Ll - Lp - Granulometria

ALUMNO: CABREJOS DE LOS RIOS RICARDO ALONSO

INFORMES: GRANULOMETRIA Y LIMITE LÍQUIDO, LIMITE PLASTICO

(N.T.P 339.129 ASTM D- 4318)- CLASIFICACION DE LOS SUELOS

INGENIERO CORONADO ZULOETA, OMAR

FECHA DE ENSAYO: 01.10.14 – FECHA DE ENTREGA: 15.10.14

GRUPO Nº6

CURSO: MECANICA DE SUELOS Y ROCAS

MECANICA DE ROCAS Y SUELOS

2

INDICE

ENSAYO GRANULOMETRICO DE SUELOS ............................................................... 3

POR TAMIZADO .......................................................................................................... 3

INTRODUCCION ...................................................................................................... 3

GENERALIDADES .................................................................................................... 3

MATERIALES DE LABORATORIO ........................................................................... 4

RESUMEN DEL PROCEDIMIENTO ......................................................................... 9

DATOS OBTENIDOS ............................................................................................. 11

CURVAS GRANULOMETRICAS ............................................................................ 13

ANEXOS ..................................................................................................................... 15

ENSAYO DE DETERMINACION DEL LÍMITE LÍQUIDO ............................................ 16

DE LOS DUELOS ....................................................................................................... 16

OBJETIVO .............................................................................................................. 16

MATERIALES ......................................................................................................... 16

PROCEDIMIENTO CON CASAGRANDE ............................................................... 18

RESUMEN DEL PROCEDIMIENTO ....................................................................... 21

DATOS AL INICIAR ................................................................................................ 24

DATOS OBTENIDOS EN EL PROCEDIMIENTO ................................................... 24

ANEXOS .................................................................................................................... 25

ENSAYO DE DETERMINACION DEL LIMITE PLASTICO.......................................... 26

OBJETIVOS ............................................................................................................ 26

MATERIALES ......................................................................................................... 26

PROCEDIMIENTO SEGÚN MTC ............................................................................ 28

RESUMEN DEL PROCEDIMIENTO (DETALLADO) ............................................... 30

DATOS OBTENIDOS ............................................................................................. 32

“A CONTINUACION CALCULOS, RESULTADOS, GRAFICAS Y APLICACIÓN DE

LOS METODOS” ........................................................................................................ 32

CLASIFICACION DE LOS SUELOS ........................................................................... 38

EL SISTEMA UNIFICADO SUCS ............................................................................ 39

EL SISTEMA AASTHO ........................................................................................... 39

MUESTRA 1............................................................................................................ 40

MUESTRA 2............................................................................................................ 41

MUESTRA 3............................................................................................................ 41


3

ENSAYO GRANULOMETRICO DE SUELOS

POR TAMIZADO

INTRODUCCION

El análisis granulométrico al cuál se somete un suelo es de mucha ayuda par ala

construcción deproyectos, tanto estructuras como carreteras porque con este se

puede conocer la permeabilidad y la cohesióndel suelo. También el suelo analizado

puede ser usado en mezclas de asfalto o concreto.

Los Análisis Granulométricos se realizaran mediante ensayos en el laboratorio con

tamices de diferente enumeración, dependiendo de la separación de los cuadros de la

maya. Los granos que pasen o se queden enel tamiz tienen sus características ya

determinadas. Para el ensayo o el análisis de granos gruesos será muyrecomendado

el método del Tamiz; pero cuando se trata de granos finos este no es muy preciso,

porque se lees más difícil a la muestra pasar por una maya tan fina; Debido a esto el

Análisis granulométrico de Granosfinos será bueno utilizar otro método.

GENERALIDADES

El tamaño de los granos de un suelo se refiere a los diámetros de las partículas que lo

forman, cuando esindivisible bajo la acción de una fuerza moderada. Las partículas

mayores son las que se pueden mover conlas manos, mientras que las más finas por

ser tan pequeñas no pueden ser observadas con un microscopio. Deigual forma

constituye unos de los fundamentos teóricos en los que se basan los diferentes

sistemas declasificación de los suelos, como H.R.B. y el S.U.C.S.

OBJETIVO

Determinar la cantidad en % de diversos tamaños que constituyen el suelo, en

cuanto al total de la muestra utilizada.

Verificar si el suelo puede ser utilizado para la construcción de proyectos.

Conocer y definir ciertas características importantes del suelo como son: La

Permeabilidad, Cohesión, altura de ascenso capilar, y facilidad de drenaje.

Esta norma describe el método para determinar los porcentajes de suelo que

pasan por los distintos tamices de la serie empleada en el ensayo, hasta el de

74 mm (N° 200).


4

MATERIALES DE LABORATORIO

Dos balanzas. Una con sensibilidad de 0.01 g para pesar material que pase el

tamiz de 4,760 mm (N° 4). Otra con sensibilidad 0.1 % del peso de la muestra,

para pesar los materiales retenidos en el tamiz de 4,760 mm (N° 4).

Tamices de malla 4,76 mm (N°4), 2,00 mm (N° 10), 0,840 mm (N° 20), 0,425 mm

(N° 40), 0,250 mm (N° 60), 0,106 mm (N° 140) y 0,075 mm (N° 200).

Estufa, capaz de mantener temperaturas uniformes y constantes hasta de 110 ±

5 °C (230 ± 9 °F).


5

Envases, adecuados para el manejo y secado de las muestras.

Brocha, para limpiar las mallas de los tamices.

MUESTRA

1. Según sean las características de los materiales finos de la muestra, el análisis con

tamices se hace, bien con la muestra entera, o bien con parte de ella después de

separar los finos por lavado. Si la necesidad del lavado no se puede determinar por

examen visual, se seca en el horno una pequeña porción húmeda del material y

luego se examina su resistencia en seco rompiéndola entre los dedos. Si se puede

romper fácilmente y el material fino se pulveriza bajo la presión de aquellos,

entonces el análisis con tamices se puede efectuar sin previo lavado.


