informe-de-suelos (1).pdf
TRANSCRIPT
-
pg. 1
NDICE
INTRODUCCIN ........................................................................................................................ 2
OBJETIVOS: ............................................................................................................................... 3
CAPTULO I: GENERALIDADES ........................................................................................... 4
1.1. DEFINICIN DE GRANULOMETRA: ................................................................... 4
1.2. DEFINICIN DE TAMIZ: .......................................................................................... 4
1.3. DEFINICIN DE SUELO: ......................................................................................... 5
CAPTULO II: ENSAYO DE GRANULOMETRA DEL SUELO ......................................... 5
2.1. MATERIALES E INSTRUMENTOS UTILIZADOS: .............................................. 6
2.2. PROCEDIMIENTO PARA REALIZAR EL ENSAYO GRANULOMTRICO DEL SUELO PARA MUESTRAS ALTERADAS E INALTERADAS ............................. 7
2.3. TABLAS DE DATOS Y RESULTAOS OBTENIDOS ......................................... 10
2.4. CURVA GRANULOMTRICA DE LA MUESTRA ALTERADA E
INALTERADA ....................................................................................................................... 11
CAPITULO III: LMITES DE ATTERBERG ......................................................................... 13
3.1. LMITE LQUIDO (CUCHARA DE CASA GRANDE) ......................................... 14
3.2. LMITE PLSTICO .................................................................................................. 20
CONCLUSIONES: ................................................................................................................... 27
-
pg. 2
INTRODUCCIN
En el presente informe se presentar el procedimiento y clculos para el anlisis
granulomtrico y los lmites Atterberg para lo cual se utiliz muestras inalteradas y alteradas,
dichos ensayos se realizaron en el laboratorio de la universidad. El ensayo de granulometra
se realiz para clasificar el suelo en grava, arena, limos, etc. El cual trata de la separacin
del suelo para determinar sus tamaos por una serie de tamices ordenadas de mayor a menor
abertura, y luego al expresaremos de dos maneras analticamente o grfica, analticamente
a travs de tablas, calculando los porcentajes retenidos y los porcentajes que pasa por cada
tamiz, y grficamente mediante una curva.
Para obtener la distribucin de tamaos, se emplean tamices normalizados y numerados,
dispuestos en orden decreciente. El anlisis granulomtrico al cual se somete un suelo es de
mucha ayuda para la construccin de proyectos, tanto estructuras como carreteras porque
con este se puede conocer la permeabilidad y la cohesin del suelo.
Los lmites de Atterberg se basan en el concepto de que en un suelo de grano fino solo
pueden existir 4 estados de consistencia segn su humedad. As, un suelo se encuentra en
estado slido, cuando est seco. Al agregrsele agua poco a poco va pasando
sucesivamente a los estados de semislido, plstico, y finalmente lquido. Los contenidos de
humedad en los puntos de transicin de un estado al otro son los denominados lmites de
Atterberg. Los ensayos se realizan en el laboratorio y miden la cohesin del terreno y su
contenido de humedad, para ello se forman pequeos cilindros de 3mm de espesor con el
suelo.
-
pg. 3
OBJETIVOS:
Conocer el uso correcto de los instrumentos del laboratorio.
Conocer y adquirir conocimientos del mtodo de anlisis granulomtrico mecnico para
poder determinar de manera adecuada la distribucin de las partculas de un suelo.
Dibujar e interpretar la curva granulomtrica.
Aplicar el mtodo de anlisis granulomtrico para una muestra de suelo.
Verificar si el suelo puede ser utilizado para la construccin de proyectos.
Clasificar el suelo estudiado mediante la obtencin de la informacin requerida para
desarrollar el Sistema de clasificacin SUCS.
Determinar el contenido de humedad en una muestra de suelo.
Determinar el lmite lquido (LL) y el lmite plstico (LP), y el ndice de plasticidad (IP).
-
pg. 4
CAPTULO I: GENERALIDADES
1.1. DEFINICIN DE GRANULOMETRA:
Se refiere a las proporciones relativas en que se encuentran las diferentes partculas
minerales del suelo (grava, arena, limo y arcilla) expresada con base al peso seco del suelo
(en %) despus de la destruccin de los agregados. La granulometra estudia la distribucin
de las partculas que conforman un suelo segn su tamaa, lo cual ofrece un criterio obvio
para una clasificacin descriptiva. La variedad del tamao de las partculas casi es ilimitada.
