granulometría,limites de consistencia y clasificación de un suelo

Upload: salim

Post on 30-Oct-2015

1.174 views

Category:

Documents


1 download

TRANSCRIPT

  • INTRODUCCION

    La geotecnia es la ciencia fundamental que sirve de base para todo ingeniero civil,

    la importancia de esta ciencia radica en que se encarga del estudio del suelo,

    estudio de la parte por donde se empieza toda construccin.

    Pero esta ciencia es amplia y los conocimientos que se brindan sobre esta

    materia son de vital importancia. Mediante la mecnica de suelos (la cual

    pertenece a la geotecnia), se nos brindan conocimientos para poder determinar

    las caractersticas y propiedades fundamentales que cumple un tipo de suelo.

    Los ensayos en el laboratorio de geotecnia es imprescindible para poder

    comprender y entender a fondo todo sobre el comportamiento que presenta el

    suelo, estos estudio son necesarios para poder construir una carreteras,

    edificaciones (cimentaciones), pistas, etc.

    En el presente trabajo presentamos los ensayos realizados en el laboratorio de

    suelos que nos permite hacer las observaciones de la parte experimental del

    anlisis granulomtrico de una muestra de suelo cualquiera, para as determinar

    su Clasificacin en el sistema SUCS y AASHTO y tambin de los denominados

    Limites de Atteberg basados en el concepto de que los suelos finos pueden

    encontrarse en diferentes estados dependiendo del contenido de agua que tenga,

    para ello se han utilizado diferentes ensayos, para encontrar el Limite Liquido y el

    Limite Plstico, y que respectivamente mediante frmulas se encontrara el ndice

    Plstico. Todo esto para hacer posible su comprensin de la Teora dada en

    clase.

    Toda prueba en este informe fue realizada en el laboratorio de mecnica de

    suelos de la Unheval.

  • UNIVERSIDAD NACIONAL HERMILIO VALDIZN FACULTAD DE INGENIERA CIVIL Y ARQUITECTURA

    E. A. P. INGENIERA CIVIL

    GEOTECNIA I ANALISIS GRANULOMETRICO-LIMITES DE CONSISTENCIA

    ANALISIS GRANULOMETRICO (MTC E 107- 2000)

  • UNIVERSIDAD NACIONAL HERMILIO VALDIZN FACULTAD DE INGENIERA CIVIL Y ARQUITECTURA

    E. A. P. INGENIERA CIVIL

    GEOTECNIA I ANALISIS GRANULOMETRICO-LIMITES DE CONSISTENCIA

    I.1 OBJETIVOS

    OBJETIVO GENERAL:

    - Determinar la distribucin de tamaos de las partculas

    componentes del suelo seco retenido en cada malla, para poder

    clasificar el suelo segn el tamao de sus partculas por medio de la

    granulometra.

    OBJETIVOS ESPECIFICOS:

    - Determinar mediante el anlisis de tamizado la graduacin que existe

    en una muestra de suelos.

    - Trazar su curva granulomtrica, una vez trazada esta curva, a simple

    vista poder definir si la distribucin de partculas del suelo es uniforme y

    bien graduada.

    - Calcular el coeficiente de curvatura y el coeficiente de uniformidad para

    poder clasificar en el sistema SUCS.

    - aplicar, analizar y evaluar los datos obtenidos porcentualmente en el

    anlisis granulomtrico.

    - Saber que tipo de suelo es, y el tamao de partculas con componen

    dicho suelo, de esta manera determinar los porcentajes de grava que

    contenga (gruesa, media y fina); porcentaje de arena (gruesa, media y

    fina) y por ltimo el porcentaje de finos que contenga.

    I.2 MARCO TEORICO

    a. Antecedentes Generales

    En este informe se consignan las principales consideraciones que se

    deben tener presentes al momento de realizar un anlisis granulomtrico,

    o granulometra, en muestras de suelo.

    En el anlisis granulomtrico se busca determinar qu tamaos de

    partculas estn presentes en el suelo y en qu proporcin.

    Para la fraccin gruesa, gravas y arenas es adecuado el tamizado va

    seca.

    El tamao determinado en este caso no corresponde a ninguna medida

    de la partcula, slo se establece si la partcula pasa o queda retenida en

    un tamiz de abertura cuadrada normalizada. Para el suelo fino (limo y

  • UNIVERSIDAD NACIONAL HERMILIO VALDIZN FACULTAD DE INGENIERA CIVIL Y ARQUITECTURA

    E. A. P. INGENIERA CIVIL

    GEOTECNIA I ANALISIS GRANULOMETRICO-LIMITES DE CONSISTENCIA

    arcilla), una estimacin de los tamaos se obtiene realizando el anlisis

    granulomtrico va hmeda.

    b. Definiciones

    A partir de la curva de distribucin granulomtrica, se pueden obtener

    dimetros caractersticos tales como el D10, D30, D60. El dimetro D se

    refiere al tamao de partculas y el subndice denota el porcentaje de

    material que pasa. Por ejemplo D10 = 0,15mm significa que el 10% de los

    granos de la muestra son menores en dimetro que 0,15mm. El dimetro

    D10 es tambin llamado dimetro efectivo del suelo.

