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INFORME LABORATORIO N1:PROPIEDADES DE CARACTERIZACIN DE LOS SUELOS:GRANULOMETRIA, HUMEDAD RELATIVA, LMITE E NDICE PLSTICO Y LQUIDO Y PESO UNITARIO

PRESENTADO POR:NELSON DAVID RODRIGUEZ MORALES. 2012111

PRESENTADO A:INGENIERO ANDRES GUITIRREZ

FUNDACION UNIVERSITARIA AGRARIA DE COLOMBIAFACULTAD DE INGENIERIA CIVILMATERIA DE MECNICA DE SUELOSBOGOTA D.C.

1. INTRODUCCIN.

En la Ingeniera civil se utiliza el suelo como material orgnico e inorgnico fundamental para la cimentacin de estructuras y base de vas, este material al igual que los agregados para la produccin de concreto, presenta unas propiedades especficas para la construccin de todo tipo de Obras, para poder hacer funcional este material, es necesario conocer las caractersticas del material suelo que se han de utilizar en un caso determinado y as poder predecir si hay que hacerle mejoramiento al suelo o simplemente soportar el diseo sobre este, puesto que la cantidad de material (masa), el volumen, el contenido de materia orgnica, el lmite e ndice plstico y lquido, y otras propiedades alternativas que surgen a partir de estas como lo son las relaciones de fase (porosidad, porcentaje de vacos, ndice de Saturacin) y las relaciones gravimtricas (el contenido de humedad, el peso unitario), entre otras, propias del terreno como base del suelo cuyo material es fundamental para la geotcnia y la mecnica de dicho material, son factores importantes para evitar riesgos mayores en la construccin sobre dicho suelo, ya que si no se utilizan con la proporcin y el adecuado manejo ptimo, y de acuerdo a la normatividad vigente de los materiales, pueden afectar las propiedades mecnicas de la obra, especialmente a la hora de hacer o sustentar una base o estructura sobre esta, que con el transcurso del tiempo pueden generar deficiencias como el asentamiento considerable de estas, el devenimiento total de la estructura, o la compactacin y humedad que puede traer consigo un deterioro del sistema vial o edificado.

Adems de estas tambin existen unas propiedades especiales para determinar el uso determinado en un suelo, cabe caracterizar las propiedades extrnsecas como la granulometra, y el grado de finos y materiales granulares gruesos, el lmite de plasticidad y lquidez, el peso unitario entre otras que se establecieron en el laboratorio para la determinacin de volmenes y cantidades de vacos (agua y aire), material slido y los aspectos o relaciones de fase y gravimtricas que presentan dichas unidades cuantitativas, propiedades especificas del grado de nivel que caracteriza indirectamente la resistencia del suelo y las propiedades tanto mecnicas, fsicas y qumicas, Algunas de las cuales se evaluaran en este informe de laboratorio.

En este informe como ya se ha mencionado, se realizara una granulometra completa de un suelo, gradado inicialmente en gruesos y finos, y otros retiene, pasa tamiz N10 y Tamiz N200, podremos encontrar el tamao mximo de las partculas, y en el caso de los agregados finos (pasa Tamiz N40) poder determinar EL Lmite e ndice de plasticidad y Lquidez, para de esta manera poder encontrar las cantidades necesarias de cada uno de este suelo y qu tipo de suelo segn el SUCS caracterizaba el paso a una granulometra menor, propiedades que se necesitan para hacer un buen estudio mecnico del suelo. Para esto utilizaremos los Tamices especificados en la Norma INV-E 123 de 2007.Realizaros de igual forma otro experimento llamado:Determinacin del Lmite Lquido de los Suelos y el de Lmite Plstico e ndice de plasticidad de Suelos, segn Norma INV-E 125 e INV-E-126 del 2007, adems para ambos casos se realizo el correspondientemente el Mtodo descrito en la norma INV-E 122 de 2007 para la: Determinacin en laboratorio del contenido de agua (humedad) del suelo, roca y mezclas de suelo-agregado.

Por ltimo se clasificaron los suelos, teniendo en cuenta estas propiedades de caracterizacin de los suelos de granulometra, segn la Tabla del SUCS (Sistema Unificado de Clasificacin del Suelo) de la AASHTO, y la Carta de plasticidad de Casagrande.

2. OBJETIVOS.

2.1. Objetivo General:

- Identificar y Diferenciar las propiedades fsicas y mecnicas de la clasificacin granulomtrica de los suelos en finos y gruesos, segn las normas de INVIAS 123 del 2007, la humedad relativa segn Norma INV-E 122, el Lmite e ndice Plstico y Lquido segn Norma INV-E 125 y INV-E 126, Peso Unitario respectivamente, segn especificaciones del profesor, el laboratorista, y las respectivas normas.

2.2. Objetivos Especficos:

Identificar el % de Finos Retenidos, que Pasan y los tamaos Mximos y Nominales de la fraccin del suelo fino y grueso por medio de procedimientos, materiales y ecuaciones propias de la norma de INVIAS 123 del 2007, y con esto clasificar el Suelo por medio del SUCS o Sistema Unificado de Clasificacin del Suelo.

Hallar y Calcular el lmite plstico y lquido del suelo, por medio de procedimientos, materiales y ecuaciones propias de las normas de INVIAS 125 y 126, realizando el Grfico correspondiente segn la Carta de Plasticidad de Casagrande y estableciendo el correspondiente ndice de Plasticidad de la porcin de suelo evaluado.

Determinar el Nivel de Humedad Relativa del suelo, para establecer que tan compacto o fluido es el suelopor medio de procedimientos, materiales y ecuaciones propias de la norma de INVIAS 122 del 2007.

Caracterizar las propiedades fsicas como la textura, el color, la forma, entre otras de los Suelos, previo al paso y retenido en los tamices.

