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UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA FACULTAD DE ING.CIVIL “MECANICA DE SUELOS I”

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UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA

FACULTAD DE ING.CIVIL

“MECANICA DE SUELOS I”

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DOCENTE : CESAR URTEAGA ORTIZ

INTEGRANTES : HITLER CHOQUE CONDORI

GRUPO : B

FECHA : 15-09-2015

TACNA - PERU

ENSAYOS DE LABORATORIO 2

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INTRODUCCION

El presente informe contiene las actividades realizadas durante la excavación, las cuales se llevaron a

cabo gracias al trabajo coordinado y organizado de todos los integrantes del grupo de trabajo, quienes

manipularon adecuadamente los materiales y equipos necesarios que se proporcionaron para el

desarrollo de esta práctica, además de participar activamente para su realización.

El trabajo consistió en hacer la excavación de 01 pozo de reconocimiento de 1.0 x 1.0m. a una

profundidad de 2.00 m, y se realizo de acuerdo a lo explicado por el docente al inicio de la excavación.

Todo ello con la finalidad de incrementar nuestros conocimientos en el campo de mecánica de suelos

I, lo cual se hizo posible gracias a la asesoría y dirección del docente para tomar los datos respectivos y

representarlos los ensayos.

1. CALICATA REALIZADA

PROYECTO : ESTUDIO DE SUELOS

UBICACIÓN : DISTRITO POCOLLAY

PROVINCIA TACNA

REGION TACNA

FECHA : JULIO 2015

1. INTRODUCCIÓN

ENSAYOS DE LABORATORIO 3

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La presente Memoria Descriptiva señala el estudio de suelos realizado en el Distrito de Pocollay,

llevándose a cabo la ejecución de 1 calicata, 1.00m x 1.00m de ancho; con una profundidad de

2.00m.

2. UBICACIÓN Y LÍMITES

Los estudios se realizaron entre la Av. Circunvalación y la Av Jorge Basadre cerca de la intendencia

de aduanas de tacna; en el Distrito de Pocollay que se encuentra en la ciudad de Tacna,

Departamento y Provincia de Tacna.

Región : Tacna.

Provincia : Tacna.

Distrito : Pocollay.

Lugar : PP

3. LINDEROS

Por el Norte :

Por el Sur :

Por el Este :

Por el Oeste :

DIMENSIONES

ENSAYOS DE LABORATORIO 4

Las dimensiones de la calicata son:

-Ancho 1.00 ml

-Largo: 1.00 ml

-Profundidad: 2.00 ml

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ENSAYOS DE LABORATORIO 5

Las dimensiones de la calicata son:

-Ancho 1.00 ml

-Largo: 1.00 ml

-Profundidad: 2.00 ml

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DESCRIPCIÓN PRELIMINAR

ENSAYOS DE LABORATORIO 6

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1. PROSPECCIÓN DE CAMPO

Con la finalidad de cumplir los objetivos del Curso de Mecánica de Suelos I, se realizó la excavación

de la calicatas en el Distrito de Pocollay, en la Provincia de Tacna con las siguientes dimensiones:

CALICATA CALICATA I

LADOS 1.00 x 1.00

PROFUNDIDAD 2.00

2. EQUIPO UTILIZADO E IMPLEMENTOS DE SEGURIDAD

2.1 Herramientas Manuales y implementos de seguridad

Para dicho trabajo se ha contado con las siguientes herramientas:

CANTIDAD UNIDAD DE MEDIDA DESCRIPCIÓN

ENSAYOS DE LABORATORIO 7

CANTID

AD

UNIDAD DE

MEDIDA

DESCRIPCIÓN

02 UND Palas

02 UND Pico

01 UND Barreta

02 UND Baldes

01 UND Combos

01 UND Cincel

01 UND Escalera

01 UND Soga de 5 m

01 UND Carretilla

01 UND Yeso

12 UND Palos

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02 UND Cascos

02 PARES Guantes

02 UND Mascarillas

02 UND Chalecos

02 UND Lentes de Seguridad

01 UND Rollo de cinta de seguridad

01 UND Cinta métrica

01 UND Libreta de Campo

01 PQT Paquete de bolsas de 10kg

05 UND Sacos de 50 kg.

3. RECONOCIMIENTO DE CAMPO

ENSAYOS DE LABORATORIO 8

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El viernes 17 de Julio se realizó el reconocimiento de la Zona de estudio, y la correspondiente

ubicación de la calicata, entre la Av. Circunvalacion y Jorge Basadre G.

