mecánica de suelos

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FACULTAD DE INGENIERÍA CARRERA DE INGENIERÍA CIVIL Autor: Dany Diaz Burgos Curso: Mecánica de suelos Docente: Iván Mejía Diaz CAJAMARCA – PERÚ 2016 INFORME DE MECÁNICA DE SUELOS

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Page 1: Mecánica de suelos

FACULTAD DE INGENIERÍACARRERA DE INGENIERÍA CIVIL

Autor:Dany Diaz Burgos

Curso:Mecánica de suelos

Docente:Iván Mejía Diaz

CAJAMARCA – PERÚ2016

INFORME DE MECÁNICA DE SUELOS

Page 2: Mecánica de suelos

“MECÁNICA DE SUELOS”

I. INTRODUCCIÓN

Diaz Burgos D pág. 2

Page 3: Mecánica de suelos

“MECÁNICA DE SUELOS”

La mecánica de suelos es la ciencia que investiga la naturaleza y

comportamiento de la masa del suelo, formado por la unión de las

partículas dispersas de variadas dimensiones y formas. Todas las obras de

ingeniería civil requieren un estudio de suelos durante su proceso de

construcción, además se utiliza la tierra como elemento de construcción

para terraplenes, diques y rellenos en general; por lo que según el material

utilizado dependerá su estabilidad y comportamiento funcional.

II. ANTECEDENTES HISTÓRICOS

Desde la antigüedad el hombre ha querido dejar su marca en la historia y

una de las maneras que mediante la realización de las grandes

construcciones, muchas de las cuales perduren hasta la actualidad, lo cual

evidencia la atención y conocimientos que ponían en ellos.

En el antiguo Egipto, se usaba una técnica para construir estructuras

pesadas sobre suelos suaves la cual construía en el uso de cilindros

fabricados de piedra, los cuales formaban una base estable.

Así mismo los romanos ponían mucha atención a ciertas propiedades de

los suelos en la estabilidad de las cimentaciones lo cual lo evidencian sus

caminos y puentes construidos.

Otro ejemplo del empleo de los conocimientos sobre los suelos, es el

famoso mausoleo Taj-Mahal, ubicado en la India, su construcción empezó

en el año 1632 y fue terminada en 1650. Este mausoleo necesitó cuidados

especiales en sus cimentaciones, debido a su proximidad al río, por lo que

se emplearon cilindros de mampostería hundidos en el suelo a intervalos

cercanos para conseguir una firme base.

En el periodo medieval, los aspectos técnicos de los suelos, llegaron a su

punto más precario; debido a que se construyeron obras sobre suelos

compresibles, que han tenido hundimientos fuertes bajo el peso de

catedrales, torres y campanarios, como por ejemplo:

Diaz Burgos D pág. 3

Page 4: Mecánica de suelos

“MECÁNICA DE SUELOS”

El Dono de Konigsberg en Prusia, cimentado sobe una capa de

suelo orgánico en el año 1330; teniendo actualmente más de 3

metros de asentamiento.

La torre de Pisa, la cual empezó a ladearse al construir la tercera

galería de las 8 que tiene, los planos fueron modificados para

terminarla, con un total de 55 metros de alto. Una investigación

concluyo que la torre cimentada por medio de una corona de

concreto sobre una capa de arena 11 metros de espesor, lo cual

descansa sobre una capa de arcilla de 8 metros de espesor.

En los siglos XVII y XVIII revivió el interés y se dio una gran importancia a

la solución de los problemas en las cimentaciones. Uno de los primeras

ramas en ganar interés fue la relativa al empuje de tierras. El primero en

formular una guía en esta área que el ingeniero militar francés Marquis

Sebastian(1633 - 1707) y posteriormente Charles Augustin Coulomb(1736

– 1806), a quien se reconoce la primera contribución básica y científica en

el cálculo de la estabilidad de muros de retención de tierras.

Loas años comprendidos entre 1900 – 1925 constituyen la época en que

se engendró “La mecánica de los suelos”, siendo los pioneros los

ingenieros de la comisión Sueca de Geotecnia de los ferrocarriles suecos.

