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REPUBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA.
MINISTERIO DEL PODER POPULAR PARA LA DEFENSA.UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL POLITECNICA DE LA
FUERZA ARMADA BOLIVARIANA.NUCLEO NUEVA ESPARTA.
INGENIERIA CIVIL.MECANICA DE SUELOS:
REALIZADO POR: C.I.:
León, Rafael 16.932.190 Salazar, Aleannys 17.110.194
SECCION: 54413-01 N
JUANGRIEGO, 14 DE ABRIL DE 2011
INDICE
INDICE...................................................................................................................... ii
INTRODUCCION..................................................................................................... iii
1.-EXPLICAR LOS METODOS DE EXTRACCION DE MUESTRA QUE SE REALIZAN A LOS SUELOS.....................................................................................4
1.1.-Penetrómetros...............................................................................................4
1.2.-Muestras Lavadas..........................................................................................4
1.3.-Muestras Por Taladros Helicoidales y Tipo Balde.........................................4
1.4.-Pozos de Exploración....................................................................................5
1.5.-Metodos Geofísicos.......................................................................................5
1.6.-Sondeos.........................................................................................................5
2.-CLASIFICACION VISUAL DE LOS SUELOS......................................................6
3.-DETERMINACION DE LA HUMEDAD NATURAL DE LOS SUELOS.................7
3.1.-Metodo Del Horno..........................................................................................8
3.2.-Metodo del Speedy........................................................................................9
CONCLUSION.......................................................................................................11
BIBLIOGRAFIAS....................................................................................................12
ii
INTRODUCCION.
Los suelos están conformados por partículas de diferentes tamaños, y
poseen una serie de características físico químicas que los identifican. En un área
pequeña de suelo, es posible hallar distintos tipos de suelos muy distintos entre
ellos.
Todos estos detalles, son necesarios conocerlos al momento de realizar
cualquier tipo de construcción que se desee levantar sobre un suelo, y es allí
donde entran los estudios de suelos, que nos permiten obtener la información que
requerimos para hacer el diseño mas seguro y adecuado en concordancia con las
capacidades que brinde el suelo a intervenir.
Para realizar estos estudios de suelo, el primer paso a seguir, es la
extracción de la muestra del suelo a ser analizado, proceso para el cual, existen
una serie de métodos establecidos y regulados, que nos permiten obtener la
muestra mas adecuada y representativa posible del suelo objeto de estudio, de
modo que al análisis que se haga de la misma, no sea aplicable solo a la muestra,
sino al suelo en general de donde se obtuvo.
Para la mecánica de suelos, estos son puntos álgidos y fundamentales de la
razón de ser esta ciencia, y es por ello, que se abordan en el contenido de esta
investigación, tomando en cuenta temas como los métodos que se utilizan para la
extracción de muestras de suelo, la clasificación visual de los suelos, el cual es un
tema muy básico para todo lo referente a al estudio de estos, y también un tema
muy común al momento de estudiar los suelos, como lo es la determinación de la
humedad natural de los suelos mediante el uso de los métodos del horno y del
speedy.
iii
1.-EXPLICAR LOS METODOS DE EXTRACCION DE MUESTRA QUE SE
REALIZAN A LOS SUELOS.
Algunos de los métodos más conocidos, para la exploración y toma de
muestra, son los siguientes:
1.1.-Penetrómetros: son un tipo de ensayos de penetración, empleados en la
determinación de las características geotécnicas de un terreno, como parte de las
técnicas de reconocimiento de un reconocimiento geotécnico.
Consisten en la introducción en el terreno de un elemento de penetración,
generalmente de forma cónica, unido solidariamente a un varillaje. La hinca se
realiza por golpeo de una maza con un peso definido, sobre una sufridera o
cabezal colocado en la parte superior del varillaje. Dicha maza se eleva a una
altura fijada, y se deja caer libremente. El resultado del ensayo es el número de
golpes necesario para que el penetrómetro se introduzca a una determinada
profundidad.
1.2.-Muestras Lavadas: Para este método se emplean equipos de perforación
normalizados, que mediante el uso de agua a presión, van lavando el material del
suelo a medida que se va introduciendo la tubería de perforación. Por el color y
textura de los materiales obtenidos, se puede determinar el tipo de suelo que
estamos perforando, y la variación en el color y textura también permite saber el
espesor de las capas del suelo.