6

2. Prepárese una muestra para el ensayo como se describe en la preparación de

muestras para análisis granulométrico (MTC E 106), la cual estará constituida por

dos fracciones: una retenida sobre el tamiz de 4,760 mm (N° 4) y otra que pasa

dicho tamiz. Ambas fracciones se ensayaran por separado.

3. El peso del suelo secado al aire y seleccionado para el ensayo, como se indica en

el modo operativo MTC E 106, será suficiente para las cantidades requeridas para

el análisis mecánico.

4. En el modo operativo MTC E 106 se dan indicaciones para la pesada del suelo

secado al aire y seleccionado para el ensayo, así como para la separación del suelo

sobre el tamiz de 4,760 mm (N° 4) por medio del tamizado en seco, y para el lavado

y pesado de las fracciones lavadas y secadas retenidas en dicho tamiz. De estos

dos pesos, los porcentajes, retenido y que pasa el tamiz de 4,760 mm (N° 4),

pueden calcularse de acuerdo con el numeral 6.1.

Se puede tener una comprobación de los pesos, así como de la completa

pulverización de los terrones, pesando la porción de muestra que pasa el tamiz

de 4,760 mm (N° 4) y agregándole este valor al peso de la porción de muestra

lavada y secada en el horno, retenida en el tamiz de 4,760 mm (N° 4)

ANÁLISIS POR MEDIO DE TAMIZADO DE LA FRACCIÓN RETENIDA EN EL

TAMIZ DE 4,760 mm (N° 4).

1. Sepárese la porción de muestra retenida en el tamiz de 4,760 mm (N° 4) en una

serie defracciones usando los tamices.

2. En la operación de tamizado manual se mueve el tamiz o tamices de un lado a otro

y recorriendo circunferencias de forma que la muestra se mantenga en movimiento

sobre la malla. Debe comprobarse al desmontar los tamices que la operación está

terminada; esto se sabe cuando no pasa más del 1 % de la parte retenida al tamizar

durante un minuto, operando cada tamiz individualmente. Si quedan partículas

apresadas en la malla, deben separarse con un pincel o cepillo y reunirlas con lo

retenido en el tamiz.

Cuando se utilice una tamizadora mecánica, se pondrá a funcionar por diez minutos

aproximadamente; el resultado se puede verificar usando el método manual.


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3. Se determina el peso de cada fracción en una balanza con una sensibilidad de 0.1

%.La suma de los pesos de todas las fracciones y el peso, inicial de la muestra no

debe diferir en más de 1%.

ANÁLISIS GRANULOMÉTRICO DE LA FRACCIÓN FINA

1. El análisis granulométrico de la fracción que pasa el tamiz de 4,760 mm (N° 4) se

hará por tamizado y/o sedimentación según las características de la muestra y según

la información requerida.

Los materiales arenosos que contengan muy poco limo y arcilla, cuyos terrones en

estado seco se desintegren con facilidad, se podrán tamizar en seco.

Los materiales limo-arcillosos, cuyos terrones en estado seco no rompan con

facilidad, se procesarán por la vía húmeda.

Si se requiere la curva granulométrica completa incluyendo la fracción de tamaño

menor que el tamiz de 0,074 mm (N° 200), la gradación de ésta se determinará por

sedimentación, utilizando el hidrómetro para obtener los datos necesarios.

Se puede utilizar procedimientos simplificados para la determinación del contenido

de partículas menores de un cierto tamaño, según se requiera.

La fracción de tamaño mayor que el tamiz de 0,074 mm (N° 200) se analizará por

tamizado en seco, lavando la muestra previamente sobre el tamiz de 0,074 mm (N°

200).

2. Procedimiento para el análisis granulométrico por lavado sobre el tamiz de 0,074 mm

(N° 200).

Se separan mediante cuarteo, 115 g para suelos arenosos y 65 g para suelos

arcillosos y limosos, pesándolos con exactitud de 0.01 g.

Humedad higroscópica. Se pesa una porción de 10 a 15 g de los cuarteos

anteriores y se seca en el horno a una temperatura de 110 ± 5 °C (230 ± 9 °F). Se

pesan de nuevo y se anotan los pesos.

Se coloca la muestra en un recipiente apropiado, cubriéndola con agua y se deja

en remojo hasta que todos los terrones se ablanden.

Se lava a continuación la muestra sobre el tamiz de 0,074 mm (N° 200) con

abundante agua, evitando frotarla contra el tamiz y teniendo mucho cuidado de

que no se pierda ninguna partícula de las retenidas en él.


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Se recoge lo retenido en un recipiente, se seca en el horno a una temperatura de

110 ± 5 °C (230 ± 9 °F) y se pesa.

Se tamiza en seco siguiendo el procedimiento indicado en las secciones 4.2 y 4.3.

PROCEDIMIENTO PARA CALCULOS

1. Valores de análisis de tamizado para la porción retenida en el tamiz de 4,760 mm (N°

4).

Se calcula el porcentaje que pasa el tamiz de 4,760 mm (N° 4) dividiendo el peso

que pasa dicho tamiz por el del suelo originalmente tomado y se multiplica el

resultado por 100. Para obtener el peso de la porción retenida en el mismo tamiz,

réstese del peso original, el peso del pasante por el tamiz de 4,760 mm (N° 4).

Para comprobar el material que pasa por el tamiz de 9,52 mm ( 3/8"), se agrega al

peso total del suelo que pasa por el tamiz de 4,760 mm (Nº 4) el peso de la fracción

que pasa el tamiz de 9,52 mm (3/8”) y que queda retenida en el de 4,760 mm (N°

4). Para los demás tamices continúese el cálculo de la misma manera.

