Informe de Laboratorio de Geotécnia I
1
INTRODUCCION Se puede definir la Geotecnia como el conjunto de técnicas, tanto de campo como de laboratorio que permiten conocer el terreno para utilizarlo adecuadamente como elemento de construcción, bien directamente como material (en caminos, diques, canales, etc.), bien como soporte de una estructura determinada (cimentaciones). Este informe abarca los ensayos ensayos ms importantes importantes realizados realizados en las instalaciones laboratorio de suelos de la !.".#. (!ni$ersidad (!ni$ersidad "atólica de #sunción) #sunción) en las jornadas de $isita técnica, enfocadas al conocimiento prctico de la aplicación de los diferentes ensayos desarrollados de forma teórica en la ctedra de Geotecnia %. # continuación continuación se presentan los materiales utilizados, la metodolo&'a, los datos recabados y las respecti$as conclusiones de cada ensayo sobre la muestra obtenida del epartamento de San edro * +ona General osqu'n,.
Informe de Laboratorio de Geotécnia I
-
ENSAYO NRO. 1 HUMEDAD NATURAL EQUIPOS UTILIZADOS:
Estufa capaz de mantener la temperatura
ecipientes adecuados
inzas para manipular los recipientes calientes
DESCRIPCION DEL ENSAYO: 1. Selección de una muestra de suelo representati$a -. esaje de los recipientes limpios y secos con sus tapas . uesta de la muestra en los recipientes y se pesaje de los mismos. /. En una estufa se calienta a temperatura adecuada y se procede al pesaje la muestra seca. 0. El proceso se repite $arias $eces asta que el peso seco sea constante
RESULTADO: El resultado se representa en porcentaje con una cifra decimal , en este caso la umedad fue de 1/2.
CONCLUSION: 3a muestra del suelo que se tomó mostro un porcentaje de umedad del 1/2, por lo cual podemos concluir que est compuesto mayoritariamente por sólidos, ya que menos de la cuarta parte es a&ua.
Informe de Laboratorio de Geotécnia I
LIMITES DE ATTERBERG LIMITE LÍQUIDO EQUIPOS UTILIZADOS:
Estufa
"apsulas de porcelana
Esptula
"opa de "asa&rande
"incel (#canalador)
ecipientes
4alanzas
DESCRIPCION DEL ENSAYO: 1. "olocando la muestra de suelo en una capsula de porcelana se a&re&a a&ua en peque5as cantidades de forma que se obtu$o una pasta omo&énea -. Se transfiere la muestra a la copa de "asa&rande , moldendola de forma que en la parte central su espesura fue de apro6imadamente 17mm . Se di$ide la masa de suelo puesta en la copa en dos mitades con el cincel, aciendo una ranura8 /. Se procedio a &olpear la copa para contar la cantidad de &olpes necesarios para que dica ranura desaparezca y la masa de suelo se $uel$a a unir.
RESULTADO: El resultado se da a partir de un &rfico. 3a ordenada en escala lo&ar'tmica son los n9meros de &olpes y las absisas en escala aritmética son los tenores de umedad correspondientes. En base a este &rafico se obtiene la recta de tener de umedad correspondiente a -/ &olpes, el cual constituye el limite liquido del suelo, que se representa en porcentaje.
CONCLUSION:
Informe de Laboratorio de Geotécnia I
/ 3a muestra de suelo estudiada presento un 3.3 : 1;.<2, obtenida con la utilización del factor de corrección para -/ &olpes.
LIMITE PLASTICO EQUIPOS UTILIZADOS:
"apsulas de porcelana
Esptula
ecipientes
4alanzas
=arilla cil'ndrica para comparación
laca de $idrio de sup. Esmerilada
DESCRIPCION DEL ENSAYO: 1. 3a muestra de suelo fue colocada en una capsula de porcelana, a&re&ndole de a poco a&ua y amasando con una esptula asta conse&uir una masa omo&énea de consistencia plstica. -. >omando una peque5a parte de la muestra de 17 &r. apro6imadamente se empezó a amasarla formando un cilindro sobre el $idrio esmerilado . Se procedió de la si&uiente manera se amaso asta que el cilindro ten&a mm de dimetro, si este se fra&mentaba antes, se de$ol$'a a la capsula se le a&re&aba a&ua y se $ol$'a a amasar y si la masa alcazaba los mm se $ol$'a a amasar y se repet'a el procedimiento /. #l momento que el cilindro se fra&mento a los mm teniendo una lon&itud de apro6 177mm, se pasó a un recipiente adecuado para medir su tenor de umedad
RESULTADO: El resultado se da a partir de una media de por lo menos tres $alores de umedad considerados satisfactorios, debe ser e6presado en 2 redondeando para el entero ms pró6imo.
