“AÑO DE LA INTEGRACIÓN NACIONAL Y EL RECONOCIMIENTO DE
NUESTRA DIVERSIDAD”
CARRERA ACADÉMICO PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL LABORATORIO DE MECÁNICA DE SUELOS
INFORME. PRÁCTICA N° 01. DOCENTE:
INTEGRANTES:
1. PRESENTACION. PRESENTACION. El presente informe tiene da a conocer los medios mas sencillos y comunes utilizados para la “ IDENTIFICACION VISUAL Y DESCRIPCION DE LOS SUELOS
GRUESOS Y FINOS” que se desarrollan IN SITU (en el mismo lugar), lugar) , es muy útil para todos nosotros como futuros ingenieros civiles el saber identificar los diversos tipos de suelos sin necesidad de tener que recurrir a un laboratorio, estos procedimientos que se indican nos dan una breve noción de los tipos de suelos, pero debemos de necesariamente recurrir a un laboratorio para saber su índice de plasticidad, para saber su resistencia a la fuerzas, y saber si el agua produce o no variaciones de volumen en ciertos tipos de suelos, ya que la gran mayoría de las arcillas son nocivas y dañinas en diversos tipos de edificaciones. El informe cuenta con un detallado análisis de descripción de los suelos, ayudando al estudiante su fácil identificación mediante la ayuda de tamices e instrumentos fácilmente al alcance nuestro. Además se tiene por objeto que después de haber realizado las practicas para reconocer los tipos de suelos por sus propiedades, se espera tener una mejor noción de identificación de los suelos, se cuenta al final del presente, los procedimientos detallados paso a paso para una sencilla comprensión de quien pueda tener al alcance este trabajo. Los estudiantes.
2. OBJETIVOS. 2.1 OBJETIVOS GENERALES. El objetivo general de la práctica N° 1 es la siguiente: a) Saber identificar y describir los diversos tipos de suelos in situ, utilizando el método visual además de hacer su respectiva descripción.
2.2 OBJETIVOS ESPECIFICOS. Los objetivos específicos de la práctica N° 1 son las siguientes: a) Describir los suelos gruesos por su granulometría en arenas, bloques, bolones y gravas, procedimiento que se logrará haciendo uso de los tamices. Además de describir los suelos finos que se clasifican en arcillas, limos y turba. b) Identificar los suelos gruesos por su tamaño, forma angulosidad, estableciendo
ciertos
parámetros
que
nos
permiten
el
fácil
entendimiento, así como también saber identificar a los suelos finos, mediante su olor, su color y por sus características tales como: la tenacidad, la plasticidad, la resistencia al estado seco y la dilatancia. c) Conocer los procedimientos más adecuados para saber diferenciar los diversos tipos de suelos (gruesos y finos) en el sitio de donde se obtiene la muestra. d) Saber diferenciar adecuadamente las arenas de las gravas, así como también las arcillas de los limos y las turbas, puesto que la arcilla es dañino más que los demás materiales.
3. MARCO TEÓRICO. 3.1 GENERALIDADES. Por la identificación visual de los suelos, se entiende el reconocimiento del tipo de suelo que normalmente se realiza en el terreno sin la ayuda de equipo alguno. Es muy importante para nosotros como futuros ingenieros saber la identificación visual de los suelos como una etapa previa para el estudio de la mecánica de suelos y necesaria para el trabajo profesional. 3.2 IDENTIFICACION Y DESCRIPCION DE SUELOS GRANULARES. 3.2.1 TAMAÑO. a. Bolones.- Partículas de roca que pasan una abertura cuadrada de (12”) y son retenidas por el tamiz de (3”).
b. Bloques.- Partículas de roca que no pasan una abertura de (12”). Los bloques y bolones no están considerados en el sistema unificado de clasificación de suelos. c. Grava.- Partículas de roca que pasan por el tamiz de (3”) y s on retenidas por el tamiz N° 4.
- Grava Gruesa: Son partículas que pasan por el tamiz de 3” y son retenidos por el tamiz de ¾”.
- Grava Fina: son partículas que pasan por el tamiz de ¾” y son retenidos por el tamiz N° 4.
d. Arena.- son las partículas de roca que pasan por el tamiz N° 4 y que son retenidas por el tamiz N° 200. Tiene las siguientes subdivisiones. - Arena Gruesa: Son las partículas que pasan por el tamiz N° 4 y que son retenidas por el tamiz N° 10.
