Ensayo de Laboratorio de Suelos FINALIZADO

UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE LOS ANDES

FACULTAD DE INGENIERÍA CIVIL

LABORATORIO DE MECÁNICA DE SUELOS I pág. 1

UNIVERSIDAD TECNOLOGICA

DE LOS ANDES CARRERA PROFESIONAL: INGENIERIA CIVIL

CURSO: MECANICA SE SUELOS 1

DOC: ING. EDGAR ACURIO CRUZ

INTEGRANTES:

DANILO SAAVEDRA ORE

RONY ARISTIDES MEDINA

CONTRERAS

EMERSOM FERREL SINTE

JULIAN HERBERT PALOMINO

ROMAN

APURIMACA- ABANCAY

PERU




INDICE

INTRODUCCIÓN

OBJETIVOS

OBJETIVOS GENERALES

OBJETIVOS ESPECIFICOS

GENERALIDADES

UBICACIÓN DE LA PERFORACIÓN

CALENDARIO

GEOLOGIA

CONSIDERACIONES

ESTUDIO GEOTECNICO

TRABAJO DE CAMPO

PERFIL ESTRATIGRAFICO

1. ENSAYOS DE LABORATORIO 1.1. LABORATORIO N°1 (CONTENIDO DE HUMEDAD) 1.2. LABORATORIO N°2 (PESO ESPECIFICO RELATIVO DE LOS SOLIDOS) 1.3. LABORATORIO N°3 (RELACION DE VACIOS) 1.4. LABORATORIO N°4 (DENSIDAD DE CAMPO) 1.5. LABORATORIO N°5 (ANALISIS GRANULOMETRICO) 1.6. LABORATORIO N°6 (LIMITE DE CONSISTENCIA)

CONCLUSIÓN

ANEXOS

BIBLIOGRAFIA




INTRODUCCIÓN

El presente estudio se hizo con el propósito de conocer la estructura y composición de un suelo para la

construcción de una carretera a través de las calicatas.

Las calicatas permiten la inspección directa del suelo y, por lo tanto, es el método de exploración que

normalmente entrega la información más confiable y completa.




OBJETIVOS

OBJETIVOS GENERALES:

Los ensayos en laboratorio busca que el alumno realice una experiencia en laboratorio, ejecutando los

ensayos usualmente utilizados para determinar las propiedades físicas y mecánicas de los suelos. Se

trabajaran nociones fundamentales de técnicas de laboratorio según la normativa ASTM, con la

finalidad que el alumno conozca cómo se obtiene los resultados y puedan interpretarlos

adecuadamente.

OBJETIVOS ESPECIFICOS:

Conocer los tipos de estratos que compone dicho suelo.

Conocer sus características y propiedades geotécnicas a través de prácticas en laboratorio.

Determinar la viabilidad de la construcción de la carretera, es decir que si el suelo en donde se va

construir la carretera es adecuado y no presenta ningún problema.

Prevenir inconvenientes en el transcurso de la construcción de la carretera a causa del estado del

suelo.




GENERALIDADES

UBICACIÓN DE LA PERFORACIÓN:

El presente proyecto se ubica en:

Región : Apurímac

Provincia : Abancay

Distrito : Abancay

Comunidad : Fonavi

Ubicación Geográfica UTM del vértice de inicio:

ESTE : 728096.17 E

NORTE : 84922058.68 S

Altitud

Especificaciones del terreno

Cuadricula : 28 Q

Zona : 18

Franja : L

CALENDARIO:

En el campo:

Fecha del estudio de campo: 12 de Agosto del 2013

Hora de inicio de la perforación: 2:45 p.m.

Hora de culminación de la perforación: 6:15 p.m.




En el laboratorio:

Fecha de inicio de prácticas de laboratorio: 13 de Agosto del 2013

Fecha de culminación de prácticas de laboratorio: 14 de Agosto del 2013

GEOLOGIA

La zona en donde se realizó la calicata se encuentra alrededor del valle de villa gloria y Marcahuasi en

un terreno con una pendiente transversal de 15% a 75% con una variedad de formaciones rocosas.

Dicho terreno está rodeado en una distancia considerable por tres fallas geológicas:

La Falla de Abancay.

La falla de Sahuanay.

La falla del cusco.

CONDICIÓN DEL LUGAR DE PERFORACIÓN

Clima al inicio de la perforación: 22°C

Clima al culminar la perforación: 15°C

Perfil promedio de la superficie de la Superficie de la perforación: 31%




CONSIDERACIONES

Las calicatas o catas son una de las técnicas de prospección empleadas para facilitar

el reconocimiento geotécnico, estudios edafológicos o pedológicos de un terreno. Son excavaciones de

profundidad pequeña a media, realizadas normalmente con pala retroexcavadora.

