CLASIFICACIÓN DE SUELOS

CLASIFICACIÓN DE SUELOS
UCA CLASIFICACIÓN DE SUELOS Prof. Ing. Gabriel Celentano

UCA CONTENIDO INTRODUCCIÓN SISTEMAS DE CLASIFICACIÓN DE SUELOS
SISTEMA UNIFICADO DE CLASIFICACIÓN ANÁLISIS GRANULOMÉTRICO ESTADOS DE CONSISTENCIA LÍMITE LÍQUIDO LÍMITE PLÁSTICO LÍMITE DE CONTRACCIÓN CUESTIONARIO BIBLIOGRAFÍA Primera página

UCA 1.- INTRODUCCIÓN Primera página

1.- INTRODUCCIÓN UCA El comportamiento de los suelos es complejo debido a la naturaleza granular y a la coexistencia de partículas sólidas con fluído intersticial, generalmente compuesto por más de un fluído (agua, contaminantes orgánicos e inorgánicos, gases como aire y metano, etc). La evolución y los distintos aportes en el entendimiento de los suelos se fue dando de modo gradual incorporando en cada paso distintos elementos presentes en los suelos que tienen incidencia en el comportamiento del mismo. Primera página

UCA 1.- INTRODUCCIÓN 1.1.- ¿Qué es clasificar?
Ubicar la muestra de suelo dentro de alguno de los grupos del sistema adoptado. Primera página

UCA 1.- INTRODUCCIÓN 1.1.- ¿Qué es clasificar?
La identificación permite conocer en forma cualitativa las propiedades mecánicas e hidráulicas del suelo, atribuyéndole las del grupo en el que se sitúe. Primera página

2.- SISTEMAS DE CLASIFICACIÓN
UCA 2.- SISTEMAS DE CLASIFICACIÓN Primera página

Existen varios Sistemas de Clasificación de suelos, cada uno con una aplicación específica y sus correspondientes necesidades (fundaciones, construcción de caminos, pavimentos, agricultura, minería o geomecánica) considerando distintos parámetros: UCA Método FAA: Federal Aviation Administration Sistema USDA: United States Department of Agriculture Eurocódigo 7 Sistema AASHTO: American Association of State Highway and Transportation Officials (± 1920). SUCS: Sistema Unificado de Clasificación de Suelos (± ). Primera página

2.1.- USDA UCA Clasifica por granulometría en un triángulo de textura considerando el contenido de arena, limo y arcilla. Utilidad: determinar el cultivo que se puede sembrar y sobre todo, las necesidades hídricas y grado de drenaje de lo suelos. Básico para sistemas de riego (cálculo de canales, obras de toma, etc.). Primera página

2.1.- USDA UCA Primera página

2.2.- AASHTO UCA Basado en la estabilidad de los suelos empleados en construcción de caminos. Fundamentos: granulometría (tamices 10, 40 y 200), límite líquido y límite plástico. Primera página

2.3.- SUCS UCA Propuesto por Casagrande en 1932, fue parcialmente adoptado por el Depto. de Ingeniería de los EE.UU en 1942, presentado por la ASCE en 1948 y empleado a partir de por el U.S. Army Corps of Engineers y en 1974 por el U.S. Bureau of Reclamation. Basado en la granulometría y límites de Atterberg: Límite líquido y límite plástico. El tamaño de las partículas determina la naturaleza de las fuerzas que gobiernan el comportamiento de los suelos. En partículas menores a 75 µm predominan las fuerzas de atracción/repulsión eléctricas o de Van der Waals. Primera página

2.3.- SUCS UCA La sismología utilizada es la siguiente: G : grava (proviene del vocablo inglés gravel). S : arena (proviene del vocablo inglés sand). C : arcilla (proviene del vocablo inglés clay). M : limo (proviene de los vocablos suecos mo y mjla). O : Orgánicos (proviene del vocablo inglés organic). W : bien graduado (término inglés well graded). P : mal graduado (término inglés poorly graded). L : baja a mediana plasticidad (proviene del inglés low). H : alta plasticidad (proviene del vocablo ingles high). Pt : suelos altamente orgánicos (proviene del vocablo inglés peat, turba). Primera página

UCA Primera página

2.3.- SUCS UCA Para el diseño, la velocidad de disipación del exceso de presión de poros difiere según las condiciones del suelo (drenado - no drenado). Una grava con 10 % de finos cambia su permeabilidad en varios órdenes de magnitud. Por esto, el SUCS presenta un rango del 5 al 12% de contenido de finos que modifica la clasificación del suelo. Primera página

3.- SISTEMA UNIFICADO DE CLASIFICACIÓN DE SUELOS
UCA 3.- SISTEMA UNIFICADO DE CLASIFICACIÓN DE SUELOS Primera página

3.1.- Datos requeridos para clasificar
3.- S.U.C.S. 3.1.- Datos requeridos para clasificar UCA La tabla general en la que presentamos resumidamente el Sistema Unificado de Clasificación de Suelos, revela en conjunto que criterios de clasificación en el laboratorio dependen exclusivamente de los ensayos granulométricos por tamices y de los inherentes a la plasticidad. Primera página

3.- S.U.C.S. 3.1.- Datos requeridos para clasificar UCA Suelos gruesos: Una primera clasificación divide a los suelos en dos grandes fracciones. Esta se basa en la cantidad de material que pasa por la malla N° 200. Si se retiene más de la mitad del material en esta malla, se trata de un suelo de partículas gruesas, y si pasa más de la mitad del material, lo clasificaremos como suelo de partículas finas. La clasificación de un suelo grueso, en arena o grava, depende de la cantidad de material que pasa por la malla N° 4. Si más de la mitad de la fracción gruesa pasa por la malla N° 4, se trata de una arena; en caso contrario, será una grava. Primera página

3.- S.U.C.S. 3.1.- Datos requeridos para clasificar UCA Suelos gruesos: Si el porcentaje de finos que pasa por la malla N° 200 es menor del 5 %, los suelos gruesos vendrán designados por su buena o mala graduación. Se considera que un suelo está bien graduado cuando los espacios dejados por los granos grandes son ocupados por los más finos. Si el porcentaje de finos que pasa por la malla N° 200 en los suelos gruesos fuera mayor de un 12 %, éstos se clasificarían de acuerdo con el contenido y naturaleza del material fino que los acompaña, ya sea limo o arcilla. Si la fracción que pasa por la malla N° 200 está comprendida en el intervalo de 5 a 12 %, se trata de un caso de frontera que requeriría la utilización de símbolos dobles. Primera página

3.- S.U.C.S. 3.1.- Datos requeridos para clasificar UCA Suelos gruesos: La graduación viene cuantificada mediante los parámetros de coeficiente de uniformidad y curvatura. Coeficiente de uniformidad: CU = D60 / D10. Coeficiente de curvatura: CC = D230 / (D10 x D60). D10: tamaño máximo de las partículas que constituyen la porción 10 % más fina del suelo. Recibe el nombre particular de diámetro efectivo. D30: tamaño máximo de las partículas que constituyen la porción 30 % más fina del suelo. D60: tamaño máximo de las partículas que constituyen la porción 60 % más fina del suelo. Primera página

