menor de 700 gm. 5. Estu Estufa fa elé eléct ctri rica ca 6. Termómetr Termómetro o de aproxim aproximaci ación ón de de 0,1 C graduado graduado hasta hasta 100 C 7. Un cuenta cuenta gotas gotas ( Gotero Gotero)) o una pipet pipeta. a.
BASE TEORICA En Mecáni Mecánica ca de Suelos Suelos se relaci relaciona ona el peso de las las dist distin intas tas fases fases con sus volúm volúmen enes es correspondientes, por medio del concepto de peso especifico, es decir, de la relación relación entre el peso de la sustancia y su volumen. volumen.
PROCEDIMIENTO PARA CALIBRACION DEL MATRAZ 1. Determinar Determinar el peso del matraz matraz seco y limpio limpio con una aproximación aproximación de 0.01 gm (Wf). (Wf). 2. Llénese Llénese el el matraz matraz con agua destilada destilada a la temperatura ambient ambiente, e, hasta la marca marca del del aforo aforo verificando el menisco. 3. Mídas Mídasee la tempera temperatura tura del agua agua contenida contenida en el matraz matraz con aproxim aproximac ació ión n de 0. 1 C , colocando el bulbo del termómetro en el centro del matraz, 4. Séquese Séquese cuidado cuidadosam sament entee el interi interior or del cuell cuello o del matraz matraz con un papel papel absorbe absorbente nte enrollado, respetando el menisco. 5. Pésese Pésese el matraz matraz llen lleno, o, con aproxim aproximaci ación ón de 0.01 0.01 gm. 6. Introduzca Introduzca el matraz matraz al baño baño maría maría hasta hasta que llegue llegue a la temperatur temperaturaa dentro del matraz matraz de 80°C, luego retire el exceso de agua del matraz, séquelo y péselo. 7. Retir Retiree el matraz matraz del baño maría maría y deje deje que vaya vaya reduci reducien endo do la temper temperatur atura, a, tomand tomando o lectura de temperaturas cada 5°C 5°C en forma forma descendente.
8. A medida medida que que se reduzca la la temperatu temperatura ra cada 5°C, vaya vaya agregando agregando agua al matraz matraz hasta el aforo verificando el menisco, hasta llegar a una temperatura de 30°C. Nota: La reducción de la temperatura debe hacerse en forma lenta debido a que cambio cambio bruscos de temperatura quiebran el el matraz.
PROCEDIMIENTO : 1. Pésese Pésese suelo húmedo húmedo en cantidad cantidad suficie suficiente nte como para tener aproximad aproximadame amente nte 150 gm de sólid sólidos os,, seca secarr este este mater materia iall en el horno horno,, tam tamizar izar por el tamiz tamiz # 4 y pesar pesar aproximadamente 60 gm de material seco y depositándolos depositá ndolos suavemente en el matraz. 2. El matra matrazz se llena llena con agua hasta hasta un poco mas de la mita mitad d del matraz matraz.. Y se coloca al baño maría maría durante 30 minutos aproximadam aproximadamente. ente. 3. Durante Durante ese lapso de tiempo tiempo debe hacer movim movimie ientos ntos suaves suaves al matraz matraz con el fin fin de que salga el aire contenido dentro del suelo. 4. Reti Retira rarr le matra matrazz y deja dejarr que que baje baje la temp temper erat atur uraa term termin inee de llen llenar ar hasta hasta el aforo aforo verificando el menisco, tome la temperatura dentro del matraz, séquelo y péselo.
CALCULOS : Ws Ss =--------------------Ws +Wfw-Wfsw
Donde : Ss
= Peso Peso espe especi ciffico rela relati tivo vo de los sól sólidos dos
Ws
= Pes Peso de de la la muestra stra seca seca 60 gm. gm.