Es necesario registrar la ubicación y elevación de cada pozo, los que son numerados según la ubicación.

Si un pozo programado no se ejecuta, es preferible mantener el número del pozo en el registro como

"no realizado" en vez de volver a usar el número en otro lugar, para eliminar confusiones. La

profundidad está determinada por las exigencias de la investigación pero es dada, generalmente, por

el nivel freático.

Las calicatas permiten:

Una inspección visual del terreno "in situ".

Toma de muestras.

Realización de algún ensayo de campo.

Debemos tener en cuenta que el número mínimo de calicatas son dos y con una profundidad de 4 m,

Según el Reglamento nacional de edificaciones 2010, norma E-50 capítulo 2, Articulo 11.

Dicha norma puede variar en construcciones pequeñas, o también nos podemos basamos en los

siguientes fundamentos:

Sea:

Z1: PROFUNDIDAD DE EXPLORACIÓN.

B: ANCHO DE LA SIMENTACIÓN.

Df=PROFUNDIDAD DE LA CIMENTACIÓN.

http://es.wikipedia.org/wiki/Pedolog%C3%ADa




CON FINES DE CANTIDAD DE CARGA

Z = Df + 2B.

CON FINES DE DEFORMACIÓN

Z = Df + 3B (Cimiento cuadrado).

Z = Df + 5B (Cimiento corrido).

Según las normas del Ministerio de Transportes y Comunicaciones del Perú para el reconocimiento y

diseño de carreteras, la profundidad de una calicata es de 1.50m a 2.00m como mínimo en cada C.V.

Para el presente estudio la profundidad de la calcita será de 1.50m por el factor de seguridad.

Z1

Df




ESTUDIO GEOTECNICO

TRABAJO DE CAMPO

Se determinó una altura de 1.50m de profundidad de la calicata, donde:

Los instrumentos utilizados para la perforación fueron:

Una Barreta de 1.50 m.

Un Pico.

Una Pala.

Una wincha (vernier).

Un paquete de bolsas de polietileno.

Un GPS.

Nota de descripción pagable.

Características de la perforación:




PROCEDIMIENTO:

o Se Limpió la parte exterior terreno con la pala.

o Se formó un cuadrado de 1m x 1.5m con el pico.




o Se perfilo los lados con la barreta.

o Después de escarbar 1m se utilizó solo la barreta hasta llegar a 1.50m y se extrajo la tierra a

la superficie con la pala.




o En ciertas profundidades se extrajeron un total de 6 muestras para su respectivo análisis.

o Muestra extraídas en la perforación son:




N° DE MUESTRA: 1

TIPO DE SUELO: Suelo Orgánico

PROFUNDIDAD: 40.10 cm

HORA DE LA EXTRACCIÓN: 3:20 p.m.

TIPO DE MUESTRA: Alterada

N° DE MUESTRA: 2

TIPO DE SUELO: Suelo gravo orgánico

PROFUNDIDAD: 63 cm



N° DE MUESTRA: 3

TIPO DE SUELO: Suelo caliche limoso

PROFUNDIDAD: 67 cm

HORA DE LA EXTRACCIÓN: 4.50 p.m.

TIPO DE MUESTRA: Inalterada




N° DE MUESTRA: 4

TIPO DE SUELO: Suelo caliche limoso

PROFUNDIDAD: 80 cm


TIPO DE MUESTRA: Inalterada

N° DE MUESTRA: 5

TIPO DE SUELO: Suelo caliche arcilloso

PROFUNDIDAD: 1.15 m

HORA DE LA EXTRACCIÓN: 5.45 p.m.


N° DE MUESTRA: 6

TIPO DE SUELO: Suelo arcilla calichoso

PROFUNDIDAD: 1.5 cm






Nota: todas las muestras fueron colocadas en bolas de polietileno.

PERFIL ESTRATIGRAFICO

Referencialmente al perfilar el terreno se observó los posibles extractos:

Suelo Orgánico (50cm)

Suelo gravo orgánico (20cm)

Suelo caliche limoso (30cm)

Suelo caliche arcilloso (30cm)

Suelo arcilla calichoso (20cm)




ENSAYOS DE LABORATORIO

Solo se estudiara las muestras del fondo de la calicata.

Los instrumentos utilizados en laboratorio fueron:

Picnómetro de 100 a 500 cm³ de capacidad.

