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7/17/2019 practica 9 suelos.docx

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Mecánica de suelos Práctica # 9

Introducción

Una estructura simple de un suelo es aquella producida cuando las fuerzas

debidas al campo gravitacional terrestre son claramente predominantes en la

disposición de las partículas.

Desde un punto de vista ingenieril el comportamiento mecánico e !idráulico de un

suelo de estructura simple quedo definido principalmente por dos características

como la compacidad del manto " la orientación de las partículas. a compacidad

relativa de un manto de arena se refiere al grado de acomodo alcanzado por las

partículas del suelo de$ando más o menos vacíos entre ellas. De a!í que es

importante determinar este parámetro en los suelos gruesos.

a forma más provec!osa de describir la estructura del suelo es en función delgrado %grado de agregación& la clase %tama'o medio& " el tipo de agregados

%forma&. (n algunos suelos se pueden encontrar $untos distintos tipos deagregados " en esos casos se describen por separado. (n los párrafos siguientesse e)plicarán brevemente los diversos t*rminos que se utilizan más com+nmentepara describir la estructura del suelo. (sto le a"udará a !acerse un $uicio másacertado sobre la calidad del suelo donde piensa construir los estanquespiscícolas. ,ambi*n le permitirá aprender a definir la estructura del suelo ale)aminar un perfil de *ste

Objetivo

Determinar la compacidad relativa de un manto de arena para conocer su nivel de

compacidad " poder determinar su grado de acomodo.

Deseamos conocer la manera en que un suelo de este tipo se comporta para así

tener una idea más amplia de la forma en que lo !acen los demás "a que este

suelo lo podemos obtener de manera más sencilla que otros servirá para el

ob$etivo que nos planteamos.

(ntender la forma en que las partículas de los suelos se acomodan para que los

vacíos entre ellas sean diferentes seg+n la manera en que se tenga "a sea en su

estado natural suelto o compactado.

-prender a realizar los estudios correspondientes en campo para poder dar

criterios acerca del comportamiento de un suelo " entender con más facilidad su

comportamiento mecánico e !idráulico.

ulio /*sar 0enaud e" 1111111111111111111 Página 2




Relación de equipo y material

(quipo proctor Pala -lambre

/uc!aron Pinzas (ncendedor

/alculadora 3olsa de plástico 3ascula

4arilla de 56788 Martillo de !ule /uc!ara de alba'il

ulio /*sar 0enaud e" 1111111111111111111 Página




/!arola de panadero (spátula ongímetro

Procedimiento

:e elige un área sobre el perímetro de la pla"a " se procede a e)cavar una

sección a cielo abierto de 2m)2m)2m. cuando tengamos el metro de desplante se

procede obtener una muestra inalterada !incando cuidadosamente contra el

suelo el cilindro abierto " con filo; a la vez se e)cava el material a los lados del

cilindro !asta que la muestra sobresalga por el borde superior del mismo; el

material en e)ceso puede removerse o enrasarse. Despu*s tomamos el alambre "

con muc!o cuidado cortamos la parte inferior " con estrategia

:in !acer movimientos bruscos lo colocamos en la c!arola de panadero "

procedemos a determinar su peso sólido para que finalmente podamos determinar

la relación de vacíos natural de la muestra. Para determinar la relación de vacíos

má)ima tomamos una muestra del suelo en análisis que se encuentra en el interior

de la sección e)cavada " la colocamos en la c!arola de panadero para luego

proceder a obtener su peso seco. Despu*s determinamos en la balanza dic!o

peso " aplicando los conocimientos de la unidad dos determinamos la relación de

vacíos má)ima. /on respecto a la determinación de la relación de vacíos mínima

aprovec!amos la muestra que se secó " procedemos a llenar el recipiente en tres

capas cada capa le daremos 5 varillazos por capa " despu*s le damos de

golpes en el e)terior con el martillo de !ule. 0epetimos el mismo procedimiento en

las siguientes capas enrasamos " determinamos peso seco solido en la balanza "

aplicando los conocimientos de la unidad dos determinamos la relación de vacíos

mínima " mediante la siguiente e)presión obtenemos la compacidad relativa del

manto de arena.

ulio /*sar 0enaud e" 1111111111111111111 Página <




Cr ( )= emàx−enat

emax−emin

(n la anterior relación=

emáx=relacionde vacioscorrespondienteal estadomassuelto del suelo

emin=relacionde vacios correspondiente al estado mas compactadodel mismo .

enat =relacion de vaciosde la muestra en estadonatural

:e dice que una material granular %grava o arena& estará en estado mu" flo$o=

2. :i su compacidad relativa varia del >?25@.. Alo$o= si su compacidad relativa varia del 2B?<5@.<. Medio= si varia del <[email protected]. Denso= si varia del B>?75@.

