Ll - Lp - Granulometria

ALUMNO: ALUMNO: CABREJOS CABREJOS DE LOS LOS RIOS RICARD RICARDO O ALONSO ALONSO

INFORMES: GRANULOMETRIA Y LIMITE LÍQUIDO, LIMITE PLASTICO (N.T.P 339.129 ASTM D- 4318)CLASIFICACION DE LOS SUELOS INGENIERO CORONADO ZULOETA, OMAR FECHA DE ENSAYO: 01.10.14 – 01.10.14 – FECHA FECHA DE ENTREGA: 15.10.14

GRUPO Nº6

CURSO: MECANICA DE SUELOS Y ROCAS

MECANICA DE ROCAS Y SUELOS

INDICE ENSAYO GRANULOMETRICO GRANULOMETRICO DE SUELOS.................. ......... .................. .................. ................... ................... ................. ........ 3 POR TAMIZADO TAMIZADO ................................ ................................................. ................................. ................................. .................................. ........................ ....... 3 INTRODUC INTRODUCCION CION .................................. .................................................. ................................. .................................. .................................. ................... 3 GENERALIDADES .................................................................................................... 3 MATERIALES DE LABORATORIO ........................................................................... 4 RESUMEN DEL PROCEDIMIENTO ......................................................................... 9 ................................................. .................................. ................................. ........................... ........... 11 DATOS OBTENIDOS ................................ CURVAS GRANULOMETRICAS ............................................................................ 13 ANEXOS.................. ......... .................. .................. ................... ................... ................... ................... .................. ................... ................... .................. ............... ...... 15 ENSAYO DE DETERMINACION DEL LÍMITE LÍQUIDO ............................................ 16 DE LOS DUELOS DUELOS ..................................... ..................................................... ................................. .................................. ................................. ................ 16 OBJETIVO OBJETIVO ................................ ................................................. .................................. ................................. ................................. ............................ ........... 16 MATERIALE MATERIALES S ................................. .................................................. ................................. ................................. .................................. ...................... ..... 16 .................................................. .............................. ............. 18 PROCEDIMIENTO CON CASAGRANDE ................................. RESUMEN DEL PROCEDIMIENTO ....................................................................... 21 ................................................. .................................. .................................. .............................. ............. 24 DATOS AL INICIAR ................................ ................................................. .................... .. 24 DATOS OBTENIDOS EN EL PROCEDIMIENTO ............................... ................................................. ................................. .................................. .................................. ................................. ................ 25 ANEXOS ................................. ENSAYO DE DETERMINACION DETERMINACION DEL LIMITE PLASTICO........................ PLASTICO............... .................. .................. ......... 26 26 OBJETIVOS OBJETIVOS ................................. .................................................. ................................. ................................. .................................. ......................... ........ 26 MATERIALE MATERIALES S ................................. .................................................. ................................. ................................. .................................. ...................... ..... 26 PROCEDIMIENTO SEGÚN MTC ............................................................................ 28 RESUMEN DEL PROCEDIMIENTO PROCEDIMIENTO (DETALLADO) .................. ......... ................... ................... .................. ........... 30 ................................................. .................................. ................................. ........................... ........... 32 DATOS OBTENIDOS ................................ “A CONTINUACION CALCULOS, RESULTADOS, GRAFICAS Y APLICACIÓN DE LOS METODOS” ................................ ................................................. ................................. ................................. .................................. ...................... ..... 32

CLASIFICACION DE LOS SUELOS ........................................................................... 38 EL SISTEMA UNIFICADO SUCS ............................................................................ 39 EL SISTEMA AASTHO ........................................................................................... 39 MUESTRA MUESTRA 1............................ 1............................................ ................................. ................................. ................................. ............................... .............. 40 MUESTRA MUESTRA 2............................ 2............................................ ................................. ................................. ................................. ............................... .............. 41 MUESTRA MUESTRA 3............................ 3............................................ ................................. ................................. ................................. ............................... .............. 41

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INDICE ENSAYO GRANULOMETRICO GRANULOMETRICO DE SUELOS.................. ......... .................. .................. ................... ................... ................. ........ 3 POR TAMIZADO TAMIZADO ................................ ................................................. ................................. ................................. .................................. ........................ ....... 3 INTRODUC INTRODUCCION CION .................................. .................................................. ................................. .................................. .................................. ................... 3 GENERALIDADES .................................................................................................... 3 MATERIALES DE LABORATORIO ........................................................................... 4 RESUMEN DEL PROCEDIMIENTO ......................................................................... 9 ................................................. .................................. ................................. ........................... ........... 11 DATOS OBTENIDOS ................................ CURVAS GRANULOMETRICAS ............................................................................ 13 ANEXOS.................. ......... .................. .................. ................... ................... ................... ................... .................. ................... ................... .................. ............... ...... 15 ENSAYO DE DETERMINACION DEL LÍMITE LÍQUIDO ............................................ 16 DE LOS DUELOS DUELOS ..................................... ..................................................... ................................. .................................. ................................. ................ 16 OBJETIVO OBJETIVO ................................ ................................................. .................................. ................................. ................................. ............................ ........... 16 MATERIALE MATERIALES S ................................. .................................................. ................................. ................................. .................................. ...................... ..... 16 .................................................. .............................. ............. 18 PROCEDIMIENTO CON CASAGRANDE ................................. RESUMEN DEL PROCEDIMIENTO ....................................................................... 21 ................................................. .................................. .................................. .............................. ............. 24 DATOS AL INICIAR ................................ ................................................. .................... .. 24 DATOS OBTENIDOS EN EL PROCEDIMIENTO ............................... ................................................. ................................. .................................. .................................. ................................. ................ 25 ANEXOS ................................. ENSAYO DE DETERMINACION DETERMINACION DEL LIMITE PLASTICO........................ PLASTICO............... .................. .................. ......... 26 26 OBJETIVOS OBJETIVOS ................................. .................................................. ................................. ................................. .................................. ......................... ........ 26 MATERIALE MATERIALES S ................................. .................................................. ................................. ................................. .................................. ...................... ..... 26 PROCEDIMIENTO SEGÚN MTC ............................................................................ 28 RESUMEN DEL PROCEDIMIENTO PROCEDIMIENTO (DETALLADO) .................. ......... ................... ................... .................. ........... 30 ................................................. .................................. ................................. ........................... ........... 32 DATOS OBTENIDOS ................................ “A CONTINUACION CALCULOS, RESULTADOS, GRAFICAS Y APLICACIÓN DE LOS METODOS” ................................ ................................................. ................................. ................................. .................................. ...................... ..... 32