Bomba de vacío.

Balanza.

Horno.

Una pala.

Mallas menores al número N° 8.

Tabla (para cuartear las muestras).

Una wincha (vernier).




LABORATORIO N° 01

CONTENIDO DE HUMEDAD

1.) OBJETIVO

Este ensayo tiene por finalidad, determinar el contenido de humedad de una muestra de

suelo. El contenido de humedad de una masa de suelo, está formado por la suma de sus aguas

libre, capilar e higroscópica.

El método tradicional de determinación de la humedad del suelo en laboratorio, es por medio

del secado a horno, donde la humedad de un suelo es la relación expresada en porcentaje

entre el peso del agua existente en una determinada masa de suelo y el peso de las partículas

sólidas, o sea:

w = (Ww / Ws) * 100 (%)

Donde:

w = contenido de humedad expresado en %

Ww = peso existe del agua en el suelo

Ws = peso de las partículas sólidas

2.) PROCEDIMIENTO DEL ENSAYO

o El contenido de humedad se determina pesando una muestra representativa del suelo en su

estado húmedo.

o Entonces extraemos la muestra representativa de la bolsa de polietileno.

o Luego Cuarteamos la muestra y escogemos dos diagonales del cuarteo y procedemos a

pesar en la obtendremos un peso húmedo de la muestra.

o Una vez obtenido el peso húmedo de la muestra se prosigue en secar la muestra en una

cocina o sino en un horno a temperatura de 100° C - 110° C durante 24hrs.




o Pasado las 24 hrs de secado de la muestra en el horno, sacamos la muestra y pasamos a

pesarla en la obtendremos un peso seca de la muestra.

o Una vez obtenido estos datos en laboratorio, para poder obtener el contenido de humedad

de la muestra utilizamos una fórmula en la obtendremos dicho contenido de humedad.

3.) DATOS Y CALCULOS

Contenido de humedad (W%) está dado por la fórmula:

Peso de la tara =136 gr.

Peso de la muestra húmeda + tara=1459.8 gr.

Peso de la muestra seca + tara= 1326.4 gr.

Peso húmedo de la muestra= (Peso de la muestra húmeda + tara)- (Peso de la tara).

Peso húmedo de la muestra=1459.8 gr 136 gr

Peso húmedo de la muestra=1323.8gr… (1)

Peso seco de la muestra= (Peso de la muestra seco + tara)- (Peso de la tara).

Peso seco de la muestra=1326.4 gr 136 gr

Peso seco de la muestra=1190.4 gr… (2)

Luego reemplazamos en la fórmula y obtenemos el contenido de humedad de la muestra de suelo.

(1) Y (2) en (3)

11.21%




LABORATORIO N° 02

PESO RELATICO ESPECÍFICO DE LA MUESTA SECA

1.) OBJETIVO DEL ENSAYO

El Peso específico relativo de los sólidos es una propiedad índice que debe determinarse a

todos los suelos, debido a que este valor interviene en la mayor parte de los cálculos

relacionados con la Mecánica de suelos, en forma relativa, con los diversos valores

determinados en el laboratorio pueden clasificarse algunos materiales. Una de las aplicaciones

más comunes de la densidad (Ss), es en la obtención del volumen de sólidos, cuando se calculan

las relaciones gravimétricas y volumétricas de un suelo.

Peso específico relativo de los sólidos (densidad de sólidos) se define como la relación que

existe entre el peso de los sólidos y el peso del volumen del agua desalojado por los mismos.

Generalmente la variación de la densidad de sólidos es de 2.60 a 2.80, aunque existen

excepciones como en el caso de la turba en la que se han registrado valores de 1.5 y aún

menores, debido a la presencia de materia orgánica. En cambio en suelos con cierta cantidad

de minerales de hierro la densidad de sólidos ha llegado a 3

2.) EQUIPOS UTILIZADOS

balanza picnómetro




horno para secado bombilla de goma

3.) PROCEDIMIENTO PARA EL ENSAYO

o Utilizamos una muestra representativa y la echamos en un contenedor metálico inoxidable

y la ponemos en el horno durante 24hrs. A temperatura de 100°C – 110°C.




o Luego de haber pasado las 24hrs. De secado de muestra la sacamos y proseguimos a

tamizarlo manualmente en la malla N° 8.

o Luego de haber tamizado en la malla N°8, utilizamos para este ensayo solo la muestra que

llega a pasar por dicha malla.

o Seguidamente pesamos la muestra que pasa por la malla tamizada en la obtendremos un

peso de muestra seca y anotamos en una libreta.