3.- S.U.C.S. 3.1.- Datos requeridos para clasificar UCA Suelos gruesos: Para las gravas bien graduadas el coeficiente de uniformidad debe ser mayor que cuatro y, para las arenas, mayor que seis. En ambos casos, el coeficiente de curvatura debe fluctuar entre 1 y 3. Si estos requisitos de graduación no se cumplen calificaremos el material como mal graduado. Primera página

3.- S.U.C.S. 3.1.- Datos requeridos para clasificar UCA Suelos gruesos: Los suelos gruesos también se califican conforme a la naturaleza del material fino que los acompaña, si éste aparece en un porcentaje mayor de 12 %, el criterio de identificación parte de los límites de consistencia de Atterberg, sobre todo los límites plástico y líquido, elementos de la carta de plasticidad de Casagrande, por lo que constituyen la base de clasificación de los suelos finos. Primera página

3.- S.U.C.S. 3.1.- Datos requeridos para clasificar UCA Suelos finos: Si pasa más de la mitad del material por la malla Nº 200 se trata de un suelo de partículas finas. La clasificación de los suelos de partículas finas se hará en base a la carta de plasticidad. El descubrimiento principal que reveló la investigación de A. Casagrande fue que, en la representación de los suelos en una carta como función solamente del límite líquido y del índice plástico, los suelos de partículas finas se agrupan en determinada forma, de manera que en cada zona de la carta se sitúan suelos con características similares. Existen materiales altamente orgánicos cuya clasificación se hace aparte de las anteriores. Tal es el caso de las turbas. Primera página

3.- S.U.C.S. UCA Primera página

3.- S.U.C.S. 3.2.- Carta de Plasticidad UCA Primera página

3.3.- Parámetros característicos de los suelos
3.- S.U.C.S. 3.3.- Parámetros característicos de los suelos UCA Primera página

3.4.- Procedimientos de identificación
3.- S.U.C.S. 3.4.- Procedimientos de identificación UCA Como los criterios de clasificación de suelos dependen de las características de granulometría y plasticidad, el sistema unificado ofrece la bondad de establecer bases simples para la identificación de suelos en el campo, a los cuales podemos recurrir en los casos de que no se dispone de equipo de laboratorio. A continuación se detallarán una serie de criterios para lograr esta identificación sin necesidad de los artificios del laboratorio. Primera página

3.- S.U.C.S. 3.4.- Procedimientos de identificación UCA Suelos gruesos en el campo: Los suelos que se componen de partículas gruesas, se identifican visualmente. Se extiende la muestra seca de suelos sobre una superficie lisa y se juzga en forma aproximada su graduación, composición mineralógica, el tamaño de sus partículas y su forma. Para realizar esta identificación se requiere de una gran experiencia, obtenida solamente de la comparación de los resultados estimados con los obtenidos posteriormente en el laboratorio. Primera página

3.- S.U.C.S. 3.4.- Procedimientos de identificación UCA Suelos finos o fracciones finas de suelos en el campo: Estos procedimientos se ejecutan con la fracción que pasa la malla N° 40 (aproximadamente 0,5 mm). Para fines de clasificación en el campo si no se usa la malla, simplemente se quitan a mano las partículas gruesas que interfieren con las pruebas. Primera página

3.- S.U.C.S. 3.4.- Procedimientos de identificación UCA Dilatancia (reacción al agitado): Después de quitar las partículas mayores que la malla N° 40, prepárese una pastilla de suelo húmedo aproximadamente igual a 10 centímetros cúbicos; si es necesario añádase suficiente agua para dejar el suelo suave pero no pegajoso. Colóquese la pastilla en la palma de la mano y agítese horizontalmente, golpeando vigorosamente contra la otra mano varias veces. Una reacción positiva consiste en la aparición de agua en la superficie de la pastilla, la cual cambia adquiriendo una consistencia de hígado y se vuelve lustrosa. Primera página

3.- S.U.C.S. 3.4.- Procedimientos de identificación UCA Dilatancia (reacción al agitado): Cuando la pastilla se aprieta entre los dedos el agua y el lustre desaparecen de la superficie, la pastilla se vuelve tiesa y finalmente se agrieta o se desmorona. La rapidez de la aparición del agua durante el agitado y de su desaparición durante el apretado sirve para identificar el carácter de los finos en un suelo. Las arenas limpias muy finas dan la reacción más rápida y distinta, mientras que las arcillas plásticas no tienen reacción. Los limos inorgánicos, tales como el típico polvo de roca, dan una reacción rápida moderada. Primera página

3.- S.U.C.S. 3.4.- Procedimientos de identificación UCA Resistencia en estado seco (al rompimiento): Después de eliminar las partículas mayores que la malla N° 40, moldéese una pastilla de suelo hasta alcanzar una consistencia parecida al de la masilla, añadiendo agua si es necesario. Déjese secar la pastilla completamente en un horno, al sol o al aire y pruébese su resistencia rompiéndola y desmoronándola entre los dedos. Esta resistencia es una medida del carácter y cantidad de la fracción coloidal que contiene el suelo. La resistencia en estado seco aumenta con la plasticidad. Primera página

3.- S.U.C.S. 3.4.- Procedimientos de identificación UCA Resistencia en estado seco (al rompimiento): Una alta resistencia en seco es característica de las arcillas del grupo CH. Un limo inorgánico típico posee solamente una ligera resistencia. Las arenas finas limosas y los limos tienen aproximadamente la misma ligera resistencia, pero pueden distinguirse por el tacto al pulverizar el espécimen seco. La arena fina se siente granular, mientras que el limo típico da la sensación suave de la harina. Primera página

3.- S.U.C.S. 3.4.- Procedimientos de identificación UCA Tenacidad (consistencia cerca del límite plástico): Después de eliminar las partículas mayores que la malla N° 40, moldéese un espécimen de aproximadamente diez centímetros cúbicos hasta alcanzar la consistencia de la masilla. Si el suelo está muy seco debe agregarse agua, pero si está pegajoso debe extenderse el espécimen formando una capa delgada que permita algo de pérdida de humedad por evaporación. Posteriormente el espécimen se amasa a mano sobre una superficie lisa o entre las palmas hasta hacer un cilindro de 3 mm de diámetro aproximadamente, se amasa y se vuelve a rolar varias veces. Primera página

3.- S.U.C.S. 3.4.- Procedimientos de identificación UCA Tenacidad (consistencia cerca del límite plástico): Durante estas operaciones el contenido de humedad se reduce gradualmente y el espécimen llega a ponerse tieso, pierde finalmente su plasticidad y se desmorona cuando se alcanza el límite plástico. Después de que el rollo se ha desmoronado, los pedazos deben juntarse continuando el amasado ligeramente entre los dedos hasta que la masa se desmorone nuevamente. Primera página