Para determinar el porcentaje total que pasa por cada tamiz, se divide el peso total

que pasa entre el peso total de la muestra y se multiplica el resultado por 100.

2. Valores del análisis por tamizado para la porción que pasa el tamiz de 4,760 mm (N°

4).

Se calcula el porcentaje de material que pasa por el tamiz de 0,074 mm (N° 200) de

la siguiente forma:

Se calcula el porcentaje retenido sobre cada tamiz en la siguiente forma:


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Se calcula el porcentaje más fino. Restando en forma acumulativa de 100% los

porcentajes retenidos sobre cada tamiz.

Porcentaje de humedad higroscópica. La humedad higroscópica como la pérdida de

peso de una muestra secada al aire cuando se seca posteriormente al horno,

expresada como un porcentaje del peso de la muestra secada al horno. Se

determina de la manera siguiente:

Donde:

W = Peso de suelo secado al aire

W1 = Peso de suelo secado en el horno

RESUMEN DEL PROCEDIMIENTO

1. Dejamos las muestras con agua de un día para otro.

2. Al día siguiente procedemos a lavar las muestras en el Tamiz Nº 200 de

lavado. Hasta que el caudal del recipiente quede transparente.


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3. Después del lavado se procede a colocarse en el Horno durante 18

horas.

4. Pasado las 18 horas se sacan del horno y esperamos que se enfríen un

poco para pesarlos.

5. Luego procedemos a realizar el tamizado correspondiente y pesar el

material que se quede en cada tamiz como se especificó anteriormente.


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DATOS OBTENIDOS

TABLA DE PESOS INICIALES

Muestra Nº 1 Tara (Peso) 34.27

Tara + Muestra Seca (PESO) : 66.15 Tara + Muestra (Peso) 164.98

Tara + Muestra + H2O (Peso) 327.39

Muestra Nº 2

Tara (Peso) 34.9

Tara + Muestra Seca (PESO) : 72.59

Tara + Muestra (Peso) 170.5 Tara + Muestra + H2O (Peso) 293.74

Muestra Nº 3

Tara (Peso) 33.98

Tara + Muestra Seca (PESO) : 80.48

Tara + Muestra (Peso) 166.28 Tara + Muestra + H2O (Peso) 311.26

MUESTRA N°1

Peso de nueva Muestra = 31.88

MUESTRA N° 2

Peso de nueva Muestra = 37.69

MUESTRA N° 3

Peso de nueva Muestra =

46.50

MALLA / N° DE MUETRA

MUESTRA N°1

MALLA / N° DE

MUETRA

MUESTRA N°2

MALLA / N° DE

MUETRA

MUESTRA N°3

PESO DE NUEVA

MUESTRA 31.88

PESO DE NUEVA

MUESTRA 37.69

PESO DE NUEVA

MUESTRA 46.5

N° 4 0.2 N° 4 2.6 N° 4 3.12

N°10 0.34 N°10 4.93 N°10 5.43

N°20 0.6 N°20 3.3 N°20 7.78

N°40 0.48 N°40 1.64 N°40 12.46

N°60 1.25 N°60 1.96 N°60 4.46

N°140 18.18 N°140 10.36 N°140 8.15

N°200 8.86 N°200 7.12 N°200 2.98

FONDO 1.88 FONDO 5.74 FONDO 1.68

Error de peso 0.09 Error de peso

0.04 Error de peso

0.44


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COMPENSANDO PESO CON EL MARGEN DE ERROR

MALLA / N° DE

MUETRA

MUESTRA N°1

error muestra

compensada

N° 4 0.2 0.01125 0.21125

N°10 0.34 0.01125 0.35125

N°20 0.6 0.01125 0.61125

N°40 0.48 0.01125 0.49125

N°60 1.25 0.01125 1.26125

N°140 18.18 0.01125 18.19125

N°200 8.86 0.01125 8.87125

FONDO 1.88 0.01125 1.89125

total 31.79 0.09 31.88

MALLA / N° DE

MUETRA

MUESTRA N°2

error muestra

compensada

N° 4 2.6 0.005 2.605

N°10 4.93 0.005 4.935

N°20 3.3 0.005 3.305

N°40 1.64 0.005 1.645

N°60 1.96 0.005 1.965

N°140 10.36 0.005 10.365

N°200 7.12 0.005 7.125

FONDO 5.74 0.005 5.745

total 37.65 0.04 37.69

MALLA / N° DE

MUETRA

MUESTRA N°3

error muestra

compensada

N° 4 3.12 0.805 3.925

N°10 5.43 0.805 5.235

N°20 7.78 0.805 7.185

N°40 12.46 0.805 12.265

N°60 4.46 0.805 3.965

N°140 8.15 0.805 8.905

N°200 2.98 0.805 2.785

FONDO 1.68 0.805 2.235

total 46.06 6.44 46.5


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CURVAS GRANULOMETRICAS Curva N° 1

Curva N° 2

Curva N° 3

0 %

20 %

40 %

60 %

80 %

100 %

0.010.1110

curva granulometrica curva granulometrica

0 %

10 %

20 %

30 %

40 %

50 %

60 %

70 %

80 %

90 %

100 %

0.010.1110

Series1

0 %

10 %

20 %

30 %

40 %

50 %

60 %

70 %

80 %

90 %

100 %

0.010.1110

Series1


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OBSERVACIONES

1.El informe deberá incluir lo siguiente:

El tamaño máximo de las partículas contenidas en la muestra.

Los porcentajes retenidos y los que pasan, para cada uno de los tamices

utilizados.

Toda información que se juzgue de interés.