o Luego echamos agua en el picnómetro hasta la línea de referencias y la pesamos y

anotamos en una libreta.




o Luego extraemos una cierta cantidad de agua del picnómetro con la bombilla de goma e

inmediatamente introducimos la muestra seca obtenida anteriormente.

o Luego de haber introducido la muestra en el picnómetro se vuelve a introducir el agua

extraída con la bombilla hasta la línea de referencia. Luego se procede a agitar por 10

min. el picnómetro para eliminar todo el aire contenido en la muestra seca.

o Luego de haber eliminado el aire contenido en la muestra, el peso relativo especifica de la

muestra seca se obtendrá con una formula.





Datos obtenidos en laboratorio:

Pesamos el picnómetro + agua hasta la línea de referencia = 655.4 gr

W2 =655.4 gr…… (1)

Peso del picnómetro +muestra + agua hasta el nivel de referencia = 805.3 gr

W1 =805.3 gr……… (2)

Peso seco de la muestra= (Peso de la muestra seco + tara) - (Peso de la tara)

Peso seco de la muestra=392.0 gr 157.3 gr

Peso seco de la muestra = 234.7 gr

W0 = 234.7 gr…….. (3)

Luego procedemos a calcular el peso específico relatico de la muestra seca mediante la

siguiente formula:

Donde:

K = Factor de corrección basado en el peso específico del agua a 20 °C (k=1gr/cm3)

W2 = Peso del picnómetro más agua a la temperatura del ensayo, en gramos.

Wo = Peso del suelo seco (gr).

W1 = Peso del picnómetro + agua + suelo (g).

Reemplazamos (1), (2) y (3) en ( )




LABORATORIO N°3

RELACIÓN DE VACIOS (e)

1.) OBJETIVO

La relación de vacío de un suelo es el volumen de suelo no ocupado por partículas sólidas.

Cuanto mayor sea la relación de vacío más suelto es el suelo.

2.) PROCEDIMIENTO PARA LA DETERMINACIÓN DE LA RELACIÓN DE VACÍOS

Para poder obtener la relación de vacíos que existen en un suelo solo utilizamos una fórmula

matemática que se define en la mecánica de suelos, en donde la define como la relación entre

el volumen de vacíos y el volumen de vacíos de un suelo, matemáticamente es dado como:

; =

W%: contenido de humedad del suelo

Ss: peso relativo específico de la muestra seca

n: porosidad

Todos los datos anteriores los obtendremos de los dos ensayos anteriores en la que

obtendremos la relación de vacíos que existe en la muestra extraída de la calicata.

Entonces:

W% = 11.21%

Ss = 2.768

Reemplazando en β




“n” reemplazando en “α” se obtienes “e”:




LABORATORIO N°4

DENSIDAD DE CAMPO (Método de cono de arena)

1.) OBJETIVO

Determinar la Densidad Seca y la Humedad de un suelo compactado en el campo y verificar el

Grado de Compactación del suelo en el campo.

2.) DESCRIPCIÓN DEL MÉTODO

Este ensayo proporciona un medio para comparar las densidades secas en obras en

construcción, con las obtenidas en el laboratorio. Para ello se tiene que la densidad seca

obtenida en el campo se fija con base en una prueba de laboratorio.

Al comparar los valores de estas densidades, se obtiene un control de la compactación,

conocido como Grado de Compactación, que se define como la relación en porcentaje, entre la

densidad seca obtenida por el equipo en el campo y la densidad máxima correspondiente a la

prueba de laboratorio.


o Cono de arena metálico (diámetro 16.5cm).

o Arena calibrada (con densidad determinada).

o Placa metálica hueca (diámetro de 16.5cm)

o Balanza con precisión.

o Cincel, para picar el suelo de estudio.

o Comba de 4 libras.

o Brocha.

o Cucharon, para recoger la muestra a excavar.

o Mallas estandarizadas, (3/4”, Nº30, Nº10).




o Cono de señalización.

o Equipo de control de humedad SPEEDY marco ORION, (equipo para determinar el

contenido de humedad en el campo).

o Recipiente de plástico, para echar la muestra extraída del suelo.


o Primeramente verificamos que los instrumentos estén debidamente calibrados, luego

enumeramos los instrumentos que se llevaron al campo para realizar dicho ensayo.

o Luego nos dirigimos al lugar de estudio que fue la vía de EVITAMIENTO.

o Una vez llegado al lugar pusimos nuestros conos de seguridad.

