Manual de Laboratorio Suelos

8/13/2019 Manual de Laboratorio Suelos

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M A N U A L D E E N S A Y O S

D E L A B O R A T O R I O

D E S U E L O S

ING. RONALD BARRIENTOS PORCEL

L A P A Z B O L I V I A

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MUESTREO DE SUELOS

AASHTO T 2

1.- OBJETIVO:

Obtener la cantidad necesaria de suelo, en condiciones alteradas o inalteradaspara realizar ensayos de laboratorio.Este muestreo se debe realizar con personal tcnico especializad, objeto tomarmuestras representativas.

2.- EQUIPO DE LABORATORIO:

Picotas. Palas. Lonas. Bolsas de polietileno cerradas. Cocina de campo. Baadores. Parafina slida. Balanzas de campo. Badilejos. Marcadores

3.- TIPOS DE MUESTREO:

3.1. Pozos a cielo abierto ( para profundidades de hasta 5.0 m. )

3.2. Sondeos ( para profundidades mayores a 10.0 m. )

POZOS A CIELO ABIERTO.

Mtodo til para obtener muestras mas representativas, tanto inalteradas comoalteradas.

til hasta una profundidad mxima de 5.0 m.

4.- PROCEDIMIENTO:

4.1. Determinar el rea de excavacin.4.2. Excavar lo ms vertical posible.

4.3. El material excavado colocar perifricamente fuera del pozo.

4.4. Terminar la excavacin hasta la profundidad deseada.

4.5. Sacar el Perfil del subsuelo, midiendo los estratos de arriba hacia abajo.


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4.6. Para el muestreo, colocar una lona en la base del pozo, pegada a la paredde muestreo.

4.7. Excavar una canaleta de arriba hacia abajo, tomando la muestra de cadaestrato por separado.

4.8. Anotar la profundad y espesor de cada estrato.

4.9. Sacar las muestras individuales y prepararlas para el cuarteo.

SONDEOS.

Este mtodo se utiliza para obtener muestras de profundidades mayores a los 5.0m. ( 10.0 25.0 m ), para esto de deben utilizar equipos de perforacin tanto apercusin como a compresin hidrulica.

Los sondeos mayormente se los realiza en los estudios de geotcnia para el

diseo de puentes o para edificios donde se debern construir varios stanos.

5.- PROCEDIMIENTO:

5.1. Las muestras se las obtiene mediante tubos partidos diseadosadecuadamente.

5.2. Las muestras obtenidas son bastante reducidas.

5.3. En suelos granulares se llegan a distorsionar.

5.4. En suelos finos se pueden obtener muestras inalteradas.

6.- CANTIDADES MNIMAS NECESARIAS:

MATERIAL PESO MNIMO NECESARIO( TAMAO MXIMO ) ( KG )

3 90 mm. 653 75 mm. 602 63 mm. 452 50 mm. 401 37.5 mm. 301 25 mm. 25 19 mm. 15 12.5 mm. 103/8 9.5 mm. 5No.4 4.75 mm. 5No.10 2 mm. 5


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CUARTEO DE SUELOS

AASHTO T 248

1.- OBJETIVO:

Reducir las muestras de suelo a cantidades menores viendo que las mismas seanrepresentativas y lo ms homogneas posible.

Este cuarteo se lo debe realizar tanto en campo como en laboratorio

A .- EN CAMPO:


Balanzas de campo.

Lonas. Palas de punta cuadrada. Bolsas de polietileno cerrada. Marcadores

3.- PROCEDIMIENTO:

3.1. Colocar la lona ( de 2.0 x 2.0 m.) en el piso ( Horizontal ).3.2. Vaciar la muestra de suelo en la parte central, formando un cono.3.3. Para evitar la segregacin, aplanar la muestra, levantar la lona de cada

arista, hasta formar nuevamente un cono.

3.4. Aplanar el cono lo ms homogneo posible.3.5. Dividir con la pala de punta cuadrada en cuatro ( 4 ) cuadrantes iguales.3.6. Separar las dos ( 2 ) partes opuestas para los ensayos.

En algunos casos dos de las partes opuestas son utilizadas por losContratistas y las otras dos por el Consultor o Supervisor de la Obra.

B.- EN LABORATORIO:

Las muestras de suelo que son llevadas al Laboratorio, se las debe disponer sobrelonas y hacerlas secar al ambiente, hasta que se hallen en condicin de Humedadal ambiente ( Humedad Higroscpica )


Lonas. Cuarteador metlico de canales ( normalizado ). Paletas metlicas. Bandejas metlicas. Baadores.


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Bolsas de polietileno cerradas. Marcadores.

5.- PROCEDIMIENTO:

5.1. La muestra se debe hallar con un contenido de humedad al ambiente.

5.2. Depositar la muestra de suelo en la lona.

5.3. Colocar el cuarteador metlico ( adecuado ) sobre la lona con las vasijaslaterales.

5.4. Levantar con la paleta metlica una porcin de suelo y dejar caer sobre elcuarteador de canales en toda su extensin, hasta llenar las bandejaslaterales.

5.5. Separar una bandeja y la otra guardar en la bolsa.

5.6. Realizar este cuarteo las veces que sea necesaria, hasta obtener lacantidad representativa de muestra para el ensayo


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PORCENTAJE DE HUMEDAD NATURAL HIGROSCPICA

AASHTO T 265

1.- OBJETIVO:

Determinar el porcentaje de humedad contenida en los suelos, de la fraccin quepasa el tamiz N 10.


Pocillos Balanza de precisin de 5 kg. x 0.1 gr. de sensibilidad. Horno

3.- PROCEDIMIENTO:

3.1. Se pesa una cpsula, se numera y anota ( Pc ).

3.2. Se coloca la muestra de suelo natural hmedo 100 gr. aproximadamente enla cpsula y se pesa, obtenindose: suelo hmedo + cpsula ( P1).

3.2.* Se coloca la muestra de suelo secada al ambiente, 100 gr.aproximadamente en la cpsula y se pesa, obtenindose, suelo hmedo +capsula ( P1)

3.3 Se seca la muestra en Horno a una temperatura de 110 C, se saca y se

deja enfriar.

3.4. Se pesa y se tiene, suelo seco + cpsula ( P2).

3.5. Se resta ( P1P2 ) y se obtiene el peso del agua ( Pa ), se anota.

3.6. Calculamos el peso del suelo seco, restando ( P2Pc ), ( peso suelo Seco+ Cpsula ) ( peso cpsula ).

3.7. Determinamos el PORCENTAJE DE HUMEDAD NATURAL PORCENTAJE DE HUMEDAD HIGROSCPICA ( * ), dividiendo el peso

del agua ( Pa ) entre el peso del suelo seco ( Ps ) multiplicando por 100.

4.- FORMULAS:

% H = ( P1P2) x 100 / ( P2Pc )

% H = Pa x 100 / Ps


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GRANULOMETRA DE SUELOS

METODO POR TAMIZADO

AASHTO T 27

1.- OBJETIVO:

Determinar el tamao de las partculas de un suelo por tamizado, utilizando mallasde abertura cuadrada.

2.- MUESTRA:

2.1. La muestra de suelo debe estar en condicin de humedad secada alambiente ( humedad higroscpica )

2.2. Mediante el ensayo de cuarteo, se debe preparar una muestra de suelo deaproximadamente 5000 gr.

2.3. Se la debe disgregar en un molde metlico, a objeto de separar laspartculas finas adheridas a las gruesas.


* Serie de tamices ( 3 , 2 , 2, 1 , 1, , 3/8, No.4, No.10, No.40y No. 200 ).

* Baadores.

* Tamizador elctrico.* Balanza de 20 Kg. x 1.0 gr. de precisin* Balanza de 5 Kg. x 0.1 gr. de precisin.

4.- PROCEDIMIENTO:

4.1. Se debe tamizar sobre el tamiz No. 10, separando en 2 fracciones, lo queretiene y lo que pasa.

4.2. Se pesan ambas fracciones de suelo por separado.

5.- HUMEDAD HIGROSCPICA

Con 100 gr. de suelo secada al ambiente que pasa el tamiz No. 10, se determinael % DE HUMEDAD HIGROSCPICA.