CLASIFICACION DE LOS SUELOS ........................................................................... 38 EL SISTEMA UNIFICADO SUCS ............................................................................ 39 EL SISTEMA AASTHO ........................................................................................... 39 MUESTRA MUESTRA 1............................ 1............................................ ................................. ................................. ................................. ............................... .............. 40 MUESTRA MUESTRA 2............................ 2............................................ ................................. ................................. ................................. ............................... .............. 41 MUESTRA MUESTRA 3............................ 3............................................ ................................. ................................. ................................. ............................... .............. 41

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INTRODUCCION El análisis granulométrico al cuál se somete un suelo es de mucha ayuda par ala construcción deproyectos, tanto estructuras como carreteras porque con este se puede conocer la permeabilidad y la cohesióndel suelo. También el suelo analizado puede ser usado en mezclas de asfalto o concreto. Los Análisis Granulométricos se realizaran mediante ensayos en el laboratorio con tamices de diferente enumeración, dependiendo de la separación de los cuadros de la maya. Los granos que pasen o se queden enel tamiz tienen sus características ya determinadas. Para el ensayo o el análisis de granos gruesos será muyrecomendado el método del Tamiz; pero cuando se trata de granos finos este no es muy preciso, porque se lees más difícil a la muestra pasar por una maya tan fina; Debido a esto el Análisis granulométrico granulométrico de Granosfinos Granosfinos será bueno bueno utilizar utilizar otro método.

GENERALIDADES El tamaño de los granos de un suelo se refiere a los diámetros de las partículas que lo forman, cuando esindivisible bajo la acción de una fuerza moderada. Las partículas mayores son las que se pueden mover conlas manos, mientras que las más finas por ser tan pequeñas no pueden ser observadas con un microscopio. Deigual forma constituye unos de los fundamentos teóricos en los que se basan los diferentes sistemas declasificación declasificación de los suelos, como H.R.B. y el S.U.C.S.

OBJETIVO 

Determinar la cantidad en % de diversos tamaños que constituyen constit uyen el suelo, en cuanto al total de la muestra utilizada.



Verificar si el suelo puede ser utilizado para la construcción construcció n de proyectos.



Conocer y definir ciertas características importantes del suelo como son: La Permeabilidad, Cohesión, altura de ascenso capilar, y facilidad de drenaje.



Esta norma describe el método para determinar determinar los porcentajes porcentajes de suelo que pasan por los distintos tamices de la serie empleada en el ensayo, hasta el de 74 mm (N° 200). 3


MATERIALES DE LABORATORIO 

Dos balanzas. Una con sensibilidad de 0.01 g para pesar material que pase el

tamiz de 4,760 mm (N° 4). Otra con sensibilidad 0.1 % del peso de la muestra, para pesar los materiales retenidos en el tamiz de 4,760 mm (N° 4).



Tamices de malla 4,76 mm (N°4), 2,00 mm (N° 10), 0,840 mm (N° 20), 0,425 mm

(N° 40), 0,250 mm (N° 60), 0,106 mm (N° 140) y 0,075 mm (N° 200).



a, capaz de mantener temperaturas uniformes y constantes hasta de 110 ± Estuf a, 5 °C (230 ± 9 °F).

4




Envases, adecuados para el manejo y secado de las muestras.



Brocha, para limpiar las mallas de los tamices.

MUESTRA 1. Según sean las características de los materiales finos de la muestra, el análisis con tamices se hace, bien con la muestra entera, o bien con parte de ella después de separar los finos por lavado. Si la necesidad del lavado no se puede determinar por examen visual, se seca en el horno una pequeña porción húmeda del material y luego se examina su resistencia en seco rompiéndola entre los dedos. Si se puede romper fácilmente y el material fino se pulveriza bajo la presión de aquellos, entonces el análisis con tamices se puede efectuar sin previo lavado.

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2. Prepárese una muestra para el ensayo como se describe en la preparación de muestras para análisis granulométrico (MTC E 106), la cual estará constituida por dos fracciones: una retenida sobre el tamiz de 4,760 mm (N° 4) y otra que pasa dicho tamiz. Ambas fracciones se ensayaran por separado. 3. El peso del suelo secado al aire y seleccionado para el ensayo, como se indica en el modo operativo MTC E 106, será suficiente para las cantidades requeridas para el análisis mecánico. 4. En el modo operativo MTC E 106 se dan indicaciones para la pesada del suelo secado al aire y seleccionado para el ensayo, así como para la separación del suelo sobre el tamiz de 4,760 mm (N° 4) por medio del tamizado en seco, y para el lavado y pesado de las fracciones lavadas y secadas retenidas en dicho tamiz. De estos dos pesos, los porcentajes, retenido y que pasa el tamiz de 4,760 mm (N° 4), pueden calcularse de acuerdo con el numeral 6.1. 

Se puede tener una comprobación de los pesos, así como de la completa pulverización de los terrones, pesando la porción de muestra que pasa el tamiz de 4,760 mm (N° 4) y agregándole este valor al peso de la porción de muestra lavada y secada en el horno, retenida en el tamiz de 4,760 mm (N° 4)

ANÁLISIS POR MEDIO DE TAMIZADO DE LA FRACCIÓN RETENIDA EN EL TAMIZ DE 4,760 mm (N° 4). 1. Sepárese la porción de muestra retenida en el tamiz de 4,760 mm (N° 4) en una serie defracciones usando los tamices. 2. En la operación de tamizado manual se mueve el tamiz o tamices de un lado a otro y recorriendo circunferencias de forma que la muestra se mantenga en movimiento sobre la malla. Debe comprobarse al desmontar los tamices que la operación está terminada; esto se sabe cuando no pasa más del 1 % de la parte retenida al tamizar durante un minuto, operando cada tamiz individualmente. Si quedan partículas apresadas en la malla, deben separarse con un pincel o cepillo y reunirlas con lo retenido en el tamiz. Cuando se utilice una tamizadora mecánica, se pondrá a funcionar por diez minutos aproximadamente; el resultado se puede verificar usando el método manual.

