4º CURSO DE ARQUITECTURA UNIVERSIDAD DE GRANADA DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA CIVIL ÁREA DE INGENIERÍA DEL TERRENO ASIGNATURA: MECÁNICA DEL SUELO Y LAS CIMENTACIONES PROFESOR: Francisco Lamas Fernández.

MECANICA DE SUELOS Y CIMENTACIONES TEMA IV.- LOS ENSAYOS DE LABORATORIO 4.1.- Tipos de ensayos de laboratorio. 4.2.- Los ensayos de identificación y clasificación. 4.2.1.- Granulometría. El análisis granulométrico. 4.2.1.1.- Curvas granulométricas. Características. 4.2.1.2.- La forma de las partículas. 4.2.1.3.- Clasificación de los suelos por su tamaño. 4.2.1.4.- Correcciones al φ=36 de la arena típica media. 4.2.2.- Propiedades físico - químicas de las arcillas. 4.2.2.1- Mineralogía de las arcillas. 4.2.2.2.- Los estados de consistencia. Los límites de Atterberg y el gráfico de Casagrande. 4.3.- Los ensayos de resistencia. 4.3.1.- Ángulo de rozamiento interno y cohesión. 4.3.2.- El ensayo de corte directo. 4.3.3.- Criterio de rotura plástica de Mohr-Coulomb. 4.4.- Los ensayos de cambio de volumen. 4.5.- Otros ensayos de laboratorio.

TEMA IV LOS ENSAYOS DE LABORATORIO 4.1.- TIPOS DE ENSAYOS DE LABORATORIO SEGÚN LA PROPIEDAD A EVALUAR 1.- DE ESTADO E IDENTIFICACIÓN Y CLASIFICACION HUMEDAD NATURAL PESOS ESPECÍFICOS GRANULOMETRA PLASTICIDAD 2.- DE RESISTENCIA - ENSAYO DE CORTE DIRECTO 3.- CAMBIO DE VOLUMEN DEFORMABILIDAD EXPANSIBILIDAD COLAPSABILIDAD 4.- VARIOS COMPONENTES SECUNDARIOS PERMEABILIDAD ANÁLISIS DEL AGUA. FREÁTICA

TEMA IV LOS ENSAYOS DE LABORATORIO 4.2:- LOS ENSAYOS DE IDENTIFICACIÓN Y CLASIFICACIÓN PRETENDEN EVALUAR DE FORMA CUALITATIVA LAS PROPIEDADES DEL SUELO, PARA DE ESTA FORMA ESTABLECER SU PERTENENCIA A DETERMINADO GRUPO DE SUELOS DE CARACTERÍSTICAS SEMEJANTES QUE TIENEN UN COMPORTAMIENTO MECÁNICO SIMILAR. 4.2.1.- GRANULOMETRÍA. EL ANÁLISIS GRANULOMÉTRICO GRANULOMETRÍA EL ENSAYO GRANULOMÉTRICO (POR TAMIZADO O POR SEDIMENTACIÓN) 4.2.1.1.- LAS CURVAS GRANULOMÉTRICAS. CARACTERÍSTICAS Diámetro eficaz (D10) Según HAZEN K (cm/seg)= 100*(D10)2 (cm)

TEMA IV LOS ENSAYOS DE LABORATORIO 4.2.1.2.- LA FORMA DE LAS PARTÍCULAS SE CLASIFICAN POR SU FORMA Y REDONDEAMIENTO  4.2.1.3.- CLASIFICACIÓN DE LOS SUELOS POR SU TAMAÑO 4.2.2.4.- CORRECCIONES AL f = 36 DE LA ARENA TÍPICA MEDIA A NIVEL DE ANTEPROYECTO

TEMA IV LOS ENSAYOS DE LABORATORIO 4.2.2.-- PROPIEDADES FISICO-QUÍMICAS DE LAS ARCILLAS NO BASTA CON CONOCER LA DISTRIBUCIÓN , TAMAÑO Y FORMA DE SUS PARTÍCULAS - PARTÍCULAS <2η y COMPOSICIÓN QUÍMICA DIFERENTE PARTÍCULAS CON CARGA ELÉCTRICA MUY VARIABLE CON LA HUMEDAD. 4.2.2.1.- MINERALOGÍA DE LAS ARCILLAS SILICATOS DE ALUMINIO, HIERRO, MAGNESIO ETC. ESTRUCTURA FORMADA POR LAS SIGUIENTES UNIDADES BASICAS - UNIDAD TETRAÉDRICA: con átomos de oxígeno en los vértices y uno de silicio en el centro. - UNIDAD OCTAÉDRICA: átomos de oxígeno y ion hidroxilo en los vértices, rodeando un átomo de aluminio, hierro magnesio.

