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1Universidad de GuadalajaraCentro Universitario de Ciencias Exactas e IngenieríasIngeniería CivilLaboratorio de Suelos 1Ing. Juan Manuel Ramírez FrancoIng. Livier Betsabé Pinzón ÁvilaAlumno: Josue Morales Meza215387467Sección D10/12/Índice. pág. Practica #1 Practica de Muestreos Muestras Practica #2...

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Universidad de Guadalajara Centro Universitario de Ciencias Exactas e Ingenierías Ingeniería Civil Laboratorio de Suelos 1 Ing. Juan Manuel Ramírez Franco Ing. Livier Betsabé Pinzón Ávila Alumno: Josue Morales Meza 215387467 Sección D06 10/12/2020

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Índice. pág. Practica #1 Practica de Muestreos …………………………………………………………3 Practica #2 Preparación de las muestras (Secado, disgregado y cuarteo de las Muestras …………………………………………………………………………6 Practica #3 Contenido de humedad ……………………………………………………….10 Practica #4 Pesos volumétricos ……………………………………………………………15 Practica #5 Densidad relativa y absorción (material que pasa la malla No.4) ………..26 Practica #6 Densidad de solidos (material que pasa la malla No. 4) …………………..32 Practica #7 Granulometría de materiales (análisis mecánico del suelo) ………………37 Practica #8 Análisis granulométrico………………………………………………………..47 Practica #9 Investigación. Análisis granulométrico por medio del Hidrómetro………………………………………………………………………52 Practica #10 Limites de consistencia ………………………………………………………59 Investigación. Ensayo de limite liquido (LL) con la copa Casagrande y el cono ingles …………………………………………………………….. 67 Practica #11 y 12 Permeabilidad de un suelo. (carga constante y variable.) ………………………………………………….73 Practica #13 Consolidación …………………………………………………………………78 Practica #14 Ensayo triaxial ………………………………………………………………...83 Conclusión final y agradecimientos ………………………………………………………..95

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Reporte de practica 1. Practica de Muestreos Objetivo. La finalidad de esta práctica es la obtención de muestras que representen el terreno donde se va a trabajar, ya sea para construir caminos o cimentaciones de edificios. Empleamos los 3 tipos de muestreo que conocemos, los cuales dependen principalmente de las características del terreno entre otras cosas. 1. Muestras cubicas inalteradas. Son aquéllas en las que la estructura y contenido hídrico natural del suelo se conserva en el lugar donde se toma la muestra, por lo que su obtención, envasado y transporte requieren especial cuidado para no alterarlos. Generalmente son cúbicos, alrededor de 40 cm por lado. Muchos ingenieros los cubren con una membrana impermeable hecha de manta de cielo, parafina y alquitrán para protegerlos y evitar la pérdida de agua durante el transporte y almacenamiento, pero para nosotros será suficiente envolverla con una bolsa de plástico, encintarla y ponerla en nuestro cajón de muestreo para que llegue sana y salva al laboratorio. 2. Muestras Representativas. Este tipo de muestras son las que se encuentran en muchos pedazos de nuestro suelo, pero que de igual manera es necesario tener un cuidado especial con ellas por lo que se empaquetan en bolsas de plástico o en plástico de embalaje para que no se pierda la humedad de las muestras. 3. Muestras integrales. En este tipo de muestras se puede observar las diferentes capas o estratos del suelo en el que vamos a trabajar.

Muestreo cubico

Muestreo Representativo

Muestras integrales

3

-Para las muestras cubicas necesitamos herramienta básica como lo son picos, palas, barras, espátulas, machete, arcos con segueta, brochas, cajón de madera para el transporte de la muestra, bolsas de plástico, aserrín y cinta métrica. -Para las muestras representativas e integrales utilizamos las herramientas de mano básicas como lo son picos, palas, barras, espátulas, machete, arcos con segueta, cucharas de albañil además de posteadoras, barrenas helicoidales con sus respectivas extensiones, llave Stillson, lona cuadrada de 3 mts por lado, bolsas de plástico, recipientes impermeables para las muestras representativas, cordel, cinta adhesiva y cinta métrica