4. CARACTERÍSTICAS DE LA CALICATA

Esta calicata tiene 1.00m. x 1.00m. y 2.00 m. de profundidad, no se registraron mayores incidente

PROF.

(m)

Nº ESTRATO GRÁFICODESCRIPCIÓN DEL SUELO

0,00

Se determina como

arena con

presencia de limos.

Presenta

coloraciones entre

pardo y beige.

Tiene una

compacidad densa.

Se encontró

bolonería de 1½”

hasta 12”.

No se encontró

material de origen

volcánico, y

tampoco nivel

freático.

1er ESTRATO

2,00

5. CONCLUSIONES

ENSAYOS DE LABORATORIO 9

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La compacidad del suelo fue aumentando a medida que profundizábamos la excavación de

las calicatas, debido a procesos naturales de la zona en estudio.

Se observó que las calicatas aparentemente tenían similitud de propiedades físicas.

La altura de los estratos de las calicatas no son iguales debido a que la formación de los

suelos no es uniforme.

Preliminarmente el tipo de suelo en la zona de estudio es arena limosa predominante.

6. RECOMENDACIONES

Tener información sobre las tuberías y cañerías que puedan pasar por la zona de

excavación.

Elaboración de cronograma de trabajo con metas establecidas.

Contar con equipos de seguridad; en especial a una profundidad mayor a los 2 metros; para

evitar accidentes ocasionados por derrumbes o deslizamiento de material.

Contar con un botiquín de primeros auxilios con los medicamentos básicos y tener una

agenda con los números telefónicos en casos de emergencia (bomberos y hospitales).

ENSAYOS DE LABORATORIO 10

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Contenido de humedadIntroducción:El ensayo se refiere a la determinación del contenido de humedad del suelo, en las partículas del suelos existen poros, los cuales se encuentran en la intemperie y pueden estar llenos con agua, los cuales poseen un grado de humedad, el cual es de gran importancia determinarlo.Este método consiste en someter una muestra de determinado estrato a un proceso de secado y comparar su masa antes y después del mismo para determinar su porcentaje de humedad total.

Objetivos:Determinar por medio de ensayos la cantidad de agua (humedad) expresado en porcentajes (%), de las muestras obtenidas en cada estrato de las calicatas por medio del secado. Aprender a hallar el contenido de humedad que tiene determinado suelo, y aprender a interpretar este valor.

Definición:La humedad o contenido de humedad de un suelo es la relación expresada como porcentaje de peso de agua en una masa dada de suelo, al peso de las partículas sólidas.

Muestra:La toma de muestra se ha hecho con mucho cuidado para que no sean alteradas para ello se utilizo bolsas plásticas para la conservación de las propiedades, y no se pierda su humedad natural.En cuanto a las muestras de campo obtenidas se observa que es un material compuesto de gravas, arena y limos, se ha extraído una cantidad apreciable de cada estrato para el respectivo ensayo de humedad.La determinación del contenido de humedad sea realiza tan pronto como sea posible después del muestreo, ya que se puede alterar la muestra en el campo, producto de los diferentes factores climáticos.

Determinación del contenido de humedadEl contenido de humedad influye en las propiedades físicas de una sustancia: en el peso, la densidad, la viscosidad, el índice de refracción, la conductividad eléctrica y en muchas otras. Para determinar este contenido se utilizara el método de secado al horno.