1.2. DEFINICIN DE TAMIZ:
Utensilio que se emplea para separar las partes finas de las gruesas de algunos materiales
(agregados). El tamiz est formado por una tela metlica o rejilla tupida que est sujeta a un
aro.
En otras palabras, el tamiz es una malla de filamentos que se entrecruzan dejando unos
huecos cuadrados, estos cuadrados deben tener el mismo tamao, ya que ste determinar
el tamao de lo que va a atravesar el hueco, tambin conocido como "luz de malla".
Para la clasificacin de los materiales, se emplean tamices de varias luces de malla que
pueden apilarse uno encima de otro, de manera que el de mayor luz de malla sea el superior
y que sta vaya disminuyendo hasta el tamiz inferior.
-
pg. 5
1.3. DEFINICIN DE SUELO:
Es la capa ms superficial de la corteza terrestre, que resulta de la descomposicin de las
rocas por los cambios bruscos de temperatura y por la accin del agua, del viento y de los
seres vivos.
CAPTULO II: ENSAYO DE GRANULOMETRA DEL SUELO
El anlisis granulomtrico puede expresarse de dos formas:
1. Analtica.
Mediante tablas que muestran el tamao de la partcula contra el porcentaje de suelo
menor de ese tamao (porcentaje respecto al peso total).
2. Grfica.
Mediante una curva dibujada en papel log-normal a partir de puntos cuya abscisa en
escala logartmica es el tamao del grano y cuya ordenada en escala natural es el
porcentaje del suelo menor que ese tamao (Porcentaje respecto al peso total). A esta
grfica se le denomina curva granulomtrica.
Al realizar el anlisis granulomtrico distinguimos en las partculas cuatro rangos de
tamaos:
Grava: Constituida por partculas cuyo tamao es mayor que 4.76 mm.
Arena: Constituida por partculas menores que 4.76 mm y mayores que 0.074 mm.
Limo: Constituido por partculas menores que 0.074 mm y mayores que 0.002 mm.
Arcilla: Constituida por partculas menores que 0.002 mm.
-
pg. 6
2.1. MATERIALES E INSTRUMENTOS UTILIZADOS:
Muestra de suelo alterada e
inalterada
Agua
Balanza
Tamices
Cucharones
Horno
-
pg. 7
2.2. PROCEDIMIENTO PARA REALIZAR EL ENSAYO GRANULOMTRICO DEL
SUELO PARA MUESTRAS ALTERADAS E INALTERADAS
Tara
1. Primero se pesa 500 g de
cada muestra alterada e
inalterada.
2. Luego se deja saturar por
24 horas.
3. La muestra ya saturada se
pasa por el tamiz N200.
Esto se hace para eliminar
las arcillas.
Lo que se retiene en la
malla nos servir para
realizar nuestro ensayo de
granulometra.
-
pg. 8
Pesos retenidos de la muestra inalterada:
4. La muestra obtenida despus de ser
lavada, se lleva al horno por el lapso de
24 horas para que seque.
5. Luego la muestra ya seca se pasa por
los tamices respectivos
(N4,8,10,16,20,30,40,50,80,100 y 200)
6. Se pesa lo que se retiene en cada tamiz y se toma nota de esos pesos, para despus
realizar la curva granulomtrica.