En el año 1925 el profesor Karl Ven Terzaghi presenta su libro

Erdaomechanik (Mecánica de Suelos), donde muestra cmo tratar las

propiedades mecánicas de los suelos y su comportamiento bajo diversas

cargas y condiciones de humedad. Consecuentemente de esta publicación,

aparecieron numerosos trabajos e importantes investigaciones

relacionadas con los suelos. Figurando entre los más destacados: Arthur

Casagrande con su “Clasificación de los Suelos”, A. Bishup con

“Estabilidad de taludes y presión neutra”, L. Bjerrum con “Esfuerzos de

corte”, W. Lante y su “Estudio del comportamiento de os suelos de granos

finos”, D. W. Taylor y sus libros “Estabilidad de Taludes y Consolidación”.

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Page 5: Mecánica de suelos

“MECÁNICA DE SUELOS”

La mecánica de los suelos y sus investigaciones ayudaron al mejoramiento

de métodos para realizar el estudio de los suelos y cimentaciones;

acabando muchos aspectos técnicos de ciencias como la Mecánica y la

Hidráulica, proporcionando herramientas básicas para que el ingeniero de

buen criterio y tome las decisiones más adecuadas para realizar su trabajo

de manera eficiente.

III. OBJETIVOS

Objetivo general

Aprender a realizar los diferentes ensayos de laboratorio

correspondientes al curso de mecánica de suelos.

Objetivos específicos:

IV. JUSTIFICACIÓN

Realizar los distintos ensayos de laboratorio a un suelo, es de gran

importancia durante la ejecución de una obra, ya que solo así obtenemos

sus características, componentes y cmportamiento; con los cuales se

tomará la decisión más acertada sobre la forma en que se empleará el

material analizado.

V. DESARROLLO DE LAS PRÁCTICAS

A. Obtención de las muestras: Para determinar las propiedades de un

suelo en laboratorio, es preciso contar con muestras representativas de

dicho suelo. Uno de los métodos más empleados y confiables, es la

calicata; el cual se trata de excavaciones de profundidad pequeña a media,

este método permite la inspección directa del suelo que se desea estudiar.

Datos de calicata realizada en la práctica- Dimensiones: 3 m de largo por 2 m de ancho.

- Coordenadas: - Latitud: 7,154376° S

- Longitud: 78,507024° W

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Page 6: Mecánica de suelos

“MECÁNICA DE SUELOS”

- Altitud: 2703 m

Ilustración 1: Excavación de Calicata

Descripción visual del suelo: Durante la excavación se pudo observar

que la primera capa del suelo estaba compuesta por material de relleno

(presencia de desechos como bolsas plásticas), la excavación se detuvo a

la napa freática, con lo cual podemos identificar que se trata de un suelo

parcialmente saturado.

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Page 7: Mecánica de suelos

“MECÁNICA DE SUELOS”

Ilustración 2: Identificación de los estratos

Suelo de relleno,

presencia de desechos

(bolsas)

123

cm

Profundidad

total de 130

cm

Presencia de gravas y

raíces de árboles2

32

cm

Presencia de corrientes

subterráneas de agua3

40

cm

Suelo sumergido 435

cm

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4

321

Page 8: Mecánica de suelos

“MECÁNICA DE SUELOS”

Las muestras pueden ser de dos tipos: alteradas o inalteradas. Se

considera muestra alterada a la que no guarda las mismas condiciones que

cuando se encontraba en el terreno de donde procede, e inalterada en

caso contrario.

Muestra sin perturbar: Este tipo de muestra se extrajo mediante un

cilindro, el cual se introduce en una de las paredes de la calicata.

Ilustración 3: Extracción de la muestra sin perturbar

Muestra perturbada: Para este caso, se realizó el método de reemplazo

de arena, el cual consiste en realizar un orificio en el suelo, para luego

determinar el peso del material y el volumen que ocupaba. Para este

mét0do se usa arena comprendida entre las mallas N°10 y N°40.

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Page 9: Mecánica de suelos

“MECÁNICA DE SUELOS”

Ilustración 4: Preparación de la arena

Ilustración 5: Extracción de la muestra perturbada

B. Contenido de humedad (W%): La humedad o contenido de

humedad de un suelo es la relación, expresada en porcentaje, del peso de

agua en una masa dada de suelo, al peso de las partículas sólidas.