ENSAYOS DE LABORATORIO 11

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Equipo a utilizar:

Horno de secado Termostáticamente controlado, de preferencia uno de tipo forzado, capaz de contener una temperatura de 110ªC +-5%.Balanza electrónica Con aproximaciones de 0.01 gr. para muestras de mas o menos 200 gr.Recipientes Fabricados de material resistente a la corrosión y al cambio de peso cuando esta sometido a enfriamiento o calentamiento continuo.Otros utensilios Se requieren el uso de guantes, tenazas o un sujetador apropiado para poder manipular el recipiente caliente después que haya secado.

Procedimiento:

Pesar el recipiente que se va utilizar para el ensayo y apuntar en el número de recipiente.Colocar una cantidad de muestra representativa en el recipiente y pesar el recipiente con la muestra húmeda y apuntar en formato de registro.Colocar el recipiente con la muestra en el horno por espacio de 18 a 24 hrs.Transcurrido el tiempo se sacado, las muestras son retiradas del horno para luego pesar el recipiente con la muestra seca y se apunta en el formato de registro del ensayo.

Cálculos:El contenido de humedad en la muestra se puede calcular mediante la utilización de la siguiente fórmula: W% = (Ww / Ws) * 100 Donde:

ENSAYOS DE LABORATORIO 12

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W%P: Contenido de Humedad [%] Ww : Peso del Agua [gr.] Ws : Peso de la Muestra Seca [gr.]

MUESTRA-01 ESTRATO Nº 01

CARACTERISTICAS M - 01 M - 02 M - 03PROFUNDIDAD (m)     -2.30 -2.30 -2.30RECIPIENTE (Nº)     01 02 031. Peso de recipiente   grs 103.00 64.00 129.032. Peso recipiente + muestra húmeda grs 462.20 464.90 497.503. Peso recipiente + muestra seca grs 456.80 459.60 492.204. Peso de agua   (2) - (3) cc 5.40 5.30 5.305. Peso de la muestra seca neta (3) -(1) grs 353.80 395.60 363.176. Contenido de humedad   (4)/(5)*100 % 1.53 1.34 1.46PROMEDIO DE CONTENIDO DE HUMEDAD (%) 1.44

  

   

ENSAYOS DE LABORATORIO 13

1 2 31.00

1.20

1.40

1.60

1.80

2.00

1.53

1.34

1.46

VARIACION DEL CONTENIDO DE HUMEDAD

Nº DE MUESTRA

CON

TEN

IDO

DE

HU

MED

AD (%

)

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Conclusiones:

De acuerdo con los datos obtenidos en laboratorio determinamos que en la calicata 01 ,estrato N° 01 ,se encontró un contenido de humedad de 1.53% La determinación del contenido de humedad consiste en extraer una muestra representativa de estrato o suelo ,evitando perdida del material u otra alteración de la misma de tal manera que los valores obtenidos en laboratorio sean los más verídicos posible .En la mayoría de los casos, el tiempo de secado varía dependiendo del tipo de suelo. Por ejemplo una muestra de arena puede secarse en sólo algunas horas, al contrario de las arcillas estas pueden tardar más de 24 horas. Es necesario conocer el contenido de humedad natural de un suelo, ya que ello nos permitiría darle un tratamiento especial durante el proceso de construcción.A partir de la información obtenida en laboratorio podemos decir que nos encontramos frente a un suelo parcialmente saturado.

Recomendaciones:

Se debe tener cuidado a la hora de extraer las muestras para evitar la pérdida de humedad, es recomendable impermeabilizar las muestras con bolsas herméticas para no perder humedad. Se debe de calibrar correctamente la balanza a utilizar para que los datos sean exactos y posteriormente sean utilizados en los cálculos respectivos.

ENSAYOS DE LABORATORIO 14

1 2 31.00

1.20

1.40

1.60

1.80

2.00

1.53

1.34

1.46

VARIACION DEL CONTENIDO DE HUMEDAD

Nº DE MUESTRA

CON

TEN

IDO

DE

HU

MED

AD (%

)

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No utilizar agua en la excavación de las calicatas, ya que podría afectar en los resultados del contenido de humedad del estrato.Es importante mantener nuestros estratos en el horno de 18 a 24 horas para tener un resultado más exacto de la cantidad de agua que existe en nuestro estrato.Debemos de ser bien precisos a la hora de pesar las muestras y anotar bien los pesos de las muestras y reconocer el número del recipiente o tara en que se coloca cada tipo de estrato a fin de no confundirse.Tenemos que tener en cuenta las características de la tara que vamos a utilizar para este ensayo porque de eso depende la precisión del cálculo a realizar.

