Mec. de Suelos II Informe

Universidad Peruana Los Andes Faculta de Ingeniera Carrera Profesional de Ingeniera

INTRODUCCIN

El presente informe es referente al estudio de los estratos, caractersticas, clasificacin de los suelos de una calicata segn tipos y/o horizontes, y la ejecucin de ensayos respectivos para el clculo de CONTENIDO DE HUMEDAD, EL LIMITE PLASTICO, LIMITO LIQUIDO, GRANULOMETRIA, PESO ESPECIFICO DEL AGREGADO FINO Y GRUESO DE LA MUESTRA DE SUELO. Este estudio se realiz en el sector de Palian - chorrillos en la zona conocida como corona del Fraile Huancayo. La importancia del estudio radica en conocer los diferentes tipos de suelos, saber si este suelo es el correcto para una construccin civil o no, conocer si los esfuerzos a los que pueden soportar las supuestas cargas para realizar una futura construccin.

Fundamentos de la Administracin Trabajo Grupal


OBJETIVOS DE LA EJECUCION DE LA CALICATA Describir los diferentes tipos de suelo por capas. Reconocer los diferentes tipos de materiales constituyentes en cada uno de los horizontes en el suelo elegido para la construccin. Dimensionar los espesores de los estratos observados. Identificar las propiedades, los colores, tamao y forma de las partculas constituyentes en dicho suelo, la presencia o ausencia de materia orgnica del suelo en estudio. DEL ENSAYO PARA DETERMINAR ELCONTENIDO DE HUMEDAD DEL SUELO Determinar el contenido de humedad de cada muestra inalterada extrada en nuestra calicata. Comparar el contenido de humedad de los estratos con los estratos y/o con algunos materiales realizados en los cursos previos. DEL ENSAYO PARA DETERMINAR EL LIMITE LIQUIDO Y LIMITE PLASTICO Determinar el lmite lquido. Conocer el grado de cohesin de las partculas de un suelo. Poder conocer la resistencia de un suelo a esfuerzos exteriores que tienden a deformar o destruir su estructura.



DEL ENSAYO PARA DETERMINAR EL LIMITE PLASTICO Determinar en el laboratorio el lmite plstico de un suelo y el clculo del ndice de plasticidad (I.P.) si se conoce el lmite lquido (L.L.) del mismo suelo. DEL ENSAYO DE ANALISIS GRANULOMETRICO Determinar la cantidad en % de diversos tamaos que constituyen el suelo, en cuanto al total de al muestra utilizada. Verificar si el suelo puede ser utilizado para la construccin de proyectos. Conocer la utilizacin de los instrumentos del laboratorio. Conocer y definir ciertas caractersticas importantes del suelo como son: La Permeabilidad, Cohesin, altura de ascenso capilar, y facilidad de drenaje. DEL ENSAYO PARA DETERMINAR EL PESO ESPECIFICO DEL SUELO Determinar el peso especfico de los suelos por medio de un picnmetro. Y cuando el suelo est compuesto de partculas mayores que el tamiz de 2.38 mm (No.8), deber seguirse el mtodo de ensayo para determinar el Peso Especfico y la Absorcin del Agregado Grueso.



INFORME DE RECONOCIMIENTO DEL PERFIL DEL SUELO DE LA CALICATA Y ENSAYOSCALICATA Las calicatas o catas son una de las tcnicas de prospeccin empleadas para facilitar el reconocimiento geotcnico, estudios edafolgicos o pedolgicos de un terreno. Son excavaciones de profundidad pequea a media, realizadas normalmente con pala retroexcavadora. Las calicatas permiten la inspeccin directa del suelo que se desea estudiar y, por lo tanto, es el mtodo de exploracin que normalmente entrega la informacin ms confiable y completa. En suelos con grava, la calicata es el nico medio de exploracin que puede entregar informacin confiable, y es un medio muy efectivo para exploracin y muestreo de suelos de fundacin y materiales de construccin a un costo relativamente bajo. Es necesario registrar la ubicacin y elevacin de cada pozo, los que son numerados segn la ubicacin. Si un pozo programado no se ejecuta, es preferible mantener el nmero del pozo en el registro como "no realizado" en vez de volver a usar el nmero en otro lugar, para eliminar confusiones. La profundidad est determinada por las exigencias de la investigacin pero es dada, generalmente, por el nivel fretico. La seccin mnima recomendada es de 0,80 m por 1,00 m, a fin de permitir una adecuada inspeccin de las paredes. El material excavado deber depositarse en la superficie en forma ordenada separado de acuerdo a la profundidad y horizonte correspondiente. Debe desecharse todo el material contaminado con suelos de estratos diferentes. Se dejarn plataformas o escalones de 0,30 a 0,40 metros al cambio de estrato, reducindose la excavacin. Esto permite una superficie para efectuar la determinacin de la densidad del terreno. Se deber dejar al menos una de las paredes lo menos remoldeada y contaminada posible, de modo que representen fielmente el perfil estratigrfico del pozo. En cada calicata se deber realizar una descripcin visual o registro de estratigrafa comprometida. Fundamentos de la Administracin Trabajo Grupal


MARCO TEORICOLAS CALICATAS PERMITEN: Una inspeccin visual del terreno "in situ". Toma de muestras. Realizacin de algn ensayo de campo.

La profundidad de este tipo de reconocimiento no suele pasar de los 5 metros, aunque en casos extremos puede alcanzar los 10 metros de profundidad. La dimensin mnima en planta, indicada por la norma N.T.E., es de 75 milmetros. En determinados tipos de terreno, cuando haya personal en su interior realizando la maniobra de toma de muestras, la calicata deber ser entibada.

