CLASIFICACIN E IDENTIFICACIN DE SUELOS

CLASIFICACIN E IDENTIFICACIN DE SUELOS

EAP. ING. CIVILPAVIMENTOS

Ao de la Diversificacin productiva y del Fortalecimiento de la educacin.

DENSIDAD DE CAMPO

MATERIALES DE PRSTAMO Y CONDICIONES QUE DEBE TENER UN BUEN PAVIMENTO

NUEVO CHIMBOTEABRIL - 2015

EAP. ING. CIVIL UNS 2

DOCENTE: ING. GONZALO

ESTUDIANTES:

-ANASTACIO VILCHEZ LADY-GUTIERREZ ROSAS ALIDA- ORE CRUZ DEIVI-QUISPE GARCA VICTOR

CICLO: VII

INDICE

Pg.I. OBJETIVOS01II. MARCO TERICO01

III. INSTRUMENTOS Y MATERIALES08IV. PROCEDIMIENTO09

V. DATOS13VI. CLCULOS Y RESULTADOS14VII. CONCLUSIONES16

VIII. RECOMENDACIONES16

IX. BIBLIOGRAFA17

X. ANEXOS17

I. OBJETIVOS

Objetivo general: Hallar la densidad de campo por muestreo con tubo de pared delgada.

Objetivo especfico: Introducir al estudiante al mtodo al mtodo de obtencin de muestras de suelos para ensayos en el cual se emplea un tubo metlico de pared delgada Determinar el contenido de humedad de un suelo. Dar a conocer al estudiante los mtodos usados en la exploracin del terreno de fundacin para un pavimento.

II. MARCO TERICO

2.1. EXPLORACIN DEL TERRENO DE FUNDACINTodo proyecto de ingeniera, incluidas las acciones y obras de estabilizacin de laderas y taludes, debe contar con una evaluacin geotcnica del terreno donde se ha propuesto su ejecucin. El alcance de dicha evaluacin depende de las condiciones del terreno como tal y de las caractersticas del proyecto, y de la etapa de desarrollo que se trate. En cada caso deber combinarse en diferentemedidalainformacingeneralydeconjunto,dondepuedejugarunpapelimportantelaexperienciayelconocimientopreviodelreaporpartedelespecialista, con la informacin puntual generada en los sondeos y ensayos decampo y de laboratorio.El resultado final de la evaluacin geotcnica integral de un terreno permite hacer una apreciacin general sobre su aptitud y limitaciones para el desarrollo deun proyecto en particular y presentarla caracterizacin geotcnica del terreno.Aunquelacaracterizacingeotcnicadeunterrenoformapartedetodoestudiogeotcnico, sea stepreliminar odefinitivo, debe diferenciarse, en todocaso, entrelacaracterizacingeotcnicaylasrecomendacionesdediseo.Estecaptulo, basado en las normas ASTMD 1587 Y ASTM D2216.

Existen diferentes normas para determinar las diferentes densidades de un suelo, dependiendo el uso que se le vaya a dar a las mismas. As podemos distinguir entre densidad aparente, densidad seca, densidad relativa, densidad mxima y densidad mnima de suelos granulares.

2.2. DENSIDAD EN CAMPO2.2.1. PESO ESPECFICO O DENSIDAD REAL DE UN SUELO: La densidad real es la relacin que existe entre la masa de las partculas secas y el volumen real de la fase slida (no el volumen aparente) conformada por las mismas, en contraste con la densidad aparente. Esta densidad de la masa del suelo incluye partculas individuales de arena, limo, arcilla y materia orgnica sin incluir los espacios porosos. En general, la densidad real de los suelos que no poseen cantidades anormales de minerales pesados, est alrededor de 2,65 si los contenidos de materia orgnica no superar a 1% (De Leenheer, 1967; De Boodt, 1965). Estos autores proponen reducir el valor 2,65 en 0,02 por cada 1% de aumento en el contenido de materia orgnica, hasta tenores de 5% de este componente del suelo. Para contenidos mayores proponen determinar la densidad real directamente. A pesar de lo anterior, en los clculos estndar se ha usado el valor 2,65. La densidad real se determina obteniendo el peso seco de la muestra de suelo y el volumen de los slidos de la muestra. Eso ltimo se realiza con un aparato denominado picnmetro, y el procedimiento significa la aplicacin del principio de Arqumedes.2.2.2. Mtodo del picnmetro: Este mtodo consiste en obtener el volumen de una muestra de suelo en forma indirecta, determinando por pesada el volumen de agua existente en un recipiente (picnmetro) con y sin muestra de suelo. El picnmetro se pesa vaco (valor A) y perfectamente seco en una balanza de precisin. Con ayuda de un embudo se agrega suelo tamizado por 2 mm, cuya humedad es conocida, hasta formar sobre el fondo del picnmetro una capa de aproximadamente 1 cm de espesor. Se pesa nuevamente (valor B). La diferencia entre los valores B y A nos da el peso en gramos del suelo que multiplicado por el factor de humedad nos da el valor del suelo seco a 105-110 C (valor P). Se agrega con cuidado agua en el picnmetro hasta aproximadamente una tercera parte de su capacidad y se agita cuidadosamente para eliminar las burbujas de aire que pudieran quedar retenidas entre las partculas de suelo. Para asegurar la completa extraccin del aire se coloca el picnmetro con su contenido en un desecador por unos minutos. Finalmente se llena con agua el picnmetro hasta el borde y se coloca el tapn en forma tal que no queden aprisionadas burbujas de aire en su interior. El agua derramada se seca con papel de filtro para que el picnmetro quede totalmente seco. Se lo pesa en una balanza de precisin obteniendo el valor D. Se vaca el picnmetro, se lo lava, se lo llena con agua destilada y se lo vuelve a pesar (valor E). Esta ltima pesada determina el volumen del picnmetro. CALCULOS: -peso del picnmetro + suelo (valor B) -peso del picnmetro vaco (valor A) -peso del picnmetro + agua destilada (valor E) -peso del picnmetro + agua destilada + suelo (valor D) -peso del suelo seco (B-A)