Contenido de humedad (W%)Calicata C1 C1 C1Estrato E3 E3 E3Identificación de tara D1 R1 C1Peso tara (gr) 27.5 27.3 27.1Peso tara + muestra húmeda (gr) 114.6 212.6 145.4

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Page 10: Mecánica de suelos

“MECÁNICA DE SUELOS”

Peso tara + muestra seca (gr) 97.4 176.7 118.2Peso muestra húmeda (gr) 87.1 185.3 118.3Peso muestra seca (gr) 69.9 149.4 91.1Peso del agua (gr) 17.2 35.9 27.2Contenido de humedad (W%) 24.6066% 24.0295% 29.8573%PROMEDIO 26.1644%

Ilustración 6: Pesado de taras

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Page 11: Mecánica de suelos

“MECÁNICA DE SUELOS”

Ilustración 7: Peso tara + muestra húmeda

Ilustración 8: Peso tara + muestra seca

C. Densidad natural (Dh): Este ensayo es muy importante, ya que con

este valor se determinará las relaciones gravimétricas y volumétricas de un

suelo en estado natural.

La densidad del suelo es el peso del suelo correspondiente a un volumen

determinado. Para determinar la densidad natural existen dos métodos:

Método volumétrico: Se utiliza para material fino, para este caso

utilizaremos la muestra extraída con el cilindro, para lo cual

determinaremos el volumen interior del cilindro y el peso del material que

se obtuvo.

Método volumético

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Page 12: Mecánica de suelos

“MECÁNICA DE SUELOS”

Calicata C1Estrato E3

Pesocil (gr) 285.08Pesocil+muestra(gr ) 740.2

Altura cil(cm) 10.6Diámetro cil(cm) 6.05Volumencil(cm3) 304.724Pesomuestra (gr) 455.12

Dh(gr /cm3) 1.4935

Ilustración 9: Muestra inalterada

Método del reemplazo de arena: Este método se utiliza para material

granular, consiste en realizar un hoyo en el suelo y extraer la muestra,

dicho hoyo luego será llenado con arena preparada. La densidad se

obtiene mediante cálculos.

Densidad de arenaPeso recip . cil (gr) 8058

Peso recip . cil+arena(gr) 11816AlturaRecip .Cil(cm) 16.8

Diámetro recip .Cil (cm) 15.3

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Page 13: Mecánica de suelos

“MECÁNICA DE SUELOS”

Volumenrecip .Cil(cm 3) 3088.745Pesode arena(gr ) 3758Dar (gr /cm3) 1.21668Peso de arena en el cono

Peso cil con cono + arena i (gr) 6022Peso cil con cono + arena f (gr) 4656Peso arena en el cono (gr) 1366

Densidad naturalCalicata C1Estrato E3Peso cil con cono + arena inicial (gr) 6220Peso cil con cono + arena final (gr) 2210Peso arena en el cono (gr) 1366Peso arena en el hoyo (gr) 2644Densidad arena (gr/cm3) 1.21668Volumen del hoyo (cm3) 2173.135Peso de la muestra (gr) 3245.5Densidad muestra (gr/cm3) 1.4935

Ilustración 10: Recipiente cilíndrico

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Page 14: Mecánica de suelos

“MECÁNICA DE SUELOS”

Ilustración 11: Equipo para realizar el reemplazo de arena

D. Peso específico de material fino (Ys fino): Realizar este ensayo

es indispensable, ya que es requerido para la mayor parte de pruebas y

cálculos de la mecánica de suelos.

Peso específico de material fino (Ys)

Calicata C1

Estrato E3

Peso suelo seco(W s)(gr) 230Pesode fiola+agua(W fw)(gr ) 1294.8

Pesode fiola+agua+suelo(W fws)(gr) 1420.8687

PesoespecíficoYs(gr /cm3)[Ys= WsW s+W fw−W fws ] 2.21300032

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Page 15: Mecánica de suelos

“MECÁNICA DE SUELOS”

Ilustración 12: Peso fiola + agua

Ilustración 13: Vaciado del material fino a la fiola

E. Determinación de las fases del suelo: Un suelo está compuesto pr

tres fases:

1. Fase sólida: Está compuesto por partículas derivadas de la roca o

sedimento producto de la meteorización o incluso materia orgánica.

