Informe de Suelos PDF

7/21/2019 Informe de Suelos PDF

1/17

Universidad Nacional Experimental del Tchira

Decanato de docencia

Departamento de Ingeniera Civil

Mecnica de Suelos

Compactacin, densidad de campo, ensayo de corte,

ensayo de compresin

(Informe)

Realizado por:

Guerrero L. Nelmix L

C.I. 21.637.009

Daza D. Eduardo L.

C.I 20.121.845

San Cristbal, Julio de 2014.


2/17

2

ContenidoIntroduccin. ................................................................................................................................. 3

Ensayo Proctor (compactacin). ..................................................................................................... 4

Clculos: .................................................................................................................................... 6

Densidad de campo (Cono y Arena) ............................................................................................... 6

Clculos. .................................................................................................................................... 8

Ensayo de compresin simple ........................................................................................................ 9

Clculos ................................................................................................................................... 12

Ensayo de compresin triaxial ...................................................................................................... 13

APARATOS Y MATERIAL NECESARIO ......................................................................................... 14

Densidad de Campo (Mtodo del Densmetro Nuclear) ......................... .......................... ............. 15

Conclusiones ................................................................................................................................ 17


3/17

3

Introduccin.La compactacin de un suelo es algo fundamental al momento de ejecutar las

distintas obras civiles que as lo ameriten; el ensayo con el cual se pueden obtener los

parmetros con los cuales sabemos si un suelo est bien o mal compactado (en el

laboratorio) es el ensayo proctor. Este ensayo consiste en compactar una porcin de

suelo en uncilindro convolumen conocido, hacindose variar la humedad para obtener el

punto de compactacin mxima en el cual se obtiene la humedad ptima de

compactacin. Luego de esto se procede a verificar en campo si los valores obtenidos en

el laboratorio se estn cumpliendo en la obra esto a travs de mediciones de densidad de

campo.

En cuanto a la estimacin de los parmetros de resistencia al corte en suelos, esta

puede ser realizada bien mediante medida directa, llevada a cabo en ensayos sobre

muestras de calidad y representatividad adecuada y bajo condiciones controladas (para lo

cual son precisos medios que requieren de un laboratorio especializado), o bien mediante

ensayos en sitio, que permiten medir tambin directamente la resistencia del terreno,

o alternativamente determinar parmetros geotcnicos fundamentales del suelo (en este

caso los relacionados con la resistencia del mismo.)

En la seccin se desarrollan las cuestiones referidas a los ensayos en sitio, cuya

realizacin va aparejada a la de los reconocimientos geotcnicos, describindose

all tambin la metodologa adecuada para la obtencin de muestras que mantengan

inalteradas en la medida adecuada las propiedades mecnicas originales del terreno.
http://es.wikipedia.org/wiki/Cilindrohttp://es.wikipedia.org/wiki/Volumenhttp://es.wikipedia.org/wiki/Volumenhttp://es.wikipedia.org/wiki/Cilindro


4/17

4

Ensayo Proctor compactacin).El Ensayo Prctor es una prueba de laboratorio que sirve para determinar la relacin entre

el contenido dehumedad y el peso unitario seco de unsuelo compactado.

El primer mtodo en relacin a esta tcnica es el conocido como Prueba ProctorEstndar.

El ms empleado actualmente es el denominado Prueba Proctor Modificado endonde se aplica mayor energa de compactacin que el estndar, ya que es ms adecuadoa las solicitaciones de las estructuras que se construyen en la actualidad.

Ambos ensayos se deben alingeniero que les da nombre, Ralph R. Proctor (1933),

y determinan la mxima densidad que es posible alcanzar para suelos oridos, en unas

determinadas condiciones de humedad, con la condicin de que no tengan excesivo

porcentaje de finos, pues la prueba Proctor est limitada a los suelos que pasen

totalmente por la malla No 4, o que tengan un retenido mximo del 10 % en esta malla,

pero que pase (dicho retenido) totalmente por la malla 3/8. Cuando el material tenga

retenido en la malla 3/8 deber determinarse lahumedad ptima y el peso volumtrico

seco mximo con la prueba de Proctor estndar.