% Hh = Pa x 100 / Ps


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6.- MUESTRA TOTAL SECA ( Pst )

6.1. Se pesa el agregado grueso retenido en el tamiz No. 10 y se anota ( AG ).

6.2. Se pesa el suelo que pasa el tamiz No. 10 hmedo y se anota ( Mh )

6.3. Se calcula pasa No. 10 seco, utilizando la siguiente frmula

Ms = ( Mh x 100 ) / 100 + % Hh.

6.4. Finalmente la MUESTRA TOTAL SECA ( Pst ) es la suma de la muestraseca ( Ms ) + la fraccin gruesa (AG) retenida en el tamiz No. 10.

6.5. Con este valor se procede al clculo de la granulometra de laFRACCIN GRUESA .

7.- TAMIZADO:

7.1. En la 1ra. Casilla se coloca en forma secuencial la serie de tamices que seutilizar, de acuerdo al tamao mximo del suelo.

7.2. Esta secuencia ser 2 , 2 , 1 , 1 , , 3/8 , No. 4 y No. 10.

7.3. El agregado que qued retenido en el tamiz No. 10, hacemos pasar porcada uno de los tamices anotados, este tamizado puede ser mecnico omanual.

7.4. Se pesa por separado el peso de las partculas retenidas en cada tamiz y

se anota, teniendo peso retenido en gr., ( en la segunda casilla ).

7.5. Pasamos a la casilla de ACUMULADOS.

7.6. Se anota primero, el retenido acumulado en peso, de cada fraccinacumulando. La sumatoria total debe ser la misma que anotamos como( AG ) agregado grueso retenido en No. 10.

7.7. Calculamos el % de retenido acumulado para cada tamiz, dividiendo el pesoretenido acumulado entre el peso total de la muestra seca ( Pst ) ymultiplicando por 100.

7.8. Finalmente calculamos el % que pasa del total, restando de 100 los %retenidos acumulados para cada tamiz, valores que van descreciendohasta el tamiz N 10.

8.- GRANULOMETRIA DEL MORTERO DE SUELO:

8.1. Se toma una fraccin de 100 gr. de suelo hmedo que pasa No. 10.


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8.2. Determinamos, pasa No. 10 seco, ( multiplicando el suelo hmedo x 100) y

dividiendo entre ( 100 + % Humedad higroscpica ).

8.3. Con este valor, de suelo seco que pasa No. 10 calculamos el tamizado dela fraccin fina.

9.- TAMIZADO DE LA FRACCIN FINA:

9.1. Se pesa una muestra de 100 gr. del suelo hmedo que pasa por el tamizNo. 10.

9.2. Se la lava sobre el tamiz No. 200, con un chorro de agua de grifo, hasta queel material retenido este limpio.

9.3. Se saca el material retenido en el tamiz No. 200, se deposita en una

cpsula, se decanta el material orgnico retenido con lavados sucesivos deagua.

9.4. La muestra limpia se la seca al horno a 110 C., se saca y enfra.

9.5. Se colocan los tamices No. 40 y No. 200, con tapa y base.

9.6. Se hace pasar la muestra seca por tamices No. 40 y No. 200, utilizando eltamizador elctrico por 5 minutos.

9.7 Se pesa el retenido en cada uno de ellos por separado y se anota.

9.8. Se pasa a la casilla de ACUMULADOS.

9.9. Se anota los pesos acumulados.

9.10. Se calcula el % de retenido acumulado, dividiendo el peso retenidoacumulado entre el peso seco retenido en No. 10 ( Ss. ) multiplicando por100 para cada tamiz.

9.11. Calculamos el % que pasa del mortero, restando de 100 los % de retenidoacumulado para cada tamiz.

9.12. Finalmente se calcula el % que pasa del total, multiplicando el % que pasadel mortero, por el ltimo % que pasa de la fraccin gruesa ( tamiz No. 10)y dividiendo entre 100, ( para los tamices No. 40 y No. 200 )


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CANTIDADES APROXIMADAS

DE MUESTRAS DE SUELOS

PARA ENSAYOS DE GRANULOMETRIA

1.- REPRESENTACION GRAFICA

Se llama tambin Curva Granulomtrica, se la grafica en base al anlisisgranulomtrico realizado.

2.- PROCEDIMIENTO:

2.1. Es una planilla semilogartmica.

2.2. En la parte superior de abscisas se hallan los tamices.

2.3. En la parte inferior de abscisas se hallan los tamaos para los diferentestamices.

2.4. En el lado izquierdo de las ordenadas, se tiene el % que pasa del total.

2.5. En base a cada tamiz, se anota el % que pasa y finalmente se grafica lacurva.

2.6. Para suelos granulares se debe anotar en ordenadas al 60 %, 30 % y 10%que pasa en la curva granulomtrica y determinar en abscisas ( parteinferior ) el tamao.

2.7. Con los valores obtenidos procedemos a calcular el Coeficiente deCurvatura ( Cc ) y el Coeficiente de Uniformidad ( Cu ).

Tamao Mximo Cantidad de Material en gr.2" 6000 6500

1 1/2" 4500 50001" 3000 3500

3/4" 2300 28003/8" 1200 1500

No. 4 500

No. 10 100


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4.4. Una vez que la muestra se halla dividida en 2 porciones se procede aefectuar el golpeteo, 2 golpes por segundo, y se va contando el nmero degolpes necesarios hasta que la muestra se junte en algn lugar 1.2 cm.,( 1 / 2 )

4.5. Se saca de la parte central una muestra de suelo y se coloca en un pocillo,

previamente pesado y se seca al horno, para determinar su % de humedad.

4.6. El paso 4 y 5 de realiza con 3 a 4 muestras con diferentes contenidos dehumedad que nos deben dar golpes en rangos de 1 a 10; 11 a 20 y de 21 a30.

4.7. Con los 3 datos de % de humedad y el nmero de golpes para cadaensayo, se grafica una recta en una escala semi logartmica., enordenadas va el % de humedad y en abscisas el No. de golpes.

4.8. A los 25 golpes se corta la recta y se determina el % de humedad, el cual

se reporta como LIMITE LIQUIDO.

4.9. Cuando los puntos no se hallan sobre la recta, se debe verificar por frmula:

LL = % H x ( N / 25 ) 0.121

N = Nmero de golpes en el ensayo% H = % de humedad que da en el ensayo.

4.10. Esta verificacin por frmula no debe variar en +0 .5 del Lmite LquidoPromedio. Caso contrario se elimina el punto que vare o se repite el

ensayo.


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LIMITES DE CONSISTENCIA

LIMITE PLASTICO e INDICE DE PLASTICIDAD

AASHTO T 90

1.- OBJETIVO:

Determinar el % de humedad de un suelo que se halla en estado de ConsistenciaPlstica o semislido.


* Vidrio esmerilado.* Vasijas.* Esptula.

* Vasija de porcelana.* Perilla de goma para agua.* Horno.* Balanza de precisin de 400 gr. x 0.01 gr. de aproximacin.* Toallas.

3.- MUESTRA:

3.1. Se prepara una muestra de suelo de aproximadamente 200 gr. que pasepor el tamiz No. 40.

3.2. Se deposita en la capsula de porcelana y se aade agua destilada.

3.3. Con la esptula se mezcla hasta formar una pasta plstica similar a laplastillina.

3.4. Se deposita en un conservador de humedad, o en una bolsa plstica por 12a 24 hs., en reposo.

4.- PROCEDIMIENTO:

4.1. El vidrio esmerilado o superficie absorbente se debe hallar completamente

limpio.

4.2. Con la pasta se deben realizar 5 a 8 cilindros pequeos de 3 cm. dedimetro.

4.3. Si llega al espesor de 3 cm. y se rompe, tiene poca humedad y se debeaumentar agua.


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4.4. Por el contrario se forman los cilindros mas delgados, se tiene exceso deagua, se debe aumentar suelo seco.

4.5. Lo ideal es que al llegar al espesor de 3 cm. se verifique que se estnformando pequeas grietas.

4.6. Se juntan los 5 a 8 choricitos, se corta las partes externas con la esptulade ambos lados y se divide la muestra en 2 porciones.

4.7. Cada porcin se deposita en una cpsula previamente pesada, se seca alhorno y se determina su % de humedad.

4.8. La media de ambos resultados se reporta como LIMITE PLASTICO.

4.9. La variacin entre los 2 resultados no debe ser mayor a 0.2, caso contrariose debe repetir el ensayo.

5.- DETERMINACION DEL INDICE DE PLASTICIDAD:

5.1. Se debe conocer el Lmite Lquido ( LL )

5.2. Se debe conocer el Lmite Plstico ( LP )

5.3. Se calcula el Lmite Plstico ( IP )

IP = LL LP

5.4. En caso que el suelo no tenga ( LL ) ; ( LP ) o ambos; el ndice Plstico

( IP ) se reporta como NO PLASTICO.


