practica 9 suelos.docx

Mecánica de suelos

Práctica # 9

Introducción Una Una estru estructu ctura ra simpl simple e de un suelo suelo es aque aquella lla prod produci ucida da cuand cuando o las las fuerz fuerzas as debidas debidas al campo campo gravitac gravitaciona ionall terrestr terrestre e son claramen claramente te predomin predominant antes es en la disposición de las partículas. Desde un punto de vista ingenieril el comportamiento mecánico e !idráulico de un suelo de estructura simple quedo definido principalmente por dos características como la compacidad del manto " la orientación de las partículas. a compacidad relativa de un manto de arena se refiere al grado de acomodo alcanzado por las partículas del suelo de$ando más o menos vacíos entre ellas. De a!í que es importante determinar este parámetro en los suelos gruesos. a forma más provec!osa de describir la estructura del suelo es en función del grado grado %grado %grado de agregación agregación& & la clase clase %tama'o %tama'o medio& " el tipo de agregados %for %forma ma&. &. (n algu alguno nos s suel suelos os se pued pueden en enco encont ntra rarr $unt $untos os dist distin into tos s tipo tipos s de agregados " en esos casos se describen por separado. (n los párrafos siguientes se e)plicarán brevemente los diversos t*rminos que se utilizan más com+nmente para describir la estructura del suelo. (sto le a"udará a !acerse un $uicio más acert acertado ado sobr sobre e la calid calidad ad del del suelo suelo dond donde e piensa piensa const constru ruir ir los estan estanqu ques es piscíc piscícola olas. s. ,ambi*n mbi*n le permit permitir irá á apren aprender der a defini definirr la estru estructu ctura ra del del suelo suelo al e)aminar un perfil de *ste

Objetivo Determinar la compacidad relativa de un manto de arena para conocer su nivel de compacidad " poder determinar su grado de acomodo. Deseamos conocer la manera en que un suelo de este tipo se comporta para así tener una idea más amplia de la forma en que lo !acen los demás "a que este suelo lo podemos obtener de manera más sencilla que otros servirá para el ob$etivo que nos planteamos. (ntender la forma en que las partículas de los suelos se acomodan para que los vacíos entre ellas sean diferentes diferentes seg+n la manera en que se tenga "a sea en su estado natural suelto o compactado. -prender -prender a realizar los estudios correspondientes correspondientes en campo para poder dar criterios acerca del comportamiento de un suelo " entender con más facilidad su comportamiento mecánico e !idráulico.

ulio /*sar 0enaud e"

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Práctica # 9

Relación de equipo y material

(quipo proctor

Pala

-lambre

/uc!aron

Pinzas

(ncendedor

/alculadora

3olsa de plástico

3ascula

4arilla de 56788

Martillo de !ule

/uc!ara de alba'il


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Práctica # 9

/!arola de panadero

(spátula

ongímetro

Procedimiento :e elige un área sobre el perímetro de la pla"a " se procede a e)cavar una sección a cielo abierto de 2m)2m)2m. cuando tengamos el metro de desplante se procede procede obtener obtener una muestra inalterad inalterada a !incando !incando cuidadosa cuidadosament mente e contra contra el suelo el cilindro abierto " con filo; a la vez se e)cava el material a los lados del cilindro !asta que la muestra sobresalga por el borde superior del mismo; el material en e)ceso puede removerse o enrasarse. Despu*s tomamos el alambre " con muc!o cuidado cortamos la parte inferior " con estrategia :in :in !ace !acerr movimi movimien entos tos brusco bruscos s lo coloc colocamo amos s en la c!aro c!arola la de panad panader ero o " procedemos a determinar su peso sólido para que finalmente podamos determinar la relación de vacíos natural de la muestra. Para determinar la relación de vacíos má)ima tomamos una muestra del suelo en análisis que se encuentra en el interior de la sección e)cavada " la colocamos en la c!arola de panadero para luego proceder a obtener su peso seco. Despu*s determinamos en la balanza dic!o peso " aplicando los conocimientos de la unidad dos determinamos la relación de vacíos má)ima. /on respecto a la determinación determinación de la relación de vacíos mínima aprovec!amos aprovec!amos la muestra que se secó " procedemos a llenar el recipiente en tres capas cada capa le daremos 5 varillazos por capa " despu*s le damos de golpes en el e)terior con el martillo de !ule. 0epetimos el mismo procedimiento en las siguientes capas enrasamos " determinamos peso seco solido en la balanza " aplicando aplicando los conocimientos conocimientos de la unidad dos determinamos la relación de vacíos mínima " mediante la siguiente e)presión obtenemos la compacidad relativa del manto de arena. ulio /*sar 0enaud e"

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Cr ( )=

Práctica # 9

e màx− enat e max− emin

(n la anterior relación=

e máx= relac relacionde ionde vacios vacios corre correspon spondien diente te al estado estado massuel mas suelto to del suelo suelo e min relac relacionde ionde vacios vacios corre correspon spondien diente teal al estado estado mas compact compactado adodel del mismo mismo . =

e nat relac relacion ion de vaciosde la muestra muestra en estadonatur estadonatural al =

:e dice que una material granular %grava o arena& estará en estado mu" flo$o= 2. . <. C. 5.