3.- S.U.C.S. 3.4.- Procedimientos de identificación UCA Tenacidad (consistencia cerca del límite plástico): La potencialidad de la fracción coloidal arcillosa de un suelo se identifica por la mayor o menor tenacidad del rollito al acercarse al límite plástico y por la rigidez de la muestra al romperse finalmente entre los dedos. La debilidad del rollito en el límite plástico y la pérdida rápida de la coherencia de la muestra al rebasar este límite indican la presencia de arcilla inorgánica de baja plasticidad o de materiales tales como arcilla del tipo caolín y arcilla orgánicas que caen debajo de la "Línea A". Las arcillas altamente orgánicas se sienten muy débiles y esponjosas al tacto en el límite plástico. Primera página

3.5.- Alcance internacional de aplicación
3.- S.U.C.S. 3.5.- Alcance internacional de aplicación UCA Partiendo de la infinita variedad con que los suelos se presentan en la naturaleza, el sistema unificado representa un intento sistemático de clasificación completa desarrollado para satisfacer la necesidad de un lenguaje universal en la mecánica de suelos. Este sistema se caracteriza por la uniformidad de términos y símbolos, permitiendo así el intercambio regional e internacional de información entre ingenieros de suelos y el consiguiente enriquecimiento de sus conocimientos al poder compartir sus experiencias. Primera página

3.5.- Alcance internacional de aplicación
3.- S.U.C.S. 3.5.- Alcance internacional de aplicación UCA Desde un principio, la Mecánica de Suelos desarrolló su sistema de clasificación, los cuales asentaron sus bases en características puramente granulométricas. Sin embargo, el Sistema Unificado se basa en las propiedades mecánicas de los suelos, que son los fundamentos de la base de la ingeniería, ofreciendo la ventaja de que los tamices seleccionados coinciden con los normalmente empleados en cualquier ensayo granulométrico. Otra de las razones que justifican su gran utilización es que ofrece criterios simples que pueden ser manejados con información exclusiva de campo. Primera página

4.- ANÁLISIS GRANULOMÉTRICO
UCA 4.- ANÁLISIS GRANULOMÉTRICO Primera página

4.1.- Rango de tamices para el análisis granulométrico
4.- GRANULOMETRÍA 4.1.- Rango de tamices para el análisis granulométrico UCA Primera página

4.2.- Análisis granulométrico por tamices
4.- GRANULOMETRÍA 4.2.- Análisis granulométrico por tamices UCA La granulometría se define como la distribución de los diferentes tamaños de las partículas de un suelo, expresado como un porcentaje en relación con el peso total de la muestra seca. Aprenderemos a utilizarla como un instrumento en la clasificación de los materiales, ya que la descripción por tamaño tiene especial interés en la selección de materiales para rellenos de carreteras y presas, los cuales requieren materiales con graduaciones determinadas. Primera página

4.- GRANULOMETRÍA 4.2.- Análisis granulométrico por tamices UCA Nuestra herramienta principal de trabajo para este proceso es la malla o tamiz. Existen dos escuelas claramente diferenciables, en cuanto a la forma en sí del tamiz: Escuela alemana. Escuela norteamericana. Primera página

4.- GRANULOMETRÍA 4.2.- Análisis granulométrico por tamices UCA Escuela alemana: Utiliza una plancha metálica agujereada en círculos. Primera página

4.- GRANULOMETRÍA 4.2.- Análisis granulométrico por tamices UCA Escuela norteamericana: Utiliza tamices con mallas de hilos metálicos dispuestos en forma de cuadrícula. Podemos distinguir dos tipos de tamices: La serie Tyler: en este juego de tamices, cada malla tiene una separación 2 veces mayor que la del cedazo próximo menor y su designación numérica corresponde al número de aberturas por pulgada lineal. La serie U.S. Standard: a diferencia de la serie anterior, los números que designan a cada tamiz son inversamente proporcionales al tamaño de las aberturas. Primera página

4.- GRANULOMETRÍA 4.2.- Análisis granulométrico por tamices UCA No puede afirmarse que una escuela sea superior a la otra en este aspecto; cada una tiene sus ventajas, como también sus desventajas. Las mallas alemanas tienen la bondad de presentar orificios circulares que se asemejan más a la forma de las partículas que el cuadro de las mallas norteamericanas. Ahora bien, las planchas agujereadas presentan zonas ciegas, donde puede quedar retenido material que de otra manera hubiera pasado, quedando este efecto reducido a un mínimo en las mallas norteamericanas. Ya se utilice una o la otra, siempre debe tenerse la precaución de no mezclar ambas normas. Primera página

4.- GRANULOMETRÍA 4.2.- Análisis granulométrico por tamices UCA Estas mallas son fabricadas con mucho rigor en acero inoxidable o bronce y se montan en unos aros del mismo material. En estos aros vamos a tener un rótulo o chapa donde el fabricante imprime el número del cedazo y el tamaño de la abertura. Existen tamices de forma y tamaño diversos que dependen del volumen de la muestra a procesar, siendo el más utilizado, de ocho pulgadas de diámetro. Dichos cedazos se utilizarán de forma acoplada, por lo que tienen unas pestañas troqueladas en ambos extremos, de forma tal que pueden ser enchufados entre sí para formar una batería de mallas. Primera página

4.- GRANULOMETRÍA 4.2.- Análisis granulométrico por tamices UCA Como elementos distintos tenemos una tapa en la parte superior y un recipiente con fondo de chapa metálica que sirve de colector y que se designa frecuentemente por el vocablo inglés, "pan". La selección de los tamices se hace en forma ordenada de manera tal que podamos recabar toda la información necesaria, la cual será mayor mientras más cedazos utilicemos. Primera página

4.3.- Representación gráfica semi-logaritmica acumulativa
4.- GRANULOMETRÍA 4.3.- Representación gráfica semi-logaritmica acumulativa UCA Para representar gráficamente la distribución de los diversos tamaños de partículas que contiene una muestra de un material, hará falta seguir un proceso de ensayo granulométrico por cedazos. Nuestro primer paso será la selección de la muestra a ensayar. Esta muestra, luego de determinado su peso, se coloca en su totalidad, seca, en la malla más gruesa de nuestra batería de tamices y al vibrar el conjunto de mallas, conseguiremos que cada corpúsculo se quede en la malla de tamaño menor al de su diámetro. Primera página

4.- GRANULOMETRÍA 4.3.- Representación gráfica semi-logaritmica acumulativa UCA Esta vibración se logra mediante un aparato accionado por una manivela, o bien mediante un vibrador mecánico y se continuará hasta lograr que no quede en ninguna malla una partícula de diámetro menor a la de la abertura correspondiente. En cada tamiz, tendremos la cantidad de elementos cuyo tamaño sea inmediatamente superior al del cedazo correspondiente. La labor previa a la realización de este ensayo es la limpieza de las mallas con aire a presión o con un cepillo metálico, la cual no es menester que sea muy rigurosa puesto que las partículas que le queden adheridas estarán incluidas en el peso del cedazo. Primera página

