CLASIFICACION PRIMARIA DE SUELOS

Presentado a:

Prof. DANIEL TOSCANO

UNIVERSIDAD NACIONAL DE COLOMBIA

SEDE – MEDEILLIN

19-08-2014

INTRODUCCION

En este informe se dará a conocer los distintos métodos y procesos implementados en la práctica de laboratorio para la clasificación primaria de suelos de acuerdo a las características que este presenta.

OBJETIVO

Conocer y experimentar diferentes métodos cualitativos para distinguir y clasificar los tipos de suelo fino y grueso granulares, indagando sobre las distintas técnicas y medios para ello, aplicando conceptos de la teoría como propiedades físicas y reconocimientos del suelo por ensayos simples como resistencia, dilatancia, tenacidad y tamizado.

CONCEPTOS Y TEORIA

La clasificación primaria de los suelos consta de 5 grandes grupos:

Cascajos o gravas Arenas Limos Arcillas Suelos altamente orgánicos

De los cuales, los cascajos o gravas junto con las arenas forman el grupo de los llamados “suelos grueso granulares o gruesos”, en razón del tamaño de sus granos, predominantemente gruesos.1

Los limos y las arcillas son llamados “suelos fino granulares o finos”, si están formados de partículas llamadas arbitrariamente finas, o si la proporción de estas en el agregado es tal que su influencia en el comportamiento del suelo predomina sobre la de los granos gruesos.2

Mallas de tamizado:

1 2 YAMILE VALENCIA GONZALEZ, Mecánica de Suelos y rocas, “Clasificación primaria y propiedades” Cap.2 notas tomadas de las diapositivas en clase.

2

En las clasificaciones más usadas en la actualidad se toma como base la malla No. 200, con 200 agujeros por pulgada longitudinal del Sistema Patrón Americano, que tiene agujeros cuadrados de 0.074 mm de lado. Se consideran partículas gruesas aquellas que quedan retenidas en dicha malla y partículas finas aquellas que logran pasar dicha malla.

Para la distinción entre cascajos y arenas se toma como base la malla No. 4 del Sistema Patrón Americano, que tiene agujeros cuadrados 4.76 mm de lado. Se consideran gravas aquellas que quedan retenidas en dicha malla y arenas aquellas que logran pasar dicha malla.

Foto Tamices3

Tabla de Clasificación primaria de suelos Granulares

Clasificación primaria suelos fino-granulares:

Resistencia en Seco (Cohesión):3 ESTUDIOS GEOTECNICOS, http://www.estudiosgeotecnicos.info/index.php/descriptores-geotecnicos-3-granulometria-y-parametros-derivados/

Fuerzas electromagnéticas entre los minerales que componen el suelo. Permeabilidad (Dilatancia):

 Capacidad de un material de dejar pasar a través de él un fluido. Tenacidad (Plasticidad):

Capacidad de un material de deformarse sin presentar vacíos, rupturas o fracturas.

Se realizan tres ejercicios respectivamente para poner aprueba estas tres propiedades.

4Resistencia en estado seco: Se toma un trozo de suelo seco al aire y se analiza su resistencia a ser roto, con la presión de la mano o con golpes de piedra o martillo (nula, ligera, media, alta, muy alta). Resistencia alta es típica de las arcillas y se debe a su alta cohesión. Resistencia baja es típica de los limos.

5Dilatancia o reacción al sacudido: Se toma una porción de suelo muy húmedo en la palma de la mano. Se golpea la mano con la otra por debajo y se observa la superficie de la pasta para verificar si se torna brillante por afloramiento del agua (nula, muy lenta, lenta, rápida).

Dilatancia lenta o nula es típica de las arcillas y se debe a su baja permeabilidad Dilatancia rápida es típica de los limos debido a su más alta permeabilidad.

6Tenacidad: Consiste en rodar una muestra de suelo sobre una superficie plana y lisa hasta formar pequeños cilindros de diámetro igual a 3 mm para luego tomarlo por un extremo y determinar si se rompe por su propio peso o no (nula, ligera, media, alta). Tenacidad alta es típica de las arcillas y se debe a su alta plasticidad y cohesión. Tenacidad baja es típica de los limos.

DESARROLLO

Materiales Utilizados

4,5,6 YAMILE VALENCIA GONZALEZ, Mecánica de Suelos y rocas, “Clasificación primaria y propiedades” Cap.2 notas tomadas de las diapositivas en clase.5

6

Tamices (cada uno con su respectiva malla). Cepillo (remueve residuos de los tamices). Espátulas. Vasijas de plástico. Retazo de vidrio. Refractarias de aluminio.

Muestras a estudiar en el laboratorio

Muestra1: Grava Muestra2: Rocas relativamente pequeñas Muestra3: Arena Muestra4: Limo Muestra5: Arcilla

CLASIFICACIÓN PRIMARIA DE SUELOS GRANULARES

Paso 1:

Se apilan los tamices en su respectivo orden para dar inicio a la clasificación

Paso 2:

Se coloca la muestra en ellos y se agita durante 15 minutos para que la muestra quede bien separada y los tamices retengan las partículas según su tamaño.