TEMA IV LOS ENSAYOS DE LABORATORIO ESTAS UNIDADES SE UNEN DANDO LUGAR A SILICATOS DE ESTRUCTURA LAMINAR. SU CARGA ELÉCTRICA HACE QUE LAS PARTÍCULAS TIENDAN A ORDENARSE FORMANDO UNA ESTRUCTURA FLOCULADA, QUE PUEDE LLEGAR A DESHACERSE POR DISTINTAS CAUSAS, FORMANDO UNA ESTRUCTURA DISPERSA ( ARCILLAS TIXOTRÓPICAS ) A.- AL PASO DE AGUA CON ALGÚN ELECTRÓLITO DIFERENTE. B.- AGITACIÓN CONTINUA, REMOLDEADO. C.- CHOQUE BRUSCO, IMPACTO. 4.2.2.2..-- LOS ESTADOS DE CONSISTENCIA . LOS LÍMITES DE ATTERBERG Y LA CARTA DE CASAGRANDE LOS LÍMITES DE ATTERBERG SON LAS HUMEDADES CARACTERÍSTICAS QUE SE CORRESPONDEN CON UN COMPORTAMIENTO MECÁNICO INTERMEDIO. LÍMITE DE RETRACCIÓN (LR=Ws) : terrón duro. LÍMITE. PLÁSTICO (LP=Wp) : arcilla moldeable. LÍMITE LIQUIDO (LL=Wl) : suelo con consistencia pastosa fluida.

TEMA IV LOS ENSAYOS DE LABORATORIO ÍNDICE DE PLASTICIDAD (IP) : IP = Wl – Wp ÍNDICE DE FLUIDEZ (I1) : 4.3.- LOS ENSAYOS DE RESISTENCIA. ÁNGULO DE ROZAMIENTO INTERNO Y COHESIÓN, EL ENSAYO DE CORTE DIRECTO. CRITERIO DE ROTURA DE MHOR-COULOMB. 4.3.1.- ÁNGULO DE ROZAMIENTO INTERNO Y COHESIÓN

TEMA IV LOS ENSAYOS DE LABORATORIO 4.3.2.- EL ENSAYO DE CORTE DIRECTO En él se intenta romper la muestra según un plano prefijado. Se aplica una carga vertical N y otra tangencial T que se va aumentando hasta que la muestra rompe, representándose en un gráfico las deformaciones horizontales medidas para las tensiones tangenciales aplicadas. La forma de las curvas Esfuerzo-Deformación depende grandemente de la relación entre la presión de preconsolidación o del esfuerzo de compactación y la presión de consolidación aplicada en el ensayo, presentándose casos de suelos con dilatancia positiva y negativa , lo cual está en relación directa con la densidad relativa del suelo.

TEMA IV LOS ENSAYOS DE LABORATORIO A.- Los suelos densos presentaran una curva tensión-deformación con un valor máximo denominado "tensión de pico" que decrece hasta llegar a un valor "critico". La dilatancia es positiva con la deformación y para el valor crítico de la tensión se anula. B.- Los suelos flojos presentaran una curva tensión-deformación creciente hasta un valor "critico de la tensión” . La dilatancia es negativa hasta que se anula cuando se ha alcanzado el valor "crítico" de la tensión. El valor "crítico" de la tensión de corte es independiente del índice de poros inicial. Según las condiciones de drenaje se distinguen tres tipos de ensayos a.- Ensayo sin drenaje b.- Ensayo consolidado sin drenaje c.- Ensayo con drenaje. Por la forma de aplicar la tensión tangencial se distinguen dos tipos de ensayos a.- De tensión controlada b.- De deformación controlada

TEMA IV LOS ENSAYOS DE LABORATORIO 4.3.3.- CRITERIO DE ROTURA PLÁSTICA DE MOHR-COULOMB En primer lugar es preciso definir la envolvente de Mohr como la recta que envuelve a los círculos de Mohr correspondientes a los resultados de los máximos de la curva La envolvente de Mohr en el plano s t responde a una expresión del tipo:  t = c + s*tg(f) El criterio de rotura de mohr coulomb se puede enunciar diciendo que en un punto cualquiera de un suelo se produce la rotura cuando en algún plano que pase por dicho punto existe la combinación de tensiones definida por la envolvente de Mohr. Lo anterior se puede enunciar también de la siguiente forma a.- Si el circulo de Mohr correspondiente a un estado tensiones de un suelo está incluido totalmente entre las envolventes de Mohr el suelo será estable. b.- Si el circulo de Mohr correspondiente a un estado tensional de un suelo es tangente a las envolventes de Mohr el suelo será estable salvo para un determinado par de planos ortogonales. c.- Si el circulo de Mohr correspondiente a un estado tensional de un suelo corta a las envolventes de Mohr el suelo no será estable.

TEMA IV LOS ENSAYOS DE LABORATORIO 4.4.- LOS ENSAYOS DE CAMBIO VOLUMEN MIDEN LA FACILIDAD DE CAMBIO DE VOLUMEN CON EL CAMBIO DE LAS CONDICIONES DE CARGA, HUMEDAD Y SATURACIÓN. 4.5.- OTROS ENSAYOS DE LABORATORIO. FUNDAMENTALMENTE PARA DETERMINAR EL TIPO DE CEMENTO A EMPLEAR.