Download - UNIDAD 2 Suelos
-
UNIDAD 2: PROPIEDADES NDICE DEL SUELO
Mgtr. Vicente Albiana Torregrosa
Facultad de Ingeniera / Escuela de Ingeniera Civil Ambiental / Mecnica de Suelos I
-
NDICE PROPIEDADES NDICE DEL SUELO
I.1.0. INTRODUCCIN A LA MEC. DE SUELOS
I.1.1. MODELIZACIN DEL SUELO
I.1.2. RELACIONES ENTRE FASES. ENSAYOS
I.1.3. CORRELACIONES ENTRE PROPIEDADES NDICE
RESUMEN
-
INTRODUCCIN PROPIEDADES
Qu es el suelo?
0. Introduccin
1. Modelo del suelo
2. Relaciones entre fases. Ensayos
3. Correlaciones entre propiedades ndice
Resumen
Bibliografa
IDENTIFICACIN DEL SUELO,
SOBRE EL QUE SE VA A
CONSTRUIR.
OBJETIVO DEL TEMA 2:
CONCEPTO GEOTCNICO
Mecnica de Suelos I
Todo material sin consolidar
sobre el lecho rocoso
-
INTRODUCCIN
Caracterizacin del terreno. RELACIN CON RESISTENCIA, DEFORMACIN ,ETC.
0. Introduccin
1. Modelo del suelo
2. Relaciones entre fases. Ensayos
3. Correlaciones entre propiedades ndice
Resumen
Bibliografa
PARA ENCONTRAR EL
COMPORTAMIENTO DE LA
INTERACCIN SUELO- ESTRUCTURA
Mecnica de Suelos I
-
MODELO TRIFSICO DEL SUELO
Pesos:
Pg: Peso fase gaseosa = 0
Pw: Peso fase lquida
Ps: Peso fase slida
PT: Peso total del suelo = PS+PW
0. Introduccin
1. Modelo del suelo
2. Relaciones entre fases. Ensayos
3. Correlaciones entre propiedades ndice
Resumen
Bibliografa
Pg
Pw
Ps
PT
Vg
VV
VT Vw
Vs
Volmenes:
Vg: Volumen fase gaseosa
Vw: Volumen fase lquida
Vs: Volumen fase slida
VV: Volumen total de huecos = VW+Vg
VT: Volumen total del suelo = VV+VS
Fase slida
Fase Lquida
Fase gaseosa
Mecnica de Suelos I
-
MODELO TRIFSICO DEL SUELO
0. Introduccin
1. Modelo del suelo
2. Relaciones entre fases. Ensayos
3. Correlaciones entre propiedades ndice
Resumen
Bibliografa
Mecnica de Suelos I
FASE SLIDA: Partculas
Variedad de tamaos y formas.
Origen mineralgico diferente.
Huecos entre las partculas
FASE LQUIDA: Agua o fluidos
Es un lquido polar.
Concentracin de sales.
FASE GASEOSA
-
MODELO TRIFSICO DEL SUELO
0. Introduccin
1. Modelo del suelo
2. Relaciones entre fases. Ensayos
3. Correlaciones entre propiedades ndice
Resumen
Bibliografa
Mecnica de Suelos I
INTERACCIN MECNICA: a travs del contacto de naturaleza
friccional entre partculas.
INTERACCIN HIDRULICA: fuerza capilar entre las partculas
debida a la tensin superficial del agua.
Interaccin
Slido/lquido/gas
Solo en suelos parcialmente saturados. Responsable de la
cohesin aparente de las arenas.
INTERACCIN FSICO-QUMICA: (a niveles moleculares)
Interaccin entre partculas de arcilla cargadas elctricamente y el
agua existente entre ellas. Responsable de la consistencia de los
suelos arcillosos.
-
0. Introduccin
1. Modelo del suelo
2. Relaciones entre fases. Ensayos
3. Correlaciones entre propiedades ndice
Resumen
Bibliografa
Mecnica de Suelos I
La deformacin del suelo se produce por el movimiento
relativo de sus partculas no por deformacin de las
partculas.
Cuando el suelo se deforma cambia la proporcin
relativa entre sus fases (slidos y huecos).
-
RELACIONES ENTRE FASES
GRAVIMTRICAS:
VOLUMTRICAS:
PESO / VOLUMEN:
0. Introduccin
1. Modelo del suelo
2. Relaciones entre fases. Ensayos
3. Correlaciones entre propiedades ndice
Resumen
Bibliografa
Humedad W
Porosidad
ndice de Huecos
Grado de Saturacin
n
e
Sr
Peso especfico de la parte slida gs
Peso especfico del suelo
Seco
Aparente
Saturado
gd
g
gsat
Mecnica de Suelos I
-
RELACIONES ENTRE FASES
VOLUMTRICAS:
0. Introduccin
1. Modelo del suelo
2. Relaciones entre fases. Ensayos
3. Correlaciones entre propiedades ndice
Resumen
Bibliografa
Definicin:
Cociente entre el volumen de huecos y el volumen total del suelo.
