introduccion materiales.pdf

MATERIALES DE CONSTRUCCION

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MATERIALES DE INGENIERIAMODULO GEOTECNIA


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MODULO GEOTECNIA


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MATERIALES DE INGENIERIAMODULO GEOTECNIA

SUELOS

ASFALTOS

MEZCLAS ASFALTICA

POLIESTIRENO

GEOTEXTILES


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En todo lo relacionado con ensayo de materiales o de la calidad de la unidad de obra terminada, regirán en primer lugar las normas respectivas del Instituto Nacional de Vías;

para los ensayos no cubiertos por éstas, se aplicarán las normas más recientes de la A.A.S.H.T.O; la A.S.T.M; las normas CEN; las normas NLT; las normas IRAM; las normas MELC

y las normas del ICONTEC. En todo caso, en los diferentes Artículos de las presentes Especificaciones se indican taxativamente las normas de referencia aplicables a los

diferentes ensayos por realizar.

ESPECIFICACIONES GENERALES DE CONSTRUCCIÓN DE CARRETERAS


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SUELOS Y MATERIALES


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MATERIALES ASFALTICOS

E-702 Ductilidad de los materiales asfálticos

E-706 Penetración de los materiales asfálticos

E-709 Punto de ignición y de llama mediante la copa abierta Cleveland

E-712 Punto de ablandamiento de materiales bituminosos (aparato de anillo y bola)

E-724 Índice de penetración de cementos asfálticos

E-748 Resistencia de mezclas asfálticas en caliente empleando el aparato Marshall

MATERIALES ASFALTICOS

SUELO - CEMENTO

E-808 Preparación y curado de probetas de suelo-cemento para pruebas de compresión y flexión en el laboratorio Norma INV E-808-07.pdf

E-809 Resistencia a la compresión de cilindros preparados de suelo-cemento Norma INV E-809-07.pdf

MEZCLAS SUELO - CEMENTO


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•EDIFICIOS •PRESAS•TÚNELES•VÍAS•TORRES •PUENTES•VIADUCTOS•DESLIZAMIENTOS

OBRAS Y PROBLEMAS EN INGENIERIA CIVIL


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• Como se construye?•Cómo esta cimentado el edificio?• A que profundidad?• Existieron daños en las edificaciones cercanas?•Cuanto pesa el edificio?•El suelo si puede soportarlo?• Que pasa si no esta apoyado en suelos sino agua ?

PREGUNTAS FRECUENTES

EDIFICIOS

MECANICA DE SUELOS

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Fue construida para que permaneciera en posición vertical perocomenzó a inclinarse tan pronto como se inició su construcciónen agosto de 1173.La altura de la torre es de 55,7 a 55,8 metrosLa inclinación de unos 4° extendiéndose 3,9 m de la vertical.

EDIFICIOS

TORRE DE PISA

http://es.wikipedia.org/wiki/1173

http://es.wikipedia.org/wiki/Metro

MECANICA DE SUELOS

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VENECIA

NIVEL FREATICO

•Cual es el efecto del agua en los materiales de construcción?•Como puedo solucionar el problema?•El suelo y/o materiales bajo el agua tiene al misma capacidad portante?

MECANICA DE SUELOS

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ISLAS ARTIFICALES

Comienzo de construcción: 2002 Tipo de Proyecto: Isla artificial de uso variado Terminación de primera fase: 2006 Área: 5 km² Ubicación: Jumeirah, Dubai, Emiratos Árabes Unido

VIDEO

MECANICA DE SUELOS

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ESTRUCTURAS

• De que material se construyeron las pirámides?

MECANICA DE SUELOS

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TUNEL DE LA LINEA

TUNELES

MECANICA DE SUELOS

CAMF-

TUNEL DE LA MANCHA


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TUNEL BOQUERON


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Qué es mejor un túnel es roca o suelos blando?


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PUENTES

MILLAU - FRANCE

MECANICA DE SUELOS

CAMF-2009

KOBE - JAPON

Porque fallo?Capacidad Portante

MECANICA DE SUELOS

CAMF-2009PRESA RALCO - CHILE

PRESAS

• Que tipo de materiales utilizo? Y en que parte?

EL SUELO COMO MATERIAL DE CONSTRUCCIÓN


MECANICA DE SUELOS

CAMF-2009

• Porque ocurren los deslizamientos?• Cual es el efecto de agua?• Cual es la influencia del tipo de suelo?