CONCLUSION: 3a muestra de suelo estudiada presento un 3.:;./2 . >ambién se alló el %:17 por lo que se puede decir que el suelo estudiado es una arena arcillosa.
Informe de Laboratorio de Geotécnia I
0
ANALISIS GRANULOMETRICO EQUIPOS UTILIZADOS:
4alanza
Estufa
ecipiente adecuado para &uardar la muestra sin $ariación de tenor de umedad
Serie de tamices
"epillo con cerdas metlicas
DESCRIPCION DEL ENSAYO: 1. e la muestra ori&inal se separo la cantidad necesaria para el ensayo -. Se pasó la muestra por los tamices correspondientes . ara la determinación de la fracción &ruesa del material, se peso el material retenido en el tamiz n9mero -77. /. ara la determinación de los finos pesar los diferentes pesos retenidos en cada tamiz menor al -77. 0. e acuerdo a los porcentajes retenidos se indica primeramente si el suelo es fino o &rueso, y lue&o si son finos, dependiendo si es arena fina , arena &ruesa o limos y arcillas
CONCLUSION: El porcentaje retenido en cada tamiz es predominantemente arena &ruesa .
Informe de Laboratorio de Geotécnia I
;
ENSAYO DE PERMEABILIDAD EQUIPOS UTILIZADOS:
ermemetro de 3ucita o metlico
>ubo piezómetro
ispositi$o de compactación
4alanza
isón de compactación
"ronometro
DESCRIPCION DEL ENSAYO: 1. Se prepara y calibra el permemetro -. Se sujeta el permemetro en el dispositi$o de compactación. Se compacto en con el pison en tres capas de 1cm de espesor . Se icieron las mediciones correspondientes /. Se coloca el permemetro en el recipiente poniéndole la tapa con su piezómetro , se lo lleno con a&ua , a continuación se izo fluir el a&ua una , dos o tres $eces durante $arios d'as para saturar la muestra. 0. Se fijaron tres marcas en el piezómetro y se midió el tiempo que el a&ua tarda en caer en cada $ez, con eso se procedió al clculo.
Informe de Laboratorio de Geotécnia I
?
ENSAYO DE COMPRESION SIMPLE EQUIPOS UTILIZADOS: rensa de compresión que ten&a un sistema de lectura de car&a relati$amente bajo. eform'metro con lectura de precisión de 7,71 mm como m'nimo. 4alanzas que permitan pesar nominalmente -77 &r. y 1077 &r. con resoluciones de 7,71 &r. y 7,1 &r. respecti$amente y sensibilidad compatible. >orno para tallado de las probetas o cilindro para compactar. ecipientes para determinación de umedad @olde bipartido para enrasar las probetas. aqu'metro con precisión de 7,1 mm. "ronómetro.
DESCRIPCION DEL ENSAYO: 1. e la muestra inalterada se labro un prisma cuyas bases eran paralelas, se coloca en el torno procurando centrarlo, y con la sierra de alambre o un cucillo, se efectuaron los cortes necesarios para ir formando la probeta cil'ndrica. -. Se colocó la probeta sobre un pedestal cie&o y en la parte superior de la probeta sobre un cabezal también cie&o para e$itar que la muestra drene. Se colocó también la membrana de &oma y se cerraron las lla$es de drenaje y contrapresión y se lleno de a&ua la celda tria6ial. . Se aplicó la presión e6terna deseada, seleccionando la $elocidad de rotura y ubicando el dispositi$o para la medida de las deformaciones. /. Se puso en marca la presa y se tomaron las lecturas de la deformación y de la fuerza ejercida sobre la probeta a inter$alos de 7,- 2 de deformación asta alcanzar el -2, a 7,02 asta alcanzar el ;2 y cada 12 de a' en adelante. .
RESULTADO:
Informe de Laboratorio de Geotécnia I
< eformación #6ialA ε
=
∆l
Lo
3oA altura inicial de la probeta e6presada en mm. ∆3A
el cambio de altura e6perimentado por la probeta, e6presado en mm.
