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MECANICADE SUELOS ll
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UNIVERSID D MICHO C N
DE San
NICOLÁS DE HID LGO
FACULTAD DE INGENIERÍA CIVIL
MECANICA DE SUELOS ll
ING. JOSE ARROYO OSEGUERA
ALUMNO: JOSE CRUZ MAGANA NORBERTO
RECOPILACION DE APUNTES DE MECANICA DE SUELOS ll
SECCIÓN: 04 SEMESTRE: 8
MATRÍCULA: 1029360B
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PLASTICIDAD: es un término empleado desde la antigüedad a los suelos que al ser que al ser
remoldados, cambiando su contenido de agua si es necesario, adoptan una consistencia
característica que desde entonces adoptados por la mecánica de suelos desde su surgimiento con
idéntico significado.
La plasticidad es debida al contenido de partículas finas de forma laminar, estas ejercen una
influencia muy importante en la compresibilidad de los suelos y en el coeficiente de
permeabilidad haciendo que vaya a la baja por lo tanto existe una relación muy directa entre
plasticidad y la capacidad de deformación de los suelos y su comportamiento hidráulico.
La plasticidad podemos definirla como la propiedad de un material por la cual es capaz de soportar
deformaciones rápidas, sin rebote elástico, sin variación volumétrica apreciable y sin
desmoronarse, ni agrietarse.
ATTERBERG demostró que la plasticidad no es una propiedad permanente de las arcillas sino más
bien circunstancial y que en estas depende de su contenido de agua; también demostró que el
estado plástico solo se presenta dentro de cierto intervalo de valores de contenido de agua a los
que llamo límites de elasticidad : limite líquido y limite plástico
ESTADOS DE CONSISTENCIA Y LIMITES DE PLASTICIDAD
De acuerdo a su contenido de agua un suelo susceptible de ser plástico puede presentar otros
límites de contenido de agua que se investigaron posteriormente a los estudios de ATTERBERG con
la finalidad de diseñar factores de seguridad para cortinas o deformabilidad máxima sin embargo
los límites de plasticidad son los más usados por que nos permiten además de hacer una
clasificación del mismo en base a las características mecánicas e hidráulicas de los suelos (SUCS)
FRONTERA ESTADO DE CONSISTENCIA
Límite de firmeza LF
Limite liquido LLÍndice plásticoIP= LL-LPLimite Plástico
Límite de contracción
ESTADO LIQUIDO: propiedad y apariencia de una
Suspensión. ESTADO SEMILÍQUIDO: propiedad de un líquido fluido.
ESTADO PLASTICO: el suelo se comporta elásticamente
ESTADO SEMISOLIDO: el suelo tiene apariencia solidapero aun disminuye el volumen al seguir sujeto asecado.
ESTADO SOLIDO: el volumen del suelo no varía, con elsecado.
EL LIMITE DE FIRMEZA: desarrollado en noruega en 1948, tiene importancia sobre todo en arcillas
extra sensitivas. Es un límite para la posibilidad de licuación de tales arcillas.
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El límite de firmeza de determina midiendo el contenido de agua con la que una arcilla puede fluir
por peso propio por un tubo liso de 11 mm de ancho después de un minuto de colocado.
LIMITE LÍQUIDO
Para su determinación se usa la copa de Casagrande.
Es el contenido de agua necesaria para que el suelo tenga una resistencia al esfuerzo cortante
nula, esto es muy difícil de medir, por lo que la resistencia al esfuerzo cortante en el límite liquido
se considera de 25
.Para medirlo se utiliza la copa de Casagrande descrita anteriormente se usa el material que pasa
por la malla #40 disgregándolo y si es necesario y dejando saturar 24hrs, antes de la prueba.
El limite liquido será el contenido de agua de la muestra cuando la ranura en la copa de
Casagrande cierra2 ″ en 20 golpes, 2 golpes por segundo.
Se recomienda durante la prueba obtener valores de cierre para la ranura de aproximadamente.
P1 = 6 ≤ N ≤ 18
P2 = 20 ≤ N ≤ 24
P3 = 25 ≤ N ≤ 35
Estos se grafican para obtener por interpolación el que corresponde a N = 25
.