Paso 3:

Una vez agitada esta, se separa cada tamiz para verificar el contenido dentro de éste. Se hace el siguiente análisis.

Muestra 1: Grava

Descripción Cualitativa:

Muestra con tamaños considerablemente grandes. En este proceso de tamizado se retuvo un 100% de este en la malla 3/4’’

Clasificación primaria: GP

Muestra 2: Rocas finas

0%

99%1%0%

0%

0%

0%

Descripción Cualitativa:

Esta muestra presenta un retenido muy distribuido alrededor del sistema de tamices.

Clasificación primaria: SW

Muestra 3: Arena

Descripción Cualitativa:

Muestra que presenta tamaños pequeños.

Clasificación primaria: SP

0%

0%15%75%

7%

2%

1%

0%0%

4%

80%

16%

0%

0%

CALCULOS

En la siguiente tabla, se puede apreciar la simbología o términos de clasificación utilizada para nombrar a un determinado suelo.

NOMBRE SIMBOLOGRAVA BIEN GRADADA GWGRAVA MAL GRADADA GPARENA BIEN GRADADA SWARENA MAL GRADADA SP

LIMO DE ALTA PLASTICIDAD MHLIMO DE BAJA PLASTICIDAD ML

ARCILLA DE ALTA PLASTICIDAD CHARCILLA DE BAJA PLASTICIDAD GL

SUELO ORGANICO OH/OL

Muestra 4 y 5

Prueba de Resistencia en Seco:

Después de haber presionado cada muestra, observamos que la muestra de la derecha se destruyó más rápido y con poca fuerza, al contrario la cuesta de la izquierda pues esta presenta alta cohesión y es muy difícil de destruir a menos que se utilice algún instrumento o herramienta.

Prueba de Dilatancia

Muestra 5 Muestra 4

Primero preparamos una mezcla suave con los dos materiales secos y un poco de agua, luego ponemos la mezcla en la mano y se esparce en la palma de la mano, a continuación se empieza a agitar dándole golpes con la otra mano.

Prueba de Tenacidad Al igual que en la prueba anterior se prepara una mezcla suave con las dos muestras que esta quede húmeda y luego se comienza a hacer rollitos intentando reducir cada vez más su diámetro, tratando de llegar a un diámetro de 3 mm (mina de un lapicero).

CALCULOS

Descripción cualitativa Clasificación primaria

Limo

Arcilla

Suelo Orgánico

Muestra que presenta un color oscuro. Presencia de materia orgánica y vegetal como raíces.

MH

(Limo de alta plasticidad)

*Resistencia: Alta *Dilatancia: Lenta-Rápida *Tenacidad: Baja

*Resistencia: Muy Alta *Dilatancia: Nula-Lenta *Tenacidad: Media-Alta

CH

(Arcilla de alta plasticidad)

ANALICIS DE RESULTADOS

Comparando las clasificaciones obtenidas en cada uno de los suelos, se puede observar que:

● Por las prueba de dilatación y tenacidad el suelo número 5 es de grano más fino que el suelo número 4 por lo que se puede concluir que es muy probable que la muestra 5 sea una arcilla y la muestra 5 un limo.

● Los suelos orgánicos y las cenizas tienen propiedades físicas que permiten diferenciarlos de otro tipo de suelos muy fácilmente. El suelo orgánico es propio de colores oscuros y olores material descompuesto, así como presencia de materia orgánica. Por su parte las cenizas son altamente porosas, retienen en su estructura gran cantidad de agua y presentan bajas densidades. [1]

● Haciendo un tamizado se puede hacer una separación entre los diferentes tipos de suelo grueso granulares, ya sea gravas o arenas, y entre estos se pueden distinguir las diferentes clases que estas presentan y así se puede definir si son suelos bien gradados o no. El suelo número 3 es una grava que se retuvo básicamente en tres tamices con distribuciones muy disparejas, por lo que es mal gradada. Contrario a ello, la arena de la muestra 2 se repartió en varios tamices, por lo que es una arena bien gradada.

CONCLUCIONES

Para dar una clasificación primaria y cualitativa de un suelo, el proceso de tamizado brinda una noción de material fino o grueso granular y pruebas de resistencia en seco, dilatación y tenacidad dan una aproximación sobre la posibilidad de que el material fino granular sea una arcilla o un limo.

Clasificación de suelos primarios al ejercer la profesión de ingeniero civil?

A la hora de ejecutar una obra de construcción hay que tener en cuenta el o los tipos de suelos que están presentes donde se quiere ejecutar dicha obra. Para ello es importante tener conocimiento sobre los diferentes tipos de suelos y sus características y así, poder concluir si el suelo es o no es viable para construir

BIBLIOGRAFÍA.

-[1] sacado de las clases de mecánica de suelos y laboratorio de la misma materia.

-YAMILE VALENCIA GONZALEZ, Mecánica de Suelos y rocas, “Clasificación primaria y propiedades” Cap.2 notas tomadas de las diapositivas en clase.

Además se investigó en las siguientes referencias para tener un mejor concepto de las cosas:

● INVIAS, Descripción e Identificación de Suelos (Procedimiento Visual y Manual) E 102.

● ASTM International, Standard Practice for Description and Identification of Soils.