Wfw Wf w
=Peso del Picnom Picnometro etro mas mas agua a la temperatur temperaturaa T= 32 32 C
Wfsw = Peso picnometro con agua mas muestra
CONCLUSION
Para determinar el peso especifico de las partículas sólidas de un suelo, en el caso de que este posea diversos tamaños, es conveniente dividirlo por medio del tamiz No 4 ( 4.75 mm ). La pequeña sección interior del tubo garantiza que el error cometido al suponer que se trata siempre del mismo volumen es muy pequeño.
ANALISIS GRANULOMETRICO MECANICO NORMAS : AASHTO T 87 ASTM D 421 Y D 422-63
OBJETIVO : Determi Determinar nar el porcentaje porcentaje de tamaños tamaños de las partícul partículas as que conforma conforman n la muestra muestra y la distribución de tamaños respectiva.
OBJETIVOS ESPECIFICOS: Determinar los coeficientes de concavidad y uniformidad.
EQUIPO DE LABORATORIO : • • • • •
Horno eléctrico ( fuente de calor ) Balanza Balanza de 0.01 gm Tártaras Fuente de agua Serie de tamices
MUESTRA : Suelo granular: 1200 – 1500gr Suelo fino : no menos de 1 kg – 800 gr
BASE TEORICA La forma de las partículas minerales de un suelo es de importancia en el comportamiento mecánico de este. Solamente en suelos gruesos, cuya granulometría puede determinarse por mallas, la distribución por tamaños puede revelar algo de lo referente a las propiedades físicas del material y los suelos finos se determina la granulometría por hidrómetro, en las ordenadas se refieren a porcentajes en peso, el la abscisa el diámetro de las mallas. ( eje de las abscisas abscisas en escala logarítmica logarítmica ), resulta preferible a la simple simple representación representación natural, resultan muy comprimidos, usando un modulo practico de escala. Como una medida simple de la uniformidad de un suelo, Allen Hazen propuso el Coeficiente de Uniformidad , D60 Cu= ------D10 En donde : D60 = Tamaño tal que, el 60 % , en peso, del suelo, sea igual o menor. D10 = Llamado por Hazen, diámetro efectivo ; es el tamaño tal que sea igual o mayor que el 10 %, en peso del suelo. En realida realidad, d, la relación relación anterior anterior es un coefici coeficiente ente de no uniformidad uniformidad , pues su valor numérico numérico decrece cuando la uniformidad uniformidad aumenta. Los suelos con Cu< 3 se consideran consideran muy uniforme ; aun las arenas naturales muy uniformes rara vez presentan Cu > 2. El análisis mecá mecáni nico co compre comprende nde todos los los método métodoss para para la separa separaci ción ón e un suelo suelo en dife diferen rentes tes fracciones, según sus tamaños. De tales métodos existen dos que merecen atención especial : el criba cribado do por mall mallas as y el análi análisi siss de una suspen suspensi sión ón del suelo suelo con un Hidró Hidrómet metro ro ( Densimetro ).
PROCEDIMIENTO : 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.
Toma Tomarr ± 100 1000 0 gm de mue muest stra ra Someter Someter la muestra muestra a un proceso proceso de secado secado en estuf estufa. a. Extraer Extraer 500 gm gm de de suel suelo o seco seco ( P1 P1 ) Someter Someter los 500 gm a proceso proceso de lavado lavado por el el tami tamizz No. 200 Recoger el suelo suelo retenido en la mall mallaa después de lavado y secarlo nuevamente nuevamente ; pesarlo y obtener P2. Hacer pasar pasar P2 por la serie serie de tamices, tamices, comenza comenzando ndo por el mínim mínimo o tamiz tamiz que deje pasar pasar 100% de la muestra. Continuar tamizando tamizando con movimi movimientos entos horizontales hasta llegar llegar al tamiz tamiz No. 200. Anotar Anotar en cada caso caso el peso del del suel suelo o retenido. retenido. Concluir Concluir el proceso con el el tamiz tamiz No. 200.