APLICACIONES: Casos, situaciones, o tipos de terrenos, en los que se pueden realizar calicatas: En terrenos cohesivos principalmente. Tambin puede realizarse en terrenos granulares, pero si se requiere un conocimiento de los parmetros resistentes, la prctica imposibilidad de toma de muestras para ensayo en laboratorio, exige la utilizacin de otras tcnicas de reconocimiento, como la penetracin estndar (SPT), slo viables en sondeos. En terrenos heterogneos, con muchos gruesos, en los que un sondeo, adems de ser costoso, dara una informacin parcial.



En terrenos en los que el nivel fretico se encuentre por debajo del plano de investigacin, o en los que sus condiciones de impermeabilidad sean suficientes para que el afloramiento de agua sea pequeo, y permita la investigacin en el interior de la cata, salvo aquellas situaciones en las que que se quiera conocer principalmente la cota de nivel fretico. En situaciones en las que se presuma que se pueden alcanzar, en todos los puntos, el substrato rocoso, o terreno ms firme. En obras lineales, como en el proyecto de obras viarias o en el de obras de saneamiento.

OBJETIVO DE LA REALIZACION DE LA CALICATAEl objetivo principal del estudio de suelos es reconocer el perfil, el comportamiento y propiedades de los suelos para ser usado como material de construccin o como base de sustentacin de las obras de ingeniera. Es muy importante porque permite conocer las propiedades de los suelos debido que los cimientos constituyen los subsistemas de cualquier edificacin que transmiten directamente las cargas de esta hacia el suelo o terreno; su funcin es distribuir las cargas del edificio, dispersndolas en el suelo adyacente, de modo que ste y los materiales que los sostienen tengan suficiente fuerza y rigidez para soportarlas sin sufrir deformaciones excesivas. Debido a las interacciones de suelos y cimientos, las caractersticas de los suelos o terrenos sobre los que se construye influyen de modo determinante en la seleccin del tipo y tamao de los cimientos usados; estos ltimos a su vez, afectan significativamente el diseo de la estructura, el tiempo de construccin del edificio y, en consecuencia, los costos de la obra. Por tanto, para lograr una edificacin segura y econmica es fundamental disponer de cierto conocimiento de la mecnica de suelos y del diseo de cimentaciones.



CARACTERSTICAS FSICAS Litosoles

:

Se considera un tipo de suelo que aparece en escarpas y afloramientos rocosos, su espesor es menor a 10 cm y sostiene una vegetacin baja, se conoce tambin como leptosales que viene del griego lento que significa delgado.

Cambisoles

:

Son suelos jvenes con proceso inicial de acumulacin de arcilla. Se divide en vrtigos, gleycos, eutrcos y crmicos.

Luvisoles

:

Presentan

un

horizonte

de

acumulacin

de

arcilla

con

saturacin superior al 50%. : Presentan un marcado horizonte de acumulacin de arcilla y bajo saturacin de bases al 50%. : Presentan agua en forma permanente o semipermanente con fluctuaciones de nivel fretico en los primeros 50 cm. : Son suelos jvenes formados por depsitos fluviales, la mayora son ricos en calcio.

Acrisoles

Gleysoles

Fluvisoles



Rendzina

:

Presenta caliza.

un

horizonte

de

aproximadamente

50

cm

de

profundidad. Es un suelo rico en materia orgnica sobre roca

Vertisoles: Son suelos arcillosos de color negro, presentan procesos de contraccin

y expansin, se localizan en superficies de poca pendiente y cercanos escurrimientos superficiales.

CONTENIDO DE HUMEDAD DEL SUELOEl agua que se representa en los suelos puede ser de dos clases: drenable y no drenable; es decir, aquella que puede ser drenada fcilmente por accin de la gravedad, o agua libre, y aquella que no es posible drenarla por los medios mecnicos conocidos. Podemos decir que la humedad en un suelo es debida a las aguas libre, capilar e higroscpica. Teniendo siempre presente que, el contenido de humedad est referido al peso de las partculas de suelo, o sea al peso del material seco, y no al peso total de la muestra. Las aguas libre, higroscpica y capilar, pueden ser totalmente evaporadas por efecto del calor, a una temperatura mayor de 100 C (temperatura generalmente usada: 110 C). El presente informe tiene como finalidad determinar el contenido de humedad de las muestras de los estratos obtenidos en campo, el contenido de humedad de una masa de suelo est formado por la suma de sus aguas libres, capilares e higroscpicos.



MARCO TEORICOEl grado de humedad est directamente relacionado con la porosidad de las partculas. La porosidad depende a su vez del tamao de los poros, su permeabilidad y la cantidad o volumen total de poros. Las partculas de suelo pueden pasar por cuatro estados, los cuales se describen a continuacin: Totalmente seco.- Se logra mediante un secado al horno a 110C hasta que las muestras tengan un peso constante. (generalmente 16 horas). Parcialmente seco.- Se logra mediante exposicin al aire libre. Saturado y Superficialmente seco (SSS).- En un estado lmite en el que las muestras tienen todos sus poros llenos de agua pero superficialmente se encuentran secos. Este estado slo se logra en el laboratorio. Totalmente Hmedo.- adems existe agua superficial.

El contenido de humedad de alguna muestra se puede calcular mediante la utilizacin de la siguiente frmula, es decir el porcentaje de humedad del agua de la muestra sobre la muestra seca. P= [ W / D] * 100 Donde, P : Es el contenido de humedad [%] W : Es la masa inicial del agua que presenta la muestra D: Es la masa de la muestra seca (peso del suelo seco) OBJETIVOS Determinar el contenido de humedad de cada muestra alterada extrada en nuestra calicata. Comparar el contenido de humedad de los estratos con los estratos y/o con algunos materiales realizados en los cursos previos.