2. Fase líquida: Corresponde al agua que se ubica entre partículas.

3. Fase gaseosa: Corresponde al aire, los espacios que no ocupa el

agua son ocupados por el aire.

Datos de la muestra analizada:

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Page 16: Mecánica de suelos

“MECÁNICA DE SUELOS”

Wm=87.1(gr )

Ws=69.9(gr )

Ww=17.2 (gr )→Vw=17.2(cm3)

Wa=0

Dh=1.4935 (gr /cm3 )

Ys=2.213(gr /cm3)

Operaciones

Vs=WsYs

= 69.92.213

=31.5861(cm3)

Vm=WmDh

= 87.11.4935

=58.3194(cm3)

Va=Vm−Vs−Vw=9.5333(cm3)

Vv=Va+Vw=26.7333(cm3)

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Fase gaseosa

Fase líquida

Fase sólida

Peso (gr) Volumen (cm3)

Wa=0

Ww=17.2

Ws=69.9

Va=¿9.5333

Vw=17.2

Vs=¿31.5861

Vv=¿26.7333

Wm=¿87.1

Page 17: Mecánica de suelos

“MECÁNICA DE SUELOS”

F. Relaciones gravimétricas y volumétricas Contenido de humedad W (%)

W (% )=WwWs

∗100 %=24.6066 %

Densidad natural Ym

Ym=WmVm

=1.4935 (gr /cm3)

Peso específico seco Yd

Yd=WsVm

=1.1986(gr /cm3)

Peso específico de sólidos Ys

Ys=WsVs

=2.213(gr /cm3)

Relación de vacíos e: Es la relación del volumen vacío y el

volumen de sólidos, expresado en porcentaje, es muy importante

para elegir el suelo adecuado en rellenos.

e=VvVs

∗100 %=84.6363 %

Porosidad n: Es la relación entre el volumen de vacíos y el volumen

total de la muestra, expresado en porcentaje.

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Page 18: Mecánica de suelos

“MECÁNICA DE SUELOS”

n= VvVm

∗100 %=45.8395 %

Grado de saturación Gw: Es la relación entre el volumen que

ocupa el agua y el volumen total de vacíos, expresado en

porcentaje.

Gw=VwVv

∗100 %=64.3392 %

G. Granulometría por tamizado: Un suelo está formado por granos de

diferentes tamaños, van desde los que se pueden tomar fácilmente con las

manos, hasta los pequeños que no pueden ser vistos con un microscopio.

Los análisis granulométricos se realizan mediante ensayos con tamices de

diferentes enumeraciones, dependiendo de la separación de los cuadros

de la malla; los granos que pasan o se quedan en un tamiz, tienen sus

características ya determinadas.

Normas a consultar:a) Normas técnicas peruanas

NTP 350.001 Tamices de ensayo

NTP 400.01 Agregados: Análisis granulométrico del

agregado fino, grueso y global

b) Normas técnicas de asociación ASTM C-670: Standard Practice for Preparing Precision and

Statements fos Test-Methods for Construction Material.

ASTM D-422: Standard Test Method for Particle Size

Analysis of Soils.

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Page 19: Mecánica de suelos

“MECÁNICA DE SUELOS”

1. Análisis granulométrico mediante tamizado en seco: Este

método se utiliza cuando se trata de un material granular (gravo

arenoso, areno gravoso).

Material: Muestra seca (hormigón de cantera)

Equipo: Juego de mallas

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Page 20: Mecánica de suelos

“MECÁNICA DE SUELOS”

Balanza con aproximación de 0.1 gr

Taras

Procedimiento: Secar la muestra al aire

Pesar la muestra Wms

Pasar la muestra seca por el juego de tamices, agitas en forma

manual o mediante equipo vibrado.

Determinar los porcentajes de los pesos retenidos en cada tamiz

(%RP)

%RP=PRP∗100Wms

Determinar los porcentajes retenidos acumulados en cada tamiz

PRA., para lo cual se sumaran en forma progresiva los PRP.

%RA1=%RP1

%R.A.2=%R.P.1+%R.P.2

%RA3=%RP1+%RP2+%RP3 ,etc .