CALCULOS :
PESO RETENIDO % RETENIDO RETENIDO = -------------------- * 100 P1
% PASA = % PASA ( I- 1 ) - % RETENIDO ( I ) DATOS Y CALCULOS: P1=
GRANULOMETRIA P2= % Peso Peso
Tamiz Retenido
Retenido
DIAMETRO DE PARTICULAS (mm) Cu = D60/D10 = Cc = D3^2/D60*D10 =
Ret Ac Acum
% Que Pa Pasa
CONCLUSION El tamizado por mallas se usa para obtener las fracciones correspondientes a los tamaños mayores del suelo, generalmente se llega así hasta el tamaño correspondiente a la malla No.200 ( 0.074 mm). Así puede tenerse un punto de la curva acumulativa correspondiente a cada abertura. El método se dificulta cuando esta aberturas son pequeñas y por ejemplo, el cribado por la malla malla No. 200 suele requerir lavado para facilitara facilitara el paso de la muestra ( procedimiento procedimiento de lavado ). La forma de la curva de la distribución granulométrica del suelo, que proporciona un criterio de clasificación.
LIMITES DE ATTERBERG NORMAS : AASHTO T 89 89 Y T 68 68 ASTM D423 Y D66
OBJETIVO : Determinar el limite liquido, el limite platico y el índice de plasticidad.
EQUIPO DE LABORATORIO: • • • • • • • • •
Horno eléctrico eléctrico Platos o cápsulas de vidrio vidrio Balanza Balanza de 0.01 gm Vasija de evaporación Aparato de Casagrande Ranurador Tamiz No. 40 Fuente de agua Superficie lisa no absorbente.
MUESTRA : Suelo seco 500 gr BASE TEORICA Según su contenido de agua en orden decreciente, un suelo susceptible de ser plástico puede estar en cualquiera de los siguientes estados de consistencia definida por Atterberg.
1. 2. 3. 4.
Estado liquido, con las propiedades y apariencia de una suspensión. Estado semilíquido, con las propiedades de un fluido viscoso. Estado plástico, plástico, en que el suelo se comportan plásticamente. plásticamente. Estado semisólido, en el que el suelo tiene la apariencia de un sólido, pero aun disminuye de volumen al estar sujeto a secado. Estado sólido, en que el volumen del suelo no varia con el secado. 5.
Los anteriores estados son fases generales por los que para el suelo al irse secando y no existen criterios estrictos para distinguir sus fronteras. El establecimiento de estas ha de hacerse en forma puramente convencional. Atterberg estableció las primeras convenciones para ello, bajo el nombre general de Limites de Consistencia. Cuando la plasticidad se convirtió en una propiedad.
IP = LL - LP PROCEDIMIENTO : LIMITE LIQUIDO 1. Tomar ±150 ±150 gm de muestra muestra seca y tamizad tamizadaa por la malla malla 40 se deposita deposita en la vasi vasija ja de evaporación. 2. Agregar Agregar desti destilad ladaa dentro dentro de la vasij vasija. a. 3. Homogenei Homogeneizar zar la humedad humedad de la la muest muestra. ra. 4. Depositar Depositar la la muestra muestra suel suelo o - agua en la la cacerola cacerola de de Casagrand Casagrandee 5. Practicar una una ranura normalizada normalizada sobre la la superfic superficie ie de la muestra. 6. Comprobar Comprobar la la calib calibraci ración ón del del Aparato Aparato de Casagran Casagrande. de. 7. Acci Accion onar ar la mani manive vela la para produ produci cirl rlaa caíd caídaa de la cace cacero rola la un una una velo veloci cida dad d aproximada aproximada de 2 revoluciones revoluciones por segundo. 8. Contar Contar el numero numero de golpes golpes neces necesar arios ios para para que la ranura ranura se cierre cierre la lo largo largo un centímetros. 9. El nume numero ro de golpes golpes estan estan comprend comprendidos idos entre entre 40-30 40-30 , 30 – 20, 20 – 10 y 10 - 1 10. Tomar la muestra muestra de la zona de unión y determinar determinar su contenido contenido de humedad. 11. Retirar la muestra muestra del aparato de Casagrande y devolverla devolverla a la vasija vasija de de evaporación. 12. 12. Agre Agrega garr agua agua hast hastaa obte obtene nerr el # de golp golpes es com compren prendi dido do en el apar aparat ato o de Casagrande. 13. Repetir todo el procedimie procedimiento nto hasta obtener ± 5 golpes.