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3. Se determina el peso de cada fracción en una balanza con una sensibilidad de 0.1 %.La suma de los pesos de todas las fracciones y el peso, inicial de la muestra no debe diferir en más de 1%.

ANÁLISIS GRANULOMÉTRICO DE LA FRACCIÓN FINA 1. El análisis granulométrico de la fracción que pasa el tamiz de 4,760 mm (N° 4) se hará por tamizado y/o sedimentación según las características de la muestra y según la información requerida. Los materiales arenosos que contengan muy poco limo y arcilla, cuyos terrones en



estado seco se desintegren con facilidad, se podrán tamizar en seco. 

Los materiales limo-arcillosos, cuyos terrones en estado seco no rompan con facilidad, se procesarán por la vía húmeda.

Si se requiere la curva granulométrica completa incluyendo la fracción de tamaño



menor que el tamiz de 0,074 mm (N° 200), la gradación de ésta se determinará por sedimentación, utilizando el hidrómetro para obtener los datos necesarios. Se puede utilizar procedimientos simplificados para la determinación del contenido



de partículas menores de un cierto tamaño, según se requiera. La fracción de tamaño mayor que el tamiz de 0,074 mm (N° 200) se analizará por



tamizado en seco, lavando la muestra previamente sobre el tamiz de 0,074 mm (N° 200). 2. Procedimiento para el análisis granulométrico por lavado sobre el tamiz de 0,074 mm (N° 200).



Se separan mediante cuarteo, 115 g para suelos arenosos y 65 g para suelos arcillosos y limosos, pesándolos con exactitud de 0.01 g.



Humedad higroscópica. Se pesa una porción de 10 a 15 g de los cuarteos anteriores y se seca en el horno a una temperatura de 110 ± 5 °C (230 ± 9 °F). Se pesan de nuevo y se anotan los pesos.



Se coloca la muestra en un recipiente apropiado, cubriéndola con agua y se deja en remojo hasta que todos los terrones se ablanden.



Se lava a continuación la muestra sobre el tamiz de 0,074 mm (N° 200) con abundante agua, evitando frotarla contra el tamiz y teniendo mucho cuidado de que no se pierda ninguna partícula de las retenidas en él. 7


Se recoge lo retenido en un recipiente, se seca en el horno a una temperatura de



110 ± 5 °C (230 ± 9 °F) y se pesa. Se tamiza en seco siguiendo el procedimiento indicado en las secciones 4.2 y 4.3.



PROCEDIMIENTO PARA CALCULOS 1. Valores de análisis de tamizado para la porción retenida en el tamiz de 4,760 mm (N° 4).



Se calcula el porcentaje que pasa el tamiz de 4,760 mm (N° 4) dividiendo el peso que pasa dicho tamiz por el del suelo originalmente tomado y se multiplica el resultado por 100. Para obtener el peso de la porción retenida en el mismo tamiz, réstese del peso original, el peso del pasante por el tamiz de 4,760 mm (N° 4).



Para comprobar el material que pasa por el tamiz de 9,52 mm ( 3/8"), se agrega al peso total del suelo que pasa por el tamiz de 4,760 mm (Nº 4) el peso de la fracción que pasa el tamiz de 9,52 mm (3/8”) y que queda retenida en el de 4,760 mm (N°

4). Para los demás tamices continúese el cálculo de la misma manera. 

Para determinar el porcentaje total que pasa por cada tamiz, se divide el peso total que pasa entre el peso total de la muestra y se multiplica el resultado por 100.

2. Valores del análisis por tamizado para la porción que pasa el tamiz de 4,760 mm (N° 4).



Se calcula el porcentaje de material que pasa por el tamiz de 0,074 mm (N° 200) de la siguiente forma:



Se calcula el porcentaje retenido sobre cada tamiz en la siguiente forma:

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

Se calcula el porcentaje más fino. Restando en forma acumulativa de 100% los porcentajes retenidos sobre cada tamiz.



Porcentaje de humedad higroscópica. La humedad higroscópica como la pérdida de peso de una muestra secada al aire cuando se seca posteriormente al horno, expresada como un porcentaje del peso de la muestra secada al horno. Se determina de la manera siguiente:

Donde: W = Peso de suelo secado al aire W1 = Peso de suelo secado en el horno

RESUMEN DEL PROCEDIMIENTO 1. Dejamos las muestras con agua de un día para otro.

2. Al día siguiente procedemos a lavar las muestras en el Tamiz Nº 200 de lavado. Hasta que el caudal del recipiente quede transparente.

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3. Después del lavado se procede a colocarse en el Horno durante 18 horas.

4. Pasado las 18 horas se sacan del horno y esperamos que se enfríen un poco para pesarlos.

5. Luego procedemos a realizar el tamizado correspondiente y pesar el material que se quede en cada tamiz como se especificó anteriormente.

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DATOS OBTENIDOS TABLA DE PESOS INICIALES Muestra Nº 1 Tara (Peso) Tara + Muestra (Peso) Tara + Muestra + H 2O (Peso)

34.27 164.98 327.39

Tara + Muestra Seca (PESO) :

66.15


72.59


80.48

Muestra Nº 2

Tara (Peso) Tara + Muestra (Peso) Tara + Muestra + H 2O (Peso)

34.9 170.5 293.74

Muestra Nº 3

Tara (Peso) Tara + Muestra (Peso) Tara + Muestra + H 2O (Peso)