Desarrollo de la práctica. -La obtención de muestras cubicas inalteradas se toman en las paredes de una excavación, en la superficie del terreno natural o en la de una terracería construida. Para la toma de muestras directas de la superficie, primero se especifica la zona a trabajar marcando con un cuadrado de 40cm por lado y con ayuda de nuestras herramientas de mano se procede a excavar alrededor del cuadrado para formar un cubo. Se debe tener cuidado de dejar suficiente espacio entre la muestra y las paredes de la excavación para poder retirar nuestro cubo sin dañarlo. Una vez que se tiene el cubo de las dimensiones deseadas, se procede a cortar horizontalmente la base del cubo con nuestro arco con alambre de acero. Muchos ingenieros utilizan la brea con parafina y una manta de cielo para forrarlo adecuadamente y así evitar daños a la muestra. Finalmente se coloca la muestra en nuestro cajón de madera, se asegura bien con aserrín para evitar el movimiento y posible ruptura de la muestra. Se etiqueta y se llevan al laboratorio. Para la toma de muestras desde la pared de la excavación el proceso es muy similar solo que aquí la dificultad es mayor por lo que se debe tener mas cuidado y mas precauciones. -Para las muestras representativas primero se debe limpiar la zona de toda maleza que estorbe. Una vez realizado esto se procede a tomar muestras directamente del suelo con las la pala o la cuchara de albañil. Cada muestra es necesario ser envasada en una bolsa hermética para evitar fugas de humedad y contaminaciones. Se etiquetan y se llevan al laboratorio.-Para las muestras integrales como en todos los muestreos lo primero es limpiar la vegetación de encima. Posteriormente se procede a excavar un canal vertical en la pared o talud, de una altura que se considere aprovechable. El material que se extrae de dicho canal se debe recoger en una lona y por cuarteo se obtiene la muestra del tamaño correcto la cual se procede a guardar en una bolsa de lona. Para muestras integrales con posteadora el procedimiento es el mismo, se extrae la muestra, se coloca en una lona y se procede al cuarteo para guardarlo en una bolsa o costal. Independientemente del tipo de muestreo es importante que todas las muestras sean identificadas con el nombre de la obra, nombre del banco, numero y ubicación del pozo a cielo abierto o sondeo, localización del sitio de muestreo, numero de muestra, tipo de material, profundidad de la que se tomó la muestra, espesos del estrato correspondiente, clasificación del campo, responsable del muestreo, fecha, uso a que se destina y observaciones. Cada muestra se debe registrar en una libreta de campo asentado.

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Universidad de Guadalajara, CUCEI, Laboratorio de Suelos 1, Ing. Ramírez Franco Juan Manuel e Ing. Pinzón Ávila Betsabé Livier Alumno: Morales Meza Josue 215387467 24/09/2020

Cálculos. Los cálculos como la estratigrafía no fue posible realizarla debido a la pandemia. Conclusiones. En conclusión, con el desarrollo de esta practica pudimos comprobar una vez más la importancia de los estudios de la mecánica de suelos y que obtener muestras cubicas no es tan fácil como parece. La importancia de realizar un muestreo adecuadamente reside en que para empezar si no se hace bien el trabajo, se pone en riesgo las obras posteriores. Por ejemplo, una muestra mal tomada o alterada arrojará datos falsos, que si nos damos cuenta a tiempo significará regresar al campo para tomar las muestras otra vez después de que el patrón nos regañe, pero no se pondría en riesgo los trabajos consiguientes a comparación de que si no nos damos cuenta que tomamos mal una muestra. Sin duda el muestreo cubico en paredes horizontales es el más difícil debido a que no se trabaja en una posición muy natural y se requiere de más cuidados. En lo personal las muestras integrales son las más convenientes de utilizar (y que si me equivoco, espero ser corregido) debido a que conforme excavamos nos vamos dando cuenta de los estratos de la tierra, como es su composición y a que nos enfrentaremos al momento de estar construyendo. Aunque a pesar de eso debemos esperar a los datos que se descubran en el laboratorio.

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Reporte Practica #2. Practica preparación de las muestras (Secado, disgregado y cuarteo de muestras). Objetivo. Con esta practica se pretende obtener porciones representativas del suelo sobre el que vamos a trabajar con el fin de efectuarles las pruebas de laboratorio necesarias. Aunque son muestras alteradas, el trabajo de laboratorio se debe realizar con cuidado para garantizar que esté bien hecho. Material utilizado. Para está practica se utilizaron herramienta de mano como lo son:

Pala rectangular

Charolas de lámina

Mazo de madera

Cucharon de lámina

Regla de fierro o aluminio de 1.5mts aprox.

