Practica no. 3 mecanica de suelos

M.I. ROBERTO MÀRQUEZ GÒNZALEZ

1 JESÙS ZEPEDA HERNÀNDEZ MECÀNICA DE SUELOS

ÍNDICE PAGINAS

Nombre de la práctica--------------------------------------------------------------2

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

Objetivo----------------------------------------------------------------------------4

Relación de equipo y material-----------------------------------------------------5

Procedimiento----------------------------------------------------------------------7

Desarrollo--------------------------------------------------------------------------8

Resultado--------------------------------------------------------------------------12

Cuestionario----------------------------------------------------------------------13

Conclusión------------------------------------------------------------------------16

Bibliografía------------------------------------------------------------------------17



INTRODUCCION:

El suelo representa todo tipo de material terroso, desde un relleno de desperdicio, hasta areniscas parcialmente cementadas o lutitas suaves. Quedan exclusivas de la definición las rocas sanas, ígneas o metamórficas y los depósitos sedimentarios altamente cementados que no se ablanden o desintegren rápidamente por acción de la intemperie. El agua contenida juega un papel tan fundamental en el comportamiento mecánico del suelo, que debe considerarse como parte integral del mismo.

El estudio de la mecánica de suelos tiene como fin que el estudiante en relación al suelo identifique, verifique el estado y analice las propiedades mecánicas e hidráulicas, entonces la extracción de la muestra de un suelo en condiciones inalteradas permitirá a dicho fin y también desde ese instante se establecerá un gran interés por este tipo de estudio.

En el transcurso de esta práctica se conocerán las propiedades hidráulicas y mecánicas que guarda una muestra inalterada, las cuales juegan un papel muy importante en los proyectos civiles realizados, debido a las ventajas de poder predecir algo con una exactitud más compleja y acertada que si hacemos pruebas de ensaye con una muestra alterada, esta a su vez no guarda todas las propiedades porque está siendo atacada por la intemperie. Es así como el alumno podrá tener esta habilidad de conocer las capas de estratos que contiene el suelo al cual se le está haciendo la prueba.



OBJETIVO:

Obtener una muestra de suelo inalterada para sujetarlo a ensayes y estudios en el laboratorio de mecánica de suelos para que dicha información se utilice en el diseño de grandes proyectos civiles.

Identificar los factores que pudieron alterar el suelo de donde tomamos la muestra.

La finalidad de esta práctica es que el alumno conozca mediante una práctica de campo las fases con que están estructurados los suelos debido a su naturaleza, ya que en las zonas planas de los valles los suelos fueron transportados por distintos factores del medio ambiente.

También es importantes que el alumno conozca cuán importante es extraer una muestra inalterada del suelo y para que fines se extrae, ya que más adelantes estas prácticas tendrán que ver mucho en los proyectos civiles realizados.



RELACION DE EQUIPO Y MATERIAL:

PALA PICO CAJA DE MADERA DE 50X50X50

5M DE MANTA DE CIELO BARRETA 1 KG DE BREA

LONGIMETRO 1 KG DE PARAFINA 1 BOTE DE ALUMINIO

FOGATA ENCENDEDOR ARCO DE ALAMBRE ACERADO

http://www.google.com/url?sa=i&rct=j&q=cinta de 30 metros&source=images&cd=&cad=rja&docid=waWqfS4cmynf7M&tbnid=PRfnlPUKNSYbrM:&ved=0CAUQjRw&url=http://www.ferrovicmar.com/infer.asp?ac=91&sg=cintas-medid&trabajo=listar&pa=cintas-medid&ei=7KSLUeDzCILu8QTIioBY&bvm=bv.46226182,d.dmQ&psig=AFQjCNGfDhAAFkNm0O7cCrJjuSjgB4rS5Q&ust=1368192614904709



