CARACTERSTICAS FSICAS DE LOS SUELOS

Forma y estructura de las partculas Relaciones gravimtricas y volumtricasGranulometra, plasticidad y estados de consistencia Sistema unificado de clasificacin de suelos

BIBLIOGRAFALAMBE Y WITHMAN. Mecnica de suelos. 1994JUAREZ BADILLO Y RICO RODRIGUEZ. Mecnica de Suelos. Tomo I Editorial Limusa. 1989RICO Y DEL CASTILLO. La Ingeniera de Suelos en las Vas terrestres. Vol. I. Limusa. 1990TERZAGHI Y PECK. Mecnica de suelos en la Ingeniera prctica. Wiley, New York. 1963SOWERS Y SOWERS. Mecnica de suelos y cimentaciones.BRAJA DAS. Advanced Soil Mechanics. Mc. Graw Hill. 1983BRAJA DAS. Fundamentos de Ingeniera Geotcnica. Thomson Learning. 2001

SUELOS GRUESOS (GRANULARES) PARTICULAS: EquidimensionalesForma de partculas

ESTRUCTURAEstructura simple: debida a campo gravitacionalCaractersticas:Orientacin de las partculasPermeabilidad CompacidadCompresibilidade = Relacin de vacos n = Porosidad SUELOS GRUESOS (GRANULARES)

SUELOS GRUESOS (GRANULARES)COMPACIDAD DE ARENAS

SUELOS FINOS (LAMINARES) FORMA DE PARTICULAS: Laminar AcicularDescomposicin qumicaLaminarAcicularCaractersticas de las partculas:Cargadas elctricamenteGran actividad qumicarea especifica muy grandeEstructuras muy compresiblesrea especfica de las arcillas (m2/gr) Caolinitas 10 20 Illitas 80 - 100 Montmorillonitas 800

ESTRUCTURAS DE LOS SUELOS FINOSPanaloide Floculenta CompuestaCastillo de naipesDispersaSUELOS FINOS (LAMINARES)

ESTRUCTURACIN DE LOS SUELOS FINOSEsta disposicin de partculas y la interaccin qumica dificulta la infiltracin.

Los suelos finos se distinguen en el campo por la dilatancia, la tenacidad y la resistencia en estado seco. Suelos de estructura muy compresiblesDispersaCastillo de naipesEstructuras de suelos combinados

SUELOS GRUESOS Granos equidimensionales, estructura simple. La orientacin de sus partculas define la permeabilidad del suelo FORMA DE LAS PARTCULAS- Redondeada- Subredondeada- Angulosa- Subangulosa

SUELOS FINOS Partculas de forma laminar y acicular (2D>>3D). Son suelos compresibles y con gran capacidad de intercambio catinico (actividad elctrica). Su composicin mineralgica depende del grupo al que pertenece .CAOLINITASMONTMORILLONITASILLITAS

ASPECTOS FSICO-QUMICOS FUERZAS ACTUANTES EN LA FORMACIN DE LAS ARCILLAS UNION DE VALENCIA PRIMARIA: Unin que se da entre tomos para formar molculas. Los tomos intercambian electrones de sus orbitas exteriores. Es un tipo de unin muy fuerte y se da en distancias de 1 a 2A UNION DE VALENCIA SECUNDARIA: Cuando se unen tomos de una molcula con tomos de otras molculas. Llamadas tambin fuerzas de Van Der Waals. Son 100 veces menos fuertes que las anteriores y se dan a distancias mayores de 5A

UNION HIDROGENO: Un tomo de H es atrado por dos tomos. Acta en distancias entre 2 a 3A y es unas 10 veces mas fuerte que la secundaria

UNION CATIONICA: Cuando un catin (Ca, Na. K, etc.) es atrado por las molculas cargadas negativamente. Es similar a la Hidrogeno, pero mucho menos fuerte e inestable.