- Arena Media: Son las partículas que pasan por el tamiz N° 10 y que son retenidas por el tamiz N° 40.
- Arena Fina: Son las partículas que pasan por el tamiz N° 40 y que son retenidos por el tamiz N° 200.
3.2.2 TAMAÑO MÁXIMO DE LAS PARTÍCULAS. Para los componentes de grava y arena, descríbase el rango de los tamaños de las partículas dentro de cada componente como se define en 3.2.1. Por ejemplo: - Al efectuar la granulometría especificar: alrededor del 20% compuesto de
grava fina, alrededor del 40% es arena fina, alrededor de 10% de arena gruesa, etc…
Tamaño de arena.- Si el tamaño máximo de la partícula es del tamaño de arena, descríbase esta como fina, mediana, o gruesa usando el examen visual y mediante ensayos manuales simples que se pueden realizar IN SITU. Por ejemplo: -
el tamaño máximo de la partícula es el de arena mediana.- Tamaño de grava.- Si el tamaño máximo de la partícula es de la grava, descríbanse el tamaño máximo como el del tamiz mas pequeño que pasará la partícula.
-
Si el tamaño máximo de la partícula es de 1 ½”, entonces nos indica que pasa el tamiz 1 ½” y queda retenida en el tamiz ¾.
3.2.3 GRADACION O GRADUACION. a. Bien Graduado.- Tiene buena representación de todos los tamaños de partículas desde la mayor hasta la más pequeña.
b. Mal Graduado.- Son uniformes, la mayoría de las partículas tienen casi el mismo diámetro y tienen ausencia de uno o más tamaños intermedios.
3.2.4 ANGULARIDAD Describe la angulosidad de la arena, únicamente tamaños gruesos (bolones,bloques y grava), se dividen en anguloso, sub-angulosos, subredondeados y redondeados de acuerdo con los criterios que a continuación se especifican con un intervalo de angulosidad:
DESCRIPCIÓN. CRITERIOS.
Partículas ANGULOSA
POR EJEMPLO.
con
bordes
angulosos y agudos y caras relativamente
planas
o
pulidas.
SUB-
Partículas similares a las
ANGULOSA
angulosas pero con bordes algo redondeados.
Partículas con los lados REDONDEADA suavemente curvos y sin bordes.
Partículas con casi todas SUB
las caras planas pero con
REDONDEADA bordes
y
redondeados.
esquinas
3.2.5 FORMA. Solo por este procedimiento se puede describir la grava, bolones y bloques, como plana (chata), alargada y plana (chata) y alargada. Si las muestras no cumplen con los criterios establecidos entonces no se indicara la forma, además se deberá de indicar el porcentaje aproximado de las partículas que tienen determinada forma. Por ejemplo: un tercio de las partículas de grava son planas (chatas). Donde: La longitud es la dimensión mayor. El ancho es la dimensión intermedia. Espesor es la dimensión menor. DESCRIPCIÓN.
CRITERIOS.
PLANAS O
Cuando:
CHATAS
Ancho/ Espesor > 3
ALARGADAS
Cuando:
POR EJEMPLO.
Longitud/ Ancho > 3
PLANAS Y
Cuando se cumplen las dos
ALARGADAS
condiciones
anteriores
de
planas (chatas) y alargadas.
3.2.6 PROCEDIMIENTOS PARA IDENTIFICAR SUELOS DE GRANO GRUESO. Todos estos procedimientos a continuación descritos se deben llevar a cabo con la ayuda de los respectivos tamices que definen los intervalos de grava, arena y finos:
El suelo será considerado grava si se estima que el porcentaje de grava es mayor que el de arena. El suelo será considerado como arena si se estima que el porcentaje de grava es menor que el porcentaje de arena. El suelo es considerado arena o grava limpia si se estima que el porcentaje de suelos finos es menor del 5% o menos. Para describir en el informe se debe de escribir primero el tipo de suelo que predomina, luego se escribe el suelo que tiene segundo orden en importancia. Por ejemplo: si se adjunta en el informe como GRAVA LIMOSA (GM) CON BOLONES, nos indicará que este tipo de suelo predomina la grava con presencia de limo y pequeña cantidad de bolones. 3.3 IDENTIFICACION Y DESCRIPCION DE SUELOS FINOS. - LIMO.- Es el suelo que pasa por el tamiz N° 200, que es ligeramente plástico o no plástico y que exhibe poca o ninguna resistencia cuando se seca al aire. Para la clasificación de suelos, un limo es un suelo de grano fino, o la porción fina de un suelo con un índice de plasticidad menor que 4.