DESLIZAMIENTOS

MECANICA DE SUELOS

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MECANICA DE SUELOS

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TALUDES NATURALES O ARTIFICIALES

MECANICA DE SUELOS

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EXTRACCION DE MATERIAL

VIDEOS

MECANICA DE SUELOS

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LOS SUELOS COMO MATERIAL DE CONSTRUCCIÓN

VIAS

MECANICA DE SUELOS

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Estructura de pavimento

Los materiales queconstituyen una estructurade pavimento flexible son elsuelo de la subrasante, losmateriales granulares y lacapa de concreto asfáltico.


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MECANICA DE SUELOS

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TERREMOTOS

HIPOCENTRO (O FOCO) Es el punto en la profundidad de la Tierra desde donde se libera la energía en un terremoto.

EPICENTRO Es el punto de la superficie de la Tierra directamente sobre el hipocentro, desde luego donde la intensidad del terremoto es mayor.

Movimiento de la tierra

Sismología

MECANICA DE SUELOS

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La licuefacción : fenómeno que se producen en terrenos blandos saturados de aguadurante sacudidas sísmicas fuertes y largas.

Esto compacta finalmente los granos de arena y provoca asentamientos del terreno odeslizamiento, al producirse una sensible pérdida de resistencia en los estratos afectados.La licuefacción ocurre particularmente cuando el nivel del agua subterránea es superficialy en zonas como lechos fluviales, estuarios,rellenos artificiales, etc. Las vibracionestambién pueden producir asientos en rellenos y suelos granulares flojos.

El suelo se comporta y fluyecomo líquido debido a que lasvibraciones sísmicas aplicanfuerzas al fluido que rellena loshuecos entre los granos dearena, causando la salida deagua y fango a la superficiedurante la sacudida

LIQUEFACCIÓN

MECANICA DE SUELOS

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Efecto sobre el material granular que fluye hacia la superficie “Sand Blow” .Terremoto de Loma Prieta, area de la bahía, San Francisco US Geological Survey.

MECANICA DE SUELOS

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La ciudad de Nigata, se encuentra construida sobre depósitos sedimentarios que tienen unadensidad muy baja, además, el nivel freático esta muy cerca de la superficie. Este tipo de dañosse pudo observar en 200 de los 310 edificios de hormigón armado dañados durante elterremoto.

Debido a la licuefacción delsuelo sobre el que sesustentaban, éstos edificioshan volcado hundiéndoseparcialmente. Ni la estructurani los cerramientos han sufridograndes daños, debido a sugran rigidez y a estarpreparado para soportarempujes horizontales. De noser así, hubieran partido lospilares por el incremento demomentos que se originan alquedar inclinado.

LIQUEFACCIÓN

MECANICA DE SUELOS

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ESTABILIZACION DE SUELOS

• Reemplazar el material con rellenocompactado.• Usar muros de contención.• Compactación dinámica.• Vibroflotación. Usar un vibrador para realizaragujeros en el terreno con la ayuda de un chorrode agua a presión con espaciamientos entre 5 a10 pies (1,5 a 3 m) y volver a llenar con arenaluego de la extracción.• Columnas de piedra. Usar un vibrador pararealizar agujeros en el terreno con la ayuda de unchorro de agua a presión con espaciamientosentre 5 a 10 pies (1,5 a 3 m) y llenar con gravaluego de la extracción. Las columnas de piedraproporcionan resistencia y drenaje.• Inyección para impermeabilización. Llenar losvacíos con una lechada de cemento utilizandosilicatos, cemento o productos químicos.•Pilotes


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VIDEOS

http://eigualmc2.wordpress.com/2008/04/05/terremoto-provoca-la-licuefaccion-del-terreno/http://www.youtube.com/watch?v=sjdPVzQ0MBc&eurl=http://eigualmc2.wordpress.com/2008/04/05/terremoto-provoca-la-licuefaccion-del-terreno/&feature=player_embeddedhttp://www.youtube.com/watch?v=ngxG49Lf6co&feature=relatedhttp://www.youtube.com/watch?v=KLZFlnND0hA

http://eigualmc2.wordpress.com/2008/04/05/terremoto-provoca-la-licuefaccion-del-terreno/











http://www.youtube.com/watch?v=sjdPVzQ0MBc&eurl=http://eigualmc2.wordpress.com/2008/04/05/terremoto-provoca-la-licuefaccion-del-terreno/&feature=player_embedded












http://www.youtube.com/watch?v=ngxG49Lf6co&feature=related

http://www.youtube.com/watch?v=KLZFlnND0hA


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SUELOS Y AGREGADOS


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QUE ES UN SUELO?Es un agregado natural de granos

minerales con sin componentes orgánicos

Los suelos susceptibles de clasificaciónson materiales naturales conformadospor partículas de diferente tamaño,desde suelos muy finos hasta bloques, yde naturaleza geológica muy diversaincluyendo aluviales, sedimentarios,depósitos glaciales, suelos residuales yotros. No se incluyen en dichaclasificación los suelos con contenidosorgánicos superiores al 3 %, los cuales enprincipio no deben utilizarse para lospropósitos establecidos en el presenteestudio.