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Alternativamente y de forma aproximada puede obtenerse L.L siempre y cuando 20 ≤ N ≤ 30 con
la expresión:
LL= wn ( 2)0.12Donde:
LL = limite liquido
N = Numero de Golpes
Wn = Humedad para un # de golpes.
El inconveniente de este método; es que el resultado se basa en una sola prueba y los resultados
será tan precisos o imprecisos como esta.
LIMITE PLASTICO
Es el contenido de agua que contiene el material en el momento que al moldear rollitos de 3mm Φ
estos se agrietan
Lp =−
∗100 LIMITE DE CONTRACCION
Es el contenido de agua que tendría una muestra seca de suelo si tuviera sus vacíos llenos de
agua.
Nos presenta el momento en que el material ya no cambia de volumen aunque se siga secando.
Se determina en laboratorio sometiendo una pastilla a secado total a temperatura controlada, de
ella se obtiene el volumen de la muestra de suelo (Vm) y el peso de solidos (Ws).
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Sustituyendo 2 en 1
Lc (%) = [ɣ ] ∗ 100
Lc (%) =
ɣ
∗ 100
Lc (%) = [ ]∗ 1 0 0 La Determinación del límite liquido no depende de las condiciones iniciales si no de las
condiciones finales en el proceso de secado.
Sm se obtiene de las condiciones del a pastilla (seca y contraída).
Nótese que en esta ecuación;
Sm = Sd =
ɣ =
ɣ
Ws = se obtiene de la pastilla seca
Vm = se obtiene por inmersión en mercurio
ɣ= Vm =
ɣ
ɣHg13.56 gr/cm3
Vm – Vs = Vw
Vw ɣ = WwW =
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PROPIEDADES INDICE
Se define este como la pendiente de la curva de fluidez.
N = número de golpes en la copa de Casagrande durante la prueba.
W= contenido de humedad en algún punto de la curva de fluidez
Si aceptamos las siguientes hipótesis como válidas:
a) El número de golpes en la copa de Casagrande es directamente proporcional a la
resistencia del suelo al esfuerzo cortante, es decir, N – S donde S= resistencia al
esfuerzo cortante en el estado plástico usando una constante de proporcionalidad
se obtiene : N = KS 1
b) Por a) la curva de fluidez es una recta en el estado plástico de la geometría de la
grafica
Fw =ℎ
lo ; h = Fw – log N ; w = c – h w = c- Fw log N
Usando 1
W = c – Fw log Ks 2
Si llamamos S1= resistencia al esfuerzo cortante el límite líquido que vale 25 gr
S2 = resistencia al esfuerzo cortante en el estado plástico.
Considerando el contenido de Humedad W en las fronteras del estado plástico y
sustituyendo en 2.
IP = Fw log
3
Se define el índice de tendencia (Tw) como
Tw = log sust. En 3
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Por lo anterior si dos materiales tienen igual índice plástico tendrá mayor tenacidad el de
menor índice de fluidez.
Tw varía entre; 1 ≤ Tw ≤ 3
Si Tw = 1 por ejemplo, indicaría que el esfuerzo cortante es 10 veces mayor en el límite
plástico que el límite líquido.
EL TAMAÑO DE LOS SUELOS
Fracciones del suelo
SUELO
Fracción gruesa
Gravas (hasta la retenida por la malla # 4) Arenas (hasta la retenida Por la malla # 200)
Mejoran sus propiedades mecánicas al aumentar su
compacidad, por lo que el acomodo es lo más
importante.
Fracción fina (la que pasa la malla # 200)
Limos
Arcillas
Partículas coloidales
Su comportamiento mecánico e hidráulico dependede sus características plásticas. Su granulometría
carece de importancia ese aspecto.
Existen 2 métodos para separar el suelo por tamaños (granulometría).el cribado por la
malla para suelos gruesos y el análisis para una suspensión de suelo mediante un
hidrómetro para suelos finos sin embargo en estos últimos su comportamiento mecánico
e hidráulico depende de sus características plásticas que se estima ubicándolo en la carta
de plasticidad.