Los resultados se presentarán: (1) en forma tabulada, o (2) en forma gráfica, siendo

esta última formala indicada cada vez que el análisis comprenda un ensayo completo

de sedimentación.

Las pequeñas diferencias resultantes en el empate de las curvas obtenidas por

tamizado y porsedimento, respectivamente, se corregirán en forma gráfica.

2. Los siguientes errores posibles producirán determinaciones imprecisas en un

análisisGranulométrico por tamizado.

Aglomeraciones de partículas que no han sido completamente disgregadas. Si el

material contiene partículas finas plásticas, la muestra debe ser disgregada antes

del tamizado.

Tamices sobrecargados. Este es el error más común y más serio asociado con el

análisis por tamizado y tenderá a indicar que el material ensayado es más grueso

de lo que en realidad es. Para evitar esto, las muestras muy grandes deben ser

tamizadas en varias porciones y las porciones retenidas en cada tamiz se juntarán

luego para realizar la pesada.

Los tamices han sido agitados por un período demasiado corto o con movimientos

horizontales rotacionales inadecuados. Los tamices deben agitarse de manera

que las partículas sean expuestas a las aberturas del tamiz con varias

orientaciones y así tengan mayor oportunidad de pasar a través de él.

La malla de los tamices está rota o deformada; los tamices deben ser

frecuentemente inspeccionados para asegurar que no tienen aberturas más

grandes que la especificada.

Pérdidas de material al sacar el retenido de cada tamiz.

Errores en las pesadas y en los cálculos.


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ANEXOS


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ENSAYO DE DETERMINACION DEL LÍMITE LÍQUIDO

DE LOS DUELOS N.T.P 339.129 ASTM D - 4318

OBJETIVO

El límite líquido de un suelo es el contenido de humedad expresado en

porcentaje del suelo secado en el horno, cuando éste se halla en el límite entre

el estado plástico y el estado líquido.

El valor calculado deberá aproximarse al centésimo.

MATERIALES

1. Recipiente para Almacenaje. Una vasija de porcelana de 115 mm (4 ½”) de

diámetro aproximadamente.

2. Espátula. De hoja flexible de unos 75 a 100 mm (3" – 4”) de longitud y 20 mm (¾")

de ancho aproximadamente.

3. Aparato del límite líquido (o de Casagrande).

De operación manual. Es un aparato consistente en una taza de bronce con sus

aditamentos.

De operación mecánica. Es un aparato equipado con motor para producir la altura y

el número de golpes.

4. Acanalador.

5. Calibrador. Ya sea incorporado al ranurador o separado.


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6. Recipientes o Pesa Filtros. De material resistente a la corrosión, y cuya masa no

cambie con repetidos calentamientos y enfriamientos. Deben tener tapas que

cierren bien, sin costuras, para evitar las pérdidas de humedad de las muestras

antes de la pesada inicial y para evitar la absorción de humedad de la atmósfera

tras el secado y antes de la pesada final.

7. Balanza. Una balanza con sensibilidad de 0.01 gr.

8. Estufa. Termostáticamente controlado y que pueda conservar temperaturas de 110

± 5 °C (230 ± 9 °F) para secar la muestra.


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MUESTRA

Tómese una muestra que pese 150 - 200 g de una porción de material completamente

mezclado quepase el tamiz de 0.425 mm (N° 40).

AJUSTE DEL APARATO

1. Deberá inspeccionarse el aparato de límite líquido para verificar que se halle en

buenas condiciones del trabajo. El pin que conecta la taza no debe estar tan

gastado que tenga juego lateral, ni el tornillo que la conecta, hallarse tan gastado

por el largo uso.

Se considera desgaste excesivo, cuando el diámetro del punto de contacto sobre

la base de la taza excede de 13 mm (0.5") o cuando cualquier punto sobre el

borde de la misma se ha desgastado aproximadamente en la mitad del espesor

original. Aun cuando se aprecie una ligera ranura en el centro de la taza, ésta no

es objetable. Pero si la ranura se pronuncia antes de que aparezcan otros signos

de desgaste, debe considerarse que está excesivamente gastada y deberá

reemplazarse.

Una base que esté excesivamente desgastada puede pulirse; pero hasta cuando

la tolerancia no exceda de 2.5 mm (0.1") y la distancia entre la excéntrica de la

taza y la base se mantenga dentro de la tolerancia especificada.

2. Por medio del calibrador del mango del ranurador y la platina de ajuste H (Figura 1),

ajústese la altura a la cual se levanta la taza, de tal manera que el punto que hace

contacto con la base al caer esté exactamente a 1 cm (0.394") sobre ésta.

Asegúrese la platina de ajuste H, apretando los tornillos con el calibrador, aún

colocado, compruébese el ajuste girando la manija rápidamente varias veces.

Si el ajuste es correcto, un sonido de roce se oirá cuando la excéntrica golpea

contra la taza, si se levanta del calibrador o no se oye ruido, hágase un nuevo

ajuste.

PROCEDIMIENTO CON CASAGRANDE

1. Colóquese la muestra de suelo en la vasija de porcelana y mézclese completamente

con 15 a 20 ml de agua destilada, agitándola, amasándola y tajándola con una

espátula en forma alternada y repetida. Realizar más adiciones de agua en


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incrementos de 1 a 3 ml. Mézclese completamente cada incremento de agua con el

suelo como se ha descrito previamente, antes de cualquier nueva adición.

Algunos suelos son lentos para absorber agua, por lo cual es posible que se

adicionen los incrementos de agua tan rápidamente que se obtenga un límite

líquido falso. Esto puede evitarse mezclando más y durante un mayor tiempo, (1

hora aproximadamente).