    Una indicacin de la variacin o rango del tamao de los granos

    presentes en una muestra se obtiene mediante el coeficiente de

    uniformidad CU, utilizado en la Clasificacin Unificada, USCS, el que est

    definido como:

    En realidad, debiera llamarse coeficiente de desuniformidad, ya que un

    valor creciente de este parmetro indica que los dimetros D60 y D10

    difieren en tamao apreciablemente, es decir, el suelo tiene tamaos no

    uniformes. Sin embargo, esto no asegura la inexistencia de vacos de

    gradacin, como el que se presenta cuando falta un cierto tipo de

    tamaos por completo o solamente existe una muy pequea cantidad de

    dimetros de un determinado tamao. (Cu es mayor que 4 en gravas y 6

    en arenas) Existe otro parmetro llamado coeficiente de curvatura CC, el

    cual mide la forma de la curva entre el D60 y el D10, definindose de la

    siguiente manera:

    Valores de muy diferentes de la unidad indican la falta de una serie de

    dimetros entre los tamaos correspondientes al D10 y el D60.

    Dnde:

    ( ) ( )

  • UNIVERSIDAD NACIONAL HERMILIO VALDIZN FACULTAD DE INGENIERA CIVIL Y ARQUITECTURA

    E. A. P. INGENIERA CIVIL

    GEOTECNIA I ANALISIS GRANULOMETRICO-LIMITES DE CONSISTENCIA

    1. Suelos de grano grueso > 50 % queda retenido en la malla N 200

    (0,074mm)

    o Ms de la mitad de la fraccin gruesa es retenida por la malla N 4

    (4,75mm)

    -Fraccin fina < 5%: GW, GP segn y .

    -Fraccin fina > 12%: GM, GC segn carta de plasticidad

    -Fraccin entre 5% y 12%: Smbolos dobles. Ej: GW-GC, mezcla

    bien graduada de arena y grava en una matriz arcillosa.

    o Ms de la mitad de la fraccin gruesa pasa por la malla N 4

    (4,75mm)

    -Fraccin fina < 5%: SW, SP segn CU y CC.

    -Fraccin fina > 12%: SM, SC segn carta de plasticidad.

    -Fraccin entre 5% y 12%: Smbolos dobles.

    2. Suelos de grano fino > 50% pasa por la malla N 200 (0,074mm)

    - Uso de Carta de plasticidad.

    I.3 MATERIALES E INSTRUMENTOS

    Juego de tamices.-

    Tejidos. De alambre, abertura cuadrada y tensados. Cuando no se

    cuente con tamices de aberturas nominales en mm, los tamaos

    nominales de los tamices pueden ser los correspondientes a ASTM.

    TAMICES ORDENADOS POR TAMAO DE ABERTURA

  • UNIVERSIDAD NACIONAL HERMILIO VALDIZN FACULTAD DE INGENIERA CIVIL Y ARQUITECTURA

    E. A. P. INGENIERA CIVIL

    GEOTECNIA I ANALISIS GRANULOMETRICO-LIMITES DE CONSISTENCIA

    Cazoleta

    Bandeja de plstico para el lavado de la muestra

    Balanza con sensibilidad de 0.1 g para pesar material

  • UNIVERSIDAD NACIONAL HERMILIO VALDIZN FACULTAD DE INGENIERA CIVIL Y ARQUITECTURA

    E. A. P. INGENIERA CIVIL

    GEOTECNIA I ANALISIS GRANULOMETRICO-LIMITES DE CONSISTENCIA

    I.4 PROCEDIMIENTO

    Cuartear la muestra para obtener una parte representativa del suelo.

    Secar la muestra sobre una cazoleta sin lavar en una fogata

    Pesar la muestra seca sin lavar.

  • UNIVERSIDAD NACIONAL HERMILIO VALDIZN FACULTAD DE INGENIERA CIVIL Y ARQUITECTURA

    E. A. P. INGENIERA CIVIL

    GEOTECNIA I ANALISIS GRANULOMETRICO-LIMITES DE CONSISTENCIA

    Lavar la muestra hasta que el agua quede cristalino, en una bandeja a

    fin de eliminar los finos y limos.

    Secar la muestra sobre una cazoleta en una fogata.

    Una vez secada la muestra proceder a pesar.

  • UNIVERSIDAD NACIONAL HERMILIO VALDIZN FACULTAD DE INGENIERA CIVIL Y ARQUITECTURA

    E. A. P. INGENIERA CIVIL

    GEOTECNIA I ANALISIS GRANULOMETRICO-LIMITES DE CONSISTENCIA

    Tamizar la muestra (lavada y seca) por las mallas 2,1y1/2, 1, 3/4,

    1/2, 3/8, 1/4, N4, N10, N20, N30, N40, N50, N60, N100,

    N200, registrando el peso retenido en cada malla.

    La informacin obtenida del anlisis granulomtrico se presenta en un

    grfico semilogartmico donde en abscisas se indican los dimetros de

    partculas y en ordenadas el porcentaje en peso que pasa. Una vez

    dibujada la curva granulomtrica, se determinan los valores siguientes:

    : Abertura nominal del tamiz, por el cual pasara el 10% del total

    del material.

    : Abertura nominal del tamiz, por el cual pasara el 30% del total

    del material.

    : Abertura nominal del tamiz, por el cual pasara el 60% del total

    del material.