ANALISIS GRANULUMETRICO PARA SUELOS GRUESOS
Se realiza haciendo pasar el suelo por una batería de mallas de abertura decreciente
obteniendo los retenidos parciales en peso para cada una de ellas con lo que se lleve una
secuencia de cálculo según el cuadro siguiente, para obtener en cada malla pares de
valores (Φ % que pasa) que se graficaron en forma semi-logaritmica para utilizar esa
grafica en la calificación granulométrica de suelo.
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Malla Retenidogr
Retenido%
Retenidoacumulado %
% que pasa
1 R1 %R1 =R∑ ∗100 AC1AC2
% Q.P = 100 - AC1
2 R2
3 R3
L Ri∑=muestra AC Total
Una grava bien graduada debe detener un Cu ≥ 4 y para una arena bien graduada debeser Cu ≥ 6.En el esquema anterior las curvas A, B Y C tendrían el mismo Cu sin embargo las curvas
B y C , por tener ausencia de tamaños (tramos horizontales) son mal graduados paracorregir esta situación se usa el coeficiente de curvatura.
Cc =
Cu =
Finalmente para que un material se considere bien graduado debe cumplir con los 2
coeficientes (Cu y Cc) y basta con que solo uno se salga de la especificación para
considerar dicho material como mal graduado.
Grava bien graduada Arena bien graduada
Cu ≥ 41 ≤ Cc ≤ 3 Cu ≥ 61 ≤ Cc ≤ 3
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En la prueba granulométrica se han obtenido los siguientes resultados.
Peso bruto del material: 32.810 Kg
*planilla de resultados
Malla #mm
Retenidokgr
Retenido%
Retenidoacumulado %
% que pasa
1 ½ “ 0.997 3.039 3.039 96.961
1“ 2.580 7.863 10.902 89.098
¾ “ 1.445 4.404 15.306 84.694
½ “ 1.759 5.361 20.667 79.333
3/8 “ 1.520 4.633 25.300 74.7
¼ “ 1.645 5.014 30.314 69.686#4 0.184 0.561 30.875 69.125
Pasa #4 22.68 69.125 100 0
32.81 100
Para % Retenido
% Retenido = 0.997 * 100
De la fracción que pasa la malla #4 se formaran 200 gr y se sometieron a análisis
mecánico con los siguientes resultados.
Malla #mm
Retenidokgr
Retenido%
Retenidoacumulado %
% que pasa
10 33.1
20 25.340 23.9
60 20.1100 18.5
200 15.6Pasa #200 58.5
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Dibujar la curva granulométrica del material.
Estimar su Cu y Cc
Indicar si es un material bien graduado.
Se dice que un suelo es bien graduado cuando tiene una amplia variedad de tamaños, sin
ausencia de diámetros en el rango analizado (A). Un suelo mal graduado tiene ausencia de
tamaños en algún tramo de su curva granulométrica en el rango analizado (B, C Y D) Los
tamaños faltantes se presentan como tramos horizontales de la curva.
Si solo existiera un tamaño se presentaría una línea vertical (E) o 3 tamaños como la (F). La
uniformidad que tenga la gráfica nos indica la calidad de la graduación. Una medida
simple de la uniformidad se obtiene calculando el coeficiente de uniformidad:
Cu =
Donde:
Cu = coeficiente de uniformidad
= Tamaño tal que 10 % de la muestra pasa por ese diámetro = Tamaño tal que 60 % de la muestra pasa por ese diámetroLos diámetros anteriores se obtienen de la curva granulométrica según las flechasindicadas en el siguiente esquema.
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DETERMINACION DE LA COMPOSICION GRANULOMETRICA PARA SUELOS FINOS
El método más usado consiste en el análisis de una suspensión de suelo con un
hidrómetro, este se calibra para el objeto en pesos específicos relativos. El método se
basa en el hecho de que la velocidad de sedimentación de partículas en un líquido es
función de su tamaño y consiste en la medición del peso específico relativo de la
suspensión del suelo a distintos tiempos y a una misma profundidad obteniendo así el
mismo número de puntos necesarios para el trazo de la curva granulométrica del suelo
fino. La distribución de los pesos específicos relativos representa de forma implícita la
distribución granulométrica. La variación de los pesos específicos relativos en el tiempo
permite determinar la velocidad de sedimentación en cada medición y usando la ley destock es posible determinar el diámetro equivalente de la partícula correspondiente. Se
requiere también la característica física de viscosidad del agua y la temperatura de
prueba, también la densidad de los sólidos.