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DESCRIPCION E IDENTIFICACION DE UN SUELOE -102

ARCILLAS


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DESCRIPCION E IDENTIFICACION DE UN SUELO INVE -102

ARCILLAS


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LIMOS


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ORGANICOS


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ORGANICOS


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GRAVAS


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ARENAS


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Angulosidad – Describir la angulosidad dela arena (únicamente tamaños gruesos),grava, guijarros, y fragmentos, comoangulosos, sub-angulosos,subredondeados, y redondeados deacuerdo con el criterio dado en la norma

Forma – Describir la forma de la grava,guijarros y fragmentos como plana,alargada, o como plana y alargada sicumple con los criterios dados en lanorma. De otra manera, no se debemencionar la forma. Se deberá indicar lafracción de las partículas que tienendeterminada forma, por ejemplo un terciode las partículas de grava son planas.

INFORMACIÓN DESCRIPTIVA PARA LOS SUELOS


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Olor – Describir el olor si es orgánico o poco usual. Suelos quecontengan una cantidad significativa de material orgánico generalmentetienen un olor característico de vegetación en putrefacción, el cual sehace más patente en las muestras frescas. Cuando las muestras estánsecas, a menudo puede revivirse el olor calentando una muestrapreviamente humedecida. Cuando el olor no es usual (productos depetróleo, químicos y similares), debe describirse.

Condición de humedad – Describir la humedad como seca, húmeda osaturada, de acuerdo con los criterios de la Tabla 3.

Reacción con HCl – Describir la reacción con HCl como nula, débil ofuerte, de acuerdo con los criterios de la Tabla 4. Puesto que elcarbonato de calcio es un agente cementante común, se debe informarde su presencia si la reacción con ácido clorhídrico diluido esimportante.


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Consistencia – Para suelos intactos de grano fino, describir la consistencia como muyblanda, firme, dura, o muy dura, de acuerdo con los criterios de la Tabla 5. Estaobservación no es apropiada para suelos con cantidades significativas de grava.


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El color del suelo depende de suscomponentes y puede usarse como unamedida indirecta de ciertas propiedades.• El color varía con el contenido dehumedad.• El color rojo indica contenido de óxidos dehierro y manganeso; el amarillo indicaóxidos de hierro hidratado; el blanco y elgris indican presencia de cuarzo, yeso ycaolín; y el negro y marrón indican materiaorgánica.• Cuanto más negro es un suelo, másproductivo será, por los beneficios de lamateria orgánica.

Color – Describir el color. El color es una propiedad importante para la identificación de los suelos orgánicos, y dentro de una región dada puede ser también útil para identificar materiales de origen geológico similar. Si la muestra contiene capas o parches de colores variables, deberán anotarse y describir los colores que las representan. Se describirá el color para las muestras húmedas. Cuando el color es el de una muestra seca, deberá anotarse esto en el informe.


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Cementación – Describir la cementación de los suelos intactos degrano grueso como débil, moderada o fuerte, de acuerdo con loscriterios de la Tabla 6.

Rango de los tamaños de las partículas – Para componentes de grava y arena, describir elrango de los tamaños de las partículas dentro de cada componente como se define en laSección 2. Por ejemplo, alrededor de 20 % de grava fina a gruesa, alrededor del 40 % dearena de fina a gruesa.

Tamaño máximo de partícula – Se describe el tamaño máximo de partícula hallado en lamuestra,Dureza – La dureza de la arena gruesa y de las partículas más grandes se deberá describir como de "dura", o establé zcase lo que sucede cuando las partículas son golpeadas con un martillo; por ejemplo, las partículas de grava se fracturan con considerable número de golpes de martillo, algunas partículas se desmoronan con un golpe de martillo. “Duras” quiere decir partículas que no se agrietan, fracturan ni desmoronan bajo un golpe de martillo.


