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UNIVERSIDAD POLITÉCNICA SALESIANA
CAMPUS SUR
MECÁNICA DE SUELOS I TEMA:
CONSISTENCIA Y CLASIFICACION SUCS Y ASSHTO INTEGRANTES: o o
BRYAN LOGACHO JUAN RUIZ
GRUPO 2/ING. CIVIL
MEDIADOR PEDAGÓGICO
ING. HUGO TORRES.MSC
QUITO-ECUADOR
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Contenido 1.
TEMA. .................................................................................................................................... 3
2.
JUSTIFICACIÓN. ..................................................................................................................... 3
3.
OBJETIVOS............................................................................................................................. 4 GENERAL. .................................................................................................................................. 4 ESPECÍFICOS. ............................................................................................................................. 4
4.
TRABAJOS DE CAMPO. ......................................................................................................... 5
5.
TRABAJOS DE LABORATORIO. .............................................................................................. 5
6.
CÁLCULO Y RESULTADOS. ..................................................................................................... 6 Limite Líquido. ........................................................................................................................... 6 Limite Plástico. .......................................................................................................................... 7 Índice de Plasticidad. ................................................................................................................. 8 Humedad Natural. ..................................................................................................................... 8 Límite de Contracción. .............................................................................................................. 9
7.
CONCLUCIONES................................................................................................................... 10
8.
RECOMENDACIONES. ......................................................................................................... 11
9.
ANEXOS ............................................................................................................................... 12
10.
BIBLIOGRAFÍA. ................................................................................................................ 14
Ilustración 1. Unión por golpes ................................................................................................... 12 Ilustración 2. Medición de unión. ............................................................................................... 12 Ilustración 3. Medición de unión ................................................................................................ 12 Ilustración 4. Copa de Casagrande. ............................................................................................. 12 Ilustración 5. Rollos de Suelo. ..................................................................................................... 12 Ilustración 6. Rollo más delgado de suelo................................................................................... 12
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1. TEMA. Contenido de agua, límites de consistencia y clasificación SUCS y ASSHTO.
2. JUSTIFICACIÓN. A principios de 1900, Atterberg, desarrolló un método para describir la consistencia de los suelos de grano fino con contenidos de agua variables. A muy bajo contenido de agua, el suelo se comporta más como un sólido frágil. Cuando el contenido de agua es muy alto, el suelo y el agua fluyen como un líquido. De tal manera que el estudio de la consistencia del suelo, indica de manera cualitativa cual va a ser su comportamiento mecánico, da una referencia de su resistencia además de su factor que influye de gran manera como es el contenido de humedad.
Por tanto, dependiendo del contenido de agua, un suelo se puede encontrar en estado sólido, semisólido, plástico y líquido.
El contenido de agua con que se produce el cambio de estado varía de un suelo a otro y en mecánica de suelos es fundamental conocer el rango de humedades, para el cual el suelo presenta un comportamiento plástico, es decir, la propiedad que presenta los suelos hasta cierto límite sin romperse. Límite Líquido (LL).- Es la frontera comprendida entre los estados Semi-liquido y Plástico, definiéndose como el contenido de humedad que requiere un suelo
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previamente remoldeado, en el que al darle una forma trapecial sus taludes fallen simultáneamente, cerrándose la ranura longitudinalmente 13mm., sin resbalar sus apoyos, al sufrir el impacto de 25 golpes consecutivos, con una frecuencia de 2 golpes por segundo, en la Copa de Casagrande, teniendo una altura de caída de 1 cm.
El Límite Liquido, se define también como el contenido de humedad que requiere un suelo para presentar una resistencia al esfuerzo cortante de aproximadamente 25 gr/cm2, independientemente de su mineralogía.
Límite Plástico (LP).-Es la frontera comprendida entre el estado plástico y semi-sólido. Se define como el contenido de humedad que posee un cilindro de material en estudio de 11 cms. de longitud y 3.2 mm. de diámetro (formado al girarlo o rolarlo con la palma de la mano sobre una superficie lisa) al presentar agrietamientos en su estructura.