D = √ 8 ɣ−ɣ Donde:
= Viscosidad del fluido = Viscosidad de la partículaɣ = Peso específico de la partículaɣ= Peso específico del fluido
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APLICACIONES PRÁCTICAS DE LOS LIMITES DE CONSISTENCIA
a) Determinación aproximada de la humedad optima de compactación
Para lograr el mejor acomodo de las partículas del suelo, es decir que alcance su
máximo peso volumétrico seco
(ɣ), durante su compactación, se requiere
que el suelo tenga una humedad que consideremos optima, PROCTOR la obtuvo
variando para un mismo suelo de humedad y aplicándole una energía constante de
compactación, al graficar los resultados humedad optima frente a (ɣ) seobtuvo lo siguiente.
Para fines prácticos si no se realiza una prueba más detallada como la PROCTOR o
PORTER para analizar el material en el laboratorio, se ha observado que la
humedad optima es muy aproximada al límite plástico.
(1 3 %)
b)
Clasificación de suelos finos y su aplicación en el SUCS.
La importancia práctica de la clasificación de suelos es el poder correlacionar los
resultados de ensayes sencillos del laboratorio con las propiedades hidráulicas y
mecánicas del suelo. La plasticidad de un suelo está relacionada con su
permeabilidad, su resistencia al esfuerzo cortante y su compresibilidad
principalmente esto se desprende al analizar plásticamente los suelos finos y seutilizan por tanto los límites de ATTERBERG, los límites de atterberg para esa
finalidad en lugar de hacerlo en función de su granulometría. En suelos mixtos que
son las que contienen las fracciones fina y gruesa se clasifican en base a las
características granulométricas de la fracción gruesa y de la plasticidad la fracción
fina y muy fina.
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SUELO
Fracción gruesa + Fracción fina
Por granulometría de la fracción gruesa. +
Características plásticas de la fracción fina.
Solo fracción fina
Solo por las características plástica
c) Consistencia relativa y su aplicación en el cálculo aproximado de hundimientos.
El doctor Casagrande elaboro lo que ahora se conoce pero con pequeños cambios
como (CARTA DE PLASTICIDAD) que se usa para la clasificación de suelos finos, en
este se utilizan dos parámetros, que según atterberg son suficientes paradeterminar las características hidráulicas y mecánicas de la fracción fina de los
suelos. Limite líquido y su índice plástico. Se resume a continuación el sistema de
clasificación.
SUELO
Grueso (más de 50 % es retenido en la malla #200)
0 ≤ F ≤ 5%
GW(Grava bien graduada ) Cu ≥ 4 1 ≤ Cc ≤ 3 SW (Arena bien graduada ) Cu
≥ 6 1 ≤ Cc ≤ 3
GP (Grava mal graduada) si no cumple
SP (Grava mal graduada) si no cumple
5 ≤ F ≤ 12%
GW – GC sw - sc
GW – GM sw – sm
GP – GC sp – sc
GP – GM sp – sm
12 ≤ F ≤ 50% – la fracción que pasa la malla #40 tiene
nula o media plasticidad
GM
SM – la fracción que pasa la malla #40
tiene nula o media plasticidad
GC Y SC Los límites de la fracción que pasa la malla
#40 lo ubican arriba de la línea A IP ˃7: se clasifica
como finos de media a alta plasticidad.
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Finos
Se clasifican determinando sus límites de consistencia y haciendo uso de la
carta de la plasticidad.