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Estructura – Describir la estructura de los suelos intactos de acuerdo con los criterios de lanorma. La clase de estructura describe el tamaño medio de los agregados individuales. Enrelación con el tipo de estructura de suelo de donde proceden los agregados, se puedenreconocer, en general, cinco clases distintas que son las siguientes:

* Muy fina o muy delgada* Fina o delgada* Mediana* Gruesa o espesa* Muy gruesa o muy espesa

El tipo de estructura describe la forma o configuración de los agregados individuales. Aunque generalmente los técnicos en suelos

reconocen siete tipos de estructuras del suelo


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TIPOS DE SUELOS

NO COHESIVOS

Partículas de tamaño grande

No existe adhesión

COHESIVOS

Partículas pequeñas

Efectos electroquímicos

Susceptibles al agua

( Consistencia y plasticidad)

ORGANICOS

Suelos esponjosos

Grumos

Compresibles

NO aptos par soportar estructuras

TAMAÑO

Bloques d > 2m

Cantos 20cm < d < 2m

Guijarros 3” < d< 20cm

Gravas No 4 < d < 3”

Arenas No 200 < d < No 4


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• Son susceptibles al agua ( Humedecimiento y secado)

• Resistencia al corte mas baja que en las arenas• Compresibles• Desarrollan grandes presiones laterales ( no aptos para estructuras de contención)

SUELOS COHESIVOS


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Los parámetros propuestos para adelantar la clasificación se clasifican en tres

categorías:

• Parámetros asociados a la naturaleza del material

• Parámetros de comportamiento mecánico

• Parámetros de estado

Estos parámetros se determinan normalmente sobre la fracción menor de 50 mm que es

la fracción susceptible de ser estudiada mediante ensayos de laboratorio corrientes.

ENSAYOS DE SUELOS

Los parámetros asociados a la naturaleza del material que se consideran en la

clasificación son:

• Granulometría

•El índice de plasticidad IP (norma INV E- 125/26)

•El valor de Azul de Metileno AM (norma INV E-1001)

PARAMETROS PARA LA CLASIFICACION DE SUELOS


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GRANULOMETRIA (norma INV 215) ( tamizado):Permite determinar el tamaño y la distribución departículas en una muestra de suelo.

Parámetros asociados a la naturaleza del materialTAMAÑO DE PARTICULAS

La granulometría determina la distribución del tamañode partículas de un suelo o material granular.

La granulometría se determina haciendo pasar unamuestra representativa de suelo o material granular poruna serie de tamices ordenados, por abertura, de mayora menor.

TAMIZ : Recipientes con mallas de aberturas cuadradas dediferentes tamaños. El tipo de abertura esta estandarizadaspor la Normas internacionales.


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GRANULOMETRIA (norma INV 215) ( tamizado):Los tamices normalmente empleados se relacionan a continuación en pulgadas y en

milímetros:


Tamiz Abertura del tamiz

No. (pulg) (mm)

4 101,600

3 76,100

2 1/2 64,000

* 2 50,800

* 1 1/2 38,100

* 1 25,400

* 3/4 19,000

* 1/2 12,700

* 3/8 9,510

4* 0,187 4,760

8* 0,0937 2,380

16* 0,0469 1,190

30* 0,0234 0,595

50* 0,0117 0,297

100* 0,0059 0,149

200* 0,0029 0,074


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GRANULOMETRIA (norma INV 215) ( tamizado):Permite determinar el tamaño y la distribución de partículas en una muestra de suelo.



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GRANULOMETRIA (norma INV 215) ( tamizado):Permite determinar el tamaño y la distribución de partículas en una muestra de suelo.

Parámetros asociados a la naturaleza del material

1. Separe la porción de la muestra a analizar y determine su peso.2. Se disponen las mallas en orden ascendente de menor a mayor número

de malla (o sea de mayor a menor abertura), ubicando además la tapa yel fondo.

3. El material es depositado de tal forma que pase por todas las mallas,generando en ellos movimiento lateral y vertical que faciliten lacirculación de la muestra, esta agitación puede desarrollarse de formamanual o mecánica.

4. Una vez finalizado el proceso de agitación, se retira el contenido de cadamalla y se determina el peso del material retenido en cada uno de lostamices.

5. Al final la sumatoria del material retenido en cada uno de los tamicesdebe ser igual a la usada originalmente en el proceso de tamizado.

