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Clasificacion Del Suelo
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7/21/2019 Clasificacion Del Suelo
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UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CENTRO FACULTAD DE INGENIERÍA CIVIL
1ecánica e Suelos I
INFORME 05: CLASIFICACIÓN DEL SUELO
1. OBJETIVOS
Este trabajo tiene como objetivo determinar la granulometría del suelo, que se obtendrá
tamizando la muestra; también se determinara el límite líquido, límite plástico y el índice de
plasticidad; con estos datos clasificaremos nuestra muestra de suelo con el sistema AASTHOy el SUCS.
2. MARCO TEÓRICO
2.1 GRANULOMETRÍA
Es el estudio de la distribución de fracciones comprendidas entre tamaño significativo, con
propiedades parecidas.
La distribución granulométrica de suelos de grano grueso es generalmente determinada
mediante análisis granulométrico por mallas. Para un suelo de grano fino la distribución
granulométrica puede obtenerse por medio de análisis granulométrico con el hidrómetro.
2.2 CURVA GRANULOMÉTRICA
Despues de realizar el tamizado, se puede determinar la cantidad que pasa por cada malla.
La curva granulometrica se obtiene al graficar en una escala semilogaritmica, e logaritmo de la
abertura del tamiz en mm. En las abscisas, y el porcentaje que pasa, en las ordenadas.
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2.3 PROPIEDADES DE LA CURVA GRANULOMÉTRICA-COEFICIENTES
D60 = se define como el diámetro de la abertura del tamiz por el cual pasa 60(%) de material.
D30= es el diámetro de la abertura del tamiz por el cual pasa el 30% de material.
- Los coeficientes de uniformidad (Cu) y de curvatura (Cc), nos sirven para saber si el suelo
es bien o mal graduado.
Cu = D60/D10
Cc=(D30)2/D60*D10
- Para que una arena o grava sea bien graduada, debe cumplir:
Cu > 6 entonces (arena)
Cu > 4 entonces (grava)
3> Cc > 1
2.4 SISTEMAS DE CLASIFICACIÓN
Clasificación Europea
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3. INSTRUMENTOS, EQUIPOS Y MATERIALES
PARA EL TAMIZADO
Tamices (3’’, 2’’, 1 ½’’, 1’’, ¾’’, ½’’, 3/8’’, ¼’’, N° 4, 10, 20, 30, 40, 60, 100, 200)
Recipiente para pesar la muestra.
Tamiz N°200
Balanza electrónica.
PARA EL LÍMITE LÍQUIDO
Copa de casa grande
Taras
Pipeta
Tamiz n° 40
Espátula
Ranurador Horno eléctrico
PARA EL LÍMITE PLÁSTICO
Taras
Tamiz n°40
Espátula
Placa de Vidrio
Pipeta
Balanza Horno
4. PROCEDIMIENTOS
Para poder clasificar nuestro suelo según el sistema AASHTO y SUCS necesitamos la
curva granulométrica de nuestra muestra de suelo; para ello primero tamizamos la muestra
y hallamos los porcentajes que pasan por malla. También necesitamos calcular el índice
de plasticidad, el límite líquido y el límite plástico de la muestra de suelo.
4.1 GRANULOMETRÍA
Extracción de la muestra representativa de suelo, aproximadamente 10kg.
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Obtenida la muestra pasamos a cuartearla; dividiendo la muestra en cuatro partes y
elegimos dos partes opuestas; el proceso de cuarteo lo realizamos dos veces y obtenemos
aproximadamente de 5 a 6 kg.
Obtenido esa cantidad de muestra, la pesamos, y luego la hacemos secar y lo volvemos a
pesar; con estos datos se consigue el contenido de humedad del suelo.
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Lavamos la muestra haciendo uso de la malla N° 200; se debe de lavar hasta que el agua
salga totalmente limpia. Con este proceso estamos eliminando los limos y arcilla de la
muestra (luego serán considerados como fondo).
Una vez lavada la muestra, lo llevamos al horno y esta muestra seca es la que se va a
tamizar; antes la pesamos para saber cuánto de finos se le sumara en el fondo.
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Obtenido el peso de la muestra a tamizar, ordenamos el juego de tamices por la que
pasará la muestra.
Pasamos la muestra por los tamices (aquí tenemos que sacudir bien para que se tamice).
Utilizando un recipiente pesamos la muestra acumulada retenida en cada tamiz, para
procederá a los cálculos.
Malla 1’’ Malla 3/4’’
Malla 1/2’’
Peso Recipiente
Malla 3/8’’
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Malla 1/4’’ Malla N4
Malla N10 Malla N20
Malla N30 Malla N40
Malla N60
FONDOMalla N200
Malla N100
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Con estos datos y haciendo las correcciones necesarias, calculamos el porcentaje que
pasa por cada malla y graficar la curva granulométrica.
