DEDICATORIA
Con mucho cariño a mis compañeros de la
Carrera de Ingeniería Civil quienes con
exigencia y esmero vienen formándose como
profesionales para resolver diferentes
problemas y necesidades de nuestra
comunidad.
I. INTRODUCCIÓN
El estudio de suelos se considera imprescindible; ya que es este quien
cumple un rol de gran y vital importancia dentro de la construcción; puesto
que son los suelos los que soportan las cargas de las estructuras como
pueden ser cargas estáticas y dinámicas. El estudio de suelos nos permitirá
adoptar la mejor solución en la fundación de todo tipo de edificio. Cuando
hablamos de mejor solución, nos referimos tanto al aspecto económico como
al aspecto técnico (como consecuencia de que el suelo es muy variable, aun
dentro de zonas pequeñas puede haber siempre distintas soluciones que habría
que evaluar en cada caso).
El presente estudio se basó en primer lugar en la realización del perfil
estratigráfico, describiendo cada uno de los estratos con las características que
presente como: color, humedad, tamaño máximo de las piedras, etc.
Posteriormente se realizaron los ensayos propios de laboratorio tales
como: peso volumétrico, análisis granulométrico, contenido de humedad,
límites de consistencia tanto el líquido como el plástico), y la pesos específicos
de sólidos; los cuales serán detallados a continuación.
Los Alumnos
II. MARCO TEÓRICO
En la investigación de campo se realizó de acuerdo a lo indicado, respetando las
cantidades, valores mínimos y limitaciones que se indican en esta Norma NTP
339.162:2001.
Realizamos nuestra calicata para hacer los estudios respectivos:
1. CALICATA:
Son excavaciones de profundidad pequeña a media, realizadas
normalmente con pala retroexcavadora. Las calicatas permiten la
inspección directa del suelo que se desea estudiar y, por lo tanto, es el
método de exploración que normalmente entrega la información más
confiable y completa. En suelos con grava, la calicata es el único medio de
exploración que puede entregar información confiable, y es un medio
muy efectivo para exploración y muestreo de suelos de fundación y
materiales de construcción a un costo relativamente bajo.
2. EXPLORACION
2.1 Objetivos:
Conocer los tipos de suelos a través del procedimiento visual
manual (ASTM D2488 – 75 ) y así poder realizar los ensayos
correspondiente a cada tipo de suelo y no hacer los ensayos en
cada calicata.
Obtener muestras de suelo a diferentes profundidades para
ensayos de humedad.
Obtener 50 kg de muestra representativa del suelo de cada estrato
para otros ensayos.
CALICATA: con profundidad de 2.50 m.
2.2 Normas aplicables:
2.3 Materiales:
Wincha.
Pico.
Lampa.
Balde.
Soga.
Escalera.
2.4 Procedimiento:
a) Previamente seleccionado el lugar de exploración (también se
puede determinar la cantidad de calicatas a excavar según la
norma E050 del RNE), usando un pico se despejó y limpió el
área donde se excavara la calicata. Con las herramientas se
prosiguió a excavar la calicata de 1 m2 y de2.50 m de
profundidad.
Se optó por el método de exploración de pozo a cielo
abierto (calicata), ya que es un método sencillo que no
requiere de equipo especial de exploración y que además
PERFIL ESTATIGRAFICO ASTM D 2488 (NTP 339.150)
MUESTREO ASTM D 4220 (NTP 339.151)
brinda un amplio y representativo perfil del suelo. Para el
estudio se cavó una sola calicata, debido a que el estudio es
demostrativo para los ensayos del curso de mecánica de
suelos I.
b) Luego de excavada la calicata se procedió a hacer el registro de
excavación, indicando las características resueltas por inspección
organoléptica del suelo encontrado.
c) Se tomaron muestras donde se producían cambios visuales en el estrato
del suelo (se considera estrato a partir de 30cm). Se colocaron las
muestras en costales y se cerraron inmediatamente de forma que se
minimice la pérdida de humedad y estos fueron llevados al laboratorio
de Mecanica de Suelos en la UCCI para posteriormente hacer los
ensayos.
3. PERFIL ESTRATIGRÁFICO:
Un perfil estratigráfico es una especie de radiografía del terreno
sondeado, y lo conformas de acuerdo a los estratos que identificaste en
los sondeos que hayas realizado en el terreno. Es un método para la
clasificación de suelos con propósitos de ingeniería, esta es de acuerdo a
la NTP 339.134:1999.
En el perfil se incluye de
manera gráfica el
contenido de humedad
natural y los límites de
Atterberg.
1º ESTRATO
2º ESTRATO
GRASS
GENERALIDADES
PROYECTO: Estudio de los tipos de suelos
LOCALIZACION: Calle Santa Felicita - Urbanización San Carlos
REFERENCIA: Altura del SEDAM - HUANCAYO
FECHA: 14/03/2012
PROFUNDIDAD: 2.50 m
4. CONTENIDO DE HUMEDAD:
DEFINICIÓN:
El contenido de humedad de un suelo se define como la
relación del cociente del peso de las partículas sólidas y el
peso del agua que guarda, esto se expresa en términos de
porcentaje.