PANEL FOTOGRAFICO:

ENSAYOS DE LABORATORIO 15

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Ensayo de GranulometríaObjetivos:

Realizar el análisis granulométrico de cada uno de los estratos de las calicatas, para determinar la distribución o gradación de los diferentes tamaños de grano presentes en una masa de suelo dada.

Definición:La granulometría es el proceso para determinar la proporción en que participan los granos del suelo, en función de sus tamaños. Esa proporción se llama gradación del suelo.

Equipo a utilizar:

Horno de secado

ENSAYOS DE LABORATORIO 16

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Termostáticamente controlado, de preferencia uno de tipo forzado, capaz de contener una temperatura de 110ªC +-5%.Balanza electrónica Con aproximaciones de 0.01 gr. para muestras de más o menos 200 gr.Recipientes Fabricados de material resistente a la corrosión y al cambio de peso cuando está sometido a enfriamiento o calentamiento continúo.Serie de tamices – Juego de tamices normalizados (2”,1”, 3/8”, No 4, , No 10, , No 40, No 200)

Se requieren el uso de guantes, tenazas o un sujetador apropiado para poder manipular el recipiente caliente después que haya secado.

Procedimiento:

a) Se reduce por cuarteo una cantidad de muestra levemente superior a la mínima

recomendada. Se seca el material ya sea al aire a temperatura ambiente, o bien dentro de un

horno. Cuando esté seca, pesar y registrar dicha cantidad como el peso total.

b) Se pesa la muestra en un recipiente aproximadamente de una cantidad de: 200 a 500gr. en

suelos arenosos y de 1 a 4kg. para suelos gravosos.

c) Se procede a lavar la muestra sobre el tamiz Nº 200, cuidando de no perder ninguna partícula

retenida en el tamiz, este proceso se repitió hasta observar que el agua utilizada salga limpia.

Sin embargo el lavado es usualmente innecesario cuando sólo 5 o 10 % de la muestra pasa a

través del tamiz Nº 100.

d) El material retenido en la malla se deposita en una bandeja y se coloca a horno o se cose en la

estufa. Cumplido el tiempo de secado y una vez enfriada la muestra, se pesa y por la

diferencia de peso seco total y peso seco después del lavado se obtiene el peso de las arcillas

y limos. Se deja enfriar el tiempo adecuado.

e) A continuación, se deposita el material en el tamiz superior del juego de tamices, los que

deberán encontrarse limpios y ordenados en forma decreciente desde el tamiz 1’’ hasta el

tamiz Nº 200 y tamizar aproximadamente de 10 a 15 minutos. El juego deberá contar de una

tapa en la parte superior y una bandeja de residuos en la inferior.

f) Para finalizar se pesa las fracciones retenidas por cada malla, teniendo precaución y cuidado,

se registró sus pesos y obtuvimos los porcentajes retenidos parciales referidos al peso inicial

total de la muestra.

ENSAYOS DE LABORATORIO 17

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1. TABLA DE CÁLCULOS

TAMICES

ABERTURA

PESO %RETENIDO

%RETENIDO

% QUE ESPECIF.