o En este paso se realizó el pesado del cono más la arena y el recipiente de plástico

(balde).




o En este proceso se puso la placa metálica hueca en el suelo para realizar el excavado

de la sub-rasante de la carretera con la ayuda del cincel y la comba, (sin desperdiciar

el material que se va a excavar).

o Según que se fue excavando se retiró el material con el cucharon para ponerlo en el

recipiente de plástico. Una vez llegado a una profundidad de 12 cm se retiró todo el

material con la ayuda del cucharon y la brocha poniéndolo en el recipiente de plástico

para luego ser pesado.




o En este proceso realizamos el contenido de humedad de campo con el equipo de control

de humedad SPEEDY, para realizar este ensayo tomamos 6 gramos de muestra y lo

pesamos en balanza del equipo mencionado luego lo pusimos en el envase del SPEEDY

con dos billas en la tapa de este envase pusimos una cucharada de carburo para secar

la muestra y lo cerramos para luego ser agitarlo durante un promedio de 2 minutos.

o Una vez realizado el paso anterior procedimos a poner el cono más la arena, luego

abrimos la válvula que está por encima del cono para que caiga la arena necesaria al

hoyo realizado.




o Mientras la arena caía al hoyo realizado se procedió a pesar el material excavado

retenido en la malla de 3/4”, esta muestra se pesó solo el material no como se muestra

en la imagen.

o Una vez que se estabilizo la arena del cono procedimos a cerrar la válvula y luego lo

sacamos, llevándolo a pesar con la arena restante.




o Una vez terminado el procedimiento de ensayo procedimos a recuperar la arena del

hoyo tamizándolo en las mallas Nº30y Nº10.


Datos:

Peso del cono + Arena (hallado en campo) = 7438 g.

Peso cono + Arena que queda después de su vaciado en la excavación = 2863 g.

Peso de la arena del cono (se tenía como dato) = 1513 g.

Densidad de la arena (se tenía como dato) = 1.39 ⁄

Peso de la tara o recipiente de plástico = 215 g.

Peso neto del material excavado + tara = 5068 g.

Material excavado retenido en la malla 3/4” = 307 g.

Peso específico del material excavado ( ) = 2.58 ⁄

Contenido de humedad en campo (realizado con el equipo SPEEDY) = 8.20%.




Cálculos:

⁄

Entonces la densidad de campo será:

⁄




LABORATORIO N°5

ENSAYO ANALISIS GRANULOMETRICO

1.) OBJETIVO

El objetivo del presente trabajo ha sido la determinación de análisis granulométrico. En cuanto

también es determinar la distribución de tamaños las partículas del suelo y determinar los

porcentajes de suelo (%retenido) que pasan por los distintos tamaños de los tamices hasta la

malla 200 (74 mm).

Consiste en determinar los diferentes tamaños de partículas que tiene el suelo en función de

su peso total expresado en porcentaje (%).

2.) MUESTRAS

Las muestras extraídas de la calicata realizada fueron puestas en bolsas de plástico

(Técnicamente llamada bolsas de Polietileno) debidamente referenciadas, correspondientes al

estudio del subsuelo Fonavi.


o Balanza

%partículas = 𝑝𝑒𝑠𝑜 𝑑𝑒 𝑙𝑎𝑠 𝑝𝑎𝑟𝑡𝑖𝑐𝑢𝑙𝑎𝑠

𝑝𝑒𝑠𝑜 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 𝑠𝑒𝑐𝑜𝑥




o Tamices de mallas cuadradas

3”, 2”, 1 1/2", 1”, 3/4", 1/2", 3/8", N°4, N°8, N°16, N°30, N°40, N°50, N°100, N°200

o Cepillo para limpiar los tamices

o Comba de goma





o Se escoge una porción de muestra extraída de la calicata, y se procede con el cuarteo

correspondiente.

o Se observó que la muestra presenta grumos y se procedió a golpear con una comba de

madera.

o Mezclamos y cuarteamos la muestra.

o Luego se pone al horno durante 24hrs la muestra de suelo para tener un suelo seco, luego

pasados las 24hrs se saca del horno y se procede a pesar.

o Luego ya teniendo un peso inicial y la muestra seca se procede a lavarlo en la malla N°200

para eliminar los limos y las arcillas existentes en la muestra

o Luego lo ponemos a secar en la intemperie la muestra lavada y con una bombilla

succionamos el agua que queda en la muestra y de esta manera tendríamos un peso de

suelo seco lavado.

o Luego antes de tamizarlo en las mallas primero verificamos que las mallas este

correctamente limpias (fijándose que en las mallas no haiga ninguna partícula).

o Se vierte la muestra en los tamices y se zarandea manualmente tapando la parte superior

para que de esta manera no se pierda el peso.

o Luego se procede en sacar cuidadosamente cada tamiz con la muestra retenida y pesamos

la muestra retenida, no sin antes observar que no queden partículas en los tamices

correspondientes.

o Finalmente calculamos los % retenidos y % pasa en cada malla.