MALLA / N° MUESTRA DE MUETRA N°1 PESO DE NUEVA MUESTRA

31.88

N° 4 N°10 N°20 N°40 N°60 N°140 N°200 FONDO

0.2 0.34 0.6 0.48 1.25 18.18 8.86 1.88

Error de peso

0.09

MALLA / N° DE MUETRA PESO DE NUEVA MUESTRA N° 4 N°10 N°20 N°40 N°60 N°140 N°200 FONDO Error de peso

33.98 166.28 311.26

MUESTRA N°2

MALLA / N° DE MUETRA

MUESTRA N°3

37.69

PESO DE NUEVA MUESTRA

46.5

2.6 4.93 3.3 1.64 1.96 10.36 7.12 5.74 0.04

N° 4 N°10 N°20 N°40 N°60 N°140 N°200 FONDO Error de peso

3.12 5.43 7.78 12.46 4.46 8.15 2.98 1.68 0.44

MUESTRA N°1

MUESTRA N° 3

Peso de nueva Muestra = 31.88

Peso de nueva Muestra =

MUESTRA N° 2

46.50

Peso de nueva Muestra = 37.69

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COMPENSANDO PESO CON EL MARGEN DE ERROR

MALLA / N° DE MUETRA N° 4 N°10 N°20 N°40 N°60 N°140 N°200 FONDO total

MUESTRA N°1

error

0.2 0.34 0.6 0.48 1.25 18.18 8.86 1.88 31.79

0.01125 0.01125 0.01125 0.01125 0.01125 0.01125 0.01125 0.01125 0.09

muestra compensada 0.21125 0.35125 0.61125 0.49125 1.26125 18.19125 8.87125 1.89125 31.88

MALLA / MUESTRA N° DE N°2 MUETRA N° 4 2.6 N°10 4.93 N°20 3.3 N°40 1.64 N°60 1.96 N°140 10.36 N°200 7.12 FONDO 5.74 total 37.65

MALLA / MUESTRA N° DE N°3 MUETRA

error

muestra compensada

N° 4 N°10 N°20 N°40 N°60 N°140 N°200 FONDO total

0.805 0.805 0.805 0.805 0.805 0.805 0.805 0.805 6.44

3.925 5.235 7.185 12.265 3.965 8.905 2.785 2.235 46.5

3.12 5.43 7.78 12.46 4.46 8.15 2.98 1.68 46.06

error 0.005 0.005 0.005 0.005 0.005 0.005 0.005 0.005 0.04

muestra compensada 2.605 4.935 3.305 1.645 1.965 10.365 7.125 5.745 37.69

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CURVAS GRANULOMETRICAS Curva N° 1

curva granulometrica curva granulometrica 100 % 80 % 60 % 40 % 20 % 0% 10

1

0.1

0.01

Curva N° 2 Series1 100 % 90 % 80 % 70 % 60 % 50 % 40 % 30 % 20 % 10 % 0% 10

1

0.1

0.01

0.1

0.01

Curva N° 3 Series1 100 % 90 % 80 % 70 % 60 % 50 % 40 % 30 % 20 % 10 % 0% 10

1

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OBSERVACIONES 1.El informe deberá incluir lo siguiente: 

El tamaño máximo de las partículas contenidas en la muestra.



Los porcentajes retenidos y los que pasan, para cada uno de los tamices utilizados.



Toda información que se juzgue de interés.

Los resultados se presentarán: (1) en forma tabulada, o (2) en forma gráfica, siendo esta última formala indicada cada vez que el análisis comprenda un ensayo completo de sedimentación. Las pequeñas diferencias resultantes en el empate de las curvas obtenidas por tamizado y porsedimento, respectivamente, se corregirán en f orma gráfica.

2. Los siguientes errores posibles producirán determinaciones imprecisas en un análisisGranulométrico por tamizado.



Aglomeraciones de partículas que no han sido completamente disgregadas. Si el material contiene partículas finas plásticas, la muestra debe ser disgregada antes del tamizado.



Tamices sobrecargados. Este es el error más común y más serio asociado con el análisis por tamizado y tenderá a indicar que el material ensayado es más grueso de lo que en realidad es. Para evitar esto, las muestras muy grandes deben ser tamizadas en varias porciones y las porciones retenidas en cada tamiz se juntarán luego para realizar la pesada.



Los tamices han sido agitados por un período demasiado corto o con movimientos horizontales rotacionales inadecuados. Los tamices deben agitarse de manera que las partículas sean expuestas a las aberturas del tamiz con varias orientaciones y así tengan mayor oportunidad de pasar a través de él.



La malla de los tamices está rota o deformada; los tamices deben ser frecuentemente inspeccionados para asegurar que no tienen aberturas más grandes que la especificada.



Pérdidas de material al sacar el retenido de cada tamiz.



Errores en las pesadas y en los cálculos.

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ANEXOS

15


ENSAYO DE DETERMINACION DEL LÍMITE LÍQUIDO DE LOS DUELOS N.T.P 339.129 ASTM D - 4318 OBJETIVO 

El límite líquido de un suelo es el contenido de humedad expresado en porcentaje del suelo secado en el horno, cuando éste se halla en el límite entre el estado plástico y el estado líquido.



El valor calculado deberá aproximarse al centésimo.

MATERIALES 1. Recipiente para Almacenaje. Una vasija de porcelana de 115 mm (4 ½”) de diámetro aproximadamente. 2. Espátul a. De hoja flexible de unos 75 a 100 mm (3" – 4”) de longitud y 20 mm (¾") de ancho aproximadamente. 3. Aparato del límite líquido (o de Casagrande).

De operación manual. Es un aparato consistente en una taza de bronce con sus aditamentos. De operación mecánica. Es un aparato equipado con motor para producir la altura y el número de golpes. 4. Acanalador.

5. Calibrado r. Ya sea incorporado al ranurador o separado. 16


6. Recipientes o Pesa Filtros. De material resistente a la corrosión, y cuya masa no cambie con repetidos calentamientos y enfriamientos. Deben tener tapas que cierren bien, sin costuras, para evitar las pérdidas de humedad de las muestras antes de la pesada inicial y para evitar la absorción de humedad de la atmósfera tras el secado y antes de la pesada final.

7. Balanz a. Una balanza con sensibilidad de 0.01 gr.

8. Estufa. Termostáticamente controlado y que pueda conservar temperaturas de 110 ± 5 °C (230 ± 9 °F) para secar la muestra.

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MUESTRA Tómese una muestra que pese 150 - 200 g de una porción de material completamente mezclado quepase el tamiz de 0.425 mm (N° 40).

