Suelos Unidad 8

INSTITUTO INSTITUTO TEC NOLÓG NOLÓG ICO NAC IONA IONA L DE MÉ MÉ XICO “CAMPUS TAPACHULA”

MATERIA: Mecánica de suelos ALUMNO: Luciano Javier Morales Velasco CATEDRÁTICO: Ing. Keisy Alejandra Figueroa Torres SEMESTRE Y GRUPO: 4° SEM. “F”

CARRERA: ing. Civil NOMBRE DEL TRABAJO: Reporte suelos unidad 8

TAPA TA PA C HULA C HIA PA S 10/ 10/12/ 12/2018 2018

Trusted by over 1 million members

Try Scribd FREE for 30 days to access over 125 million titles without ads or interruptions! Start Free Trial Cancel Anytime.











ÍNDICE INTRODUCCIÓN............................. ................................ ................. 3

OBJETIVOS ..................................................................................... 4

UNIDAD 8. MEJORAMIENTO MECANICO DE LOS SUELOS ......... 5

8.1. FACTORES QUE INTERVIENEN EN EL PROCESO DE COMPACTACIÓN. ........................................................................... 7

8.2. PRUEBAS DE COMPACTACIÓN EN EL LABORATORIO. ......11

8.3. DETERMINACIÓN DE PESOS ESPECÍFICOS SECOS EN CAMPO ...........................................................................................17

CONCLUSIÓN............................ ................................ .....................25

BIBLIOGRAFÍAS .............................................................................25











INTRODUCCIÓN En este trabajo se dará a conocer todo lo relacionado con la unidad ocho

de mecánica de suelos, utilizando palabras claves como

“compactación” compactación” en donde se conocerá el término aplicado a dichos procesos constructivos, conociendo los nuevos mejoramientos de esto se desarrollaron métodos de pruebas para calcular grado de compactación etc. En esto intervienen factores que reducen la calidad del suelo haciéndolo débil, uno de ellos es el contenido de agua el espesor del suelo entre otros. Dentro de esto se encuentran métodos para determinar tipos de compactación de un suelo tal es el caso de proctor estándar y proctor modificada. Y por último estudiar los métodos y las diferentes maneras de calcular pesos específicos máximos entre otros para un suelo.











OBJETIVOS 

Analizar los factores que intervienen en el proceso de compactación de los suelos.



Determinar los pesos específicos secos y humedad en el laboratorio y en el campo a muestras de suelo.



Determinar el grado de compactación en una obra de ingeniería civil.











UNIDAD 8. MEJORAMIENTO MECANICO DE LOS SUELOS

8.1. Fa F actores que intervi interviene enenn en el proces o de Compactación. 8.2. P rueba ru ebass de compacta compactaci ción ón en el la laboratori boratorio. o. 8.3. 8.3. Det D eterm ermina inaci ción ón de de pes pesos os espe es pecí cíficos ficos s ecos en cam campo CONCEPTO DE COMPACTACIÓN •Definición de Compactación. Proceso artificial de aplicación de energía mecánica al suelo para disminuir su volumen por reducción de la relación de vacíos debida a la eliminación del aire de los poros. ¿Que obtenemos al compactar un suelo? Mayor agrupamiento de las partículas sólidas, aumentando su contacto y con esto mejorar su densidad. Objetivo de la Compactación: Compactación: -Mejorar propiedades mecánicas de los suelos. –Generar –Generar a partir de un suelo un material con las propiedades mecánicas apropiadas. apropiadas. ¿Qué vamos a notar físicamente en el suelo compactado? –Reducción –Reducción de índice de vacíos. Aumento de peso específico. –Disminución –Disminución de volumen de vacíos. Asentamiento instantáneo.











–Tiempo –Tiempo de aplicación muy breve. Insuficiente para expulsar agua –Disminución –Disminución de volumen de vacíos por eliminación de aire. Reducción de volumen de aire. –Proceso –Proceso de compactación. Suelos o Materiales no saturados. CAMPOS DE APLICACIÓN •Construcción de terraplenes (estructuras de tierra) Presas de tierra, Pavimentos, Escolleras, muelles. •Rellenos de terrenos Mejoramiento de suelos (estabilización) •Remoldeo de muestras de laboratorio













8.1. FACTORES QUE INTERVIENEN EN EL PROCESO P ROCESO DE COMPACTACIÓN. La compactación depende de una serie de características y condicionantes propias del método de compactación que se utilice, de las condiciones en que se ponga el suelo antes de compactarlo y otras que se mencionan en este inciso. En rigor esas características siguen siendo válidas para los procesos de compactación en el laboratorio. La eficacia de la compactación que se puede lograr en obra depende, entre otros factores, de: Naturaleza del suelo a compactar.