  • UNIVERSIDAD NACIONAL HERMILIO VALDIZN FACULTAD DE INGENIERA CIVIL Y ARQUITECTURA

    E. A. P. INGENIERA CIVIL

    GEOTECNIA I ANALISIS GRANULOMETRICO-LIMITES DE CONSISTENCIA

    I.5 CALCULOS

    Ver hoja de clculo

    TAMIZ DIMETRO PESO

    %

    RETENIDO % RETENIDO % QUE

    No (mm) RETENIDO PARCIAL ACUMULADO PASA

    3" 76.200 100.00

    2" 50.800 1022.4 12.78 12.78 87.22

    1 1/2" 38.100 1009.7 12.62 25.40 74.60

    1" 25.400 754.6 9.43 34.83 65.17

    3/4" 19.050 449.1 5.61 40.45 59.55

    1/2" 12.700 508.9 6.36 46.81 53.19

    3/8" 9.525 391.0 4.89 51.70 48.30

    1/4" 6.350 401.6 5.02 56.72 43.28

    No 4 4.760 248.9 3.11 59.83 40.17

    No 10 2.000 586.5 7.33 67.16 32.84

    No 20 0.840 787.2 9.84 77.00 23.00

    No 30 0.590 443.0 5.54 82.53 17.47

    No 40 0.426 448.2 5.60 88.14 11.86

    No 50 0.297 259.8 3.25 91.38 8.62

    No 60 0.250 108.3 1.35 92.74 7.26

    No 100 0.149 109.6 1.37 94.11 5.89

    No 200 0.074 63.5 0.79 94.90 5.10

    CAZOLETA 0.000 407.9 5.10 100.00 0.00

    TOTAL 8000.0 100.00

    Clculos de , y

    Por interpolacin tomando en cuenta la base logartmica:

    ( ) ( )

    ($)

    Para calcular se realiza el uso de la formula ($)

    Se tiene los siguientes datos:

    Reemplazando en la frmula:

    ( ) ( )

    resolviendo

  • UNIVERSIDAD NACIONAL HERMILIO VALDIZN FACULTAD DE INGENIERA CIVIL Y ARQUITECTURA

    E. A. P. INGENIERA CIVIL

    GEOTECNIA I ANALISIS GRANULOMETRICO-LIMITES DE CONSISTENCIA

    Anlogamente para y

    Reemplazando en la frmula:

    ( ) ( )

    resolviendo

    Reemplazando en la frmula:

    ( ) ( )

    resolviendo

    Teniendo estos datos clculo de coeficiente de uniformidad y de curvatura:

  • UNIVERSIDAD NACIONAL HERMILIO VALDIZN FACULTAD DE INGENIERA CIVIL Y ARQUITECTURA

    E. A. P. INGENIERA CIVIL

    GEOTECNIA I ANALISIS GRANULOMETRICO-LIMITES DE CONSISTENCIA

    I.6 RESULTADOS

    UNIVERSIDAD NACIONAL HERMILIO VALDIZAN - HUANUCO FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL Y ARQUITECTURA

    LABORATORIO DE GEOTECNIA, PAVIMENTOS Y MECANICA DE MATERIALES

    PROYECTO

    :

    ANALISIS GRANULOMETRICO

    UBICACIN : VETERINARIA - CAYHUAYNA - PILLCOMARCA - HUANUCO

    DOCENTE

    :

    ING. LEONCIO PONCE ALVARADO

    GRUPO

    : N 01

    FECHA

    : MARZO DE 2013

    TAMIZ DIMETRO PESO

    %

    RETENIDO % RETENIDO % QUE

    No (mm) RETENIDO PARCIAL ACUMULADO PASA

    3" 76.200 100.00

    2" 50.800 1022.4 12.78 12.78 87.22

    1 1/2" 38.100 1009.7 12.62 25.40 74.60

    1" 25.400 754.6 9.43 34.83 65.17

    3/4" 19.050 449.1 5.61 40.45 59.55

    1/2" 12.700 508.9 6.36 46.81 53.19

    3/8" 9.525 391.0 4.89 51.70 48.30

    1/4" 6.350 401.6 5.02 56.72 43.28

    No 4 4.760 248.9 3.11 59.83 40.17

    No 10 2.000 586.5 7.33 67.16 32.84

    No 20 0.840 787.2 9.84 77.00 23.00

    No 30 0.590 443.0 5.54 82.53 17.47

    No 40 0.426 448.2 5.60 88.14 11.86

    No 50 0.297 259.8 3.25 91.38 8.62

    No 60 0.250 108.3 1.35 92.74 7.26

    No 100 0.149 109.6 1.37 94.11 5.89

    No 200 0.074 63.5 0.79 94.90 5.10

    CAZOLETA 0.000 407.9 5.10 100.00 0.00

    TOTAL 8000.0 100.00

    0

    10

    20

    30

    40

    50

    60

    70

    80

    90

    100

    0,010,101,0010,00100,00

    % Q

    UE

    PA

    SA,

    EN P

    ESO

    DIMETRO DE LAS PARTCULAS DE SUELO (mm)

    GRAFICO DE LA GRANULOMETRA CON MALLAS ESTNDAR

  • UNIVERSIDAD NACIONAL HERMILIO VALDIZN FACULTAD DE INGENIERA CIVIL Y ARQUITECTURA

    E. A. P. INGENIERA CIVIL

    GEOTECNIA I ANALISIS GRANULOMETRICO-LIMITES DE CONSISTENCIA

    II. LIMITES DE CONSISTENCIA (LIMITE LI QUIDO Y LIMITE

    PLASTICO)

  • UNIVERSIDAD NACIONAL HERMILIO VALDIZN FACULTAD DE INGENIERA CIVIL Y ARQUITECTURA

    E. A. P. INGENIERA CIVIL

    GEOTECNIA I ANALISIS GRANULOMETRICO-LIMITES DE CONSISTENCIA

    I.1 OBJETIVOS

    OBJETIVO GENERAL:

    mediante las pruebas a realizar se tiene por objetivo conocer las

    caractersticas de plasticidad de la proporcin de suelo que pasa la malla

    N 40 cuyo resultado se utiliza para la identificacin y clasificacin de

    suelos.