TAMAÑO DE PARTICULAS


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GRANULOMETRIAS SUELOS


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GRANULOMETRIA

MECANICA DE SUELOS

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Método de la parafinaMateriales: Balanza de precisión, parafina derretida, alambre fino de cobre, y vaso de precipitado.

Procedimiento: Tome una muestra de suelo en la forma indicada por el instructor. De la muestra se obtiene un terrón de

tamaño suficiente para que quepa en el vaso de precipitado; se amarra con una pequeña hebra muy fina y se pesa. Tome

una muestra adicional y colóquela en el horno (105C) por 24 a 48 horas para determinación del porcentaje de humedad

en base húmeda.

El terrón ya pesado se sumerge por algunos segundos en parafina calentada a 70C. La muestra así tratada debe quedar

cubierta por una delgada capa de parafina.

Se vacía agua destilada (densidad 1 gr/cc) en el vaso de precipitado, colocándose en la balanza y tarando esta última a 0.

Se sumerge el terrón en el vaso, sin tocar el fondo, lo que produce un aumento de peso del agua destilada, peso que es

igual a volumen de agua desplazado por el terrón.

Conociendo el volumen del suelo y su peso seco, se procede a calcular la densidad aparente, de acuerdo a la relación:

DENSIDADES

MECANICA DE SUELOS

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DENSIDADES


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ANALISIS POR SEDIMENTACIÓN : HidrómetroParámetros asociados a la naturaleza del material

•De la muestra a estudiar, se separan 50g. aproximadamente pasamalla No. 200, los cuales se ponen en 125 ml defloculante durante24 horas.•Al final del periodo de suspensión, se dispersa la solucióntraspasándola a un recipiente adecuado y llevándola a agitacióncon ayuda de una batidora.• Trasferir la suspensión a la jarra sedimentadora y adicione aguahasta completar un litro.•Paralelamente se debe haber preparado en otra jarrasedimentadora, un litro de solución con la misma cantidad dedefloculante (125ml).•Con la ayuda de un tapón, se agita la solución por espacio deaproximadamente 1 minuto, al cabo del cual se descarga la jarrasobre una superficie adecuada.•Se introduce el hidrómetro dentro de la solución que contiene lamuestra de estudio, y se empieza a tomar lecturas con intervalosde tiempo definidos: 30”, 1, 2,4,8,15,30,60 min, 2, 4, 8, 16, 24horas. Entre lectura y lectura se saca lentamente el densímetro dela suspensión, además se verifican permanentemente los valoresde temperatura y corrección de ceros.

MATERIALES DE INGENIERIA

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GRAVEDAD ESPECIFICA GsPESO ESPECIFICO DE SOLIDOS

El picnómetro debe ser un frasco contapón o un frasco volumétrico con unacapacidad mínima de 250 ml. El volumendel picnómetro debe ser de 2 a 3 vecesmayor que el volumen de la mezcla delsuelo con agua usada durante laactividad de extracción de aire en laprueba.

MATERIALES DE INGENIERIA

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GRAVEDAD ESPECIFICA GsPESO ESPECIFICO DE SOLIDOS


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Gravedad específica o Peso Especifico de partículas – Es la relación entre la masa de uncierto volumen de sólidos a una temperatura dada y la masa del mismo volumen de aguadestilada y libre de gas , a la misma temperatura.

DETERMINACIÓN DE LA GRAVEDAD ESPECÍFICA DE LOS SUELOS Y DEL LLENANTE MINERALI.N.V. E – 128 – 07

Es la relación entre peso, al aire, de sus partículas minerales y el peso, al aire del aguaconsiderando un mismo volumen y una misma temperatura.El método de trabajo de laboratorio es indirecto , se mide el volumen agua que el suelodesplaza par determinar la gravedad especifica.

TIPO DE SUELO Gs

Grava, arena y limo

2.65

Arcilla orgánica 2.70

Arcilla inorgánica

2.60

Turba amorfa 2.00

Turba fibrosa 1.50


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Los valores típicos de gravedades específicas para los sólidos del suelo son entre 2.65 y2.72, destacando el mercurio con 13.6, el oro con 19.3, es decir 19.3 veces más pesado queel agua.

El término partículas sólidas, como se usa en ingenieríageotécnica , hace relación a las partículas minerales queaparecen naturalmente y que no son prácticamentesolubles en agua. Por lo tanto, la gravedad específica demateriales que contengan materias extrañas (tales comocemento, cal, etc.), materia soluble en agua (tal comocloruro de sodio) y suelos conteniendo materia congravedad específica menor de uno, típicamenterequieren un tratamiento especial o una definiciónparticular de gravedad específica.