OTROS METODOS PARA DETERMINAR EL CONTENIDO DE HUMEDAD DEL SUELO METODO DEL ACOCHOL METILICO Consiste en saturar con alcohol metlico una muestra de suelo previamente pesada y encenderle fuego. Obtenido el secado de la muestra por combustin. Se repite el ensayo hasta obtener pesos constantes y luego se determina el contenido de humedad. La limitante es que este mtodo no entrega buenos resultados en suelos orgnicos. METODO DEL SPEEDY Consiste en mezclar una muestra de suelo previamente pesada de carburo de calcio molido en el interior de una cmara de acero hermtica, la cual posee en su base un manmetro que registra la presin originada por el gas acetileno, entregando indirectamente la humedad del suelo referida al peso hmedo de la muestra. La limitante es que este mtodo entrega resultado falso en suelos plsticos y adems la muestra empleada es de tamao muy reducida. METODO DEL PICNOMETRO DEL AIRE DIFERENCIAL Consiste en introducir en un cilindro calibrado una muestra de suelo previamente pesada y colocarlo en una prensa del aparato para ejercer sobre el una expansin de aire por los vacios del suelo. De esta forma se obtiene el volumen de aire de la muestra mediante una tabla de adoro. Con los datos obtenidos se calcula la humedad del suelo mediante una frmula que est en funcin de la gravedad especfica del suelo y del agua, el volumen de aire y el peso total de la muestra de suelo. METODO NUCLEAR Se realiza en instrumentos que se asan en las leyes fsicas de dispersin de los neutrones en el suelo. De esta forma indican el valor de la humedad del suelo en base a la velocidad de dispersin. Una fuente emite neutrones de alta energa, la



que se va perdiendo a mediad que estos chocan con los ncleos pesados del suelo o con los ncleos de tomos de hidrogeno, los que hacen perder mucha ms energa a los neutrones que cuando chocan con tomos mas pesados, luego un receptor registra los tomos lentos que dependen del numero de tomos de hidrogeno interceptado, los que se correlacionan con el contenido de agua. METODO DE LA AGUJA PROCTOR. Consiste en determinar la fuerza necesaria de aplicar para introducir una aguja estandarizada en probetas. Proctor compactadas en laboratorio con diferentes humedades, obteniendo una curva de calibrado de humedad vs esfuerzo. Para obtener la humedad en terreno, se determina la resistencia a la penetracin de una muestra de suelo antes de su apisonamiento en el mismo molde Proctor, leyendo el contenido de humedad en la curva de calibracin.



LMITES DE ATTERBERGMARCO TEORICO Los lmites de Atterberg o lmites de consistencia se utilizan para caracterizar el comportamiento de los suelos finos. El nombre de estos es debido al cientfico sueco Albert Mauritz Atterberg. (1846-1916). Los lmites se basan en el concepto de que en un suelo de grano fino solo pueden existir 4 estados de consistencia segn su humedad. As, un suelo se encuentra en estado slido, cuando est seco. Al agregrsele agua poco a poco va pasando sucesivamente a los estados de semislido, plstico, y finalmente lquido. Los contenidos de humedad en los puntos de transicin de un estado al otro son los denominados lmites de Atterberg. Los ensayos se realizan en el laboratorio y miden la cohesin del terreno y su contenido de humedad, para ello se forman pequeos cilindros de 3mm de espesor con el suelo. Siguiendo estos procedimientos se definen tres lmites: Lmite lquido: Cuando el suelo pasa de un estado semilquido a un estado plstico y puede moldearse. Para la determinacin de este lmite se utiliza la cuchara de Casagrande. Lmite plstico: Cuando el suelo pasa de un estado plstico a un estado semislido y se rompe. Lmite de retraccin o contraccin: Cuando el suelo pasa de un estado semislido a un estado slido y deja de contraerse al perder humedad.

Relacionados con estos lmites, se definen los siguientes ndices: ndice de plasticidad: Ip IP = wl - wp ndice de fluidez: If = Pendiente de la curva de fluidez ndice de tenacidad: It = Ip/If



ndice de liquidez (IL IL), tambin conocida como Relacin humedad-plasticidad (B): IL = (Wn - Wp) / (Wl-Wp) (Wn = humedad natural)

LMITE LQUIDOEsta propiedad se mide en laboratorio mediante un procedimiento normalizado en que una mezcla de suelo y agua, capaz de ser moldeada, se deposita en la Cuchara de Casagrande, y se golpea consecutivamente contra la base de la mquina, haciendo girar la manivela, hasta que la zanja que previamente se ha recortado, se cierra en una longitud de 12 mm (1/2"). Si el nmero de golpes para que se cierre la zanja es 25, la humedad del suelo (razn peso de agua/peso de suelo seco) corresponde al lmite lquido. Dado que no siempre es posible que la zanja se cierre en la longitud de 12 mm exactamente con 25 golpes, existen dos mtodos para determinar el lmite lquido: - graficar el nmero de golpes en coordenadas logartmicas, contra el contenido de humedad correspondiente, en coordenadas normales, e intrapolar para la humedad correspondiente a 25 golpes. La humedad obtenida es el Lmite Lquido. - segn el mtodo puntual, multiplicar por un factor (que depende del nmero de golpes) la humedad obtenida y obtener el lmite lquido como el resultado de tal multiplicacin OBJETIVOS DE REALIZAR EL ENSAYO DE LMITE LIQUIDO Los objetivos para realizar este experimento son:



Determinar el lmite lquido. Conocer el grado de cohesin de las partculas de un suelo. Poder conocer la resistencia de un suelo a esfuerzos exteriores que tienden a deformar o destruir su estructura. LMITE PLSTICO