    OBJETIVOS ESPECIFICOS:

    Determinar el lmite lquido, contenido de agua de un suelo definido

    arbitrariamente como la frontera entre los estados semilquido y plstico.

    Determinar el lmite plstico (LP), contenido de agua de un suelo ubicado

    en la frontera entre los estados plstico y semislido.

    Determinar el ndice de plasticidad (IP) a partir del lmite lquido (LL) y

    lmite plstico (LP) del suelo.

    Lograr clasificar el suelo en la Clasificacin Unificada de Suelos (SUCS) y

    tambin en la Clasificacin de la AASHTO.

    II.2 MARCO TEORICO

    a. Antecedentes Generales

    En gran parte mediante el trabajo de Atterberg y Casagrande (1948), los

    lmites de Atterberg y los ndices con ellos relacionados han constituido

    unos valores muy tiles para caracterizar los conjuntos de partculas de

    los suelos. Originalmente fueron ideados por Atterberg quien era

    especialista en agronoma y posteriormente redefinidos por Casagrande

    para aplicarlos a la mecnica de suelos de la manera que hoy se

    conocen. Los lmites se basan en el concepto de que un suelo de grano

    fino solamente puede existir en cuatro (algunos autores consideran cinco

    estados) estados de consistencia segn su humedad.

    As, un suelo se encuentra en estado slido cuando est seco, pasando al

    aadir agua a los estados semislido, plstico y finalmente lquido. Los

    contenidos de humedad y los puntos de transicin de un estado a otro se

    denominan lmite de retraccin o contraccin, lmite plstico y lmite

  • UNIVERSIDAD NACIONAL HERMILIO VALDIZN FACULTAD DE INGENIERA CIVIL Y ARQUITECTURA

    E. A. P. INGENIERA CIVIL

    GEOTECNIA I ANALISIS GRANULOMETRICO-LIMITES DE CONSISTENCIA

    lquido. Puede considerarse que los lmites de Atterberg son ensayos de

    laboratorio normalizados que permiten obtener los lmites del rango de

    humedad dentro del cual el suelo se mantiene en estado plstico.

    Con ellos, es posible clasificar el suelo en la Clasificacin Unificada de

    Suelos (SUCS) y tambin en la Clasificacin de la AASHTO de carreteras.

    Para la determinacin de estos lmites es necesario remoldar la muestra

    de suelo destruyendo su estructura original, por lo que es absolutamente

    necesaria una descripcin previa del suelo en sus condiciones naturales.

    Para realizar los lmites de Atterberg se trabaja con todo el material menor

    que la malla n 40 (0,42 mm). Esto quiere decir que no slo se trabaja con

    la parte fina del suelo (< malla n 200), sino que se incluye igualmente la

    fraccin de arena fina.

    b. Definiciones

    Lmite Lquido (LL): contenido de humedad del suelo en el lmite entre

    el estado lquido y plstico.

    La humedad que tiene un suelo amasado con agua y colocado en la

    Copa de Casagrande cuando el surco realizado con un acanalador que

    divide esta masa en dos mitades se junta a lo largo de su fondo en una

    distancia de 13mm despus de haber dejado caer 25 veces la cuchara

    desde una altura de 10mm con una cadencia de 2 golpes por segundo.

    En suelos con contenido de arena no se puede formar la ranura

    debiendo usarse entonces la esptula, utilizando solamente el ranurador

    para verificar las dimensiones.

    Limite Plstico (LP): es el contenido de humedad del suelo en el lmite

    entre los estados semislido y plstico. La plasticidad puede definirse

    como la propiedad de un material por el cual es capaz de soportar

    deformaciones rpidas sin rebote elstico, sin variaciones volumtricas

    apreciables y sin desmoronarse o agrietarse.

    ndice de Plasticidad (IP): es la diferencia entre los lmites lquido y

    plstico, es decir, el rango de humedad dentro del cual el suelo se

    mantiene plstico:

  • UNIVERSIDAD NACIONAL HERMILIO VALDIZN FACULTAD DE INGENIERA CIVIL Y ARQUITECTURA

    E. A. P. INGENIERA CIVIL

    GEOTECNIA I ANALISIS GRANULOMETRICO-LIMITES DE CONSISTENCIA

    II.3 MATERIALES E INSTRUMENTOS

    Mquina Casagrande (referencia: norma ASTM D 4318-95a)

    Balanza de sensibilidad 0,1g.