Picnómetro – El picnómetro debe ser unfrasco con tapón o un frascovolumétrico con una capacidad mínimade 250 ml. El volumen del picnómetrodebe ser de 2 a 3 veces mayor que elvolumen de la mezcla del suelo conagua usada durante la actividad deextracción de aire en la prueba.


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Para determinar el peso especifico relativo de las partículassólidas (sال) de una muestra con tamaño relativamente grande,se procede a determinar, mediante la siguiente ecuación:

gw = Peso especifico del agua destilada, a 4ºC de temperatura y a presión atmosféricacorrespondiente al nivel del mar. En sistemas derivados del métrico, es igual a 1 (g/cm3) o auna potencia entera de 10.

Es decir, que es la relación entre el peso de materia y el peso del agua destilada a 4ºC considerando volúmenes iguales (del agua es 1.00 a 4ºC).


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GRANULOMENTRIA Dmax (norma INV 215): Es la dimensión máxima de las partículas másgruesas contenidas en el suelo. Este parámetro es determinante para definir la factibilidadde excavación y especialmente para evaluar el espesor de capas básicas de compactación ylas condiciones de mezcla eventual con un ligante. Igualmente es un parámetro importantepara calificar la representatividad de los ensayos de laboratorio. La determinación de esteparámetro puede tolerar una cierta imprecisión y, como regla general, una estimación visuales suficiente.



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0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0,01 0,1 1 10 100 1000 10000


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DESCRIPCION DE LA GRADACION

SUELOS MAL GRADADOS

SUELOS BIEN GRADADOS

•El tamaños de las partículas essimilar (uniforme)•La curva granulometría estacomprendida en un rangoestrecho ( casi vertical)

•La curva granulometría estacomprendida en un rango amplio•Diferentes tamaños ydistribución homogénea departículas

Un índice de la gradación en términos numéricos es el coeficiente de Uniformidad

Bien gradado

Cuanto más alto sea Cu, mayor será el rango de tamaños del

suelo.Di es el tamaño de partículas para el cual el i %

es mas fino que ese tamaño


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CONSISTENCIA DE LAS ARCILLAS

Calcular el valor de Cu y Cc

% q

ue

pas

a

Tamaño de partículas ( mm)


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Identifique e tipo de gradación para cada uno de los siguiente tipos de suelos?


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Una de las características mas importantes de las arcillas es su plasticidad.

• La consistencia de una arcilla depende desu composición mineralógica y contenidode humedad.•El contendido de agua para que un suelocambie de estado( liquido – solido)depende del tipo y cantidad de arcilla asícomo del agua.

Los limites de Atterberg permitenidentificar el estado de cada suelo.

• Limite liquido• Limite plástico• Limite de retracción

CONSISTENCIA DE LAS ARCILLAS

Los limites de Atterberg son simplemente contenidos de agua en el suelo

Plasticidad: Capacidad de experimentardeformaciones irreversibles sin rompersecon una humedad intermedia


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Contenido de arcilla•El índice de plasticidad IP (norma INV E- 125/26) : éste es el parámetro más comúnmente

utilizado para caracterizar el contenido de arcilla de los suelos. Su interpretación es más

confiable cuando el contenido proporcional de la fracción pasa tamiz # 40 (fracción

correspondiente al ensayo) en el suelo estudiado es importante y cuando el contenido de arcilla

de esta fracción es significativa.

Cuando la proporción de esta fracción es

mayor del 50% y el valor del IP es mayor que

12, la interpretación del IP es simple, pero esta

resulta casi imposible cuando esta proporción

cae por debajo del 35% y el valor del IP por

debajo de 7. Los límites establecidos son los

siguientes :

•12 : límite superior de suelos ligeramente

arcillosos.

•25 : límite superior de suelos medianamente

arcillosos.

•40 : límite entre los suelos arcillosos y muy

arcillosos.



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Contenido de arcilla•El índice de plasticidad IP (norma INV E- 125/26) :

LIMITE LIQUIDO : Mayor contenido de agua que puede tener un suelo sin pasar de estado plástico a líquido. El estado líquido es la condición en la que la resistencia al corte es tan baja que un ligero esfuerzo lo hace fluir. ( Plástico a líquido)

LIMITE PLASTICO: Mínima cantidad de agua con la cual el suelo se vuelve la condición de plasticidad (el suelo puede ser deformado rápidamente o moldeado sin recuperación elástica, cambio de volumen agrietamiento o desmoronamiento) ( No plástico a estado plástico)

LIMITE RETRACCION : Contenido de agua por debajo del cual el suelo no experimenta cambios de volumen. ( solido a semisólido no plástico)

INDICE DE PLASTICIDAD :diferencia numérica entre el limitelíquido y el límite plástico.