Esta propiedad se mide en laboratorio mediante un procedimiento normalizado pero sencillo consistente en medir el contenido de humedad para el cual no es posible moldear un cilindro de suelo, con un dimetro de 3 mm. Para esto, se realiza una mezcla de agua y suelo, la cual se amasa entre los dedos o entre el dedo ndice y una superficie inerte (vidrio), hasta conseguir un cilindro de 3 mm de dimetro. Al llegar a este dimetro, se desarma el cilindro, y vuelve a amasarse hasta lograr nuevamente un cilindro de 3 mm. Esto se realiza consecutivamente hasta que no es posible obtener el cilindro de la dimensin deseada. Con ese contenido de humedad, el suelo se vuelve quebradizo (por prdida de humedad) o se vuelve pulverulento. Se mide el contenido de humedad, el cual corresponde al Lmite Plstico. Se recomienda realizar este procedimiento al menos 3 veces para disminuir los errores de interpretacin o medicin. OBJETIVOS DE REALIZAR EL ENSAYO DE LMITE PLSTICO Los objetivos para realizar este experimento son: Es la determinacin en el laboratorio del lmite plstico de un suelo y el clculo del ndice de plasticidad (I.P.) si se conoce el lmite lquido (L.L.) del mismo suelo. Se denomina lmite plstico (L.P.) a la humedad ms baja con la que pueden formarse barritas de suelo de unos 3,2 mm (1/8") de dimetro, rodando dicho suelo entre la palma de la mano y una superficie lisa (vidrio esmerilado), sin que dichas barritas se desmoronen.



ANALISIS GRANULOMETRICO DE LOS SUELOSMARCO TEORICO Los granos que conforman en suelo y tienen diferente tamao, van desde los grandes que son los que se pueden tomar fcilmente con las manos, hasta los granos pequeos, los que no se pueden ver con un microscopio. El anlisis granulomtrico al cul se somete un suelo es de mucha ayuda par ala construccin de proyectos, tanto estructuras como carreteras porque con este se puede conocer la permeabilidad y la cohesin del suelo. Tambin el suelo analizado puede ser usado en mezclas de asfalto o concreto. Los Anlisis Granulometricos se realizaran mediante ensayos en el laboratorio con tamices de diferentes enumeracin, dependiendo de la separacin de los cuadros de la maya. Los granos que pasen o se queden en el tamiz tienen sus caractersticas ya determinadas. Para el ensayo o el anlisis de granos gruesos ser muy recomendado el mtodo del Tamiz; pero cuando se trata de granos finos este no es muy preciso, porque se le es ms difcil a la muestra pasar por una maya tan fina; Debido a esto el Anlisis granulometrico de Granos finos ser bueno utilizar otro mtodo. GENERALIDADES El tamao de los granos de un suelo se refiere a los dimetros de las partculas que lo forman, cuando es indivisible bajo la accin de una fuerza moderada. Las partculas mayores son las que se pueden mover con las manos, mientras que las ms finas por ser tan pequeas no pueden ser observadas con un microscopio. De igual forma constituye unos de los fundamentos tericos en los que se basan los diferentes sistemas de clasificacin de los suelos, como H.R.B. y el S.U.C.S.



OBJETIVOS Determinar la cantidad en % de diversos tamaos que constituyen el suelo, en cuanto al total de al muestra utilizada. Verificar si el suelo puede ser utilizado para la construccin de proyectos. Conocer la utilizacin de los instrumentos del laboratorio. Conocer y definir ciertas caractersticas importantes del suelo como son: La Permeabilidad, Cohesin, altura de ascenso capilar, y facilidad de drenaje.



METODOS DE ENSAYOExisten diferentes mtodos, dependiendo de al mayor proporcin de tamaos que existen en la muestra que se va a analizar. Para las partculas Gruesas, el procedimiento utilizado es el Mtodo Mecnico o Granulometra por Tamizado. Pero para las partculas finas, por dificultarse mas el tamizado se utiliza el Mtodo del Sifoneado o el Mtodo del Hidrmetro, basados en la Ley de Stokes. GRANULOMETRIA POR TAMIZADO Es un proceso mecnico mediante le cual se separan las partculas de un suelo en sus diferentes tamaos, denominado a la fraccin menor (Tamiz No 200) como limo, Arcilla y Coloide. Se lleva a cabo utilizando tamices en orden decreciente. La cantidad de suelo retenido indica el tamao de la muestra, esto solo separa una porcin de suelo entre dos tamaos. EQUIPOS Tamices (3, 2 , 2, 1 , 1, , , 3/5, , No 4, No 10, No 40, No 60, No 100, No200) Balanza con capacidad de 20Kg Horno elctrico (temperatura 105 5) Bandejas, agitador de vidrio, brochas de cerda. Vaso precipitado.

PROCEDIMIENTO DE ENSAYO FRACCION GRANULAR GRUESA Primero que todo la fraccin granular gruesa se pesa en la balanza y el peso se anota en la hoja de registro 5.1. Luego de lleva a cabo el tamizado para separar las diferentes partculas 3, 2, 1 , 1, , 3/8, , y No 4, comenzando en orden decreciente, teniendo en cuenta de no mezclar las partculas tamizadas. Al mismo Fundamentos de la Administracin Trabajo Grupal


tiempo de tara una ponchera en la balanza de 20Kg de capacidad y 1gr de sensibilidad. Y se determina el peso de cada fraccin retenida. Se debe verificar que la suma de los pesos retenidos en cada tamiz de igual al peso de la Fraccin Granular gruesa, con una tolerancia de 0.5%. FRACCION GRANULAR FINA Se toma todo el material pasante el tamiz No 4 (Ba), se pesa en la balanza de 20kg y se anota en la hoja se registro 5.1. Se vierte la muestra en el Tamiz No 200, teniendo el cuidado de no perder el material. Luego se elimina las partculas inferiores al Tamiz No 200 (limo, arcilla y coloides) lavando el material. Hasta que el agua salga limpia y clara. No se debe remover el material con las manos dentro del tamiz. Todo el material retenido en el Tamiz No 200 ser arena, ya que los finos fueron lavados, se coloca en un recipiente, teniendo en cuenta de no dejar material adherido en el tamiz. Se pasa el material a una escudilla de 600 ml, haciendo uso del frasco lavador. Se descanta el agua y se seca la muestra en el horno a una temperatura de 1055 C por 18 horas aprox. Luego se deja enfriar y se separa por medio de tamices No 10, No 40, No 60, No 200. Se pesan las fracciones retenidas en cada uno de tamices y se anotan en la hoja de registro 5.1. METODO POR SEDIMENTACION Se basa en la Ley de Stokes, el cual establece La velocidad de cada de una partcula esfrica a travs de un medio lquido, es funcin del dimetro y del peso especfico de la partcula. Desarrollndose as el Mtodo del Sifoneado y el Mtodo del Hidrmetro. METODO DEL SIFONEADO Tiene como objetivo principal determinar cuantitativamente, los % de las partculas de limo, arcilla y coloides de un suelo.