Lona ahulada de 150cm como mínimo por lado. 6 Universidad de Guadalajara, CUCEI, Laboratorio de Suelos 1, Ing. Ramírez Franco Juan Manuel e Ing. Pinzón Ávila Betsabé Li i Al M l M J 215387467 01/10/2020

Desarrollo. Secado. El secado de la muestra es importante ya que nos facilitará la disgregación y el manejo de las muestras. Un buen secado se puede lograr al sol o en un horno. Primero se limpia lo más que se pueda la superficie donde pondremos nuestra lona, hule o costales para que al momento de vaciar la muestra, no se contamine con elementos existentes en el lugar. Es importante que sea en una superficie que no nos dificulte la recolección de la muestra una vez que esté seca. Si el secado se realizará en horno, se debe controlar que la temperatura sea estable, de preferencia a 60°C.

Secado de muestras al sol

Secado de muestras en horno

Disgregado. Con el disgregado se pretende separar las partículas de la muestra, en especial los grumos. Con esta parte de la practica se busca reducir esos grumos a pedazos más finos. Se logrará golpeando los grumos con el mazo de madera desde una altura de 20cm en posición vertical contra el suelo. Se repite la acción hasta que se vea una muestra fina y uniforme.

Disgregación.

7 Universidad de Guadalajara, CUCEI, Laboratorio de Suelos 1, Ing. Ramírez Franco Juan Manuel e Ing. Pinzón Ávila Betsabé Livier, Alumno: Morales Meza Josue, 215387467, 01/10/2020

Cuarteo. Con el cuarteo se pretende obtener porciones representativas de nuestra muestra del mismo tamaño, adecuado para las pruebas de laboratorio. Primero tomamos partes de la muestra con nuestra pala rectangular y la revolvemos cambiándola de lugar y dándole vuelta para garantizar que se revuelva bien. Una vez que nuestra muestra se encuentre bien revuelta, la vaciamos dando vueltas circulares para formar un cono. Se debe ir vaciando con cuidado y de manera uniforme para que el cono quede bien hecho. Posteriormente ya que nuestro cono se encuentre bien hecho y la mezcla se vea uniforme, procedemos a truncar el cono, es decir en términos coloquiales, se achatará la punta. Se debe aplanar de 15 a 20 cm. Después con ayuda de nuestra regla de metal o aluminio seccionamos el cono en cuadrantes, separando la mitad una de la otra, cuidando que queden del mismo tamaño. Una vez seccionado el material se mezclarán los lados opuestos cuidando de no perder el material fino en cada operación de cuarteo.

8 Universidad de Guadalajara, CUCEI, Laboratorio de Suelos 1, Ing. Ramírez Franco Juan Manuel e Ing. Pinzón Ávila Betsabé Livier, Alumno: Morales Meza Josue, 215387467, 01/10/2020

Otra manera de realizar el cuarteo es mediante la maquina cuarteadora. En este procedimiento, la muestra se mezcla y se distribuye uniformemente en la bandeja que es igual de tamaño a la tolva del partidor. A continuación, se vierten partes similares a través de cada uno de los ductos separadores, quedando así la muestra separada en dos porciones que se depositan a la salida de los dos grupos de ductos en los recipientes laterales del partidor, lo cual constituye la primera separación. Cálculos. No fueron necesarios. Conclusiones. Como conclusión puedo decir que la separación de muestras no es una actividad difícil como la extracción de muestras cubicas, pero de igual manera se requiere cuidado. Considero que el secado es la parte más importante de la separación ya que sin un buen secado, los datos que nos arrojen las pruebas de laboratorio no serán del todo verídicas, por lo que es necesario tener especial cuidado, aparte de que es la parte que lleva más tiempo, dependiendo del tipo de suelo con el que estemos trabajando. Me hubiera gustado estar ahí para realizar esta práctica en especial la parte del disgregado y cuando se debe formar el cono.

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Reporte. Practica 3. Contenido de humedad. Conocimientos previos. Contenido de humedad, es la relación del peso del agua entre el peso de los sólidos de un suelo.

Ww = peso del agua contenida en el suelo Ws = peso del suelo seco Objetivo. El objetivo de esta práctica es determinar el contenido de agua en los materiales para terracerías, con la finalidad de obtener una idea de las propiedades de su consistencia o de su probable comportamiento. Material utilizado.

Ho

mantenga la temp. constante a 105°C

Balanza con aproximación al 0.1 gr.