2.2.3. DENSIDAD APARENTE:Se define como la masa contenida en la unidad de volumen que ocupa la muestra. La densidad aparente incluye el espacio poroso y el material slido, tanto mineral como orgnico. La densidad aparente seca de un suelo da una indicacin de la firmeza del suelo y con ella la resistencia que presentar a los implementos de labranza o races de las plantas cuando penetran en el suelo. A menor densidad aparente, mayor espacio poroso, es decir, se trata de un suelo menos compacto, por lo tanto la densidad aparente, es inversamente proporcional al espacio poroso. La densidad aparente es una propiedad afectada por factores como: -La textura- La materia orgnica-La consolidacin-La profundidadLa densidad aparente vara de acuerdo al estado de agregacin del suelo, al contenido de agua y la proporcin del volumen ocupado por los espacios intersticiales, que existen incluso en suelos compactos. La densidad aparente es afectada por la porosidad e influye en la elasticidad, conductividad elctrica, conductividad trmica, en la capacidad calorfica a volumen constante y en la dureza.Mtodo de los cilindros:La utilizacin de cilindros de acero permite extraer muestras de suelo sin disturbar y de volumen conocido, por lo que la densidad aparente puede ser calculada en base a la relacin peso seco de la muestra sobre volumen del cilindro. Extrada la muestra de suelo con los cilindros extractores y cubiertos con las tapas para evitar prdidas de material, se coloca en estufa a 105-110 C hasta peso constante (aproximadamente 24 hs). Luego se registran el peso del suelo + cilindro (valor A) y la tara del cilindro (valor B). El volumen del cilindro (V), se calcula en base al radio (r) y la altura (h), por la siguiente frmula: V (cm3) = . r2. h La DA (gr/cm3) se determina en base a la siguiente frmula: DA (gr/cm3) = (A-B)/ VMtodo de la parafinaLa Densidad Aparente en agregados puede ser conocida haciendo del uso del principio de Arqumedes por lo cual el volumen de la muestra se determina en base al volumen de lquido desalojado. Para ello se cubre el agregado de suelo con una sustancia repelente al agua (parafina), se pesa primeramente al aire y luego dentro de un lquido de densidad conocida. La determinacin de la DA se realiza considerando las siguientes variables: densidad del agua a la temperatura de la determinacin, peso del agregado seco al aire, humedad de la muestra, peso de la muestra + la parafina en agua, peso de la parafina que recubre el agregado y densidad de la parafina.2.3. MTODO PARA DETERMINAR EL CONTENIDO DE HUMEDAD DE UN SUELO La humedad o contenido de humedad de un suelo es la relacin, expresada como porcentaje, del peso de agua en una masa dada de suelo, al peso de las partculas slidas.PRINCIPIO DEL MTODO Se determina el peso de agua eliminada, secando el suelo hmedo hasta un peso constante en un horno controlado a 110 5 C*. El peso del suelo que permanece del secado en horno es usado como el peso de las partculas slidas. La prdida de peso debido al secado es considerado como el peso del agua.El secado en horno siguiendo este mtodo (a 110 C) no da resultados confiables cuando el suelo contiene yeso u otros minerales que contienen gran cantidad de agua de hidratacin o cuando el suelo contiene cantidades significativas de material orgnico. Se pueden obtener valores confiables del contenido de humedad para estos suelos, secndolos en un horno a una temperatura de 60 C o en un desecador a temperatura ambiente.MUESTRAS Las muestras sern preservadas y transportadas de acuerdo a la Norma ASTM D-4220, Grupos de suelos B, C D. Las muestras que se almacenen antes de ser ensayadas se mantendrn en contenedores hermticos no corrobles a una temperatura entre aproximadamente 3 C y 30 C y en un rea que prevenga el contacto directo con la luz solar. Las muestras alteradas se almacenarn en recipientes de tal manera que se prevenga minimice la condensacin de humedad en el interior del contenedor. La determinacin del contenido de humedad se realizar tan pronto como sea posible despus del muestreo, especialmente si se utilizan contenedores corrobles (tales como tubos de acero de pared delgada, latas de pintura, etc.) bolsas plsticas.