AJUSTE DEL APARATO 1. Deberá inspeccionarse el aparato de límite líquido para verificar que se halle en buenas condiciones del trabajo. El pin que conecta la taza no debe estar tan gastado que tenga juego lateral, ni el tornillo que la conecta, hallarse tan gastado por el largo uso.



Se considera desgaste excesivo, cuando el diámetro del punto de contacto sobre la base de la taza excede de 13 mm (0.5") o cuando cualquier punto sobre el borde de la misma se ha desgastado aproximadamente en la mitad del espesor original. Aun cuando se aprecie una ligera ranura en el centro de la taza, ésta no es objetable. Pero si la ranura se pronuncia antes de que aparezcan otros signos de desgaste, debe considerarse que está excesivamente gastada y deberá reemplazarse.



Una base que esté excesivamente desgastada puede pulirse; pero hasta cuando la tolerancia no exceda de 2.5 mm (0.1") y la distancia entre la excéntrica de la taza y la base se mantenga dentro de la tolerancia especificada.

2. Por medio del calibrador del mango del ranurador y la platina de ajuste H (Figura 1), ajústese la altura a la cual se levanta la taza, de tal manera que el punto que hace contacto con la base al caer esté exactamente a 1 cm (0.394") sobre ésta. Asegúrese la platina de ajuste H, apretando los tornillos con el calibrador, aún colocado, compruébese el ajuste girando la manija rápidamente varias veces. Si el ajuste es correcto, un sonido de roce se oirá cuando la excéntrica golpea contra la taza, si se levanta del calibrador o no se oye ruido, hágase un nuevo ajuste.

PROCEDIMIENTO CON CASAGRANDE 1. Colóquese la muestra de suelo en la vasija de porcelana y mézclese completamente con 15 a 20 ml de agua destilada, agitándola, amasándola y tajándola con una espátula en forma alternada y repetida. Realizar más adiciones de agua en 18


incrementos de 1 a 3 ml. Mézclese completamente cada incremento de agua con el suelo como se ha descrito previamente, antes de cualquier nueva adición.



Algunos suelos son lentos para absorber agua, por lo cual es posible que se adicionen los incrementos de agua tan rápidamente que se obtenga un límite líquido falso. Esto puede evitarse mezclando más y durante un mayor tiempo, (1 hora aproximadamente).

2. Cuando haya sido mezclada suficiente agua completamente con el suelo y la consistencia producida requiera de 30 a 35 golpes de la cazuela de bronce para que se ocasione el cierre, colóquese una porción de la mezcla en la cazuela sobre el sitio en que ésta reposa en la base, y comprímasela hacia abajo, extiéndase el suelo hasta obtener la posición adecuada (con tan pocas pasadas de la espátula como sea posible), teniendo cuidado de evitar la inclusión de burbujas de aire dentro de la masa. Nivélese el suelo con la espátula y al mismo tiempo emparéjeselo hasta conseguir una profundidad de 1 cm en el punto de espesor máximo. Regrésese el exceso de suelo a la Vasija de porcelana. 2.1. Divídase el suelo en la taza de bronce por pasadas firmes del acanalador a lo largo del diámetro y a través de la línea central de la masa del suelo de modo que se forme una ranura limpia y de dimensiones apropiadas. Para evitar rasgaduras en los lados de la ranura o escurrimientos de la pasta del suelo a la cazuela de bronce, se permite hacer hasta 6 pasadas de adelante hacia atrás o de atrás hacia adelante, contando cada recorrido como una pasada; con cada pasada el acanalador debe penetrar un poco más profundo hasta que la última pasada de atrás hacia adelante limpie el fondo de la cazuela. Hágase una ranura con el menor número de pasadas posible.

19


3. Elévese y golpéese la taza de bronce girando la manija F, a una velocidad de 1,9 a 2,1 golpes por segundo, hasta que las dos mitades de la pasta de suelo se pongan en contacto en el fondo de la ranura, a lo largo de una distancia de cerca de 13 mm (0.5"). Anótese el número de golpes requeridos para cerrar la ranura. En lugar de fluir sobre la superficie de la taza algunos suelos tienden a deslizarse. Cuando estoocurra, deberá a agregarse más agua a la muestra y mezclarse de nuevo, se hará la ranura con elacanalador y se repetirá el Punto 3; si el suelo sigue deslizándose sobre la taza de bronce a unnúmero de golpes inferior a 25, no es aplicable este ensayo y deberá indicarse que el límite líquido nose puede determinar. 4. Sáquese una tajada de suelo aproximadamente del ancho de la espátula, tomándola de uno y otro lado y en ángulo recto con la ranura e incluyendo la porción de ésta en la cual se hizo contacto, y colóquese en un recipiente adecuado. Pésese y anótese. Colóquese el suelo dentro del pesafiltro en el horno a 110 ± 5 °C (230 ± 9 °F)hasta obtener peso constante y vuélvase a pesar tan pronto como se haya enfriado pero antes de quepueda haber absorbido humedad higroscópica. Anótese este peso, así como la pérdida de pesodebida al secamiento y el peso del agua. 5. Transfiérase el suelo sobrante en la taza de bronce a la cápsula de porcelana. Lávese y séquese la taza de bronce y el ranurador y ármese de nuevo el aparato del límite líquido para repetir elensayo. 6. Repítase la operación anterior por lo menos en dos ensayos adicionales, con el suelo restante enla vasija de porcelana, al que se le ha agregado agua suficiente para ponerlo en un estado de mayorfluidez. El objeto de este procedimiento es obtener muestras de tal consistencia que al menos una delas determinaciones del número de golpes requeridos para cerrar la ranura del suelo se halle en cadauno de los siguientes intervalos: 25-35; 20-30; 15-25. De esta manera, el alcance de las 3determinaciones debe ser de 10 golpes.

20


CALCULOS 1. Calcúlese el contenido de humedad del suelo, expresándolo como porcentaje del peso el suelo secado en el horno, como sigue:



Calcúlese el porcentaje de humedad, con aproximación a un entero.