5. Mu" denso= si varia de 7B?2>>@

ulio /*sar 0enaud e" 1111111111111111111 Página C




Desarrollo

2.? legamos al lugar asignado para la realización de esta práctica en la barra

/a!oacan nos separamos en grupos para la realización de diferentes tareas; un

grupo comenzó con la e)cavación de una sección de apro)imadamente 2 metro

de profundidad con a"uda de palas.

.? tro grupo se encargó de seleccionar " pesar el material necesario para el

cálculo de la compacidad relativa.

<.? tros se encargaron de encender una peque'a fogata que nos serviría para

poder calentar el material " calcular su peso seco.





C.? /uando se llegó a la profundidad de e)cavación requerida se e)tra$o un poco

del suelo para someterla a secado se asignó un grupo para que se encargara del

cuidado del secado " así evitar que la muestra se calcinara.

5.? tro grupo se encargó de la e)tracción de la muestra para el cálculo de enat.

:e introdu$o el equipo Proctor sin su base dentro del agu$ero e)cavado se insertó

con fuerza dentro del suelo con el fin de llenarlo por completo " con a"uda de la

espátula fue retirado del suelo.

B.? :e trasladó la muestra a la mesa de traba$o se enraso con una varilla " se

pesó para poder calcular posteriormente su enat.

ulio /*sar 0enaud e" 1111111111111111111 Página B




E.? uego se verifico si las muestras que se de$aron secando "a estaban secas por medio de la t*cnica de diferencia de pesos este proceso se repitió !asta que el

peso de la muestra de$o de variar.

7.? /omprobando que la muestra "a estaba completamente seca procedimos a

calcular el peso de la muestra suelta por lo que se colocó en el equipo Proctor se

enraso sin e$ercer presión " se pesó.

9.? Despu*s procedimos a calcular el peso del material compactado por lo que se

llenó el equipo Proctor a 26< luego fue varillado " golpeado con un martillo de !ule

" se repitió el proceso !asta que se llenó por completo luego se enrazo " se pesó.

ulio /*sar 0enaud e" 1111111111111111111 Página E




2>.? Por +ltimo llevamos a cabo las operaciones necesarias para el cálculo de la

compacidad relativa usando la siguiente e)presión=

Cr ( )= emàx−enat

emax−emin

Resultados

Determinación del peso específico de la arena dato a utilizar en la práctica

siguiente

F arenaG <>> gr.

F matraz con tapaG 5 gr.

F matrazHaguaHmaterialG 9 gr.

4ol. Del matraz en ml.G 5>> ml.

ρA= ws

vm−(wfms−ws−wm)= gr

cm

3

Dónde=

4m= volumen de matraz en ml.





Ffms= peso del matrazHarenaHagua

Fs= peso de la arena en grs

Fm= peso del matraz con tapa

:ustitu"endo=

ρA= 300 gr

500cm3−(922−300−225)

=2.91 gr

cm3

!ompacidad relativa

"spátula >.<C7 Ig %,ara de enat&

Proctor sin base .E9C Jg %,ara de enat&

Proctor con base <.997 Jg %,ara de ema) " emin&

#m G 2C7.E< cmK< %Dato sacado en la etiqueta del equipo Proctor&

$s G .92 gr6cmK< %Peso esp. De la arena determinado en el laboratorio&

⅋>G2 %Densidad del agua&

e=Vv

Vs Vv=Vm−Vs Vs=

ws

Ss⅋0

Cr ()= emax−enat

emax−emin

Fs natH, G 5.5< Jg %Peso de la muestra tomada del suelo sin secar tarado&

Fs nat G .<77 Jg G <77 gr %Peso de la muestra tomada del suelo sin secar

destarado&

Vs= ws

Ss⅋0=

2388 gr

2.91gr /cm3=820.618 cm

3





Vv=Vm−Vs=1428.73 c m3−820.618 c m

3=608.112c m

3

enat =Vv

Vs=608.112 c m

3

820.618 c m3 G >.EC2 G %&'()

Fs ma)H, G B.9 Jg %Peso de la muestra tomada del suelo seco tarado sin

compactar&

Fs ma) G .<2 Jg G <2 gr %Peso de la muestra tomada del suelo seco

destarado sin compactar&

Vs=766.66 cm3

Vv=662.07 c m3

emax=¿ >.7B< G *+',)

Fs minH, G B.CBB Jg %Peso de la muestra tomada del suelo seco tarado

compactado&

Fs min G .CB7 Jg G CB7 gr %Peso de la muestra tomada del suelo seco

destarado compactado&

Vs=848.10 cm3

Vv=580.63 cm3

emin=¿ >.B7C G +*'&)

Cr ( )=emax−enat

emax−emin=0.122

0.179=0.681=68.156

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!uestionario

2. Describe las características de una estructura simple.

:e configura cuando las fuerzas debido al campo de gravidez terrestre son

predominantes en la disposición de las partículas " es típica de un suelo grueso

como las gravas " arenas de masa importante. (n esta las partículas se apo"an

directamente unas a otras " cada partícula une varios tipos de apo"o " su

comportamiento mecánico queda definido por su compacidad " orientación de sus

partículas. (n el suelo compactado las partículas tienen un alto grado de acomodo

" tienen una capacidad de deformación ba$a en relación a las cargas. (n estos

suelos el volumen de vacíos " la capacidad de deformación son mínimos.