- ARCILLA.- Es el suelo que pasa por el tamiz N° 200, puede exhibir la plasticidad dentro de un rango de contenidos de humedad, y que tiene una considerable resistencia cuando se encuentra seca al aire. Para su clasificación, una arcilla es un suelo de grano fino, o la porción fina de un suelo con un índice de plasticidad igual o mayor a 4.
- TURBA.- Es un suelo compuesto principalmente de materiales vegetales en varios estados de descomposición usualmente con un olor a materia orgánica descompuesta, un color marrón oscuro a negro, además tiene una consistencia esponjosa y una textura que varía de fibrosa a amorfa.
- ARCILLA ORGÁNICA.- una arcilla con suficiente contenido orgánico como para influir en las propiedades del suelo. Por clasificación, una arcilla orgánica es un suelo que sería clasificado como arcilla, excepto que el valor de su límite líquido después de secada en el horno es menor que el 75% de dicho valor antes de secarse. - LIMO ORGÁNICO.- Es un limo con suficiente contenido orgánico como para influir en las propiedades del suelo. Por clasificación, un limo orgánico sería clasificado normalmente como limo excepto por que su límite líquido después de secase en el horno es menor que el 75% del dicho valor antes de secarse. -ARCILLA CON PRESENCIA DE LIMO.- Es aquel suelo que esta compuesto mayormente de arcilla y que presenta un mínimo o bajo contenido de limo. - LIMO CON PRESENCIA DE ARCILLA.- Es aquel suelo que está compuesto en su mayoría por limo y que tiene índices de presentar baja o mínima arcilla. 3.2.7 PROCEDIMIENTOS PARA IDENTIFICAR SUELOS FINOS. Estos procedimientos se pueden llevar con la ayuda de una espátula, agua, y con los materiales que queremos identificar (limo y arcilla), son muy útiles pero no suficientes, puesto que son tradicionales y no son ensayos de laboratorio: 3.2.7.1 DILATANCIA.- Es la capacidad de que el agua ascienda a la superficie de un suelo fino: PASO 1: Escogemos suficiente material para moldear una esfera de aproximadamente 15mm de diámetro, lo moldeamos y agregamos agua, hasta que nuestro suelo adquiera consistencia blanda pero que no sea pegajosa.
PASO 2: Con una pequeña navaja o una pequeña espátula, aplanamos la esfera de nuestra muestra en la palma de una de nuestras manos.
PASO 3: Agitamos horizontalmente golpeándola contra la otra manos varias veces.
PASO 4: Observamos la reacción que tiene cuando aparezca el agua sobre la superficie del suelo, el cual mostrara una nula o alta consistencia gelatinosa de aspecto brillante.
PASO 5: IObservamos los datos obtenidos y comparamos con el siguiente cuadro:
DESCRIPCION.
CRITERIOS.
LIMO.
Presenta nula dilatancia y no hay cambios visibles en la muestra.
LIMO ARCILLOSO
En el limo arcilloso aparece lentamente agua sobre la
Y
superficie de la muestra mientras se sacude, en la
ARCILLA LIMOSA.
arcilla limosa aparece en agua con mayor rapidez.
ARCILLA.
Aparece rápidamente agua sobre la superficie de la muestra mientras se la sacude y desaparece rápidamente al estrujarla.
3.2.8 PLASTICIDAD O TENACIDAD. PASO 1: Escogemos el material suficiente para formar unas pastillas o rollitos alargados.
PASO 2: Enrollamos con la mano sobre una superficie lisa o entre las palmas de las manos hasta formar rollitos de unos 3 mm de diámetro y que tengan una considerable longitud. Si la muestra esta muy húmeda para hacer fácilmente los rollos, extienda una capa delgada para que pierda agua por evaporación.
PASO 3: Si los rollitos se rompen fácilmente o no tienen una longitud considerable entonces no tienen plasticidad y se considera limos, caso contrario son arcillas.
PASO 4: Los datos obtenidos los obtenemos y anotamos, luego los comparamos con la siguiente tabla: DESCRIPCION
CRITERIOS No puede formarse rollos delgados, se deshacen
LIMO
con facilidad y no se pueden formas rollitos de mas de 2 cm de longitud.
Difícilmente pueden formarse rollitos pero tardan un LIMO ARCILLOSO
poco mas en deshacerse, pudiendo obtener se rollitos de hasta 5 cm de longitud.