EQUIPOS Balanza con sensibilidad de 0.01gr. Dispersador elctrico Cilindros graduados Juego de tamices desde No 10 al No 200 Vaso Precipitado de 1000ml Frasco Lavador de 1000ml Disco metlico Sifn Agentes dispersantes

PROCEDIMIENTO DEL ENSAYO La Fraccin Granular Gruesa ser retenida en el tamiz No 10 y la fraccin fina pasar. A la Fraccin Gruesa se le aplicar el mtodo de Granulometra por Tamizado; en cambio la Fraccin Fina se pesa en la balanza de 50 a 100 gr (pasa no 10) de al muestra previamente secada al horno. Se le agrega 200 ml de agua y se remueve. Si se utiliza algn agentes dispersantes se agrega este al agua. Se remoja la muestra por 4 horas. Se coloca en el vaso de dispersin por 5 o 10 min. Se vierte la solucin dispersada en el cilindro graduado de 1000ml. Con el disco acoplado a la varilla, se dispersa la mezcla con movimiento rotacional por 1 minuto. Se limpia el disco perforado y la varilla y se llena el cilindro graduado hasta una altura de 20cm de agua destilada. Luego se deja en reposo por 20 minutos para permitir que el suelo en suspencin se sedimente. Primero el limo luego las arcilla y coloide quedar en suspensin. Terminado esto, se separa el material sedimentado por medio del sifoneo. Se traslada ste en un beaker, y se introduce en el horno a 1055 C por 18 horas. Finalmente se deja enfriar y se separa utilizando tamices no 40, 60 y 200. Pesndose as y anotando en la hoja de registro. METODO DEL HIDROMETRO



Permite determinar el rango de dimetros correspondientes a las partculas que se sedimentan en un instante dado. EQUIPOS Hidrmetro 152-H. Balanza con sensibilidad de 0.01gr. Dispersador elctrico Cilindros graduados Juego de tamices desde No 10 al No 200 Vaso Precipitado de 1000ml Frasco Lavador de 1000ml Disco metlico Termmetro Agentes dispersante



PESO ESPECFICO DE LOS SUELOSMARCO TEORICO El peso al especfico de un suelo aire de las y ( s) se slidas volumen . define y el como peso el del cociente entre el

peso igual

partculas el mismo

agua, considerando

temperatura

La gravedad especfica de una suelo (Gs) se define como el peso unitario del material dividido por el peso unitario del agua a 4C. La ( Gs) se calcula mediante la siguiente expresin: Gs=s/ w Donde: Gs = peso especifico de los slidos (gr / cm3) (gr / cm3 ) w = peso especifico del agua 4 C

De esta forma la gravedad especifica puede ser calculada utilizando cualquier relacin entre peso del suelo (Ws) al peso del agua (Ww), siempre y cuando se considere los mismos volmenes como se observa en la siguiente expresin:

( Donde: Vs = Volumen del slido. Volumen del agua. Vw =

)

La forma de calcular (Gs), difiere segn el tipo de suelo analizado y el tamao de sus partculas. Para suelos que contienen partculas mayores que el tamiz de 5mm. (malla numero 4 ASTM), el mtodo recomendado a seguir es el C-127 ASTM llamado gravedad especifica o absorcin de agregados gruesos. Si el suelo se compone de



partculas mayores y menores que 5mm. La muestra se separa en el tamiz determinado el porcentaje en masa seca de ambas fracciones y se ensayan por separado. Con el mtodo correspondiente. El resultado ser el promedio ponderado de ambas fracciones. El valor de la gravedad especfica para el suelo ser: G s = G s (bajo malla N 4) % Retenido malla N4 * % Pasa malla N4 + G s ( sobre malla N 4) *

Los procedimientos para suelos que pasen bajo la malla N4 se diferencian solo si se tratan de un suelo cohesivos o no. El valor de la gravedad especifica es necesario para calcular la relacin de vacios de un suelo, es utilizado en el anlisis hidromtrico y sirve para graficar la recta de saturacin mxima en el ensayo de compactacin de PROCTOR. Ocasionalmente puede utilizarse en la clasificacin de mineral es del suelo (por ejemplo algunos minerales de hierro tienen un valor de gravedad especifica mayor que los provenientes de slice) OBJETIVO Este mtodo de ensayo se utiliza para determinar el peso especfico de los suelos por medio de un picnmetro. Cuando el suelo est compuesto de partculas mayores que el tamiz de 2.38 mm (No.8), deber seguirse el mtodo de ensayo para determinar el Peso Especfico y la Absorcin del Agregado Grueso, Norma INV E-223. Cuando el suelo est compuesto por partculas mayores y menores que el tamiz de 2.38 mm (No.8), se utilizar el mtodo de ensayo correspondiente a cada porcin (Normas INV E-222 e INV E- 223). El valor del peso especfico para el suelo ser el promedio ponderado de los dos valores as obtenidos. Cuando el valor del peso especfico sea utilizado en clculos relacionados con la porcin hidromtrica del Anlisis Granulomtrico de Suelos (Norma INV E-124), debe determinarse el peso especfico de la porcin de suelo que pasa el tamiz de 2.00 mm (No.10).