UNION COULOMBICA: Son uniones entre partculas cargadas elctricamente. Dependen de la naturaleza del medio que las separa. Si es agua, depender de las concentraciones inicas que en ella existan

UNIDAD FUNDAMENTALES UNIDADES TETRADRICA

UNIDAD OCTADRICA

UNION DE UNA LAMINA SILICA Y UNA GIBSITA CAOLINITASon moderadamente plsticas y tienen una permeabilidad mayor y un coeficiente de friccin interna mayor que las que contienen minerales arcillosos de otros grupos

UNIN DE DOS LMINAS SLICA Y UNA GIBSITA MONTMORILLONITASon altamente plsticas y expansivas y tienen en ingeniera empleos como los de impedir las fugas en depsitos y canales

Es un esquema donde da la idea de cmo son las fases de la masa del suelo

CONVENCIONES DE LAS FASES DE UNA MASA DE SUELO

RELACIONES DE PESOS Y VOLUMENESPESO ESPECFICO RELATIVO DE LOS SLIDOS ( Ss)

RELACIONES ENTRE FASESRELACIN DE VACOS ( e ) GRADO DE SATURACIN ( d )POROSIDAD ( n ) HUMEDAD ( w)

Un recipiente de 0.24 metro cbico contiene un suelo que pesa 400 kilogramos con humedad del 24%. Si la relacin de vacos es de 0.82, determine (a) el peso especfico seco, el peso especfico saturado y el peso especfico relativo de los slidos. (b) Cuanta agua en litros deben perder 250 M3 de ese mismo material para disminuir su humedad en 6 %?

Determine el volumen en metros cbicos de material, que es necesario excavar de una fuente de prstamo, para construir un relleno de 1250 m3 compactos, con un d = 2.2 ton/m3. En la fuente de prstamo el material tiene un m de 1.8 ton/m3 y una humedad de 22%, el s es de 2.67 ton/m3.Con el propsito de determinar el peso especifico seco de un suelo, se hizo un hueco que se llen con 1350 gr de arena fina de peso especifico 1.56 gr/cm3. El peso del suelo extrado del hueco fue de 1976 gr en estado hmedo y 1857 gr despus de secado al horno. Calcule m, d y w.Una capa de arena suelta tiene un espesor de 0.8 m y una relacin de vacos de 0.82. Se compacta hasta alcanzar una relacin de vacos de 0.35. Determinar el valor del espesor de la capa compactada.Con el propsito de determinar el volumen de una muestra de suelo, se pes en el aire y sumergida en agua, recubrindola con parafina para no variar su contenido de agua. Hallar el volumen y el peso especifico del suelo si se obtuvieron los siguientes resultados. Peso de la muestra en el aire450grPeso de la muestra con parafina en el aire495grPeso de la muestra con parafina en el agua224grPeso especfico de la parafina0.92gr/cm3. Si la humedad de la muestra es de 19%, cual es el valor del peso especifico seco.PROBLEMAS PROPUESTOS

La granulometra o la distribucin granulomtrica de un suelo, es el fraccionamiento del mismo en diferentes porciones segn el tamao de las partculas.DETERMINACIN DE LA DISTRIBUCION GRANULOMETRICA Cribado Tamizado (Suelos gruesos) Con lavado sobre tamiz N 200 Sin lavado sobre tamiz N 200 Hidrmetro (Suelos finos)

GravasArenas Finos

Suelos bien gradados (No uniformes) Suelos mal gradados (uniformes)D60 = Tamao que corresponde al 60% de las partculas D30 = Tamao que corresponde al 30% de las partculas D10 = Tamao efectivo de partculas BIEN GRADADOSEs importante conocer tambin los porcentajes de cada una de las fracciones: gravas, arenas y finos* CU debe ser mayor que 6 para arenas y mayor que 4 para gravas

Permite determinar la distribucin de los tamaos el rango de dimetros correspondientes a las partculas finas que se sedimentan en un instante dado. PROCEDIMIENTO