Porosidad T
V
VV
n
Mecnica de Suelos I
Pg
Pw
Ps
PT
Vg
VV
VT Vw
Vs
-
RELACIONES ENTRE FASES
VOLUMTRICAS:
0. Introduccin
1. Modelo del suelo
2. Relaciones entre fases. Ensayos
3. Correlaciones entre propiedades ndice
Resumen
Bibliografa
ndice de huecos
s
V
VV
e
Definicin:
Cociente entre el volumen de huecos y el volumen de la fase slida.
Mecnica de Suelos I
Pg
Pw
Ps
PT
Vg
VV
VT Vw
Vs
-
RELACIONES ENTRE FASES
VOLUMTRICAS:
0. Introduccin
1. Modelo del suelo
2. Relaciones entre fases. Ensayos
3. Correlaciones entre propiedades ndice
Resumen
Bibliografa
Grado de Saturacin
Definicin:
Cociente entre el volumen de la fase lquida y el volumen total de huecos.
V
wr V
VS
Mecnica de Suelos I
Pg
Pw
Ps
PT
Vg
VV
VT Vw
Vs
-
RELACIONES ENTRE FASES
GRAVIMTRICAS:
0. Introduccin
1. Modelo del suelo
2. Relaciones entre fases. Ensayos
3. Correlaciones entre propiedades ndice
Resumen
Bibliografa
s
w
PP
W
Definicin:
Humedad
Ensayos:
1. Mtodo de la estufa. 2. Mtodo del alcohol. 3. Mtodo nuclear. 4. Mtodo del carburo.
Cociente entre el peso de la fase lquida y la fase slida del suelo.
La humedad se expresa en %
Pw
Ps
PT
Mecnica de Suelos I
-
RELACIONES ENTRE FASES
PESO / VOLUMEN:
0. Introduccin
1. Modelo del suelo
2. Relaciones entre fases. Ensayos
3. Correlaciones entre propiedades ndice
Resumen
Bibliografa
El peso especfico se expresa en KN/m3
Peso especfico del agua : 9,81 KN/m3 ~ 10 KN/m3
Densidad TV
M
Definicin: Cociente entre la masa y el volumen.
Peso especfico
Definicin: Cociente entre el peso y el volumen.
TVPg
La densidad se expresa en Kg./m3
Densidad del agua : 1000 Kg./m3 1 gr./cm3
El peso es un fuerza = masa*g
(1 Newton = 1 Kg. x 1 m/s2)
1 Kg. pesa = 9,81 N
Mecnica de Suelos I
-
RELACIONES ENTRE FASES
PESO / VOLUMEN:
0. Introduccin
1. Modelo del suelo
2. Relaciones entre fases. Ensayos
3. Correlaciones entre propiedades ndice
Resumen
Bibliografa
T
sd V
PgPeso especfico seco
Definicin: Cociente entre el peso de la fase slida del suelo y el volumen total.
Peso especfico del suelo g
Ps
VT
Mecnica de Suelos I
-
RELACIONES ENTRE FASES
PESO / VOLUMEN:
0. Introduccin
1. Modelo del suelo
2. Relaciones entre fases. Ensayos
3. Correlaciones entre propiedades ndice
Resumen
Bibliografa
Peso especfico aparente
Definicin: Cociente entre el peso total del suelo (slido + agua) y el volumen total.
T
ws
VPP
g
Peso especfico del suelo g
Pw
Ps
VT
Mecnica de Suelos I
-
RELACIONES ENTRE FASES
PESO / VOLUMEN:
0. Introduccin
1. Modelo del suelo
2. Relaciones entre fases. Ensayos
3. Correlaciones entre propiedades ndice
Resumen
Bibliografa
Peso especfico saturado
Definicin: Cociente entre el peso total del suelo (slido + agua*) y el volumen total.
T
Tsat V
Pg
Peso especfico del suelo g
Pw
Ps
VT
Mecnica de Suelos I
-
RELACIONES ENTRE FASES
PESO / VOLUMEN:
0. Introduccin
1. Modelo del suelo
2. Relaciones entre fases. Ensayos
3. Correlaciones entre propiedades ndice
Resumen
Bibliografa
Ensayos para determinar la masa y el volumen:
1. Medida geomtrica 2. Mtodo de la balanza hidrosttica. 3. Mtodo del Mercurio. 4. Mtodo de la arena.
Mecnica de Suelos I
-
RELACIONES ENTRE FASES
0. Introduccin
1. Modelo del suelo
2. Relaciones entre fases. Ensayos
3. Correlaciones entre propiedades ndice
Resumen
Bibliografa
Definicin: Relacin entre el peso de las partculas slidas del suelo y el volumen que ocupan.
PESO / VOLUMEN: Peso especfico de la parte slida gs
Ensayo: Mtodo del Picnmetro.
1. Precisin de diezmilsimas.
2. Trascendencia de este ensayo en la
determinacin de otras propiedades.