2. Cuando haya sido mezclada suficiente agua completamente con el suelo y la

consistencia producida requiera de 30 a 35 golpes de la cazuela de bronce para que

se ocasione el cierre, colóquese una porción de la mezcla en la cazuela sobre el sitio

en que ésta reposa en la base, y comprímasela hacia abajo, extiéndase el suelo

hasta obtener la posición adecuada (con tan pocas pasadas de la espátula como sea

posible), teniendo cuidado de evitar la inclusión de burbujas de aire dentro de la

masa. Nivélese el suelo con la espátula y al mismo tiempo emparéjeselo hasta

conseguir una profundidad de 1 cm en el punto de espesor máximo. Regrésese el

exceso de suelo a la Vasija de porcelana.

2.1. Divídase el suelo en la taza de bronce por pasadas firmes del acanalador a lo

largo del diámetro y a través de la línea central de la masa del suelo de modo que

se forme una ranura limpia y de dimensiones apropiadas. Para evitar rasgaduras

en los lados de la ranura o escurrimientos de la pasta del suelo a la cazuela de

bronce, se permite hacer hasta 6 pasadas de adelante hacia atrás o de atrás

hacia adelante, contando cada recorrido como una pasada; con cada pasada el

acanalador debe penetrar un poco más profundo hasta que la última pasada de

atrás hacia adelante limpie el fondo de la cazuela. Hágase una ranura con el

menor número de pasadas posible.


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3. Elévese y golpéese la taza de bronce girando la manija F, a una velocidad de 1,9 a

2,1 golpes por segundo, hasta que las dos mitades de la pasta de suelo se pongan

en contacto en el fondo de la ranura, a lo largo de una distancia de cerca de 13 mm

(0.5"). Anótese el número de golpes requeridos para cerrar la ranura.

En lugar de fluir sobre la superficie de la taza algunos suelos tienden a deslizarse.

Cuando estoocurra, deberá a agregarse más agua a la muestra y mezclarse de

nuevo, se hará la ranura con elacanalador y se repetirá el Punto 3; si el suelo sigue

deslizándose sobre la taza de bronce a unnúmero de golpes inferior a 25, no es

aplicable este ensayo y deberá indicarse que el límite líquido nose puede

determinar.

4. Sáquese una tajada de suelo aproximadamente del ancho de la espátula,

tomándola de uno y otro lado y en ángulo recto con la ranura e incluyendo la

porción de ésta en la cual se hizo contacto, y colóquese en un recipiente adecuado.

Pésese y anótese. Colóquese el suelo dentro del pesafiltro en el horno a 110 ± 5 °C

(230 ± 9 °F)hasta obtener peso constante y vuélvase a pesar tan pronto como se

haya enfriado pero antes de quepueda haber absorbido humedad higroscópica.

Anótese este peso, así como la pérdida de pesodebida al secamiento y el peso del

agua.

5. Transfiérase el suelo sobrante en la taza de bronce a la cápsula de porcelana.

Lávese y séquese la taza de bronce y el ranurador y ármese de nuevo el aparato

del límite líquido para repetir elensayo.

6. Repítase la operación anterior por lo menos en dos ensayos adicionales, con el

suelo restante enla vasija de porcelana, al que se le ha agregado agua suficiente

para ponerlo en un estado de mayorfluidez. El objeto de este procedimiento es

obtener muestras de tal consistencia que al menos una delas determinaciones del

número de golpes requeridos para cerrar la ranura del suelo se halle en cadauno de

los siguientes intervalos: 25-35; 20-30; 15-25. De esta manera, el alcance de las

3determinaciones debe ser de 10 golpes.


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CALCULOS

1. Calcúlese el contenido de humedad del suelo, expresándolo como porcentaje del

peso el suelo secado en el horno, como sigue:

Calcúlese el porcentaje de humedad, con aproximación a un entero.

2. Preparación de la curva de fluidez. Trácese una, "curva de fluidez" que represente la

relación entre el contenido de humedad y el correspondiente número de golpes de la

taza de bronce, en un gráfico de papel semilogarítmico. Con el contenido de

humedad como ordenada sobre la escala aritmética, y el número de golpes como

Abscisa sobre la escala logarítmica. la curva de flujo es una línea recta promedia,

que pasa tan cerca como sea posible a través de los tres o más puntos dibujados.

3. Límite líquido. Tómese el contenido de humedad correspondiente a la intersección de

la curva de flujo con la ordenada de 25 golpes como límite líquido del suelo y

aproxímese este valor a un número entero.

RESUMEN DEL PROCEDIMIENTO

1. Se deja el material de un día para otro esperando que seque un poco para

comenzar el ensayo.


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2. Al día siguiente notamos que aun estaba muy fresca la muestra y comenzamos

a batir al sol. Se amasa el suelo que paso anteriormente por el tamiz #40 con

agua hasta conseguir una pasta homogénea.

3. Se coloca el suelo dentro del cascador mediante la espátula. Se enrasa de

manera de obtener una masa de 1 cm de espesor.

4. Comenzamos a trabajar con el Casagrande y colocando el material para

trabajarlo con sus respectivos golpes para saber en qué numero de golpe se va

a cerrar.


23

5. Así repetimos 3 veces por cada muestra.luego los colocamos en sus

respectivos recipientes, pesamos, para posteriormente introducirlo en el Horno.

6. Finalmente al día siguiente se sacan del Horno y se vuelven a

pesar.


