PRIMER INFORME DE LABORATORIO DE SUELOS

ASIGNATURAMECANICA DE SUELOS

INTEGRANTES

JULIAN RODRIGUEZ

DOCENTEOSCAR ENRIQUE FORERO OSPINO

VILLAVICENCIO-META3/MAYO/2016

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PRIMER INFORME DE LABORATORIO DE SUELOS

ASIGNATURAMECANICA DE SUELOS

INTEGRANTES

JULIAN RODRIGUEZ

DOCENTEOSCAR ENRIQUE FORERO OSPINO

VILLAVICENCIO-META3/MAYO/2016

2

1. Identificación de suelos

1.1. Objetivos

1.1.1 Objetivo General

1.1.2 Objetivo Específicos

3

1.2 Marco Teórico de la Identificación de Suelos

La identificación de los suelos es necesaria e importante debido a la variedad y complejidad

infinita que se pueden encontrar de estos, con aleatorias composiciones y diversas propiedades

físico-mecánicas (olor, color, textura, etc)1. Donde se pueden encontrar los 4 tipos más comunes

que son:

1.2.1 Grava

Partículas de roca que pasan un tamiz de 75 mm (3") y quedan retenidas sobre un tamiz de 4.75

mm (No.4) con las siguientes subdivisiones:

Gruesa – Pasa tamiz de 75 mm (3") y queda retenida sobre tamiz de 19 mm (3/4") 2.2.2 Fina –

Pasan tamiz de 19 mm (3/4") y queda retenida sobre tamiz de 4.75 mm (No.4).

1.2.2 Arena

Partículas de roca que pasan un tamiz de 4.75 mm (No.4) y quedan retenidas sobre un tamiz de

75 µm (No.200) con las subdivisiones siguientes:

Gruesa – Pasa tamiz de 4.75 mm (No.4) y queda retenida sobre tamiz de 2.00 mm

(No.10).

Media – Pasa tamiz 2.00 mm (No.10) y queda retenida sobre tamiz de 425 µm (No.40).

Fina – Pasa tamiz de 425 µm (No.40) y queda retenido sobre tamiz de 75 µm (No.200).

1.2.3 Arcilla

Suelo que pasa tamiz de 75 µm (No.200); el cual puede mostrar la plasticidad (consistencia como

de masilla) dentro de un cierto intervalo de humedad, pero que muestra considerable resistencia

cuando se seca al aire. Para su clasificación, una arcilla es un suelo de grano fino, o la porción

fina de un suelo con un índice de plasticidad igual o mayor que 4, para el cual la coordenada que

Representa el índice plástico contra el límite líquido en la carta de plasticidad cae por encima de

la línea "A".

1 Tomado de INVIAS, normas- E 102-07.0. Descripción e identificación de suelos “Tipos de suelos”

4

1.2.4 Limo

Suelo que pasa tamiz de 75 µm (No.200), ligeramente plástico o no plástico y que exhibe poca o

ninguna resistencia cuando se seca al aire. Para clasificación, un limo es un suelo de grano fino, o

la porción fina de un suelo con índice plástico menor que 4, para el cual la coordenada que

representa el índice plástico contra el límite líquido cae por debajo de la línea "A", en la carta de

plasticidad.

1.2.5 Arcilla orgánica

Una arcilla con suficiente contenido orgánico como para influir en las propiedades del suelo. Por

clasificación, una arcilla orgánica es un suelo que sería clasificado como arcilla, excepto que el

valor de su límite líquido después de secada en el horno es menor que el 75 % de dicho valor

antes de secar.

1.2.6 Limo orgánico

Un limo con suficiente contenido orgánico como para influir en las propiedades del suelo. Por

clasificación, un limo orgánico es un suelo que sería clasificado como limo, excepto que su valor

de límite líquido después de secarse en el horno es menor que el 75 % de dicho valor antes de

secarlo.

1.2.7 Tipo de muestras

Muestras Alteradas

Son aquellas formadas por cantidades de suelo recogidas en bolsas, trozos de testigo, etc.

Muestras Inalteradas

Son aquellas que reflejan íntegramente las características del suelo en su estado natural en el

momento de ser tomadas y, consecuentemente, su estructura física y sus propiedades son las

mismas que las del suelo donde se han tomado. Su contenido de agua y su volumen deben ser lo

5

Más exactos posible. Es evidente que el término “inalterado” es en cierto modo relativo, ya que

todas las muestras sufren en cierto grado la alteración durante el proceso de extracción o de

manipulación, pero al menos se pretende que estas alteraciones sean insignificanticas.