Límite de Contracción (LC).-Es la denominación que recibe arbitrariamente el material que se encuentra entre los estados semi-sólido y sólido, quedando definido su valor con el contenido de humedad que tiene el suelo, en el cual tras un secado posterior ya no provoca disminución de volumen.
3. OBJETIVOS. GENERAL. Determinar los límites de consistencia de un suelo y clasificarlo según SUCS y ASSHTO. ESPECÍFICOS.
Calcular el contenido de agua para el determinado número de golpes. Graficar la curva de flujo, y encontrar el contenido de agua a los 25 golpes, como se especifica en la norma ASTM 4318. Determinar el índice de plasticidad. Determinar el límite de contracción. Indicar si el suelo ensayado, es un limo o una arcilla de acuerdo a la carta de plasticidad.
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4. TRABAJOS DE CAMPO. NORMAS REFERENCIALES. ASTM D 2216-98 Tamaño máximo de la partícula (100% que pasa)
>2mm 4.75mm 9.5mm 19.0 mm 37.5mm 75.0mm
Tamaño del tamiz estándar
N⁰ 10 N⁰4
3/8 -in ¾ -in 11/2-in 3 -in
Masa mínima recomendada del espécimen de ensayo húmedo para el contenido de humedad a ± 0.1% 20g 100g 500g 2.5kg 10kg 50kg
Masa mínima recomendada del espécimen de ensayo húmedo para el contenido de humedad a ± 1% 20g 20g 50g 250g 1kg 5kg
La norma NTC 129 y ASTM D75 expone algunas técnicas para el muestreo que son efectivas para asegurar que las muestras de ensayo de agregados sean representativas. La muestra principal está compuesta por varias porciones de diferentes partes del todo. El número mínimo de estas partes es de 10 y su masa combinada no debe ser menor que las cantidades de la tabla siguiente:
5. TRABAJOS DE LABORATORIO. NORMAS REFERENCIALES.
C 136 Método de ensayo para el análisis granulométrico para árido fino y grueso. C 702 Práctica para reducir el tamaño de las muestras de los áridos en obra al tamaño de ensayo. E 11 Especificaciones de las mallas para los tamices de ensayo. D 438 Ensayo para limite líquido, limite plástico, índice de plasticidad, límite de contracción. D 3282-09 Clasificación ASSHTO. D 2487-06 Clasificación SUCS.
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6. CÁLCULO Y RESULTADOS. El suelo utilizado es previamente tamizado por el tamiz #40, lo que quiere decir que el tamiz #200 retiene el 100% del suelo, teniendo así los siguientes porcentajes: %FINO %ARENA %GRAVA
0 100 0
En laboratorio obtenemos los siguientes datos: LIMITE LIQUIDO MASA MASA % RECICPIENTE+ RECIPIENTE + HUMEDAD MASA HUMEDA MASA SECA 20.99 28.02 25.69 49.57% 24.58 31.64 29.22 52.16% 21.22 28.33 25.8 55.24% LIMITE PLASTICO 21.51 23.26 22.93 23.24% 20.83 22.37 22.08 23.20% HUMEDAD NATURAL 28.48 55.49 49.41 29.05% 27.84 57.92 51.09 29.38%
# DE # MASA GOLPES RECIPIENTE RECIPIENTE 38 20 13
62 51 0 86 67 311 2
Limite Líquido. Cálculo para contenido de humedad: 38 :
% = % =
.−. .
100
100
% = 49.57%
20 :
% = % =
.−. .
100
100
% = 52.16%
13 :
% =
100
7
% =
.−. .
100
% = 55.24%
Realizamos el grafico para determinar el Limite Liquido a 25 golpes.