  DESCRIPCION DE LA MUESTRA  ASTM mm RETENID

OPARCIAL ACUMULAD

OPASA              

3" 76.200 0.00 0.00 0.00 100.00       MUESTRA LUIGUI  2 1/2" 63.500 0.00 0.00 0.00 100.00        

2" 50.600 0.00 0.00 0.00 100.00       Profundidad = 2.00 mts.  1 1/2" 38.100 0.00 0.00 0.00 100.00       Límites de Consistencia :  

1" 25.400 0.06 3.17 3.17 96.83       LL = N.P  3/4" 19.050 0.00 0.00 3.17 96.83       LP = N.P  1/2" 12.700 0.00 0.00 3.17 96.83       IP = N.P  3/8" 9.525 0.31 16.49 19.66 80.34       D60 = 31.43 Cu

:10

1/4" 6.350 0.00 0.00 19.66 80.34       D30 = 6.35 Cc:

4.1  

No4 4.760 0.25 13.48 33.13 66.87       D10 = 0.31  No8 2.380 0.00 0.00 33.13 66.87       Clasificación S.U.C.S.  No10 2.000 0.41 22.02 55.15 44.85     (GP) Grava mal graduada  No16 1.190 0.00 0.00 55.15 44.85     con arena y poco fino  No20 0.840 0.00 0.00 55.15 44.85      No30 0.590 0.00 0.00 55.15 44.85       Peso de la Muestra:  No40 0.420 0.75 40.44 95.59 4.41       1.86  

ENSAYOS DE LABORATORIO 18

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No 50 0.300              No60 0.250 0.00 0.00 95.59 4.41      No80 0.180 0.00 0.00 95.59 4.41     OBSERVACIONE

S: 

No140 0.106 0.00 0.00 95.59 4.41       La muestra corresponde alNo200 0.082 0.08 4.40 99.99 0.01     estrato Nº 02 de -0.20 a 2.00

m.BASE 0.00 0.01 100.00 0.00       de profundidad.  TOTAL 1.86 100.00     Se observa bolonería > 3"  

% PERDIDA               aprox. En un 15 %    

ENSAYOS DE LABORATORIO 19

0.01

0.10

1.00

10.0

0

100.

00

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

1003"21/2"2"11/2" 1"3/4" 1/2"3/8" 1/4"N4 8 10 16 20 30 40 5060 80 140200

CURVA GRANULOMETRICA

CURVA GRANULOMETRICA

TAMAÑO DEL GRANO EN mm(escala logaritmica)

% Q

UE

PASA

EN

PES

O

MALLAS U.S. STANDARD

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ENSAYO DE LÍMITES DE ATTERBERG (LÍQUIDO Y PLASTICO)

Introducción:

ENSAYOS DE LABORATORIO 20

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Los límites líquidos y plásticos son solo dos de los 5 “limites” propuesto por A. Atterberg, un científico sueco dedicado a la agricultura (c.a 1911). Esto limites son:

Limite de Cohesión. Es el contenido de humedad con el cual las boronas de suelo son capaces de pegarse una a otras. Limite de Pegajosidad. Es el contenido de humedad con el suelo comienza a pegarse a las superficies metálicas tales como cuchillas de la espátula. Esta condición tiene importancia práctica para el ingeniero agrícola pues se relaciona con la capacidad del suelo para adherirse a las cuchillas o disco del arado cuando se cultiva un suelo. Limite de Contracción. Es el contenido de humedad por debajo del cual no se produce reducción adicional de volumen o contracción en el suelo. Limite Líquido. Es el 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. Limite Plástico. Es el contenido de humedad por debajo del cual se puede considerar el suelo como material no plástico.

Los límites líquidos y plástico han sido ampliamente utilizados en todas las regiones del mundo, principalmente con objetivos de identificación y clasificación de suelos. El límite de contracción ha sido útil en varias áreas geográficas donde el suelo sufre grandes cambios de volumen ente su estado seco y su estado húmedo. El problema de potencial de volumen puede ser muy a menudo ser detectados de los resultados de los ensayos de límite líquido y limite plástico. El límite líquido en ocasiones puede utilizarse para estimar asentamientos de problemas de consolidación y ambos límites son algunas veces útiles para predecir la máxima densidad en estudio de compactación. Los límites de cohesión y pegajosidad por el contrario han sido muy pocos utilizados universalmente. En efecto solo muy recientemente se ha popularizado el conocimiento que fueron 5 y no 3 los límites de plasticidad propuestos por Atterberg.