1.3.-Muestras Por Taladros Helicoidales y Tipo Balde: Generalmente los
taladros helicoidales son empleados en suelos con material cohesivo y con un
elevado contenido de humedad. Los suelos con estas características se adhieren
a las paredes del taladro de donde son extraídos por el operario.
Los taladros con muestra tipo balde, son muy empleados en la actualidad,
puesto que permite obtener grandes muestra en profundidades que alcanzan unos
60 metros.
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1.4.-Pozos de Exploración: Los pozos se excavan con el fin de tomar muestras
de cada estrato, para observar y levantar el perfil estratigráfico de sus paredes..
Se recomienda combinarlos con sondeos de penetración estándar ò de cono en
las obras de infraestructura, tal como se muestra en la tabla de estudios
requeridos. Existe la posibilidad de usarse en alguna otras obras de infraestructura
dependiendo de las necesidades particulares del tipo de proyecto.
Una vez obtenidas las muestras y efectuada la clasificación de campo
correspondiente, las excavaciones se deben proteger con postes y alambre de
púas, con el objeto de evitar el acceso a ellas; cuando se terminan los trabajos se
rellenan en su totalidad con material producto de la excavación.
1.5.-Metodos Geofísicos: Son generalmente usados en la minería, y algunos de
ellos se emplean en la ingeniería, en trabajos donde no se requiere muestreo. Con
estos métodos de exploración se realizan mediciones indirectamente de
propiedades físicas de los suelos y rocas.
1.6.-Sondeos: Es el método más recomendable para exploraciones a profundidad
en el subsuelo. Este método permite, una vez realizada la clasificación litológica
de las muestras obtenidas, una mejor elaboración del perfil del subsuelo, que en
los otros métodos no se puede realizar por el reducido tamaño de las muestras.
La determinación de las partículas de suelo en cuanto a su tamaño, se llama
análisis granulométrico; se hace por un proceso de tamizado, en suelos de grano
grueso, y por un proceso de sedimentación en agua (análisis granulométrico por
vía húmeda), en suelo fino.
Cuando se usan ambos procesos, el ensayo se denomina análisis
granulométrico combinado. El análisis granulométrico, consiste en la
determinación de los porcentajes de piedra, grava, arena, limo, arcilla, que hay en
una cierta masa de suelo.
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2.-CLASIFICACION VISUAL DE LOS SUELOS.
Los suelos, están compuestos por partículas de diferentes tamaños, entre las que se encuentran las de grano grueso que son identificables a simple vista, y las partículas de grano fino, que no son identificables tan a simple vista.
Las partículas gruesas, según su tamaño, visualmente se clasifican en:
-Gravas:
Partículas cuyo diámetro esta comprendido en los 4.75 mm y los 75 mm.
-Arena Gruesa:
Partículas de diámetros que oscilan entre 4.75 mm y 2.00 mm.
-Arena Media:
Partículas cuyos diámetros están entre los 2.00 mm y los 0.425 mm.
-Arena Fina:
Partículas comprendidas entre los diámetros 0.425 mm y 0.075 mm.
El suelo en conjunto, puede estar compuesto por distintas cantidades de
cada uno de los tamaños vistos anteriormente. En las siguientes imágenes, se
puede apreciar en una muestra de suelos, las distintas porciones resultantes al
separar la misma en varios tamices normalizados:
Muestra:
Muestra original de suelo, conteniendo distintos tamaños
de partículas en su composición.
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Porción A:
Porción que queda retenida al pasar la muestra por el
tamiz cuyo diámetro es de 4.75 mm.
Porción B:
Porción que pasa por el tamiz 4.75 mm.
La porción a, después de haber sido lavada en el tamiz #4, para eliminar las
partículas de arena y las mas finas.
La porción B, después de haber sido lavada en el
tamiz #200, para eliminar las partículas finas.
Adicionales a las anteriores, las partículas gruesas,
también se podrían clasificar por su angularidad, en
redondeadas, subredondeadas, angulares y
subangulares
3.-DETERMINACION DE LA HUMEDAD NATURAL
DE LOS SUELOS.