Determinar los porcentajes acumulados que pasan en cada tamiz

% que pasa=100 %−%RA

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Page 21: Mecánica de suelos

“MECÁNICA DE SUELOS”

MUESTRA (gr) 2165.3TAMIZ PRP (gr) %RP %RA %QUE PASA

N° ABER. (mm)1 1/2" 38 0 0.000% 0.000% 100.000%1" 25 79.5 3.672% 3.672% 96.328%3/4" 19 175 8.082% 11.754% 88.246%1/2" 12.5 314.3 14.515% 26.269% 73.731%3/8" 9.5 201.5 9.306% 35.575% 64.425%N° 4 4.75 412 19.027% 54.602% 45.398%N° 10 2 280.5 12.954% 67.556% 32.444%N° 20 0.85 122.8 5.671% 73.228% 26.772%N° 30 0.6 38 1.755% 74.983% 25.017%N° 40 0.43 48 2.217% 77.199% 22.801%N° 60 0.25 138 6.373% 83.573% 16.427%N° 100 0.15 201.3 9.297% 92.869% 7.131%

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Page 22: Mecánica de suelos

“MECÁNICA DE SUELOS”

N° 200 0.075 105.1 4.854% 97.723% 2.277%Cazoleta 49.3 2.277% 100.000% 0.000%

0.01 0.1 1 10 1000%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

90%

100%

Tamaño (mm)

Porce

ntaje

que p

asa

Coeficiente de uniformidad (Cu) y coeficiente de curvatura (Cc)

Datos:

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Page 23: Mecánica de suelos

“MECÁNICA DE SUELOS”

D 60=8.4

D 10=0.18

D 30=1.5

Cu= D60D10

= 8.40.18

=46.67

Cc= (D30)2

D 60∗D10=

(1.5)2

8.4∗0.18=1.488

Cu>4 y1<Cc<3(Gravabien gradada)

Clasificación del sueloa) Clasificación según Sistema A ASHTOo Porcentaje que pasa 0,075 mm : 2,277%

Suelo granular

o Índice de grupo

IG=0,2∗a+0,005∗a∗C+0,01∗b∗d

a: Valor correspondiente al porcentaje que pasa el tamiz

N°200 comprendido entre 35% como mínimo y 75% como

máximo

% pasa N °200=2.277 %

a=0

b: Valor correspondiente al porcentaje que pasa el tamiz

N°200 comprendido entre 15% como mínimo y 55% como

máximo

% pasa N °200=2.277 %

b=0

Nota: Ya no es necesario hacer los demás cálculos para c y d, ya

que al ser a y b cero, el IG será igual a cero

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Page 24: Mecánica de suelos

“MECÁNICA DE SUELOS”

IG=0

o Porcentajes retenidos en mallas

2mmN° 10=32,444 %

0.5mmN ° 40=22.801 %

0.075mmN °200=2.277 %

o Llevamos los datos y ubicamos en la tabla de clasificación

AASHTO

o Suelo A –1−a(0)

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Page 25: Mecánica de suelos

“MECÁNICA DE SUELOS”

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Page 26: Mecánica de suelos

“MECÁNICA DE SUELOS”

b) Clasificación sistema SUCSo Porcentaje que pasa la malla N °200=2.277%

Suelo de partículas gruesas

o Suelo que pasa la malla N ° 4=45.398 %

Gravas

o Porcentaje que pasa la malla N °200<5 %

o Coeficiente de uniformidad 46,67

o Coeficiente de curvatura 1,488

o Suelo GW (Grava bien gradada, mezcla de grava con arena

con poco finos)

Resultados: Suelo con predominio de gravas, con material fino bien graduado

Grava bien graduada, con poco contenido de suelos.

Permeable en estado compactado.

Excelente resistencia al corte en estado compactado.

Compresibilidad despreciable en estado compacto y saturado.

Excelente facilidad de tratamiento en obra.

Estabilizadores: asfalto, cemento pórtland, cal.

Excelente comportamiento mecánico.

Excelente capacidad de drenaje.

