CAPITULO IV

COMPORTAMIENTO DE LOS SUELOS GRANULARES

DENSIDAD IN SITU.- Es la densidad que posee un suelo en terreno o en su estado natural. Se realiza esta determinación para comprobar el grado de compactación y en rellenos compactados artificialmente.

DENSIDAD RELATIVA O COMPACIDAD.- Es una propiedad índice de los suelos y se emplea normalmente en gravas y arenas, es decir, en suelos que contienen casi exclusivamente partículas mayores a 0.074 mm (malla #200). La densidad relativa es una manera de indicar el grado de compacidad (compactación) de un suelo y se puede emplear tanto para suelos en estado natural como para rellenos compactados artificialmente.

Conceptualmente la densidad relativa indica el estado de compacidad de cualquier tipo de suelo. La densidad relativa se obtiene de la determinación de otros parámetros como lo son: Densidad Mínima, Densidad Máxima y la Densidad en Sitio, de estos, los dos primeros se realizan en laboratorio y el ultimo se debe realizar en terreno. El ensayo es aplicable a suelos que contengan hasta un 12% de partículas finas y un tamaño máximo nominal de 80 mm.

Este parámetro nos informa si un suelo está cerca o lejos de los valores máximo y mínimo de densidad, que se pueden alcanzar. Además 0 ≤ DR ≤ 1, siendo más resistente el suelo cuando el suelo está compacto y DR ≈ 1 y menor cuando está suelto y DR ≈ 0.

Algunos textos expresan DR en función del PU seco γd.. Aquí, emax es para suelo suelto, emin para suelo compactado y e para suelo natural.

Densidad relativa DR . (o Compacidad relativa)

COMPACIDAD DEL SUELO (Dr)

RELACION DE VACIOS MAXIMOS (emax):En el Laboratorio podemos conseguirlo vertiendo el suelos desde una altura prudente en un deposito de volumen conocido. Esto para conseguir que las partículas caigan con mayor velocidad. Este proceso también podemos hacerlo en agua.

RELACION DE VACIOS MINIMO (emin):En el Laboratorio podemos obtenerlo compactando el suelo en un deposito de volumen conocido (Proctor) con la ayuda de un martillo y una varilla, tratando de no romper las partículas

RELACION DE VACIOS DEL SUELO In Situ (enat):Este dato podemos hallarlo en campo (cono de arena)

GRANULOMETRIA

Método Mecánico:

En el eje de las abscisa consideramos una escala logarítmica donde se van a ubicar las fracciones de cada malla mientras que en el eje de las ordenadas se ubican los porcentajes de incidencias, cada una de las fracciones

Debido a que no se puede determinar el tamaño de los granos de suelo en un área extensas de terreno para un suelos natural vamos a utilizar una curva estadística de frecuencias para ello necesitamos definir rangos, clases o fracciones.

CUEFICIENTE DE CURVATURA Y COEFICIENTE DE UNIFORMIDAD

D10: Diámetro de la partículas correspondiente al 10% del suelo

D30:

D60:

Mezclas de suelos:

Son Un procedimiento de selección de suelos al no ampliar con una determinada gradación de dos o mas tipos de suelos pueden ser utilizados complementariamente y conformar otro tipo de suelos el cual cumple con la gradación requerida.

Aplicación

Se cuenta con un material para ser utilizado como base granular para ello se ha realizado un análisis granulométrico y se cuenta con los siguientes resultados y también se cuenta con la granulometría de un material gravoso. Mezclar la curva granulométrica. Si mezcla el suelo tomando el 40% de material del suelo 1 y 60% del material gravoso.

TamizDiam.

Abertura(mm)

% Acum.pasante

2 50 1001 ½ 37 97.41 25 95.7¾ 19 93½ 12.5 89.83/8 9.5 85.34 4.75 72.78 2.36 65.410 2 62.616 1.18 56.930 0.6 43.340 0.425 38.550 0.3 33.480 0.18 20.4100 0.15 17200 0.075 8

TamizDiam.

Abertura(mm)

% Acum.pasante

1 25 100¾ 19 71.3½ 12.5 38.33/8 9.5 16.3

Suelo 1 Suelo Gravoso

Teniendo en cuenta lo siguienteS = 40%S1 + 60%SG

Análisis Granulométrico utilizando el Hidrometro:

Se utiliza en materia fino (limo, Arcilla). Con este método se determina el tamaño de las partículas limo y de las partículas de arcilla que contiene una muestra de suelo. Además se puede dibujar la curva granulométrica

CAPITULO V

COMPORTAMIENTO DE LOS SUELOS FINOS

Los límites de Atterberg o límites de consistencia se utilizan para caracterizar el comportamiento de los suelos finos. El nombre de estos es debido al científico sueco Albert Mauritz Atterberg. (1846-1916).