24

DATOS AL INICIAR

PASAMOS CADA MUESTRA POR SEPARADO POR EL TAMIZ Nº4 Muestra Nº 1

Muestra Nº 2

Muestra Nº 3

TARA (PESO) 11.64

TARA (PESO)

11.85

TARA (PESO)

11.23

TARA + MUESTRA (PESO) 137.76

TARA + MUESTRA (PESO)

125.62

TARA + MUESTRA (PESO)

130.85

DATOS OBTENIDOS EN EL PROCEDIMIENTO

Muestra Nº 1

Nº Golpes 16.00

Nº Golpes

20.00

Nº Golpes

30.00

Tara 1 (Peso) 8.70

Tara 2 (Peso)

7.48

Tara 3 (Peso)

6.83

Tara 1 + Muestra (Peso)

22.59


24.23


21.82

Tara 1 + Muestra Seca (Peso)

19.34


20.35


18.35

Muestra Nº 2

Nº Golpes 15.00

Nº Golpes

18.00

Nº Golpes

25.00

Tara 1 (Peso) 8.74

Tara 2 (Peso)

7.39

Tara 3 (Peso)

7.42


25.69


27.54


24.26


21.23


22.68


20.27

Muestra Nº 3

Nº Golpes 18.00

Nº Golpes

26.00

Nº Golpes

28.00

Tara 1 (Peso) 8.78

Tara 2 (Peso)

8.64

Tara 3 (Peso)

6.66


24.43


22.55


20.40


19.84


18.52


16.47


25

ANEXOS


26

ENSAYO DE DETERMINACION DEL LIMITE PLASTICO

DEL SUELO

CONCEPTO

Es el contenido de humedad para el cual el suelo comienza a agrietarse cuando es

amasado en cilindros de 3 mm de diámetro.

OBJETIVOS

Es la determinación en el laboratorio del límite plástico de un suelo y el cálculo del

índice de plasticidad (I.P.) si se conoce el límite líquido (L.L.) del mismo suelo.

Se denomina límite plástico (L.P.) a la humedad más baja con la que pueden

formarse barritas de suelo de unos 3,2 mm (1/8") de diámetro, rodando dicho

suelo entre la palma de la mano y una superficie lisa (vidrio esmerilado), sin que

dichas barritas se desmoronen.

MATERIALES

1. Recipiente para Almacenaje, de porcelana o similar, de 115 mm (4 ½”) de

diámetro.

2. Balanza, con aproximación a 0.01 g.


27

3. Horno o Estufa, termostáticamente controlado regulable a 110 ± 5 °C (230 ± 9 °F).

4. Tamiz, de 426 μm (N° 40).

5. Agua destilada.

6. Vidrios de reloj, o recipientes adecuados para determinación de humedades.

7. Superficie de rodadura. Comúnmente se utiliza un vidrio grueso esmerilado

PREPARACION DE LA MUESTRA

1. Si se quiere determinar sólo el L.P., se toman aproximadamente 20 g de la muestra

que pase por el tamiz de 426 mm (N° 40), preparado para el ensayo de límite

líquido. Se amasa con agua destilada hasta que pueda formarse con facilidad una

esfera con la masa de suelo. Se toma una porción de 1,5 gr a 2,0 gr de dicha esfera

como muestra para el ensayo.

El secado previo del material en horno o estufa, o al aire, puede cambiar (en

general, disminuir), el límite plástico de un suelo con material orgánico, pero este

cambio puede ser poco importante.


28

2. Si se requieren el límite liquido y el límite plástico, se toma una muestra de unos 15

g de la porción de suelo humedecida y amasada, preparada de acuerdo con la

Norma MTC E 110 (determinación del límite líquido de los suelos). La muestra debe

tomarse en una etapa del proceso de amasado en que se pueda formar fácilmente

con ella una esfera, sin que se pegue demasiado a los dedos al aplastarla. Si el

ensayo se ejecuta después de realizar el del límite líquido y en dicho intervalo la

muestra se ha secado, se añade más agua.

PROCEDIMIENTO SEGÚN MTC

1. Se moldea la mitad de la muestra en forma de elipsoide y, a continuación, se rueda

con los dedos de la mano sobre una superficie lisa, con la presión estrictamente

necesaria para formar cilindros.

2. Si antes de llegar el cilindro a un diámetro de unos 3.2 mm (1/8") no se ha

desmoronado, se vuelve a hacer una elipsoide y a repetir el proceso, cuantas veces

sea necesario, hasta que se desmorone aproximadamente con dicho diámetro.

El desmoronamiento puede manifestarse de modo distinto, en los diversos

tipos de suelo:

En suelos muy plásticos, el cilindro queda dividido en trozos de unos 6 mm de

longitud, mientras que en suelos plásticos los trozos son más pequeños.

3. La porción así obtenida se coloca en vidrios de reloj o pesa-filtros tarados, se

continúa el proceso hasta reunir unos 6 g de suelo y se determina la humedad de

acuerdo con la norma MTC E 108.

4. Se repite, con la otra mitad de la masa, el proceso indicado en 1, 2 y 3.


29

PROCEDIMIENTOS PARA LOS CÁLCULOS

Calcular el promedio de dos contenidos de humedad. Repetir el ensayo si la

diferencia entre los dos contenidos de humedad es mayor que el rango

aceptable para los dos resultados listados en la tabla 1 para la precisión de un

operador.

Tabla 1.- Tabla de estimados de precisión.

El límite plástico es el promedio de las humedades de ambas determinaciones. Se

expresa como porcentaje de humedad, con aproximación a un entero y se calcula así:

CÁLCULO DEL ÍNDICE DE PLASTICIDAD

Se puede definir el índice de plasticidad de un suelo como la diferencia entre su límite

líquido y su límite plástico.

Cuando el límite líquido o el límite plástico no puedan determinarse, el índice

de plasticidad se informará con la abreviatura NP (no plástico).

Así mismo, cuando el límite plástico resulte igual o mayor que el límite líquido,

el índice de plasticidad se informará como NP (no plástico).


30

RESUMEN DEL PROCEDIMIENTO (DETALLADO)

1. Se usa el suelo que pasó el tamiz #40, se prepara el suelo que pasa el

tamiz con agua hasta obtener una mezcla posible de amasar. Se amasa

la mezcla hasta obtener una consistencia que permita rolar el suelo.