BROCHA MACHETE CUCHARA DE ALBAÑIL

PLUMÓN 2 HOJAS BLANCAS

http://www.google.com/url?sa=i&rct=j&q=marcador&source=images&cd=&cad=rja&docid=4HJKE4v1Ru9meM&tbnid=t3s_kx7gmfUO_M:&ved=0CAUQjRw&url=http://www.definicionabc.com/general/marcador.php&ei=YKWLUezKC42c9QTUzYDYDQ&bvm=bv.46226182,d.dmQ&psig=AFQjCNEnzcsH0zHW5lqigfWTMqRt9xTZyg&ust=1368192731627942



PROCEDIMIENTO:

Identificar la zona a excavar, medir un rectángulo de 1.25m x 2m excavar hacia una profundidad de 1.5m o donde se encuentre el nivel freático dependiendo de la condición del terreno se sacará la muestra del piso o la pared de la excavación, se marcará un cubo de 40 x40 cm y comenzará la excavación para obtener el cubo, ya después de haber labrado la muestra se procederá a la extracción de la misma, en ese momento se calentará la brea y la parafina, se colorará la manta de cielo cubriendo la pared superior y a los lados y se le colocará a la muestra la mezcla de brea y parafina con una brocha en la parte superior y a los lados de la muestra; antes de extraer la muestra se dejará endurecer la manta de cielo, enseguida se cortará la parte inferior del cubo con ayuda del alambre y se colocará en la caja de madera.



DESARROLLO:

Como ya antes se ha mencionado la práctica no. 3 de la materia de mecánica de suelos que se llevó a cabo en un lugar ajeno a la institución ya que este consistía hacer un pozo a cielo abierto y sacar una muestra inalterada de la estructura del suelo a una profundidad de 1.50 m. lo cual comenzó de la siguiente manera.

Al llegar al terreno en donde se realizó la práctica se hizo un reconocimiento del terreno e indicaron en qué lugar le iba a corresponder trabajar a cada brigada. De ahí llevamos las herramientas y los materiales a utilizar en la operación a realizarse. Se hizo una limpieza del área en la cual íbamos a trabajar, y después procedimos a medir las dimensiones del pozo.

Luego procedimos a realizar la excavación de manera ordenada, rápida y colectiva. Donde algunos estaban excavando y otros estaban cortando las raíces que tenía el terreno debido a la vegetación del lugar esta pequeña capa que estaba cubierta de raíces en su mayoría tenia aproximadamente unos 50 cm y además era materia orgánica (tierra negra), otros se encontraban despejando el área en donde los demás estaban excavando.

Al seguir excavando se llegó a otra capa en la cual se encontraba un material muy plástico el cual estaba saturado en su mayoría de agua, por lo que se pegaba en la pala y en los zapatos, este material era una arcilla color café oscuro, de la excavación esta fue la capa que nos consumió más tiempo y además estaba más gruesa pues tenía entre unos 60 cm de espesor aproximadamente.



En la otra parte de la excavación encontramos otra capa de arcilla un poco más clara la cual ya no estaba tan plástica y era un poco más suelta y estaba mezclada con esquisto, en esta capa alcanzamos a excavar unos 30 cm y después llegó la hora del desayuno para eso eran como las 9:30 de la mañana. En ese corto plazo estaba ya casi terminada las excavación.

Después del desayuno excavamos unos 30 cm más pero eso fue de una canaleta que se le hizo alrededor del bloque que íbamos a extraer. Y una vez teniendo ya casi despejado el área empezamos a labrar nuestra muestra la cual consistía en un cubo de 35*35*35 cm el cual lo detallamos con la cuchara de albañil y la llana.



Ya teniendo el cubo listo para su corte y extracción, los demás compañeros se dieron al trabajo de fundir la brea junto con la parafina con una pequeña fogata que se hizo con ayudar de unos leños y unas varitas. Este procedimiento fue sencillo y en cuestión de 20 minutos se terminó de cocer estos materiales.

A continuación se tomó la manta de cielo y se le pusieron 2 capas a la muestra, para que se le aplicara la brea y la parafina caliente con la brocha, de esta manera esta emulsión al secar junto con la manta de cielo formara una especie de membrana alrededor de la muestra y además la hará un poco más resistente a los golpes.