1.2.8 Tubo de Shelby

El tubo de Shelby es un tubo metálico de paredes delgadas con extremo afilado, empleado para la

extracción de muestras inalteradas, donde el borde cortante de este saca muestra tiene un

diámetro ligeramente menor que el interior del tubo.

De acuerdo a la norma E105 – 07 Invias “Deben tener un diámetro exterior de 50.8 a 127.0 mm

(2 a 5 pulgadas) y ser elaborados con un metal lo suficientemente resistente para su uso en suelos

y formaciones para los cuales fueron dispuestos. Los tubos deben estar limpios y libres de

cualquier irregularidad en su superficie, incluyendo las protuberancias en las soldaduras, con una

longitud de 91cm (36 pulgadas)”.

Figura 1. Tubo de Shelby.Fuente. http://boxminsas.com/tubo-shelby-muestreo/

1.3 Equipos

Recipientes: Recipientes metálicos necesarios para depositar las muestras del suelo; los

recipientes empleados en el laboratorio son de acero inoxidable.

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Figura 2. Recipiente de acero utilizado en el laboratorioFuente. Captación propia

1.4 Aplicaciones en la Ingeniería

En el campo de la ingeniería civil es de gran importancia identificar y conocer los tipos de suelos

que se presentan, debido a que estos (los suelos) van a ser la base de toda infraestructura que se

vaya a ejecutar. Dado que allí es donde se va concentrar la carga y esfuerzo total de lo que se va

a construir y el saber distinguir, identificar a simple vista características como el color, olor,

forma y tamaño va a ser vital para el ingeniero, ya que estas le harán saber una idea del tipo de

terreno sobre el que se va a desempeñar.

A demás, de que en campo no siempre se contaran con las herramientas y elementos necesarios

para hacer una identificación más profunda, por lo cual se debe recurrir a las habilidades y

conocimientos obtenidos de las prácticas.

1.5 Procedimiento

En la práctica del laboratorio de mecánica de suelos, se presentaron cuatro muestras, una

inalterada que fue extraída con una pala y empacada en una bolsa plástica, y las tres restantes

fueron tomadas con el tubo de Shelby y empacadas en papel aluminio, siendo muestras

inalteradas ya que aún conservaban sus condiciones naturales.

7

Donde cada una de estas fue retirada de su empaque “papel aluminio y bolsa plástica” y llevaba

por separado en un recipiente de acero inoxidable, para así llevar a cabo el análisis e identificar

el tipo de suelo de cada muestra por parte de los estudiantes, lo cual se realizó de forma

cualitativa, ya que solo se emplearon los sentidos para hacer una breve descripción, teniendo en

cuenta características como el color, textura y humedad.

A continuación se muestra en la tabla 1 los resultados registrados.

Figura.3 Muestra de suelo inalterada

Fuente. Captación propia

Figura.4 Muestra de suelo alteradaFuente. Captación propia

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Tabla de Registro de Características

Muestra Color Humedad Consistenci

a Tipo de suelo Tipo de muestra Comentario

1 Negro- grisáceo Alta Media – baja Arcilloso – limoso inalterada

Por su color se creería que es un suelo compuesto por algunos residuos de material orgánico.

2 Rojo- pardo Baja Alta Arcilloso inalterada

Debido a su color, da a pensar que el ambiente donde fue recogida esta

muestra hay gran presencia de oxígeno.

3 Gris- verdoso

Baja – media Baja Arena – limosa alterada Muestra recogida con pala. Al tocar

esta, se pudo presenciar, detectar algunos granos de arena fina.

4 Verde- grisáceo Alta Baja Arcilla inalterada

Por su textura y color, esta muestra podría ser de un deposito donde el oxígeno está en pocas cantidades.

Tabla 1. Características de las muestras presentadasFuentes. Elaboración propia

9

1.6. Conclusiones

10

2. Valores de peso específico y humedad natural

2.1. Objetivos

11

2.2. Marco teórico valores de peso específico y humedad natural

2.2.1 La masa

La masa es la cantidad de materia que constituye un cuerpo determinado. Esta propiedad física no

varía jamás, independiente del lugar donde se encuentre el cuerpo o de su volumen. Para medir la

masa se utiliza un instrumento llamado balanza. Su valor debe ser expresado siempre en una de

estas unidades: tonelada, kilogramo o gramo.