4.2 LÍMITE LÍQUIDO
Tomamos una cierta cantidad de muestra seca antes de lavarlo, para analizarla y calcular
su límite líquido.
Esa muestra la pasamos por la malla N° 40, y obtenemos una muestra representativa para
analizarla.
Colocamos el suelo pasante de la malla N° 40 en un recipiente y añadimos pequeñas
cantidades de agua, hasta adquirir la consistencia deseada.
Mezclar con la ayuda de la espátula, hasta que la mezcla sea homogénea.
Calibrar la altura de caída de la Casagrande en un centímetro.
Colocar una pequeña muestra en la copa de Casagrande y nivelar su superficie con la
espátula.
Con el ranurador se hace un canal por el centro de la muestra. Este canal debe de separar
completamente a la muestra en dos partes.
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Poner en movimiento la cazuela y suministrar los golpes hasta cerrar la ranura.
Cuando se cierra la ranura, tomar una muestra de la parte central, el cual se coloca en una
tara y se lleva al horno. Con la finalidad de calcular su contenido de humedad.
Este proceso lo realizamos 4 veces:
- De 15 a 20 golpes
- De 20 a 25 golpes
- De 25 a 30 golpes
- De 30 a 35 golpes
Luego procedemos a realizar el gráfico N° de golpes vs w%; para hallar la cantidad de
humedad para 25 golpes el cual será el límite líquido.
4.3 LÍMITE PLÁSTICO
Colocamos el suelo pasante de la malla N° 40 en un recipiente y añadimos pequeñas
cantidades de agua, la mezclamos con la espátula hasta que la muestra sea homogénea.
Sobre la placa de vidrio formamos rollitos de muestra, con la condición de que la muestra
sea de 3mm (1/8’’)
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Cuando los rollitos llegan 3mm se dobla y presionan, para volver a rolarse, hasta que
comiencen a desmoronarse o agrietarse.
Depositamos los rollitos en las taras previamente pesadas.
Pesamos la muestra más la tara y la llevamos al horno por 24 horas.
Pesamos la muestra seca para hallar el contenido de humedad de los rollitos, que vendrá a
ser el índice de plasticidad.
5. CÁLCULOS Y RESULTADOS:
5.1 GRANULOMETRÍA:
5501
5054
447
8.84
RETENIDO PASANTE
3'' 76.200 0 0.00 0.00 0.00 100.00
2'' 50.300 0 0.00 0.00 0.00 100.00
1.5'' 38.100 0 0.00 0.00 0.00 100.00
1'' 25.400 260 260.00 4.73 4.73 95.27
3/4'' 19.050 236 236.00 4.29 9.02 90.98
1/2'' 12.700 755 755.00 13.72 22.74 77.26
3/8'' 9.535 410 410.00 7.45 30.19 69.81
1/4'' 6.350 428 428.00 7.78 37.97 62.03
N° 4 4.760 299 299.00 5.44 43.41 56.59
N° 10 2.000 768 791.00 14.38 57.79 42.21
N° 20 0.840 621 621.00 11.29 69.08 30.92
N° 30 0.590 386 386.00 7.02 76.10 23.90
N° 40 0.426 230 230.00 4.18 80.28 19.72
N° 60 0.250 253 253.00 4.60 84.88 15.12
N° 100 0.150 232 232.00 4.22 89.09 10.91
N° 200 0.075 139 139.00 2.53 91.62 8.38
FONDO 14 461.00 8.38 100.00 0.00
5031.00 5501.00 100.00
Peso de la Muestra lavada y secada al horno (P2)
Peso de la Muestra Secada al horno (P1)
P1 - P2
Contenido de Humedad
SUMATORIA
TAMIZABERTURA
(mm)
PESO
RETENIDO
(g)
PESO
RETENIDO
CORREGIDO
% PARCIAL
RETENIDO
% ACUMULADO
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Cálculo de D10, D30 y D60:
ERROR 0.46 % < 1%
FALTANTE 23 g
D. del Tamiz % ACU. PASA
0.150 10.91
0.075 8.38
D10 0.12
D10
y = 33.691x + 5.8535
7.00
8.00
9.00
10.00
11.00
12.00
0.070 0.090 0.110 0.130 0.150
% P A S A
ABERTURA
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Cu = D60/D10
Cu = 5.76 / 0.12
Cu = 48
Cc=(D30)2/D60*D10
Cc = (0.81)ˆ2 / (5.76*0.12)
Cc = 1.04
5.2 CÁLCULO DEL LÍMITE LÍQUIDO:
Para determinar el límite líquido para cada muestra de acuerdo al número de golpes ycontenido de Humedad:
Prueba:
LIMITE LIQUIDO
Identificación de Muestra: 9 1 10 2