Proyecto: estudio del subsuelo fonavi.

Ubicación: fonavi – Abancay




Muestra: M-2

Profundidad de calicata: 1.50mts

Peso inicial antes del lavado=1224.4 g.

Peso de suelo seco lavado=826.5 g.

DATOS DE LA MUESTRA

CALICATA : 01(fonavi)

TAMAÑO MAXIMO : MUESTRA : 01

Peso inicial seco : 1224.4

PROF. (m) :2.00 Peso lavado seco : 826.5

TAMIZ ABERTURA PESO PORCENTAJE RETENIDO PORCENTAJE ESPECIFICACION DESCRIPCION DE LA MUESTRA

(mm) RETENIDO RETENIDO ACUMULADO QUE PASA

3" 76.200 0.0 0.0 100.0

2" 50.800 0.0 0.0 100.0

1 1/2" 38.100 0.0 0.0 0.0 100.0

1" 25.400 0.0 0.0 0.0 100.0

3/4" 19.050 20.1 1.6 1.6 98.4

1/2" 12.500 26.4 2.2 3.8 96.2

3/8" 9.500 47.0 3.8 7.6 92.4

Nº 4 4.750 121.6 9.9 17.6 82.4

Nº 8 2.360 143.8 11.7 29.3 70.7 Clasificación: Nº 10 2.000 0.0 0.0 29.3 70.7 SUCS : ML

Nº 16 1.190 129.6 10.6 39.9 60.1 AASHTO : A-4

Nº 30 0.600 105.2 8.6 48.5 51.5

Nº 40 0.420 44.5 3.6 52.1 47.9

Nº 50 0.300 41.3 3.4 55.5 44.5

Nº 100 0.150 76.9 6.3 61.8 38.2

Nº 200 0.075 70.1 5.7 67.5 32.5

∑

Calculamos los porcentajes retenidos, retenidos acumulados, que pasa en cada malla.

Como determinar el porcentaje retenido

∑ 𝑟𝑒𝑡𝑒𝑛𝑖𝑑𝑜 𝑃 𝑟𝑒𝑡𝑒𝑛𝑖𝑑𝑜

𝑃 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙𝑥




Ejm.

Como determinar el porcentaje retenido acumulado

Ejm.

Como determinar el porcentaje que pasa

Ejm.

∑ 𝑟𝑒𝑡𝑒𝑛𝑖𝑑𝑜

𝑥

∑ 𝑝𝑎𝑠𝑎 ∑

∑ 𝑟𝑒𝑡𝑒𝑛𝑖𝑑𝑜 𝑎𝑐𝑢𝑚𝑢𝑙𝑎𝑑𝑜 ∑

∑ 𝑟𝑒𝑡𝑒𝑛𝑖𝑑𝑜 𝑎𝑐𝑢𝑚𝑢𝑙𝑎𝑑𝑜 ∑

∑ 𝑟𝑒𝑡𝑒𝑛𝑖𝑑𝑜 𝑎𝑐𝑢𝑚𝑢𝑙𝑎𝑑𝑜 ∑ 𝑟𝑒𝑡𝑒𝑛𝑖𝑑𝑜 𝑒𝑛 𝑓𝑜𝑟𝑚𝑎 𝑒𝑠𝑐𝑎𝑙𝑜𝑛𝑎𝑑𝑎

∑ 𝑝𝑎𝑠𝑎 ∑

∑ 𝑝𝑎𝑠𝑎 ∑ 𝑟𝑒𝑡𝑒𝑛𝑖𝑑𝑜 𝑎𝑢𝑚𝑢𝑙𝑎𝑑𝑜




CURVA GRANULOMETRICA

OBSERVACIONES

El ensayo granulométrico por tamizado en el laboratorio debe tener un error menor a 1% (hasta un

máximo de 5%), de lo contrario el ensayo debe volver a realizarse.

Para minimizar los errores debemos tener cuidado con la limpieza de los tamices y evitar que caigan

las partículas de la muestra.

El método de tamizado fue elegido para clasificar las muestras, debido a la facilidad y sencillez con

que se realiza.

