Instituto Tecnológico De Tapachula

Catedrático:

M.I. Roberto Márquez González

Alumno:

Yordy Fabián Arreola Ovando

Materia:

Mecánica de Suelos

Tema:

Práctica N° 1

Identificación de las Bases de un Suelo Cohesivo y Friccionante.

Ing. Civil Grupo: “A”

Brigada N° 4

Tapachula, Chiapas a 29 de agosto del 2013

Índice

Introducción-------------------------------------------------------------------- 3

Objetivo---------------------------------------------------------------------------3

Relación de Equipo y Material-----------------------------------------------4

Procedimiento-------------------------------------------------------------------5

Desarrollo------------------------------------------------------------------------7

Resultados-----------------------------------------------------------------------10

Cuestionario--------------------------------------------------------------------11

Conclusión----------------------------------------------------------------------13

Bibliografía---------------------------------------------------------------------14

ARREOLA OVANDO YORDY FABIAN _____________________

INTRODUCCION

Los constituyentes minerales (inorgánicos) de los suelos normalmente

están compuestos de pequeños fragmentos de roca y minerales de varias clases.

Las cuatro clases más importantes de partículas inorgánicas son: grava, arena,

limo y arcilla.

Los suelos son clasificados de acuerdo con su estructura y composición en

órdenes, subórdenes, grandes grupos, subgrupos, familias y series. Se ha visto

que las características del suelo varían enormemente de un lugar a otro; los

científicos han reconocido estas variaciones en los diferentes lugares y han

establecido distintos sistemas de clasificación. Por lo general los suelos se pueden

clasificar en cohesivos y friccionantes. Una característica que distingue a los

suelos gruesos es su gravidez y su orientación de las partículas. En cambio, en los

suelos finos se caracterizan por su campo electromagnético que establecen los

minerales de la arcilla y el agua, donde mucho tiene que ver la capacidad de

adsorción entre los cristales de la arcilla y la capa viscosa adsorbida. De ahí que

de esta práctica sea posible identificar estas características de los suelos antes

mencionados.

OBJETIVO

Observar y determinar las fases de un suelo grueso totalmente saturado en

agua y evaluar sus características físico-químicas.

El término "cohesivo" ha sido usado tradicionalmente en mecánica de suelos con

referencia a aquellos suelos que sin presión normal exterior apreciable, presentan

características de resistencia a los esfuerzos cortantes. Dentro de este tipo de

suelos tenemos a las arcillas, limos, etc.

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RELACION DE EQUIPO Y MATERIAL

PROCEDIMIENTO

Pesamos netamente 250 grs de arena y grava, ambas muestras se

depositan en 2 vasos de cristal con capacidad de 350 ml de agua. Después

tomamos el agitador y revolvemos el material por 5 minutos, para luego observar

su gravidez y orientación.

En relación a la arcilla pesamos también netamente 250 grs y lo

introducimos en el vaso, después le adicionamos agua lo suficiente para saturarla,

luego tomamos el agitador y lo revolvemos durante 5 minutos para luego

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Muestra de Arena Muestra de Grava Muestra de Arcilla

Regla Ligas Cinta Masking

Vasos

determinar las fases de un suelo, cristales y capa viscosa adsorbida. Después

cubrir las muestras con lienzo de plástico y una liga y al día siguiente volver a

observar las muestras y justificar la formación de los suelos.

DESARROLLO

La práctica fue llevada a cabo el día jueves, 22 de agosto del presente año, en el

horario de 10:30am a 12:00pm. Antes de iniciar con la práctica, se limpio el área

donde íbamos a trabajar, barriéndolo y fijándose si hubiese algún objeto que nos

impidiera trabajar cómodamente, posteriormente se dispuso a sacar los materiales

que utilizaríamos para la práctica como muestras de arcilla, arena y grava.

Primeramente se empezaron a pesar los 3 vasos de vidrios vacios en la báscula

electrónica.

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Una vez pesado los 3 vasos, se dispuso a llenarlos con las diferentes

muestras de arcilla, de arena y grava; posteriormente se pesaron 250 gramos de

cada una de las muestras en cada vaso en la báscula electrónica.

Una vez realizado esto se le agrego agua a cada vaso para después con ayuda de

la bolsa de plástico y la cinta masking sujetarla y asegurarla para que la muestra

no se regara o escurriera.

Ya estando los vasos asegurados, se dispuso a agitarlos durante un lapso de 5

minutos sin parar, para revolver toda la muestra con el agua y así poder

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determinar las fases de un suelo, cristales y capa viscosa adsorbida. Una vez

hecho esto se dejó reposar los vasos 10 minutos y se visualizo como se

empezaban a formar diferentes capas de material.