Elección adecuada del equipo: tipo, peso, presión de inflado de



neumáticos, área de contacto, frecuencia de vibración, etc. La energía específica de compactación (energía que se le entrega al



suelo por unidad de volumen durante el proceso mecánico de que se trate). Contenido de humedad del suelo.



Cantidad y espesor de las capas del terraplén.













8.1.1 Contenido de agua El contenido de agua con que se compacta el suelo tiene una influencia determinante, tanto en los procesos de compactación de campo como en el laboratorio. Esta influencia fue ya reconocida por Proctor, Porter y otros pioneros quienes la establecieron en los términos prácticamente actuales, midiendo la compactación por el peso volumétrico seco alcanzado en cada caso. :

 

(1)

La ecuación 1 Muestra la bien conocida relación que se establece entre el peso volumétrico seco del suelo compactado y el contenido de agua del mismo, cuando se emplea una cierta energía de compactación. La curva de compactación presenta formas relativamente similares para los diversos modos de compactar. Existen diversas explicaciones de dicha forma, de diferentes grados e complejidad. Una, es la que sigue: Cuando el contenido de agua es muy bajo, este elemento se











Sentido de recorrido de la escala de humedad En las pruebas de laboratorio, tiene influencia también el sentido en que se recorre la escala de humedades al efectuar la compactación, se obtienen curvas diferentes si se compacta comenzando con un suelo húmedo y luego se va agregando agua, o si se empieza con un suelo húmedo y luego se va secando. En el primer caso se obtienen densidades secas mayores ya que al agregar el agua está tenderá a quedar en la periferia de los grumos, penetrando en ellos después de un tiempo, por lo tanto la presión capilar entre los grumos es pequeña favoreciendo favoreciendo la compactación. En el segundo caso se obtienen densidades secas menores, ya que al evaporarse el agua e irse secando el suelo, la humedad superficial de los grumos se hace menor que la interna, aumentando la presión capilar haciendo más difícil la compactación. compactación. 8.1.2 Energía de compactación La energía de compactación es otra de las variables del proceso que ejercen una gran influencia sobre el mismo; sin embargo, no es fácil











:

ℎ 

Dónde: E: Energía Específica N: Número de golpes del pisón por capas n: Número de capas W: Peso del pisón compactador h: Altura de caída del pisón V: Volumen total del molde de compactación. c ompactación. Ensayo Próctor Modificado: Ee = 27.2 kg-cm/cm Ensayo Próctor Estándar: Ee= 6.1 kg-cm/cm 8.1.3 Método de compactación En el campo y laboratorio existen diferentes métodos de compactación. La elección de uno de ellos influirá en los resultados a obtenerse.











substituye por el mismo peso de material entre dicha malla y la número 4; esta práctica puede provocar desviaciones significativas respecto a los resultados de campo. 8.1.5 Preparación de la muestra La forma en la que se prepara la muestra para la compactación en laboratorio, influirá en los resultados a obtener.

8.2. PRUEBAS DE COMPACTACIÓN EN EL LABORATORIO. Se entiende por compactación de suelos al proceso mecánico por el cual se busca mejorar artificialmente las características características de resistencia, resistencia, compresibilidad y el comportamiento esfuerzo – – deformación de los mismos. En general implica una reducción de los vacíos y, como consecuencia de ello, en el suelo ocurren cambios volumétricos de importancia ligados a la pérdida de aire, porque por lo común no se presenta expulsión de agua. Normalmente el esfuerzo de compactación le imparte al suelo un













compactar suelos cohesivos (arcillas-limos) (arcillas- limos) es el rodillo “pata de cabra” Para encontrar el grado de compactación se requieren los datos del laboratorio para ser comparados contra el peso volumétrico seco encontrado en el campo. Las pruebas hechas en laboratorio son de dos tipos: estáticas y dinámicas. Las pruebas estáticas son aquellas en las que se compacta el espécimen con una presión por medio de una placa que cubre toda la superficie del molde. Las pruebas dinámicas son aquellas en las que el espécimen se elabora compactando el material por medio de pisones con un área menor a la sección del molde. 8.2.1 Prueba Próctor estándar