La finalidad de este ensayo, es la determinación del contenido de humedad,
que pueda tener una muestra extraída de un suelo, cuyo contenido, está
conformado por la suma de las aguas libres, capilar e higroscópica, que se puedan
encontrar en ese suelo.
La cantidad de agua o humedad natural del suelo, representa una de las mas
importantes características, estudiadas para poder determinar y explicar el
comportamiento del mismo; mas aun en aquellos suelos que presenten texturas
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finas; y así saber lo relacionado con aspectos como los cambios de volumen, la
cohesión, y la estabilidad mecánica.
Este método que tradicionalmente, consiste en determinar la humedad del
suelo en un laboratorio, por medio de un horno en el que se somete a un secado
la muestra obtenida del suelo, en donde la relación expresada en porcentajes,
entre el peso del agua existente en una masa determinada de suelo, y el peso de
sus partículas solidas, nos da la humedad de ese suelo, tal como se puede
apreciar en la siguiente formula:
w = (W w / W s) * 100 ; donde:
w = contenido de humedad expresado en %.
Ww = peso del agua existente en la masa de suelo.
Ws = peso de las partículas solidas.
3.1.-Metodo Del Horno.
Consiste en tomar una muestra representativa del suelo dependiendo del
tamaño de las partículas del mismo, colocándola en un recipiente tarado (Mr) con
anterioridad, y se procede a realizar el pesaje de la muestra de suelo húmeda con
el recipiente (Mh). (Figura 3.1.1)
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Figura 3.1.1.-Pesaje con Balanza de Precisión.
Una vez pesados la muestra y su recipiente contenedor, se colocan en el
horno por un periodo de tiempo de 24 horas, a una temperatura de
aproximadamente 110º C, luego del cual, se vuelve a tomar el peso del recipiente
contentivo de la muestra de suelo ya seca (Ms). (Figura 3.1.2)
Figura 3.1.2.-Horno de Secado.
Luego de obtenidos los datos anteriores, se procede a realizar el cálculo del
porcentaje de humedad de la muestra (w), por medio de la siguiente formula:
w = (Mh – Ms) / (Ms – Mr) * 100 ; donde:
Mh = peso recipiente mas la muestra de suelo húmedo (grs.).
Ms = peso recipiente mas la muestra de suelo seca (grs.).
Mr = peso recipiente (grs.).
3.2.-Metodo del Speedy.
El método speedy para la determinación de la humedad de un suelo, consiste en
mezclar una muestra previamente pesada de suelo con carburo de calcio molido,
en el interior de una cámara hermética, la cual posee un manómetro en su base,
que registra el cambio de presión originado por el gas acetileno resultante,
entregando indirectamente la humedad del suelo, en referencia al peso húmedo
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de la muestra de este. Este método presenta dos ventajas y limitantes, ya que
entrega resultados falsos en suelos plásticos, y que la muestra empleada para tal
ensayo, es de tamaño muy reducido. (Figuras 3.2.1).
Figuras 3.2.1.-Metodo del Speedy.
10
CONCLUSION.
El estudio de los suelos, es un aspecto fundamental a considerar, al
momento de diseñar cualquier tipo de obra civil, que se quiera construir sobre un
suelo, ya que nos brinda toda la información necesaria sobre la caracterización del
suelo donde se va a realizar la obra, de manera tal, que esta pueda ser diseñada y
construida, en base a las condiciones propias de los suelos, para así brindar y
garantizar seguridad y protección necesarias al propietario de la obra, a quienes la
ejecutan, y al mas importante, el usuario final de la misma.
Para poder cumplir con ello, se requiere tener el conocimiento fundamental
que permita llevar a cabo los mismos, como el mostrado anteriormente en esta
investigación.
11
BIBLIOGRAFIAS.
-UNIVERSIDAD CATOLICA DE VALPARAISO. Determinación del Contenido de
Humedad. [Documento Pdf en línea].
<http://icc.ucv.cl/geotecnia/03_docencia/02.../manual.../humedad.pdf>.
-LIBARDO GARCIA HOYOS. Laboratorio de Suelos I, Ensayos de Humedad.
[Documento en Línea]. <http://es.scribd.com/doc/5364042/ensayo-de-humedad>.
-Clasificación Visual de Suelos. [Documento en Línea].
<http://www2.ing.puc.cl/~ingeot/ice1603/lab1/lab1.htm>.
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