LIMITE PLASTICO : Se define como el contenido de agua por debajo del cual el suelo pierde sus propiedades y se agrieta.
1. 2. 3. 4. 5.
Tomar una muestra de suelo seco y llevarla al estado plástico ( ± 50% de humedad). Fabricar unos rollos sobre una superficie lisa no absorbente. Suspender el proceso de rolado cuando el diámetro de los rollos sea aproximadamente 1 /8¨ o 3.1 mm y se presenten grietas superficiales. Tomar tres porciones de la muestra y determinar su humedad. Calcular el limite plástico como el promedio de las tres humedades.
INDICE DE PLASTICIDAD : Se define como el rango de humedades en el cual el suelo se comporta como plástico. Se determina determina como :
IP = LL - LP
DATOS Y CALCULOS: LIMITE LIQUIDO No de Golpes Recipiente No Peso Recip+Mat. Humedo Peso Recip+Mat. Seco Peso de Agua Peso de Recip. Peso Material Seco % de Humedad
Limite Liquido LIMITE PLASTICO Recipiente No Peso Recip+Mat. Húmedo Peso Recip+Mat. Seco Peso de Agua Peso de Recipiente Peso Material Seco
% de Humedad
RECOMENDACIONES: -
Limp Limpia iarr perfec perfectam tament entee la cazuela cazuela de bronce bronce después después de cada ensayo ensayo y secarl secarlaa cuidadosamente . No dejar la muestra de suelo en la cazuela de bronce por un periodo de tiempo muy largo, esto permitiría la adhesión entre el suelo y la cazuela.
CONCLUSIONES
La plasticidad es una magnitud que tiene la utilidad para establecer correlaciones entre sus valores y las propiedades fundamentales del suelo ; estar correlaciones son fiables, por lo menos, para trabajar en las etapas iniciales de un proyecto, cuando la identificación de los suelos y su clasificación son importantes.
LIMITE DE CONTRACCION CONTRACCION NORMAS : ASTM D 427 61 OBJETIVO : Determinar el limite de Contracción del suelo.
EQUIPO DE LABORATORIO: • • • • • • •
Horno eléctrico eléctrico Fuente de agua Probeta Platos o cápsulas de vidrio vidrio Mercurio Balanza Balanza de 0.01 gm Tamiz No. 40
MUESTRA : Suelo seco pasado por tamiz No. 40 BASE TEORICA Una arcilla muy seca puede tener la consistencia de un ladrillo, con plasticidad nula, y esa misma, misma, con gran contenido co ntenido de agua, ag ua, puede pued e presentar las propiedades de un lodo semilíqui semilíquido do o, inclusive, las de una suspensión liquida. •
•
•
El limite de Adhesión, definido como el contenido de agua con el que la arcilla pierde sus propiedades de adherencia con una hoja metaliza, metaliza, por ejemplo, ejemplo, una espátula. Es de importancia e Agricultura El limite de Cohesión , definido como el contenido de agua con el que los grumos de arcilla ya no se adhieren entre si.
El limi limite te de contracción, contracción, frontera entre los estados de consist consistenci enciaa semisó semisóli lido do y sólido, definido con el contenido de agua con el que el suelo ya no disminuye su volumen al seguirse secando. De estos limites, solo el de contracción presenta un interés definido en algunas importantes de la Mecánica de Suelos. Este limite se manifiesta visualmente por un característico cambio
de tono oscuro oscuro a mas mas claro claro que el suelo suelo prese presenta nta en su proxi proximi mida dad, d, al irse irse secand secando o gradualmente gradualmente Atterberg lo determinaba medicione medicioness durante el proceso de contracción.