SIMBOLOGIA
G = grava (grave)
S = Arena (sand)
M = Limo
C = Arcilla (clay)
W = Bien graduado (well graded )
P = Mal graduado (Pool graded )
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CARTA DE PLASTICIDAD
CL =Arcilla inorgánica de baja a media plasticidad
CH = arcilla inorgánica de alta plasticidad
CL – ML = Limo inorgánico ligeramente plástico
ML = Limo inorgánico (Polvo de Arena)
OL = Limos orgánicos de baja plasticidad, son limos arcillosos
OH = Arcillas orgánicas demedia a alta plasticidad
MH = Limos orgánicos, son limos plásticos
NOTA: la compresibilidad es una función del límite liquido (LL) la plasticidad en cambio es función
del límite líquido y el índice plástico (LL + IP).
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EJEMPLO: Clasificar los siguientes suelos finos de acuerdo con los siguientes datos de la tabla.
SUELO LL % LP % IP % OBSERVACIONES CLASIFICACION
1 90 20 702 70 30 40 contenido apreciable
de materia orgánica
3 30 10 204 40 30 10
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EJEMPLO: clasificar el suelo con las siguientes características.
Pasa la malla # 4 – 40%
Retenido en la malla #200 – 30%
= 5.0 mm
= 3.0 mm = 0.5 mm
De la prueba de límites se detectó que la fracción fina del suelo es una arcilla
Solución:
a)
Composición de la muestra
100
R = 60 G = 60
40 S = 30
R = 30 F = 10
10
b)
Suelo grueso predominante Grava (G)
c)
Calculo de graduación
Cu = = .. = 10 Cc =
=
.(.) = 3.6Mala graduación
Suelos
Grueso (más de 50 % es retenido en la malla #200)
0 ≤ F ≤ 5%
5 ≤ F ≤ 12%
12 ≤ F ≤ 50%
Grava bien graduada
Cu ≥ 4 pasa1 ≤ Cc ≤ 3 No pasa
60 % Grava
30 % Arena
10 % Finos
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d)
POR LA ARENA
S= 20% (0.5a)
Cu = 4 (Debe ser ≥ 6 ) Cc = 1.5 (Debe ser 1 ≤ F ≤ 3 )
e)
CLASIFICACION SUCS DEL MATERIALOH (Arcilla orgánica de alta plasticidad arenosa de mala granulometría)
NOTA: Al clasificar suelos finos la muestra de campo se examina visualmente para ver si se
trata de un suelo altamente orgánico, esto se advierte por su color oscuro, también
presentan un color característico de materia orgánica. Se les llama TURBAS. Tienen límite
líquido de 300 a 600 e índice plástico de 100 a 200.
EJEMPLO: Clasificar el suelo para el que
Retenido en la malla # 4 10%
Pasa la #4 y es retenido en la #200 60 %
Cu = 4
Cc = 2
En la fracción fina LL = 40% IP = 25%
Solución.
a)
b) G + S ˃ 50% Por lo tanto Suelo grueso
Predomina la arena S
c)
12 ˂ F ˂ 50% Símbolo sencillo combinado con símbolo de fricción gruesapredominante.
G = 10 %
S = 60 %
F = 30 %
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Para nuestro caso
S (?) depende de la ubicación en la carta de plasticidad.
Vemos que se trata de una arcilla inorgánica de baja a media plasticidad (c).
d)
Debemos agregar las características adicionales de la composición y observaciones
de campo.
F = 20%
Cu = 4 Cu < 6 x no cumple
Cc = 2 1 < Cc < 3
e) Finalmente
Clasificación SUCS SP - SCEs una arena arcillosa mal graduada con arcilla inorgánica de media plasticidad.
Es suficiente para catalogarla como de
mala graduación.
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EJEMPLO: clasificar el suelo para el que
Retenido en la malla # 4 2%
Retenido en la malla #200 90 %
De la curva granulométrica
Cu = 8
Cc = 2
En la fracción fina
LL = 45% : LP = 14%
Solución.
a) Composición de la muestra.
Por lo tanto
b) G + 5 > 50% Suelo grueso
5 < F < 12% Símbolo doble
En finos de 0 a 5 es un suelo limpio y solo se
considera el suelo grueso.
5 a 12 suelo grueso y se agrega la parte fina
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Fracción predominante Arena = S
Graduación Cu > 6 y 1 < Cc < 3 = w
Tipo de fino, en la carta de plasticidad.