Objetivos:

Introducir el conocimiento de determinación de los límites líquido y plástico de un suelo.Determinar en el laboratorio los ensayos de límite líquido, plástico de un suelo y el cálculo de índice de plasticidad (I.P.) del mismo suelo. Interpretar los resultados de límite líquido y límite plástico obtenidos mediante de los ensayos de laboratorio.

ENSAYOS DE LABORATORIO 21

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Definición:Se nombrara solo los 3 límites más usados o importantes para el estudio de suelo que a continuación se detallan y son los siguientes:

Limite de Contracción (LC): se define como el cambio del estado sólido al estado semisólido o estado no plástico, definido con el contenido de agua con el que suelo ya no disminuye su volumen al seguir secándose, y cambia de tono oscuro a más claro. Limite Plástico (LP): se define como el cambio entre el estado no plástico y el estado plástico. Esta mínima cantidad de humedad con la cual el suelo pasa a la condición de plasticidad. Limite Líquido (LL): se define como el cambio del estado plástico al estado liquido. El límite líquido es el mayor contenido de humedad que puede tener un suelo sin pasar del estado plástico al estado líquido.

Equipo a utilizar:

Horno de secado Termostáticamente controlado, de preferencia uno de tipo forzado, capaz de contener una temperatura de 110ªC +-5%.Balanza electrónica Con aproximaciones de 0.01 gr. para muestras de más o menos 200 gr.

Equipos para Ensayos de Consistencia:Equipo corriente para los ensayos de límites liquido y plástico se aprecia lo siguiente:

Tamiz Nº40 (426mm).Bandeja o recipiente.Copa de Casagrande.Pipeta para proveer cantidades controladas de agua.Espátula para el mezclado uniforme de la muestra.Acanalador para cortar en dos la pasta de suelo en la copa Casagrande.Recipiente para mezclado, Taras.Pedazo de vidrio de superficie rugosa.

ENSAYOS DE LABORATORIO 22

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Procedimiento:

Con las muestras obtenidas de los estratos de cada calicata (muestra alterada), se procede a realizar la extracción de cada una de las muestras hasta obtener una muestra representativa.Obtenida la muestra representativa, seguidamente será secada, pasarla al aire libre (12 horas aprox.), y seguidamente tamizarla por la malla Nº40(426 mm.) con la finalidad de separar el material no representativo (material retenido), para posteriormente realizar el ensayo de límites de plasticidad y liquido por separado, según se indica a continuación:Ensayo de Límite Liquido:

Colocar el suelo pasante del tamiz Nº40(426 mm.), en una vasija de evaporación y añadir una pequeña cantidad de agua, dejar que la muestra se humedezca.Mezclar con ayuda de la espátula hasta que el color sea uniforme y conseguir una mezcla homogénea. La consistencia de la pasta debe ser pegajosa.Se coloca una pequeña cantidad de masa húmeda en la parte central de la copa y se nivela la superficie.Luego se pasa el acanalador por el centro de la copa para cortar en dos le pasta de suelo. La ranura debe apreciarse claramente y que separe completamente la masa del suelo en dos partes.La mayor profundidad del suelo en la copa debe ser igual a la altura de la cabeza del acanalador ASTM.Si se utiliza la herramienta Casagrande se debe mantener firmemente perpendicular a la superficie de la copa, de forma que la profundidad de la ranura sea homogénea.Poner en movimiento la cazuela con ayuda de la manivela y suministrar los golpes que sean necesarios para cerrar la ranura en 12.7mm. (1/2”).Cuando se cierra la ranura en 12.7mm (1/2”), registrar la cantidad de golpe y tomar una muestra de la parte central para la determinación del contenido de humedad.Este proceso se repite nuevamente con tres muestras más para lograr cuatro puntos a diferentes contenidos de humedad.En el caso de que al realizar el ensayo no se llegue a obtener los 25 golpes y no se pueda obtener su contenido de humedad de la muestra, será necesario hacer una proyección de la línea de fluidez y calcular su índice de flujo de esta manera mediante cálculos matemáticos y con la ayuda de la ecuación de fluidez calcularemos el limite liquido.