2. Preparación de la curva de fluidez. Trácese una, "curva de fluidez" que represente la relación entre el contenido de humedad y el correspondiente número de golpes de la taza de bronce, en un gráfico de papel semilogarítmico. Con el contenido de humedad como ordenada sobre la escala aritmética, y el número de golpes como Abscisa sobre la escala logarítmica. la curva de flujo es una línea recta promedia, que pasa tan cerca como sea posible a través de los tres o más puntos dibujados. 3. Límite líquido. Tómese el contenido de humedad correspondiente a la intersección de la curva de flujo con la ordenada de 25 golpes como límite líquido del suelo y aproxímese este valor a un número entero.

RESUMEN DEL PROCEDIMIENTO 1. Se deja el material de un día para otro esperando que seque un poco para comenzar el ensayo.

21


2. Al día siguiente notamos que aun estaba muy fresca la muestra y comenzamos a batir al sol. Se amasa el suelo que paso anteriormente por el tamiz #40 con agua hasta conseguir una pasta homogénea.

3. Se coloca el suelo dentro del cascador mediante la espátula. Se enrasa de manera de obtener una masa de 1 cm de espesor.

4. Comenzamos a trabajar con el Casagrande y colocando el material para trabajarlo con sus respectivos golpes para saber en qué numero de golpe se va a cerrar.

22


5. Así repetimos 3 veces por cada muestra.luego los colocamos en sus respectivos recipientes, pesamos, para posteriormente introducirlo en el Horno.

6. Finalmente al día siguiente se sacan del Horno y se vuelven a pesar.

23


DATOS AL INICIAR PASAMOS CADA MUESTRA POR SEPARADO POR EL TAMIZ Nº4 Muestra Nº 1 TARA (PESO)

Muestra Nº 2 11.64

TARA + MUESTRA (PESO) 137.76

Muestra Nº 3

TARA (PESO)

11.85


TARA (PESO)

11.23


DATOS OBTENIDOS EN EL PROCEDIMIENTO Muestra Nº 1

Nº Golpes

16.00

Nº Golpes

20.00

Nº Golpes

30.00

Tara 1 (Peso) Tara 1 + Muestra (Peso) Tara 1 + Muestra Seca (Peso)

8.70

7.48

Tara 3 (Peso)

6.83

24.23 20.35

Tara 3 + Muestra (Peso) Tara 3 + Muestra Seca (Peso)

21.82

19.34


Nº Golpes

15.00

Nº Golpes

18.00

Nº Golpes

25.00


8.74

7.39

Tara 3 (Peso)

7.42

27.54 22.68


24.26

21.23


Nº Golpes

18.00

Nº Golpes

26.00

Nº Golpes

28.00


8.78


8.64

Tara 3 (Peso)

6.66

22.55


20.40

22.59

18.35

Muestra Nº 2

25.69

20.27

Muestra Nº 3

24.43 19.84

18.52

16.47

24


25


ENSAYO DE DETERMINACION DEL LIMITE PLASTICO DEL SUELO

CONCEPTO Es el contenido de humedad para el cual el suelo comienza a agrietarse cuando es amasado en cilindros de 3 mm de diámetro.

OBJETIVOS 

Es la determinación en el laboratorio del límite plástico de un suelo y el cálculo del índice de plasticidad (I.P.) si se conoce el límite líquido (L.L.) del mismo suelo.



Se denomina límite plástico (L.P.) a la humedad más baja con la que pueden formarse barritas de suelo de unos 3,2 mm (1/8") de diámetro, rodando dicho suelo entre la palma de la mano y una superficie lisa (vidrio esmerilado), sin que dichas barritas se desmoronen.

MATERIALES 1. Recipiente para Almacenaje, de porcelana o similar, de 115 mm (4 ½”) de diámetro.

2. Balanz a, con aproximación a 0.01 g.

26


3. Horno o Estuf a, termostáticamente controlado regulable a 110 ± 5 °C (230 ± 9 °F). 4. Tamiz, de 426 μm (N° 40).

5. Agua destilada.

6. Vidrios de reloj, o recipientes adecuados para determinación de humedades.

7. Superficie de rodadura. Comúnmente se utiliza un vidrio grueso esmerilado

PREPARACION DE LA MUESTRA 1. Si se quiere determinar sólo el L.P., se toman aproximadamente 20 g de la muestra que pase por el tamiz de 426 mm (N° 40), preparado para el ensayo de límite líquido. Se amasa con agua destilada hasta que pueda formarse con facilidad una esfera con la masa de suelo. Se toma una porción de 1,5 gr a 2,0 gr de dicha esfera como muestra para el ensayo. 

El secado previo del material en horno o estufa, o al aire, puede cambiar (en general, disminuir), el límite plástico de un suelo con material orgánico, pero este cambio puede ser poco importante. 27


2. Si se requieren el límite liquido y el límite plástico, se toma una muestra de unos 15 g de la porción de suelo humedecida y amasada, preparada de acuerdo con la Norma MTC E 110 (determinación del límite líquido de los suelos). La muestra debe tomarse en una etapa del proceso de amasado en que se pueda formar fácilmente con ella una esfera, sin que se pegue demasiado a los dedos al aplastarla. Si el ensayo se ejecuta después de realizar el del límite líquido y en dicho intervalo la muestra se ha secado, se añade más agua.

PROCEDIMIENTO SEGÚN MTC 1. Se moldea la mitad de la muestra en forma de elipsoide y, a continuación, se rueda con los dedos de la mano sobre una superficie lisa, con la presión estrictamente necesaria para formar cilindros. 2. Si antes de llegar el cilindro a un diámetro de unos 3.2 mm (1/8") no se ha desmoronado, se vuelve a hacer una elipsoide y a repetir el proceso, cuantas veces sea necesario, hasta que se desmorone aproximadamente con dicho diámetro.



El desmoronamiento puede manifestarse de modo distinto, en los diversos tipos de suelo: En suelos muy plásticos, el cilindro queda dividido en trozos de unos 6 mm de longitud, mientras que en suelos plásticos los trozos son más pequeños.

3. La porción así obtenida se coloca en vidrios de reloj o pesa-filtros tarados, se continúa el proceso hasta reunir unos 6 g de suelo y se determina la humedad de acuerdo con la norma MTC E 108. 4. Se repite, con la otra mitad de la masa, el proceso indicado en 1, 2 y 3.