Después de aplicarle este líquido encima de la manta empezó un proceso muy estratégico que fue el de cortar la sexta cara del cubo y lo hicimos con la ayuda de un alambre el cual casi no tenía tanto filo para cortar la arcilla. En vista de que esta técnica no sirvió se hizo mención de otra técnica la cual nos llevaría al corte y extracción de la muestra de manera rápida, la cual consistía en usar un machete para empezar a cortar en las esquinas de nuestro cubo. Lo hicimos de la siguiente manera:



Ya que teníamos el machete a la mano lo colocamos en una de las esquinas de nuestro cubo y lo fuimos metiendo con los golpes de la barreta minuciosamente, después lo sacamos con cuidado y esta misma acción se le aplico a las demás esquinas del cubo, ya cuando estaba cortado en las esquinas tomamos el machete y lo introducimos a la mitad de la muestra y lo fuimos golpeando muy despacio hasta que cruzo el cubo de lado a lado, después de esto lo tratamos de mover y observamos que ya estaba listo para ser extraído. Por lo cual introducimos el cajón y lo metimos al pozo a cubrir la muestra. Cuando todos estábamos listos y en orden de un solo jalón extraimos el cubo y le dimos vuelta de manera rápida.

Una vez logrado el corte de nuestra muestra le aplicamos nuevamente brea y parafina en la sexta cara que ya estaba cubierta con la manta de cielo, ya que el cubo estaba bien tapado y listo para desalojarlo del pozo, todos nosotros tomamos una esquina del cubo y lo sacamos del pozo con mucho cuidado ya que en un mal paso podíamos fracturar la muestra.

Después de todo este largo procedimiento y extracción de la muestra llenamos el pozo nuevamente con toda la tierra y arcilla antes extraidas. Por ultimo recogimos todos los materiales que utilizamos y los llevamos al lugar en donde nos iban a llevar de vuelta a nuestra institución.



RESULTADOS:

Los resultados obtenidos durante esta práctica de campo fueron los que se muestran a continuación.

Como se muestra en la primera imagen logramos obtener una capa vegetal al inicio de la excavacion, para luego obtener la segunda capa que era de arcilla parcialmente saturada la cual esta muy pegajosa y como podemos ver en la ultima capa tenemos una arcilla de muy buenas propiedades la cual sirvio para la muestra.



CUESTIONARIO:

1.- De acuerdo a la práctica efectuada en campo, ¿Cuáles serán las ventajas en cuanto estudiar las propiedades mecánicas e hidráulicas en una muestra inalterada y en otra que está alterada?

En que la muestra inalterada conserva todas las propiedades físicas y químicas del suelo al ser extraída debido a la membrana de brea y parafina que se coloca para proteger la muestra y no se altere en la intemperie por agentes geológicos como el aire y el agua, mientras que una muestra alterada estará expuesta a todo tipo de prejuicio debido a que no cuenta con algo que la proteja esta es una desventaja para nosotros como ingenieros estudiar las propiedades de este suelo, pues no nos garantizara nada las pruebas, en cambio si estudiamos una muestra inalterada esta nos dará resultados buenos que nos puedan servir para predecir algo con verdadera exactitud.

2.- ¿Cuáles son las características de las estructuras de un suelo?, en los siguientes casos:

a) Estructura simple.

Es aquella producida cuando las fuerzas debidas al campo gravitacional terrestre son claramente predominantes en la disposición de las partículas; es, por lo tanto, típica de suelos de grano grueso (gravas y arenas limpias) de masa comparativamente importante. Las partículas se disponen apoyándose directamente unas en otras y cada partícula posee varios puntos de apoyo.

Desde un punto de vista ingenieril, el comportamiento mecánico e hidráulico de un suelo de estructura simple, queda definido principalmente por dos características: la compacidad del manto y la orientación de sus partículas.

b) Estructura panaloide.