:i su comp compacid acidad ad relativ relativa a varia varia del >?25@ >?25@.. Alo$o= Alo$o= si su compa compacida cidad d relativa relativa varia varia del del 2B?<5@. 2B?<5@. Medio Medio== si vari varia a del del ?75 B>?75@. @. Mu" denso= denso= si varia varia de de 7B?2> 7B?2>>@ >@


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Práctica # 9

Desarrollo 2.? legamos al lugar asignado para la realización de esta práctica en la barra /a!oacan /a!oacan nos separamos separamos en grupos para la realización realización de diferentes diferentes tareas; un grupo comenzó con la e)cavación de una sección de apro)imadamente 2 metro de profundidad con a"uda de palas.

.? tro grupo se encargó de seleccionar " pesar el material necesario para el cálculo de la compacidad relativa.

<.? tros se encargaron de encender una peque'a fogata que nos serviría para poder calentar el material " calcular su peso seco.


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Práctica # 9

C.? /uando se llegó a la profundidad de e)cavación requerida se e)tra$o un poco del suelo para someterla a secado secado se asignó un grupo para que se encargara del cuidado del secado " así evitar que la muestra se calcinara.

5.? tro grupo se encargó de la e)tracción de la muestra para el cálculo de enat. :e introdu$o el equipo Proctor sin su base dentro del agu$ero e)cavado se insertó con fuerza dentro del suelo con el fin de llenarlo por completo " con a"uda de la espátula fue retirado del suelo.

B.? :e trasladó la muestra a la mesa de traba$o se enraso con una varilla " se pesó para poder calcular posteriormente su enat.


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Práctica # 9

E.? uego se verifico si las muestras que se de$aron secando "a estaban secas por medio de la t*cnica de diferencia de pesos este proceso se repitió !asta que el peso de la muestra de$o de variar.

7.? /omprobando que la muestra "a estaba completamente seca procedimos a calcular el peso de la muestra suelta por lo que se colocó en el equipo Proctor se enraso sin e$ercer presión " se pesó.

9.? Despu*s procedimos a calcular el peso del material compactado por lo que se llenó el equipo Proctor a 26< luego fue varillado " golpeado con un martillo de !ule " se repitió el proceso !asta que se llenó por completo luego se enrazo " se pesó.


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Práctica # 9

2>.? Por +ltimo llevamos a cabo las operaciones necesarias para el cálculo de la compacidad relativa usando la siguiente e)presión= Cr ( )=

e màx− enat e max− emin

Resultados Determinación del peso específico de la arena dato a utilizar en la práctica siguiente

F arenaG <>> gr. F matraz con tapaG 5 gr. F matrazHaguaHmaterialG 9 gr. 4ol. Del matraz en ml.G 5>> ml.

ρA =

ws gr = 3 vm−( wfms − ws− wm ) cm

Dónde= 4m= volumen de matraz en ml.


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Práctica # 9

Ffms= peso del matrazHarenaHagua Fs= peso de la arena en grs Fm= peso del matraz con tapa :ustitu"endo= ρA =

300 gr 500 cm

3

−( 922−300 −225 )

=2.91

gr cm

3

!ompacidad relativa

"spátula >.G2

e=

%Densidad del agua&

Vv Vs

Cr ( )=

Vv =Vm −Vs

Vs=

ws Ss ⅋ 0

emax − enat emax −emin

Fs natH, G 5.5< Jg %Peso de la muestra tomada del suelo sin secar tarado& Fs nat G .<77 Jg G <77 gr %Peso de la muestra tomada del suelo sin secar destarado& Vs=

2388 gr ws = =820.618 c m3 3 Ss ⅋ 0 2.91 gr / cm


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Vv Vm Vs =

−

Vv enat Vs =

=

Práctica # 9

1428.73 c m

3

=

608.112 c m

3

820.618 c m

−

=

608.112 c m

3

3 3

820.618 c m

G >.EC2 G %&'()

Fs ma)H, G B.9 B.9 Jg %Peso %Peso de la muestra tomada tomada del del suelo seco seco tarado tarado sin compactar& Fs ma) G .<2 Jg G <2 gr %Peso de la muestra tomada del suelo seco destarado sin compactar& Vs=766.66 c m

3

Vv

3

662.07 c m

=

emax =¿ >.7B< G *+',)

Fs minH, minH, G B.CB B.CBB B Jg compactado&

%Pes %Peso o de la mues muestr tra a toma tomada da del suel suelo o seco seco tarad tarado o

Fs min G .CB7 Jg G CB7 gr %Peso de la muestra tomada del suelo seco destarado compactado& Vs= 848.10 c m

3

Vv =580.63 c m

3

emin =¿ >.B7C G +*'&)

Cr ( )