Se trata de una arcilla inorgánica C
c) Símbolo SUCS
SW – SCArena bien graduada con arcilla orgánica
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EJEMPLO: Clasificar el suelo para el que
Pasa la malla # 4 60%
Retenido en la #200 40 %
Cu = 7Cc = 2
En la fracción fina LL = 60% IP = 10%
Solución.
a)
Composición de la muestra
G + S > 50% ∴ Suelo grueso (SUCS carta de plasticidad)G = S cantidades iguales
12% < F < 50% Símbolo sencillo dos veces por qué %G = %S.
b) Tipo de fino
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c) Calidad de graduación del suelo grueso.
Cu > 4 Y 6 , 1< Cc < 3 *Graduación buena
d)
Símbolos SUCS
GM – SM GW – GM Y SW – SM
Mezcla en partes iguales de arena y grava bien graduados con limo orgánico de
alta plasticidad
EJEMPLO
G =25%
S = 25%
F = 50%
LL = 20%
LP = 10%
Solución.
a)
Suelo grueso = 25 + 25 = 50%
Suelo fino = 50 = 50%
∴ Mezcla de suelo grueso y fino
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b)
12 ≤ F ≤ 50% F = 50%
∴ Símbolo sencillo y carta de plasticidad.
∴ Es una arcilla inorgánica de baja plasticidad.c) Símbolo SUCS
GC - SC – CL
Mezcla grava arena con arcilla inorgánica de baja plasticidad
12-50%
F > 50% Carta de plasticidad
F =0 - 5% (a)(b)
F = 5 - 12% (a)(b)- (a)(c)
F = 12 - 50% (a)(c)
F = > 50% Carta de plasticidad
1) a suelo grueso predominante (G o S)
2) b clasificación del suelo granulométrico) (W o P)
3) c Tipo de fino, se obtiene la carta (M o C)
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EJEMPLO:
G =45%
S = 40%
F = 10%
Cu = 5%Cc = 5%
LL = 60%
LP = 40%
Solución.
a)
Suelo grueso 90% en igual cantidad G y S
∴ Predominan los dos 45 y 45%
b) 5 ≤ F ≤ 12% Símbolo doble
c)
Clasificación granulométrica de G y S
∴ Cc > 3 G y S mal graduados
d) Tipo de fino
Corresponde a un limo orgánico de alta plasticidad (M)
e)
Símbolo SUCS
GP – GM – SP – SM
Grava arena mal graduada con limo orgánico de alta plasticidad
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VARIACION DE LAS CARCTERISTICAS MECANICAS DE LA CARTA DE PLASTICIDAD E
HIDROMECANICAS DE LA CARTA DE PLASTICIDAD
Las propiedades que vamos a analizar son:
Compresibilidad del suelo
Permeabilidad Razón de variación volumétrica entendiendo por esta a la velocidad con la que se
realice el cambio volumétrico que tiene que ocurrir.
Las flechas indican la variación en sentido ascendente de las propiedades mostradas en la carta de
plasticidad.
Variación de la permeabilidad de un suelo en la carta de plasticidad.
En la siguiente tabla resume la variación de las propiedades mecánicas en tres tipos de suelo
localizados en los puntos A, B Y C.
CARACTERISTICA IP = Cte.LL = Crece
Puntos A y B
LL = Cte.IP = Crece
Puntos B y CCOMPRESIBILIDAD
PERMEABILIDADR. DE VARIACION VOL.
Crece
CreceCrece
Prácticamente Igual
DecreceDecrece
NOTA: En cuanto a la resistencia del suelo, no hay relación en la carta de plasticidad
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Variación de los conceptos de resistencia en estado seco, tenacidad y dilatancia en la carta
de plasticidad.
a)
Resistencia en estado seco.
Calificativos
OL
Ligera (ML)
Media (MH)
OH
Alta (CL)
Muy alta (CH)
b)
TENACIDAD
Nula (ML) : Ligero (MH) : Medio (CL) : Alta (CH)
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c)
DILATANCIA
Rápida – Lenta = ML Muy lenta = MH, CL Nula = CH
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COMPACTACION
Es el mejoramiento artificial de las propiedades mecánicas de un terraplén, aumentando su
resistencia al esfuerzo cortante y con su compactación disminuyendo la deformabilidad del
mismo.