TRABAJO DE CAMPO PARTE PRCTICAEJECUCION DE LA CALICATAUBICACIN LUGAR DISTRITO PROVINCIA DEPARTAMENTO : : : : Corona del frailea POLIDEPORTIVO HUANCA Palian - Chorrillos. Huancayo. Junn. espaldas del

El lugar de muestreo se encuentra colindando con lo siguiente: NORTE SUR ESTE OESTE ALTITUD RUTA : : : : : : Cerros. Torre Torre. Cerros. Universidad Peruana los Andes 3345 msnm Como quien va para El Huaytapallana

Nevado

de

El terreno se encuentra ubicado en la zona conocida como corona de fraile. Muy cerca de este lugar bajando el cerro hay poblacin activa HISTORIA GEOLGICA Por la descomposicin de los bloques granticos y la desagregacin de las areniscas, las napas detrticas de los fondos de los valles estn cortadas en terrazas y formaron en el lugar depsitos fluvioglaciares que datan de la tercera glaciacin del cuaternario. ORIGEN DEL VALLE DEL MANTARO Segn la tesis de algunos historiadores, como la del gelogo Raez quien aduce que el fondo de la llanura del Valle de Mantaro, fue en tiempos remotos un gran lago, cuyas aguas depositadas por milenios periodos de tiempo, abrieron cauce a consecuencia de un gran movimiento ssmico dando origen al valle y dejando la corriente a un ri. Esta hiptesis descansa o se puede corroborar por los scalos



erosionados al desembocar el lago que se aprecia en ambos lados. La geologa de su suelo es de origen cuaternario. SISMOLOGIA DEL LUGAR En el Centro del pas incluyendo el espacio geogrfico de la Regin Junn, se mantiene latente un silencio ssmico, que tcnicamente significa una acumulacin de energa en la profundidad y superficie de la corteza terrestre esta situacin mantiene en estado de alerta al Instituto Geofsico del Per y a los investigadores y cientficos nacionales, mas aun si se tiene conocimiento que en la Regin existen fallas geolgicas en Huancayo (Huaytapallana) y Satipo (Gran Pajonal), habindose manifestado en los aos 1969 y 1947 respectivamente con saldo de daos a la vida e infraestructura. MATERIALES UTILIZADOS FLEXOMETRO LAMPA PICO COSTAL BOLSAS ETIQUETAS HOJAS DE APUNTES CAMARA FOTOGRFICA

CONDICIONES CLIMATICAS: FECHA DIA TEMPERATURA VIENTOS : : : : 15 10 2011 Despejado 20 C suaves

DESCRIPCION DEL TRABAJO El trabajo consto de cumplir los objetivos planteados inicialmente en la zona la conocida como la corona del fraile haciendo uso de los instrumentos y recomendaciones del ingeniero EJECUCION DE LOS TRABAJOS El trabajo que se realiz Fundamentos de la Administracin Trabajo Grupal


Se comenz eligiendo la zona de trabajo

y se procedi a identificar los

estratos y medir los espesores de cada uno de ellos Procedimos analizar la partcula ms grande para hacer en base a sus medidas Se tom las muestras, raspando las paredes de cada estrato encontrado, para esto se tuvo que hacer uso del costal colocndolo debajo de la zona de raspado. Con la muestra en el costal se procedi a describir e identificar los diferentes tipos de material constituyente que posee cada estrato. Todos estos pasos se repitieron segn la cantidad de estratos encontrados, a continuacin se presenta el cuadro de estrato encontrados con su respectivo anlisis.



TOMA DE MUESTRA INALTERADAMATERIALES UTILIZADOS FLEXOMETRO LAMPA PICO COSTAL DE HARINA PARAFINA OLLA PAVILO FOSFORO Y LEA BARRENO ESTILETE Y CUCHILLO

CONDICIONES CLIMATICAS: FECHA DIA TEMPERATURA VIENTOS : : : : 15 10 2011 Despejado 20 C suaves

EJECUCION DEL TRABAJO El trabajo que se realiz Se limpia y se alisa cuidadosamente la cara de la superficie del terreno, se marca el contorno. Se excava alrededor y por atrs dndole la forma de un cubo, con la ayuda de un cuchillo de hoja delgada (en este caso usamos un ESTILETE), se corta la muestra del suelo con un cuchillo y se retira del hoyo cuidadosamente (en este caso usamos una BARRENO para el retiro del cubo). Se parafina la muestra en 3 capas, la primera en todo el contorno de la muestra, la segunda en el contorno del costal de harina antes envuelto a la muestra, y la tercera es el mismo procedimiento que la segunda, para luego trasladarla al laboratorio cuidadosamente con taxi.



TRABAJO EN LABORATORIO ENSAYO PARA LA DETERMINACION DEL CONTENIDO DE HUMEDAD DEL SUELOMATERIALES UTILIZADOS TARAS BALANZA ELECTRONICA, con precisin de 0.01gr. ESTILETE HORNO DE SECADO con circulacin de aire y temperatura regulable capaz de mantenerse en 110 5C.OTROS UTENSILIOS: Esptulas y cucharas.

PROCEDIMIENTO Cortar con un estilete la parafina y la bolsa de harina, hasta llegar a la muestra INALTERADA, tomada en campo. Pesar las taras sin contenido y anotarlas Colocar las muestras en las taras de diferentes tamao y pesarlas (sin gravas) Colocar las muestras en el horno por 24 horas. Lo que sobra de la muestra poner en un azafate, sacando la grava. Despus de 24 horas sacamos las 4 taras del horno que estaban a una temperatura de 225.