ENSAYOS DE LABORATORIO 23

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Conclusiones:

Al no encontrarse el nivel freático en ninguna de las calicatas el gráfico del esfuerzo vertical es igual al esfuerzo efectivo.Gracias a la clasificación de suelos obtenemos los datos de que tenemos solo un estrato.

Recomendaciones:Se debe tener cuidado al obtener los resultados del m (peso especifico de la muestra) y las alturas correspondientes a cada estrato de calicata, porque de estos valores dependerá los esfuerzos efectivos finales (e finales) de cada calicata.Si en las calicatas se presentaran nivel freático, será necesario considerar la presión de poros (), porque esta presión ejerce una presión de empuje dirigido hacia arriba el cual es diferente a la presión vertical que es hacia abajo, por lo que el e final se obtendrá de la diferencia de ambos esfuerzos.

Cálculos:

ENSAYOS DE LABORATORIO 24

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PANEL FOTOGRAFICO:

ENSAYOS DE LABORATORIO 25

LL=19 . 9LP=17 . 84IP=2. 06

Page 26: informe suelos

Compactación de SuelosObjetivo:

El objetivo de este ensayo de compactación es determinar la relación entre el contenido de humedad y el peso unitario seco (máxima densidad ceca) compactado con una energía de compactación determinada, para obtener el optimo contenido de humedad.

Concepto:

ENSAYOS DE LABORATORIO 26

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La compactación es un proceso de empaquetamiento de las partículas del suelo lo más cercanamente posible por medios mecánicos, el cual a su vez mejora sus propiedades como son:

Aumento de la densidad. Disminución de la relación de vacios Disminución de la deformabilidad. Disminución de la Permeabilidad. Aumento de la resistencia al corte.

Factores que influyen en el ensayo de compactación:La compactación depende de varios factores como por ejemplo:

Tipo de Suelo. Distribución granulométrica. Forma de partículas. Energía de Compactación. Contenido de humedad.

Fundamento teórico:

Actualmente existen muchos métodos para reproducir, al menos teóricamente, en el laboratorio unas condiciones dadas de compactación de campo. Todos ellos pensados para estudiar, además, los distintos factores que gobiernan la compactación de los suelos. Históricamente el primer método, en el sentido de la técnica actual, es el debido a R. R. A.A.S.H.O. (American Asociation of State Highway Oficials) estándar. La prueba consiste en compactar el suelo en cuestión en tres capas, dentro de un molde de dimensiones y forma especificadas, por medio de golpes de un pisón, también especificado, que se deja caer libremente desde una altura prefijada.El molde es un cilindro de 8.339 kg. De capacidad aproximada, de 15 cm. de diámetro y 17.8 cm de altura, provisto de una extensión desmontable de igual diámetro y 5 cm de altura. El molde puede fijarse a una base metálica con tornillos de mariposa.El pisón es de 2.5 Kg. de peso y consta de un vástago en cuyo extremo inferior hay un cilindro metálico de 15 cm de diámetro. Los golpes se aplican dejando caer el pisón desde una altura de 30.5 cm.

Dentro del molde el suelo debe colocarse en cinco capas que se compactan dando 56 golpes, repartidas en el área del cilindro, a cada una de ellas.

ENSAYOS DE LABORATORIO 27

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Con los datos anteriores la energía específica de compactación es de 6 Kg. cm/cm3, calculada con la formula:

Ec=N*n*W*hV

Ec = Energía especifica

N = Numero de golpes por capa

N = Numero de capas de suelo

W = Peso del pisón

h = Altura de caída libre del pisón

V = Volumen del suelo compactado

Equipo para ensayo de compactación, proctor estándar y modificado:

Para la realización de la prueba se requiere el siguiente equipo:

Molde de compactación estándar de 4” con base y collar.Molde de compactación modificado de 6” con base y collar.Martillo o pisón de 24.5 N * 0.35 m. de caída.Taras para contenido de humedad.Balanza de 20 Kg.Regla metálica y espátula.Bandeja grande para el mezclado de la muestra con el agua.Una probeta.Un horno.Tamices de 3/4“, 3/8”, Nº4.