Brea de la sección recta de la probeta en la dirección perpendicular al ejeA Ac =
Ao
(1 − ε )
#oA el rea inicial de la sección recta de la probeta e6presada en cm Cuerza a6ial, , aplicada a la probeta, e6presada en D&. P = Lect . Axial × Factor Aro
>ensión a6ial o tensión des$iadora ( 1 * ), e6presada en D&Fcm (σ 1 − σ -)
=
P Ac
Informe de Laboratorio de Geotécnia I
ENSAYO DE CONSOLIDACION EQUIPOS UTILIZADOS:
"élula de consolidación (consiste en una base r'&ida, un anillo para contener al cuerpo de prueba, piedras porosas y un cabezal r'&ido de car&amento).
"onsolidómetro.
iedras porosas.
@icrómetro de 7.71 mm. de precisión.
"ronómetro.
ecipientes adecuados.
Estufa.
4alanza con capacidad de 77 &r. y resolución de 7.1 &r.
>ermómetro &raduado.
DESCRIPCION DEL ENSAYO: 1. espués de la colocación de la célula de consolidación en el sistema de aplicación de car&a, se instalo el e6tensómetro y se aplico una presión de asentamiento para ajustar el equipo. -. Se procedio lue&o a transmitir car&as adicionales a la célula de consolidación en etapas, manteniéndose cada presión por cierto periodo de tiempo. . ara cada una de las etapas de presión, se icieron lecturas en el e6tensómetro de la altura del cuerpo de prueba, inmediatamente antes de car&amento y a continuación, en los inter$alos de tiempo de 17, -7 y 7 se&undosH 1, -, /, <, 10, y 7 minutosH 1, -, /, < y -/ oras respecti$amente contados a partir del instante de aplicación del incremento de car&a. /. "ompletadas las lecturas correspondientes al m6imo car&amento empleado, se efectuo la descar&a del cuerpo de prueba en etapas, aciéndose lecturas en el e6tensómetro.
Informe de Laboratorio de Geotécnia I
17 0. espués de ser alcanzado en la descar&a la presión de 17 Ia y $erificada la estabilización de la altura del cuerpo de prueba, se descar&ó totalmente el cuerpo de prueba e inmediatamente se retiro de la célula de consolidación el anillo con el cuerpo de prueba.
RESULTADOS: 3os resultados de este ensayo deben ser representados de la si&uiente maneraA
a) cur$a del 'ndice de $ac'os en función del lo&aritmo de la presión aplicada. b) "ur$as de consolidación (altura del cuerpo de prueba en función del lo&aritmo del tiempo) para todas las etapas de presión.
c) "ur$a del coeficiente de consolidación en función del lo&aritmo de la presión media en la etapa, con indicación del método empleado para la determinación del coeficiente de consolidación.
d) "ur$a lo&ar'tmica del coeficiente de permeabilidad en función del 'ndice de $ac'os, para los ensayos en que fue eco la determinación del coeficiente de permeabilidad.
e) "aracter'sticas de la muestra. ) "aracter'sticas del anillo de consolidación. !) @asa espec'fica aparente 9meda seca, tenor de umedad, 'ndice de $ac'os y &rado de saturación iniciales del cuerpo de prueba.
") >enor de umedad, 'ndice de $ac'os y &rado de saturación final del cuerpo de prueba.
CONCLUSION: El $olumen del suelo disminuye debido a la aplicación de un aumento de car&as, que se ace con el consolidómetro, el cual es controlado con un re&ulador de presión constante.
Informe de Laboratorio de Geotécnia I
11
ENSAYO DE COMPACTACION PROCTOR EQUIPOS UTILIZADOS:
4alanza
e&la de acero
Esptulas
"ilindro metlico peque5o con base y collar
"ilindro metlico &rande con base y collar
4ase r'&ida
apel de filtro
DESCRIPCION DEL ENSAYO: 1. Se fijo el molde cil'ndrico a su base , se acoplo el collar y se apoyo el conjunto en una base ri&ida -. En una bandeja se a&re&o a&ua re$ol$iendo &radualmente el material . 3ue&o se procedio a la compactación /. J se repitió la operación asta la obtención de cinco puntos.
RESULTADOS: Se obtiene una cur$a de compactación que nos brinda $arios datos como la masa especifica aparente, la umedad optima, y la cur$a de saturación.
CONCLUSION: e la muestra estudiada se realiza la cur$a y el dato importante fue la umedad optima que fue de 1;, K 1?2..