El ensayo consiste en compactar una porcin de suelo en

uncilindro convolumen conocido, hacindose variar la humedad para obtener el punto

de compactacin mxima en el cual se obtiene la humedad ptima de compactacin. Elensayo puede ser realizado en tres niveles de energa de compactacin, conforme las

especificaciones de laobra: normal, intermedia y modificada. Bsicamente, todos se

realizan por compactacin del suelo, con condiciones variables. En la tabla siguiente se

especifican las diferentes pruebas (estndar, modificado y 15 golpes).
http://www.construmatica.com/construpedia/Humedadhttp://www.construmatica.com/construpedia/Terrenohttp://es.wikipedia.org/wiki/Ingenier%C3%ADahttp://es.wikipedia.org/wiki/Suelohttp://es.wikipedia.org/wiki/%C3%81rido_(miner%C3%ADa)http://es.wikipedia.org/wiki/Humedadhttp://es.wikipedia.org/wiki/Cilindrohttp://es.wikipedia.org/wiki/Volumenhttp://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Energ%C3%ADa_de_compactaci%C3%B3n&action=edit&redlink=1http://es.wikipedia.org/wiki/Construcci%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Construcci%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Energ%C3%ADa_de_compactaci%C3%B3n&action=edit&redlink=1http://es.wikipedia.org/wiki/Volumenhttp://es.wikipedia.org/wiki/Cilindrohttp://es.wikipedia.org/wiki/Humedadhttp://es.wikipedia.org/wiki/%C3%81rido_(miner%C3%ADa)http://es.wikipedia.org/wiki/Suelohttp://es.wikipedia.org/wiki/Ingenier%C3%ADahttp://www.construmatica.com/construpedia/Terrenohttp://www.construmatica.com/construpedia/Humedad


5/17

5

ENSAYO DE COMPACTACIN PAG: 1

BRA(4)N LAB: (5): FECHA: jul-14

)PROCEDENCIA: MATERIAL DE SITIO (7) N CAMPO:

(8)N

MUESTRA: 1

(9)N MOLDE 1

(10)PESO DELMOLDE

(g)3131

VOLUMEN 944 (12) NORMA MODIFIC

3)PESO DEL MOLDE + SUELO HUMEDO (g) 5072 5220 5225 5224

4)PESO SUELO HUMEDO (g) 1941 2089 2094 2093

5)DENSIDAD HUMEDA (g/cm) 2,06 2,21 2,22 2,22

6)N ENVASE 52 186 166 9

7)

PESO DEL ENVASE (g)28,1 28,5 29,5 28,5

8)ENVASE + SUELO HUMEDO (g) 59,9 68,4 60,5 85,49)ENVASE + SUELO SECO (g) 57,8 65,1 57,4 78,80)

AGUA (g) 2,1 3,3 3,1 6,61)SUELO SECO (g) 29,7 36,6 27,9 50,3

2)% DESEADA PARA EL ENSAYO 6 8 10 12

3)s DURANTE EL ENSAYO

4)% 7,07 9,02 11,11 13,125)DENSIDAD SECA (kg/m) 1920,37 2030,21 1996,60 1960,35

(26)HUMEDAD OPTIMA

op (%) 9,3

(27)DENSIDAD SECA MAXIMA

D.S.M (Kg/m) 2030


6/17

6

Clculos:

Para %w = 7,07%

Densidad de campo Cono y Arena)


7/17

7

ENSAYO DE DENSIDAD DE CAMPO (METODO DE ARENA OTAWA)

PRACTICA NRO:

FECHA:

Muestra N 1 2 3 4

Profundidad el hoyo 13

Volu

mendelhoyo

(Suelo+Roca)

1 Peso Arena + Frasco (grs) 5600

2Peso Frasco + ArenaRetenida (Grs)

1850

3Peso arena retenida en conoy placa (Grs)

1890

4 Peso arena empleada (Grs) 1860

5 Peso unitario de la arena(Grs)

1554

6 Volumen suelo + roca (Cm ) 1196,91

Dens

idadsuelohmedo 7

Peso suelo hmedo + roca(Grs)

3020

8 Peso de la roca (Grs) 640

9Peso especfico de la roca(Grs)

2,64

10 Peso suelo hmedo (Grs) 2380

11 Volumen de la roca (Cm ) 242,42

12Volumen de suelo hmedo

(Cm3

)954,49

13Densidad de suelo hmedo(Kg/m3)

2493,49

Humedadsuelo

14 N Capsula

15 Peso de la capsula (Grs)

16Peso de Capsula + suelo +agua (Grs)

17Peso de capsula + sueloseco (Grs)

18 Peso del agua (Grs)

19 Peso de suelo seco (Grs)

20 Humedad (%) 8,0

Gradode

compacta

cin

21Densidad de suelo seco(Kg/m3)

2308,78

22 Densidad mxima (Kg/m ) 2030

23 Grado de compactacin (%) 113,73


8/17

8

Clculos


9/17

9

Ensayo de compresin simpleEl procedimiento tal vez ms intuitivo y ms simple de valorar la resistencia de un

material consiste en someterlo a un esfuerzo axil llevado hasta rotura. Por lo general, este

sistema se utiliza en gran variedad de materiales en el mbito de la ingeniera, y en

especial para aquellos en los que se supone una situacin de servicio a compresin y de

los cuales llega incluso a desestimarse en un clculo simplificado su resistencia a traccin,

tal cual no es inusual en el caso del hormign, de los aglomerados asflticos o de las rocas

ornamentales. El ensayo de rotura a compresin se utiliza con profusin como parmetro

supervisor en el control de calidad de materiales.