-
pg. 9
Pesos retenidos de la muestra alterada:
-
pg. 10
2.3. TABLAS DE DATOS Y RESULTAOS OBTENIDOS
Muestra inalterada:
Muestra alterada:
Tara 76.57 gr
muestra 500 gr
Peso seco + tara 504.2 gr
Peso seco 427.5 gr
Datos para granulometra alterada:
Peso inicial sin tara 157.6 gr
Peso lavado con tara 13.3 gr
Datos para granulometra inalterada:
Peso inicial sin tara 161.3
Peso lavado con tara 5.2
Pesos retenidos de la muestra alterada:
Muestra alterada
Peso retenido sin tara
N 4 1.1 gr
N 10 3.5 gr
N 20 1.1 gr
N 40 0.5 gr
N 50 0.5 gr
N 80 1.0 gr
N 100 0.7 gr
N 200 4.1 gr
Fondo 0.8 gr
tara 18.5 gr
Muestra 500 gr
Peso seco + tara 492.5 gr
Peso seco 414.00 gr
-
pg. 11
Pesos retenidos de la muestra inalterada:
muestra inalterada
Pesos retenidos sin tara
N 4 0 gr
N 10 0.6 gr
N 20 0.7 gr
N 40 0.5 gr
N 50 0.3 gr
N 80 0.6 gr
N 100 0.4 gr
N 200 2.3 gr
Fondo 0.2 gr
2.4. CURVA GRANULOMTRICA DE LA MUESTRA ALTERADA E INALTERADA
Curva granulomtrica de la muestra alterada:
Desing. del Tamiz US mm
Peso
Retenido gr,
% Retenido
% Acumulado
% Que pasa
N 4 4.750 1.10 8.27 8.27 91.73
N 8 2.360 0.00 0.00 8.27 91.73
N 10 2.000 3.50 26.32 34.59 65.41
N 20 0.850 1.10 8.27 34.59 57.14
N 30 0.600 0.00 0.00 34.59 57.14
N 40 0.425 0.50 3.76 38.35 53.38
N 50 0.300 0.50 3.76 42.11 49.62
N 80 0.180 1.00 7.52 49.62 42.11
N 100 0.150 0.70 5.26 54.89 36.84
N 200 0.075 4.10 30.83 85.71 6.02
PLATILLO 0.8 6.02 91.73 0.00
TOTAL 13.30
-
pg. 12
Curva granulomtrica de la muestra inalterada:
Desing. del Tamiz US mm
Peso
Retenido gr,
% Retenido
% Acumulado
% Que pasa
N 4 4.750 0.00 0.00 0.00 100.00
N 8 2.360 0.60 9.23 9.23 90.77
N 10 2.000 0.70 10.77 20.00 80.00
N 20 0.850 0.50 7.69 27.69 72.31
N 30 0.600 0.30 4.62 32.31 67.69
N 40 0.425 0.60 9.23 41.54 58.46
N 50 0.300 0.30 4.62 46.15 53.85
N 80 0.180 0.60 9.23 55.38 44.62
N 100 0.150 0.40 6.15 61.54 38.46
N 200 0.075 2.30 35.38 96.92 3.08
PLATILLO 0.2 3.08 100.00 0.00
TOTAL 6.50
0.010 0.100 1.000 10.000
% Q
ue
pas
a
Abertura de malla (mm)
-
pg. 13
CAPITULO III: LMITES DE ATTERBERG
Los contenidos de agua en los que el suelo pasa de un estado a otro se denominan lmites
de consistencia o lmites de Atterberg.
Los lmites de consistencia son valores de humedad.
Lmite lquido: Humedad a partir de la cual el suelo pasa a comportarse como un lodo y tiende
a fluir bajo su propio peso.
Lmite plstico: Mnimo contenido de agua con el que el suelo permanece en estado plstico.
0.010 0.100 1.000 10.000
% Q
ue
pas
a
Abertura de malla (mm)
-
pg. 14
Lmite de retraccin: Humedad en la que una prdida mayor de agua no provoca disminucin
en el volumen del suelo.
3.1. LMITE LQUIDO (CUCHARA DE CASA GRANDE)
DEFINICIN:
El lmite lquido es el contenido de humedad, expresado en porciento del peso del suelo seco.
Este lmite se define arbitrariamente como el contenido de humedad necesario para que las
dos mitades de una pasta de suelo de 1 cm., de espesor fluyan y se unan en una longitud de
12 mm, aproximadamente, en el fondo de la muesca que separa las dos mitades, las mismas
que se van a unir de acuerdo a un determinado nmero de golpes como: 30-35, 20-25, 15-20.
EQUIPOS UTILIZADOS:
TARA: Se utiliza para colocar y
pesar la muestra de suelo.
BALANZA: Se utiliza para
pesar la muestra
CUCHARA DE CASA
GRANDE:
MUESTRA: Se utiliza para
realizar los ensayos.