Es estructura se considera típica en granos de pequeño tamaño (0.002 mm de diámetro o algo menores) que se depositan en un medio continuo, normalmente agua y, en ocasiones aire. En estas partículas la gravitación ejerce un efecto que hace que tiendan a sedimentarse, pero dada su pequeña masa, otras fuerzas naturales pueden hacerse de magnitud comparable; concretamente, si la partícula antes de llegar al fondo del depósito, toca a otra partícula ya depositada, la fuerza de adherencia desarrollada entre ambas, puede neutralizar al peso, haciendo que la partícula quede detenida antes de completar su carrera;



otra partícula puede ahora añadírsele y el conjunto de ellas podrá llegar a formar una celda, una cantidad importante de vacíos, a modo de panal. Las fuerzas de adherencia, causantes de estas estructuras son fuerzas superficiales.

c) Estructura floculenta.

Cuando en el proceso de sedimentación, dos partículas de diámetros menores de 0.02 mm llegan a tocarse, se adhieren con fuerza y se sedimentan juntas; así, otras partículas pueden unirse al grupo, formando un grumo, con estructura similar a un panal. Cuando estos grumos llegan al fondo forman a su vez panales, cuyas bóvedas no están ya formadas por partículas individuales , sino por los grumos mencionados. El mecanismo anterior produce una estructura muy blanda y suelta, con gran volumen de vacíos llamada floculenta.

3.- De acuerdo a lo visto en la unidad 1, describa las características de las 3 estructuras laminares que pueden hallarse en el suelo.

Las arcillas están constituidas básicamente por silicatos de aluminio hidratados presentando además en algunas ocasiones silicatos de magnesio hierro u otros metales también hidratados. Estos minerales tienen casi siempre una estructura cristalina definida cuyos átomos se disponen en láminas. Existen dos variedades de tales láminas: la silícica y la aluminica.

Las láminas silícicas están formadas por un átomo de silicio, rodeado de cuatro de oxígeno, disponiendo el conjunto en forma de tetraedro. Estos tetraedros se agrupan en unidades hexagonales, sirviendo un átomo de oxigeno de nexo entre cada dos tetraedros.

Las láminas aluminicas están formadas por retículas de octaedros, dispuestos con un átomo de aluminio al centro y seis de oxigeno alrededor. También ahora es el oxígeno el nexo entre cada dos octaedros vecinos para constituir la retícula.

Las caolinitas (Al225;o2ºn2H2O), están formados por una lámina silícica y

otra a lumínica que se superpone indefinidamente. La unión entre todas las

partículas es lo suficientemente firme para no permitir la penetración de

moléculas de agua entre ellas y por lo tanto serán relativamente estables

en presión del agua.

Montmorinolitas (CoH) ySi8 Alt4 O 20 n H2O) están formados por una lámina

aluminica entre dos silícicas, superponiéndose indefinidamente. En este

caso la unión entre las retículas del mineral es débil por lo que las



moléculas del agua pueden introducirse en la estructura con relativa

facilidad a causa de las fuerzas eléctricas generadas por su naturaleza

bipolar, produciendo un incremento en el volumen de los cristales lo que

se traduce a una expansión tendencia a la estabilidad.

Ilitas (CoH)4 Ky (Si8-yº Alt y)(Aly-feyºMghºMg6) están estructurados

análogamente que las Montmorinolitas, pero su constitución interna

manifiesta tendencia a formar grumos de materia, que reducen en el área

expuesta al agua por unidad de volumen; por ellos sus expansividad es

menor, las arcillas ilitas se comportan mecánicamente más familiares para

el ingeniero.



CONCLUSION:

Obtuve como conclusión que esta práctica además de ser de las más interesantes en toda la carrera nos sirve para para aprender a identificar cada capa que existe en los suelos arcillosos y que además nos damos cuenta que propiedades tienen nuestros suelos, también pude observar cómo están saturados de agua estos suelos y cuál es la parte más afectada, ya que existen arcillas que consienten el agua en su interior y hacen que se expanda más.



BILIOGRAFIA:

Mecánica de suelos – tomo 1

Fundamentos de la mecánica de suelos

JUAREZ BADILLO- RICO RODRÍGUEZ

Practica no. 3 mecanica de suelos

Education

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