    LIMITES DE CONSISTENCIA

  • UNIVERSIDAD NACIONAL HERMILIO VALDIZN FACULTAD DE INGENIERA CIVIL Y ARQUITECTURA

    E. A. P. INGENIERA CIVIL

    GEOTECNIA I ANALISIS GRANULOMETRICO-LIMITES DE CONSISTENCIA

    Esptula: con una hoja flexible de aproximadamente 75mm de largo y

    20mm de ancho.

    cpsulas de porcelana.

    Horno regulable a 110

  • UNIVERSIDAD NACIONAL HERMILIO VALDIZN FACULTAD DE INGENIERA CIVIL Y ARQUITECTURA

    E. A. P. INGENIERA CIVIL

    GEOTECNIA I ANALISIS GRANULOMETRICO-LIMITES DE CONSISTENCIA

    Agua.

    II.4 PROCEDIMIENTO

    Tamao de la muestra a ensayar. La muestra de ensaye debe tener un

    tamao igual o mayor que 100(g) del material que pasa por el tamiz de 0,5

    (ASTM N 40) obtenido de acuerdo con la norma AASHTO 387-80.

    Ajuste y control del aparato de lmite lquido. Ajustar la altura de la

    cada de la taza, se gira la manivela hasta que la taza se eleve a su mayor

    altura. Utilizando el calibrador de 10mm (adosado al ranurador), se verifica

    que la distancia entre el punto de percusin y la base sea de 10mm

    exactamente. De ser necesario, se aflojan los tornillos de fijacin y se

    mueve el ajuste hasta obtener la altura de cada requerida. Si el ajuste es

    correcto se escuchar un ligero campanilleo al golpear el tope de la taza; si

    la taza se levanta por sobre el calibre o no se escucha ningn sonido debe

    realizarse un nuevo ajuste. Verificar peridicamente 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 estn apretados.

    -Que el desgaste de la taza no sobrepase la tolerancia de masa.

  • UNIVERSIDAD NACIONAL HERMILIO VALDIZN FACULTAD DE INGENIERA CIVIL Y ARQUITECTURA

    E. A. P. INGENIERA CIVIL

    GEOTECNIA I ANALISIS GRANULOMETRICO-LIMITES DE CONSISTENCIA

    -Que el desgaste de la base no exceda de 0,1mm de profundidad.

    Cuando suceda esto, debe pulirse nuevamente verificando que se

    mantiene la resilencia.

    -Que el desgaste de los soportes no llegue al punto de quedar apoyados

    en sus tornillos de fijacin.

    -Que el desgaste del ranurador no sobrepase las tolerancias

    dimensionales.

    -Previo a cada ensaye se verificar que la taza y la base estn limpias y

    secas.

    Acondicionamiento de la muestra. Colocar la muestra en el plato de

    evaporacin, agregar agua destilada y mezclar completamente mediante la

    esptula.

    Continuar la operacin durante el tiempo y con la cantidad de agua

    destilada necesaria para asegurar una mezcla homognea.

    Curar la muestra durante el tiempo necesario para que las fases

    lquida y slida se mezclen homogneamente.

    Nota: 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.

    Preparacin del material. Se utiliza nicamente la parte del suelo que

    pasa por la malla N 40 (0,42mm). Si la muestra contiene tamaos

    mayores que 0,42mm, se deben eliminar los tamaos mayores evitando

    todo exceso de secamiento de la muestra (sea en el horno o en el aire). Se

    procede a agregar o retirar agua segn sea necesario, revolver la muestra

    hasta obtener una pasta semilquida homognea en trminos de humedad.

  • UNIVERSIDAD NACIONAL HERMILIO VALDIZN FACULTAD DE INGENIERA CIVIL Y ARQUITECTURA

    E. A. P. INGENIERA CIVIL

    GEOTECNIA I ANALISIS GRANULOMETRICO-LIMITES DE CONSISTENCIA

    Para los limos y suelos arenosos con poco contenido de arcilla el ensayo

    se podr realizar inmediatamente despus de agregar agua, siguiendo el

    procedimiento indicado en el prrafo anterior. Para los limos arcillosos ser

    necesario conservar la pasta aproximadamente 4 horas en un recipiente

    cubierto. Para las arcillas este tiempo deber aumentarse a 15 o ms horas

    para asegurar una humedad uniforme de la muestra.

    Determinacin del lmite lquido. En la prctica, el lmite lquido se

    determina sabiendo que el suelo remoldeado a w = wL tiene una pequea

    resistencia al corte (aproximadamente 0,02 kg/cm2) de tal modo que la

    muestra de suelo remoldeado necesita de 25 golpes para cerrar en

    pulgada dos secciones de una pasta de suelo de dimensiones

    especificadas ms adelante.

    1) Se deber iniciar el ensayo preparando una pasta de suelo en la cpsula

    de porcelana con una humedad ligeramente superior al lmite lquido.

    2) Desmontar y secar la cpsula de la mquina de Casagrande,

    asegurndose que ella se encuentre perfectamente limpia y seca antes de

    iniciar el procedimiento.

    3) Colocar entre 50 y 70g de suelo hmedo en la cpsula, alisando la

    superficie a una altura de 1cm con la esptula, cuidando de no dejar

    burbujas de aire en la masa de suelo.

  • UNIVERSIDAD NACIONAL HERMILIO VALDIZN FACULTAD DE INGENIERA CIVIL Y ARQUITECTURA

    E. A. P. INGENIERA CIVIL

    GEOTECNIA I ANALISIS GRANULOMETRICO-LIMITES DE CONSISTENCIA

    4) Usando el acanalador separar el suelo en dos mitades segn el eje de

    simetra de la cpsula.