Peso de las Taras: 0.0269 0.0238 0.0243 0.0249
Peso de Muestra Humeda +Taras:
0.0688 0.0491 0.0533 0.0483
Peso de Muestra Seco +Taras:
0.0623 0.0452 0.0486 0.0445
Número de Golpes: 31 27 22 19
Peso de Muestra Seco: 0.0354 0.0214 0.0243 0.0196
Peso de Agua: 0.0065 0.0039 0.0047 0.0038Contenido de Humedad(%): 18.4 18.2 19.3 19.4
D. del Tamiz % ACU. PASA
0.840 30.92
0.590 23.90
D30 0.81
D30
D. del Tamiz % ACU. PASA
6.350 62.03
4.760 56.59
D60 5.76
D60
y = 28.068x + 7.3448
20.00
22.00
24.00
26.00
28.00
30.00
32.00
0.500 0.600 0.700 0.800 0.900
% P A S A
ABERTURA
y = 3.4185x + 40.318
56.00
57.00
58.00
59.00
60.00
61.00
62.00
63.00
4.000 4.500 5.000 5.500 6.000 6.500 7.000
% P A S A
ABERTURA
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Hallando el Límite Líquido:
a) Método 01:
Del Gráfico:
La línea de Tendencia: y = -0.1024x+21.358
Dónde: x: Numero de golpes, y: Contenido de Humedad
Reemplazamos:
x = 25 Entonces: y = L.L = 18.798 %
b) Método 02:
N=3118.4 + FW *LOG31 = C
…….(1)
N=22 IGUALANDO 1 Y 219.3 + FW *LOG22 =
C…….(2) FW1= 6.58
N=25 W%= L.LL.L=-6.58*LOG25+C ……..(3) IGUALANDO 3 Y 4
N=22 W%= 19.3 L.L= 18.98 %19.3=-6.58*LOG22+C ……..(4)
Del Método 01 y Método 02:
y = -0.1024x + 21.358
18
18.2
18.4
18.6
18.8
19
19.2
19.4
19.6
10 15 20 25 30 35
C O N T E N I D O D E H U M E D A
D ( % )
NÚMERO DE GOLPES
LIMITE LIQUIDO: 19 %
GRÁFICO 02: GRÁFICO DE FLUIDEZ
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5.3 CÁLCULDO LÍMITE PLASTICO:
Para determinar el límite plástico para cada muestra de acuerdo porcentaje de humedad,mediante la siguiente fórmula:
=
Peso de Agua
× 100
Prueba:
LIMITE PLASTICO
Identificación de Muestra: 6Peso de las Taras: 0.0162
Peso de Muestra Humeda + Taras: 0.0265
Peso de Muestra Seco + Taras: 0.0251
Peso de Agua: 0.0014
Peso de Muestra Seco: 0.0089
Contenido de Humedad(%): 15.73
LIMITE PLASTICO: 16 %
5.4 CÁLCULO DEL ÍNDICE DE PLASTICIDAD:
Para determinar el índice de plasticidad de la muestra como la diferencia entre su límite líquidoy su límite plástico, mediante la siguiente fórmula:
L.P.= L.L. – L.P.Dónde:
L.L. = Límite Líquido
P.L. = Límite Plástico
-Cuando el límite líquido o el límite plástico no puedan determinarse, el índice de plasticidad seinformará con la abreviatura NP (no plástico).-Así mismo, cuando el límite plástico resulte igual o mayor que el límite líquido, el índice deplasticidad se informará como NP (no plástico).
Calculando:
INDICE PLASTICO: 3 %
Fecha: 30-10-14
Hora inicio: 2:00 p.m. - Hora inicio: 3:00 p.m.
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6. CONCLUSIONES
1. Se calculó el límite líquido del suelo, siendo como resultado 19%.
2. Se calculó el límite plástico del suelo, teniendo un LP de 16%.
3. Nos dio como resultado un índice de plasticidad (IP) del 3%.
4. Se concluye que la muestra que analizamos según SUCS es una Grava bien
graduada, mezclas de grava y arena (GW). 5. Según AASHTO el índice de grupo es IG=0.
7. RECOMENDACIONES:
1. Las muestras deben de estar completamente seca para su respectivagranulometría
2. Las balanzas deben de estar bien calibradas al inicia la práctica. 3. El tamizado debe de realizarse por un lapso de 10min en forma individual con
movimientos circulares acenso ríales.4. No debe de exceder la muestra a cada tamiz por el método manual debido a que
daña el tamiz (sobre carga de la malla).5. No se debe golpear los tamices con la mesa, se golpeara en forma suave sobre un
superficie blandas como periódicos.6. Las bandejas antes y después de la práctica han de estar limpias como también
los tamices (limpiar con la brochas)
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