PROCEDIMIENTO : 1. Se toma una una muestr muestraa de suelo suelo y se pasa pasa por el tamiz tamiz No. No. 40, se seca seca con los los datos de el laboratorio anterior se tiene el limite liquido, se le suma a este valor un 30 % y se determina la cantidad de agua necesaria para obtener una pasta fluida. 2. Se agrega agrega la canti cantidad dad de agua agua estimad estimadaa a los 100 gm de la muest muestra ra y se homogeni homogeniza za el el suelo. 3. Se toma toma el peso de las cápsulas cápsulas de vidrio vidrio.. 4. Se vierte vierte el material material en las las cápsulas cápsulas dando suaves suaves golpecitos golpecitos para extraer el aire, se pesa la cápsula mas el material y se mete al horno durante 24 horas. 5. Se saca el material material del horno y se pesa, pesa, luego con el Mercurio se determina determina el el cambio cambio de volumen del suelo, de la siguiente forma : se toma el peso de un recipiente lleno de mercurio, luego se introduce la cápsula y esta desaloja una cantidad de mercurio ; se toma nuevamente el peso del recipiente con el mercurio, y posteriormente se realiza el mismo procedimiento con el molde de suelo. 6. Se repite repite el proceso para las tres muestra muestras. s.
Datos Limites de contracción S = humedad - ( ( (vol. Humedo - vol seco ) / W muestra seca) * δ ) * 100 δ
= densidad del agua
S promedio =
ENSAYOS DE COMPACTACION (PROCTOR MODIFICADO)
NORMAS : AASHTO T - 160 ASTM D - 1557
OBJETIVOS : Determinar la densidad seca máxima y la humedad optima del suelo en estudios mediante la realización del Proctor Modificado.
EQUIPOS DE LABORATORIO : • • • • • • • • • • •
Palas Tártaras Tamiz No. 4 Martillos Proctor Enrasador Molde Proctor Balanzas Fuente de calor ( estufa ) Sartén Fuente de agua Probeta
MUESTRA : Suelo seco pasado por el tamiz No. 4 (7500 gr) BASE TEORICA La compactación es el medio mas adecuado para regular las propiedades del suelo ; ya que es posible compensar las deficiencias en la calidad y deterioro de las propiedades por el aumento de la humedad. La expansividad es la única que no se mejora porque depende de la selección apropiada de los materiales. Se define define como el mejoram mejoramie iento nto artific artificia iall del suelo, de sus propiedades propiedades mecánica mecánicass por medios mecánicos. Se diferencia de la consolidación en que, el peso especifico del material crece poco a poco, bajo la acción natural de sobrecargas impuestas que provocan expulsión de agua por un proceso de difusión, ambos involucran disminución de volumen, por lo que son equivalentes. Hay factores que determinan la compactación, entre ellos tenemos :
a. b. c. d. e. f. g. h. i.
La naturaleza del suelo El método de compactación La energía especifica El contenido de agua del suelo antes de iniciar el proceso El sentido en que se recorra la escala de humedades al efectuar la compactación. El contenido original de agua del subsuelo : Recompactacion Temperatura Otras variables variables ( No. y espesor de las capas ; No. de pasadas, No. de golpes).
PROCEDIMIENTO :
1.
Tomar la muestra muestra de suelo pasado por el tamiz tamiz No. 4
2.
Dividir Dividir la muestra muestra anterior en varios montoncitos, montoncitos, cada uno con 2500 gr. de peso.
3.
Escoger el rango de humedades de acuerdo al tipo de suelo.
4.
Agregar a la primera muestra un contenido de humedad menor en un 2% de la humedad optima estimada.
5.
Homogeneizar la muestra y calcular el contenido de humedad.
6.
Pesar el molde Proctor antes de utilizarlo. utilizarlo.
7.