Para el caso de suelos, la estimacin de la resistencia, y en especial, de la resistencia

al esfuerzo cortante, requiere de consideraciones ms especficas, por lo que la resistencia

a la compresin simple por s misma nicamente es suficiente para valorar la resistencia al

corte no drenado en arcillas saturadas.

En el laboratorio de mecnica de suelos la metodologa de ensayo es similar a la que

se utiliza en cualquier otro laboratorio de materiales, utilizando una prensa de compresin


10/17

10

uniaxial con una resolucin de medida y registro adecuados, y consistiendo de forma

resumida en las siguientes operaciones:

- Obtencin de una muestra representativa del terreno (por lo general,

correspondiente a una muestra inalterada tomada bien en sondeo, o bien por medios

manuales en una cata o un afloramiento.)

- Tallado cuidadoso de una probeta y refrentado (si procede) de las caras de misma

que vayan a estar en contacto con los platos de la prensa. Deber ponerse especial

cuidado en que las condiciones de la probeta no se vean alteradas antes del ensayo,

evitando su desecacin y su alteracin mecnica.

- Rotura a compresin uniaxial, por lo general a velocidad (deformacin axil)

constante, tomando lecturas de la relacin entre la deformacin y el valor de la carga

aplicada.

Esquema del ensayo de compresin simple.
http://www.estudiosgeotecnicos.info/wp-content/uploads/2012/12/image056.jpghttp://www.estudiosgeotecnicos.info/wp-content/uploads/2012/12/image056.jpg


11/17

11

Compresin simple muestra de suelo

Representacin grfica convencional de la rotura a compresin simple de un suelo,

ntese que en abscisas se indica la deformacin en funcin del porcentaje de la altura

inicial de la probeta.

Compresin simple prensa
http://www.estudiosgeotecnicos.info/wp-content/uploads/2012/12/image058.jpghttp://www.estudiosgeotecnicos.info/wp-content/uploads/2012/12/image058.jpghttp://www.estudiosgeotecnicos.info/wp-content/uploads/2013/01/image057.pnghttp://www.estudiosgeotecnicos.info/wp-content/uploads/2013/01/image057.png


12/17

12

Prensa electromecnica (de husillo) habitual para el ensayo de compresin simple

en suelos.

Como se observa, si bien el procedimiento es muy semejante al que se utiliza en la

realizacin de ensayos de rotura a compresin para probetas de hormign (por ejemplo)

difiere del mismo en que se controla la velocidad de deformacin en lugar de la velocidad

de carga. El registro de valores deformacin / tensin permite la representacin de la

curva de rotura, de la cual pueden ser obtenidos parmetros adicionales: el mdulo de

deformacin inicial o entre intervalos determinados de la curva, los mdulos tangente y

secante, etc.

Clculos

Humedad de la muestra al inicio y al final del ensayo.

W%= (PESO DEL AGUA)/PESO DE LOS SOLIDOS

Densidad hmeda y seca

m=PESO DE LA PROBETA/VOLUMEN DE LA PROBETA

Deformacin unitaria

=L/Lo

rea corregida

Ac=Ao/((1-))

Esfuerzo normal total

=F/Ac


13/17

13

Ensayo de compresin triaxial

El ensayo triaxial es utilizado habitualmente para determinar las propiedades

resistentes y deformaciones de un suelo, cuando ste est sometido a un estado de

tensiones tal que dos de las tensiones principales son iguales y donde los ejes principales

de tensiones no giran.

El ensayo se realiza en una clula de pared transparente sobre muestras cilndricas

que, salvo que se adopten precauciones especiales, tienen una altura igual a dos veces su

dimetro, colocadas dentro de una membrana de ltex. Esta membrana va sujeta a dos

cabezales sobre los que se apoyan las bases de la probeta, por medio de dos piedras

porosas que permiten el drenaje del suelo.

Para realizar el ensayo se aplica una tensin, 1, en la direccin del eje del cilindro

de suelo, lo cual se hace por medio de un motor que acciona el cabezal inferior en el que

apoya la probeta. Simultneamente se ejerce una presin hidrosttica por medio de un

fluido que llena la clula (generalmente agua), de tal forma que las otras dos tensiones

principales,2y 3, permanezcan iguales. El procedimiento habitual consiste en aplicar la

presin de clula isotrpica y constante y provocar la rotura de la muestra aumentando la

tensin axial mediante el desplazamiento del cabezal inferior. Para completar el ensayo se

rompen, al menos, tres probetas de terreno de las mismas caractersticas, con valores

diferentes de 3.