Los límites se basan en el concepto de que en un suelo de grano fino solo pueden existir 4 estados de consistencia según su humedad. Así, un suelo se encuentra en estado sólido, cuando está seco. Al agregársele agua poco apoco va pasando sucesivamente a los estados de semisólido, plástico, y finalmente líquido. Los contenidos de humedad en los puntos de transición de un estado al otro.

Límites Atterberg.

Son Los siguientes:- Limite de Cohesión (LH)- Limite de Pegajosidad (LJ)- Limite de Contracción (LC)- Limite Liquido (LL)- Limite Plástico (LP)

Límite de contracción. Es el contenido de agua para el cual una perdida subsecuente hace que el suelo pase del estado solido al estado semisolido aunque es posible realizar este ensayo terzaghi usa el estado para determinar el índice de poros critico correspondiente al paso del estado solido al semiliquido.

El límite de contracción (LC) se calcula de los datos obtenidos en la determinación de la contracción volumétrica, así:

Donde:• LC : Límite de contracción ( % ) . • ω : Contenido de humedad del suelo al momento del ensayo• V : Volumen del suelo húmedo . • Vo : Volumen del suelo seco . • Wo : Peso de suelo seco (pastilla) . • Yw : Densidad del agua (1.0 gr/cm3) .

Límite Plástico. Es el contenido de humedad por debajo del cual se puede considerar el suelo como material no plástico.

El límite plástico es la humedad correspondiente en el cual el suelo se cuartea y quiebra al formar pequeños rollitos ó cilindros pequeños.

Límite Líquido.Es el contenido de agua para el cual un incremento subsecuente hace que el suelo pase del estado plástico al estado semiliquido, Atterberg realizo un gran numero de experimentos para definir este limite y Casagrande lo perfecciono, el equipo para el ensayo consta en tres partes:• Cuchara o copa de bronce• Soporte con un eje de sección en espiral• Base de Hule duro

N° de Golpes40 a 30 golpes 25 a 30 golpes 20 a 25 golpes 20 a 15 golpes

• Cantidad de suelo utilizado. • Velocidad a la cual se dan los golpes, son 02 golpes por

segundo.• Tiempo de reposo del suelo en la copa antes de comenzar la

cuenta de golpes. • Limpieza de la copa antes de colocar la masa de suelo para el

ensayo.• Humedad del laboratorio y rapidez con la que se hace el

ensayo. • Tipo de material utilizado como base del aparato o sea

superficie contra la cual se debe golpear la cazuela, debe ser caucho duro o similar.

• Calibración de la altura de caída de la copa, debe ser 1 cm.• Tipo de acanalador utilizado para hacer la ranura. • Condición general del aparato del limite liquido: pasadores

desgastados, conexiones que no estén firmemente apretadas.

Método de Un Punto

Donde tan β es la pendiente de la curva de flujo en escala doble logarítmica y “ω” es la humedad correspondiente al número de golpes “n” obtenido en la determinación de un punto mediante el Aparato de Casagrande.

La ecuación de la curva de flujo es:

donde,

w: Contenido de agua como porcentaje del peso seco.Fw: Indice de flujo, pendiente de la curva de flujo, igual a la variación del contenido de agua correspondiente a un ciclo de la escala logarítmica.N: Número de golpes. c: Constante que representa la ordenada en la abcisa de 1 golpe; se calcula prolongando el trazo de la curva de flujo.

- Calcular el índice de plasticidad IP = WL - Wp

Donde:IP= índice de plasticidad del suelo, %WL = límite liquido del suelo, %; yWP = límite plástico del suelo, %. - Cuando no pueda determinarse uno de los dos límites (WL ó Wp). o la diferencia es negativa, informar el índice de plasticidad como NP (no plástico)- Calcular el índice líquido

IL = (W - WP)/ IPDonde:IL = índice líquido del suelo;W = humedad (natural ) del suelo,%;WP = límite plástico del suelo, %;IP = índice de plasticidad del suelo, %.

- Calcular el índice de consistenciaIC = (WL - W) / IP

Donde:IC = índice de consistencia del suelo;WL = límite líquido del suelo, %;W = humedad (natural) del suelo, %;.IP = índice de plasticidad del suelo, %