Realizar el Ensayo de Peso Unitario Efectivo o por Mtodo de Arqumedes con Parafina, para determinar variables de fase o paramtricas que se deben dar en el suelo evaluado, implcitamentemedianterelaciones depeso-volumen que involucren el peso unitario hmedo y otros valores conocidos.

3. MARCO TEORICO.

Forma y Caractersticas.

Despus de evaluar la composicin de la partcula, es posible determinar de manera visual y con una lupa tcnica para partculas pequeas de suelo, segn este anlisis se ha determinado que usualmente para las partculas mayores al tamiz N4, estas presentan una dimensin del elemento ms redondeadas que otro, mientras encontrar partculas menores del tamiz N200 es decir de 75 y 2 especficamente presentan una dimensin del elemento ms rugosas e incluso con presencia de escamas.

Granulometra.

Es de vital importancia para el estudio del suelo en su totalidad determinar los diferentes tamaos que tiene un suelo especficamente y su cualidad cuantitativa, ya que dicho estudio permitir definir qu tan fino o grueso est el suelo para la apropiacin de un mejoramiento del suelo, bien sea para la colocacin de un cimiento o una base, de esta manera se ha podido determinar por medio de la gradacin por tamices: el tamao de los fragmentos de suelo que estn por encima de 74 m (micrmetros), que corresponden a un tamiz N200, y propiamente los que estn por debajo de dicho tamiz es prioritario realizar la experiencia con un hidrmetro o la Ley de Stokes, para clasificacin del tamao del suelo. Dentro de los factores que afecta la granulometra del suelo estn principalmente los que corresponden a la determinacin de suelos cohesivos y no cohesivos es decir cuando la granulometra es idntica por presentar en general un mismo tamao o la mayora est sobre los tamices aledaos al tamao de ms cantidad son suelos cohesivos, mientras que cuando difieren en gran cantidad son suelos no cohesivos, y hay entra a jugar otro factor conocido como la permeabilidad del suelo, que es el paso del agua a travs de los poros o en el caso de los suelos los espacios vacos.

Se denomina clasificacin granulomtrica o granulometra, a la medicin y graduacin que se lleva a cabo de los granos de una formacin sedimentaria, de los materiales sedimentarios, as como de los suelos, con fines de anlisis, tanto de su origen como de sus propiedades mecnicas, y el clculo de la abundancia de los correspondientes a cada uno de los tamaos previstos por una escala granulomtrica. Para el caso de los tamices de suelo estn las siguientes denominaciones para suelo granular grueso: 3", 2", 2", 1", 1", ", ", 3/8", # 4 y para suelo fino son # 4, # 10, # 20, # 40, # 60, # 100, # 200 y Fondo.

Humedad.

Es la cantidad de agua superficial retenida por la partcula, su influencia est en la mayor o menor cantidad de agua necesaria en la mezcla se expresa de la siguiente forma:[Ecuacin 1.]

Los Lmites de Attenberg.

Son los lmites que se determinan para la fraccin de suelo fino que se presentan en la naturaleza. Estos son y pueden pasar por los diferentes ndices de solidez, semislido, plstico, semi-lquido, y lquido de acuerdo a la humedad del elemento suelo al plastificarse y despus a licuificarse, segn el grado de humedad que puede presentar el elemento suelo. Un ejemplo claro es la arcillla como parte del suelo la cual es slida en estado natural y al agregarle agua se va plastificando y licuificando, de esta forma en el suelo se crea una propiedad que es la de evitar romperse en su estado de plasticidad hasta llegar a un estado de fisuramiento y luego rotura parcial. Estos Lmites se usan en la caracterizacin y clasificacin del suelo.

Lmite Plstico:

Es el lmite por el cual un suelo semi-slido tiende a ser plstico, segn grado de humedad del mismo.

ndice de Plsticidad:

Es la cualidad cuantitativa por la cual un suelo slido tiende a ser un suelo plstico. Es la propiedad de un elemento anelstico como el suelo de deformarse permanentemente y sin volver a su estado natural cuando se encuentra sometido a tensiones, por encima de su lmite elstico, el comportamiento plstico genera entropa que es la parte de la energa que no se puede utilizar para producir trabajo. Los siguientes son factores del ndice de fluencia:

La Regin de Tensiones Admisibles que est sobre la superficie de fluencia.Para puntos del slido cuyas tensiones principales estn contenidas en el interior de la regin de tensiones admisibles el comportamiento es elstico. Sin embargo, para puntos de la superficie de fluencia es necesario definir una "regla de flujo" que explicita como aumentarn la deformacin plstica en funcin de la tasa de aumento de la tensin y otros parmetros internos si se aumenta la solicitacin sobre un material que ha alcanzado su lmite de fluencia.

Los modelos de plasticidad no especfica requerirn la definicin de un conjunto de variables internas que den cuenta del endurecimiento y del desplazamiento de la regin de tensiones admisibles a lo largo del tiempo en funcin de las tasas de aumento de las otras variables.

La existencia de variables internas como el grado de plastificacin, el endurecimiento, entre otras hace que sea ms compleja en el caso elstico.

Lmite Lquido:

Es el lmite por el cual un suelo plstico tiende a ser semi-lquido, de acuerdo a ndices de humedad relativos. Para la determinacin de este mtodo se utiliza la Cuchara de Casagrande

Suelo Plstico:

Es un suelo que tiene un rango de humedad sobre el cual se mantendr sec. Tanto en el estado slido como plstico el elemento suelo presentar cohesin, es decir la capacidad de resistencia a soportar los esfuerzos de corte o tangenciales al elemento.

ndice Plstico:

Es lo que resulta de restar el Lmite Lquido entre el Lmite Plstico (L.L.-L.P.), es decir corresponde al contenido del porcentaje de humedad total sobre el suelo, en la cual dicha estructura granular se encuentra en estado plstico.

Peso Unitario.