RESULTADOS

Los resultados de esta práctica fueron los siguientes:

Antes que nada se calculo el peso de los 3 vasos. Estos fueron los resultados que se

obtuvieron:

Vaso 1: 0.303 kg

Vaso 2: 0.298 kg

Vaso 3: 0.305 kg

Peso del vaso + material:

Vaso 1: 0.303 kg + 250 gr de Arcilla = 0.553 kg

Vaso 2: 0.298 kg + 250 gr de Grava = 0.548 kg

Vaso 3: 0.305 kg + 250 gr de Arena = 0.555 kg

Forma después de 10 minutos de Reposo:

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Arcilla N° 1

Coloides 1mm

Ultra coloide 12cm

Arena 1mm

Grava N°2

Arena N° 3 Arena 7 cm

Materia Orgánica 4cm

Coloides 3mm

Ultra coloide 1 mm

Forma después de 24 horas de reposo:

CUESTIONARIO

1. Describa los minerales de arcilla de acuerdo a su estructura reticular.

Se clasifican en grandes grupos y son:

Caolinitas: (al2O3+2Si O2 + 2H2O):

Están formadas por una lamina silicas y esta aluminicas superpuestas; la unión entre todos las retículas es firme para no permitir la penetración de moléculas de agua entre ellas (adsorción), las arcillas caolinitas serán relativamente estables en presencia del agua.

Montmorilonitas (OH)4 Si8Al4O20+nH2O: están formadas por una lamina aluminicas entre dos silícicas, superponiéndose indefinidamente, la unidos entre retículas es débil por lo que las moléculas de agua pueden introducirse en la estructura con relativa facilidad, a causa de las fuerzas eléctricas generados por su naturaleza dispolar, lo anterior producen incremento en el volumen de los cristales y se produce una expansión.

Las arcillas montmoriloniticas especialmente en presencia del agua, presentan fuertes tendencias a la inestabilidad.

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Arcilla 9.7 cm

Arcilla N° 1

Arcilla 8.9 cm

Coloides 0.008mm

Ultra coloide 0.003 mm

Arena 0.005 mm

Grava N°2

Arena N° 3

Arena 6.8cm

Materia Orgánica 4cm

Ultra coloide 0.005mm

Bentonitas: estas arcillas son del grupo montmorilonitico, se producen por la descomposición química de las cenizas volcánicas y presentan la expansividad típica del grupo en forman particular aguda que las hace críticas en su comportamiento mecánico. Son muy frecuentes en los trabajos de campo y también ayudan al ingeniero en la resolución de problemas prácticos.

Las ilitas: son similares en su estructura a las montmorilonitas, pero su constitución interna manifiesta tendencia a formar grupos de materia que reduce el área expuesta al agua por unidad de volúmenes por ello su expansividad es menor que las anteriores y por lo general las arcillas ilitas se comportan mecánicamente en forma más favorable para el ingeniero finalmente podemos concluir que los minerales presentes en las arcillas son de importancias en la ingeniería el comportamiento mecánico de las arcillas se ve decisivamente influido por su estructura y composición mineralógica.

2.- Describa los siguientes conceptos:

Suelo:

Definición de suelos: desde el punto de vista de la mecánica:

Un suelo es un conjunto de organizaciones y propiedades que varían verticalmente;

en la dirección vertical, sus propiedades cambian mucho más rápidamente que en la

dirección horizontal. Un suelo tiene perfil.

Suelo: para el agrónomo es la parte superficial de la corteza y sustenta la vida

vegetal. Para un geólogo es todo material Interperizado en un lugar en que ahora se

encuentra y contiene materia orgánica cerca de la superficie. Para un ingeniero civil

es todo tipo de material terroso, como relleno, arenisca, lutitas suaves. El agua

contenida en un suelo juega un papel tan fundamental en el comportamiento

mecánico del suelo.

Limo: Los limos son suelos de granos finos con poca o ninguna plasticidad,

pudiendo ser limo inorgánico como el producido en canteras, o limo orgánico como el

que suele encontrarse en los ríos, siendo en este último caso de características

plásticas. El diámetro de las partículas de los limos está comprendido entre 0.05 mm

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y 0.005 mm. Los limos sueltos y saturados son completamente inadecuados para

soportar cargas por medio de zapatas. Su color varía desde gris claro a muy oscuro.

La permeabilidad de los limos orgánicos es muy baja  y su compresibilidad muy alta.

Los limos, de no encontrarse en estado denso, a menudo son considerados como

suelos pobres para cimentar.