Luego se hace rolar el suelo.


31

2. Se continúa rolando el suelo hasta conseguir cilindros que al llegar al diámetro

de 3 mm se agrieten. Posteriormente se introducen los cilindros de suelo

dentro de 2 recipientes por muestra para promediar el valor de la humedad

obtenido con cada uno. Y procedemos a pesar cada uno.

3. Luego de pesar los recipientes que contienen el suelo húmedo se procede a

llevar al Horno y una vez seco el suelo, se vuelve a pesar.

PRECISIÓN Y EXACTITUD

1. PRECISIÓN: El criterio para juzgar la aceptabilidad de los resultados de los

ensayos de Límite Plástico obtenidos por este método de ensayo se da en la Tabla

Nº 1.

2. EXACTITUD: No existe un valor de referencia para este método de ensayo; la

exactitud no puede ser determinada.


32

DATOS OBTENIDOS

ENSAYO DE LIMITES - FIBRAS

Muestra Nº 1

Tara 1 (Peso) 19.49

Tara 2 (Peso) 19.75

Tara 1 + Muestra fibras (Peso) 35.26

Tara 2 + Muestra fibras (Peso) 35.72

Tara 1 + Muestra Seca (Peso) 32.39


Muestra Nº 2

Tara 1 (Peso) 19.35

Tara 2 (Peso) 19.87

Tara 1 + Muestra (Peso) 33.24




Muestra Nº 3

Tara 1 (Peso) 19.10

Tara 2 (Peso) 19.67





“A CONTINUACION CALCULOS, RESULTADOS, GRAFICAS Y APLICACIÓN DE LOS METODOS”


33

PROFUNDIDAD: 0.20 - 0.60 m

Muestra N° 01

Datos de Ensayo Unidades LIMITE LIQUIDO

LIMITE PLASTICO

Nº de Tara Tara 1 Tara 2 Tara 3 Tara 4

T -1' T - 2'

Nº de Golpes g. 30 28 20 15

Peso de muestra humedad + tara g. 21.82 25.19 21.68 24.25

35.26 35.72

Peso de muestra seca + tara g. 18.15 19.75 17.09 18.09

32.39 32.79

Peso del agua g. 3.67 5.44 4.59 6.16

2.87 2.93

Peso de tara g. 6.83 4.55 5.92 5.46

19.49 19.75

Peso de muestra seca g. 11.32 15.2 11.17 12.63

12.9 13.04

Contenido de humedad % 32.42 35.78 41.09 48.77

22.24 22.46


Muestra N° 02


LIMITE PLASTICO


T -1' T - 2'



33.24 36.69


30.47 33.31

Peso del agua g. 4.46 5.19 4.62 4.99

2.77 3.38

Peso de tara g. 4.34 4.29 5.81 6.21

19.35 19.87


11.12 13.44


24.91 25.14


Muestra N° 03


LIMITE PLASTICO


T -1' T - 2'



31.7 32.24


28.79 29.29

Peso del agua g. 4.59 4.28 4.13 5.11

2.91 2.95

Peso de tara g. 4.48 4.58 5.83 5.84

19.1 19.67


9.69 9.62


30.03 30.66


34

MUESTRA 1 – CURVAS DE FLUIDEZ Y CALCULOS POR METODO ANALITICO PARA EL

CONTENIDO DE LÍMITE LÍQUIDO

Nº GOLPES W%

METODO GRAFICO PARA EL CONTENIDO DEL L.L

30 32.4204

LL 36.50% 28 35.7894

LIMITE PLASTICO

20 41.0922

LP 22.36% 15 48.7727

INDICE DE PLASTICIDAD

IP 14.14%

0.00

10.00

20.00

30.00

40.00

50.00

60.00

70.00

10 100

CO

NTE

NID

O D

E H

UM

EDA

D (

%)

NUMERO DE GOLPES

W%

Log. (W%)

25.00


35

METODO ANALITICO PARA EL CONTENIDO DE L.L

Nº GOLPES W%

32.42 = - FWln30 + C

HALLAMOS EL L.LIQUIDO

30 32.4204

48.77 = - FWln15 + C

W% = - FW (LN25) + Cpromedio

28 35.7894

16.35 = 0.69 FW

W% = 36.93

20 41.0922

FW = 23.59 15 48.7727

LIMITE PLASTICO

LP = 22.36 %

CALCULAMOS LAS CONSTANTES 32.42 = -23.59ln30 + C1

41.09 = -23.59ln20 + C3

LIMITE DE PLASTICIDAD

C1 = 112.66

C3 = 111.77

IP = 14.57 %

35.79 = -23.59ln28 + C2

41.09 = -23.59ln20 + C1 C2 = 114.40

C3 = 112.66

Cpromedio = 112.87

MUESTRA 2 – CURVAS DE FLUIDEZ Y CALCULOS POR METODO ANALITICO PARA

EL CONTENIDO DE LÍMITE LÍQUIDO

0.00

5.00

10.00

15.00

20.00

25.00

30.00

35.00

40.00

45.00

10 100

CO

NTE

NID

O D

E H

UM

EDA

D(%

)

NUMERO DE GOLPES

W%

Log. (W%)