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GRAVEDAD ESPECFICA DE SUELOS

METODO DEL PICNOMETRO

AASHTO T 100

1.- OBJETIVO:

Determinar la Gravedad Especfica (Peso Especfico) del suelo, de la fraccin fina( pasa tamiz No. 10 )


Picnmetro calibrado. Vasijas. Recipiente de vidrio para agua. Embudo de vidrio de cuello largo. Papel absorbente. Balanza de 5 Kg. x 0.1 gr. de precisin. Horno. Termmetro. Perilla de goma para agua. Varilla de alambre inoxidable.

3.- PROCEDIMIENTO:

3.1. Se debe contar con un picnmetro de una capacidad de 100, 500 1000cc.

3.2. Cada Picnmetro debe estar debidamente calibrado para variastemperaturas y contar con sus propias curvas de calibracin.

3.3. Se separa unos 120 gr. de suelo hmedo que pasa el tamiz No. 10.

3.4. Se hace secar al horno a una temperatura de 110 C., si contiene suelovegetal a 60 C., se saca y se deja enfriar.

3.5. Se pesa 50 o 100 gr. de suelo seco, de acuerdo a la capacidad delpicnmetro.

3.6. Se procede al ensayo, numerando la muestra y registrando el No. delPicnmetro.

3.7. Se anota la temperatura del agua destilada que se esta utilizando, la cualdebe estar de 18 a 22 C preferentemente.


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3.8. Se pesa el picnmetro + agua ( a ) en gr. o se saca este valor de la curva

de calibracin.

3.9. Se pesa la muestra de suelo seco ( Ps ) en gr. y se anota ( b ).

3.10. Se suma a + b = d

3.11. Se vaca el agua destilada del picnmetro hasta un tercio de su capacidad,se limpia el cuello del picnmetro con la varilla envuelta con papelabsorbente.

3.12. Se vaca el suelo seco en el picnmetro utilizando el embudo de vidrio, seinclina 45 y se hace girar por 5 minutos, para eliminar las burbujas de aireinternas.

3.13. Se llena el Picnmetro con agua destilada hasta su marca de registro,

utilizando la perilla de goma con agua destilada, lavando el cuello delpicnmetro.

3.14. Se elimina el suelo vegetal, utilizando la varilla envuelta con papelabsorbente.

3.15. Se pesa el picnmetro + muestra + agua destilada y se anota ( c ).

3.16. Determinamos el volumen de las partculas de suelo slido ( Vs ), restandodc.

3.17. Determinamos la GRAVEDAD ESPECFICA ( Peso especfico ) del suelo( G ), dividiendo el peso del suelo seco ( Ps ) entre el volumen de losslidos (Vs).

3.18 Si el ensayo se realiz a una temperatura diferente a los 20 C, se anota elfactor de correccin ( K ) a la temperatura de ensayo.

3.19. Se calcula el valor real de la GRAVEDAD ESPECIFICA ( PESOESPECIFICO) para 20 C, multiplicado el valor inicial del Pe ( G ), por elfactor de correccin ( K ).

4.- FORMULAS:

G = Ps / Vs ; G 20 C = G x K

P.s. = Peso suelo seco K = Factor de correccin

V.s. = Volumen de slidos G = Gravedad especifica


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GRAVEDAD ESPECFICA DE SUELOS( PESO ESPECFICO )

METODO DEL CESTO

AASHTO T 85

1.- OBJETIVO:

Determinar la Gravedad especfica ( Peso especfico ) de la fraccin gruesa delsuelo ( AG ) retenida en el tamiz No. 10.


Tamiz de 3/8. Horno. Baadores. Balanza de 20 Kg. x 1.0 gr. de precisin. Cesto para ensayo. Recipiente para agua. Termmetro.

3.- PROCEDIMIENTO:

3.1. Se debe tener una muestra de suelo granular retenida en el tamiz de 3/8de aproximadamente 5000 gr., limpio, previamente se lava y se hace secaren horno a una temperatura de 110 C., se saca y se deja enfriar.

3.2. Se anota el No. de muestra.

3.3. Se toma la temperatura del agua en el tanque, se debe tratar de mantenerla misma a 20 C.

3.4. Se pesa el suelo seco ( Ps ) en gr. y se anota ( a )

3.5. Se introduce al cesto y se pesa sumergido en agua ( b ) en gr.

3.6. Se saca la muestra y se pesa el cesto sumergido ( c ) en gr.

3.7. Se determina el peso de la muestra sumergida en agua en gr., restando(cesto + muestra sumergida en agua) (peso del cesto sumergido) y seanota ( d ) = bc


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3.8. Determinamos el volumen de los slidos ( Vs ), restando del peso de lamuestra seca ( a ), el peso de la muestra sumergida ( d ) ; dato que seregistra en cc. Vs = ad

3.9. Calculamos la GRAVEDAD ESPECFICA ( peso especfico ) de la muestrade suelo seco ( AG ), dividiendo, el peso del suelo seco ( a ) entre el

volumen de las partculas ( Vs ).

4.- FRMULAS:

G = a / ( ad ) ; G = Ps / Vs

G = Gravedad Especfica

a = Peso del suelo seco ( Ps ), partculas granulares retenidas en eltamiz de 3/8

Vs = Volumen de las partculas slidas.

5.- NOTA:

5.1. Primero, se determin la Gravedad Especfica de la fraccin fina del suelo( pasa No. 10 )

5.2. Segundo, se determin la Gravedad Especfica de la fraccin granular delsuelo ( retenido en No. 10 )

5.3. En base a la granulometra del suelo, cada Gravedad especfica

determinada, se multiplica por el porcentaje que pasa y retiene el tamiz No.10.

5.4. Finalmente se determina el valor real de la GRAVEDAD ESPECIFICA OPESO ESPECIFICO DEL SUELO en general, sumando los parciales de( 5.3 )


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PESO UNITARIO Y % DE VACIOS EN SUELOS

ASSHTO T 19

1.- OBJETIVO:

Determinar el Peso Unitario ( Peso / Volumen ) de los suelos y el % de vacos delmismo, en condicin de secado al Ambiente


Recipientes metlicos normalizados. Varilla metlica de 1.6 cm. de dimetro por 60 cm. de longitud. Baadores. Balanza de 50 Kg. y 1.0 g. de precisin. Regla metlica.

Brocha.

3.- PROCEDIMIENTO:

3.1. Se debe contar con una cantidad suficiente de suelo, de acuerdo alvolumen del recipiente, en condicin de secado al ambiente.

3.2. Los recipientes de acero inoxidable son normalizados, y deben estardebidamente calibrados, es decir se debe conocer su peso (Kg.) y suvolumen (dm3).

Existen dos mtodos de ensayo, el primero es el Peso Unitario Suelto, y elsegundo es el Peso Unitario Varillado.

4.- PESO UNITARIO SUELTO:

4.1. Se debe ir vaciando el suelo al recipiente lentamente desde una altura de5.0 cm. por encima del borde superior del recipiente, hasta llenarlocompletamente, dejando una porcin por encima del recipiente.

4.2. Se enrasa y nivela lentamente con una regla metlica hasta llegar al bordesuperior del molde.

4.3. Se limpia con la brocha el agarrador del recipiente.

4.4. Se pesa el recipiente + suelo ( Kg.)

4.5. Al peso anterior se resta el peso del molde ( ya conocido ), y se tiene elpeso del suelo suelto.


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4.6. Como anteriormente ya calibramos el recipiente, se conoce su volumen endm3.

4.7. Finalmente, dividimos el peso del suelo suelto entre el volumen delrecipiente y tenemos, el PESO UNITARIO SUELTO DEL SUELO( Kg. / dm3 )

5.- PESO UNITARIO VARILLADO:

5.1. Marcamos interiormente el recipiente en 3 partes ( con un marcador decolor )

5.2. Vaciamos el suelo desde una altura de 5.0 cm. por encima del bordesuperior del recipiente, hasta llegar a 1/3 de su capacidad ( marcado ).

5.3. Se procede al varillado, dando 25 golpes con la varilla de acero a lamuestra depositada en el recipiente, sin llegar al fondo del mismo.