=

emax enat emax emin −

0.122 =

−


0.179

0.681 =68.156

=

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Práctica # 9

!uestionario

2. Describe las características de una estructura simple. :e confi configu gura ra cuand cuando o las fuerz fuerzas as debid debido o al campo campo de gravid gravidez ez terres terrestre tre son son predominantes en la disposición de las partículas " es típica de un suelo grueso como las gravas " arenas de masa importante. (n esta las partículas se apo"an direct directame amente nte unas a otras otras " cada cada partí partícul cula a une varios varios tipos tipos de apo" apo"o o " su comportamiento mecánico queda definido por su compacidad " orientación de sus partículas. (n el suelo compactado las partículas tienen un alto grado de acomodo " tienen una capacidad de deformación ba$a en relación a las cargas. (n estos suelos el volumen de vacíos " la capacidad de deformación son mínimos.

. Determine los pesos específicos relativos= a& Minerales Minerales como el feldespato tienen un peso específico relativo de .B.

b& Lierro tienen un peso específico relativo de <.

c& ,urba ,iene un peso específico relativo de 2.5.


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Práctica # 9

<. 0elacione los niveles de compacidad que se pueden encontrar en una estruct uctura simple ple " comente t*cnicamente sus resultados.

Mu" flo$o= si su compacidad relativa varia del >?25@. Alo$o= si su compacidad relativa varia del 2B?<5@. Medio= si varia del ?75@. Mu" denso= si varía de 7B?2>>@ os resultados seg+n el estudio de compacidad relativa clasifican a nuestro suelo como denso teniendo un /r G B7.25@

!onclusión (n esta práctica pudimos aprender a calcular la relación de vacíos eN de los suelos en sus diferentes estados los cuales son= natural compactado " suelto. /omo pudimos observar la relación de vacíos del suelo varía dependiendo el estad estado o en el que que se encu encuen entre tre cuando cuando el suelo suelo se encue encuent ntra ra compa compact ctado ado obtenemos una relación de vacíos mínima "a que en este estado es cuando e)iste la menor cantidad de poros de aire dentro de la muestra debido a su acomodo. /uando el suelo esta suelto tenemos la relación de vacíos má)ima dado que en este estado el suelo se encuentra completamente suelto " posee una ma"or cantidad de espacios vacíos entre sus partículas. O en su estado natural podemos observar que la relación de vacíos se sit+a en medio de la e má)ima " mínima "a que el intemperismo act+a sobre el suelo en su estado natural así como otros factores como cargas vivas que transiten sobre *l compactándolo de manera natural a trav*s de un proceso denominado consolidación " por eso es que en este estado el suelo tiene una relación de vacíos superior a la que tiene estando suelto pero menor a la que tiene estando compactado. ,odas estas características que mencione nos sirven para rectificar que nuestro suelo posee una estructura simple "a que el tama'o de las partículas de la arena se consideran gruesas gruesas " debido a esto la gravidez gravidez surge efecto sobre el acomodo de sus partículas de tal forma que se asientan unas sobre otras pero debido a su


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Práctica # 9

forma granular estas de$an espacios vacíos entre ellas de aquí que tengamos cierta relación de vacíos pero al varillarla estas partículas sufren un reacomodo de tal forma que llenan los espacios vacíos " por eso es que la relación de vacíos se minimiza al compactar. Por +ltimo podemos ver que seg+n los cálculos obtenidos la compacidad relativa de nuestro suelo es de B7.25 lo cual nos indica que nuestro suelo esta denso. pesar de que nuestra muestra era de arena " uno podría llegar a deducir que el result resultad ado o sería sería de que que el suelo suelo esta esta suelt suelto o tambi tambi*n *n debe debemos mos cons conside iderar rar la natu natura rale leza za del del luga lugarr en dond donde e se e)tr e)tra$ a$o o la mues muestr tra a el luga lugarr en dond donde e la e)tr e)tra$ a$im imos os en un luga lugarr visi visita tado do por por pers person onas as que que cami camina nan n sobr sobre e el suel suelo o compactándolo " tambi*n como está situado deba$o de una palapa el lugar en donde llevamos a cabo la e)cavación la gente llega a comer en esos lugares comp compac acta tand ndo o el suel suelo o con con mesa mesas s " tamb tambi* i*n n posi posibl blem emen ente te pase pasen n algu alguno nos s ve!ículos tripulados sobre el suelo en donde llevamos a cabo la e)cavación como cuatrimotos " a todo esto es que se debe que nuestro suelo a pesar de ser arena arro$o resultados resultados de estar denso debido a la compactación compactación " consolidación que !a sufrido.

-ibliografía •

Mecánica de suelos (ulalio uárez 3adillo 3adillo  -lfonso 0ico 0odríguez 0odríguez

• •

-puntes -puntes proporcionados proporcionados por el profesor profesor ftp=66ftp.fao.org6fi6/Drom6A-1,raining6A-1,raining6eneral6)BE>Bs6)BE> Bs>E.!tm


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