4.- GRANULOMETRÍA 4.3.- Representación gráfica semi-logaritmica acumulativa UCA Se pesa cada cedazo con una precisión de décimas en gramo, registrándose el peso del cedazo vacío. Luego, se determina el peso del cedazo, más el material retenido en él; con lo que se obtiene el peso del material retenido mediante una simple diferencia de pesos, valor con el cual se determina el porciento de material retenido mediante la siguiente expresión: % Ret = (PesoRet / PesoTotal) * 100 Primera página

4.- GRANULOMETRÍA 4.3.- Representación gráfica semi-logaritmica acumulativa UCA Para facilitar los cálculos, muchas veces se elige el peso de material seco empleado igual a un múltiplo de 100, ya que si en el denominador de la expresión anterior tenemos gramos, por ejemplo, el por ciento de material retenido se obtiene con sólo dividir el peso de material retenido por 10. Sin embargo, debe cuidarse la no alteración de la muestra en la búsqueda de la simplicidad de cómputos, sobre todo en el caso de materiales que contengan partículas finas. Primera página

4.- GRANULOMETRÍA 4.3.- Representación gráfica semi-logaritmica acumulativa UCA Teóricamente, la suma de los pesos retenidos en cada malla debe ser igual al peso inicial, pero ésta se ve afectada por los factores de error. Consideraremos el trabajo aceptable cuando el error por exceso o defecto sea menor de 3 %. En el caso de que estemos trabajando con una muestra cuyo peso seco empleado sea de 1000 g y la suma de pesos de material retenido sea de 998 g, el trabajo está pragmáticamente bien; y la diferencia de 2 g se reparte " a sentimiento " entre los pesos mayores. Con este control de aceptación del ensayo y con el error distribuido, la suma de los por cientos de material retenido debe resultar igual a %. Primera página

4.- GRANULOMETRÍA 4.3.- Representación gráfica semi-logaritmica acumulativa UCA Al hacer el gráfico, se puede trabajar indistintamente con el porcentaje acumulativo retenido o el porcentaje más fino, correspondiendo este último al complemento en 100 del material retenido. Con sólo observar los gráficos, podemos obtener una idea cualitativa del tipo de material, ya que los tramos horizontales tienden a representar carencia de tamaños y los tramos verticales, predominio de determinado diámetro de partículas. Por lo tanto, el material mejor graduado sería aquel cuyo gráfico granulométrico fuera una línea recta desde el límite superior de la izquierda hasta el límite inferior de la derecha. Primera página

UCA 4.- GRANULOMETRÍA 4.4.- Lavado por el tamiz N° 200
El tamiz N° 200 tiende a dificultar el paso de partículas de materiales muy finos, pues éstas al agrumarse parecen tener diámetros mayores que los reales. Por esta razón, haremos uso del lavado por la malla N° que consiste en verter la totalidad de la muestra previamente seleccionada en dicho tamiz y adicionarle agua hasta que se advierta que ésta sale clara, sin contener partículas. Esta agua tiende a lubricar los pequeños granos, evitándose así la formación de grumos. Primera página

UCA 4.- GRANULOMETRÍA 4.4.- Lavado por el tamiz N° 200
El material pasante se irá con el agua, perdiéndose el control de aceptación del ensayo. Para evitar esto, se puede recoger el agua, decantarla y evaporarla obteniéndose luego el peso de material pasante; proceso que resultaría tedioso por lo que corrientemente adjudicamos al tamiz N° 200 el error cometido en el ensayo. Primera página

4.5.- Clasificaciones literales
4.- GRANULOMETRÍA 4.5.- Clasificaciones literales UCA Los términos principales para describir en suelo utilizados por el ingeniero civil son grava, arena, limo, y arcilla. La mayoría de los materiales en su estado natural son una mezcla de uno o más de estos constituyentes y muchos contienen materia orgánica en un estado parcial o totalmente descompuesto. A la mezcla se le dará el nombre del elemento constituyente que tenga la mayor influencia sobre su comportamiento y los restantes se indicarán como adjetivos. Primera página

4.5.- Clasificaciones literales
4.- GRANULOMETRÍA 4.5.- Clasificaciones literales UCA Una arcilla limosa tiene predominantemente las propiedades de la arcilla, pero contiene una cantidad de limo, entonces se citan los elementos separados por la conjunción "y" sin que importe el orden de aparición. Suele ocurrir que en algunos materiales aparecen constituyentes en muy poca cantidad, casos en los cuales se utiliza el término "trazas". Un limo arcilloso con trazas de grava señalará que la cantidad de grava es despreciable. Primera página

5.- ESTADOS DE CONSISTENCIA
UCA 5.- ESTADOS DE CONSISTENCIA Primera página

5.1.- Generalidades UCA Los límites de Atterberg o límites de consistencia se basan en el concepto de que los suelos finos, presentes en la naturaleza, pueden encontrarse en diferentes estados, dependiendo del contenido de agua. Así un suelo se puede encontrar en un estado sólido, semisólido, plástico, semilíquido y líquido. La arcilla, por ejemplo al agregarle agua, pasa gradualmente del estado sólido al estado plástico y finalmente al estado líquido. Primera página

5.1.- Generalidades UCA El contenido de agua con que se produce el cambio de estado varía de un suelo a otro y en Mecánica de Suelos interesa fundamentalmente conocer el rango de humedades, para el cual el suelo presenta un comportamiento plástico, es decir, acepta deformaciones sin romperse (plasticidad), es decir, la propiedad que presenta los suelos hasta cierto límite sin romperse. Primera página

5.1.- Generalidades UCA El método usado para medir estos límites de humedad fue ideado por Atterberg a principios de siglo a través de dos ensayos que definen los límites del estado plástico. Los límites de Atterberg son propiedades índices de los suelos, con que se definen la plasticidad y se utilizan en la identificación y clasificación de un suelo. Primera página

5.2.- Plasticidad UCA Plasticidad: es la propiedad que tienen algunos suelos de deformarse sin agrietarse, ni producir rebote elástico. Los suelos plásticos cambian su consistencia al variar su contenido de agua. De ahí que se puedan determinar sus estados de consistencia al variar si se conoce las fronteras entre ellas. Primera página

5.2.- Plasticidad UCA Los estados de consistencia de una masa de suelo plástico en función del cambio de humedad son: Sólido. Semi sólido. Plástico. Semi líquido. Líquido. Estos cambios se dan cuando la humedad en las masas de suelo varía. Para definir las fronteras en esos estados se han realizado muchas investigaciones, siendo las más conocidas las de Terzaghi y Attergerg. Primera página

5.2.- Plasticidad UCA Para calcular los límites de Atterberg el suelo se tamiza por la malla Nº 40 y la poción retenida es descartada. La frontera entre el estado sólido y semisólido se llama límite de contracción. La frontera entre los estados semi sólido y plástico se llama límite plástico. La frontera entre el límite plástico y semi líquido se llama límite líquido. Primera página

Suelo seco Mezcla de suelo y agua Estado Semi-líquido Estado Plástico Estado Semi-sólido Estado Sólido Límite Líquido (wL) Límite Plástico (wP) Límite de Contracción (wS) Contenido de agua UCA Primera página