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0.001 0.010 0.100 1.000 10.000 100.000

Porc

enta

je q

ue p

asa (

%)

Abertura (mm)




LABORATORIO N°06

LÍMITES DE CONSISTENCIA

1. DETERMINACIÓN DEL LÍMITE LIQUIDO

1) OBJETIVO

Es la determinación del límite líquido del suelo que se extrajo del campo. Es también la

determinación del contenido de humedad por debajo del cual el suelo se comporta como un

material plástico. A este nivel de contenido de humedad el suelo está en el vértice de

cambiar su comportamiento al de un fluido viscoso. Determinándose con la siguiente

formula:

⁄

2) MUESTRAS

Las muestras fueron extraídas del fondo de la calicata, que luego fue guardado en la bolsa

de polietileno para que no perdiese su humedad y de esa manera conservar el suelo de una

forma natural.

3) EQUIPOS UTILIZADOS

Cuchara de Casagrande

Ranurador

Bombilla de agua

Capsula de porcelana

Franela

Papel periódico

Espátula

Tarros para la muestra

Balanza

Horno




4) PROCEDIMIENTO DEL ENSAYO

Primeramente se seleccionó la muestra

pasante la malla N°40 tomando un aproximado

de 101.62 gramos de muestra, luego se colocó

la muestra en la capsula de porcelana

mezclándose con el líquido de la bombilla de

agua que se suministra mediante gotas, con la

ayuda de la espátula.

En este paso procedimos a calibrar la cuchara de Casagrande como lo indica la teoría.

Luego de haber sido debidamente mezclado se sacó un poco de humedad del suelo

rodando la muestra sobre el periódico, luego se colocó una porción de muestra en la

cuchara de Casagrande formando una torta alisada de un espesor de 1cm en la parte

de máxima profundidad.




En este paso se procedió a dividir la muestra de la cuchara de Casagrande en dos

partes iguales con el ranurador, la espátula se utilizó para realizar la separación visible

de la muestra para observar cómo se une la muestra al momento de realizar los golpes.

Luego de dividir la muestra en dos, procedimos a realizar los golpes a razón de dos

golpes por segundo, contando el número de golpes necesario para que la parte inferior

del talud de la ranura hecha se cierre a una distancia de 1.27 mm (en este caso la

cuchara de Casagrande realizo el conteo de golpes respectivo).




En este paso se realizó la demarcación de la parte de la muestra que se juntó, extrayéndolo

con la espátula para luego ponerlo en el tarro N°01.

Luego el tarro N°01 se pesó en la balanza después se puso en el horno para secarlo durante

24h a una temperatura de 110°C.

El proceso de poner la muestra en la cuchara de Casagrande aumentando agua por gotas,

separarlo con el ranurador, realizando el golpeo respectivo y luego ponerlo al horno a secar se

realizó dos veces, obteniendo el tarro N°2 y N°3 con la muestra de suelo.

Luego de las 24 horas se sacó la muestra del horno, pesándolo en la balanza.




5) DATOS Y CÁLCULOS

N° de tarro

N° de golpes

Peso de la muestra húmeda + el tarro

Peso de la muestra Seca + el tarro

Peso de tarro

Tarro 01 22 41.60 g 35.71 g 11.11 g

Tarro 02 30 39.91 g 34.49 g 11.19 g

Tarro 03 13 36.54 g 31.42 g 11.12 g

DETERMINANDO EL PESO NETO DE LA MUESTRA.

N° de tarro

Peso de la muestra húmeda

Peso de la muestra seca

Tarro 01 30.49 g 24.6 g

Tarro 02 28.72 g 23.3 g

Tarro 03 25.42 g 20.3 g

DETERMINANDO EL CONTENIDO DE HUMEDAD

TARRO 01

TARRO 02

TARRO 03

RESULTADO

N° de tarro N° de golpes W (%)

Tarro 01 22 23.94

Tarro 02 30 23.26

Tarro 03 13 25.22




CURVA DE FLUIDEZ

Por corrección Lineal graficamos la curva de fluidez

El límite líquido es igual a la proyección de 25

LL= 23.7525

2. DETERMINACIÓN DEL LÍMITE PLÁSTICO

1) OBJETIVO

Es la determinación del límite plástico del suelo que se extrajo del campo. El 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 o cilindros pequeños. Este ensayo lo

determinaremos con la formula.