25.00


36

Nº GOLPES W%

METODO GRAFICO PARA EL CONTENIDO DEL L.L 30 26.41

LL 31.10%

27 28.74

LIMITE PLASTICO 26 29.58

LP 25.03%

19 38.21


IP 6.07%


Nº GOLPES W%

26.41 = - FWln30 + C

HALLAMOS EL L.LIQUIDO 30 26.41

38.21 = - FWln19 + C


27 28.74

11.80 = 0.46 FW

W% = 30.89

26 29.58

FW = 25.84 19 38.21

LIMITE PLASTICO

LP = 25.03 %


41.09 = -23.59ln20 + C3


C1 = 114.29

C3 = 113.76

IP = 5.86 %

35.79 = -23.59ln28 + C2

41.09 = -23.59ln20 + C1 C2 = 113.90

C3 = 114.28

Cpromedio = 114.06

MUESTRA 3 – CURVAS DE FLUIDEZ Y CALCULOS POR METODO ANALITICO PARA

EL CONTENIDO DE LÍMITE LÍQUIDO

10.00

15.00

20.00

25.00

30.00

35.00

40.00

45.00

10 100

CO

NT

ENID

O D

E H

UM

EDA

D (

%)

NUMERO DE GOLPES

W%

Log. (W%)

25.00


37

Nº GOLPES W%

METODO GRAFICO PARA EL CONTENIDO DEL L.L 30 26.41

LL 31.10%

27 28.74

LIMITE PLASTICO 26 29.58

LP 25.03%

19 38.21


IP 6.07%


Nº GOLPES W%

29.88 = - FWln34 + C

HALLAMOS EL L.LIQUIDO 34 29.88

40.52 = - FWln18 + C


31 31.26

10.64 = 0.64 FW

W% = 35.19

20 39.56

FW = 16.73 18 40.52

LIMITE PLASTICO

LP = 30.35 %


41.09 = -23.59ln20 + C3


C1 = 88.88

C3 = 89.68

IP = 4.84 %

35.79 = -23.59ln28 + C2

41.09 = -23.59ln20 + C1 C2 = 88.72

C3 = 88.881

Cpromedio = 89.04


38

CLASIFICACION DE LOS SUELOS

LA IMPORTANCIA DE CLASIFICAR

Desde épocas antiguas el hombre se ha preocupado por la clasificación de los

suelos, debido a que en el cimienta o construye sus estructuras que lo han

llevado a salir adelante. Esta preocupación se origina por la diversidad de tipos

de suelos y su comportamiento tan variado de uno con respecto a otro

Para describir los diferentes materiales que aparecen en las exploraciones es

necesario contar con una clasificación convencional de los tipos de suelos. El

sistema a adoptar debe ser suficientemente detallado para que incluya todos

los depósitos naturales, excepto los más raros y, aun así, debe ser razonable,

sistemático y conciso.

Para que resulte adecuado este propósito básico, cualquier sistema de

clasificación debe satisfacer las siguientes condiciones:

a) Debe incorporar en forma descriptiva términos breves pero ilustrativos

para el usuario.

b) Las clases y subclases deben quedar definidas por parámetros

razonables cuya medición cuantitativa sea relativamente fácil.

c) Las clases y subclases deben permitir agrupar los suelos con

características que impliquen propiedades de ingeniería similares.

La mayor parte de las clasificaciones dividen a los suelos en tres grupos

principales gruesos, finos y orgánicos

Para una mejor aplicación de los sistemas de clasificación de suelos, cabe

mencionar algunas propiedades básicas usadas por los diferentes sistemas de

clasificación como son la separación por tamaños o granulometría (distinción

cuantitativa) y la plasticidad o consistencia (distinción cualitativa).


39

EL SISTEMA UNIFICADO SUCS

La determinación y cuantificación de las diferentes propiedades de un suelo,

efectuadas mediante los ensayos, tienen como objetivo último el

establecimiento de una división sistemática de los diferentes tipos de suelos

existentes atendiendo a la similitud de sus caracteres físicos y sus propiedades

geomecánicas.

De las múltiples clasificaciones existentes, la que sin duda es la más racional y

completa –clasificación de Casagrande modificada- y otras de aplicación más

directa en Ingeniería de Carreteras, como son la empleada por la AASHTO.

EL SISTEMA AASTHO

La clasificación de Casagrande tiene un carácter genérico, empleándose para

todo tipo de obras de ingeniería dada su gran versatilidad y sencillez. Sin

embargo, esta clasificación puede quedarse corta a la hora de estudiar

determinadas propiedades específicas que debe tener un suelo para ser

considerado apto en carreteras.

Por ello, existen una serie de clasificaciones específicas para suelos

empleados en construcción de infraestructuras viarias; de hecho, la práctica

totalidad de los países desarrollados tienen la suya. En este apartado


40

dedicaremos especial atención a las más empleadas en nuestro entorno: la

clasificación de la AASHTO.

MUESTRA 1

CLASIFICACION DE SUELOS SEGÚN AASHTO

Límite líquido LL 36.93%

Límite plastico LP 22.36%

Índice plasticidad IP 14.57%

MATERIAL GRANULAR

excelente a bueno para subgrado

A-2-6 grava y arena arcillosa o limosa

CLASIFICACION DE SUELOS POR SUCS

D60: 0.294 mm

D30:

0.170 mm

D10 (diámetro efectivo): 0.090 mm

Coeficiente de uniformidad (Cu): 3.267

Grado de curvatura (Cc): 1.092

Sistema unificado de clasificación de suelos (S.U.C.S.)

Arenas mal graduadas

SP


41

MUESTRA 2

CLASIFICACION DE SUELOS SEGÚN AASHTO




MATERIAL GRANULAR

A-2-4

CLASIFICACION DE SUELOS POR SUCS

D60: 0.492 mm

D30:

0.250 mm





Arenas limosas

SM

MUESTRA 3

CLASIFICACION SEGÚN AASHTO




CLASIFICACION POR SUCS

D60: 0.950 mm

D30:

0.450 mm





Arenas con gravas

Arenas bien graduada SW

Material granular

Excelente a bueno como subgrado

A-2-6 Grava y arena arcillosa o limosa

Documents

Ll - Lp - Granulometria