Procedimiento de compactación:

Secar la muestra al aire de unos 2.5 kg de peso y retírese de ella todo material mayor que la malla Nº 4.Determinar y registrar la Tara del molde teniendo colocada su placa de base.

ENSAYOS DE LABORATORIO 28

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Mezclar la muestra con el agua suficiente para obtener una mezcla húmeda que aun se desmorone después de ser apretada con la mano. Dividir la muestra en el número requerido de porciones. Quitar cuidadosamente la extensión del molde y enrasar la parte superior del cilindro con la regla metálica. Determinar y registrar el peso del cilindro con la placa de base del suelo compactado. Retirar el suelo del molde y determinar el contenido de humedad de las muestras representativas de unos 100 gr. Repetir el procedimiento anterior con un contenido de agua en suelo ligeramente mayor y así sucesivamente hasta que se hayan obtenido por lo menos dos puntos en la grafica de compactación. Dibujar los resultados obtenido en la grafica.

Equipo a utilizar:

Molde de compactación para vibración.Martillo de goma para vibración.Taras para contenido de humedad.Balanza de 40Kg.Balanza digital de sensibilidad 0.1 gr.Regla metálica y espátula.Bandeja grande para el mezclado de la muestra con el agua.Una probeta de 500cc.Un horno para secado.

Procedimiento para realizar el ensayo:

Tomar medidas y pesos respectivos del molde de compactación.Mesclado de la muestra para así obtener una sola muestra para realizar el ensayo.Determinar la cantidad de agua requerida para el ensayo.Mezclar la muestra con el agua suficiente para obtener una mezcla húmeda y uniforme sin grumos.Se procede a colocar la muestra mezclada en el molde de compactación en cinco capas diferentes, las cuales serán compactadas mediante vibración. Enrasar la parte superior del molde con la regla metálica.

ENSAYOS DE LABORATORIO 29

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Determinar y registrar el peso del molde con la muestra húmeda compactada mediante vibración. Retirar el suelo del molde y determinar el contenido de humedad de las muestras representativas de unos 100 gr. Repetir el procedimiento anterior con un contenido de agua en suelo ligeramente mayor y así sucesivamente hasta que se hayan obtenido por lo menos cuatro puntos en la grafica de compactación.

Dibujar los resultados obtenido en la grafica

Cálculos

Compactación            Prueba Nº 1 2 3 4  Numero de capas   5 5 5 5  Numero de golpes   56 56 56 56  Peso suelo + molde (gr.)   5567 6472 7346 6758  Peso molde (gr.)   4582 4582 4582 4582  Peso suelo compactado (gr.)

  985 1890 2764 2176  

Volumen del molde (cm3)

  1796.432 1796.432 1796.432 1796.432  

Densidad humeda (gr/cm3)

  0.548 1.052 1.539 1.211  

             Humedad (%)            Tara Nº   1 2 3 3  Tara + suelo húmedo (gr.)

  394.70 368.50 387.40 478.50  

Tara + suelo seco (gr.)   371.00 333.50 356.40 446.20  Peso de agua (gr.)   23.70 35.00 31.00 32.30  Peso de tara (gr.)            Peso de suelo seco (gr.)   371.00 333.50 356.40 446.20  Humedad (%) 6.4 10.5 8.7 7.2  Densidad Seca (gr/cm3)   0.515 0.952 1.415 1.130  

             Máxima Densidad Seca (gr/cm3) : 1.415    

Optimo Contenido de Humedad (%) : 8.5      

ENSAYOS DE LABORATORIO 30

Page 31: informe suelos

6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 160.50

0.70

0.90

1.10

1.30

1.50

1.70

ENSAYO DE PROCTOR MODIFICADO

Humedad (%)

Den

sida

d se

ca (g

r/cm

3)

PANEL DE FOTOS:

ENSAYOS DE LABORATORIO 31

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ENSAYOS DE LABORATORIO 32