CLCULOS = Velocidad de sedimentacins = Peso especifico de las partculas en gr/cm3f = Peso especifico del fluido en gr/cm3 = Viscosidad del fluido en gr*seg/cm2D = Dimetro equivalente de las partculas en cmLos dimetros obtenidos para la fraccin fina deben ser incorporados a la curva granulomtrica teniendo en cuenta el porcentaje correspondiente a la fraccin fina obtenido del tamizado con lavado

SISTEMA INTERNACIONALSISTEMA DEL M.I.T Y NORMAS BRITNICAS

DENOMINACIN DE LOS SUELOS POR TAMAOS Los sistemas de clasificacin facilitan un lenguaje comn para expresar caractersticas del suelo, que son infinitamente variables, sin presentar una descripcin detallada.

LA GRANULOMETRA EN EL COMPORTAMIENTO MECNICO DE LOS SUELOSSUELOS MAL GRADADOS Son ms permeables Menor capacidad de friccin Mayor deformabilidad SUELOS BIEN GRADADOS Son menos permeables Mayor capacidad de friccin Menor deformabilidadLa composicin porcentual de las fracciones gravas, arenas y finos tienen una gran incidencia en el comportamiento mecnico. Suelos gruesos con pocos finos tienen comportamiento tpico de suelos granulares o friccionantes, en tanto que con muchos finos pueden adquirir comportamiento de material fino, especialmente respecto a permeabilidad y compresibilidad.

CLASIFICACIN DE LOS SUELOS POR SU PLASTICIDAD INDICE DE PLASTICIDAD: w=0 LC LP LLIPIPw=0 LC LP LLPOTENCIAL DE EXPANSIN MXIMOwn SLIDO SEMI-SLIDO PLSTICOLQUIDO

CLASIFICACIN DE LOS SUELOS POR VALOR DE ACTIVIDADACTIVIDAD CONSISTENCIA RELATIVA NDICE DE LIQUIDEZ IL>1 Arcilla sensitivaCATEGORIAS DE LOS SUELOS POR INDICE DE COMPRESIN INDICE DE COMPRESIN

CARTA DE PLATICIDAD DE CASAGRANDE

SUELOS GRUESOSMs de la mitad es retenida en el tamiz No.200GRAVAS(Ms de la mitad de la fraccin gruesa se retiene en el Tamiz No.4GRAVAS LIMPIASF5%GWGP5

SUELOS FINOSMs de la mitad pasa el Tamiz No.200LIMOS Y ARCILLAS

Lmite lquido menor de 50LIMOS Y ARCILLAS

Lmite lquido mayorde 50MLCLOLMHCHOHSUELOS ALTAMENTE ORGNICOSPt

IDENTIFICACIN DE SUELOS EXPANSIVOS1. Identificacin Mineralgica2. Determinacin de ciertas propiedades bsicas de los suelos3. Mtodos indirectos de determinacin del potencial expansivo del suelo4. Medidas directas de la expansin del suelo1. Identificacin Mineralgica Difraccin por rayos X Anlisis Trmico Diferencial Anlisis de absorcin de colorantes Anlisis qumicos Anlisis por microscopio electrnico

2. Determinacin de propiedades bsicas de los suelosA travs de la medida de ciertas propiedades bsicas y sencillas de los suelos se puede determinar el grado del potencial expansivo del suelo.

Las propiedades a determinar son: Lmite lquido y Lmite Plstico Lmite de contraccin Contenido de coloides Expansin libre del sueloSi bien es cierto que todos los suelos altamente expansivos tienen plasticidades altas, no es cierto que los suelos con elevada plasticidad sean necesariamente expansivos.

2. Determinacin de propiedades bsicas de los suelosCon base en las propiedades bsicas, Holtz y Gibbs proponen:

2. Determinacin de propiedades bsicas de los suelosndice de Actividad de las Arcillas:Seed, Woodward y Lundgren

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