ENSAYO PARA LA DETERMINACIN DEL LMITE LQUIDOMATERIALES UTILIZADOS APARATO DE LMITE LQUIDO (COPA DE CASA GRANDE), el que consiste en una taza (cuchara) de bronce con una masa de 20 0 20grs. , montada en un dispositivo de apoyo fijado a una base de caucho , madera o plstico duro. ACANALADOR: mango de calibre de 1c m para verificar al tu r a de cad a de la cuchara. PLATO DE EVAPORACIN de porcelana de 120mm de dimetro. ESPTULA hoja flexible de 20mm de ancho y 70mm de largo. HORNO DE SECADO con circulacin de aire y temperatura regulable capaz de mantenerse en 110 5C. BALANZA DE PRESICION de 0.01gr. GOTERO DE PLSTICO MALLA N 40



PROCEDIMIENTO Se pone la muestra en el plato de evaporacin agregndole suficiente cantidad de agua, mezclando con la esptula hasta lograr una pasta homognea. Se coloca el aparato de limite liquido sobre una base firme verificando que este limpia y seca y se deposita en una tasa unos 570gr del material preparado previamente para luego alisarla superficie con la esptula, aproximadamente una vez enrasado, se pasa el acanalador para dividir la pasta en dos partes a travs de un surco. Si se presentan desprendimientos de la pasta en el fondo de la taza se debe retirar todo el material y reiniciar el procedimiento. Cuando se tiene el surco, se gira la manivela del aparato con una frecuencia de 2 golpes por segundo contando el numero de golpes necesarios para que la ranura cierre en 10mm de longitud en el fondo de ella. Finalmente se toma el material que se junta en el fondo del surco para determinar el lmite lquido y humedad.



ENSAYO PARA LA DETERMINACIN DEL LMITE PLASTICOMATERIALES UTILIZADOS TARAS SUPERFICIE DE VIIDRIO BALANZA ELECTRONICA, con precisin de 0.01gr. HORNO DE SECADO con circulacin de aire y temperatura regulable capaz de mantenerse en 110 5C. OTROS UTENSILIOS: Esptulas y cucharas.

PROCEDIMIENTO Se trabaja con el material preparado para el limite liquido, se procura que tenga una humedad uniforme cercana a la humedad optima, amacelo con la mano y ruedelo sobre una superficie limpia y lisa, hasta tener un dimetro de 3mm, y de 15 a 20mm de largo. La prueba continua hasta continua hasta que el rollito empieze a rajarse y tiende a desmoronarse. Una ves que se a producido el lmite plstico se debe colocar el rollito en las taras, y se pesa para determinar el contenido de humedad. Seguidamente se vuelve a repetir la misma operacin tomando otra porcin de suelo. El limte plstico es el promedio de ambas determinaciones.

ENSAYO DE ANALISIS GRANULOMETRICO DE LOS SUELOSEQUIPOS TAMICES (3, 2 , 2, 1 , 1, , , 3/5, , NO 4, NO 10, NO 40, NO 60, NO 100, NO200) BALANZA MECANICA BANDEJAS. MARTILLO: para la disgregacin de terrones. CEPILLO Y BROCHA, para limpiado de mallas.

PRODEDIMIENTO Tomar aprox. 6kg de la muestra. Secar la muestra representativa al sol durante 48 horas.



Disgregar los grumos con un martillo. Luego todo el material de la muestra se pasa por el juego de tamices, incluyendo la tapa y el fondo, re realiza movimientos horizontales y verticales, se agita el juego de tamices horizontalmente con movimientos de rotacin y verticalmente con golpes secos de rato en rato. Pese las fracciones retenidas en cada tamiz y antela en tu block.

ENSAYO PARA LA DETERMINACION DE PESO ESPECIFICO DEL SUELO EN AGREGADO FINOEQUIPOS PICNOMETROS CALIBRADOS BALANZA ELECTRONICA HORNO DE SECADO con circulacin de aire y temperatura regulable capaz de mantenerse en 110 5C. BOMBA DE VACIO O ESTUFA SUMINISTRO DE AGUA UTENSILIOS: pipeta, embudo y esptulas MALLAS N 16 Y N 40.

PRODEDIMIENTO Se extrae la muestra del terreno y se tamiza por la malla n 16.se coloca en un recipiente y es llevado al horno por 24 horas. Luego se tamiza la muestra seca por la malla n 40, la cantidad de la muestra depender de la capacidad del picnmetro a utilizar. Se coloca la muestra pesada en el picnmetro, se procede a llenar con agua hasta las partes de la capacidad del picnmetro. Con la estufa se debe de calentar de manera indirecta el picnmetro (BAO MARIA), girando constantemente el frasco a fin de eliminar el aire contenido en la muestra. Luego de eliminar el aire completamente dejar enfriar el frasco una vez enfriada el picnmetro completar el volumen con agua hasta la marca del aforo, pesar y anotar en el block. Ahora solo pesar el picnmetro con agua hasta la marca del aforo. EN AGREGADO GRUESO EQUIPOS BALANZA ELECTRONICA



BANDEJAS BALDES PEQUEO Y GRANDE CANASTILLA DE METAL HORNO DE SECADO con circulacin de aire y temperatura regulable capaz de mantenerse en 110 5C.

PRODEDIMIENTO Se pesa 3kg de material grueso Se lava el material, se satura por 24 horas la muestra. Se escurre la muestra, y el material se seca con una franela superficialmente seca. Se obtiene el peso de la canastilla en el aire. Luego el peso de la canastilla en el aire ms la muestra superficialmente seca. Luego el peso de la canastilla en el agua Luego el peso de la canastilla en el agua mas muestra. La muestra se coloca en la bandeja y se pone a secar en el horno, luego por calculo se obtiene el peso seco de la muestro.