Arcilla: Se da el nombre de arcilla a las partículas sólidas con diámetro menor de

0.005 mm y cuya masa tiene la propiedad de volverse plástica al ser mezclada con

agua. Químicamente es un silicato de alúmina hidratado, aunque en pocas ocasiones

contiene también silicatos de hierro o de magnesio hidratados. La estructura de estos

minerales es, generalmente, cristalina y complicada y sus átomos están dispuestos

en forma laminar. De hecho se puede decir que hay dos tipos clásicos de tales

láminas: uno de ellos del tipo siliceo y el otro del tipo alumínico.

El tipo silice se encuentra formada por un átomo de silice rodeado de cuatro

átomos de oxigeno. La unión  entre partículas se lleva a cabo mediante un mismo

átomo de oxigeno. Algunas entidades consideran como arcillas a las partículas

menores a 0.002 mm.

El tipo alumínico esta formada por un átomo de aluminio rodeado de seis átomos

de oxigeno y de oxigeno e hidrogeno.

Coloide: Los coloides son suspensiones de partículas en un medio molecular.

Para que estas suspensiones sean consideradas coloides, las partículas han de

tener dimensiones en el intervalo 10 nm - 10 βm.

Los coloides se caracterizan por:

1) Tener tamaño de la partícula muy pequeño.

2) Poseer carga eléctrica

3) Tener un área superficial grande

4) Atravesar los filtros

5) Presentar movimiento Browniano

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6) Presentar el fenómeno de Tyndall (dispersan la luz)

7) Adsorber partículas

8) Flocular (los coloides que se unen precipitan)

9) Absorber humedad (retener humedad)

Adsorción: es la acumulación preferencial de una substancia en una fase

liquida o gaseosa sobre la superficie de un sólido (IAS).

Los procesos de adsorción son ampliamente usados en muchas aplicaciones

industriales y en la purificación de agua potable o tratamiento de agua residual Un

proceso de adsorción involucra la separación de una substancia en una fase fluida

acumulando la sustancia en la superficie del adsorbente sólido.

Los procesos de adsorción son empleados para purificar y separar substancias.

3.- Describa las características hidráulicas y mecánicas de un suelo grueso.

Permeabilidad del suelo La permeabilidad de un suelo se refiere a su

capacidad para permitir el paso de una corriente de agua a través de su masa.

Fenómeno conocido como régimen turbulento caracterizado por la generación

de vórtices que se presentan por la fricción entre las moléculas del agua

cuando éstas rebasan cierta velocidad de desplazamiento; puede generar,

entre otros riesgos, el arrastre de granos de suelo que tiene como

consecuencia la formación de tubos dentro de la masa de suelo.

Capacidad de carga: soporta el esfuerzo cortante, y capaz de soportar

grandes esfuerzos a compresión.

Alta absorción: capacidad de pasar un líquido de un lugar a otro y dicha

característica no permite que el agua llegue a formar parte de su estructura

molecular debido a los altos contenidos de hierro y ricos en minerales.

Consistente: Material prácticamente limpio de finos, bien graduado

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CONCLUSIÓN

Para concluir con esta práctica, cabe mencionar que un suelo para un

ingeniero civil es todo tipo de material terroso, como relleno, arenisca, y

que el agua contenida en un suelo juega un papel tan fundamental en el

comportamiento mecánico del suelo. Por ello el conocer los diferentes

tipos de suelos y las características con que cada uno cuenta son de

mucha importancia para nosotros como futuros constructores, ya que de

ello dependerá si el suelo es apto para cualquier tipo de obra que se

desee construir; Así mismo es de suma importancia conocer cómo se

comportan y que propiedades tienen, además de que en un suelo, sus

propiedades cambian mucho más rápidamente que en la dirección

horizontal.

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BIBLIOGRAFIA

http://www3.ucn.cl/FacultadesInstitutos/laboratorio/tiposM2.htm

http://www.agricolaunam.org.mx/edafologia/PAPIME%20APUNTES

%20QUIMICA%20DE%20SUELOS/Quimica%2008.pdf

http://www.cnea.gov.ar/xxi/ambiental/iberoarsen/docs/taller08/Presentaciones/4c

%20Fundamentos%20de%20Adsorcion%20Roberto%20Leyva.pdf

http://icc.ucv.cl/geotecnia/03_docencia/02_laboratorio/manual_laboratorio/

prospeccion_de_suelos.pdf

BUCKMAN, Harry y Nilec Brady. 1977. Naturaleza y propiedades de los suelos.

Ed. Montaner y Simons, S.A. Barcelona, España. 590 pp.

Colegio de postgraduados de Chapingo. 1977. Manual de conservación del suelo

y del agua. SARH Chapingo, México.

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PAPADAKIS, J.. 1980. El suelo (con especie referencia a los suelos de América

Latina). Ed. Albatros. Argentina. 346 pp

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