5.4. Se vaca la segunda capa de suelo, hasta llegar a 2/3 de la capacidad delrecipiente.

5.5. Se procede al 2do. varillado del suelo, dando otros 25 golpes, cuidando quela penetracin solo afecte al espesor del suelo colocado.

5.6. Colocamos la tercera capa de suelo por encima del borde superior delrecipiente, formando un cono.

5.7. Comenzamos el compactado, dando los ltimos 25 golpes con la varilla.

5.8. Enrasamos y nivelamos la muestra, hasta el tope del recipiente.

5.9. Se limpia con la broca el agarrador del recipiente.

5.10. Pesamos la muestra de suelo varillado + recipiente.

5.11. Descontamos al peso anterior, el peso de recipiente ( Calibrado ), y se tieneel peso del suelo varillado.

5.12. Conociendo el volumen del recipiente, dividimos el peso del suelo varillado

entre el volumen del recipiente, y se tiene el PESO UNITARIO VARILLADODEL SUELO ( kg. / dm3).

Para el Informe Final, reportamos los dos Pesos Unitarios y el promedio de losmismos.


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6.- CONTENIDO DE VACIOS:

% Vacos = (( A x W ) B ) x 100 / ( A x W )

A = Gravedad Especfica general del suelo

B = Peso Unitario del Suelo ( Suelto o Varillado )

W = Peso Unitario del Agua ( 1.0 Kg. / dm3 )


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LMITES DE CONTRACCIN

AASHTO T 92

1.- OBJETIVO:

Determinar las siguientes caractersticas de los suelos:

A.- Contenido de Humedad:A una muestra de suelo seco, se debe aadir agua hasta llegar a unporcentaje de Humedad igual al de su Lmite Lquido.

B.- Lmite de Contraccin:Contenido se agua mxima calculada, en la cual una reduccin de una

cantidad de agua, no cambiar el volumen de la masa slida

C.- Relacin de Contraccin:Es la relacin entre un volumen dado y el cambio correspondiente de aguapor encima del lmite de contraccin.

D.- Cambio Volumtrico:Es la disminucin del volumen de la masa de suelo, correspondiente alcontenido de agua que se reduce en un porcentaje dado al del lmite decontraccin.

D.- Contraccin Lineal:Es la disminucin de una porcin de masa de suelo cuando el aguacontenida, se reduce en un porcentaje dado al del lmite de contraccin.


Tamiz No. 40. Pocillo de porcelana. Esptula. Perilla de agua. Horno elctrico. Pocillo metlico ( Monel ). Balanza de precisin a 0.01 gr. Mercurio metlico. Probeta graduada de 250 cc. Plantilla acrlica con 3 puntas. Recipiente de vidrio. Recipiente con agua destilada


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3.- PROCEDIMIENTO:

3.1. Preparar una porcin de muestra de suelo que pase por tamiz No. 40.

3.2. La muestra de 50 gr. aproximadamente se debe secar al horno a 110 C + -5 C 60 C si contiene material vegetal.

3.3. Al suelo seco aadir la cantidad de agua necesaria, para que la muestratenga un contenido de Humedad igual o ligeramente superior al de suLmite Lquido, si el suelo contiene materia orgnica, este % debe sermayor al 10 %.

3.4. En el pocillo de porcelana mezclar con la esptula el suelo seco con aguadestilada hasta formar una masa pastosa uniforme.

3.5. Al pocillo metlico ( Monel ) limpio, se debe colocar una capa delgada devaselina, para evitar que la muestra de suelo se pegue.

3.6. Llenar un tercio de su volumen y golpear sobre una superficie firme plstica( papel secante, toalla, etc.) de modo que la masa de suelo se deposite entodo el pocillo.

3.7. Colocar una segunda porcin (2/3) y proceder de igual forma al golpeteo, demodo que las burbujas de aire que contenga salgan de la masa de suelo.

3.8. Llenar el pocillo por encima de su borde superior y golpear nuevamente.

3.9. El suelo excedente eliminar, enrasando con la esptula cuidadosamente,

limpiar los bordes del pocillo y eliminar toda partcula de suelo adherida.

3.10. Pesar el pocillo + suelo hmedo.

3.11. Secar al horno a 110 C + - 5 C.

3.12. Pesar el pocillo + suelo seco.

3.13. Determinar el % de Humedad, como se indic debe ser igual o ligeramentesuperior al de su Lmite Lquido.

3.14. Determinar los volmenes hmedo y seco del suelo.

3.15. En el pocillo de porcelana introducir el pocillo metlico ( Monel ), llenar conmercurio hasta el tope, enrasar con la plantilla de 3 puntas hasta eliminartodo el mercurio excedente, limpiar el excedente vaciando a su recipiente.

3.16. Vaciar el mercurio del pocillo ( Monel ) en un frasco de vidrio calibrado ypesar ( envase + mercurio, restar el peso del envase y se tendr el peso del


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mercurio, dividir entre su densidad = 13.54 gr./ cc. y se tendr el volumendel envase ), que ser el volumen del suelo hmedo ( Vh ).

3.17. Con la pastilla de suelo seco, determinar el volumen del suelo seco ( Vs ).

3.18. En el pocillo de porcelana, introducir el recipiente de vidrio, llenar con

mercurio y eliminar el excedente usando la plantilla de 3 puntas, vaciar a surecipiente.

3.19. Colocar la pastilla de suelo seco encima del recipiente de vidrio conmercurio y presionar suavemente con la plantilla de tres puntas hastaintroducir la totalidad de la pastilla.

3.20. El mercurio desplazado, se pesa en el frasco de vidrio graduado y seanotar el volumen de suelo seco ( Vs ), de la misma manera que seprocedi para el clculo del volumen hmedo.

3.21. Con todos estos datos se calcular los NDICES DE CONTRACCIN.

3.22. En el formulario de ensayo de debe anotar el Lmite Lquido ( LL ) y elLmite Plstico ( LP ) del suelo ensayado, determinados anteriormente.

4.- FORMULAS :

PORCENTAJE DE HUMEDAD ( % H ); % H = ( Pa / Ps ) x 100

LMITE DE CONTRACCIN ( LC ) LC = H( VhVs ) / Ps x 100

RELACIN DE CONTRACCIN ( RC ); RC = Ps / Vs

CONTRACCIN VOLUMTRICA ( CV ); CV = ( HLC ) RC

CONTRACCIN LINEAL ( CL ); CL = 100 ( 1 3 100 )

CV + 100

NDICE DE CONTRACCIN ( I C ); I C = LPLC


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COMPACTACION PROCTOR MODIFICADO

ASSHTO T 180

1.- OBJETIVO:Este ensayo tiene por objetivo el determinar la relacin entre la Densidad Seca desuelos compactados vs. % de Humedad.

2.- METODOS:

METODO A Molde de 10 cm. ( 4 ) de dimetro; suelo pasa No. 4;25 golpes por capa; 5 capas.

METODO B Molde de 15 cm. ( 6 ) de dimetro; suelo pasa No. 4;

56 golpes por capa; 5 capas.METODO C Molde de 10 cm. ( 4 ) de dimetro; suelo pasa ;

25 golpes por capa; 5 capas.

METODO D Molde de 15 cm. ( 6 ) de dimetro; suelo pasa ;56 golpes por capa; 5 capas.

3.- PESO DE LA MUESTRA:

Se debe preparar mnimo 4 muestras para el ensayo; de 4.5 Kg. c / u para moldesde 10 cm. ( 4 ) de dimetro, y 6.5 Kg. c / u para moldes de 15 cm.( 6 ) dedimetro.

Si se trata de suelos granulares, la fraccin ( en peso ) retenido en el tamiz de ,se debe compensar con un peso igual de material que pasa el tamiz de yretiene el No. 4, este material de compensacin, se realiza aparte con otra fraccinde muestra.

4.- HUMEDAD INICIAL:

Se debe comenzar con un 4 % de humedad para suelos granulares y con un 7 %para suelos finos, luego en base al peso total de muestra, aumentar 2 % paracada molde.


Molde de 10 cm. ( 4) de dimetro, con collarn. Molde de 15 cm. ( 6) de dimetro, con collarn. Pisn de 4.54 Kg., ( 10 Lb. ) Batea.


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Baadores. Pocillos. Cilindros graduados de vidrio o plstico. Horno. Balanza de 20 Kg. x 1.0 gr. de precisin. Guantes de goma. Tamices de y No.4. Extractor de muestras. Badilejos.