28


PROCEDIMIENTOS PARA LOS CÁLCULOS Calcular el promedio de dos contenidos de humedad. Repetir el ensayo si la diferencia entre los dos contenidos de humedad es mayor que el rango aceptable para los dos resultados listados en la tabla 1 para la precisión de un operador. Tabla 1.- Tabla de estimados de precisión.

El límite plástico es el promedio de las humedades de ambas determinaciones. Se expresa como porcentaje de humedad, con aproximación a un entero y se calcula así:

CÁLCULO DEL ÍNDICE DE PLASTICIDAD Se puede definir el índice de plasticidad de un suelo como la diferencia entre su límite líquido y su límite plástico.



Cuando el límite líquido o el límite plástico no puedan determinarse, el índice de plasticidad se informará con la abreviatura NP (no plástico).



Así mismo, cuando el límite plástico resulte igual o mayor que el límite líquido, el índice de plasticidad se informará como NP (no plástico).

29


RESUMEN DEL PROCEDIMIENTO (DETALLADO) 1. Se usa el suelo que pasó el tamiz #40, se prepara el suelo que pasa el tamiz con agua hasta obtener una mezcla posible de amasar. Se amasa la mezcla hasta obtener una consistencia que permita rolar el suelo. Luego se hace rolar el suelo.

30


2. Se continúa rolando el suelo hasta conseguir cilindros que al llegar al diámetro de 3 mm se agrieten. Posteriormente se introducen los cilindros de suelo dentro de 2 recipientes por muestra para promediar el valor de la humedad obtenido con cada uno. Y procedemos a pesar cada uno.

3. Luego de pesar los recipientes que contienen el suelo húmedo se procede a llevar al Horno y una vez seco el suelo, se vuelve a pesar.

PRECISIÓN Y EXACTITUD 1. PRECISIÓN: El criterio para juzgar la aceptabilidad de los resultados de los ensayos de Límite Plástico obtenidos por este método de ensayo se da en la Tabla Nº 1.

2. EXACTITUD: No existe un valor de referencia para este método de ensayo; la exactitud no puede ser determinada.

31


DATOS OBTENIDOS ENSAYO DE LIMITES - FIBRAS Muestra Nº 1

Tara 1 (Peso)

19.49

Tara 2 (Peso)

19.75

Tara 1 + Muestra fibras (Peso)

35.26

Tara 2 + Muestra fibras (Peso) 35.72

Tara 1 + Muestra Seca (Peso)

32.39


32.79

Tara 1 (Peso)

19.35

Tara 2 (Peso)

19.87

Tara 1 + Muestra (Peso)

33.24


36.69


30.47


33.31

Tara 1 (Peso)

19.10

Tara 2 (Peso)

19.67


31.70


32.24


28.79


29.29

Muestra Nº 2

Muestra Nº 3

A CONTINUACION CALCULOS, RESULTADOS, GRAFICAS Y APLICACIÓN DE LOS METODOS” “

32


PROFUNDIDAD: 0.20 - 0.60 m Datos de Ensayo Nº de Tara

Muestra LIMITE PLASTICO

LIMITE LIQUIDO

Unidades Tara 1

Tara 2

Tara 3

Tara 4

N° 01

T -1'

T - 2'

Nº de Golpes Peso de muestra humedad + tara

g.

30

28

20

15

g.

21.82

25.19

21.68

24.25

35.26

35.72

Peso de muestra seca + tara

g.

18.15

19.75

17.09

18.09

32.39

32.79

Peso del agua

g.

3.67

5.44

4.59

6.16

2.87

2.93

Peso de tara Peso de muestra seca Contenido de humedad

g.

6.83

4.55

5.92

5.46

19.49

19.75

g.

11.32

15.2

11.17

12.63

12.9

13.04

%

32.42

35.78

41.09

48.77

22.24

22.46

PROFUNDIDAD: 0.60 - 0.97 m Datos de Ensayo

LIMITE LIQUIDO

Unidades

Nº de Tara


Tara 1

Tara 2

Tara 3

Tara 4

T -1'

N° 02

T - 2'


g.

30

27

26

19

g.

25.69

27.54

26.05

24.26

33.24

36.69


g.

21.23

22.35

21.43

19.27

30.47

33.31

Peso del agua

g.

4.46

5.19

4.62

4.99

2.77

3.38

Peso de tara

g.

4.34

4.29

5.81

6.21

19.35

19.87

Peso de muestra seca

g.

16.89

18.06

15.62

13.06

11.12

13.44

Contenido de humedad

%

26.40

28.73

29.57

38.20

24.91

25.14

PROFUNDIDAD: 0.97 - 1.28 m Datos de Ensayo

Unidade s

Nº de Tara


LIMITE LIQUIDO Tara 1

Tara 2

Tara 3

Tara 4

T -1'

N° 03

T - 2'


g.

34

31

20

18

g.

24.43

22.55

20.4

23.56

31.7

32.24


g.

19.84

18.27

16.27

18.45

28.79

29.29

Peso del agua

g.

4.59

4.28

4.13

5.11

2.91

2.95

Peso de tara

g.

4.48

4.58

5.83

5.84

19.1

19.67

Peso de muestra seca

g.

15.36

13.69

10.44

12.61

9.69

9.62

Contenido de humedad

%

29.88

31.26

39.55

40.52

30.03

30.66

33


MUESTRA 1 – CURVAS DE FLUIDEZ Y CALCULOS POR METODO ANALITICO PARA EL CONTENIDO DE LÍMITE LÍQUIDO 70.00

60.00

) 50.00 % ( D A D E M40.00 U H E D O30.00 D I N E T N O C20.00

W% Log. (W%)