UCA Volumen Estado Sólido Estado Semi-sólido Estado Plástico Estado Líquido Contenido de agua wS wP wL Primera página

5.2.- Plasticidad UCA En los granos gruesos de los suelos, las fuerzas de gravitación predomina fuertemente sobre cualquiera otra fuerza; por ello, todas las partículas gruesas tienen un comportamiento similar. En los suelos de granos muy finos, sin embargo fuerzas de otros tipos ejercen acción importantísima; ello es debido a que en estos granos, la relación de área a volumen alcanza valores de consideración y fuerzas electromagnéticas desarrolladas en la superficie de los compuestos minerales cobran significación. En general, se estima que esta actividad en la superficie de la partícula individual es fundamental para tamaños menores que dos micras (0,002 mm). Primera página

5.3.- Relación entre fases sólidas y liquidas en una arcilla UCA Durante mucho tiempo se creyó que los minerales de las arcillas eran de naturaleza amorfa, pero todas las investigaciones de detalle realizadas hasta ahora han demostrado, que son cristalinos y altamente estructurados. Existen suelos que al ser remoldeados, cambiando su contenido de agua, si es necesario, adoptan una consistencia característica que se ha denominado plástica. Estos suelos han sido llamados arcillas originalmente por los hombres dedicados a la cerámica; la palabra pasó a la Mecánica de Suelos, en épocas más recientes, con idénticos significados. Primera página

5.3.- Relación entre fases sólidas y liquidas en una arcilla UCA La plasticidad es en este sentido, una propiedad tan evidente que ha servido desde antaño para clasificar suelos en forma puramente descriptiva. Pronto se reconoció que existía una relación específica entre la plasticidad y las propiedades físico-químicas determinantes del comportamiento mecánico de las arcillas. Las investigaciones han probado que la plasticidad de un suelo es debida a su contenido de partículas más finas de forma laminar ya que esta ejerce una influencia importante en la compresibilidad del suelo, mientras que el pequeño tamaño propio de esas partículas hace que la permeabilidad del conjunto sea muy baja. Primera página

5.3.- Relación entre fases sólidas y liquidas en una arcilla UCA Otras ramas de la ingeniería han desarrollado otra interpretación del concepto de plasticidad, como es el caso del esfuerzo-deformación de los materiales. Al tratar de definir en términos simples la plasticidad de un suelo, no resulta suficiente decir que un suelo plástico puede deformarse y remoldearse sin agrietamiento, pues una arena fina y húmeda tiene esas características cuando la deformación se produce lentamente y, sin embargo, no es plástica en el sentido más amplio de la palabra. Primera página

5.3.- Relación entre fases sólidas y liquidas en una arcilla UCA Hay entre el comportamiento de la arcilla y el de la arena en cuestión una importante diferencia: el volumen de la arcilla permanece constante durante la deformación, mientras que el de la arena varía; además, la arena se desmorona en deformación rápida. Por lo tanto, en Mecánica de Suelos podemos definir la plasticidad como la propiedad de un material por la cual es capaz de soportar deformaciones rápidas, sin rebote elástico, sin variación volumétrica apreciable y sin desmoronarse ni agrietarse. Primera página

5.3.- Relación entre fases sólidas y liquidas en una arcilla UCA Para medir la plasticidad de las arcillas se han desarrollado varios criterios de los cuales se menciona el desarrollado por Atterberg, el cual dijo en primer lugar que la plasticidad no es una propiedad permanente de las arcillas, sino circunstancial y dependiente de su contenido de agua. Una arcilla muy seca puede tener la consistencia de un ladrillo, con plasticidad nula, y esa misma, con gran contenido de agua, puede presentar las propiedades de un lodo semilíquido o, inclusive, las de una suspensión líquida. Entre ambos extremos, existe un intervalo del contenido de agua en que la arcilla se comporta plásticamente. Primera página

5.3.- Relación entre fases sólidas y liquidas en una arcilla UCA En segundo lugar, Atterberg hizo ver que la plasticidad de un suelo exige, para ser expresada en forma conveniente, la utilización de dos parámetros en lugar de uno. Límite líquido. Límite pástico. Primera página

5.4.- Selección para la determinación de los límites UCA Es importante que las muestras seleccionadas para determinar los límites sean lo más homogéneas que se pueda lograr. A este respecto, ha de tenerse en cuenta, que el aspecto de una arcilla inalterada es muy engañoso; a simple vista puede no presentar la menor indicación de estratificación, ni cambio de color y ello no obstante, su contenido natural de humedad puede variar grandemente en diferentes zonas de la misma muestra extraída del terreno, con correspondientes variaciones apreciables en los límites líquidos. Primera página

5.5.- Preparación de las muestras para los ensayos UCA La muestra proveniente del terreno deberá secarse completamente al horno a una temperatura que no exceda los 60 °C. Previo a esto el material se cortará en tamiz de 4,75 mm (Nº 4) en el cual quedará una cantidad suficiente de material para obtener un graduación representativa, que dependerá del tamaño máximo de las partículas que se requieren para este ensayo. Primera página

5.5.- Preparación de las muestras para los ensayos UCA Los límites de consistencia requieren 400 g de material que pasan por el tamiz de 0,5 mm (N° 40), distribuidos de la siguiente manera: Límite líquido = 100 g. Límite plástico = 20 g. Límite de contracción = 30 g. Ensayo de chequeo = 250 g. Primera página

5.5.- Preparación de las muestras para los ensayos UCA Se hará cuidadosamente y sólo con la presión suficiente para soltar el material fino adherido. El suelo así molido será separado en dos fracciones mediante uso de malla 0,5 mm (N° 40) y la fracción retenida, nuevamente molida. Este proceso deberá repetirse hasta que una pequeña cantidad pase por malla de 0,5 mm (N° 40). La fracción retenida se elimina. Todo material que pasa por tamiz de 0,5 mm (N° 40) será mezclado y homogeneizado para efectuar los ensayos de límites de consistencia. Primera página

5.5.- Preparación de las muestras para los ensayos UCA Cantidad mínima de la muestra de ensayo: Primera página

5.5.- Preparación de las muestras para los ensayos UCA Aparatos requeridos: Balanza: Con precisión de 0,01g para muestra menores de g, de 0,1 g para muestras entre 100 y 1000 g, y de 1 g para muestras mayores que 1000 g. Horno: Con circulación de aire y con temperatura regulable capaz de mantenerse en 110±5 °C. Recipientes: de porcelana capaz de resistir la corrosión y que no altere su masa ni se desintegre ante sucesivos cambios de temperatura. Herramientas y accesorios: Espátula, brochas etc. Primera página

UCA 6.- LÍMITE LÍQUIDO Primera página

UCA 6.- LÍMITE LÍQUIDO 6.1.- Definición
La frontera entre el estado plástico y semi líquido se llama límite líquido y es el contenido de agua que se requiere adicionar a una pequeña cantidad de suelo que se colocará en una copa estándar, y ranurará con un dispositivo de dimensiones también estándares, sometido a 25 golpes por caída de 10 mm de la copa a razón de 2 golpes/s, en un aparato estándar para límite líquido; la ranura efectuada deberá cerrarse en el fondo de la copa a lo largo de 13 mm. Primera página