6.- PROCEDIMIENTO:

6.1. Pesar 4 porciones de suelo de 4.5 Kg. c/u ( molde de 10 cm. ( 4 ) dedimetro ).Pesar 4 porciones de suelo de 6.5 Kg. c/u ( molde de 15 cm. ( 6 ) dedimetro ).

6.2. Si se trata de suelos granulares, compensar el material retenido en poruna porcin igual de material que pasa y retiene No.4.

6.3. De acuerdo al mtodo elegido, determinar primero el peso ( Kg. ) y volumen( dm3 ) del molde ( previamente calibrado ), el No. de capas ( 5 ) y el No. degolpes por capa ( 25 56 ).

6.4. Vaciar la 1ra. muestra en la batea y formar una fosa cnica.

6.5. Vaciar el volumen de agua determinada en cc.

6.6. Haciendo uso de los guantes de goma, mezclar manualmente en formauniforme la muestra de suelo con el agua.

6.7. Sacar una porcin suelo hmedo, pesar, secar al horno y determinar su %de Humedad ( % h ), ( procedimiento ya conocido ).

6.8. Se procede a compactar la muestra de suelo hmedo, vaciar hasta 1/5 delvolumen del molde con collarn, compactar con el pisn de 4.54 Kg. (10 lb.)de una altura de cada de 45.7 cm. ( 18) con el No. de golpes determinado( 25 56 ).

6.9. Vaciar la 2da. muestra hasta 2/5 del volumen y compactar, proseguir deeste modo hasta la 5ta. Capa con las porciones de suelo hmedo, hastacasi el volumen total del molde ms collarn.

6.10. Sacar el collarn con cuidado.

6.11. Enrasar con los badilejos y la regla metlica el suelo excedente, hastallegar al nivel superior del molde.


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6.12. Pesar, suelo hmedo mas molde.

6.13. Al peso anterior restar el peso del molde y se tendr el peso del suelohmedo ( Psh ).

6.14. El peso suelo hmedo ( Psh ) en Kg., dividir entre el volumen del molde( dm3 ). ya determinado y se tiene la DENSIDAD DEL SUELO HUMEDO( Dsh ) en Kg. / dm3.

6.15. De acuerdo con 6.7. se determin el % de humedad ( % h ), con unaporcin de suelo.

6.16. Se determina la DENSIDAD SECA DEL SUELO ( Dss ) en Kg. / dm3.

Dss = ( Dsh x 100 ) / ( 100 + % h )

6.17 Se incrementa el volumen de agua en 2 % a c / u, para tener 4 o 5 puntoscon densidades diferentes.

6.18. Se debe verificar de contar mnimo con 2 puntos de subida y 2 puntos debajada en las densidades.

7.- GRAFICO:

7.1. En una escala de coordenadas preestablecidas, de acuerdo a losresultados obtenidos graficar la CURVA DE COMPACTACION.

7.2. En abscisas se colocan los % DE HUMEDAD y en ordenadas los valoresde las DENSIDADES SECAS del Suelo.

7.3. Se traza una curva parablica que intercepten los puntos graficados.

7.4. En la grfica, se traza una lnea paralela a las abscisas en el puntosuperior, hasta cortar en ordenadas y este valor se reporta como laDENSIDAD MAXIMA DEL SUELO SECO, del punto superior bajar unalnea perpendicular hasta llegar a las abscisas y se determina el valor delPORCENTAJE DE HUMEDAD OPTIMO.

7.5. Se debe dibujar paralela a la lnea de bajada de la compactacin laCURVA DE SATURACION.

7.6. Para ello se debe determinar primero la GRAVEDAD ESPECFICA delsuelo.


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COMPACTACION PROCTOR NORMAL

ASSHTO T 99

1.- OBJETIVO:

Este ensayo tiene por objetivo el determinar la relacin entre la Densidad Seca desuelos compactados vs. su % de humedad.

2.- METODOS:

METODO A Molde de 10 cm. ( 4 ) de dimetro; suelo pasa No. 4;25 golpes por capa; 3 capas.

METODO B Molde de 15 cm. ( 6 ) de dimetro; suelo pasa No. 4;56 golpes por capa; 3 capas.

METODO C Molde de 10 cm.( 4 ) de dimetro; suelo pasa ;25 golpes por capa; 3 capas.

METODO D Molde de 15 cm. ( 6 ) de dimetro; suelo pasa ;56 golpes por capa; 3 capas.

3.- PESO DE LA MUESTRA:

Se debe preparar mnimo 4 muestras para el ensayo; de 4.5 Kg. c / u para moldesde 10 cm. ( 4 ) de dimetro y 6.5 Kg. c / u para moldes de 15 cm. ( 6 ) dedimetro.

Si se trata de suelos granulares, la fraccin (en peso) retenida en el tamiz de ,se debe compensar con un peso igual de material que pasa el tamiz de yretiene el tamiz No. 4, este material de compensacin se lo prepara aparte conotra fraccin de muestra.

4.- HUMEDAD INICIAL:

Se debe comenzar con un 4 % de Humedad para suelos granulares y con un 7%con suelos finos, en base al peso total de muestra, posteriormente aumentar 2 %para cada molde.


* Molde de 10 cm. ( 4) de dimetro, con collarn.* Molde de 15 cm. ( 6) de dimetro, con collarn.* Pisn de 2.5 Kg. ( 5 Lb.)


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* Batea.* Baadores.* Pocillos.* Cilindros graduados de vidrio o plstico.* Horno.* Balanza de 20 Kg. x 1.0 gr. de precisin.

* Guantes de goma.* Tamices de y No.4.* Extractor de muestras.* Badilejos

6.- PROCEDIMIENTO:

6.1. Pesar 4 porciones de suelo de 4.5 Kg. c/u, para moldes de 10 cm. ( 4) dedimetro.Pesar 4 porciones de suelo de 6.5 Kg. c/u, para moldes de 15 cm. ( 6 )dedimetro.

6.2. Si se trata de suelos granulares, compensar el material retenido en el tamizde por una porcin igual dematerial que pasa el tamiz de y retieneel No. 4.

6.3. De acuerdo al mtodo elegido, determinar primero el peso ( Kg. ) y volumen( dm3 ) del molde ( previamente calibrado ), el No. de capas ( 3 ) y el No. degolpes por capa ( 25 56 ).

6.4. Vaciar la 1ra. muestra en la batea y formar una fosa cnica.

6.5. Vaciar la cantidad de agua determinada en cc.

6.6. Haciendo uso de los guantes de goma, mezclar manualmente en formauniforme la muestra de suelo con el agua.

6.7. Sacar una porcin suelo hmedo, pesar, secar al horno y determinar su %de humedad ( % h ), ensayo ya conocido.

6.8. Se procede a compactar la muestra de suelo hmedo, vaciar hasta 1/3 delmolde con collarn, compactar con el pisn de 2.5 Kg. ( 5 lb. ), de una alturade cada de 30.5 cm. ( 12 ),con el No. de golpes determinado ( 25 56 ).

6.9. Vaciar la 2da. muestra hasta 2/3 del volumen y compactar, proseguir hastala 3ra. porcin de suelo hmedo, hasta casi el volumen total del molde mascollarn.

6.10. Sacar el collarn con cuidado.


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6.11. Enrasar con los badilejos y con la regla metlica el suelo excedente, hastallegar al nivel superior del molde.

6.12. Pesar el suelo hmedo mas molde.

6.13. Al peso anterior restar el peso del molde y se tendr el peso del suelo

hmedo ( Psh ).

6.14. Determinar la DENSIDAD DEL SUELO HUMEDO ( Dsh ) en Kg./ dm3,dividiendo el peso del suelo hmedo ( Psh ) entre el volumen del molde.

6.15. De acuerdo con el punto 6.7, se determin el Porcentaje de Humedad( % h ) con una porcin de suelo.

6.16. Finalmente se determina la DENSIDAD SECA DEL SUELO ( Dss. ) enKg. / dm3.

Dss = ( Dsh x 100 ) / ( 100 + % h )

6.17. Se Incrementan la cantidad de agua en 2 % para c / u de las muestras, yse determinan 4 5 puntos de densidades diferentes.

6.18. Se debe verificar de contar mnimo con 2 puntos de subida y 2 puntos debajada de las densidades.

7.- GRAFICO:

7.1. En una escala de coordenadas preestablecidas de acuerdo a los resultadosobtenidos graficar la CURVA DE COMPACTACION.