Con este procedimiento Próctor observó que para un suelo dado, a contenido de humedad creciente incorporado a la masa del mismo, se obtenían densidades secas sucesivamente más altas (mejor grado de compactación). Asimismo, notó que esa tendencia no se mantenía indefinidamente si no que, al superar un cierto valor la humedad agregada, las densidades secas disminuían, con lo cual las condiciones empeoraban. Es decir, puso en evidencia que, para un suelo dado y a determinada energía de compactación, existe un valor de “Humedad Óptima” con la cual puede alcanzarse la “Máxima Densidad Seca”. 8.2.2 Prueba Próctor modificada En tiempos de la Segunda Guerra Mundial se introdujo el Ensayo Próctor Modificado (AASHTO T –180), –180), como respuesta a las











en correspondencia con menores valores de Humedad Óptima. Actualmente, ambas pruebas cuentan con variantes a las formas originales. La elección del tipo de ensayo a efectuar dependerá, básicamente, de la naturaleza de la obra a realizar. Actualmente existen muchos métodos para reproducir, reproducir, al menos teóricamente, en laboratorio las condiciones dadas de compactación en terreno. El más empleado, actualmente, es el denominado prueba Próctor modificado en el que se aplica mayor energía de compactación que el estándar siendo el que está más de acuerdo con las solicitaciones que las modernas estructuras imponen al suelo. También para algunas condiciones se utiliza el que se conoce como Próctor de 15 golpes. Todos ellos consisten en compactar el suelo, con condiciones











Especificaciones de pruebas en laboratorio Los métodos 1 y 3 se emplean con suelos que tienen un alto % de partículas bajo la malla #4 = 4.76 mm, un buen criterio es considerar 80% en peso como mínimo. Los métodos 2 y 4 se emplean con suelos que tienen un % importante de partículas mayores a la malla #4 y menores que ¾. La energía específica de compactación se obtiene aplicando la siguiente fórmula: Ee = N * n * W * h V Dónde: Ee = Energía especifica











valor, los pesos específicos secos obtenidos disminuían, resultando peores compactaciones en la muestra. Es decir, que existe una humedad inicial denominada humedad optima, que produce el máximo peso específico seco que puede lograrse con este procedimiento de compactación y, por consiguiente, la mejor compactación del suelo. 8.2.3 Prueba Porter En suelos friccionantes es muy común que las pruebas dinámicas produzcan una curva de compactación con una forma inadecuada para la determinación del peso volumétrico seco máximo y una humedad óptima. También, para este tipo de suelos existen otras pruebas de compactación en las que usualmente se define una curve de compactación de forma típica, adaptada para los fines que se persiguen.













partículas gruesas que se emplean en la construcción de terracerías; también se puede emplear en arenas y en materiales finos cuyo índice plástico sea menor que 6. El método consiste en preparar especímenes con material que pasa la malla de una pulgada, a los que se le agregan diferentes cantidades de agua y se compactan con carga estática.

8.3. Determinación de pesos específicos secos en campo El peso volumétrico o peso específico del suelo. Es la relación entre el











Siempre sucede que el peso volumétrico de campo no sea idéntico al peso volumétrico seco máximo. La diferencia entre ambos valores tradicionalmente se mide a través del concepto grado de compactación. El peso volumétrico de campo se fija en base a una prueba de laboratorio; la obtención del peso volumétrico máximo. Existe gran diversidad de métodos para la obtención del peso











El método del cono de arena, se aplica en general a partir de la superficie del material compactado, este método se centra en la determinación del volumen de una pequeña excavación de forma cilíndrica de donde se ha retirado todo el suelo compactado (sin pérdidas de material) ya que el peso del material retirado dividido por el volumen del hueco cilíndrico nos permite determinar la densidad húmeda. Determinaciones de la humedad de esa muestra nos permiten obtener











8.3.2 Balón de densidad Básicamente, tanto el método del cono de arena como el método del balón de densidad utilizan los mismos principios. O sea, se obtienen el peso del suelo húmedo de una pequeña excavación de forma algo irregular, hecho sobre la superficie del suelo. Si es posible determinar el volumen de dicho hueco. A través de este método, se obtiene directamente el volumen del











8.3.3 Empleando aceite Este método consiste, esencialmente, en la medición del volumen del suelo excavado mediante el vertido de aceite de elevada viscosidad, cuyo volumen utilizado (peso o volumen) se mide con la precisión requerida (ver norma IRAM en preparación). Este método constituye una alternativa al método de sustitución con arena, con la restricción de no ser apto para suelos blandos que se













una regla con el menor número de pasadas. Posteriormente se obtiene el volumen del sondeo mediante la relación de la diferencia del peso inicial de la arena preparada con el peso final de la arena











balanza con un hilo, se sujeta el espécimen con este hilo, a continuación se pesa el espécimen. El espécimen se sumerge en parafina sumergido en agua. El volumen del espécimen se calcula











Hay dos métodos básicos para medir la densidad, el medidor de dispersión de retorno y la transmisión directa. El método de transmisión directa ofrece la mayor precisión, menos error por la











CONCLUSIÓN La finalidad de este trabajo es que los alumnos que están en curso de la mecánica de suelos aprendan a identificar las diferentes maneras

Suelos Unidad 8

Recommend Documents