2) MUESTRAS

Las muestras fueron extraídas del fondo de la calicata, que luego fue guardado en la bolsa

de polietileno para que no perdiese su humedad y de esa manera conservar el suelo de una

forma natural.

y = -0.1159x + 26.65

0

5

10

15

20

25

30

5 50

CO

NTE

NID

O D

E H

UM

EDA

D (

w%

)

N° DE GOLPES 25




3) EQUIPOS UTILIZADOS

Placa de vidrio esmerilado

Franela

Espátula

Tarros para la muestra

Balanza

Horno

4) PROCEDIMIENTO DEL ENSAYO

Para este ensayo tomamos una porción de muestra sobrante del ensayo del límite

líquido.

Luego amasamos con la mano un poco la muestra para poder hacer los rollitos.

En este proceso se realizó los rollitos de muestra en la placa de vidrio esmerilado

llegando hasta un diámetro aproximado de 3milimetros.

Luego con la ayuda de la espátula pusimos los rollitos de muestra en un tarro.




Luego de poner la muestra en el tarro procedimos a pesar en la balanza para luego ponerlo en

el horno durante 24 horas para su secado respectivo.

5) DATOS Y CÁLCULOS

N° de

tarro

Peso del tarro +

muestra húmeda

Peso del tarro +

muestra seca

Peso del tarro

Tarro 04 10.26 g 9.31 g 4.16 g

Tarro 05 11.87 g 10.67 g 4.13 g

N° de

tarro

Peso neto de la

muestra húmeda

Peso neto de la

muestra seca

Tarro 04 6.1 g 5.15 g

Tarro 05 7.74 g 6.54 g




Determinando el límite plástico:

Tarro 04:

Tarro 05:

Sacamos el promedio de las dos muestras resultando un límite plástico de:




CLASIFICACIÓN DE SUELOS POR EL SISTEMA AASHTO

Datos:

% pasa la malla N°10 =70.7%

% pasa la malla N°40 = 47.5%

% pasa la malla N°200 =32.5%

Limite liquido = 23.75%

Índice de plasticidad = 5.345%

Clasificamos con la siguiente tabla:

Clasificación Materiales granulares Materiales limoso arcilloso

general (35% o menos pasa por el tamiz Nº 200 (más del 35% pasa el tamiz Nº 200)

A-1 A-7

Grupo: A-1-a A-1-b A-3 A-2-4 A-2-5 A-2-6 A-2-7 A-4 A-5 A-6 A-7-5

A-7-6

Porcentaje que pasa:

Nº 10 (2mm) 50 máx - - - - Nº 40

(0,425mm) 30 máx 50 máx 51 mín - - Nº 200

(0,075mm) 15 máx 25 máx 10 máx 35 máx 36 min

Características de la

fracción que pasa por

el tamiz Nº 40

Límite líquido - - 40 máx 41 mín 40 máx 41 mín 40 máx 41 mín 40

máx 41 mín

(2) Indice de

plasticidad 6 máx NP (1) 10 máx 10 máx 11 mín 11 mín 10 máx 10 máx 11 mín 11 mín

Constituyentes Fragmentos de

Arena fina Grava y arena arcillosa o limosa Suelos limosos

Suelos arcillosos principales

roca, grava y arena

Características

Excelente a bueno Pobre a malo

como subgrado




CLASIFICANDO EL SUELO:

1) Determinamos si el suelo es grueso o fino:

% pasa la malla N°200 = 32.5% ≤ 35% (SI)

Por lo tanto el suelo es grueso (suelo granular)

2) Con los datos:

o % pasa la malla N°10 =70.7%

o % pasa la malla N°40 = 47.5%

o % pasa la malla N°200 =32.5%

o Limite liquido = 23.75%

El suelo puede pertenecer a los siguientes grupos.

De tipo: A-1, A-2, A-3

Como él “% pasa la malla N°200 =32.5% “sobre sale el máximo de (15max).

Entonces descartamos los grupos A-1, A-3.en la que solo nos queda el grupo A-2

Entonces:

Limite líquido = 23.75% corresponde a la frontera de los subgrupos (A-2-4, A-2-6) en donde

puede ser cualquiera de los dos entonces solo no queda determinar, entre qué valor está el

IP=5.350.

Para el subgrupo A-2-4 el IP como máximo es 10max y para A-2-6 el IP como mínimo es 11min

Entonces y por lo tanto el suelo pertenece al grupo A-2-4.

SE CONCLUYE QUE EL SUELO ES: A-2-4 (0), (GRAVA, ARENA, LIMO, ARCILLOSA

EXCELENTE PARA PARA EL USO DE VIAS DE TRANSPORTE).

Ensayo de Laboratorio de Suelos FINALIZADO

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