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LIMITE LIQUIDO


Contenido de humedad al cual una masa desuelo húmedo colocada en un recipiente enforma de cápsula de bronce, separada en dospor la acción de una herramienta para haceruna ranura patrón, y dejada caer desde unaaltura de 1 cm., sufra después de dejarla caer25 veces una falla o cierre de la ranura en unalongitud de 12.7 mm.

El límite líquido es una medida de la resistencia al corte de un suelo para un determinado contenido de humedad, es análogo a un ensayo de resistencia, y Casagrande encontró que cada golpe necesario para

cerrar el surco en la cucharan corresponde a una tensión tangencial cercana a un gramo por cm2.


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Gráfica en la cual se representa la variación del número de golpes necesario para cerrar la ranuraen una escala logarítmica contra el contenido de humedad correspondiente en una escala

aritmética, el lugar geométrico insinúa una variación de comportamiento de tipo lineal.

Por ello se debe encontrar entre 3 y 6 puntos con diferentes contenidos de humedad y númerode golpes necesarios para cerrar la ranura. Dicha relación es lineal solamente a lo largo de unciclo en un gráfico semilogarítmico, es decir, entre 10 y 100 golpes.


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LIMITE PLASTICO

Contenido de agua del suelo al cual uncilindro se rompe o se resquebraja, cuandose enrolla hasta alcanzar un diámetro de 3mm aproximadamente.

Esta prueba es bastante más subjetiva que elensayo del límite líquido pues la definicióndel resquebrajamiento del cilindro de suelo,así como del diámetro de 3 mm están sujetasa la interpretación de cada uno.

El diámetro puede establecerse durante elensayo por comparación con un alambrecomún o de soldadura del mismo diámetro.

El límite plástico representa el punto en el cual el suelo empieza a perder su cohesión por falta de humedad, indicando una medida de la resistencia al corte del mismo.


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VALORES DE LIMITES PARA ALGUNOS MINERALES


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VALORES DE LIMITES


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Índice líquido (IL) o de fluidez (IF).Se utiliza para comparar la humedad in situ con la plasticidad. Nos indica la proximidad delsuelo natural al comportamiento líquido.

Índice de consistencia.Se define como la humedad relativa al límite líquido, en relación con los límites líquido yplástico

En suelo blandos Ic ≅ 0suelos rígidos Ic > 1.Su valor depende de la humedad. Cuanto mayor sea el índice de consistencia para unaarcilla dada, más cerca estará del estado líquido y más peligrosa será por lo tanto paracimentar.

Por ejemplo, si tenemos dos arcillas la primera con LP = 30 y LL = 60 y la segunda con LP =50 y LL = 140 para una misma humedad in situ de w = 55, la primeraserá mucho más peligrosa que la segunda.

Los índices nos dan las características reales del suelo, mientras que los límitesnos dan las características potenciales (cantidad de agua que habría que añadir

para...)


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Actividad de las arcillas• Relación entre el índice de plasticidad y el porcentaje de arcilla.(Skempton 1953)


Los valores de actividadmas bajo corresponden ala caolinita y los mayores ala montmorillonita

Mayor actividad menorresistenciaCapacidad de intercambioiónico


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Actividad de las arcillas• Relación entre el índice de plasticidad y el porcentaje de arcilla.(Skempton 1953)



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El valor de Azul de Metileno AM (INV -235) Es uno de los parámetros que permiten caracterizar el contenido de arcilla de un suelo.

Este parámetro representa la cantidad de azul de metileno que puede ser absorbido por las superficies externas e internas de las partículas del suelo, valor que está relacionado con la superficie específica del suelo. El AM está expresado en gramos de azul de metileno

por 100 g de suelo. Los valores límites establecidos son los siguientes :

- 0,1: límite por debajo del cual se puede considerar

que el suelo es insensible al agua. Este

criterio debe completarse con la verificación que

el porcentaje que pasa el tamiz de 80mm ( tamiz

No.200) debe ser menor que el 12 %.

- 0,2 : límite por encima del cual el suelo presenta

probablemente sensibilidad al agua.