FACTORES QUE INFLUYEN EN LA COMPACTACIÓN DE TERRAPLENES
Energía especifica de compactación: Es la energía que se induce al suelo por unidad de
volumen.
Humedad de compactación: Es el contenido de humedad que tiene el suelo durante este
proceso.
La compactación como medio para aumentar la resistencia de disminuir la compresibilidad de los
suelos fue reconocida en su importancia a partir de la aparición del rodillo pata de cabra en 1906,
pero fue en 1933 en que PROCTOR publico sus investigaciones. PROCTOR encontró que aplicando
cierta energía de compactación, el peso volumétrico obtenido varia con el contenido de humedad.
Las pruebas estándar se usan tanto en la etapa de proyecto estudiando los bancos de materialespara definir los valores óptimos, como en la etapa de construcción para el control de calidad de las
compactaciones. La primera prueba desarrollada fue la proctor cuyo nombre se debe a su autor.
PROCTOR encontró que aplicando a un suelo cierta energía de compactación el peso volumétrico
seco obtenido varia con el contenido de la humedad y al graficar los valores obtenidos como se
ilustro con grafica anterior se pueden obtener en valor máximo para el peso volumétrico y la
humedad optima de compactación, esta será la mejor humedad para compactación para la
energía especifica de compactación usada.
Se buscó que la energía inducida durante la prueba fuera representativa de la energía del quipo
compactador también se analizó lo que se obtiene al modificar esta energía encontrándose que
los valores óptimos de compactación varían alcanzándose PVS máximos mayores con humedadesóptimas menores al aumentar la energía específica.
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Con la evaluación de los equipos de compactación obligo a la modificación de las características
de la prueba así que a partir de la prueba estándar se diseñaron otras variantes como la prueba
PROCTOR modificada, la diseñada por la secretaria de obras públicas.
La energía especifica de compactación:
Se estima en función de la energía dinámica total entregada al suelo, con la siguiente formula
Ec =∗∗∗
Dónde:
Ec = energía especifica de compactación kg-cm/cm2
W = peso del pisón en kg.
H = Altura de caída del pisón en cm.
N = Numero de golpes del pisón.
V = Volumen del suelo compactado.
n = Numero e capas.
EJEMPLO
Ec = energía especifica de compactación kg-cm/cm2
W = 2.5 kg.
H = 30.5 cm. Ec =2.(.)(2)()
94. = 6.05 kg-cm/cm2 N = 25 Golpes
V =945.75 cm3
n = 3 capas
Podemos adecuar la prueba modificando los parámetros a usar para que esta sea representativa.
Para cada estándar de compactación los objetivos deben ser los siguientes
a)
Determinar y a que deberá sujetarse la compactada en la obra (en ellaboratorio).
b) Determinar el G.C. determinada en un momento dada durante el p proceso de
construcción en campo. Este lo podemos definir en (%) de compactación alcanzado en
campo con respecto al máx. obtenido en el laboratorio.
G.C =
x 100
Imitaciones de la prueba proctor.
Se aplica a suelos que pasen totalmente la maya #4 o cuando mucho tengan un contendido del
10% en dicha malla pero que pase dicho retenido totalmente por la malla de 3/8”.
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Si hay retenida en la malla de 3/8”.se utilizara la prueba porter para determinar y .También se usara la prueba porter estándar en lugar de la proctor en todos aquellos materiales
que carezcan de cementación como son las arenas o tezontles arenosos.
CURVA DE SATURACION TEORICA O CURVA DE CERO VACIOS
a)
Realizar la prueba proctor además de trazar la curva de compactación conviene trazar la
curva de saturación teórica, esta presenta la humedad para cualquier peso volumétrico
que sería necesaria para todos los vacíos que dejan entre si las partículas sólidas
estuvieron llenas de agua.
Para la condición 2
+ La humedad correspondiente a esta condición, despejando W será
W = ( 1) Condición de Humedad Saturada