7.2. En abscisas se colocan los % DE HUMEDAD y en ordenadas los valoresde las DENSIDADES SECAS del Suelo.

7.3. Se traza una curva parablica que intercepten los puntos graficados.

7.4. En la grfica se traza una lnea paralela a las abscisas en el punto superiorde la curva, hasta cortar en ordenadas, ese dato resulta ser la DENSIDADMAXIMA SECA, del punto superior de la curva bajar una lneaperpendicular hasta llegar a las abscisas y ese punto llega a ser elPORCENTAJE DE HUMEDAD OPTIMA.

7.5. Se debe dibujar paralela a la lnea de bajada de la compactacin laCURVA DE SATURACION.

7.6. Para ello se debe determinar primero la GRAVEDAD ESPECFICA delsuelo.


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DENSIDAD EN SITIO

METODO DEL CONO DE ARENA

AASHTO T 191

1.- OBJETIVO:

Determinar la Densidad y el % de Humedad del suelo natural o de un estrato desuelo previamente compactado.

2.- MATERIAL:

Se debe utilizar una arena cuarzosa ( Arena de Ottawa ) de caractersticasredondeadas:

Tamiz % RetenidoNo. 16 0

No. 30 0 4No. 50 76 77No. 100 96 100


Frasco con cono. Base hueca de 15 cm. ( 6) de dimetro. Clavos. Cincel. Brocha. Cuchara. Baador. Pocillos. Combo. Balanza de 20 Kg. x 1.0 gr. de precisin. Horno.

A) CALIBRACION DEL APARATO

Antes de iniciar el ensayo, se debe primero calibrar el frasco con cono, siguiendo

los siguientes pasos:4.- PROCEDIMIENTO:

4.1. Peso aparato + agua ( a ) Kg.

4.2. Peso aparato ( b ) Kg.

4.3. Peso agua ( c ) = ab Kg.


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4.4. Volumen frasco y tapa ( d ) = c

4.5. Peso aparato + arena seca ( e )

4.6. Peso aparato ( f ) = b

4.7. Peso arena seca ( g ) = ef

4.8. DENSIDAD ARENA SECA ( h ) = g / d

4.9. Peso aparato + arena seca ( i ) = e

4.10. Peso aparato + arena ( despus de llenar embudo ) ( j )

4.11. Peso arena seca para llenar embudo ( k ) = ij

B) ENSAYO EN SITIO:

5.- PROCEDIMIENTO:

5.1. Limpiar y nivelar el sector donde se realizar el ensayo, de modo que laplancha no quede suspendida en ningn lugar.

5.2. Colocar placa perforada, asegurar con clavos los 4 costados.

5.3. Excavar con el cincel y el combo + o12 cm. de profundidad.

5.4. Colocar la muestra excavada en bolsa ( a la sombra ).

5.5. Limpiar fondo y paredes con brocha y sacar con cuchara resto de suelosuelto y colocar en la bolsa.

5.6. Pesar suelo hmedo excavado.

5.7. Llenar el envase con cono de arena, por cada libre.

5.8. Pesar el aparto + arena., con el grifo cerrado.

5.9. Colocar equipo invertido sobre plancha hueca y abrir el grifo de salida de laarena, por cada libre.

5.10. Una vez que se vea que ya no cae arena, cerrar el grifo.

5.11. Pesar aparato + resto de arena que queda en el frasco.


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F) DETERMINACION DE LA DENSIDAD:

9.- PROCEDIMIENTO:

9.1. DENSIDAD DEL SUELO HUMEDO ( w ) = o / v ( peso suelo hmedo

retirado del hoyo / volumen del hoyo)

9.2. DENSIDAD DEL SUELO SECO ( x ) = p / v ( peso suelo secoretirado del hoyo / volumen del hoyo ), para verificacin de estratoscompactados.

9.3. Se anota la Densidad Mxima Seca y el % de Humedad Optima del ensayode compactacin de laboratorio.

9.4. Se determina la relacin de la Densidad en Sitio x 100 entre la Densidad deLaboratorio

% COMPACTACION = Dss ( en sitio) x 100Dss ( laboratorio )


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DENSIDAD EN SITIO

METODO DEL VOLUMENOMETRO

AASHTO T 205

1.- OBJETIVO:

Determinar la Densidad y el % de Humedad en suelos finos, en condicionesnaturales o como estratos compactados.


Base perforada de 10 cm., ( 4 ) de dimetro. Volumenmetro calibrado en dm 3 cm 3 Clavos Cincel. Brocha. Cuchara. Baador. Pocillo. Combo. Balanza de 20 Kg. x 1.0 gr. de aproximacin. Horno.

3.- PROCEDIMIENTO:

3.1. Limpiar y nivelar el sector donde se realizar el ensayo.3.2. Colocar placa perforada y asegurar con clavos.

3.3. Excavar con el cincel y el combo + 12 cm. de profundidad.

3.4. Colocar la muestra excavada en una bolsa o recipiente a la sombra.

3.5. Limpiar el fondo y las paredes con la brocha y sacar con la cuchara el restode suelo excavado.

3.6. Pesar el suelo hmedo excavado.3.7. Colocar el volumenmetro lleno de agua sobre la plancha.

3.8. Leer la lectura inicial del nivel de agua en el volumenmetro.

3.9. Abrir grifo de salida.

3.10. Leer la lectura final del nivel de agua en el volumenmetro.


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3.11. Cambiar la perilla de posicin y llenar nuevamente el volumenmetro.

3.12. Con una fraccin de la muestra excavada, determinar su % DE HUMEDAD.

3.13. La diferencia de la lectura inicial lectura final, nos da el VOLUMEN DEL

HUECO.

3.14. Determinamos la DENSIDAD HUMEDAD HUMEDA DEL SUELO.

Dhs = Psh / Vol.

3.15. Finalmente determinamos la DENSIDAD SECA DEL SUELO.

Dss = Psh x 100100 + % H

3.16. Si el ensayo se realiz sobre un estrato compactado, en base a lacompactacin de laboratorio y las densidades de en sitio, se determina el %de compactacin y el % de humedad que tiene el estrato.


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GRANULOMETRA DE LAS PARTCULAS DEL SUELOPOR HIDROMETRA

AASHTO T 88

1.- OBJETIVO:

Determinar el tamao de las partculas finas de un suelo, por medio de un procesode sedimentacin.

Para poder realizar el ensayo, previamente se debe contar con la siguienteinformacin:

Planilla de calibracin del Hidrmetro 152 H, con datos de Lectura ( R ) yprofundidad efectiva ( L ).

Planilla de Pesos especficos de 2.60 a 2.80 vs. Factor ( K ). Planilla de Pesos especficos vs. coeficiente ( a ). Planilla de factores de correccin por temperatura de 10 C a 30 C.


Hidrmetro 152 H. Vasos de precipitacin de 6001000 cc. Tubos graduados de vidrio de 1000 cc. Termmetro de 10 C30 C. con divisiones de 0.2 C. Balanza de precisin a 0.01 gr. Horno.

Batidora elctrica, con vaso de dispersin. Bao Maria. Cronmetro.

3.- PROCEDIMIENTO:

3.1. Pesar 50 gr. de suelo hmedo fino ( pasa tamiz No. 10 )

3.2. Secar al horno a 110 C. de temperatura.

3.3. Anotar el Peso del Suelo Seco ( Wo )

3.4. Determinar el % de Humedad.

3.5. La fraccin de Suelo Seco ( Wo ), depositar en un vaso de precipitacin.

3.6. De acuerdo al producto qumico utilizado como agente dispersante, ennuestro caso el Hexamatafosfato de Sodio, preparar primeramente lasolucin, disolviendo 45.7 gr. del agente dispersante en 1000 cc. de aguadestilada.


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3.7. Vaciar el suelo en el vaso de precipitacin con 125 cc. con la solucin

preparada, y dejar en reposo por 12 horas mnimo.

3.8. Remover el contenido del vaso de precipitacin y vaciar en el vaso dedispersin de la batidora, lavando el vaso de precipitacin con agua

destilada.

3.9. Batir por espacio de 60 segundos.

3.10. Vaciar el contenido del vaso de dispersin en un tubo graduado de 1000 cc.lavando con agua destilada.

3.11. Completar a 1000 cc. el tubo graduado, con agua destilada.

3.12. Sujetar el tubo con una mano, y con la palma de la otra mano tapar la bocade entrada y agitar por 1 minuto la mezcla de suelo y lquido.