Deposi Depositar tar la muestr muestraa en el molde molde en 5 capas, capas, aplica aplicando ndo en cada cada capa 25 golpes golpes repartidos homogéneamente en toda la superficie. superficie.
8.
Al terminar terminar la ultima ultima capa retirar el collar collar del molde, enrasar enrasar el suelo compactado y pesar el conjunto. conjunto.
9.
Retirar el suelo compactado del molde.
10.
Repeti Repetirr el anteri anterior or procedi procedimi mient ento o para para las las otras otras dos muest muestras ras,, agrega agregando ndo un contenido contenid o de agua igual y mayor al 2% de la humedad optima estimada.
DATOS Y CALCULOS ENSAYO DE PROCTOR MODIFICADO
Localización :
Descripción :
EMPRESA :
Muestra :
Peso martillo lbs = No. de capas =
10.5 5 No No. de golpes = 25
DENSIDAD Peso molde + suelo compac (grs) Peso molde Peso suelo compactado Densidad suelo humedo (gr/cm3) Densidad suelo seco (gr/cm3) Densdidad de suelo seco (lbs/pie3)
HUMEDAD suelo hume (gr) suelo seco (gr) Peso agua evaporada (gr) Peso recipiente (gr) Peso suelo seco (gr) contenido humedad (%) DENSIDAD MAXIMA = HUMEDAD OPTIMA =
Diametro molde = 4" Altura Muestra = 4,58"
CONCLUSIONES
El método de Proctor se desarrolla para ir logrando en el laboratorio mayor acercamiento a los procesos de campo.
ENSAYO DE PERMEABILIDAD NORMAS : AASHTO T208-70 ASTM D2166-66
OBJETIVOS : Determinar el coeficiente de permeabilidad “ k” de un suelo granular en un permeametro de cabeza constante.
EQUIPOS : • • • • • • • • • •
Permeametro Permeametro de cabeza constante Piedras porosas Aparato compactador Mangueras Fuente de agua Cronometro Probeta graduada Recipiente plástico Calibrador y Flexómetro Balanza ( opcional )
MUESTRA : ARENA O ARCILLA BASE TEORICA Por continuidad Q = A * v pero v = ki La ley de Darcy se aplica aplica para la velocidad velocidad del flujo, flujo, que es proporcional a el gradiente hidraulico, esto es, el flujo en el suelo es laminar ; para suelos de partículas no muy gruesas, excluyendo gravas limpias , cantos rodados, etc. k : Coeficiente de permeabilidad del suelo. (unidades de velocidad). Es la velocidad del agua a través de un suelo, cuando esta sujeto a un I unitario, se Hay factores que influyen en la permeabilidad tales como :
a.
la relación de vacíos del suelo
b.
La temperatura del agua
c. d.
la estructura y estratificación del suelo la influencia por la presencia de agujeros, fisuras, etc. Las muestras usadas para Permeabilidad deben ser pequeñas para que : a. Puedan ejecutarse mas pruebas en menor lapso de tiempo b. Las muestras pequeñas son menos deleznables y quebradizos que las grandes.
DATOS Y CALCULOS Altura de cabeza = Altura muestra = Diametro Diametro = Area =
Tiempo (minutos)
Volumen (cm³)
CONCLUSIONES Un fluido circula por el suelo siguiendo caminos mas o menos tortuosos a través de los poros. Henry Darcy demostró, que para flujo flujo unidireccional unidireccional de agua a través de las arenas de la ciudad de Dijon, una ley, en la que se define una constante de permeabilidad K ( coeficiente de permeabilidad) y que tiene las dimensiones de una velocidad.
ENSAYO DE COMPRESION INCONFINADA 208 - 70 NORMAS : AASHTO T 208 ASTM D 2166 - 66
OBJETIVOS : Determinar el peso unitario, el modulo de elasticidad, la cohesión y el ángulo de fricción interna de un suelo cohesivo.