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Page 27: Mecánica de suelos

“MECÁNICA DE SUELOS”

2. Análisis granulométrico mediante tamizado por lavado: Este

método se utiliza cuando el material es fino (arcillo arenoso, limo

arenoso) o cuando un material granular contiene finos,

Material Muestra seca aproximadamente 200 gr. si es material arcillo

arenoso o limo arenoso y 500 gr. si es material granular que

contiene finos.

Equipos Juego de mallas

Balanza con aproximación de 0,1 gr

Estufa

Taras

Procedimientos Secar la muestra al aire.

Pesar la muestra seca Wms

Colocar la muestra en un recipiente, cubrir, con agua y dejar

durante algunas horas

Colocar la muestra en la malla N°200 y tamizar mediante chorro

de agua.

Secar la muestra retenida en la malla N°200

Pasar la muestra seca por el juego de tamices.

Determinar los porcentajes de los pesos retenidos en cada tamiz

(%RP) mediante la expresión.

%RP=PRP∗100Wms

Diaz Burgos D pág. 27

Page 28: Mecánica de suelos

“MECÁNICA DE SUELOS”

MUESTRA (gr) 499.8TAMIZ PRP (gr) %RP %RA %QUE PASA

N° ABER. (mm)N° 4 4.75 8.3 1.661% 1.661% 98.3393%

N° 10 2 7.7 1.541% 3.201% 96.7987%N° 20 0.85 8.2 1.641% 4.842% 95.1581%N° 40 0.43 18.5 3.701% 8.543% 91.4566%N° 60 0.25 25.6 5.122% 13.665% 86.3345%

N° 100 0.15 19.6 3.922% 17.587% 82.4130%N° 200 0.075 21.9 4.382% 21.969% 78.0312%

0.01 0.1 1 10 1000%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

90%

100%

Tamaño (mm)

Porc

enta

je q

ue p

asa

Diaz Burgos D pág. 28

Page 29: Mecánica de suelos

“MECÁNICA DE SUELOS”

3. Análisis granulométrico por sedimentación (ASTM D422): Realizar un análisis granulométrico es obtener la distribución por

tamaño de las partículas presentes en una muestra de suelo. Para

obtener la distribución granulométrico de un suelo que contenga

material fino, se utilizan los métodos de sedimentación; estos métodos

se basan en la ley de Stokes, la cual indica que la velocidad a la que

cae una partícula esférica a través de un medio líquido es función del

diámetro y del peso específico de la partícula.

Se hace una suspensión del suelo, que se agita y luego se deja en

reposo. Después que ha transcurrido un tiempo dado, todas las

partículas mayores se han asentado en la suspensión, la densidad

correspondiente de la suspensión es la medida de la cantidad de suelo

menor que el tamaño calculado. De esta manera, midiendo la densidad

en tiempos diferentes, puede determinarse la distribución de los

tamaños de las partículas.

La malla que se usa más comúnmente para este tipo de ensayos, es la

N° 200 U.S. estándar en la que la anchura es de 0.075 mm. Por esta

razón se ha aceptado como la frontera estándar entre los materiales de

granos gruesos y de los granos finos

Calibración del densímetro Área de la probeta de 1000 ml (Ap)

graduaciones [ml] 900 800 1000 700 600 200volumen entre graduaciones Vp [ml] 100 300 400

Distancia entre graduaciones L [cm] 3.47 10.4 14

Determinación del área Ap [cm2] 28.8184438 28.84615385 28.57142857

Área promedio Ap [cm2] 28.74534207

Diaz Burgos D pág. 29

Page 30: Mecánica de suelos

“MECÁNICA DE SUELOS”

Volumen del bulbo del densímetro (Vb)

volumen inicial Vi (ml) 800

volumen final Vf (ml) 860

volumen del bulbo Vb (ml) 60

Longitud del bulbo (h)

longitud del bulbo h (cm) 14

Valores de H1

graduaciones H1 H

1 10.8 16.759

1.01 8 13.959

1.02 5.3 11.259

1.03 2.7 8.659

Corrección de las lecturas del densímetro por defloculante

c'd [g/ml] 1.0001

cd [g/ml] 0.1

Ys (gr /cm3 )=2.213

Diaz Burgos D pág. 30

Page 31: Mecánica de suelos

“MECÁNICA DE SUELOS”