    5) Girar la manivela de manera uniforme a una velocidad de dos

    revoluciones/seg; continuar hasta que el surco se cierre en de longitud;

    anotar el nmero de golpes, cuando ste sea inferior a 40.

    6) Tomar una muestra aproximadamente de 8 g de suelo en donde se cerr

    el surco y pesarla.

  • UNIVERSIDAD NACIONAL HERMILIO VALDIZN FACULTAD DE INGENIERA CIVIL Y ARQUITECTURA

    E. A. P. INGENIERA CIVIL

    GEOTECNIA I ANALISIS GRANULOMETRICO-LIMITES DE CONSISTENCIA

    7) Tomar una muestra de aproximadamente 5 g de suelo en la zona donde

    se cerr el surco y pesarla de inmediato para obtener su contenido de

    humedad, lo que permitir obtener un punto en el grfico semi-logartmico

    de humedad v/s nmero de golpes.

    8) Secar en el horno y pesar para obtener el contenido de humedad.

    9) Vaciar el suelo de la cpsula de Casagrande a la de porcelana (que

    todava contiene la mezcla de suelo inicial), continuar revolviendo el suelo

    con la esptula (durante el cual el suelo pierde humedad) y en seguida

    repetir las etapas (2) a (8).

  • UNIVERSIDAD NACIONAL HERMILIO VALDIZN FACULTAD DE INGENIERA CIVIL Y ARQUITECTURA

    E. A. P. INGENIERA CIVIL

    GEOTECNIA I ANALISIS GRANULOMETRICO-LIMITES DE CONSISTENCIA

    10) Repetir etapas (2) a (9), 3 a 4 veces, hasta llegar a un nmero de golpes

    de 15 a 20.

    Clculo de LL. Sobre un papel semilogartmico se construye la curva de

    flujo como se indica en la figura. Los puntos obtenidos tienden a alinearse

    sobre una recta lo que permite interpolar para la determinacin de la

    ordenada LL para la abscisa N = 25 golpes.

    Determinacin del lmite plstico LP. El lmite plstico es el contenido de

    humedad para el cual el suelo se fractura al ser amasado en bastoncitos de

    dimetro 1/8 (3 mm) cuando se amasa una pequea porcin de suelo

    entre la palma de la mano y una superficie lisa.

    1) Utilizar una porcin del material que queda del ensayo del lmite lquido.

    2) Tomar una bolita de suelo de 1cm3 y amasarla sobre el vidrio con la

    palma de la mano hasta formar bastoncitos de 3mm de dimetro,

    3) Reconstruir la bolita de suelo, uniendo el material con fuerte presin de

    las puntas de los dedos y amasar nuevamente un bastoncito hasta llegar al

    lmite plstico.

  • UNIVERSIDAD NACIONAL HERMILIO VALDIZN FACULTAD DE INGENIERA CIVIL Y ARQUITECTURA

    E. A. P. INGENIERA CIVIL

    GEOTECNIA I ANALISIS GRANULOMETRICO-LIMITES DE CONSISTENCIA

    4) El lmite plstico, LP, corresponde al contenido de humedad para el cual

    un bastoncito de 3 mm, as formado, se rompe en trozos de 0,5 a 1cm de

    largo, si no se est seguro de haber alcanzado LP, es recomendable

    amasar una vez ms el bastoncito.

    5) Pesar inmediatamente el bastoncito as formado para determinar su

    contenido de humedad.

    6) Realizar 2 o 3 ensayos repitiendo etapas (3) a (6) y promediar;

    diferencias entre 2 determinaciones no debern exceder a 2%.

  • UNIVERSIDAD NACIONAL HERMILIO VALDIZN FACULTAD DE INGENIERA CIVIL Y ARQUITECTURA

    E. A. P. INGENIERA CIVIL

    GEOTECNIA I ANALISIS GRANULOMETRICO-LIMITES DE CONSISTENCIA

    II.5 CALCULOS

    LMITES LIQUIDO: D 4318 ; NTP 339.129

    N DE GOLPES 12 17 29 37

    Suelo Hmedo +

    Tarro 18.900 14.100 16.440 18.600

    Suelo seco + Tarro 16.040 12.300 14.310 16.180

    Peso de Tarro 4.500 4.740 4.680 4.680

    Peso del Agua 2.860 1.800 2.130 2.420

    Peso de Suelo Seco 11.540 7.560 9.630 11.500

    HUMEDAD % 24.78 23.81 22.12 21.04

    LMITES PLASTICO: D 4318 ; NTP 339.129

    01 02 03

    MUESTRA

    Suelo Hmedo + Tarro 14.550 5.350 4.970

    Suelo seco + Tarro 14.380 5.260 4.900

    Peso de Tarro 13.500 4.770 4.410

    Peso del Agua 0.170 0.090 0.070

    Peso de Suelo Seco 0.880 0.490 0.490

    HUMEDAD % 19.3 18.4 14.3

  • UNIVERSIDAD NACIONAL HERMILIO VALDIZN FACULTAD DE INGENIERA CIVIL Y ARQUITECTURA

    E. A. P. INGENIERA CIVIL

    GEOTECNIA I ANALISIS GRANULOMETRICO-LIMITES DE CONSISTENCIA

    II.6 RESULTADOS

    De la prueba N 1:

    Adems: w h s

    s s

    W W W

    W W

    usando la ecuacin de la curva de fluidez:

    ( ) ()

    14.4 11.54*100 24.78%

    11.54

    Entonces: 0.2478 log12 .........( )wF C i

    De la prueba N 2:

    Ww = Wh Ws = 9.360-7.560= 1.80 gr Adems: s

    w

    W

    W

    1.80

    *100 23.81%7.560

    Entonces: 0.2381 log17 .........( )wF C ii

    De (i) y (ii):

    Fw = -0.064

    Entonces para calcular el lmite lquido se calcula cuando sucede los 25 golpes

    reemplazando en la ecuacin de fluidez ():

    Si N = 25, entonces: 0.36546log25 .........( )LL C iii

    De la prueba N 3:

    11.76 9.63*100 22.118%

    9.63w h s

    s s

    W W W

    W W

  • UNIVERSIDAD NACIONAL HERMILIO VALDIZN FACULTAD DE INGENIERA CIVIL Y ARQUITECTURA

    E. A. P. INGENIERA CIVIL

    GEOTECNIA I ANALISIS GRANULOMETRICO-LIMITES DE CONSISTENCIA

    LL = 22.59%

    Entonces: 0.22118 0.064log29 .........( )C iv

    De (iii) y (iv) resolviendo:

    LIMITE PLASTICO

    muestra peso hmedo+tara

    peso seco+tara tara peso hmedo -tara peso seco -tara

    Humedad %

    1 14.550 14.380 13.500 1.05 0.880 19.3

    2 5.350 5.260 4.770 0.58 0.490 18.4

    3 4.970 4.900 4.410 0.56 0.490 14.3

    De LA MUESTRA N 1:

    11.05 0.88

    0.193*100 19.3%0.88

    LP

    De LA MUESTRA N 2:

    20.58 0.49

    *100 18.4%0.49

    LP

    24,783

    23,810

    22,118

    21,043 20,5

    21

    21,5

    22

    22,5

    23

    23,5

    24

    24,5

    25

    5 50

    HU

    MED

    AD

    %

    GOLPES

    LIMITE LIQUIDO

    LINEA LL

  • UNIVERSIDAD NACIONAL HERMILIO VALDIZN FACULTAD DE INGENIERA CIVIL Y ARQUITECTURA

    E. A. P. INGENIERA CIVIL

    GEOTECNIA I ANALISIS GRANULOMETRICO-LIMITES DE CONSISTENCIA

    LP = 17.33%

    De LA MUESTRA N 3:

    30.56 0.49

    *100 14.3%0.56

    LP

    1 2 319.3 18.4 14.3

    17.33%3 3

    LP LP LPLP

    ndice plstico=L.L.-L.P.=5.18%

    CLASIFICACIN SUCS

    1.-paso

    Porcentaje retenido en la malla N 200=94.9% suelo de grano grueso

    2.-paso

    ------> 59.83>=0.5*94.9 ENTONCES: SUELO CON GRAVA

    3.-paso

    CUANTO PASA POR LA MALLA 200 entonces:

    Puede ser: GW-GM, GW-GC, GP-GM, GP-GC.

    CONSIDERANDO LOS VALORES DE COEFICIENTE DE UNIFORMIDAD Y

    CURVATURA SE CONCLUYE:

  • UNIVERSIDAD NACIONAL HERMILIO VALDIZN FACULTAD DE INGENIERA CIVIL Y ARQUITECTURA

    E. A. P. INGENIERA CIVIL

    GEOTECNIA I ANALISIS GRANULOMETRICO-LIMITES DE CONSISTENCIA

    ENTONCES CUMPLE PARA: GP-GM,GP-GC.

    4.-paso USANDO LOS LIMETES DE CONSISTENCIA:

    LL=22.63% LP=17.32% IP=5.18%

    Cumple para GP-GM

    5.-paso criterio de la fraccin de arena

    GP-GM tiene entonces

    Se clasifica en:

    GRAVA MAL GRADUADA CON ARENA Y LIMO

    CLASIFICACIN AASHTO

    1.-paso

    Igual o menos del 35% Pasa el Tamiz N 200=5.10% material granular

    2.-paso

    Puede ser un A-1 o A-2

    Cumple que:

    Por ciento que pasa:

    N 10: 50 max , pasa 32.84 entonces CUMPLE

    N 40: 30 max , pasa 11.86 entonces CUMPLE

    N 200: 15 max , pasa 5.10 entonces CUMPLE

    3.-paso

    Si IP= 6 max , ES 5.10% entonces CUMPLE

  • UNIVERSIDAD NACIONAL HERMILIO VALDIZN FACULTAD DE INGENIERA CIVIL Y ARQUITECTURA

    E. A. P. INGENIERA CIVIL

    GEOTECNIA I ANALISIS GRANULOMETRICO-LIMITES DE CONSISTENCIA

    Por lo tanto lo clasificaremos dentro del Grupo de Suelo material granular A-1-a

    4.-paso

    Calculo de su ndice de grupo:

    ( )[ ( )] ( )( )

    ( )[ ( )] ( )( )

    ENTONCES:

    CLASIFICACION FINAL:

    SUELO GRANULAR A-1-a(0)

    CALIFICACION PARA SUBRASANTE: EXCELENTE A BUENA.