-
pg. 15
PROCEDIMIENTO:
1. Se deja secar la muestra.
2. Se tritura la muestra con la ayuda de un martillo de goma u otro equipo (pesa de la
balanza).
3. La muestra se pasa por el tamiz N 40, con el fin de separar arcillas y limos.
HORNO: Se utiliza para secar la
muestra.
-
pg. 16
4. Una cierta cantidad de muestra que se obtuvo al pasar por el tamiz N 40, se deja reposar
en agua destilada por un lapso de 24 horas.
5. Transcurrida las 24horas se bate la muestra para homogenizarla y eliminar el oxgeno que
pueda contener.
6. Se coloca una porcin de muestra en la copa de casa grande, luego se enrasa y se usa el
acanalador para dividir la muestra.
-
pg. 17
7. Una vez que la copa este a 1cm, se levanta y se deja caer la copa a razn de 2 golpes por
segundo hasta que el surco se cierre 13mm, se debe llevar la cuenta de los golpes.
8. El proceso se realizara tres veces siguiendo los parmetros: 30-35, 20-25, 15-20 golpes.
9. Una pequea porcin de esa muestra se coloca sobre una tara y anotamos su peso.
10. Dichas porciones de muestras obtenidas se llevan al horno por 24 horas.
-
pg. 18
11. Se vuelve a pesar despus de retirarlas del horno.
RESULTADOS OBTENIDOS DE LA MUESTRA INALTERADA:
CPSULA PESO CPSULA + PESO CPSULA + PESO DEL PESO PESO DE PORCENTAJE DE NUMERO DE
No. MUESTRA HMEDA MUESTRA SECA AGUA Ww CPSULA SULO SECO HUMEDAD GOLPES
(gr) (gr) (gr) (gr)
6 27.80 24.50 3.30 16.30 8.20 40.24 35
9 29.00 25.50 3.50 17.00 8.50 41.18 23
10 26.70 23.40 3.30 16.10 7.30 45.21 15
LMITE LQUIDO
-
pg. 19
NOTA: el contenido de humedad correspondiente a los 25 golpes en la grfica es 41.80
RESULTADOS OBTENIDOS DE LA MUESTRA ALTERADA:
NOTA: el contenido de humedad correspondiente a los 25 golpes en la grfica es 46.13
CPSULA PESO CPSULA + PESO CPSULA + PESO DEL PESO PESO DE PORCENTAJE DE NUMERO DE
No. MUESTRA HMEDA MUESTRA SECA AGUA Ww CPSULA SULO SECO HUMEDAD GOLPES
(gr) (gr) (gr) (gr)
M1 35.40 32.50 2.90 25.90 6.60 43.94 34
LA-4 27.60 24.50 3.10 17.70 6.80 45.59 25
LA-10 29.30 25.40 3.90 17.60 7.80 50.00 15
LMITE LQUIDO
-
pg. 20
3.2. LMITE PLSTICO
DEFINICIN:
El lmite plstico es la mnima humedad con la que el suelo tiene un comportamiento plstico,
es decir, el suelo no admite deformaciones sin rotura.
EQUIPOS UTILIZADOS:
MUESTRA
ALTERADA E
INALTERADA
BALANZA
AGUA DESTILADA HORNO
TARA
-
pg. 21
PROCEDIMIENTO:
3. Se deja secar la muestra
para que pierda la
humedad naturalmente.
2. con la ayuda del martillo
de gama, se procede a
romper los terrones de
muestra.
1. Una vez hecho lo
anterior, la muestra se
pasa por la malla N40,
esto para separar las
arcillas con los limos.
4. La muestra una vez que
se pas por la malla, se
pone a saturar, con agua
destilada, por el lapso de
24 horas.
-
pg. 22
5. Se bate o remueve la
muestra para uniformar y
formar una masa
consistente de la
muestra.
6. Luego sacamos una
porcin de muestra
altera e inalterada.
7. Despus procedemos
con la ayuda de la palma
de la mano a hacer los
cilindros de 3 mm.
8. Finalmente los cilindros
se colocan al horno y
transcurridas las 24
horas se vuelven a
pesar.