En mecánica de suelos, según Taylor D. (Principios fundamentales de la mecánica de suelos, pag

25). “Una masa de suelo se considera comúnmente como consistente de un arreglo

o red de partículas sólidas, las cuales envuelven vacíos o espacios huecos de

diferentes tamaños. Los espacios “vacíos” pueden estar llenos u ocupados por agua, aire o

con parte de agua y parte de aire”.

2.2.2 El volumen

El volumen es la magnitud que mide cuanto espacio ocupa un cuerpo, su unidad de medida en el

sistema internacional es el (m3). Existen diversos procedimientos para medir el volumen de un

cuerpo, si se trata de un cuerpo que tiene una forma geométrica relativamente simple, podemos

acudir a las fórmulas que los matemáticos han encontrado para determinar su volumen. Si se trata

de un sólido de forma irregular, se puede intentar el procedimiento de medición de volumen por

desplazamiento de líquidos.

2.2.3 El Peso

El peso específico de un cuerpo o sustancia, es la relación que existe entre el peso y el volumen

que ocupa una sustancia ya sea en estado sólido, líquido o gaseoso. Es una constante en el sentido

de que es un valor que no cambia para cada sustancia ya que a medida que aumenta su peso

también aumentara su volumen ocupado, al igual que sucede con la densidad.

Pe = Peso / volumen

Pe = Peso específico.

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Esta constante tiene la importancia de ser una propiedad intensiva, ya que nos permitirá

identificar a la sustancia

2.2.4 La humedad

Según Braja M. (Fundamentos de la ingeniería geotécnica, pag 19) “El contenido de humedad

(w) se llama también contenido de agua y se define como la relación del peso de agua entre el

peso de sólidos en un volumen dado de suelo”.

W =WwWs

∗100

2.3. Equipos

Para este punto, en el laboratorio se emplearon los siguientes elementos y equipos:

2.3.1 Molde metálico

Es un molde de metal de forma cilíndrica en donde es agregada la muestra de suelo, para darle

cierto grado de compactación, para así después calcular el peso específico de la muestra.

Figura.5 Molde cilíndrico de aceroFuente. http://sisa1.com.mx/steel-industries-inc/

13

2.3.2 Balanza digital

Las balanzas digitales son instrumentos de pesaje de funcionamiento no automático que utilizan

la acción de la gravedad para determinación de la masa. Se compone de un único receptor de

carga (plato) donde se deposita el objeto para medir.

De acuerdo a la norma 122 – 07 de Invias, pag E122 - 2 “la balanza debe tener una precisión de

± 0.01 g para muestras que tengan una masa de 200 g o menos; y ± 0.1 g para muestras que

tengan una masa por encima de 200g”.

Figura.6 Balanza digitalFuente. https://www.logismarket.cl

2.3.3 Calibrador

El calibre, también denominado cartabón de corredera o pie de rey, es un instrumento para medir

dimensiones de objetos relativamente pequeños, desde centímetros hasta fracciones de milímetros

(1/10de milímetro, 1/20 de milímetro, 1/50 de milímetro). Donde en el presente laboratorio, para

medir la altura y diámetros de solidos irregular, se empleó el pie de rey digital.

Figura. CalibradorFuente. http://www.maquinasyequipos.com/

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2.3.4 Horno de secado

Horno de secado es un aparato que se utiliza para secar y esterilizar recipientes de vidrio y

metal en el laboratorio.

Utilizado en el laboratorio de mecánica de suelos para secar la muestra de suelo y así hallar el

porcentaje de humedad, pero debido al tiempo que se demoraba el secado, solo se hizo un breve

reconocimiento de este (horno) y su aplicación en laboratorio.

De acuerdo a la norma regida Invias 122 – 07, pag E122 – 2 “ El horno de secado debe ser

controlado termostáticamente, preferiblemente de tiro forzado y que mantenga una temperatura

uniforme de 110° ± 5°C (230° ± 9°F) en toda la cámara de secado”.

Figura.7 Horno de secadoFuente. http://www.hbquimicos.com/laboratorio

2.3.5 Horno para parafina

Es un horno empleado para mantener la parafina en estado líquido a temperaturas superiores a los

53°C. En el laboratorio se empleó para cubrir en su totalidad la muestra de suelo que tenida

forma irregular, con el objetivo de hallar la densidad de este sumergiéndolo en un recipiente con

agua y posterior a esto, calcular el volumen de la muestra.