Se pueden formar rollitos casi fácilmente y se ARCILLA LIMOSA
deshacen al alcanzar una longitud promedio de hasta 9 cm.
Se ARCILLA
forman
rollitos
fácilmente
y
tardan
en
deshacerse, se rompen al alcanzar longitudes superiores a los 10 cm.
3.2.10 RESISTENCIA AL ESTADO SECO. PASO 1: Escogemos el material suficiente para moldear esferas de 25mm aproximadamente, hasta que tenga la consistencia de una masilla, agregando agua si es necesario. PASO 2: Dejamos que se seque a temperatura ambiente o por medios artificiales siempre y cuando que la temperatura no exceda de los 60° C. PASO 3: Luego de que las bolitas estén secas, presionamos con los dedos y comparamos con la tabla siguiente e identificamos si son limos o arcillas:
DESCRIPCION.
CRITERIOS.
NINGUNA (LIMO)
La muestra seca se desmorona a la simple manipulación.
BAJA (LIMO ARCILLOSO)
La muestra seca se desmorona hasta pulverizarse con ligera presión de los dedos.
MEDIANA (PRECENCIA
La muestra seca se rompe en fragmentos o se
EQUILIBRADA DE
desmorona con presión considerable de los dedos.
ARCILLA Y LIMO) ALTA (ARCILLA
Se romperán cuando se presione con el pulgar
CLIMOSA)
sobre una superficie dura, no se puede romper presionando con los dedos.
MUY ALTA (ARCILLA)
No podrá romperse la muestra seca al aprisionarla con el pulgar sobre una superficie dura.
NOTA.- hay ciertos tipos de arcillas y de limos que no pueden cumplir con estas características, como por ejemplo: la arcilla magra que tiene las mismas propiedades que un limo y tiene baja o mediana plasticidad. Existen además ciertos tipos de material orgánico que tienen las mismas características de una arcilla, los cuales podrán diferenciarse por su olor y su en algunas ocasiones por su color (puesto que existen arcillas negruzcas). 3.3.1 OBSERVACIONES COMUNES A LOS SUELOS FINOS.
COLOR.- Debido a que con la variación de humedad varié el color, es siempre recomendable dar el color del suelo “ in situ” (en el terreno), colores
muy oscuros son muchas veces indicación de alto contenido orgánico, colores claros indican suelos inorgánicos. Por lo tanto el color es muy útil para la identificación de suelos orgánicos.
OLOR.- Las muestras frescas de suelos orgánicos tienen un olor característico de materias orgánicas como oliendo a putrefacción, el cual se hace mas notable en las muestras frescas, en caso de que la muestra este seca se puede revivir el olor calentando una muestra previamente humedecida. Cuando el olor no es usual se debe de indicar en el informe. ESTADO DE HUMEDAD.- Se clasifican en suelos secos, húmedos, muy húmedos y saturados. Como se indican a continuación:
DESCRIPCIÓN.
CRITERIOS.
SECOS
Ausencia de humedad, seca al tacto.
HÚMEDOS
Húmeda pero sin presencia visible de agua.
Generalmente cuando el suelo está a MUY HÚMEDOS
unos escasos centímetros sobre el nivel freático.
SATURADOS
Generalmente aquel suelo que esta por debajo del nivel freático. Agua visible.
CONSISTENCIA.- Para suelos intactos de partículas finas, se describe la consistencia como: muy blanda, blanda, firme, dura y muy dura. De acuerdo con los siguientes criterios.
DESCRIPCION.
CRITERIOS.
MUY BLANDA
El dedo pulgar penetra en el suelo por más de 25 mm.
BLANDA
El dedo pulgar penetra en el suelo aproximadamente 25 mm.
FIRME
El dedo pulgar hace mella a aproximadamente unos 6mm
DURA
El dedo pulgar no hace mella en el suelo; penetra rápidamente con la presencia de humedad.
MUY DURA
La uña del pulgar no hace mella en el suelo.
COMENTARIOS ADICIONALES.- Deben hacerse comentarios tales como la presencia de raíces y de grava aislada, así como dificultad al realizar la perforación, así como la presencia de micas o lentes. También se debe de tener muy en cuenta la información geológica del suelo, para identificarlo como tal.
LA TURBA que es una mezcla compuesta principalmente de tejidos vegetales en estados variables de descomposición con una textura generalmente fibrosa a amorfa, usualmente de color carmelita oscuro a negro, con un olor orgánico o a putrefacción, deberá designarse como suelo ALTAMENTE ORGÁNICO e identificarse como turba, PT, y no se someterá a los procedimientos de ensayo que se describen en los procedimientos. IDENTIFICACION PRELIMINAR.