EQUIPOS : • • • • • •
Maquina de comprensión universal de suelos. Cuchillo Calibrador Balanza Horno Deformimetros
arcilla parda con vetas grises.). MUESTRA : Suelo puramente cohesivo ( arcilla
BASE TEORICA
Los Los suel suelos os que que está están n comp compues uesto toss de las las tres tres fase fases, s, pres presen enta tan n ampl amplia ia vari varied edad ad de deformaciones que son características y la falla que se produce es mas compleja que la de otros materia materiales les , como el acero y el hormigón. hormigón. Debido Debido a la naturaleza naturaleza compleja compleja de la resistencia resistencia a esfuerzo cortante de los suelos, se han probado muchos métodos de ensayo mas o menos exitosos.
PROCEDIMIENTO :
1. Extraer Extraer la la mues muestra tra del del tubo tubo de ensa ensayo yo.. 2. Sacar la muestra muestra en en el sentido sentido de de extracci extracción ón 3. Cortar dos cili cilindr ndros os a las condicio condiciones nes geomét geométrica ricass 1.5D < H < 2.0 D 4. Medir Medir las las dime dimensi nsione oness de la la muest muestra ra 5. Pesar Pesar el el cil cilin indr dro o de suelo suelo 6. Tomar una una porción porción de muest muestra ra para determi determinar nar la la humedad humedad .Colocar la muestra en el platillo inferior de la maquina. 7. Acciona Accionarr el plato plato superior superior hasta tocar levem levemente ente la la parte superior superior de la muestr muestra. a. -4 -3 8. Ajustar los deformimetros de carga ( 10 pulg) y deformación ( 10 pul). 9. Coloca Colocarr los los dia diale less en ceros ceros 10. Ajustar la velocidad de aplicación de la carga ( 3 mm / min. ) 11. Aplicar Aplicar la carga vertical, tomando la lectura del dial de carga para cada diez division divisiones es del dial de deformación, a esto se le denomina ensayo de deformación controlada. 12. Suspender el ensayo ensayo cuando falle falle la muestra. 13. Anotar la forma de falla y los cambios cambios en la muestra.
DATOS Y CALCULOS LECTURA DIAL
DIAL DEFORMACION
DEFORMACION UNITARIA
% DEFORMACION UNITARIA
ÁREA CORREGIDA
CONCLUSIONES
CARGA EN LIBRA
RESISTENCIA COMPRESION Lb/pulg2
RESISTENCIA A COMPRESION KG/CM2
Muchos problemas de asentamientos se pueden plantear correctamente con un simple caso de esfuerzo unidimensi unidimensional onal y de compresión, compresión, hay sin sin embargo, muchos otros problemas de deformación y falla del suelo que implican esfuerzos en tres dimensiones.
CONTROL DE COMPACTACION COMPACTACION ( METODO DEL CONO).
NORMAS: AASHTO T - 191 ASTM D- 550. OBJETIVOS: •
Determinar Determinar la humedad, la densidad seca y el porcentaje de compactación de una capa de suelo en el campo.
•
Saber utilizar utilizar el cono de arena para determinar determinar un control de compactación en el campo.
•
Aprender a calcular el volumen desalojado en el campo utilizando el cono de arena , basado en las diferentes diferentes características características del del terreno.
BASE TEORICA Se define define como el mejoram mejoramie iento nto artific artificia iall del suelo, de sus propiedades propiedades mecánica mecánicass por medios mecánicos. Se diferencia de la consolidación en que, el peso especifico del material crece poco a poco, bajo la acción natural de sobrecargas impuestas que provocan expulsión de agua por un proceso de difusión, ambos involucran disminución de volumen, por lo que son equivalentes. Los siguientes pasos se usan para realizar una compactación : • •
Ubicar y tomar muestras de los suelos que se usaran En el laboratorio laborator io se ensayan ensayan a distintas condiciones de compactación compact ación hasta encontrar encontra r las que garanticen un proyecto seguro. • Con el equipo de campo, se reproducen las condiciones de laboratorio adecuadas del proyecto pero en el campo. campo. verificar que la misma misma compactación lograda en el campo • Control de compactación para verificar con diferentes muestras al azar satisfagan las mismas condiciones de laboratorio para pa ra el proyecto.