6.2.- Alcance y campo de aplicación
6.- LÍMITE LÍQUIDO 6.2.- Alcance y campo de aplicación UCA Este método establece el procedimiento para determinar el límite líquido de los suelos mediante el procedimiento mecánico. Primera página

UCA 6.- LÍMITE LÍQUIDO 6.3.- Aparatos
Plato de evaporación: De porcelana con un diámetro aproximado de 120 mm. Espátula: Con una hoja flexible de aproximadamente 75 mm de largo y 20 mm de ancho. Aparato de límite líquido: Taza de bronce con una masa de 200±20 g montada en un dispositivo de apoyo fijado a una base de plástico duro de una resiliencia tal que una bolita de acero de 8 mm de diámetro, dejada caer libremente desde una altura de 25 cm rebote entre 75 % y 90 %. Primera página

6.- LÍMITE LÍQUIDO 6.3.- Aparatos UCA Primera página

Acanalador: Combinación de acanalador y calibre. Recipientes: Para la muestras de contenido de humedad. Balanza: Con una precisión de 0,01(g). Probetas: Con una capacidad de 25 ml. Horno eléctrico. Primera página

Acanalador ASTM Acanalador Casagrande Primera página

6.4.- Ajuste y control del cascador
6.- LÍMITE LÍQUIDO 6.4.- Ajuste y control del cascador UCA Ajustar la altura de la caída de la taza, se gira la manivela hasta que la taza se eleve a su mayor altura. Utilizando el calibrador de 10 mm (adosado al ranurador ), se verifica que la distancia entre el punto de percusión y la base sea de 10 mm exactamente. De ser necesario, se aflojan los tornillos de fijación y se mueve el ajuste hasta obtener la altura de caída requerida. Si el ajuste es correcto se escuchará un ligero campanilleo producido por la leva al golpear el tope de la taza; si la taza se levanta por sobre el calibre o no se escucha ningún sonido debe realizarse un nuevo ajuste. Primera página

6.- LÍMITE LÍQUIDO 6.4.- Ajuste y control del cascador UCA Verificar periódicamente los aspectos siguientes: Que no se produzca juego lateral de la taza por desgaste del pasador que la sostiene. Que los tornillos que conectan la taza con el apoyo estén apretados. Que el desgaste de la taza no sobrepase la tolerancia de masa. Que el desgaste de la base no exceda de 0,1 mm de profundidad. Cuando suceda esto, debe pulirse nuevamente verificando que se mantiene la resiliencia. Primera página

6.- LÍMITE LÍQUIDO 6.4.- Ajuste y control del cascador UCA Que el desgaste del ranurador no sobrepase las tolerancias dimensionales. Previo a cada ensayo se verificará que la taza y la base estén limpias y secas. Primera página

6.5.- Tamaño de la muestra de ensayo
6.- LÍMITE LÍQUIDO 6.5.- Tamaño de la muestra de ensayo UCA La muestra de ensayo debe tener un tamaño igual o mayor que 100 g del material que pasa por el tamiz de 0,5 mm (ASTM N° 40) obtenido de acuerdo con la norma AASHTO Primera página

6.6.- Acondicionamiento de la muestra
6.- LÍMITE LÍQUIDO 6.6.- Acondicionamiento de la muestra UCA Colocar la muestra en el plato de evaporación. Agregar agua destilada y mezclar completamente mediante la espátula. Continuar la operación durante el tiempo y con la cantidad de agua destilada necesaria para asegurar una mezcla homogénea. Curar la muestra durante el tiempo necesario para que las fases líquida y sólida se mezclen homogéneamente. En suelos de alta plasticidad este plazo no debe ser menor que 24 h. En suelos de baja plasticidad este plazo puede ser mucho menor y en ciertos casos puede eliminarse. Primera página

UCA 6.- LÍMITE LÍQUIDO 6.7.- Procedimiento
Colocar el aparato de límite líquido sobre una base firme. Cuando se ha mezclado con suficiente agua para obtener una consistencia que requiera aproximadamente 15 a 20 golpes para cerrar la ranura, tomar una porción de la mezcla ligeramente mayor a la cantidad que se someterá a ensayo. Colocar esta porción en la taza con la espátula, centrada sobre el punto de apoyo de la taza con la base; comprimirla y extenderla mediante la espátula, evitando incorporar burbujas de aire en la mezcla. Enrasar y nivelar a 10 mm en el punto de máximo espesor. Reincorporar el material excedente al plato de evaporación. Primera página

6.- LÍMITE LÍQUIDO 6.7.- Procedimiento UCA Primera página

Dividir la pasta de suelo pasando el acanalador cuidadosamente a lo largo del diámetro que pasa por el eje de simetría de la taza de modo que se forme una ranura clara y bien delineada de las dimensiones especificadas. El acanalador de Casagrande se debe pasar manteniéndolo perpendicular a la superficie interior de la taza. En ningún caso se debe aceptar el desprendimiento de la pasta del fondo de la taza; si esto ocurre se debe retirar todo el material y reiniciar el procedimiento. La formación de la ranura se debe efectuar con el mínimo de pasadas, limpiando el acanalador después de cada pasada. Primera página

Colocar el aparato sobre una base firme, girar la manivela levantando y dejando caer la taza con una frecuencia de dos golpes por segundo hasta que las paredes de la ranura entren en contacto en el fondo del surco a lo largo de un tramo de 10 mm. Si el cierre de la ranura es irregular debido a burbujas de aire, descartar el resultado obtenido. Repetir el proceso hasta encontrar dos valores sucesivos que no difieran en más de un golpe. Registrar el número de golpes requerido (N). Primera página

Retirar aproximadamente 10 g del material que se junta en el fondo del surco. Colocar en un recipiente y determinar su humedad (w). Transferir el material que quedó en la taza al plato de evaporación. Lavar y secar la taza y el ranurador. Repetir las operaciones precedentes por lo menos en dos pruebas adicionales empleando el material reunido en el plato de evaporación. El ensayo se debe efectuar de la condición más húmeda a la más seca. La pasta de suelo se bate con la espátula de modo que vaya secando homogéneamente hasta obtener una consistencia que requiera de 15 a 35 golpes para cerrar la ranura. Primera página

UCA 6.- LÍMITE LÍQUIDO 6.8.- Resultados
Calcular y registrar la humedad de cada prueba (w). Construir un gráfico semi logarítmico, con una humedad (w) como ordenada en escala aritmética y el número de golpes (N) como abscisa en escala logarítmica. Dibujar los puntos correspondientes a los resultados de cada una de las tres (o más) pruebas efectuadas y construir una recta (curva de flujo) que pase tan aproximadamente como sea posible por dichos puntos. Expresar el límite líquido (wL) del suelo como la humedad correspondiente a la intersección de la curva de flujo con la abscisa de 25 golpes, aproximando al entero más próximo. Primera página