En los ensayos se miden los siguientes parmetros:

Presin de cmara: 3.

Tensin desviadora: 1-3.

Deformaciones verticales y horizontales (estas ltimas con menor frecuencia).

Volumen de lquido (en ensayos drenados).

Presin de poro (en ensayos no drenados).


14/17

14

Habitualmente se aplica una sobrepresin inicial al lquido intersticial (presin de

cola), para favorecer la saturacin de la muestra y conseguir que las presiones

intersticiales sean siempre positivas, ya que si no, en los suelos con dilatancia positiva

dichas presiones disminuiran y podran llegar a ser negativas.

En general, el ensayo puede emplearse para el estudio de cualquier tipo de suelo,

siempre que sea posible obtener o preparar muestras homogneas. El tamao mximo de

las partculas no debe exceder 1/6 del dimetro de la muestra.

La rotura de la muestra se puede alcanzar de dos maneras:

Imponiendo una trayectoria de tensiones, lo que supone realizar una

aplicacin de cargas por incrementos, hasta producir la rotura de la muestra.

Imponiendo una trayectoria de deformaciones a velocidad constante y

midiendo las tensiones axiales resultantes en el cabezal superior.

APARATOS Y MATERIAL NECESARIO

Herramientas para preparar la muestra: cuchillos, esptulas, talladores, sierras etc.En arcillas se utilizan muestras inalteradas cuando se trata de formaciones naturales, o

bien se preparan en moldes como el Harvard, anlogo al del ensayo Proctor pero con

mayor altura, etc. En arenas, las muestras suelen prepararse en un molde, aproximndose

lo ms posible a las condiciones de densidad de sitio.


15/17

15

Las muestras a ensayar tendrn un dimetro de 70 mm y una altura de 140 mm. El

lquido empleado para suministrar la presin de cmara ser agua.

Densidad de Campo Mtodo del Densmetro Nuclear)El densmetro nuclear es un equipo electrnico de medicin capaz de determinar

rpidamente y con precisin el porcentaje de humedad y la densidad de suelos o

agregados y asfalto, directamente en el sitio, sin tener que recurrir al laboratorio, lo que

conllevara a mayor tiempo de espera.


16/17

16

Un densmetro nuclear es un instrumento de campo utilizados en la ingeniera

geotcnica para determinar la densidad de un material compactado. Tambin conocido

como un medidor de la densidad del suelo, el dispositivo utiliza la interaccin de la

radiacin gamma con la materia para medir la densidad, ya sea a travs de la transmisin

directa o el mtodo de "retrodispersin". El dispositivo determina la densidad del material

mediante el recuento del nmero de fotones emitidos por una fuente radiactiva que son

ledos por los tubos detectores en la base del instrumento. Un intervalo de tiempo de 60

segundos se utiliza tpicamente para el perodo de conteo.

Por medio del densmetro nuclear se realizaron 3 pruebas de densidad del suelo en

puntos distintos del terreno. Primero la placa fue enterrada en el terreno se enciende el

aparato para liberar la radiacin y fue tomada la primera lectura, luego se giro y fueron

tomadas las 2 restantes lecturas, obtenindose los siguientes resultados:


17/17

17

ConclusionesComo bien sabemos el Ensayo Prctor es una prueba de laboratorio que sirve para

determinar la relacin entre el contenido dehumedad y el peso unitario seco de un suelo

compactado, esta se expresa generalmente mediante una grfica de humedad vs peso

unitario seco, de la cual se obtienen los valores ptimos con los cuales en el campo se

puede realizar una compactacin aceptable; para el caso del ensayo realizado

observamos que la humedad optima es de 9,3% y el peso unitario seco mximo es de

2030 kg/m3.

Para determinar si estos resultados se obtienen eficientemente en el lugar de la

obra se debe hacer el ensayo de densidad de campo, el cual se puede hacer generalmente

gracias a un densmetro nuclear o por el mtodo de cono y arena, para este ltimo caso

no se pudo realizar el ensayo sino que se adoptaron unos valores pertenecientes a otra

prueba para hacer los clculos respectivos, es por ello que a la hora de determinar el

grado de compactacin este se pasa del 100% ya que los dos ensayos usados ( proctor y

densidad de campo por cono y arena) no son pertenecientes al mismo suelo.
http://www.construmatica.com/construpedia/Humedadhttp://www.construmatica.com/construpedia/Humedad

Informe de Suelos PDF

Documents

Transcript of Informe de Suelos PDF