15

Figura 8. Horno para parafinaFuente. http://www.equiposylaboratorio.com/

2.3.6 Recientes de acero

Son recipientes de acero inoxidable en forma circular, utilizados para agregar las muestras del

suelo para después ser llevados al horno de secado.

Figura.9 Recipiente de aceroFuente. http://www.depot102.be/

2.4. Aplicación en la ingeniería

En toda obra de construcción independientemente cuál sea, el suelo es quizá la parte más

importante a estudiar en un proyecto, dado que de acuerdo a las condiciones de este dependerá

una construcción.

Donde la humedad, una de las características más importantes, será decisiva a la hora de

ejecutar una cimentación, ya que de acuerdo al contenido de agua o grado de humedad con el

que cuente el suelo, se sabrá que tan consistente y resistente será el terreno; evitando así daños

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como el hundimiento de estructuras, que en algunos casos es causado por la humedad que

presenta el suelo.

Haciendo así, importante y necesario el aplicar los métodos para calcular y conocer la humedad,

presentados en el laboratorio.

2.5. Procedimiento

En este punto, se presentaron tres casos para calcular el peso específico de la muestra, debido a

que los tipos de muestras que se tomaron estaban alteradas e inalteradas; donde la humedad, solo

pudo ser calculada en el primer caso, dado que en los otros dos casos, por cuestiones de tiempo

la muestra no pudo ser puesta a secar, ya que se requería como mínimo 24 horas para el

proceso.

2.5.1 Muestra en el molde metálico

En este primer caso

1. Se toma el molde sobre el que se va a trabajar y se pesa en la balanza.

Siendo Wmd (peso del molde) = 49,27gr

2. La muestra que se va a trabajar, de apariencia limo arcillosa es agregaba en el molde con

un volumen conocido de V= 28,7cm3

3. Ya colocada la muestra en el molde, esta se compacta con los dedos para eliminar los

espacios vacíos y se pesada de nuevo en la balanza.

Siendo W (peso del molde + la muestra) = 83,07gr

17

Figura. 10 .Peso del molde con la muestraFuente. Captación propia

Conociendo ya el peso del molde y el peso del molde con la muestra, se calcula el peso de la

muestra, siendo:

Wm=W −Wmd Wm = 83,07gr – 49,27gr = 33,8gr

4. Una vez registrado el W, se lleva la muestra al horno de secado, el cual según la norma

Invias 122 – 07 debe mantener a una temperatura de 110° ± 5º C. Para después obtener

el Ws (peso seco) de la muestra. Nota: Debido a que el tiempo de secado de la muestra es

de 24 hr, para este ensayo se optó por asumir un valor del Ws de 27,3gr.

5. Conocidos el peso de la muestra (Wm) y el peso seco (Ws), se calcula el peso del agua

(Ww).

Siendo:

Ww=Wm−Ws Ww = 33,8gr – 27,3gr = 6,5gr

6. Calculando el peso específico ɣ seria

18

ɣ=WmVm ɣ= 33,8 gr

28,7 cm3 = 1,17 gr/cm3

7. Calculado la Humedad (ɯ)

ɯ=WwWs

∗100 (%) ɯ= 6,5 gr27,3 gr

∗100 (%) = 23,8 %

2.5.2 Muestra inalterada en forma cilíndrica

En este caso, se tiene una muestra de suelo inalterada, donde esta es moldeada con un anillo de

acero, dándole una forma cilíndrica más compacta, cortando los externos que sobre salen para

darle una mejor forma al cilindro.

Figura11. Muestra de suelo moldeada en forma de cilindroFuente. Elaboración propia

Ya con la muestra moldeada en forma de cilindro, con un calibrador se mide el diámetro y la

altura en tres puntos diferentes del cilindro, como se muestra en la Fig. 12. (Dado que la muestra

después de ser moldeada, presento algunas deformaciones). Para después hacer un promedio con

estos valores y calcular un volumen más exacto de la muestra.

19

Figura 12. Puntos donde se midieron los diámetros y alturas de la muestra cilíndricaFuente. Elaboración propia

Datos obtenidos de las mediciones en los diferentes puntos de la muestra.

Tabla 2. Datos obtenidos de las medicionesFuente. Elaboración propia.