IMPORTANCIA:
La importancia del contenido de humedad que presenta
un suelo presenta junto a la cantidad de aire, una de las
características más importantes para explicar el
comportamiento de este (especialmente aquellos de
textura más fina), como por ejemplo cambios de
volumen, cohesión, estabilidad mecánica.
Esta propiedad física del suelo es de gran utilidad en la
construcción civil y se obtiene de una manera sencilla,
pues el comportamiento y la resistencia de los suelos en
la construcción están regidos, por la cantidad de agua que
contienen.
El contenido de humedad también puede influenciar la
disponibilidad de oxígeno en suelo debido a que O2 es
poco soluble en agua.
El contenido de humedad de un material se usa para
calcular las relaciones de fase de aire, agua, y sólidos en
un volumen dado de material.
NORMA:
En los suelos cohesivos, la consistencia de un tipo dado
de suelo depende de si contenido de humedad
(contenido de agua). El contenido de humedad está
determinado de acuerdo con la norma ASTM D2216.
Esta norma describe el procedimiento para determinar el
laboratorio el contenido de humedad de muestras de
suelos.
FÓRMULA:
MATERIALES:
1. Horno a una temperatura 110 5 °C por 24 horas.
2. Recipiente.
3. Balanza de 0.1 gr.
4. Cucharón
5. Tara
PROCEDIMIENTO:
1. Seleccionar muestras representativas de suelo por cuarteo.
2. Colocar el suelo húmedo en una bandeja. Determinar el peso
de la bandeja y material húmedo usando una balanza.
3. Colocar la bandeja con material húmedo en el horno.
Mantener el secado en horno a 110 5 °C por 24 horas.
4. Se dejará enfriar el material y el contenedor a temperatura
ambiente. Determinar el peso de la muestra seca al horno más
el contenedor.
5. DENSIDAD NATURAL:
DEFINICIÓN:
Densidad húmeda viene siendo la relación que existe entre el
peso de un material y su volumen.
El peso volumétrico en estado natural del suelo o peso
específico de la masa del suelo, es la relación entre el peso del
mismo y el volumen que ocupa.
Se define como el peso por unidad de volumen o peso
volumétrico.
IMPORTANCIA:
Es una de las propiedades físicas más importantes de un
suelo. Por ejemplo, deberá conocerse para poder calcular la
presión de tierra o la producida por sobrecargas.
NORMA:
El peso volumétrico está determinado por norma ININTEC
339.139.
FÓRMULA:
Donde:
Wm: masa del suelo
Vm: volumen total de la muestra de los suelos.
PESO DEL MATERIAL
Ubicar el lado donde se ubique un suelo más denso.
Colocar la plancha de 12 pulg. De diámetro.
Extraer todo el suelo con una profundidad de 12 pulg.
En laboratorio, pesar toda la muestra.
Suelo totalmente excavado con la profundidad indicada.
Densidad seca viene siendo la relación que existe entre la
densidad húmeda por 100 y contenido de humedad por más
100.
( )
6. GRAVEDAD DE SÓLIDOS:
6.3. DEFINICIÓN:
Es la relación de la masa de una unidad de volumen de un material a
una temperatura determinada a la masa del mismo volumen de agua
destilada libre de gas a la misma temperatura. El peso específico estará
relacionado con la gravedad.
6.4. NORMA:
Esta norma describe y regula el método para la determinación de la
gravedad específica de los suelos que pasan el tamiz de 4.75 mm (# 4).
Cuando el suelo contenga partículas mayores de 4.75 mm se seguirá el
método de ensayo ASTM C127 para el material retenido sobre dicho
tamiz, y este método será utilizado para el material con diámetros
menores que 4.75 mm.
6.5. DESCRIPCIÓN:
La gravedad específica de un suelo se toma como el valor promedio para
granos del suelo. Si en desarrollo de una discusión no se aclara
adecuadamente a que gravedad específica se refieren algunos valores
numéricos dados, la magnitud de dichos valores puede indicar el uso
correcto, pues la gravedad específica de los suelos es siempre bastante
mayor a la gravedad específica volumétrica determinada incluyendo los
vacíos de los suelos en el cálculo.
6.6. PROCEDIMIENTO:
Secamos el material en el horno a 110 5 °C aproximadamente de 16
a 24 horas.
Luego por el tamiz 4.75 mm (# 4), cernimos el suelo seco hasta obtener
un peso que varía de 100 a 1150 gr.
Posteriormente se pesa la fiola, añadimos el suelo y lo pesamos los dos
juntos.
Después, se agrega agua destilada hasta un poco antes de 500 cc, se
agita por tiempo límite y se pesa.
Posteriormente se calienta en baño maría la fiola mas el suelo por 15
minutos en ebullición.