3.13. Dejar en reposo en el Bao Maria, y comenzar a cronometrar el tiempo

3.14. Efectuar las primeras lecturas ( R ) con el Hidrmetro 152 H a 1, 2 y 4minutos.

3.15. Tomar la temperatura en el tubo.

3.16. Continuar con las lecturas ( R ) para 15, 30, 60, 120, 240 y 1440 minutos.

3.17. A partir de los 4 minutos se debe sacar el Hidrmetro, y lavar en otro tubo

con solucin preparada ( 125 cc de Hexametafosfato de Sodio preparado ycon 875 cc. de agua destilada )

3.18. En cada lectura se toma la temperatura de la solucin con suelo.

3.19. Para cada lectura anotar el valor de la profundidad efectiva ( L ) de laplanilla de calibracin del Hidrmetro 152 H.

3.20. En la parte superior anotar la correccin por agente defloculante y puntocero ( Cd )

3.21. En otro tubo de 1000 cc. de capacidad, llenar con solucin preparada ( 125cc + 875 cc de agua destilada ) y leer la penetracin ( R ) del Hidrmetro y sacar la profundidad efectiva ( L ), corregir a ( R ), tomar la

temperatura y determinar su factor de correccin, lo que al final ser elvalor de la correccin por defloculante y punto cero ( Cd ).

3.22. Igualmente en la parte superior anotar la Correccin por Menisco ( Cm ),que para el Hidrmetro 152 H es de 1 gr. / Lt.


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3.23. A cada lectura del Hidrmetro, anotar la lectura corregida ( R ) = R + Cm

en la casilla siguiente.

3.24 Del mismo modo anotar la profundidad efectiva ( L ) de la planilla decalibracin del Hidrmetro.

3.25 Calcular el dimetro de las partculas en cada lectura.De la planilla de Pesos especficos vs. temperaturas, anotar el valor delcoeficiente ( K ).Calcular el dimetro de cada partcula con la frmula:

D = K ( L / t ) 1/2 ( mm. )Donde:

D = Dimetro de la partcula ( mm. )L = Profundidad efectiva ( cm. )t = Tiempo transcurrido ( minutos )

K = Coeficiente ( P.e. vs. Temp. )

3.26 A la temperatura tomada en cada lectura, se las debe corregir por su factor( Ct ), de acuerdo a la planilla de factores de correccin por temperatura.

3.27. Calculamos y anotamos el factor ( R Cd + Ct ), en otra casilla, paralectura del Hidrmetro.

3.28. Se calcula el % mas fino ( parcial ) para cada lectura:

% ms fino ( parcial ) = (( 100 x a ) / Wo ) x ( R Cd + Ct )

3.29. Finalmente calculamos el % de la fraccin total:

% mas fino ( total ) = % mas fino ( parcial ) x ( WsWl ) / Ws

Donde:

a = Factor de correccin por peso especfico.

Wo = Peso del suelo seco utilizado en el ensayo de Hidrometra( gr. )

Ws = Peso Seco de la muestra total ( gr.)

Wl = Peso seco de la muestra retenida en el tamiz No. 10


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PENETRACIN NORMAL ( S.P.T. )

AASHTO T 206

1.- OBJETIVO:

Determinar la capacidad soporte del subsuelo, mediante la penetracin apercusin de un tubo muestreador de paredes divisibles, registrndose elNo. de golpes por penetracin.


Trpode. Roldada. Cable Manila. Tubos camisa ( NW ), 10 mm. de dimetro. Zapata de incado ( NW ) Tubo gua ( NW ) Cabezal de incado ( NW ) Anilla de extraccin ( NW ) Tubos de penetracin ( AW ) Punta cincel ( AW ). Bomba de agua. Mangueras. Pesa de 140 Lb. ( 63.5 Kg. ) Pesa de 400 Lb. ( 180. 9 Kg.).

Tubo muestreador de paredes divisibles. Tramperas. Flexmetro. Crayones. Bolsas de polietileno. Tarjetas de registro.

3.- PROCEDIMIENTO:

3.1. Nivelar el terreno natural, donde se realizar el ensayo, eliminando todo elmaterial suelto de la base.

3.2. Incar el tubo gua ( NW ) de 1.00 a 1.50 m. de longitud, por impacto con lapesa de 180.9 Kg. ( 400 Lb. ), hasta la profundidad deseada.

3.3. Colocar el tubo de penetracin ( AW ) con una punta cincel al extremo,conectada a la bomba de agua, y proceder al lavado de suelo que se halladentro del tubo camisa.


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3.4. Midiendo la penetracin en el tubo camisa y el tubo de lavado, verificar queeste se halle limpio y a la misma profundidad.

3.5. Proceder a realizar el ensayo de PENETRACIN NORMAL ( S.P.T.).

3.6. Al tubo de penetracin ( NW ) colocar el tubo muestreador de paredes

divisibles ( Cuchara de Terzaghi ).

3.7. Se debe marcar en el tubo 3 divisiones, cada una de 15 cm. ( 6 )

3.8. Con la pesa de 83.5 Kg. ( 140 Lb.) por cada libre, se procede al incado deltubo muestreador, desde una altura de 75 cm. ( 30 )

3.9. Se anota el No. de golpes por cada 15 cm. ( 6 )de penetracin.

3.10. El No. de golpes de los primeros 15 cm. ( 6 ) de penetracin sirven deasiento no se los toma en cuenta.

3.11. Las lecturas del No. de golpes de la 2da. y 3ra, penetracin se suman ( 30cm., 6 ).

3.12. Se saca el tubo de penetracin y se abre el tubo de paredes divisibles.

3.13. Se realiza una descripcin visual ( C.C.D.E.T.O.).

3.14. Se embolsa la muestra y registra, para su envo al laboratorio.

3.15. En Laboratorio se realizarn los siguientes ensayos:

a ) % HUMEDAD NATURAL.

b) GRANULOMETRA.

c) LMITES DE CONSISTENCIA.

d) CLASIFICACIN DEL SUELO POR EL SISTEMA UNIFICADO

e) Finalmente con la clasificacin del suelo y el No. de golpes, sedetermina la CAPACIDAD SOPORTE DEL SUELO.


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3.3. Si se trata de suelos granulares el peso de la fraccin retenida en el tamizde 3/4 se debe compensar con un peso igual de muestra, que pasa eltamiz de y retieneel tamiz No. 4.

4.- DETERMINACION DE LA HUMEDAD:

Las muestras deben tener un % de Humedad igual al de la Humedad ptimadeterminada en el ensayo de compactacin, se debe seguir los siguiente pasos:

4.1. Humedad natural: Determinar el % de HumedadNatural del suelo preparado queresulta ser la HumedadHigroscpica ( % Hh )

4.2. Porcentaje de Humedad necesaria: Es el resultado del % de HumedadOptima % de Humedad Natural+ 0.3 % por proceso de manipuleo.

4.3. Peso muestra hmeda (Psh): Ser de 7.0 kg. c / u.

4.4. Peso total seco (Pss): Se determina por frmula:Pss = ( Psh x 100 ) / ( 100 + % Hh )

4.5. Agua necesaria para el % H. optima: Se determina, multiplicando el Pesosuelo seco (Pss) x % de aguanecesaria, en nmeros enteros( c.c. ).

4.6. Es la cantidad de agua que debe aadirse a la muestra original.

A.- CONTENIDO DE HUMEDAD Y PESO UNITARIO:

5.- PROCEDIMIENTO:

5.1. Preparar los 3 moldes, debidamente calibrados, conocer sus pesos yvolmenes de c / u.

5.2. Numerar los 3 moldes.

5.3. Anotar el No. de capas ( 3 para suelos finos ) y ( 5 para suelos granulares ).

5.4. Anotar el No. de golpes por capa ( 10, 35 y 65 para suelos finos ) ; ( 12, 25y 56 para suelos granulares ).

5.5. Vaciar la primera muestra en la batea y formar un cono hueco.


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5.6. Echar la cantidad de agua necesaria en cc., hasta llegar a su % H. optima( 4.6. )

5.7. Con el uso de los guantes de goma, manualmente mezclar el suelo con elagua, hasta formar una masa homognea.

5.8. Colocar el disco espaciador en el molde con el papel plstico encima.

5.9. Vaciar el Suelo hmedo a 1/3 1/5 del volumen del molde y compactar conel pisn de 4.54 Kg. ( 10 Lb. ) y con el No. de golpes determinado.