Teniendo ya los valores promedios de las mediciones de altura y diámetro, se calcula el volumen de la muestra cilíndrica, expresando la fórmula de la siguiente manera:

V= π∗D 2∗H4

V= π∗(5,8536)2∗(10,058)4

= 270,674 cm3

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No (D) Diámetro (cm) (H) Altura (cm)

1 5,771 10,081

2 5,893 10,031

3 5,897 10,062

Promedio 5,853666667 10,058

Con el volumen de la muestra calculado, se procede a pesar la muestra en la balanza, dando un

valor de 420,81gr.

Conociendo los datos de la masa y volumen, se halla el peso específico de la muestra con la

ecuación de peso específico siendo:

ɣ=WmVm ɣ= 420,81 gr

270,674 cm3 = 1,554 gr/cm3

2.5.3Muestra alterara con forma irregular

Para este caso, el laboratorista guía, da una breve explicación para calcular el peso específico de

la muestra, siendo este proceso un poco más complejo, debido a que la muestra presenta una

forma irregular, haciendo más difícil determinar su volumen. Creando así la necesidad de

emplear elementos como la parafina y un recipiente con agua para llevar a cabo este proceso.

Donde:

1. Se pesa la muestra en la balanza. Obteniendo así su masa.

2. La muestra se amarra a un hilo procurando que quede bien sujeta y se sumerge en el

horno con parafina líquida, cuidando que quede totalmente cubierta por una capa

uniforme y delgada por la parafina. Comentario (la parafina es la sustancia indicada para

este proceso, debido a que esta no altera las condiciones naturales de la muestra, haciendo

confiable el proceso).

21

Figura 13.Muestra sumergida en parafina liquida Fuente. Captación propia

3. Se pesa la muestra de suelo cubierta con parafina , teniendo así por diferencia de masas ,

el valor de la masa de la parafina

4. Se sumerge en agua la muestra con parafina y se registra el valor del peso sumergido.

Figura 14. .Muestra con parafina sumergida en agua

22

Fuente. Captación propia.

5. Con la masa de la muestra antes de sumergir y la masa de muestra sumergida en el agua,

la diferencia entre estos dos valores será la masa del agua, y con peso específico del agua

siendo ya conocido se puede determinar el volumen del agua.

6. Con la masa de la parafina que se halla calculado anteriormente y la densidad de esta ya

conocida se puede determinar el volumen de la parafina. Con la diferencia entre el

volumen del agua y la parafina, se conocerá el volumen de la muestra de suelo, para

finalmente calcular el peso específico de la muestra.

23

2.6. Conclusiones

24

3. Granulometría

3.1. Objetivos

25

3.2. Marco teórico granulometría

3.2.1Granulometría por tamizado

La granulometría es un proceso mecánico que consiste en separar las partículas de un suelo en

sus diferentes tamaños, empelando una serie de tamices, donde las aberturas de estos van

decreciendo, determinando así el tamaño de las partículas que constituyen un suelo, fijando un

porcentaje de su peso total, denominando a la fracción menor que separa el material grueso del

fino como tamiz N° 200.

“El análisis por cribado consiste en sacudir la muestra de suelo a través de un conjunto de

mallas que tienen aberturas progresivamente más pequeñas”, Braja. M (Fundamentos de la

ingeniería geotécnica, pag 7)2. El procedimiento en el laboratorio, la muestra de suelo se hace

pasar sucesivamente a través de un juego de tamices de aberturas descendentes, hasta la malla

200; las partículas retenidas en cada malla se pesan y el porcentaje que representen respecto al

peso de la muestra total se suma a los porcentajes retenidos en todas las mallas de mayor tamaño,

siendo los resultados del análisis por cribado expresados como porcentaje del peso total de suelo

que ha pasado por las diferentes mallas3.

Tabla.3 Tamaño de mallas estándar Fuente. Braja. M “fundamentos de la ingeniería geotécnica, pag 7”

2 Granulometría por tamizado – Curva de distribución granulométrica, Tomado de:Braja. M “fundamentos de la ingeniería geotécnica, pag 7”3 Badillo. J “Mecánica de suelos, pag 102“

26

3.2.2 Curva de distribución granulométrica

Los resultados del análisis mecánico se presentan generalmente en gráficas semilogarítmicas

como curvas de distribución granulométrica. Los diámetros de las partículas se grafican en escala

logarítmica y el porcentaje, en peso, correspondiente de finos en escala aritmética.