UCA 6.- LÍMITE LÍQUIDO 6.9.- Otros métodos 6.9.1.- Método de un punto:
Este método es aplicable principalmente en control de obras, cuando se ha determinado la curva de flujo por el método mecánico y cuando las especificaciones particulares para el suelo a ensayar así lo indiquen. El procedimiento es idéntico al método anterior, solo que la muestra debe prepararse con una consistencia tal que requiera de 20 a 30 golpes para cerrar la ranura (debe haber por lo menos dos resultados consecutivos semejantes antes de aceptar una prueba, registrando el número de golpes N). Primera página

UCA 6.- LÍMITE LÍQUIDO 6.9.- Otros métodos
La humedad de la muestra deberá tomarse de la prueba aceptada. Una vez determinado el contenido de la humedad, el punto obtenido se debe confrontar con la curva de flujo predeterminada para el tipo de suelo. Se calcula el límite líquido mediante la siguiente expresión: wL = ((N / 25)tgb)* wn wn = humedad del suelo (%) correspondiente al rango de 20 a 30 golpes tg b = pendiente de la curva de flujo en escala logarítmica N = número de golpes entre 20 y 30 Primera página

El valor de tgb varía entre 0,12 y 0,13. Comúnmente se utiliza el valor de 0,121 el que entrega buenos resultados a pesar de no ser estándar para todo tipo de suelos. Primera página

Método de dos puntos: Una variante es determinar dos puntos del ensayo mediante la cuchara de Casagrande, un punto a cada lado de los 25 golpes. Las humedades correspondientes a estos puntos se grafican en una escala semi logarítmica que posea en ordenadas el porcentaje de humedad y en abscisas el número de golpes. Se traza una recta por los dos puntos obteniendo el límite líquido de la ordenada del punto de corte de esta recta con los 25 golpes. Primera página

UCA 6.- LÍMITE LÍQUIDO 6.9.- Otros métodos 6.9.3.- Método del cono:
Sirve para determinar el límite líquido por medio de un cono que pesa 75 grs. el cual penetra en el suelo. El límite líquido se define como la humedad que posee el suelo cuando la penetración es de 10 mm. Para evitar efectos dinámicos, se frena la caída del peso hasta 10 segundos después del comienzo del ensayo. Se deben obtener diferentes penetraciones con distintas humedades, interpolando para el valor de los 10 mm. Primera página

6.- LÍMITE LÍQUIDO UCA Primera página

UCA 7.- LÍMITE PLÁSTICO Primera página

UCA 7.- LÍMITE PLÁSTICO 7.1.- Definición
La frontera convencional entre los estados semisólido y plástico se llama límite plástico, que se determina alternativamente presionando y enrollando una pequeña porción de suelo plástico hasta un diámetro al cual el pequeño cilindro se desmorona, y no puede continuar siendo presionado ni enrollado. El contenido de agua a que se encuentra se anota como límite plástico. Primera página

7.2.- Alcance y campo de aplicación
7.- LÍMITE PLÁSTICO 7.2.- Alcance y campo de aplicación UCA Este método establece el procedimiento para determinar el límite plástico y el índice de plasticidad de los suelos. Primera página

UCA 7.- LÍMITE PLÁSTICO 7.3.- Aparatos
Plato de evaporación: De porcelana con un diámetro aproximado de 120 mm. Espátula: Con una hoja flexible de aproximadamente 75 mm de largo y 20 mm de ancho. Superficie de amasado: Placa de vidrio esmerilado. Recipientes: Para muestras de contenido de humedad. Primera página

UCA 7.- LÍMITE PLÁSTICO 7.3.- Aparatos
Balanza: Con una precisión de 0,01 g. Probeta: Con una capacidad de 25 ml. Patrón de comparación: Alambre o plástico de 3 mm de diámetro. Horno eléctrico. Primera página

7.4.- Tamaño de la muestra de ensayo
7.- LÍMITE PLÁSTICO 7.4.- Tamaño de la muestra de ensayo UCA Debe tener un tamaño en masa de aproximadamente 20 g. Primera página

7.5.- Acondicionamiento de la muestra
7.- LÍMITE PLÁSTICO 7.5.- Acondicionamiento de la muestra UCA Si solo se requiere determinar el límite plástico, tomar la muestra de ensayo del material completamente homogeneizado que pasa por el tamiz de 0,5 mm, colocar en el plato de evaporación y mezclar completamente con agua destilada mediante la espátula hasta que la pasta se vuelva suficientemente plástica para moldearla como una esfera. Curar la muestra durante el tiempo necesario para que las fases líquida y sólida se mezclen homogéneamente. Primera página

UCA 7.- LÍMITE PLÁSTICO 7.6.- Procedimiento
Tomar una porción de la muestra de ensayo acondicionada de aproximadamente 1 cm³. Amasar la muestra entre las manos y luego hacerla rodar con la palma de la mano la base del pulgar sobre la superficie de amasado conformando un cilindro solo con el peso de mano. Cuando el cilindro alcance un diámetro de aproximadamente 3 mm, doblar, amasar nuevamente y volver a conformar el cilindro. Primera página

7.- LÍMITE PLÁSTICO 7.6.- Procedimiento UCA Primera página

UCA 7.- LÍMITE PLÁSTICO 7.6.- Procedimiento
Repetir la operación hasta que el cilindro se disgregue al llegar a un diámetro de aproximadamente 3 mm, en trozos de orden de 0,5 a 1 cm de largo, y no pueda ser reamasado ni reconstruido. Repetir las etapas anteriores con dos porciones más de la muestra de ensayo. Primera página

7.- LÍMITE PLÁSTICO 7.6.- Procedimiento UCA Primera página

UCA 7.- LÍMITE PLÁSTICO 7.7.- Resultados
Calcular el límite plástico (wP) como el promedio de las tres determinaciones efectuadas sobre la muestra de ensayo. Dichas determinaciones no deben diferir entre si en más de 2 puntos. Cuando no se cumpla esta condición se debe repetir todo el ensayo. Calcular el índice de plasticidad de acuerdo con la fórmula siguiente: IP = wL - wP Primera página

UCA 7.- LÍMITE PLÁSTICO 7.7.- Resultados
Calcular el índice líquido de acuerdo con la fórmula siguiente: IL = (w - wP)/ IP Calcular el índice de consistencia de acuerdo con la fórmula siguiente: IC = (wL - w) / IP Primera página

UCA 7.- LÍMITE PLÁSTICO 7.8.- Precisión
Repetibilidad: Dos resultados obtenidos por un mismo operador sobre la misma muestra, en el mismo laboratorio, usando los mismos aparatos, y en días diferentes, se consideraran dudosos si ellos difieren en mas de un 10 % del promedio de ambos. Reproductibilidad: Dos resultados obtenidos por operadores diferentes, en laboratorios diferentes, se considerarán dudosos si difieren en más de 18 % de su promedio. Primera página

8.- LÍMITE DE CONTRACCIÓN
UCA 8.- LÍMITE DE CONTRACCIÓN Primera página

8.1.- Definición UCA Límite de contracción: humedad máxima de un suelo para la cual la una reducción de la humedad no causa disminución de volumen de suelo. Primera página