-
pg. 23
RESULTADOS OBTENIDOS DE LA MUESTRA INALTERADA SEGN SUCS:
Muestra
L.L % 41.80
L.P % 16.67
I.P % 25.14
RESULTADOS OBTENIDOS DE LA MUESTRA INALTERADA SEGN AASHTO:
IG = (F - 35) [0.2 + 0.005 (LL - 40)] + 0.01 (F - 15) (IP - 1O)
IG = (3.08 - 35) [0.2 + 0.005 (41.80 - 40)] + 0.01 (3.08 - 15) (25.14 - 1O)
IG = - 8.5
IG = 0
CPSULA PESO CPSULA + PESO CPSULA + PESO PESO DEL PESO DE CONTENIDO DE
No. MUESTRA HMEDA MUESTRA SECA CPSULA AGUA Ww SUELO SECO AGUA W%
(gr) (gr) (gr) (gr)
11 18.30 18.00 16.20 0.30 1.80 16.67
LMITE PLSTICO
0
10
20
30
40
50
60
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
ND
ICE
PL
S
TIC
O (
IP-%
)
LIMITE LIQUIDO (LL-%)
CARTA DE PLASTICIDAD
CH
CL MHo
OH
OL o ML
Muestra inalterada
TAMAO (mm) % QUE PASA
N 40 (0.425) 58.46
N 200 (0.075) 3.08
Muestra Inalterada
L.L % 41.80
L.P % 16.67
I.P % 25.14
F 3.08
-
pg. 24
El ndice de grupo siempre se reporta aproximndolo al nmero entero ms cercano. Si es
negativo se reporta como cero.
Por lo tanto:
La clasificacin es A-3 (0)
Tipologa: Arena Fina
Calidad: Excelente a buena
RESULTADOS OBTENIDOS DE LA MUESTRA ALTERADA SEGN SUCS:
Muestra
L.L % 46.13
L.P % 18.52
I.P % 27.61
CPSULA PESO CPSULA + PESO CPSULA + PESO PESO DEL PESO DE CONTENIDO DE
No. MUESTRA HMEDA MUESTRA SECA CPSULA AGUA Ww SUELO SECO AGUA W%
(gr) (gr) (gr) (gr)
11 24.60 24.10 21.40 0.50 2.70 18.52
LMITE PLSTICO
-
pg. 25
RESULTADOS OBTENIDOS DE LA MUESTRA ALTERADA SEGN AASHTO:
IG = (F - 35) [0.2 + 0.005 (LL - 40)] + 0.01 (F - 15) (IP - 1O)
IG = (6.02 - 35) [0.2 + 0.005 (46.13 - 40)] + 0.01 (6.02 - 15) (27.61 - 1O)
IG = - 8.3
IG = 0
El ndice de grupo siempre se reporta aproximndolo al nmero entero ms cercano. Si es
negativo se reporta como cero.
0
10
20
30
40
50
60
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
ND
ICE
PL
S
TIC
O (
IP-%
)
LIMITE LIQUIDO (LL-%)
CARTA DE PLASTICIDAD
CH
CL MHo
OH
OL o ML
Muestra alterada
TAMAO (mm) % QUE PASA
N 40 (0.425) 53.38
N 200 (0.075) 6.02
Muestra alterada
L.L % 46.13
L.P % 18.52
I.P % 27.61
F 6.02
-
pg. 26
Por lo tanto:
La clasificacin es A-3 (0)
Tipologa: Arena Fina
Calidad: Excelente a buena
-
pg. 27
CONCLUSIONES:
Con los conocimientos prcticos y tericos en la exploracin; y en el
procedimiento pudimos llegar a la obtencin del contenido de humedad deseado.
Desarrollamos destrezas y obtuvimos habilidades para poder realizar un
muestreo adecuado de los suelos, as como la identificacin en el campo de los
suelos, considerndose su textura, plasticidad, color, etc. Se vio que a mayor
profundidad mayor contenido de humedad.
Determinamos la cantidad de agua que posee una muestra de suelo, con
respecto al peso seco de la muestra posteriormente hallado en laboratorio.
DAVILA_GAMONAL_HECTROR_EMANUEL_PRCTICA DE LABORATORIO GRANULOMETRA Y LMITES DE ATTERBERG