Cuando este frio o tibio incrementar agua destilada hasta los 500 cc.
Finalmente pesar la fiola más el agua destilada.
6.7. USOS:
La gravedad específica de un suelo se utiliza en el cálculo de las
relaciones de fase de los suelos, en los cálculos de los ensayos de
granulometría por sedimentación, compresibilidad y potencial de
expansión.
El valor de la gravedad específica es necesario para calcular la relación
de vacíos de un suelo, se utiliza también en el análisis del hidrómetra y
es útil para predecir el peso unitario del suelo. Ocasionalmente el valor
de la gravedad específica puede utilizarse en la clasificación de los
minerales del suelo, algunos minerales de hierro tienen un valor de
gravedad específica mayor que los provenientes de sílice.
6.8. FORMULA:
III. CALCULOS Y RESULTADOS
1. CONTENIDO DE HUMEDAD:
MUESTRA DEL AGUJERO
Peso de la bandeja 0.573 0.573
Peso de la muestra húmedo + tara 5.288 5.288
Peso de la muestra seca +tara 5.085 5.085
Peso del suelo húmedo 5.288-0.573= 4.715
Peso del suelo seco 5.085-0.573= 4.512
Contenido de humedad (
) 4.5%
MUESTRA DEL 1er. ESTRATO
Peso de la bandeja 0.569 0.569
Peso de la muestra húmedo + tara 7.162 7.162
Peso de la muestra seca +tara 6.821 6.821
Peso del suelo húmedo 7.162-0.569= 6.593
Peso del suelo seco 6.821-0.569= 6.252
Contenido de humedad (
) 5.45%
MUESTRA DEL 2do. ESTRATO
Peso de la bandeja 0.498 0.498
Peso de la muestra húmedo + tara 7.744 7.744
Peso de la muestra seca +tara 7.341 7.341
Peso del suelo húmedo 7.744-0.498= 7.246
Peso del suelo seco 7.341-0.498= 6.843
Contenido de humedad (
) 5.89%
2. DENSIDAD NATURAL:
MUESTRA DEL AGUJERO
Peso de la masa 36.761 36.761
Volumen del agujero 5.288 5.288
Densidad Húmeda (
) 2.2
Densidad Húmeda 2.2 2.2
W (%) 4.5 4.5
Densidad Seca (
) 2.19
3. GRAVEDAD DE SÓLIDOS:
MUESTRA DEL AGUJERO
MUESTRA DEL PRIMER ESTRATO
PESO DEL FIOLA VOL. + PESO SUELO SECO (gr) 297
PESO DE LA FIOLA (gr) 168
PESO DEL SUELO SECO (gr) 130
PESO DE LA FIOLA + P. AGUA (gr) 668
PESO DE LA FIOLA + P. SUELO SECO + P. AGUA (gr) 418
PESO DE LA FIOLA + P. SUELO SECO + P. AGUA (gr) (Hasta los 500cc) 739
PESO DEL FIOLA VOL. + PESO SUELO SECO (gr) 298
PESO DE LA FIOLA (gr) 168
PESO DEL SUELO SECO (gr) 130
PESO DE LA FIOLA + P. AGUA (gr) 668
PESO DE LA FIOLA + P. SUELO SECO + P. AGUA (gr) 387
PESO DE LA FIOLA + P. SUELO SECO + P. AGUA (gr) (Hasta los 500cc) 741
MUESTRA DEL SEGUNDO ESTRATO
PESO DEL FIOLA VOL. + PESO SUELO SECO (gr) 298
PESO DE LA FIOLA (gr) 168
PESO DEL SUELO SECO (gr) 130
PESO DE LA FIOLA + P. AGUA (gr) 668
PESO DE LA FIOLA + P. SUELO SECO + P. AGUA (gr) 401
PESO DE LA FIOLA + P. SUELO SECO + P. AGUA (gr) (Hasta los 500cc) 740
IV. CONLUSIONES
Habiendo terminado con todos los ensayos correspondientes del
suelo, los que han sido sometidos en el cual nuestro objetivo es
comprobar la eficacia dela muestra.
También decimos que todos los conocimientos adquiridos en el
desarrollo del trabajo con la muestra del suelo nos dieron la capacidad
de identificar los suelos en campo, los cuales serán corroborados con los
ensayos.
Se encontró un suelo estable frente a las cargas estáticas y
dinámicas.
No es necesario mejora el terreno ya que tenemos un suelo
granular con alta cohesión debido a que tiene cal (caliche ; la única
dificultad es que se encontró bolonería de (5 hasta 10)
La gravedad específica o gravedad de sólidos es la relación de la
masa de una unidad de volumen de un material a una temperatura
determinada a la masa del mismo volumen de agua destilada libre de
gas a la misma temperatura, el ensayo realizado nos da como resultado
V. RECOMENDACIONES
Es un suelo bueno para poder construir debido a que los
asentamientos están dentro de los rangos permisibles.
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