TRABAJO DE GABINETE PERFIL DEL SUELO DONDE SE EJECUTO LA CALICATACAPA PORCENTAJE O Material orgnico 70% Graba fina 10% Races 20% DESCRIPCION Esta capa es de color marrn oscuro, presenta races y partculas subred ondeadas, Esta capa favorece a la vegetacin. Esta capa es de color rojizo poca presencia de races y limo. Esta capa es de color amarillento pardo con gran cantidad de rocas angulosas NOTA: En esta capa se encontr un lente de mormorionita de 45x20 cm2. Esta capa es de color amarillento con gran cantidad de limos, partculas sub redondeadas. Esta capa hay gran cantidad de rocas fracturadas por el movimiento de placas. ALTURA ALTURA ACUMULADA

0.30 m

A1

Bolos 80% Limo 10% Arena mediana 9% Races 1% Rocas angulosas 87% Graba 10% Arenisca 3%

0.35 m

0.65 m

B1

0.60 m

1.25 m

B2

Limos 50% Gravas 30% Arenas 20% Roca fracturada 95% Limo 5%

0.20 m

1.45 m

C1

0.30 m

1.75 m



ENSAYO PARA LA DETERMINACION DEL CONTENIDO DE HUMEDAD DEL SUELOMUESTRAS EN ESTADO SLIDO Cortar con un estilete la parafina y la bolsa de harina, hasta llegar a la muestra. Pesar las taras sin contenido y anotarlas Colocar las muestras en las taras de diferentes tamao y pesarlas (sin gravas) Colocar las muestras en el horno por 24 horas. Lo que sobra de la muestra poner en un azafate, sacando la grava. Despus de 24 horas sacamos las 4 taras del horno que estaban a una temperatura de 225.

CLCULOS 1 Nombre de la tara (g) Peso de la tara (g) Tara + muestra humedad Tara + muestra seca Peso del agua Peso de la muestra seca Contenido de humedad (%w) Humedad promedio 4 -100 38.2 112.2 104. 2 8 66 12.12% 2 A1 (1-5) 26.4 90.5 83.9 6.6 57.5 11.5% 3 A2 (4-5) 39 130.4 121 9.4 82 11.5% 11.66% 4 100B 25.8 101.2 93.4 7.8 67.6 11.5%

ENSAYO PARA LA DETERMINACIN DEL LMITE PLASTICO La masa obtenida en la prueba anterior a esta ser utilizada tambin para determinar el limite plstico Moldea la masa en rollos de hasta 3mm de dimetro y 6 cm de longitud, si esta se llega a agrietar entonces colocarlo en una tara con determinado peso Llenar 3 taras con rollos de las mismas dimensiones y luego llevarlo al horno por 24 horas a 124 C.



Una vez seca la muestra pesarlo y determinar los datos resaltantes.

CALCULOS 1 3 11.2 24.9 22.9 2 11.7 14.2% 2 5 11.1 25.1 23.2 1.9 12.1 15.7% 15.7% 3 21 11.1 24.5 22.6 1.9 13.4 14.2%

1 2 3 4 5 6 7

N de tara Peso de la tara (g) Tara y muestra humedad Tara y muestra seca Peso del agua Peso de la muestra seca Contenido de humedad Humedad promedio

ENSAYO PARA LA DETERMINACIN DEL LMITE LQUIDO Para este ensayo se usara una tapiceta, badilejo, esptula y un recipiente, acanalador y lo ms importante la copa Casagrande. En un recipiente humedecemos 200g de nuestra muestra hasta llegar a una consistencia plstica. Calibrar la copa Casagrande con el uso del acanalador Ingresamos la masa hmeda en la copa con la esptula moldearlo en forma horizontal paralelo a la base de la copa Casagrande Con el acanalador dividimos de la mitad la masa horizontal para poder hallar la consistencia Lo ideal es llevar a 25 golpes hasta que el canal llegue a cerrarse Con la esptula sacamos la parte de la muestra que se lleg a cerrar de una longitud de 3 cm Lo que llegamos a sacar debemos llevarlo al horno en una tara y luego del tiempo transcurrido en el horno pesar y sacar los datos resaltantes.



TARA 1 2 3 4 5 6 7 8 Numero de golpes Peso de la tara (g) Tara + muestra humedad Tara +muestra seca Peso del agua Peso de la muestra seca Contenido de humedad Humedad promedio

1 27 11.1 32.3 28.6 3.7 17.5 21.14%

2 31 11.1 28 25.1 2.9 14 20.71% 20.66%

3 25 11.4 33 29.4 3.6 18 20%

4 22 11.4 35.8 31.6 4.2 20.2 20.79%

CALCULOS



CONCLUSIONESTenemos que tener en cuenta que el suelo extrado tiene que ser una muestra inalterada para que no afecte sus propiedades en el estudio de suelos a realizarse en el clculo de los esfuerzos. Al observar la calicata que realizamos el da 30 de abril notamos que el suelo tiene una proporcin de humedad. El lugar de estudio al estar en una zona presenta capas o estratos de diferentes proporciones en tamao y cantidad de arenas, gravas, material orgnico, arcillas, etc. Que varan segn la profundidad. Todos estos ensayos realizados en laboratorio nos sirve para luego determinar la capacidad portante de un suelo, ms conocida como ESFUERZOS VERTICALES Y HORIZONTALES.

RECOMENDACIONES Recolectar e investigar todo lo que se pueda respecto al lugar de estudio en cuanto a la parte geolgica, hidrolgica, ssmica e historia. Es importante realizar este trabajo para determinar los esfuerzos en el suelo. Para tener una muestra inalterada es recomendable baarlo con parafina, para as obtener una muestra sin alteraciones. Debemos tener mucho cuidado al momento de transportar nuestra muestra inalterada debido a que debe conservarse tal y como se encontr en el lugar. La realizacin de una buena calicata abarca conocer el terreno donde se va llevar a cabo este trabajo. Para realizar los distintos tipos de ensayos, como fueron de CONTENIDO DE HUMEDAD, LIMITE LIQUIDO, LIMITE PLASTICO, GRANULOMETRIA, PESO



ESPECIFICO, es necesario contar con un laboratorio que est totalmente equipado con todos los materiales a utilizar.


Mec. de Suelos II Informe

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