Peso especfico relativo de las partculas w
s
ws
ss V
PG
gg
g
El peso especfico de las partculas se expresa en KN/m3
Valores de Gs
Gravas 2,65 2,68
Arenas 2,65 2,68
Limos 2,66 2,70
Arcillas 2,68 2,80
Relacin entre el peso o masa de un volumen de suelo y el peso o masa de un volumen equivalente de agua.
Definicin:
Mecnica de Suelos I
-
CORRELACIONES ENTRE PROPIEDADES NDICE
0. Introduccin
1. Modelo del suelo
2. Relaciones entre fases. Ensayos
3. Correlaciones entre propiedades ndice
Resumen
Bibliografa
Relacin entre ndice de huecos y porosidad:
Para un volumen de suelo unitario,
n=Vv/VT ; n=Vv/1 ; n=Vv
VT=VV+Vs ; 1=n+Vs ; Vs=1-n ; Si e=VV/Vs n
ne
1
n=Vv/VT ; n=Vv/Vv+Vs ;
n=[Vv/Vs]/[Vv/Vs + Vs/Vs]
n= e /e +1
1
een
Mecnica de Suelos I
-
CORRELACIONES ENTRE PROPIEDADES NDICE
0. Introduccin
1. Modelo del suelo
2. Relaciones entre fases. Ensayos
3. Correlaciones entre propiedades ndice
Resumen
Bibliografa
Relacin entre humedad y grado de saturacin:
s
w
P
PW
s
r
s
wr
s
wr
sv
s
wv
w
ss
ww
G
eSeS
e
S
VV
VV
V
V
g
g
g
g
g
g
g
g
1
Se divide por Vv para introducir
el concepto de Sr
Mecnica de Suelos I
-
CORRELACIONES ENTRE PROPIEDADES NDICE
0. Introduccin
1. Modelo del suelo
2. Relaciones entre fases. Ensayos
3. Correlaciones entre propiedades ndice
Resumen
Bibliografa
ndice de densidad: minmax
max
ee
eeID
Indica como est situado el volumen de huecos respecto a los valores mximos y mnimos (expresada en %) Si ID=1 Densidad mxima, ndice de huecos mnimo Si ID=0 Densidad mnima,
ndice de huecos mximo
ID (%) Estado del suelo
0 15 Muy flojo
15 35 Flojo
35 65 Medio
65 85 Denso
85 - 100 Muy denso
Mecnica de Suelos I
-
RESUMEN
0. Introduccin
1. Modelo del suelo
2. Relaciones entre fases. Ensayos
3. Correlaciones entre propiedades ndice
Resumen
Bibliografa
Mdelo Trifsico del suelo: fase slida, fase lquida y fase gaseosa.
Propiedades ndice
Relaciones gravimtricas: Humedad
Relaciones volumtricas: Porosidad,
ndice de huecos y
Grado de saturacin
Relaciones peso/volumen: Densidad y peso especfico
Peso especfico del suelo
Peso especfico relativo Gs
Correlaciones entre propiedades ndice
ndice de densidad
Mecnica de Suelos I
-
24
PRCTICAS DE PIZARRA:
PROPIEDADES NDICE
Mecnica de Suelos I
-
25
Mecnica de Suelos I
-
26
Mecnica de Suelos I
-
27
Mecnica de Suelos I
-
28
Mecnica de Suelos I SOLUCIN
-
29
Mecnica de Suelos I
-
30
Mecnica de Suelos I
-
31
Mecnica de Suelos I
-
32
Mecnica de Suelos I
-
33
Mecnica de Suelos I
-
34
Mecnica de Suelos I
-
35
Mecnica de Suelos I
-
36
Mecnica de Suelos I
-
37
Mecnica de Suelos I
-
38
Mecnica de Suelos I
-
39
Mecnica de Suelos I
En primer lugar se determina la relacin entre el ndice de huecos y el grado de saturacin:
Wr
WS
Wr
S
S
Wr
S
WrS
S
W
WrS
W
rS
W
W
rS
W
W
W
S
V
S
V
S
GW
S
W
S
W
P
SV
PP
SV
P
SV
P
SV
V
V
V
V
V
V
Ve
g
g
g
g
g
ggg
g
rr
S
SS
GWe
71,2224,0
rSe
607,0
Sr 1 0,8 0,6 0,5 0,4 0,3
e 0,607 0,758 1,012 1,214 1,517 2,023
Para Sr=50 %e=1,214
-
40
Mecnica de Suelos I
e
eS
e
S
V
VV
V
V
VV
V
V
P
V
P
V
PP
V
P Wrd
Wr
d
V
VS
V
WW
d
VS
WW
d
T
W
T
S
T
WS
T
T
11
1
gg
gg
g
gg
gg
3224,1214,11
171,2
11
cmge
G
VVVV
V
V
P WS
S
V
S
VS
SS
T
S
d
gggg 324,12 mkNd g
398,14 mkNg 3498,1
214,11
214,1150,0224,1 cmg
g