La curva da inmediata idea de la distribución granulométrica del suelo; un suelo constituido por

partículas de un solo tamaño, estará representado por una línea vertical, una curva muy tendida

indica una gran variedad de tamaños, denominando así el suelo como (bien graduado).

La información obtenida del análisis granulométrico se representan en forma de curva, para poder

comparar los suelos y visualizar más fácilmente la distribución de tamaños de granos presentes, y

como una masa de suelo puede tener partículas que varíen entre tamaños de 2.00mm y 0.074mm.

Figura 15. Curva de distribución del tamaño de partículas Fuente. Braja. M “fundamentos de la ingeniería geotécnica, pag 7”

27

3.2.3 Tamaño de granos

Independientemente del origen del suelo, los tamaños de las partículas, en general, que

conforman un suelo, varían en un amplio rango. Los suelos en general son llamados grava, arena,

limo o arcilla, dependiendo del tamaño predominante de las partículas. Para describir los suelos

por el tamaño de sus partículas (mostradas en las tabla. 3) varias organizaciones desarrollaron

límites de tamaño de suelo separado4.

Las gravas son fragmentos de rocas ocasionalmente con partículas de cuarzo, feldespato

y otros minerales.

Las partículas de arena están formadas principalmente de cuarzo y feldespatos, aunque

también están presentes, a veces, otros granos minerales.

Los limos son fracciones microscópicas de suelo que consisten en granos muy finos de

cuarzo y algunas partículas en forma de escamas (hojuelas) que son fragmentos de

minerales micáceos.

Las arcillas son principalmente partículas submicroscópicas en forma de escamas de

mica, minerales arcillosas y otros minerales. Las arcillas se definen como partículas

menores a 0.002 mm. En algunos casos, las partículas de tamaño entre 0.002 y 0.005 mm

también se denominan arcillas. Las partículas se clasifican como arcilla con base en su

tamaño y no contienen necesariamente minerales arcillosos.

4 Tamaño de granos, Tomado de: Braja. M “fundamentos de la ingeniería geotécnica, pag 2,3”

28

Tabla límite de tamaño de suelos separado

Tabla 4. Límite de tamaño de suelo separadoFuente. Braja. M “fundamentos de la ingeniería geotécnica, pag 3”

3.3. Equipos

De acuerdo a la norma de Invias 123 – 07 pag E123 -2

Dos balanzas: Una con sensibilidad de 0.01 g para pesar material que pase el tamiz de 2 mm

(No.10). Otra con sensibilidad 0.1 % del peso de la muestra, para pesar los materiales retenidos

en el tamiz de 2 mm (No.10).

29

Tamices de malla cuadrada:

Malla Abertura (mm)

3" 75 mm2" 50 mm

1-1/2" 37.5 mm1" 25 mm

3/4" 19.0 mm3/8" 9.5 mm

(No.4) 4.75 mm(No.10) 2.00 mm(No.20) 850 µm(No.40) 425 µm(No.60) 250 µm(No.140) 106 µm(No.200) 75 µm

Tabla 5. Tamices de malla cuadradaFuente. Elaboración propia con datos de la norma Invias 123 – 07

Horno: Capaz de mantener temperaturas uniformes y constantes hasta de 110 ± 5 °C (230 ± 9 °F).

Envases: Adecuados para el manejo y secado de las muestras.

Cepillo y brocha: Para limpiar las mallas de los tamices.

3.4. Aplicación en la Ingeniería

En la construcción de plantas hidráulicas y carreteras, es importante conocer el material base

sobre el que se construye, por lo que es necesario aplicar el método de la granulometría en los

filtros de estas presas en tierra o en el caso de los drenajes de las carreteras, para tener una

visualización y

30

Una clasificación del suelo, ya que para estos se necesita que el suelo tenga una capacidad de

filtrado de acuerdo a la permeabilidad que presenten.

3.5. Procedimiento

1. Primero, se toma una porción de muestra seca, como se describe en la norma Invias 106, y

todos los grumos formados en esta, se disgregan, se desmoronan con la mano en partículas

pequeñas antes de ser pasado por la malla.

2. Se pesa la muestra de suelo desmoronada en la balanza, para conocer su masa, siendo está

1031,41 gr.

