Consistencia de suelos PDF

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INFORME DE CONSISTENCIA DE SUELOS, OBJETIVOS, PROCEDIMIENTO, CÁLCULOS, CONCLUSIONES DEL ENSAYO....

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OBJETIVO:  Estudiar las características de plasticidad de los suelos, como afectados por las variaciones en el contenido de humedad del suelo.  Proporcionar información acerca de los límites de consistencia que tiene la muestra de suelo ya que sirven de valiosa ayuda en el desarrollo de la Mecánica de Suelos y en general, para el Ingeniero Civil.

 Determinar el límite líquido, plástico y de contracción de una muestra de suelo

 Conocer el grado de cohesión de las partículas de un suelo.  Poder conocer la resistencia de un suelo a esfuerzos exteriores que tienden a deformar o destruir su estructura.

 Conocer los estados de consistencia del suelo, al mismo tiempo aprender a identificar y a clasificar los suelos.

FUNDAMENTO TEORICO: CONSISTENCIA DE LOS SUELOS: La consistencia de un suelo es la relativa facilidad con la que puede ser deformado y depende de un contenido de humedad determinado. Para los suelos cohesivos se definen cuatro estados de consistencia:    

Sólido Semisólido Plástico Líquido

La frontera entre tales estados son los llamados límites de Atterberg.

El contenido de agua con que se produce el cambio entre estados 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). Se trata de la propiedad que presentan los suelos hasta cierto límite. El método usado para medir estos límites de humedad fue ideado por el científico sueco Albert Atterberg en el año 1911 [1]. Los límites de Atterberg son propiedades, valores de humedad de los suelos que se utilizan en la identificación y clasificación de un suelo.

A) Límite Líquido (LL) Esta 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 máquina, 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 número de golpes para que se cierre la zanja es 25, la humedad del suelo (razón peso de agua/peso de suelo seco) corresponde al límite líquido. Dado que no siempre es posible que la zanja se cierre en la longitud de 12 mm exactamente con 25 golpes, existen dos métodos para determinar el límite líquido: - trazar una gráfica con el número de golpes en coordenadas logarítmicas, contra el contenido de humedad correspondiente, en coordenadas normales, e interpolar para la humedad correspondiente a 25 golpes.

B) Límite Plástico (LP) 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 diámetro de 3 mm. Para esto, se realiza una mezcla de agua y suelo, la cual se amasa entre los dedos o entre el dedo índice y una superficie inerte (vidrio), hasta conseguir un cilindro de 3 mm de diámetro. Al llegar a este diámetro, 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 dimensión deseada. Con ese contenido de humedad, el suelo se vuelve quebradizo (por pérdida de humedad) o se vuelve pulverulento. Se mide el contenido de humedad, el cual corresponde al Límite Plástico. Se recomienda realizar este procedimiento al menos 3 veces para disminuir los errores de interpretación o medición.

C) Límite de contracción (L.C) Es el contenido de humedad por debajo del cual no se produce reducción adicional de volumen o contracción en el suelo, los cambios de volumen de un suelos fino se producirán por encima de la humedad correspondiente al límite de contracción.

L.C

=

%W - ( ( V – V0 )YW / W0 ) X 100%

Utilización práctica de los Límites de Atterberg Los límites de Atterberg pertenecen, junto al análisis granulométrico, al tipo de ensayos de identificación. Pero, si el análisis granulométrico nos permite conocer la magnitud cuantitativa de la fracción fina, los límites de Atterberg nos indican su calidad, completando así el conocimiento del suelo. Frecuentemente se utilizan los límites directamente en las especificaciones para controlar los suelos a utilizar en terraplenes. El índice de plasticidad, que indica la magnitud del intervalo de humedades en el cual el suelo posee consistencia plástica, y el índice de liquidez, que indica la proximidad del suelo natural al límite líquido, son características especialmente útiles del suelo.

 Índice de plasticidad:

I.P = L.L - L.P

 Índice de liquidez :

I.L = W - L.P / L.L – L.P

Donde: L.L = límite líquido L.P = límite plástico w = humedad natural

NORMAS 339. NORMAS 339 ASTM D427

EQUIPOS UTILIZADOS: FOTOS

PROCEDIMIENTOS DE LOS ENSAYOS: A) ENSAYO1: LIMITE DE CONTRACCION (L.C) 1) MATERIALES:    

Recipiente de porcelana Mercurio Recipiente pequeño Tara

2) PROCEDIMEINTO: a) En este ensayo, comenzamos a rellenar completamente el recipiente pequeño, dejando el volumen de vacios cero, lo rellenamos completamente nuestra muestra de suelo que teníamos mezclado, previamente tuvimos que pesar el reciente pequeño.

b) Luego de haber rellenado se vuelve a pesar, después se procede a llevar al horno. c) Una vez hecho esto, retiramos del horno y volvemos a pesar la muestra el cual quedara reducida de tamaño. d) Finalmente calculamos su volumen utilizando el mercurio para su cálculo. B) ENSAYO2 :LIMITE LIQUIDO (L.L) 1) ATERIALES:     

Balanza Placa de vidrio esmerilado Horno Espátula de acero inoxidable, Taras numeradas.