. Determine los pesos específicos relativos=

a& Minerales

Minerales como el feldespato tienen un peso específico relativo de .B.b& Lierro

tienen un peso específico relativo de <.

c& ,urba,iene un peso específico relativo de 2.5.





<. 0elacione los niveles de compacidad que se pueden encontrar

en una estructura simple " comente t*cnicamente sus

resultados.

Mu" flo$o= si su compacidad relativa varia del >?25@.

Alo$o= si su compacidad relativa varia del 2B?<5@.

Medio= si varia del <B?B5@.

Denso= si varia del B>?75@.

Mu" denso= si varía de 7B?2>>@

os resultados seg+n el estudio de compacidad relativa clasifican a nuestro suelocomo denso teniendo un /r G B7.25@

!onclusión

(n esta práctica pudimos aprender a calcular la relación de vacíos eN de los

suelos en sus diferentes estados los cuales son= natural compactado " suelto.

/omo pudimos observar la relación de vacíos del suelo varía dependiendo el

estado en el que se encuentre cuando el suelo se encuentra compactadoobtenemos una relación de vacíos mínima "a que en este estado es cuando

e)iste la menor cantidad de poros de aire dentro de la muestra debido a su

acomodo. /uando el suelo esta suelto tenemos la relación de vacíos má)ima

dado que en este estado el suelo se encuentra completamente suelto " posee una

ma"or cantidad de espacios vacíos entre sus partículas. O en su estado natural

podemos observar que la relación de vacíos se sit+a en medio de la e má)ima "

mínima "a que el intemperismo act+a sobre el suelo en su estado natural así

como otros factores como cargas vivas que transiten sobre *l compactándolo de

manera natural a trav*s de un proceso denominado consolidación " por eso es

que en este estado el suelo tiene una relación de vacíos superior a la que tiene

estando suelto pero menor a la que tiene estando compactado.

,odas estas características que mencione nos sirven para rectificar que nuestro

suelo posee una estructura simple "a que el tama'o de las partículas de la arena

se consideran gruesas " debido a esto la gravidez surge efecto sobre el acomodo

de sus partículas de tal forma que se asientan unas sobre otras pero debido a su





forma granular estas de$an espacios vacíos entre ellas de aquí que tengamos

cierta relación de vacíos pero al varillarla estas partículas sufren un reacomodo de

tal forma que llenan los espacios vacíos " por eso es que la relación de vacíos se

minimiza al compactar.

Por +ltimo podemos ver que seg+n los cálculos obtenidos la compacidad relativade nuestro suelo es de B7.25 lo cual nos indica que nuestro suelo esta denso. -

pesar de que nuestra muestra era de arena " uno podría llegar a deducir que el

resultado sería de que el suelo esta suelto tambi*n debemos considerar la

naturaleza del lugar en donde se e)tra$o la muestra el lugar en donde la

e)tra$imos en un lugar visitado por personas que caminan sobre el suelo

compactándolo " tambi*n como está situado deba$o de una palapa el lugar en

donde llevamos a cabo la e)cavación la gente llega a comer en esos lugares

compactando el suelo con mesas " tambi*n posiblemente pasen algunos

ve!ículos tripulados sobre el suelo en donde llevamos a cabo la e)cavación como

cuatrimotos " a todo esto es que se debe que nuestro suelo a pesar de ser arena

arro$o resultados de estar denso debido a la compactación " consolidación que !a

sufrido.

-ibliografía

• Mecánica de suelos

(ulalio uárez 3adillo -lfonso 0ico 0odríguez

• -puntes proporcionados por el profesor

• ftp=66ftp.fao.org6fi6/Drom6A-1,raining6A-1,raining6eneral6)BE>Bs6)BE>

Bs>E.!tm

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http://www.google.com.mx/search?hl=es&tbo=p&tbm=bks&q=inauthor:%22Eulalio+Ju+rez+Badillo%22

http://www.google.com.mx/search?hl=es&tbo=p&tbm=bks&q=inauthor:%22Alfonso+Rico+Rodr%C3%ADguez%22

http://www.google.com.mx/search?hl=es&tbo=p&tbm=bks&q=inauthor:%22Alfonso+Rico+Rodr%C3%ADguez%22

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