5.10. Llenar la ltima capa por encima del molde y compactar con No. de golpesdeterminado.

5.11. Sacar el collarn con cuidado y enrasar la muestra con los badilejos y laregla metlica hasta llegar al nivel superior del molde.

5.12. Preparar los tres moldes con No. de capas especificada y el No. de golpesdeterminado.

B.- CONDICION DE LA MUESTRA:

6.- PROCEDIMIENTO:

6.1. Sacar el molde espaciador.

6.2. Pesar el molde + suelo hmedo compactado.

6.3. Anotar el peso del molde ( ya calibrado ).

6.4. Determinar el peso de muestra hmeda: ( Psh + molde )( Peso molde ).

6.5. Anotar el volumen del molde ( dm3 ), ya calibrado.

6.6. Determinar el PESO UNITARIO HUMEDO ( PSH ) en ( Kg / dm3 ):dividiendo el Peso del Suelo Hmedo ( Psh ) entre el Volumen del molde( dm3)

C.- DETERMINACION DEL PORCENTAJE DE HUMEDAD:

7.- PROCEDIMIENTO:

7.1. Antes de iniciar la compactacin, sacar una muestra del suelo preparado,para determinar su % de Humedad ( inicial ).

7.2. Terminada la compactacin, del saldo del suelo hmedo que queda sacaruna porcin, pesar, secar al horno y determinar el % de humedad ( final ).


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7.3. Determinar el % de Humedad promedio, que debe ser muy prximo a la

Humedad Optima del suelo.

7.4 Determinar el PESO UNITARIO SECO ( PUS ) en Kg. / dm3

PUS = ( PUH x 100 ) / ( 100 + % H )

D.- EXPANSION:

8.- PROCEDIMIENTO:

8.1. La diferencia de la altura del moldela altura del disco espaciador nos dala altura de la muestra compactada.

8.2 A la muestra compactada se coloca papel filtro en la parte superior e inferiordel molde.

8.3. Colocar el plato perforado con vstago regulable.

8.4. Colocar las 2 pesas, ( anular y en herradura ) de 2.2 Kg. ( 5 Lb. ) c / u.

8.5. Se sumerge los moldes en la pileta llena de agua, hasta que el aguasobrepase la muestra de suelo unos 2 cm.

8.6. Se coloca sobre el molde, el trpode con extensmetro, regulando elvstago del plato hasta que toque con el dial del extensmetro, se colocaen cero y se ajusta el vstago, ( Lectura inicial )

8.7. Despus de 4 das de inmersin, se vuelve a leer ( lectura final ).

8.8. Se determina el hinchamiento, por diferencia entre la lectura finallecturainicial.

8.9. El rango de lectura del extensmetro es de 0.001 mm. 0.001

8.10. Finalmente se calcula % EXPANSIN :

% EXPANSIN = diferencia de lecturas x 100

altura de la muestra

E.- PENETRACION:

9.- PROCEDIMIENTO:

9.1. Se saca los moldes de la pileta, se los inclina, para vaciar el agua libre,sujetando las pesas.


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9.2. Despus se deja drenar durante 15 minutos en posicin inclinada.

9.3. Se lleva el molde a la prensa de ensayo de CBR, prevista de todos losimplementos necesarios, se centra la muestra para que pase el pistn delaro dinamomtrico; todo aro dinamomtrico tiene su propia planilla de

calibracin con la escala que se quiera trabajar.

9.4. Se regula la altura de la muestra con el pistn del aro dinamomtrico alcontacto se coloca en cero el extensmetro. Este aro nos da las cargas deresistencia a la deformacin.

9.5. Paralelamente se coloca el extensmetro que medir las penetraciones yque se halla sujeta al marco, la que se hace coincidir tambin en cero.

9.6. Se coloca el cronmetro en cero.

9.7. Se inicia la aplicacin de carga a una velocidad igual 1.27 mm. / min.( 0.5 / min. ), anotndose las lecturas que registra el dial del arodinamomtrico ( lecturas de calibracin en Kg.; Lb. o KN), parapenetraciones de 0.64 mm. ( 0.025 )a 30 segundos; 1.27 mm. ( 0.050 )a1 minuto ; 1.91 mm. ( 0.075 )a 1.5 minutos ; 2.54 mm.( 0.1 )a 2 minutos; 5.1 mm. ( 0.2 ) a 4 minutos ; 7.6 mm. ( 0.03 ) a 6 minutos; 10.2 mm.( 0.4 ) a 8 minutos y 12.7 mm. ( 0.5 )a los 10 minutos. Se anota en lacasilla CARGA DE ENSAYO.

9.8. Se descarga la prensa y se retira el molde.

9.9. Estas lecturas se las convierte en Kg.. Lb., o KN., de acuerdo a la planillade calibracin a utilizarse.

9.10. Las 4 primeras lecturas sirven para verificar si ser necesario efectuarcorrecciones en la Curva Penetracin vs. Carga.

9.11. De tener que efectuarse correcciones, se correr el nuevo punto de origen yesa distancia se recorrer para 0.1 y 0.2 de penetracin lo que nos darnuevas cargas mayores en Kg., Lb., o KN, lo que se anota en cargascorregidas; con lo cual recin se calcular el CBR.

9.12. Se determina el CBR: Para 0.1 = Carga Lb. x 100 / 3000Para 0.2 = Carga Lb. x 100 / 4500

9.13. La variacin entre 0.1 y 0.2 no debe ser mayor en un 5 %, caso contrariose debe repetir el ensayo.

F.- GRAFICOS, ( CARGAPENETRACION )


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DENSIDADES EN SITIO

Densidades en Trozos Inalterados

Tipo de suelo

- Suelo Fino (Limo - Arcilla)

Objetivo

- Este ensayo de densidad en sitio tiene por objeto determinar lascaractersticas, (% de Humedad Natural, Densidad Hmeda, DensidadSeca, Peso Especfico, Relacin de Vacos y % del Grado de Saturacin),en trozos inalterados de suelos finos.

Materiales

- Hornilla- Pocillos- Balanza de precisin- Tanque de agua- Pita- Esptula- Horno- Picnmetro- Embudo- Papel absorbente

Procedimiento

- Tallar la muestra inalterada, a una posible figura geomtrica, eliminandotodo hueco.

- Con las partes de la muestra eliminadas, determinar el % de humedadnatural y la gravedad especfica ( P.e ) por separado, de acuerdo a ensayosya establecidos, utilizando el mtodo del picnmetro para encontrar lagravedad especfica.

- Pesar la muestra de suelo hmedo ( Psh ).

- Cubrir la muestra con parafina caliente, por lo menos 5 capas por cara.

- Pesar la muestra de suelo hmedo + parafina.

- Determinar el peso de la parafina que se utiliz para cubrir la muestra delsuelo inalterado ( Pp ) = ( 3. 53.3 )


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3.7. Determinar el volmen de la parafina utilizada ( Vp ), dividiendo el peso de

la parafina entre la densidad de la parafina ( 0.90 gr./ cc ).

3.8. Pesar la muestra de suelo + parafina sumergida en agua.

3.9. Determinar el volmen de la muestra de suelo hmedo + parafina ( Vtp ),restando el peso de suelo hmedo + parafina del peso del trozo hmedo +parafina, sumergido en agua.

3.10. Determinar el volmen del trozo hmedo sin parafina ( Vts ), restando delvolmen de la muestra de suelo hmedo + parafina, el valor del volmen dela parafina utilizada para cubrir el trozo inalterado.

3.11. Conociendo el peso del suelo hmedo y su volmen, determinamos laDENSIDAD DEL SUELO HUMEDO ( Dsh ):

Dsh = Psh / Vts

3.12. Conocido el % de HUMEDAD NATURAL ( % H. ), determinamos laDENSIDAD DEL SUELO SECO ( Dss ):

Dss = Dsh x 100100 + % H

3.13. Se determina paralelamente la GRAVEDAD ESPECIFICA ( G ),ensayo yaconocido.

3.14. Con estos valores calculamos la RELACION DE VACIOS ( e ):

e = ( GDss )Dss

3.15. Finalmente calculamos el % DE GRADO DE SATURACION ( % S ):

% S = (% H x G )e


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Manual de Laboratorio Suelos

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