El peso unitario es definido como la masa de una masa por unidad de volumen. El peso unitario del suelo es variante segn el contenido de agua que tenga el suelo, que son: hmedo (insaturado, saturado) y seco:

El peso unitario hmedo o de vacos, es definido como el peso de la masa de suelo en estado insaturado por unidad de volumen, donde los vacos del suelo contienen tanto agua como aire, que ser:

El peso unitario seco, se define como el peso de suelo totalmente seco (sin contenido de agua), por unidad de volumen, que se escribe:

El peso unitario saturado se define como el peso de suelo en estado saturado por unidad de volumen, donde los espacios vacos estn llenos de agua, que ser:

Peso unitario del agua, es peso del agua por unidad de volumen que ser:

4. ASPECTOS EXPERIMENTALES:4.1. Materiales4.1.1. Para Granulometra se utilizaron:

Normas INVIAS 123 del 2007 (ANLISIS GRANULOMTRICO DE SUELOS POR TAMIZADO.) Suelo Lavado y Secado: 2.852,2 gr. de Suelo Granular Grueso y 146,2 gr. de Suelo Fino. Moldes para masa unitaria de Suelo. Horno para secado de materiales a 110+/-5C. (Como Temperatura promedio en laboratorio para secado de materiales). Tiempo Mnimo de Secado de 16 Horas La serie de Tamices utilizados para Agregado Grueso son: 3", 2", 2", 1", 1", ", ", 3/8", # 4 y para suelo fino son # 4, # 10, # 20, # 40, # 60, # 100, # 200, con tapa de Fondo.

FIG. 1 - Serie de Tamices

Balanza: Con sensibilidad de por lo menos 0.01% de la masa de la muestra que va a ser ensayada.4.1.2. Para contenido de Humedad de los Suelos:

Normas INVIAS 122 del 2007 (DETERMINACIN EN EL LABORATORIO DEL CONTENIDO DE AGUA (HUMEDAD) DEL SUELO, ROCAS Y MEZCLAS DE SUELO-AGREGADO) Suelo Lavado y Secado: 2.852,2 gr. de Suelo Granular Grueso y 146,2 gr. de Suelo Fino. Material de Suelo. Balanza: Con sensibilidad de por lo menos 0.01% de la masa de la muestra que va a ser ensayada. Moldes para masa unitaria de Suelo. Horno Controlado termostticamente, preferiblemente de tiro forzado y que mantenga una temperatura uniforme de 110 5C (230 9F) en toda la cmara de secado.

4.1.3. Para Lmite e ndice de Plasticidad:

2 tipos desuelos con 1contenido de humedad. Esptula De hoja flexible, de unos 76.2 mm (3") de longitud por 20 mm (3/4") de ancho. Cpsula para evaporacin De porcelana, o similar, de 115 mm (4 1/2 ) de dimetro. Balanza De 100 g de capacidad con aproximacin a 0.01 g. Aparato de enrollamiento Para determinar el lmite plstico, (opcional). Un aparato acrlico de conformidad con las dimensiones que se muestran en la FIGURA 2.:

FIG. 2. - Aparato de enrollamiento

Papel para el aparato de enrollamiento Papel no satinado

4.1.4. Para Lmite e ndice Lquido:

3 tipos desuelos con 3contenidos de humedaddiferente para cadatipo de suelo. Vasija de evaporacin Una vasija de porcelana de 115 mm (4") de dimetro, aproximadamente. Esptula Una esptula de hoja flexible de 75mm a 100 mm (3"a 4) de longitud y 20mm (3/4") de ancho, aproximadamente. Aparato del Lmite LquidoDe operacin manual Es un aparato consistente en una cazuela de bronce con sus aditamentos, construido de acuerdo con las dimensiones sealadas en la FIGURA 3.:

FIG. 3. Aparato del Lmite Lquido De operacin manual.Nota 1.- La base del aparato medidor del lmite lquido debe tener una resiliencia entre 80 y 90 por ciento.. Ranurador Un ranurador curvo (trapezoidal), conforme con las dimensiones exactas indicadas en las FIGURA 3.. El calibrador no tiene que ser parte del ranurador. Nota 2.- El ranurador plano no debe ser usado en reemplazo del ranurador curvo. Hay estudios que indican que el lmite lquido aumenta levemente al utilizar el plano en lugar del curvo. Calibrador Ya sea incorporado o separado del ranurador, de acuerdo con la dimensin exacta "d", mostrada en la Figura 1, el cual puede ser, si fuere separado, una barra de metal de 10.0 0.2mm (0.394 0.008") de espesor y de aproximadamente 50 mm (2") de longitud. Recipientes Hechos de material resistente a la corrosin, y cuya masa no cambie con calentamientos y enfriamientos repetidos. Deben tener tapas que ajusten bien, para evitar prdidas de humedad de las muestras antes de la pesada inicial y para evitar la absorcin de humedad de la atmsfera tras el secado y antes de la pesada final. Se requiere un recipiente para cada determinacin del contenido de agua. Balanza Una balanza con una sensibilidad de 0.01 gr. Horno Un horno termostticamente controlado, capaz de mantener temperaturas de 110 5C (230 9F) para secar las muestras.

4.1.5. Para Peso Unitario por Parafinado:

1 tipos desuelos con 1contenido de humedad. Porcin deparafinaenestadolquido. Agua Horno desecado, temperatura constante110 C. Balanzadeprecisin, aproximacin 0.01g. Balanzadeprecisin, aproximacin 0.1g. Reverbero Recipientedeaceroinoxidable. Recipientesmetlicos. Baldedeplstico Calibrador,aproximacin0.05mm. Canastilla de malla de acero. Cuchillas metlicas. Esptula y brocha.