- 1,5 : límite que diferencia los suelos areno-limosos

de los suelos areno-arcillosos.

- 2,5 : límite que diferencia los suelos limosos poco

plásticos de suelos limosos de plasticidad

mediana.

- 6 : límite que diferencia los suelos limosos de los

suelos arcillosos.

- 8 : límite que diferencia los suelos arcillosos de los

suelos muy arcillosos.



CAMF

Son parámetros que no dependen del suelo mismo sino del ambiente

en el cual se encuentran.

El único parámetro de estado considerado en la presente clasificación

es el estado hídrico ya que su importancia es vital con respecto a todos

los problemas que se pueden presentar en la construcción de

terraplenes de capas de subrasante mejoradas.

Parámetros asociados al estado


CAMF

Parámetros asociados al estado

• El contenido de agua natural wn de la fracción 0/20 mm del material en relación

con la humedad óptima del ensayo próctor normal wopn expresado por la relación :

wn /wopn. Esta relación es el parámetro de estado más confiable para caracterizar

los estados s y ts porque las dificultades de obtención de la compactación

requerida dependen de éstos directamente. Su interpretación es sin embargo

menos clara para distinguir los estados h y th.

• La posición del contenido de agua natural wn con relación a los límites de Atterberg

wL y wP que se expresa por medio del índice de consistencia IC.

IP

wwIC nL

El IC permite caracterizar correctamente los cinco estados th, h, m, s y ts

pero únicamente en el caso de suelos medianamente y muy arcillosos que

tengan al menos el 80 a 90% de partículas con menos de 400mm.


CAMF

SISTEMAS DE CLASIFICACION DE SUELOS


CAMF


CAMF

Se basa en determinaciones de laboratorio de :• Granulometría• Limite Liquido, • Limite Líquido • Índice de Plasticidad.Es un método realizado principalmente para Obras Viales.Restricción para los finos: %malla nº 200 > 35% => FinoLa evaluación se complementa mediante el IG ( Índice de Grupo )

CLASIFICACIÓN - AASHTO

CONSIDERACIONES

•Permite determinar la calidad relativa de suelos de terraplenes, subrasantes, subbases y bases.• Se clasifica al primer suelo que cumpla las condiciones de izquierda a derecha en la tabla.• Cuando el suelo es NP o el LL no puede ser determinado, el IG es cero.• Si un suelo es altamente orgánico, se debe clasificar como A- 8 por inspección visual y diferenciaen humedades.


CAMF


• El valor del IG debe ir siempre en paréntesis después del símbolo de grupo.• El IG se informa en números enteros y si es negativo se hace igual a 0.• En general la calidad de un suelo como un material subrasante es inversamente proporcional a IG.

INDICE DE GRUPO.

Parámetro usado para el análisis de los grupos y subgrupos del suelo.Se escribe entre paréntesis después del grupo o subgrupo.


CAMF


F= % Suelo que pasapor el tamiz #200expresado comonumero entero


CAMF



CAMF


Características de los suelo según la clasificación AASHTO


CAMF

SUELOS GRANULARES PARTICULAS GRANDESCLASIFICACIÓN - USC

SUELOS GRANULARES PARTICULAS PEQUEÑAS


CAMF

CARTA DE PLASTICIDAD DE CASAGRANDE


CAMF

Descripción nomenclatura


CAMF


CAMF

EQUIVALENTE AASHTO

CLASE SUBCLASE FUNCION DE LA NATURALEZA SUBCLASE CLASE

A1th A-4 ; A-5

A1h A-4 ; A-5

A1m A-4 ; A-5

A1s A-4 ; A-5

A1ts A-4 ; A-5

A2th A-6

A2h A-6

A2m A-6

A2s A-6

A2ts A-6

A3th A-7-5

A3h A-7-5

A3m A-7-5

A3s A-7-5

A3ts A-7-5

A4th A-7-6

A4h A-7-6

A4m A-7-6

A4s A-7-6

A4ts A-7-6

CLASIFICACION LCPC

A

suelo Fino

A1

A2

A3

A4

CLASIFICACION - LCPC


CAMF

EQUIVALENCIAS


CAMF


CAMF CAMF 2008


CAMF

EJEMPLO Clasificar los siguientes suelos A y B


CAMF

EJEMPLO


CAMF


CAMF

EJERCICIOS EN CLASE

MECANICA DE SUELOS

CAMF-2009

Clasificar los siguientes suelos A y B por las diferentes metodologías vistas en clase

introduccion materiales.pdf

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