EQUIPOS Y MATERIALES
METODO DEL CONO Y ARENA. • • • • • • • •
Frasco con cono y arena. Balanza de sensibilidad de 0.1 gr. Mona pequeña. Cincel. Platos perforados. Brocha y cuchara. Speedy ( Humedímetro Humedímetro ). ). Tártaras de aluminio o plástico.
Método del densímetro densímetro nuclear • •
Desierto nuclear Varilla de penetración
arcilloso compactado o granular Muestra: Suelo arcilloso
PROCEDIMIENTO 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.
Obtener los datos de humedad humedad optima y densidad densidad máxima. máxima. Investigar Investigar las especificac especificaciones iones de compactación. Pesar el conjunto conjunto del frasco frasco más arena arena inicia inicial. l. Escoger los sitios sitios de los ensayos ensayos ( especifi especificacione cacioness ). Limpiar Limpiar la superfic superficie ie del del terreno. Colocar Colocar el plato perforado perforado sobre el sitio sitio escogid escogido. o. Abrir una superficie superficie del mismo mismo del diámetro diámetro del plato y de profundidad igual al espesor espesor de la capa ( 10 cm). 8. Recoger el material material extraído de la perforación y pesarlo. pesarlo. 9. Determinar Determinar la humedad humedad del material material extraído extraído de la perforación. perforación. 10. Limpi Limpiar ar el interi interior or del del hueco, acomodar acomodar las las piedras piedras grandes grandes que se se hayan hayan removido removido.. 11. Coloca Colocarr el el fras frasco co en en posi posici ción ón inve invert rtida ida,, sobr sobree el el plato. plato. 12. Abri Abrirr la la válv válvul ulaa para para per permi miti tirr la caída caída lib libre re de la la aren arena. a. 13. Cerr Cerrar ar la la vál válvu vula la cuan cuando do ces cesee la la caí caída da de la la are arena. na. 14. Retir Retirar ar y pesar pesar el conjun conjunto to del del frasc frasco o más más arena arena restan restante. te. 15. Recoger Recoger la la arena arena del del hueco, hueco, limp limpia iarl rlaa con con los tamic tamices es y repeti repetirr todo el proceso proceso para para otros ensayo.
DATOS Y CALCULOS Peso frasco + arena lleno =
Densidad de la arena = Densidad max seca en el laboratorio= Peso frasco+arena (después de vaciado) = Peso de la vasija max material= K del cono =
ENSAYO DE DENSIDAD EN EL CAMPO ENSAYO No. ABSCISA ABSCISA PROFUNDIDAD MATERIAL PESO FRASCO Y ARENA INICAL PESO FRASCO Y ARENA RESTANTE PESO ARENA TOTAL USADA CONSTANTE DEL CONO PESO ARENA EN EL HUECO DENSIDAD DE LA ARENA VOLUMEN DEL HUECO PESO DEL MATERIAL EXTRAIDO HUMEDO % HUMEDAD PESO DEL MATERIAL EXTRAIDO SECO DENSIDAD DEL MATERIAL LBS/PIE 3 DENSIDAD MAX. LAB. LBS/PIE 3 % HUMEDAD OPTIMA LAB. % DE COMPACTACION TERRENO % DE COMPACTACION ESPECIFICADA
CONCLUSIONES En esta experienci experienciaa no se pudo apreciar apreciar el procedimi procedimiento ento realizado realizado con el densímet densímetro ro nuclear nuclear que es más rápido rápido y más precis preciso o que el realiza realizado do con el cono. Además Además que la determinación de la densidad en el suelo en el campo, es importante saber la densidad en el
suelo, debido a que de esta depende la compactación compactación que debe dicho suelo, suelo, para saber si es o no apto para la construcción de una obra.