10.00

0.00

10

25.00

100

NUMERO DE GOLPES

Nº GOLPES

W%

METODO GRAFICO PARA EL CONTENIDO DEL L.L

30

32.4204

LL

28

35.7894

LIMITE PLASTICO

20

41.0922

LP

15

48.7727

INDICE DE PLASTICIDAD IP

36.50% 22.36% 14.14%

34


METODO ANALITICO PARA EL CONTENIDO DE L.L

Nº GOLPES

W%

HALLAMOS EL L.LIQUIDO

32.42 = - FWln30 + C

30

32.4204

48.77 = - FWln15 + C

W% = - FW (LN25) + Cpromedio

28

35.7894

16.35 = 0.69 FW

W% = 36.93

20

41.0922

FW = 23.59

15

48.7727

LIMITE PLASTICO

LP = 22.36 % CALCULAMOS LAS CONSTANTES 32.42 = -23.59ln30 + C1

41.09 = -23.59ln20 + C3

LIMITE DE PLASTICIDAD

C1 = 112.66

C3 = 111.77

IP = 14.57 %

35.79 = -23.59ln28 + C2

41.09 = -23.59ln20 + C1

C2 = 114.40

C3 = 112.66

Cpromedio = 112.87


40.00

35.00 ) % ( D30.00 A D E M25.00 U H E D O20.00 D I N E T N15.00 O C

W% Log. (W%)

10.00

5.00

0.00 10

100

25.00 NUMERO DE GOLPES

35


Nº GOLPES


W%

30

26.41

LL

31.10%

27

28.74

LIMITE PLASTICO

26

29.58

LP

19

38.21

INDICE DE PLASTICIDAD

25.03%

IP

6.07%

METODO ANALITICO PARA EL CONTENIDO DE L.L Nº GOLPES

W%

26.41 = - FWln30 + C


30

26.41

38.21 = - FWln19 + C


27

28.74

11.80 = 0.46 FW

W% = 30.89

26

29.58

FW = 25.84

19

38.21

LIMITE PLASTICO


41.09 = -23.59ln20 + C3


C1 = 114.29

C3 = 113.76

IP = 5.86 %

35.79 = -23.59ln28 + C2

41.09 = -23.59ln20 + C1

C2 = 113.90

C3 = 114.28

Cpromedio = 114.06


) 40.00 % ( D A35.00 D E M U30.00 H E D 25.00 O D I N E 20.00 T N O C 15.00

W% Log. (W%)

10.00 10

25.00 NUMERO DE GOLPES

100

36


Nº GOLPES


W%

30

26.41

LL

31.10%

27

28.74

LIMITE PLASTICO

26

29.58

LP

19

38.21

INDICE DE PLASTICIDAD

25.03%

IP

6.07%

METODO ANALITICO PARA EL CONTENIDO DE L.L Nº GOLPES

W%

29.88 = - FWln34 + C


34

29.88

40.52 = - FWln18 + C


31

31.26

10.64 = 0.64 FW

W% = 35.19

20

39.56

FW = 16.73

18

40.52

LIMITE PLASTICO


41.09 = -23.59ln20 + C3


C1 = 88.88

C3 = 89.68

IP = 4.84 %

35.79 = -23.59ln28 + C2

41.09 = -23.59ln20 + C1

C2 = 88.72

C3 = 88.881

Cpromedio = 89.04

37


CLASIFICACION DE LOS SUELOS LA IMPORTANCIA DE CLASIFICAR Desde épocas antiguas el hombre se ha preocupado por la clasificación de los suelos, debido a que en el cimienta o construye sus estructuras que lo han llevado a salir adelante. Esta preocupación se origina por la diversidad de tipos de suelos y su comportamiento tan variado de uno con respecto a otro Para describir los diferentes materiales que aparecen en las exploraciones es necesario contar con una clasificación convencional de los tipos de suelos. El sistema a adoptar debe ser suficientemente detallado para que incluya todos los depósitos naturales, excepto los más raros y, aun así, debe ser razonable, sistemático y conciso. Para que resulte adecuado este propósito básico, cualquier sistema de clasificación debe satisfacer las siguientes condiciones: a) Debe incorporar en forma descriptiva términos breves pero ilustrativos para el usuario. b) Las clases y subclases deben quedar definidas por parámetros razonables cuya medición cuantitativa sea relativamente fácil. c) Las clases y subclases deben permitir agrupar los suelos con características que impliquen propiedades de ingeniería similares. La mayor parte de las clasificaciones dividen a los suelos en tres grupos principales gruesos, finos y orgánicos Para una mejor aplicación de los sistemas de clasificación de suelos, cabe mencionar algunas propiedades básicas usadas por los diferentes sistemas de clasificación como son la separación por tamaños o granulometría (distinción cuantitativa) y la plasticidad o consistencia (distinción cualitativa).

38


EL SISTEMA UNIFICADO SUCS La determinación y cuantificación de las diferentes propiedades de un suelo, efectuadas

mediante

los

ensayos,

tienen

como

objetivo

último

el

establecimiento de una división sistemática de los diferentes tipos de suelos existentes atendiendo a la similitud de sus caracteres físicos y sus propiedades geomecánicas. De las múltiples clasificaciones existentes, la que sin duda es la más racional y completa –clasificación de Casagrande modificada- y otras de aplicación más directa en Ingeniería de Carreteras, como son la empleada por la AASHTO.

EL SISTEMA AASTHO La clasificación de Casagrande tiene un carácter genérico, empleándose para todo tipo de obras de ingeniería dada su gran versatilidad y sencillez. Sin embargo, esta clasificación puede quedarse corta a la hora de estudiar determinadas propiedades específicas que debe tener un suelo para ser considerado apto en carreteras. Por ello, existen una serie de clasificaciones específicas para suelos empleados en construcción de infraestructuras viarias; de hecho, la práctica totalidad de los países desarrollados tienen la suya. En este apartado

39


dedicaremos especial atención a las más empleadas en nuestro entorno: la clasificación de la AASHTO.

MUESTRA 1 CLASIFICACION DE SUELOS SEGÚN AASHTO Límite líquido LL Límite plastico LP Índice plasticidad IP MATERIAL GRANULAR

36.93% 22.36% 14.57%

excelente a bueno para subgrado

A-2-6 grava y arena arcillosa o limosa

CLASIFICACION DE SUELOS POR SUCS D60: 0.294 mm D30: 0.170 mm D10 (diámetro efectivo): 0.090 mm Coeficiente de uniformidad (Cu): 3.267 Grado de curvatura (Cc): 1.092 Sistema unificado de clasificación de suelos (S.U.C.S.) Arenas mal graduadas SP

40

Ll - Lp - Granulometria

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