4.2. Procedimiento y Resultados:

4.2.1. Para Granulometra:

4.2.1.1. Anlisis por medio de tamizado de la fraccin retenida En el tamiz de 2.00 mm (no.10):

1. Separar, la porcin de muestra retenida en el tamiz de 2 mm (No.10) en una serie de fracciones usando los tamices de: 75 mm (3"), 62,5 mm (2"), 50 mm (2"), 37.5 mm (1 "), 25.0 mm (1"), 19.0 mm (3/4"), 12,5 mm (1/2"), 9.5 mm (3/8"), 4.75 mm (No.4) y 2.00 mm (No.10), o los que sean necesarios, dependiendo del tipo de muestra o de las especificaciones para el material que se ensaya.2. Sacudir, el o los tamices con un movimiento lateral y vertical acompaado de vibracin y en forma de recorrer circunferencias para que la muestra se mantenga en movimiento contino sobre la malla. En ningn caso se permite girar o manipular manualmente fragmentos de la muestra a travs de un tamiz. 3. Comprobar que la operacin est terminada; esto se sabe cuando no pasa ms del 1 % de la parte retenida al tamizar durante un minuto, operando cada tamiz individualmente. Si quedan partculas atrapadas en la malla, deben separarse con un pincel o cepillo y reunirlas con lo retenido en el tamiz. 4. Determinar la masa de cada fraccin en una balanza con una sensibilidad de 0.1 %. La suma de las masas de todas las fracciones y la masa inicial de la muestra no debe diferir en ms de 1%. O si no se divide en todos los tamices el material de suelo restante entre la masa total inicial y la masa total de la granulometra para que cierre igual.

A partir de una masa por lavado retenida en el tamiz N10 inicial de 2852,2 gr., se obtuvo la siguiente granulometra:

SUELO*TAMICES SEGN ESPECIFICACIONES DE CLASE: GRANULAR GRUESO

TAMIZ Tamiz (mm)Retenido (g.)Retenido Corregido (g.)% Retenido % Pasa % Retenido Acumulado

3"75000,00%100%0,00%

2-1/2"62,5000,00%100%0,00%

2"50000,00%100%0,00%

1-1/2"37,51541605,60%94,4%5,60%

1"2556657120,0%74,4%25,6%

3/4"1932633111,6%62,8%37,2%

1/2"12,557758220,4%42,4%57,6%

3/8"9,52542599,1%33,3%66,7%

N44,7548849417,3%16,0%84,0%

N10245045516,0%0,00%100%

Perdidas-37,90,0%0,00%100%

Total28142852,2

TABLA. 1. SUELO*TAMICES SEGN ESPECIFICACIONES DE CLASE: GRANULAR GRUESO

4.2.1.2. Anlisis granulomtrico de la fraccin que pasa el tamiz de 2 mm (no. 10):

El anlisis granulomtrico de la fraccin que pasa el tamiz de 2mm (No.10) se har mediante el siguiente proceso:1. Tamizar y/o sedimentar segn las caractersticas de la muestra y segn la informacin requerida.*Los materiales arenosos que contengan muy poco limo y arcilla, cuyos terrones en estado seco se desintegren con facilidad, se deben poder tamizar en seco. Los materiales limo-arcillosos, cuyos terrones en estado seco no se rompan con facilidad, procesar por la va hmeda.*Si se requiere la curva granulomtrica completa incluyendo la fraccin de tamao menor que el tamiz de 75 m (No.200), la gradacin de sta se determinar por sedimentacin, en este caso: Utilizar el hidrmetro para obtener los datos necesarios.2. Realizar el procedimiento para el anlisis granulomtrico por lavado sobre el tamiz de 75 m (No.200):2.1. Separar, mediante cuarteo, 115 g para suelos arenosos y 65 g para suelos arcillosos y limosos, pesndolos con exactitud de 0.01 g.2.2. Humedad higroscpica. - Pesar una porcin de 10 a 15 g de los cuarteos anteriores y secar en el horno a una temperatura de 110 5C (230 + 9F).Pesar de nuevo y anotar los pesos.2.3. Colocar la muestra en un recipiente apropiado, cubrirla con agua y dejar en remojo, hasta ablandar todos los terrones.2.4. Lavar a continuacin la muestra sobre el tamiz de 75 m (No.200) con abundante agua, evitar frotarla contra el tamiz y tener mucho cuidado de que no se pierda ninguna partcula de las retenidas en l.2.5. Recoger lo retenido en un recipiente, Secar en el horno a una temperatura de 110 5 C (230 9 F) y pesar.2.6. Tamizar en seco siguiendo el procedimiento indicado en las Secciones 2 y 3 de 4.2.1.1. (Anlisis por medio de tamizado de la fraccin retenida En el tamiz de 2.00 mm (no.10)) pero para los tamices sobre el de 75 m (No.200). Tamizar en seco para granulares retiene Tamiz N200 se hace a travs de los siguientes tamices: # 4, # 10, # 20, # 40, # 60, # 100, # 200, con tapa de Fondo.

A partir de una masa por lavado pasa tamiz N200 y retenida en el tamiz N10 inicial de 146,2 gr., se obtuvo la siguiente granulometra:

SUELO*TAMICES SEGN ESPECIFICACIONES DE CLASE: GRANULAR FINO

TAMIZ Tamiz (mm)Retenido (g.)Retenido Corregido (g.)% Retenido % Pasa % Retenido Acumulado

N1020,00,00,00%100%0,00%

N200,8540,145,230,9%69,1%30,9%

N400,4328,633,723,1%46,0%54,0%

N600,2519,724,817,0%29,0%71,0%

N1000,1514,819,913,6%15,4%84,6%

N2000,0811,416,511,3%4,12%96%

Fondo-0,906,04,12%0,00%100%

Perdidas-30,7----

Total115,5146,2

TABLA. 2. SUELO*TAMICES SEGN ESPECIFICACIONES DE CLASE: GRANULAR FINOLa grfica de Tamao del Nmero de Tamiz en milimtros Vs. El % que Pasa de la Muestra para ambos casos (Tabla 1 y Tabla 2), se presenta a continuacin en diagrama semilogartmico:

GRFICA 1. Grfica Semi-logartmica de Tamao de Tamiz en milmetros vs. % Pasa para Anlisis de TABLA 1. Y TABLA 2.Para Clasificacin del Suelo segn el SUCS o el Sistema Unificado de Clasificacin del Suelo se obtiene los siguientes resultados segn una masa inicial total de 4.640 gr., y las cantidades dadas en las tablas granulomtricas:W (gr.)Porcentaje (%)

MASA DE SUELO TOTAL4640100%

SUELO PARTCULA GRUESA2966,864%

SUELO PARTCULA FINA1673,236%

TABLA. 3. Masa y Porcentaje de Masas de Suelo Total, Grueso y FinoSUELO PARTCULA GRUESA RTN200W (gr.)Porcentaje (%)

SUELO PARTCULA GRUESA: RTN42397,180%

SUELO PARTCULA GRUESA: PTN4595,336%

TABLA. 3.1. Masa y Porcentaje de Masas de Suelo Grueso PTN4 Y RTN4. Se puede establecer que segn EL Sistema Unificado de Clasificacin del suelo, la muestra de este se encuentra sobre suelos de partcula gruesa porque se retiene ms del 50% en el Tamiz N200., Gravas porque ms del 50% de la fraccin gruesa se retiene en la malla N4., ms del 12% pasa la malla N200. Mirar GRFICA 2. Carta de plasticidad de Casagrande. Para continuar con el Anlisis del SUCS.

4.2.2. Para contenido de Humedad de los Suelos:

1. Tomar medidas del recipiente donde se colocan el contenido de suelo en este molde para masa unitaria.2. Colocar una cantidad de masa de suelo en el recipiente previamente medido, de acuerdo con las especificaciones de la siguiente tabla de la norma INV-E 122 del 2007 para el valor de masa mnima de material hmedo seleccionada para ser representativa del total de la muestra:

TABLA 4. Masa mnima de material hmedo seleccionada para ser representativa del total de la muestra.La manera en que se seleccione el espcimen depende del propsito y de la aplicacin de la prueba, del tipo de material a probar, de las condiciones de agua y del tipo de muestra. (De otra prueba, bolsa, bloque o semejantes) INV-E 122 Pg. 4.3. Colocar en el Horno Azul para secado de materiales a 110+/-5C. El tiempo requerido para obtener una masa constante puede variar dependiendo del tipo de material, tamao del espcimen, tipo de horno y su capacidad, entre otros factores, especificados en la norma INV E122 para Humedad del Suelo.4. Tomar el peso de cada recipiente junto al Material SecoSe tienen las siguientes ecuaciones:Para el porcentaje de Humedad del Suelo Fino y Grueso, segn norma INV-122-07 se tiene:

1. Siendo

=Humedad del AgregadoP1 (gr.) = Masa del Recipiente + Suelo Hmedo.P2 (gr.) = Masa del Recipiente + Suelo SecoP3 (gr.) = Masa del Recipiente.

5. Mirar la forma y la textura del material (pruebas de diseo).

El contenido de humedad de suelos se calcul para sacar los respectivos lmites lquidos y lmites plsticos.

4.2.3. Para Lmite e ndice Lquido de Suelos:

1. Tomar una muestra que pese aproximadamente 100 g. de una porcin de material completamente mezclado que pase el tamiz de 0.425 mm (No.40).2. Hacer el inspecsionamiento de la Cpsula o Cazuela de Casagrande, (en este caso de manera Manual), de esta manera evaluar el desgaste de la ranura, el borde, la base y cada una de las partes de la cazuela.3. Colocar la muestra de suelo en la vasija de evaporacin y mezclar completamente con 15 a 20 ml de agua destilada, agitar, amasar y tajar con una esptula en forma alternada y repetida. Realizar ms adiciones de agua en incrementos de 1 a 3 ml. Se mezcla completamente cada incremento de agua con el suelo.4. Verificar que una buena porcin de esta masa ha sido humedecida y cuando se encuentre en un estado de pasta uniforme de consistencia dura, colocar una parte en el borde de la cazuela de arriba abajo con la esptula, dejar con un espesor de 10 mm., en su punto del mximo espesor. Usar la menor cantidad de pasadas con la esptula y evitar de esta manera la acumulacin de burbujas en el suelo. 5. Dividir la muestra de la cazuela con un ranurador, a lo largo del dimetro y a travs del centro de ambas partes, hasta que el mismo quede sin masa del suelo o totalmente limpio.6. Proceder a levantar y golpear la cazuela girando la manija F, a una velocidad de dos revoluciones por segundo, hasta que se cierre aproximadamente a 13 mm. (0.5) con el fondo de la ranura.7. Anotar el nmero de Golpes y dejar la muestra en una cpsula o recipiente aparte.8. Repetir este procedimiento unas tres veces aproximadamente, para tener un anlisis de verificacin de los clculos ms real.9. Realizar Clculos de Humedad e ndice Lquido.10. Realizar el procedimiento de Humedad relativa de los suelos para cada uno de los 3 ensayos los cuales pasaron por la cazuela de Casagrande, segn Norma INV-123 del 2007.Para los Clculos de Lmite Lquido se aplicaron las siguientes frmulas:Para contenido de Humedad se Aplico la siguiente Frmula segn Norma INV-E122 del 2007, para Contenido de Humedad de Suelos:

1. Ecuacin 1. Humedad del SueloSiendo

=Humedad del AgregadoP1 (gr.) = Masa del Recipiente + Suelo Hmedo.P2 (gr.) = Masa del Recipiente +Agregado SecoP3 (gr.) = Masa del Recipiente.Para Clculos de Lmite Lquido se Aplico la siguiente Frmula segn Norma INV-E 125 para DETERMINACIN DEL LMITE LQUIDO DE LOS SUELOS: Ecuacin 2. Lmite LquidoSiendo: = nmero de golpes para que se cierre la ranura. = contenido de agua o humedad (calculada previamente) para el punto realizado que requiri N golpes para cerrar la ranuraL.L. = Lmite Lquido.De esta manera se obtuvieron los siguientes Resultados:L.L. (Lmite Lquido)

NCpsulaP1 (gr.)P2 (gr.)P3 (gr.)%WN GolpesL.L (Limite Liquido)

CF239,5231,9226,46139%19135%

N736,3726,718,72121%25121%

N241,7934,5925,176%3679,3%

112%26,7112%

TABLA 5. Contenido de Humedad y Lmite Lquido de las Muestras.