LIMITE LIQUIDO 56% 55% 54%
D A D53% E M U52% H %
51% 50% 49% 10
15
20
25
30
35
# DE GOLPES.
Donde el . . = 51.2%
Limite Plástico. Cálculo para contenido de humedad: : % = % =
.−. .
100
100
% = 23.24%
: % = % =
.−. .
% = 23.20%
100
100
40
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Limite Plástico es el promedio de los dos contenidos de humedad: % =
23.24 + 23.30 2
% = 23.27%
.. = 23.27%
Índice de Plasticidad. = = 51.2 23.27 = 27.93
Humedad Natural. Cálculo para contenido de humedad: : % = % =
.−. .
100
100
% = 29.05%
: % = % =
.−. .
100
100
% = 29.37%
Determinamos el promedio. % =
29.05 + 29.37 2
% = 29.2%
Con la Masa de la Muestra Húmeda = 221.73 g y el contenido de humedad, calculamos la Masa de la Muestra Seca.
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=
=
%+1 221.73 29.2% + 1
= 171.62
Límite de Contracción. # GOLPES LL MASA CAPSULA M CAP + SUELO HUMEDO M CAP + SUELO SECO % HUMEDAD MASA MERCURIO EN CAPSULA DENSIDA DEL MERCURIO VOLUMEN DEL SUELO HUMEDO MASA DEL MERCURIO DESPLAZADO VOLUMEN DEL SUELO SECO
= =
ℎ
100
27.77 17.41 17.41
= 59.5 %
. . = ∆ . . = 59.5 34.2 . . = 25.3%
100
∆ = ∆ =
27 20.96 g 48.73 g 38.37 g 59.5 234.84 g 13.54 g/cm3 17.34 cm3 154.1 g 11.38 cm3
100
17.34 11.38 17.41
∆ = 34.2%
1 100
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7. CONCLUCIONES. 1. Mediante los diferentes ensayos realizados se determinó la Consistencia del Suelo obteniendo los siguientes datos: %W LL LP IP LC
29.20% 51.20% 23.27% 27.93% 25.30%
2. Para la clasificación SUCS.
De acuerdo a la carta de plasticidad, concluimos que el símbolo del suelo es CH, es decir, arcilla grasa arenosa.
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3. Para clasificación ASSHTO.
Concluimos que el suelo pertenece al grupo A-7-6, es decir, suelo arcilloso pobre.
8. RECOMENDACIONES. Tener mucha precisión para el conteo de golpes en el ensayo de límite líquido. Limpiar los recipientes y pesarlos antes de ser usados Ser cuidadosos para el ensayo de límite plástico, al momento de formar los rollos, puesto que, durante la práctica puede perder rápidamente humedad y retardar los resultados. Para el ensayo de límite de contracción, utilizar las debidas protecciones para la manipulación del mercurio.
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9. ANEXOS
Ilustración 4. Copa de Casagrande.
Ilustración 1. Unión por golpes
Ilustración 5. Rollos de Suelo.
Ilustración 2. Medición de unión.
Ilustración 3. Medición de unión
Ilustración 6. Rollo más delgado de suelo.
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Ilustración10. Colocación de Mercurio.
Ilustración 7. Proceso de pasta.
Ilustración 8. Suelo seco.
Ilustración 9. Pastilla dentro del mercurio.
Ilustración 11. Mercurio y pastilla.
lustración12. Mercurio.
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10. BIBLIOGRAFÍA. Manual de Laboratorio Mecánica de Suelos I, Ing. Abraham Polanco Rodríguez. consultado de http://www.academia.edu/17252459/Clasificacion_de_los_suelos_segun_la_SUCS, 20 de Julio de 2017 Clasificación
suelos,
de
ASHHTO, extraído de http://www.ingenierocivilinfo.com/2010/04/procedimiento-de-
clasificacion.html, 20 de Julio de 2017. adquirido de, http://blogramcodes.blogspot.com/2012/09/superficie-especifica-y-plasticidad.html. 20 de Julio de 2017. Carta
de
Plasticidad ,