Diámetro de las partículas según ábaco

Diaz Burgos D pág. 31

Page 32: Mecánica de suelos

“MECÁNICA DE SUELOS”

TIEMPO (t) TEMPERATURA CORREJIDA H DIÁMETRO

15" 19.643 8.916 0.094630" 19.643 9.436 0.06851' 19.762 9.696 0.04952' 19.762 10.476 0.03645' 20 12.606 0.0259

15' 20.357 12.836 0.014830' 20.57 15.832 0.01171 h 21.19 15.972 0.008142 h 21.19 16.000 0.00584 h 25.044 16.196 0.0048 h 22.975 16.196 0.00288

16 h 16.5 15.944 0.0021724 h 16.833 15.972 0.0017648 h 16.5 16.000 0.00124

Diaz Burgos D pág. 32

Page 33: Mecánica de suelos

“MECÁNICA DE SUELOS”

Porcentajes correspondientes a los diferentes diámetros

TIEMPO (t) DENSIDAD (g) TEMPERATURA (°C) Ct R

(g-1)*1000 R + Ct - Cd -Cm DIÁMETRO %

15" 1.029 19.7 -0.057 29 26.843 0.0946 76.428

30" 1.027 19.7 -0.057 27 24.843 0.0685 70.733

1' 1.026 19.8 -0.038 26 23.862 0.0495 67.940

2' 1.023 19.8 -0.038 23 20.862 0.0364 59.398

5' 1.015 20 0 15 12.9 0.0259 36.729

15' 1.004 20.3 0.057 4 1.957 0.0148 5.572

30' 1.0033 20.5 0.07 3.3 1.27 0.0117 3.616

1 h 1.0028 21 0.19 2.8 0.89 0.00814 2.534

2 h 1.0027 21 0.19 2.7 0.79 0.0058 2.249

4 h 1.002 24.2 0.844 2 0.744 0.004 2.118

8 h 1.002 22.5 0.475 2 0.375 0.00288 1.068

16 h 1.0029 17 -0.5 2.9 0.3 0.00217 0.854

24 h 1.0028 17.3 -0.467 2.8 0.233 0.00176 0.663

48 h 1.0027 17 -0.5 2.7 0.1 0.00124 0.285

Diaz Burgos D pág. 33

Page 34: Mecánica de suelos

“MECÁNICA DE SUELOS”

Datos para unir las curvas

ABER. (mm) %QUE PASA

4.75 98.3393%2 96.7987%

0.85 95.1581%0.43 91.4566%0.25 86.3345%0.15 82.4130%

0.075 78.0312%0.0946 76.4276%0.0685 70.7332%0.0495 67.9401%0.0364 59.3985%0.0259 36.7290%0.0148 5.5720%0.0117 3.6160%

0.00814 2.5340%0.0058 2.2493%0.004 2.1183%

0.00288 1.0677%0.00217 0.8542%0.00176 0.6634%0.00124 0.2847%

Diaz Burgos D pág. 34

Page 35: Mecánica de suelos

“MECÁNICA DE SUELOS”

0.001 0.01 0.1 1 100%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

90%

100%

Tamaño (mm)

Porc

enta

je q

ue p

asa

Diaz Burgos D pág. 35

Page 36: Mecánica de suelos

“MECÁNICA DE SUELOS”

H. Límite líquido

Material Suelo seco al aire y que pasa la malla N°40

Equipo: Malla N° 40

Copa de Casagrande y acanalador

Balanza con aproximación 0,01 gr

Estufa

Espátula

Capsula de porcelana

Taras

Procedimiento En una capsula de porcelana mezclar el suelo con agua hasta

obtener una pasta uniforme.

Colocar una porción de la pasta en la copa de Casagrande

nivelando hasta obtener 1cm de espesor.

Hacer una ranura con el acanalador, dividiendo la muestra en 2

partes.

Elevar y caer la copa mediante la manivela a razón de 2 caídas por

segundo hasta que las fracciones de suelo se pongan en contacto.

Retirar la porción de suelo que se ha puesto en contacto y

determinar su contenido de humedad.

Repetir el ensayo, agregando agua o suelo, dependiendo del

número de golpes (comprendido entre 6 y 35).