4.2.4. Para Lmite e ndice de Plasticidad de Suelos:

1. Seccionar una porcin de 1.5 a 2.0 g de la masa de suelo tomada. Con la porcin seleccionada, se forma una masa elipsoidal.2. Rodar la masa de suelo entre la palma de la mano o los dedos y el plato de vidrio esmerilado (o un pedazo de papel que est sobre la superficie horizontal y lisa) con solo la presin necesaria para formar un rollo de dimetro de 3mm. uniforme en toda su longitud, tomar para ello no ms de dos minutos. La presin requerida de la mano o de los dedos, variar en gran medida, dependiendo del tipo de suelo. *Suelos frgiles de baja plasticidad se deben enrollar mejor bajo el lado exterior de la palma de la mano o la base exterior del pulgar. 3. Cuando el dimetro del rollo llegue a 3 mm, dividir el fragmento de suelo en seis u ocho trozos. 4. Juntar los trozos y apretar entre los pulgares y dedos de ambas manos formando una masa uniforme de forma elipsoidal y enrollar de nuevo.5. Repetir este procedimiento, partir, juntar, amasar y enrollar hasta que el rollo de 3 mm de dimetro se desmorone bajo la presin requerida para el enrollamiento y el suelo no pueda ser rotado para formar el rollo. Cuando el rollo tenga un dimetro mayor de 3 mm, considerar un punto final satisfactorio, siempre y cuando el suelo haya sido previamente enrollado en un rollo de 3mm de dimetro. *Suelos muy arcillosos deben requerir mayor presin para formar el rollo, especialmente cuando se aproximan al lmite plstico, partindose finalmente en una serie de segmentos en forma de barriles, cada uno de aproximadamente 6 a 9 mm de longitud.En ningn momento deber el operador intentar producir el fallo exactamente a los 3 mm de dimetro. Sin embargo, est permitido reducir la cantidad total de deformacin en suelos plsticos dbiles, formando el dimetro inicial de la masa de forma elipsoidal ms cercano a los 3 mm requeridos de dimetro final.6. Unir las porciones de suelo desmoronado y colocar en un recipiente previamente pesado. Tapar el recipiente inmediatamente.7. Repetir el procedimiento 1, 2, 3, 4, 5, 6 y 7, para 2 ensayos de la misma muestra de suelo, hasta que el espcimen de 8 g quede completamente ensayado. Determinar el contenido de humedad del suelo en los recipientes de acuerdo con la norma INV E 122 y anotar los resultados.8. Realizar Clculos de Humedad o ndice Plstico.Para los Clculos de Lmite Plstico se aplicaron las siguientes frmulas:Para los Clculos de Lmite Plstico se Aplico la siguiente Frmula segn Norma INV-E 126 e INV-E 122 del 2007 para Contenido de Humedad de Suelos y Lmite Plstico:

3. =Ecuacin 3. Lmite Plstico o Humedad del Suelo. Siendo9. =Humedad del Agregado10. P1 (gr.) = Masa del Recipiente + Suelo Hmedo.11. P2 (gr.) = Masa del Recipiente +Agregado Seco12. P3 (gr.) = Masa del Recipiente.

De esta manera se obtuvieron los siguientes Resultados:L.P.(Lmite Plstico)

NCpsulaP1 (gr.)P2 (gr.)P3 (gr.)%W o L.P.

C134,6731,624,945,8%

C230,162720,1145,9%

L.P.(xm)45,8%

TABLA 6. Contenido de Humedad o Lmite Plstico de las Dos Muestras, y su respectivo Promedio (L.P.(xm)).

Ya teniendo el ndice Lquido y el ndice Plstico, se procede a sacar el Lmite de Plasticidad, para este caso de ambos Promedios:L.L (Limite Liquido)112%

L.P.(Lmite Plstico)45,8%

ndice de Plasticidad65,9%

TABLA 7. ndice de Plasticidad para los Promedios de las Muestras.

GRFICA 2. Carta de plasticidad de Casagrande.

Se puede establecer que segn EL Sistema Unificado de Clasificacin del suelo y la Granulometra (TABLA. 3. Masa y Porcentaje de Masas de Suelo Total, Grueso y Fino, y TABLA. 3.1. Masa y Porcentaje de Masas de Suelo Grueso PTN4 Y RTN4.), la muestra de este se encuentra sobre suelos de partcula gruesa porque se retiene ms del 50% en el Tamiz N200., Gravas porque ms del 50% de la fraccin gruesa se retiene en la malla N4., ms del 12% pasa la malla N200. Segn la GRFICA 2. Carta de plasticidad de Casagrande. Se establece que la muestra del Suelo esta arriba de la lnea A CON LP>7 en la carta de Plasticidad por tanto la Clasificacin es GC (Clayey gravel Grava Arcillosa)

4.2.5. Peso unitario del suelo de forma regular:

1. Determinar y registrar el peso delas muestras de suelo de forma regular (W), en el sitio adecuado del formulario LMS-2009-03.2.Realizar varias mediciones conel calibrador deldimetro y laaltura delas muestras; y, Registrar los valores promedios correspondientes que permitan determinar sus volmenes (V).El clculo de Volumenes para la muestra regular (cilndrica del elemento) se saca con la siguiente ecuacin:

Donde:D= Dimetro Promedio (cm).H= Altura Promedio (cm).Segn esta ecuacin se obtuvieron los siguientes datos para Volumen total de la muestra de suelo Regular:Dimetro (cm.)Altura (cm.)