8.2.- Alcance y campo de aplicación UCA Este método establece el procedimiento para determinar el límite de contracción de los suelos. Primera página

8.3.- Aparatos UCA Plato de evaporación: De porcelana con un diámetro aproximado de 140 mm. Espátula: Con una hoja flexible de aproximadamente 75 mm de largo y 20 mm de ancho. Molde: Cilíndrico, metálico o de porcelana, con el fondo plano y de aproximadamente 45 mm de diámetro y mm de altura. Regla de enrase: De acero, de aproximadamente 150 mm de largo. Balanza: Con una precisión de 0,01 g. Primera página

8.3.- Aparatos UCA Taza de vidrio: De aproximadamente 60 mm de diámetro y 30 mm de altura, con su borde superior pulido y esencialmente paralela a la base. Placa de vidrio: Con tres puntas para sumergir la muestra en el mercurio. Probeta: Con una capacidad de 25 mm y graduada a 0,2 ml. Mercurio: Suficiente para llenar la taza de vidrio. Horno eléctrico. Primera página

8.4.- Tamaño de la muestra de ensayo UCA Debe tener un tamaño en masa de aproximadamente 30 g. Primera página

8.5.- Acondicionamiento de la muestra de ensayo UCA Si solo se requiere determinar el límite de contracción, tomar la muestra de ensayo del material completamente homogeneizado que pasa por el tamiz de 0,5 mm obtenido de acuerdo con la norma AASHTO Colocar la muestra en el plato de evaporación y mezclar completamente con agua destilada en una cantidad suficiente para llenar completamente los huecos del suelo y dejar el suelo suficientemente pastoso para colocarlo en el molde sin inclusión de burbujas de aire. Primera página

8.6.- Calibración del molde UCA Pesar y registrar la masa del molde vacío (mm), aproximado a 0,1 g. Determinar la capacidad del molde en cm3 (ml) llenándolo con mercurio, enrasando con una placa de vidrio y midiendo el volumen de mercurio que llena el molde por pesada y dividiendo por la densidad del mercurio (ﻻHg = 13,55 g/cm3). Registrar dicha capacidad como volumen de la pastilla de suelo humedo (Vn) aproximando a 0.01 ml. Primera página

8.7.- Procedimiento UCA Recubrir el interior del molde con una capa delgada de lubricante (por ejemplo, vaselina o aceite de silicona para prevenir la adherencia de suelo al molde). Colocar una porción de suelo húmedo de aproximadamente un tercio de la capacidad del molde en el centro de este y extenderlo hasta los bordes, golpeando el molde contra una superficie firme recubierta con papel secante o similar. Agregar una porción similar a la primera y golpear el molde hasta que el suelo este completamente compactado y todo el aire atrapado suba a la superficie. Primera página

8.7.- Procedimiento UCA Agregar material y compactar hasta que el molde este completamente lleno y con exceso de suelo sobre el borde. Enrasar con la regla y limpiar posibles restos de suelo adherido al exterior del molde. Inmediatamente de enrasado, pesar el molde con el suelo compactado. Restar la masa del molde determinando la masa del suelo húmedo (mh). Registrar aproximando a 0,01 g. Dejar secar lentamente al aire hasta que la pastilla de suelo moldeado se despegue de las paredes del molde o hasta que cambie de color oscuro a claro. Primera página

8.7.- Procedimiento UCA Secar en horno a 110±5 °C hasta masa constante. Pesar el molde con el suelo seco. Restar la masa del molde determinando la masa del suelo seco (ms). Registrar aproximando a 0,01 g. Determinar el volumen de la pastilla de suelo seco. Llenar la taza con mercurio hasta que desborde, enrasar presionando con la placa de vidrio y limpiar los restos de mercurio adheridos al exterior de la taza. Primera página

8.7.- Procedimiento UCA Colocar la taza llena de mercurio sobre el plato de evaporación, colocar el trozo de suelo sobre la superficie del mercurio y sumergirlo cuidadosamente mediante las puntas de la placa de vidrio hasta que esta tope firmemente contra el borde de la taza. (Es esencial que no quede aire atrapado bajo el trozo de suelo ni bajo la placa de vidrio). Medir el volumen de mercurio desplazado por el trozo de suelo por pesada y dividiendo por la densidad del mercurio (ﻻHg = 13,55 g/cm³), registrarlo como volumen del trozo de suelo seco (Vs), aproximando a 0,01cm³ (0,01ml). Primera página

8.7.- Procedimiento UCA Primera página

8.8.- Resultados UCA Calcular la humedad del suelo en el momento en que fue moldeado de acuerdo con la fórmula siguiente, aproximando al 0,1 %: w = ((mh - ms) / ms) * 100 Calcular el límite de contracción, del suelo de acuerdo con la fórmula siguiente, aproximando al 1 %: wS = w – (((Vh - Vs) * ﻻw) / ms) * 100 Primera página

UCA 9.- CUESTIONARIO Primera página

9.- CUESTIONARIO UCA ¿Qué propiedades geotécnicas tiene en cuenta el Sistema Unificado de Clasificación de Suelos (S.U.C.S.)? ¿Cuáles son los ensayos necesarios para clasificar un suelo según el Sistema Unificado? Explique el concepto de diámetro efectivo. ¿Qué diferencias existen entre un suelo tipo CH y CL? Primera página

UCA 10.- BIBLIOGRAFÍA Primera página

10.- BIBLIOGRAFÍA UCA TERZAGHI, K., R. PECK y G. MESRI “Soil Mechanics in Engineering Practice”. Ed. Wiley, 3th Edtion, 1996. DAS, B. “Principios de ingeniería de Cimentaciones”. California State University, Sacramento. Thomson Editores, 2001. BOWLES, J. E. “Foundation Analysis and Design”. Ed. Mc Graw Hill, 5th Edtion, Science/Engineering/Math, GIMENEZ SALAS, J. A. y coautores “Geotecnia y Cimientos”. Ed. Rueda, 2da Edición, 1992. Primera página

10.- BIBLIOGRAFÍA UCA JUAREZ BADILLO, E. y A. RICO RODRIGUEZ “Mecánica de Suelos”. Ed. Limusa, 3ra Edición, 1996. POWRIE, W. “Soil Mechanics, Concepts & Applications”. Ed. Spon Press, 2nd Edtion, 2004. GOODMAN, R. E. “Engineering Geology: Rock in Engineering Construction”. Ed. Wiley, 1993. KRAMER, S. L. “Geotechnical Earthquake Engineering”. Ed. Prentice Hall, 1995. Primera página

CLASIFICACIÓN DE SUELOS

Presentaciones similares

Presentación del tema: "CLASIFICACIÓN DE SUELOS"— Transcripción de la presentación:

Presentaciones similares

Sobre el proyecto

Feedback

Iniciar la sesión

Autorizarse a través de una red social:

CLASIFICACIÓN DE SUELOS

Presentaciones similares

Presentación del tema: "CLASIFICACIÓN DE SUELOS"— Transcripción de la presentación:

Presentaciones similares

Sobre el proyecto

Feedback