III. INSTRUMENTOS Y MATERIALES

Equipo de perforacin : Barreno Tubos de pared delgada Balanza digital Calibrador Bernier Esptula Taras Palana Baldes

HORNO ELCTRICOBALANZA DIGITAL CON PRECISIN DE 0.01 GR.

TARAS

IV. PROCEDIMIENTO

DE LA MUESTRA PARA HALLAR LA DENSIDAD DEL SUELO

Se realiz la calicata para el estudio respectivo

Con el tubo de muestreo apoyado sobre el fondo se penetra en el suelo mediante un movimiento continuo y rpido sin impacto ni torsin.

Sacar la muestra con cuidado para no alterarla y pesar

Se pes la tara con su respectiva muestra Luego se pes la tara + Suelo Se llev al horno por 24 horas Se sac la muestra del horno Se volvi a pesar

DE LA MUESTRA PARA ENCONTRAR EL CONTENIDO DE HUMEDAD Se pes la tara Luego se pes la tara + Suelo Se llev al horno por 24 horas Se sac la muestra del horno Se volvi a pesar

Pesando las muestras en cada tara para hallar el contenido de humedad

Sacando la muestra del suelo del hornoLos pesos se realizaron en la balanza digital

V. DATOS

Las mediciones directas realizadas fueron las siguientes:

De la muestra para hallar la densidad del suelo:

W TUBO+TN = 554 gr W TUBO = 79 gr Dimetro = 5cm Altura = 15.15cm

De la muestra para encontrar el contenido de humedad:TARA 1TARA 2TARA 3

Peso de la tara (gr)28.31928.59727.477

Peso de la tara + suelo hmedo (gr)172.707183.009189.707

Peso de la tara + suelo seco (gr)163.695177.828184.614

VI. CLCULOS Y RESULTADOS

DE LA MUESTRA PARA HALLAR LA DENSIDAD DEL SUELO:

Hallamos la densidad del suelo que se calcula de la siguiente forma:

Tenemos: W TUBO+TN = 554 grW TUBO = 79 gr

Hallando el volumen de la muestra (Vm)Como conocemos: d= 5 cm y h= 15.15 cm

DE LA MUESTRA PARA ENCONTRAR EL CONTENIDO DE HUMEDAD:

Hallamos el contenido de humedad que se calcula de la siguiente forma:

Reemplazando tenemosTARA 1TARA 2TARA 3

Peso de la tara (gr)28.31928.59727.477

Peso de la tara + suelo hmedo (gr)172.707183.009189.707

Peso de la tara + suelo seco (gr)163.695177.828184.614

6.6573.4723.241

= 4.457 %

VII. CONCLUSIONES:

La densidad del terreno es La humedad que presenta el suelo es de un 4.457 %. Segn los resultados obtenidos el suelo explorado es de tipo arenoso o suelto, teniendo una elevada permeabilidad y una escasa retencin de lquidos.

VIII. RECOMENDACIONES Los recipientes y sus tapas deben ser hermticos a fin de evitar prdida de humedad de las muestras antes de la pesada inicial y para prevenir la absorcin de humedad de la atmsfera despus del secado y antes de la pesada final. Se usa un recipiente para cada determinacin. Para prevenir la mezcla de especmenes y la obtencin de resultados incorrectos, todos los contenedores, y tapas si se usan, deberan ser enumerados y deberan registrarse los nmeros de los contenedores en los formatos de laboratorio. Los nmeros de las tapas deberan ser consistentes con los de los contenedores para evitar confusiones. Colocar las muestras en un desecador es ms aceptable en lugar de usar las tapas hermticas ya que reduce considerablemente la absorcin de la humedad de la atmsfera durante el enfriamiento especialmente en los contenedores sin tapa.

IX. BIBLIOGRAFA

Mecnica de suelos Tomo I Teora y aplicaciones de la mecnica de suelos. Jurez Badillo. Rico rodrguez. Editorial Limusa s.a. Mxico. 1995.

Manual de Laboratorio de Suelos En Ingeniera Civil. Joseph E.Bowles. Bogota Colombia 1982.

Google. Granulometra del suelo. http://www.docstoc.com/docs/25974076/estructura-del-suelo granulometra.

Clasificacin granulomtrica. Disponible en la web:http://es.wikipedia.org/wiki/Clasificaci%C3%B3n_granulom%C3%A9trica

X. ANEXOSGUAS DE ENSAYO EN LABORATORIO

LABORATORIO DE MECNICA DE SUELOS I | GRUPO C17