5,43,6

5,383,52

5,423,47

Promedio5,43,53

Diametro (cm.)Altura (cm.)Volumen (cm^3)

5,43,5380,84

TABLA 8. Volumen Total de la Muestra de Suelo Regular.

2. Para el Clculo de Peso o Densidad Total o Unitaria Hmeda para Suelo Regular se Utiliza la Siguiente Frmula:

Siendo: =Masa del Suelo Hmedo en gr.=111,8 gr. = Volumen del Suelo en =80,84Que por Anlisis de Clculo se obtiene:=

4.2.6. Peso unitario del suelo de forma irregular:

1.Desecharla capade estematerial, si lamuestra se encuentrarecubierta con parafina, 2.Colocar parafina en un plato metlico y poner aderretir en el reverbero; una vez derretida dejar enfriar ligeramente.3. Determinar el peso de las muestras desuelo (W); y registrar en elsitio adecuado del formulario LMS-2009-04. Para este Caso El Peso de las muestras desuelo Hmedo (Wsuelo)=128,6 gr.

4.Sumergir la muestra desuelo enla parafina derretida, ocon unabrocha recubrir de parafina en varias capas, de tal manera que no haya aberturas o huecos que permitan el ingreso de agua a la muestra.5.Dejar quelaparafina seenfre totalmente.6.Determinar y registrar el peso de lasmuestras de suelo ms parafina enel aire, por diferencia determinar y registrar el peso de la parafina, y calcular el volumen de la parafina con las siguientes ecuaciones:El Peso de las muestras desuelo Hmedo + Parafina en el aire (Wsuelo+parafina-aire)=134,4gr.

Peso de la Parafina (W Parafina)= Wsuelo+parafina-aire- Wsuelo=134,4gr-128,6 gr=5,8gr.

7. Colocar la muestra de sueloms parafina enla canastilla; sumergir en el agua de tal forma que est cubra totalmente a la muestra ms parafina.8. Determinar y registrar el peso del conjunto enel agua, por diferencia determinar y registrar el peso de la muestra de suelo ms parafina en el agua. Este paso debehacerse lo ms rpidamente posiblecon laparafina bien fra yseca afin de evitar que el agua fra rompa la capa de parafina y la muestra absorba agua ; de suceder esto deber repetirse todo el procedimiento.

9. Calcular el Empuje con la siguiente ecuacin:

10. Calcular el Volumen Total de la Muestra + Parafina, y el Volumen Total de la Muestra sin Parafina segn la ecuacin de densidad:

5. Anlisis:5.1. Granulometra de los Suelos:

-Se puede establecer que segn EL Sistema Unificado de Clasificacin del suelo y la Granulometra (TABLA. 3. Masa y Porcentaje de Masas de Suelo Total, Grueso y Fino, y TABLA. 3.1. Masa y Porcentaje de Masas de Suelo Grueso PTN4 Y RTN4.), la muestra de este se encuentra sobre suelos de partcula gruesa porque se retiene ms del 50% en el Tamiz N200.(EL 64%), Gravas porque ms del 50% de la fraccin gruesa se retiene en la malla N4.(80%), ms del 12% pasa la malla del Tamiz N200 (36%). Segn la GRFICA 2. Carta de plasticidad de Casagrande. Se establece que la muestra del Suelo esta arriba de la lnea A CON LP>7 (45,8%) en la carta de Plasticidad por tanto la Clasificacin es GC (Clayey gravel Grava Arcillosa)La granulometra del Suelo granular grueso es abierta o mal granulada en la seleccin, debido a que da muy discontinua o de forma irregular la diferencia o relacin entre la capacidad retenida de la masa del agregado de tamices cercanos, lo que puede ocasionar llenando el espacio vaci con otro suelo medianamente menores al tamao mximo (1 y 1/2) y al tamao mximo nominal (1/2) y generando mediana segregacin, mediana plasticidad y unas posibles mejoras en densidad, permeabilidad, resistencia (contraccin, fluencia, consolidacin), y para permitir el uso de granulometra de suelos ms finos para un mayor ndice de plasticidad y lmite lquido. Mientras para el suelo fino tanto dio una granulometra bastante bien granulada y relativamente continua en nivel decreciente hacia el Tamao de Tamiz menor, como se puede visualizar en la TABLA 1., y 2. De Granulometra De Suelo Granular Grueso y Fino. Para el Grueso el que tena mayor Cantidad de Material de el de (582 gr.) para el Pasa Tamiz N10 y Retiene N200, el que tenia mayor cantidad de material era el Tamiz N20.- Se observo en los tamices que el material que retiene cada uno de ellos tanto para los Suelos Retiene Tamiz N10, y Pasa Tamiz N10 y Retiene Tamiz N200, difiere de manera desproporcional en exceso con el superior por el que se ve una variante desuniformeidad.- Tanto para los Suelos Retiene Tamiz N10, y Pasa Tamiz N10 y Retiene Tamiz N200, no se control que el porcentaje de perdidas que pasa despus del tamizado manual, no exceda el 1% en el total de la masa que segn la norma INV-E 123 correspondiente a ANLISIS GRANULOMTRICO DE SUELOS POR TAMIZADO.- En el material fino que pasa el tamiz # 200, se estableci casi un porcentaje total de 36% del total del material, lo cual es relativamente proporcionado.- En ninguno de los casos hay un graduado ideal, porque se perdi ms del 1% del total de la muestra, del 1,3% para el Retiene TN10, y el 20,9% del Pasa TN10 Retiene TN200 . Al menos para las especificaciones dadas para sta prctica.5.2. Para Humedad, Lmite e ndice Lquido y Plasticidad de Suelos:- Se estableci que el Lmite Plstico tiene la misma formulacin para la humedad pero con el ensayo de rollos de 3 mm. en este caso se tomaron dos muestras de aproximadamente la misma condicin de humedad del suelo, y no una muestra de suelo aleatoria, y para el Lmite Lquido se estableci segn la Cazuela de Casagrande para tres valores de Lmite Lquido independientes, y el ndice de Plasticidad se estableci con los promedios del L.L. y el L.P. Diferencias entre los lmites superior a 10% de humedad indican la presencia de un contenido y tipo de arcilla que le dan una alta plasticidad al suelo.5.3. Peso Unitario para Suelos Regulares e Irregulares (Parafinado):Se estableci que el peso unitario de la muestra del suelo es aproximadamente igual para los suelos regulares e irregulares de aproximadamente 1,3 gr/cm3 la cual es cercana a la densidad aparente del suelo, la cual determina el grado de compactacin del suelo, los valores de densidad aparente en forma aislada solo deben utilizarse para seguir la evolucin de la compactacin en un mismo suelo. Pueden considerarse altos aquellos superiores a 1.3 en suelos de textura fina (arcillosos o franco arcillosos), a 1.4 en suelos de textura media (francos a franco limosos), y a 1.6 en suelos de textura gruesa (franco arenosos). evaluada en 1,45 gr/cm3, y su humedad es del 152%.