  • UNIVERSIDAD NACIONAL HERMILIO VALDIZN FACULTAD DE INGENIERA CIVIL Y ARQUITECTURA

    E. A. P. INGENIERA CIVIL

    GEOTECNIA I ANALISIS GRANULOMETRICO-LIMITES DE CONSISTENCIA

    I.7 CONCLUSION

    El suelo analizado es no uniforme con Cu=57.32 y mal graduado con

    Cc=0.356, lo que quiere decir es que posee un amplio margen de

    tamaos de partculas y cantidades apreciables de cada una. Con relacin a la granulometra se puede determinar que el suelo analizado

    es granular ya que por el tamiz N 200 pasa menos del 35% del material

    entonces es un SUELO GRANULAR A-1-a(0) cuya CALIFICACION PARA

    SUBRASANTE ES : EXCELENTE A BUEN segn AASHTO.

    Se puede concluir que con la granulometra ms los lmites de consistencia

    LL=22.63%, LP=17.32% e IP=5.18% es posible clasificar al suelo como

    GRAVA MAL GRADUADA CON ARENA Y LIMO.

    Las granulometras ideales solo existen a nivel terico y difcilmente se

    pueden reproducir en la prctica.

    De acuerdo a los resultados obtenidos analizando el suelo en cuanto a su

    distribucin por tamaos y su composicin del mismo se tendra la

    siguiente clasificacin: grava: 47.05%, arena: 35.07 % y material fino:

    15.88%

    Se concluye que nuestra muestra presenta baja plasticidad por que tiene

    un ndice plstico de IP=5.18%.

  • UNIVERSIDAD NACIONAL HERMILIO VALDIZN FACULTAD DE INGENIERA CIVIL Y ARQUITECTURA

    E. A. P. INGENIERA CIVIL

    GEOTECNIA I ANALISIS GRANULOMETRICO-LIMITES DE CONSISTENCIA

    I.8 RECOMENDACIONES

    El material obtenido se recomienda en el uso de sub-base as como

    tambin de base al ser un suelo GRAVA MAL GRADUADA CON ARENA Y LIMO

    Contiene el material grueso y en poca cantidad finos necesarios para que

    los materiales se aglutines de esta forma el suelo tiene mayor soporte a

    cargas.

    Antes de realizar la Granulometra en los tamices verificar si stos an

    tienen residuos de suelos de ensayos anteriores ya que pueden afectar al

    resultado, si es que se desea precisin y sobretodo responsabilidad.

    Para los ensayos del lmite lquido y plstico usar preferentemente un suelo

    que sea lo ms homogneo posible para tener resultados ptimos.

    en el momento del tamizado cuando se hace manu8almente, tratar de

    hacerlo de la manera ms uniforme posible, tambin hacerlo a distintas

    inclinaciones de los tamices.

    ser muy cauto y cuidadoso en el momento de tratar las muestras en el

    laboratorio.

    se recomienda tambin que cuando se ingrese al laboratorio de suelos se

    tiene que hacer con la ropa de trabajo adecuado para realizar el trabajo de

    la mejor manera posible.

  • UNIVERSIDAD NACIONAL HERMILIO VALDIZN FACULTAD DE INGENIERA CIVIL Y ARQUITECTURA

    E. A. P. INGENIERA CIVIL

    GEOTECNIA I ANALISIS GRANULOMETRICO-LIMITES DE CONSISTENCIA

    BILIOGRAFIA

    Libro Jurez Badillo, Mecnica de Suelos Tomo I.

    Ensayos de Laboratorio en Mecnica de suelos.

    Libro de mecnica de suelos y cimentaciones crespo villalaz.

    Gua de mecnica de suelos I-UNI.

    www.buenastareas.com

  • UNIVERSIDAD NACIONAL HERMILIO VALDIZN FACULTAD DE INGENIERA CIVIL Y ARQUITECTURA

    E. A. P. INGENIERA CIVIL

    GEOTECNIA I ANALISIS GRANULOMETRICO-LIMITES DE CONSISTENCIA

    III. ANEXOS

  • UNIVERSIDAD NACIONAL HERMILIO VALDIZN FACULTAD DE INGENIERA CIVIL Y ARQUITECTURA

    E. A. P. INGENIERA CIVIL

    GEOTECNIA I ANALISIS GRANULOMETRICO-LIMITES DE CONSISTENCIA

    UBICACIN Distrito: Cayhuaina Provincia: Hunuco Departamento: Hunuco Localizacin en coordenadas geogrficas: Latitud: Longitud: Altura: 1970 m La ubicacin de la cantera se podr hacer mediante fotografas areas o satelitales, pero en nuestro caso hemos realizado con fotografas proporcionadas por google earth, siendo un instrumento bastante rpido y efectivo de localizar un determinado lugar en el espacio terrestre.

    Distancia de la plaza de armas de Hunuco a la cantera :

    3951metros aproximadamente (fuente ruta de google earth)

    Potencia de cantera en cayhuaina

  • UNIVERSIDAD NACIONAL HERMILIO VALDIZN FACULTAD DE INGENIERA CIVIL Y ARQUITECTURA

    E. A. P. INGENIERA CIVIL

    GEOTECNIA I ANALISIS GRANULOMETRICO-LIMITES DE CONSISTENCIA

    Vista panormica de potencia de cantera -cayhuaina