3. Se arma el juego de tamices de acuerdo al diámetro de sus aberturas de mayor a menor,

verificando que estos estén limpios y en condiciones óptimas. Para esto, se tomaron los tamices:

3In – 2,5In – 2In – 1.5In – 1In – 3/4In – 1/2In – 3/8In – 1/4In – No4 – No10 – No20 – No40 –

No100 – No 200

Figura 16.Tamicez armados en serieFuente. Captación propia.

31

4. Después de armar el juego de tamices, se acomoda el fondo, que es la parte que va a retener el

material que pase el tamiz 200 denominado fino.

5. La muestra secada y pesada, se hace pasar por el juego de tamices, realizando el tamizado de

forma manual. La forma manual del tamizado, de acuerdo a la norma Invias 123 – 07 debe tener

un movimiento lateral y vertical acompañado de vibraciones y recorrido circunferencial, de forma

que la muestra se mantenga en movimiento continuo sacudiéndolo de forma rotatoria, asegurando

que este tenga una duración de diez minutos aproximadamente. Si quedan partículas atrapadas en

la malla, deben separarse con el cepillo y reunirlas con lo retenido del tamiz. Nota: (Dado a que

el juego de tamices es grande, este se divide en tres partes, teniendo en cuenta el orden según el

diámetro de sus aberturas).

Figura 17.Vertiendo muestra en los tamicesFuente. Captación propia.

6. Se pesa y se registra la masa retenida en cada tamiz así como también la del material que

pasa el tamiz 200, recogido en el fondo. De acuerdo a la norma Invias 123 – 07 la suma de las

masas de todas las fracciones y la masa inicial de la muestra no debe diferir en más de 1%.

32

Figura 18.Retirando partículas retenidas en tamiz para determinar su pesoFuente. Captación propia.

7. Los resultados del tamizado se expresan como porcentajes del peso total de suelo que ha

pasado por las diferentes mallas.

En la siguiente tabla se muestra el peso registrado en cada tamiz, así como los cálculos

efectuados en el análisis del tamizado.

33

Tabla valores de peso retenido en cada tamiz

Tabla 6. Valores de peso retenido en cada tamizFuente. Elaboración propia a partir de los datos registrados en el laboratorio.

8. Los resultados calculados se presentan en una gráfica semilogarítmicas como curva de

distribución granulométrica, donde los diámetros de las partículas serán las variables

independientes en el eje x , y el porcentaje se muestra que pasa , se graficara respecto a eje y;

para así tener hacer una visualización ,comparación más clara de los tipos de grano que posee la

muestra.

34

TamizPeso retenido en cada tamiz

(gr)

Peso retenido (%)

Porcentaje que pasa (%)

3” 0 0 1002,5” 0 0 1002” 0 0 100

1,5” 0 0 1001” 35,81 3,488859228 96,51114077¾” 47,21 4,599526505 91,91161427½” 112,39 10,94981538 80,96179889

3/8” 0 0 80,96179889¼” 210,94 20,55124171 60,41055718

(No.4) 65,39 6,370748531 54,03980865(No.10) 175,19 17,0682281 36,97158056(No.20) 87,08 8,483939167 28,48764139(No.40) 84,18 8,201401 20,28624039(No.100) 143,8 14,00999601 6,276244386(No.200) 55,07 5,365302365 0,910942021

Fondo 9,35 0,910942021 0Total 1026,41 100

0.050.55500

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Curva de distribución granulométrica

Diámetro de partículas mm

Porc

enta

je q

ue p

asa

(%)

Grafica 1. Curva de distribución granulométricaFuente. Elaboración propia a partir de los datos calculados en la tabla.

Con los diámetros y el porcentaje en cada tamiz, se procede a calcular el D10, definido como el

diámetro efectivo, en donde es retenido el 90% del suelo.

El coeficiente de uniformidad, que se basa en la relación entre el D10 “diámetro efectivo” y el

D60 que es el diámetro que corresponde al 60% de finos en la curva de distribución

granulométrica.

El coeficiente de curvatura, que se encuentra expresado por el D30 que corresponde al 30% de

finos.

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Grafica 2. Curva de distribución granulométrica con EL D10, D30, D60.Fuente. Elaboración propia a partir de los datos calculados en la tabla.

Diámetro efectivo = 0,20 mm

Coeficiente de uniformidad Cu= D 60D 10 Cu= 6,6 mm

0,20 mm = 33

Coeficiente de curvatura Co= D 302

D 60∗D 10 Co= 1,22

6,6∗0,20 = 1,090

36

3.6 conclusiones

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