Informe de Laboratorio de Geotécnia I
1-
ENSAYO CBR EQUIPOS UTILIZADOS:
@olde cil'ndrico
=sta&o ajustable, placa perforada y tr'pode
esas de sobrecar&as
istón de penetración
"apsulas
e&la de acero biselada
4ase r'&ida
DESCRIPCION DEL ENSAYO: 1. "on la muestra inalterada, se tallo el molde con el cilindro y se saturo con a&ua por inmersión. -. 3ue&o de la saturación la probeta se pesa e inmediatamente se procede al ensayo de penetración . Se colocó la muestra sobre una sobrecar&a i&ual a la que ten'a, se lle$ó el conjunto a la prensa y se colocó de manera correcta. /. Se aplicó car&as a la muestra con el piston de penetración aumentando pro&resi$amente 0. Se re&istraron los datos necesarios
Informe de Laboratorio de Geotécnia I
1
ENSAYO DE COMPRESI#N TRIA$IAL UU . Ob%e&'(: Este ensayo tiene por objeto la determinación de las relaciones tensión8deformación, la resistencia al esfuerzo cortante de los suelos, de forma a obtener los parmetros resistente coesión y n&ulos de rozamiento interno del suelo y las trayectorias de tensiones totales y efecti$as de un suelo sometido a una presión e6terna, es decir, a una presión i&ual en todas las direcciones que se aplica a la muestra en$uelta en una membrana de &oma por medio del fluido que los rodea.
E*+',- /a&e0'ae- ,a0a - E2-a- de C/,0e-'32 T0'a4'a a) 4alanzas b) >alladores de di$ersos tama5os (sierras de alambre, cucillos, esptulas, etc.) c) "psula de aluminio d) @embranas de &oma e) @oldes para compactar probetas f) 4omba de $ac'o &) "elda tria6ial ) Sistema de aplicación de presiones i) rensa con capacidad y ran&o de $elocidades adecuadas y dispositi$os de medición de fuerza y deformación j) Sistema de medición de presiones intersticiales y cambio de $olumen I) iedras porosas ) apel de filtro l) Succionador para introducir la probeta en la membrana m) @olde bipartido para enrasar las probetas
Informe de Laboratorio de Geotécnia I
1/
P0e,a0ac'32 de a M+e-&0a e la muestra inalterada se labra un prisma cuyas bases sean paralelas, la cual se coloca en el torno procurando centrarlo, y con la sierra de alambre o un cucillo, que se desliza apoyando en las soleras del torno, se efect9an los cortes necesarios para ir formando la probeta cil'ndrica. Se ace &irar el torno y se si&ue cortando de la misma manera, asta lo&rar dar a la probeta la forma cil'ndrica. 3as muestras desprendidas son utilizados para la determinación del contenido de umedad inicial. Se saca la muestra del torno y se coloca en el enrasador para darle la altura adecuada.
P0ced'/'e2& Se coloca la probeta sobre un pedestal cie&o y en la parte superior de la probeta sobre un cabezal también cie&o para e$itar que la muestra drene. Se coloca la membrana de &oma y se cierran las lla$es de drenaje y contrapresión y se llena de a&ua la celda tria6ial. Se aplica la presión e6terna deseada, seleccionando la $elocidad de rotura y ubicando el dispositi$o para la medida de las deformaciones. Se pone en marca la presa y se toman las lecturas de la deformación y de la fuerza ejercida sobre la probeta a inter$alos de 7,- 2 de deformación asta alcanzar el -2, a 7,02 asta alcanzar el ;2 y cada 12 de a' en adelante. Se continua el ensayo una $ez alcanzada la rotura para ase&urar que ésta se aya producido. etenemos el ensayo si se re&istran ms de tres lecturas i&uales se&uidas o al alcanzar el -72 de la deformación. "lculos ealizadosA eformación #6ialA ε
=
∆l
Lo
3oA altura inicial de la probeta e6presada en mm. ∆3A
el cambio de altura e6perimentado por la probeta, e6presado en mm.
Brea de la sección recta de la probeta en la dirección perpendicular al ejeA Ac =
Ao
(1 − ε )
Informe de Laboratorio de Geotécnia I
10 #oA el rea inicial de la sección recta de la probeta e6presada en cm Cuerza a6ial, , aplicada a la probeta, e6presada en D&. P = Lect . Axial × Factor Aro
>ensión a6ial o tensión des$iadora ( 1 * ), e6presada en D&Fcm (σ 1 − σ -)
=
P Ac
C2c+-'32: Se determina la relación tensión8deformación, la resistencia al esfuerzo cortante de la muestra no consolidada y no drenada, de forma a obtener los parmetros resistentes de coesión y n&ulos de rozamiento interno del suelo.
Informe de Laboratorio de Geotécnia I
1;
ANE$OS