El suelo es de grano fino si contiene más del 50% de partículas finas.
El suelo es grueso si contiene menos del 50% de partículas finas.
4. EQUIPOS Y MATERIALES.
-Tamices.- los tamices son mallas por las que pasan las muestras, y gracias a estos tamices podemos identificar si son suelos finos, o son suelos finos. Las mallas las hay de diferentes tamaños, desde la de 12” hasta la más mínima que es
el N° 200 que nos indica que hay 200 agujeros por pulgada cuadrada.
- Espátula o cuchilla.- Esta herramienta la usamos para ayudarnos de que no queden grandes muestras en los tamices, además nos sirve para aplanar las muestras de suelos finos en la prueba de dilatancia. - Brocha o Escobilla. Nos sirve para limpiar los diferentes tamices, para que no queden muestras pequeñas tales como suelos finos o arenas. - Agua.- Este material es muy importante puesto que gracias al agua se puede identificar si el suelo es arcilloso o limoso, pruebas que se pueden hacer en el mismo lugar donde se extrae la muestra - Muestras de terreno.- necesitamos además materiales tales como suelos grueso y suelo fino, para luego con la ayuda de los instrumentos y materiales antes mencionados se detectan que clase de suelo es la muestra.
6.- RECOMENDACIONES.
Luego de realizar la identificación y descripción de los suelos (IN SITU), creemos que es necesario llevar a cabo las siguientes recomendaciones: a) Los diversos procedimientos para identificar los suelos en el campo, no son suficientes para llevar a cabo la ejecución de un proyecto, para que el proyecto sea completo es necesario llevar a cabo los ensayos de laboratorio para determinar el grado de plasticidad, la resistencia al estado
seco, el cambio de volumen con la presencia de agua, etc. Solo cuando se efectúe el análisis completo de los suelos se puede llevar a cabo la ejecución de obras. b) Se recomienda tener en cuenta que hay diversas variedades de arcillas, algunas de las cuales no cumplen con los requisitos, por ejemplo pueden haber arcillas que tengan un bajo índice de plasticidad o existir suelos limosos que pueden tener elevada resistencia al estado seco, estos tipos de suelos son demasiado pocos los cuales comúnmente no se encuentra en el campo, y de ser así entonces debemos de saber algunas de sus características especiales. c) Es necesario también controlar la cantidad de agua agregado a las muestras de arcilla y de limos, puesto que si se aumenta mucha cantidad de agua, la muestra adquiere mayor plasticidad pudiendo haber así ciertos errores, por eso para controlar el agua, la mezcla no debe de estar saturada ni al momento de tenerlo entre las manos pegarse en cantidades considerables.
7.- CONCLUSIONES.
Luego de haber llevado la práctica N° 01 se llego a las siguientes conclusiones. a) Describimos los suelos gruesos por su granulometría en arenas, bloques, bolones y gravas, procedimiento que se logró haciendo uso de los tamices. Además se pudo describir los suelos finos que son: turba, arcilla y limos. b) Identificamos los suelos gruesos por su tamaño, forma, angulosidad, estableciendo ciertos parámetros que nos han permitido tener una más fácil identificación, así como también se aprendió a identificar los suelos finos: mediante su olor, su color y por sus características tales como: la tenacidad, la plasticidad, la resistencia al estado seco y la dilatancia.
c) Conocimos los procedimientos más adecuados para saber diferenciar los diversos tipos de suelos (gruesos y finos) en el sitio de donde se obtiene la muestra, entendiendo siempre que solo esto es un procedimiento preliminar que no nos indica ciertos valores que son necesarios para tener u obtener la resistencia del terreno, etc. d) Supimos diferenciar adecuadamente las arenas de las gravas, así como también las arcillas de los limos y las turbas, puesto que la arcilla es dañino más que los demás materiales.
8.- BIBLIOGRAFÍA Y WEBGRAFÍA.
MECÁNICA DE SUELOS- Juárez Parillo.
MECÁNICA DE SUELOS- Rico Rodríguez.
www.monografias.com/mecanica_de_suelos/
www.monografias.com/limos_y_arcillas/
APUNTES DEL CURSO DE MECANICA DE SUELOS I, ASI COMO TAMBIEN DEL LABORATORIO DE MECANICA DE SUELOS.