SUBLECCIN 3.4. CRITERIOS PARA LA INTERPRETACION DE PROPIEDADES FISICASCriterios para la interpretacin de propiedades fsicas con base en anlisis de laboratorio y campoEn los casos en que el sellamiento causa escorrenta, se requiere distinguir la cantidad de agua que realmente. Criterios para la interpretacin de propiedades fsicas con base en anlisis de laboratorio y campo. Por ser tan escasa la literatura sobre la interpretacin de los resultados de caractersticas fsicas del suelo en relacin con el conocimiento de la combinacin compactacin-encostramiento y sus efectos sobre las propiedades hidrolgicas y de enraizamiento de cultivos, transcribo a continuacin algunas experiencias de Pla (1977) a partir de un documento de circulacin restringida que rene valores crticos con base en investigaciones propias para suelos tropicales VenezolanosLmites de plasticidadEl contenido de agua cuando el suelo se hace plstico ante un esfuerzo mecnico corresponde al llamado lmite inferior de plasticidad, mientras que la humedad cuando se hace fluido corresponde al lmite superior de plasticidad. Ambos lmites, estn influidos principalmente por el contenido y tipo de arcilla, y por los iones intercambiables.Estos lmites determinan en forma emprica el rango de humedad en el cual el suelo muestra plasticidad, o sea, la propiedad de sufrir una deformacin permanente sin resquebrajarse ni fluir.Desde el punto de vista prctico representan los lmites de humedad entre los cuales es mas peligroso manipular un suelo con equipos de labranza o cultivo, por los posibles efectos de compactacin y sellado de la superficie del suelo. El efecto de compactacin puede extenderse hasta el suelo por debajo de la profundidad de laboreo.InterpretacinDiferencias entre los lmites superior a 10% de humedad indican la presencia de un contenido y tipo de arcilla que le dan una alta plasticidad al suelo, con todas las consecuencias antes mencionadas. Rangos de 5 a 10% de humedad indican moderada plasticidad y menores de 5% baja plasticidad.Densidad aparenteEn un mismo suelo, es un buen ndice del grado de compactacin. En general, los valores de densidad aparente en forma aislada solo deben utilizarse para seguir la evolucin de la compactacin en un mismo suelo.InterpretacinLos simples valores de densidad aparente no permiten comparaciones de unos suelos con otros, pues los suelos con texturas mas livianas suelen dar valores mas altos. Pueden considerarse altos aquellos superiores a 1.3 en suelos de textura fina (arcillosos o franco arcillosos), a 1.4 en suelos de textura media (francos a franco limosos), y a 1.6 en suelos de textura gruesa (franco arenosos).PorosidadEn condiciones de agricultura de secano, con distribucin muy irregular de las lluvias, dichas relaciones son en muchos casos determinantes de la produccin. En condiciones donde son comunes los aportes momentneos de exceso de agua, y el drenaje interno del suelo es relativamente lento, la separacin correspondiente a poros que pierden o no pierden el agua cuando el suelo es sometido a una succin de 100 cm de columna de agua, el radio equivalente de los poros en el punto de separacin sera de r=15m separa poros que pierden o no pierden agua cuando el suelo es sometido a succin de 100 cm. Permite interpretar con mayor precisin el efecto de la compactacin en los suelos, comparar diferentes suelos.InterpretacinEn agricultura de secano (no se pueden controlar los aportes de agua que son irregulares y concentrados) valores de porosidad con r>15m menores de 10% suelen acarrear problemas.El valor de la C.H en condiciones de saturacin depende de la porosidad del suelo, en especial de la proporcin de poros con radio equivalente mayor de 15m que se mantienen abiertos en esas condiciones. Si al pasar de 05 a 01 bar, el suelo sufre una compactacin tal que su espacio poroso con 15m se reduce a 1.3 en Ar, >1.4 en F y >1.6 en A.Coeficiente de Dispersin o Porcentaje de AgregadosLa disminucin de la porosidad del suelo superficial con sus consiguientes efectos sobre la penetracin y movimiento de agua, y sobre la aireacin, est ligada en muchos casos a la separacin de agregados, seguido de su movilizacin y orientacin de la fraccin fina del suelo (Ar+L): C:D.InterpretacinLos valores de C.D slo son relativos: a - b / ba)%agregados