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Charola

cápsula de aluminio

Vidrio de reloj

Espátula

Estufa de mesa

Desarrollo. Existen 2 formas de realizar este procedimiento, el método rápido y el método estándar. Para el método rápido, lo primero es pesar la charola o tara, para tener una relación de pesos. Y lo anotaremos como Tara (T) Posteriormente se le agrega nuestra muestra de suelo húmedo a la tara y se pesan. Se anotan como T+Sh Donde Sh es el suelo húmedo. Una vez pesada la muestra de suelo húmedo se procede al secado, para ello pondremos la muestra en nuestra capsula de aluminio, cazuela o lo que tengamos para calentarla en la estufa. Tendremos especia cuidado de que no se nos queme la muestra así que la estaremos moviendo constantemente y así también facilitar el secado. Para comprobar que la muestra ya esta bien seca, con cuidado posamos el vidrio de reloj y observamos s este se empaña o no. Si se empaña, significa que aún no está bien seca y tendremos que seguir moviendo la muestra. Una vez que ya no se empañe el vidrio de reloj, se dejará enfriar la charola y en seguida la pesaremos. Anotamos las mediciones como T + S’s, (tara + suelo seco) Finalmente procedemos a los cálculos para determinar el contenido de agua.

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Formula para determinar el contenido de humedad. Para el método estándar conlleva pasos similares, solo que, en lugar de calentar la muestra en la estufa, con este método, la muestra de suelo húmedo se deposita en una capsula que se introduce a un horno a una temperatura de 100 a 110°C durante 24 horas. Una vez cumplido este tiempo, se retira la muestra del horno y se deja enfriar para su pesado. Finalmente se aplica la formula antes mencionada para determinar el contenido de agua. Cálculos. Contenido de humedad Prueba Rápida # de

Peso de

Peso

suelo Peso

Peso

Peso

Peso

muestra

la tara (g)

húmedo+tara suelo

suelo

suelo

agua

de

Húmedo

seco

(g)

humedad

(g)

seco+tara (g)

(g)

del Contenido

(g)

#

Wt

Wtsh

Wtss

Wsh

Ws

Ww

%

1

0.00

200.00

190.30

200.00

190.30

9.70

5.0972

2

0.00

500.00

497.00

500.00

497.00

3.00

0.6036

3

0.00

100.00

84.44

15.56

18.42

4

0.00

100.00

76.30

23.70

31.06

5

0.00

100.00

78.24

21.76

27.78

6

0.00

100.00

76.10

23.90

31.40

7

0.00

100.00

78.71

21.29

27.04

8

0.00

100.00

74.30

25.70

34.58

9

0.00

100.00

78.25

21.75

27.79

10

0.00

100.00

79.25

20.75

26.18

11

0.00

100.00

75.25

24.75

32.89

12

0.00

100.00

74.02

25.98

35.09

12 Universidad de Guadalajara, CUCEI, Laboratorio de Suelos 1, Ing. Ramírez Franco Juan Manuel e Ing. Pinzón Ávila Betsabé Livier Alumno: Morales Meza Josue 215387467 09/10/2020

*El peso de la tara se encuentra en 0 porque se programó en la báscula para que ya nos diera el peso directo. *Para calcular el peso del agua bastó con restar el peso del suelo seco al peso del suelo húmedo. *Una vez que obtuvimos el peso del agua seguimos a calcular el contenido de humedad, para lo cua dividimos el peso del agua entre el peso del suelo seco y el resultado lo multiplicamos x100. Contenido de humedad Método estándar. # de

Peso de

Peso

suelo Peso

Peso

del Peso

del Peso

muestra

la tara (g)

húmedo+tara suelo

suelo

suelo

agua

de

Húmedo

seco

(g)

humedad

(g)

seco+tara (g)

(g)

del Contenido

(g)

#

Wt

Wtsh

Wtss

Wsh

Ws

Ww

%

1

33.70

133.70

118.5

100.00

84.80

15.20

17.92

2

33.70

133.70

109.50

100.00

75.80

24.20

31.92

3

33.80

133.80

111.00

100.00

77.20

22.80

29.53

4

43.50

143.50

123.60

100.00

80.10

19.90

24.84

5

43.00

143.00

121.56

100.00

78.56

21.44

27.29

6

32.80

132.80

116.81

100.00

84.01

15.99

19.03

7

34.00

134.00

105.00

100.00

71.00

29.00

40.84

8

33.40

133.40

101.78

100.00

68.38

31.62

46.24

9

43.50

143.50

118.45

100.00

74.95

25.05

33.42

10

34.00

134.00

112.50

100.00

78.50

21.5

27.38