2) PROCEDIMIENTO:

a) Para este caso, sacamos una porción de la muestra el cual la echamos una cantidad de agua para lograr una mejor plasticidad del suelos, el cual la llevamos a la plancha de vidrio. b) Ahora debemos de formar bastones, el cual deben de llegar a tener un diámetro de 3.2 mm. Para eso seguimos sobando con la palma de nuestra mano el suelo con el vidrio, para hacerlo perder un poco de humedad hasta llegar al diámetro indicado. c) Una vez que sucede eso, la parte cuarteada se lleva las taras , en donde cada dos bastoncitos deben de estar en cada tara d) Este procedimiento se realiza 3 veces , para así obtener el promedio ,el cual será el L.P.

CALCULOS:

INTERPRETACION DE RESULTADOS :  Para el limite líquido, se tuvo 3 ensayos donde cada uno tenía diferente numero de golpes y a su vez estos fueron ascendentes, con las muestras que obteníamos en cada ensayo obteníamos los pesos secos y húmedos, con lo cual podíamos hallar el porcentaje de humedad, En un diagrama de fluidez, también obtuvimos el L.L, muy aparte que por la ecuación de lambe.  Para el limite plástico formamos unos bastoncitos, de los cuales deberían de tener 3.2 mm de diámetro hasta llegar a cortarse, luego llevarlos al horno en pequeñas partes y tomar datos, para hallar el porcentaje de humedad, por 2 veces más, donde el promedio de estos era el limite plástico.  Por último para el límite de contracción tuvimos que tomar el porcentaje de humedad de esa pequeña muestra que separamos. De donde obteníamos el volumen inicial y final, estos eran obtenidos con ayuda del mercurio y de un pequeño recipiente.

CONCLUSIONES 1. Esta práctica fue muy interesante, ya que aprendimos los límites de consistencia, además de que el límite plástico nunca debe ser mayor que el límite líquido. Son pasos muy sencillos, que llevan su tiempo ya que se debe hacer todo con precisión, para que tenga éxito la práctica. 2. Es importante la realización de este laboratorio ya que gracias a esto podemos tener una visión acerca de los tipos de suelos y las características que pueden presentar al estar sujetos a carga. 3. Tenemos tener cuidado, pues si al elaborar la práctica de limite líquido nos pasamos de humedad de tal manera que es demasiado líquida lo que es aceptable es mezclar el material con mayor humedad con uno que este menos húmedo para así reducir la humedad. Lo que no está permitido es que lo pongamos a secar ya que esto altera la muestra. 4. Otra situación es la que si nosotros le damos más de 2 golpes por segundo a la copa hay un exceso de fuerza y esto hace que se una en menos golpes de lo normal y es por ello que hay que tener precaución. 5. En conclusión, cada uno de los límites varía según a cuan viscoso podría llegar a ser el material, ya que en cada caso el límite de plasticidad llega a cuartearse. 6. El experimento llevado a cabo, según él % de agua se pudo echar en la tierra con respecto al número de golpes que podría llegar a variar, está a su vez es ascendente para poder llegar al diagrama de fluidez.

7. En suelo de grano fino solo pueden existir 4 estados de consistencia, según su humedad y son: Estado sólido, semisólido, plástico y líquido. 8. El volumen de vacío que puede existir al hacer el L.C aunque pueda ser mínimo, puede afectar con un poco de error en cuanto a los volúmenes y por ende al resultado final. 9. En conclusión, cada uno de los límites varía según a cuan viscoso podría llegar a ser el material, ya que en cada caso el límite de plasticidad llega a cuartearse.

10.El experimento llevado a cabo, según él % de agua se pudo echar en la tierra con respecto al número de golpes que podría llegar a variar, está a su vez es ascendente para poder llegar al diagrama de fluidez.

11. En suelo de grano fino solo pueden existir 4 estados de consistencia, según su humedad y son: Estado sólido, semisólido, plástico y líquido. 12.El volumen de vacío que puede existir al hacer el L.C aunque pueda ser mínimo, puede afectar con un poco de error en cuanto a los volúmenes y por ende al resultado final. 13.

RECOMENDACIONES:  Al realizar los ensayos con la copa de casa grande, se debe poner exactamente a una altura de 1 cm y los números de golpes debe ser a razón 2 golpes por segundo.  Al añadir agua a la muestra, esta sea aumentado según al número de golpes que se da, entonces en el último aumento de agua, podrá llegar a los 40 golpes alrededor, ahí se debe retirar un poco de esa mezcla para realizar el limite plástico.

 Por último en el caso de L.C al rellenar la muestra en el pequeño recipiente, se pide que el volumen de vacio sea casi nula, evitando errores.

 Al trabajar con mercurio (toxico) es recomendable hacerlo con calma y paciencia para así evitar el contacto con la piel.  Para el ensayo de limite de Contraccion (L.C) por precaucion sabemos que el mercurio es una sustancia peligrosa que puede causar efectos nocivos en la salud si su vapor se inhala por mucho tiempo o si se pone en contacto con la piel es por eso que se debe trabajar en un área bien ventilada.

BIBLIOGRAFIA:    

Fundamentos de Ingeniería Geotécnica, Braja M. Das (2da edición) www.monografias.com/trabajos33/suelos/suelos.shtm Mecánica de Suelos-Fundamentos de Mecánica de Suelos, Juárez Badillo-Rico Rodríguez www.monografias.com/trabajos33/suelos/suelos.shtm...