Dibujar la curva de fluidez (recta) en escala semilogarítmica.

Diaz Burgos D pág. 36

Page 37: Mecánica de suelos

“MECÁNICA DE SUELOS”

Límite líquidoWt (gr) 85.4 84.8 26.6Wmh + t (gr) 89.8 90.1 34.7Wms + t (gr) 88.1 88.3 31.7Wms (gr) 2.7 3.5 5.1Ww (gr) 1.7 1.8 3W (%) 62.96296296 51.42857143 58.8235294N° Golpes 20 31 24LL 57.50%

10 1000%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

90%

100%

57.50%

Chart Title

Diaz Burgos D pág. 37

Page 38: Mecánica de suelos

“MECÁNICA DE SUELOS”

I. Límite plástico

Material Una porción de la muestra que pasa la malla N°40

Equipo: Balanza con aproximación 0,01 gr

Estufa

Espátula

Cápsula de porcelana

Placa de vidrio

Taras

Procedimiento Enrollar la muestra con las manos sobre una placa de vidrio hasta

obtener cilindros de 3 mm de diámetro y que no presenten

agrietamientos.

Determinar el contenido de humedad de los cilindros.

Repetir el ensayo una vez más.

El límite plástico es el promedio de los 2 valores de contenido de

humedad. La diferencia entre estos valores no debe ser mayor de

dos puntos de porcentaje.

límite plásticoWt (gr) 26.6 84.8Wmh + t (gr) 34.5 93.6Wms + t (gr) 32.7 91.6Wms (gr) 6.1 6.8Ww (gr) 1.8 2W (%) 29.5082% 29.4118%LP 29.46%

Índice plástico (IP)

Diaz Burgos D pág. 38

Page 39: Mecánica de suelos

“MECÁNICA DE SUELOS”

IP=¿−LP

IP=57.5 %−29.46 %

IP=28.04 %

Índice líquido (IL)

IL=W−LPIP

IL=24.6066 %−29.46 %28.04 %

IL=−0.1731

Índice de consistencia (IC)

IC=¿−WIP

IC=57.5 %−24.6066 %28.04

IC=1.1731

Consistencia relativa (Cr)

Cr= (¿−W )(¿−LP )

Cr= (57.5 %−24.6066 %)(57.5 %−29.46 %)

Diaz Burgos D pág. 39

Page 40: Mecánica de suelos

“MECÁNICA DE SUELOS”

J. Cr=1.1731Ensayo proctor modificado

MOLDE N° 1 2 3 4 5PESO MOLDE (gr) 1996 1996 1996 1996 1996Pmh+molde (gr) 3708 3770 3914 3944 3920

Pmh (gr) 1712 1774 1918 1948 1924Vmh (cm3) 1333.97247 1333.97247 1333.97247 1333.97247 1333.97247

Dh (gr/cm3) 1.283384807 1.329862527 1.437810782 1.460300002 1.442308626RECIPIENTE N° A b c d e f g h i j

Pt (gr) 27.5 27.6 27.5 26.9 27.4 26.7 26.5 27.5 26.8 22.6Pmh+t (gr) 206.9 179.8 176.6 103.3 81.7 114.8 166.8 100.3 140.4 113.9Pms+t (gr) 192.7 168.3 162.9 95.9 75.8 105 149.4 91.1 126.7 99.8

Pw (gr) 14.2 11.5 13.7 7.4 5.9 9.8 17.4 9.2 13.7 14.1Pms (gr) 165.2 140.7 135.4 69 48.4 78.3 122.9 63.6 99.9 77.2

W (%) 8.596% 8.173% 10.118% 10.725% 12.190% 12.516% 14% 14% 14% 18%W prom (%) 8.384530% 10.421403% 12.353023% 14.311630% 15.988981%Ds (gr/cm3) 1.28230965 1.328478067 1.436036842 1.458213061 1.440006203

Diaz Burgos D pág. 40

Page 41: Mecánica de suelos

“MECÁNICA DE SUELOS”

8.00% 9.00% 10.00% 11.00% 12.00% 13.00% 14.00% 15.00% 16.00% 17.00%1.15

1.2

1.25

1.3

1.35

1.4

1.45

1.5

Chart Title

Diaz Burgos D pág. 41