trabajo practico-lizbeth ramos banegas

8/16/2019 Trabajo Practico-lizbeth Ramos Banegas

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INGENIERI CIVIL

2016

NOMBRE :

RAMOS BANEGAS

LIZBETH BEATRIZ

CODIGO:

121021060P

CURSO:

MECANICA DE SUELOS I

TEMA:

TRABAJO PRÁCTICO

UNIVERSIDAD JOSE CARLOSMARIATEGUI


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INGENIERIA CIVIL MECANICA DE SUELOS I

UNIVERSIDAD JOSE CARLOS MARIATEGUI

1

Índice

INTRODUCCION…………………………………………………………………………………………….… 2 Pg

1. LÍMITES DE ATTERBERG………………………………………………………………………... 3 Pg

1.1

LIMITE LIQUIDO……………………………………………………………………………………………..4 pg

1.2

LIMITE PLASTICO……………………………………………………………………………………….….10 Pg

1.3

LIMITE DE CONTRACCION …………………………………………………………………………….12 pg

2.

INDICE DE GRUPO………………………………………………………………………………………….... 18Pg


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2 INTRODUCCION

Los límites de Atterberg o límites de consistencia son propiedades índices de lossuelos, con que se definen la plasticidad y se utilizan en la identificación y clasificaciónde un suelo. El nombre de estos es debido al científico sueco Albert MauritzAtterberg. (1846- 1916).

Los límites de Atterberg o límites de consistencia se basan en el concepto de quelos suelos finos, pueden encontrarse en diferentes estados, dependiendo delcontenido de agua. Así un suelo se puede encontrar en un estado sólido, semisólido,plástico, semilíquido y líquido.

Los contenidos de humedad en los puntos de transición de un estado al otro sonlos denominados límites de Atterberg.

Limite de contracción nos ayuda a determinar que terminar la calidad de suelo.

El índice de gripo es el valor calculado a partir de una formula empírica


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TR B JO PRÁCTICO

1.

LÍMITES DE ATTERBERG

Límite líquido.

Límite plástico

Límite de contracción.

La propiedad del suelo de ser moldeado se llama plasticidad. Según el contenido dehumedad, adopta una consistencia determinada

Los límites líquido y plástico se utilizan para clasificar e identificar los suelos.

El límite de contracción se aplica en varias áreas geográficas donde el suelosufre grandes cambios de volumen entre el estado seco y el estado húmedo.

El límite de contracción se aplica en varias áreas geográficas donde el suelosufre grandes cambios de volumen entre el estado seco y el estado húmedo.

El límite líquido se puede utilizarse para estimar asentamientos en problemasde consolidación


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1.1

LIMITE LÍQUIDO:

Es el contenido de humedad por debajo del cual el suelo se comporta como unmaterial plástico. A este nivel de contenido de humedad el suelo está en el

vértice de cambiar su comportamiento al de un fluido viscoso.

1.1.1

DETERMINACIÓN DEL LÍMITE LÍQUIDO

El procedimiento general consiste en colocar una muestra húmeda en la copade Casagrande, dividirlo en dos con el acanalador y contar el número degolpes requerido para cerrar la ranura.

Si el número de golpes es exactamente 25, el contenido de humedadde la muestra es el límite Determinación del Límite

El procedimiento estándar es efectuar por lo menos tresdeterminaciones para tres contenidos de humedad diferentes, se anota elnúmero de golpes y su contenido de humedad. Luego se grafican los datosen escala semilogarítmica y se determina el contenido de humedad para N=25 golpes.

1.1.2

EQUIPOS Y MATERIALES QUE SE UTILIZAN

TARAS, ESPÁTULA, CANALADORCOPA DE CASA


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1.1.2.1 Esquema de la copa de casa grande y acanalador para suelo

cohesivo:

RECIPIENTES PARA MEZCLADOBALANZA


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1.1.3

PROCEDIMIENTO

Preparar la muestra seca, disgregándola con el mortero y pasarlo porla malla No. 40 para obtener una muestra representativa de unos 250gr. aproximadamente.

Colocar el suelo pasante malla No. 40 en una vasija de evaporación yañadir una pequeña cantidad de agua, dejar que la muestra sehumedezca.

Mezclar con ayuda de laespátula hasta que el color sea uniforme y conseguir una mezclahomogénea. La consistencia de la pasta debe ser pegajosa.

N°40


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Se coloca una pequeña cantidad de masa húmeda en la parte centralde la copa y se nivela la superficie.

Luego se pasa el acanalador por el centro de la copa para cortar en dos lapasta de suelo.


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La ranura debe apreciarse claramente y que separe completamente la masadel suelo en dos partes.

La mayor profundidad del suelo en la copa debe ser igual a la altura de la

cabeza del acanalador ASTM.

Si se utiliza la herramienta Casagrande se debe mantener firmementeperpendicular a la superficie de la copa, de forma que la profundidad de laranura sea homogénea.

Poner en movimiento la cazuela con ayuda de la manivela y suministrar losgolpes que sean necesarios para cerrar la ranura en 13 mm ( ½ “).


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Cuando se cierre la ranura en ½”, registrar la cantidad de golpes y tomar

una muestra de la parte central para la determinación del contenido dehumedad, de lo cual se hace un corte horizontalmente

Este proceso se repite nuevamente con tres muestras más para

lograr cuatro puntos a diferentes contenidos de humedad. Lossiguientes rangos de golpes son los recomendados:

o 40 a 35 golpeso 25 a 35 golpeso 23a 25 golpeso 23 a 13golpes

1.13.1 Variables

Cantidad de suelo utilizado.

Velocidad a la cual se dan los golpes, son 02 golpes por segundo.

Tiempo de reposo del suelo en la copa antes de comenzar la cuentade golpes.

Limpieza de la copa antes de colocar la masa de suelo para elensayo.

Humedad del laboratorio y rapidez con la que se hace el ensayo. Tipo de material utilizado como base del aparato o sea superficie

contra la cual se debe golpear la cazuela, debe ser caucho duroo similar.

Calibración de la altura de caída de la copa, debe ser 1 cm.

Tipo de acanalador utilizado para hacer la ranura.

Condición general del aparato del límite líquido: pasadoresdesgastados.


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1.2

LÍMITE PLÁSTICO.

Es el contenido de humedad por debajo del cual se puede considerar el suelocomo material no plástico y el hilo se rompe en un diámetro de 3 mm.

1.2.1 DETERMINACIÓN DEL LÍMITE PLÁSTICO:

El límite plástico es la humedad correspondiente en el cual el suelo secuartea y quiebra al formar pequeños rollitos ó cilindros pequeños

Conjuntamente con el límite líquido, el límite plástico es usado en laidentificación y clasificación de suelos

1.2.2 EQUIPOS Y MATERIALES

Balanza, con sensibilidad a 0.01 gr. Placa de vidrio esmerilado de por lo menos 30cm. de lado, de forma

cuadrada por 1cm. de espesor

Horno capaz de mantener la temperatura a 110 Horno capaz demantener la temperatura a 110 + 5°C.

Espátula de acero inoxidable,

Cápsula de evaporación para el mezclado, puede ser de porcelana,vidrio ó plástico Taras numeradas.

BALANZAVIDRIO ESMERILADO


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1.2.3 PROCEDIMIENTO:

Pasamos el suelo por el tamiz # 40, Separamos en un recipiente lamuestra de suelo que paso el tamiz # 40. y se toma aproximadamente20 gr de la muestra pasada por el respectivo tamiz mencionado y agregaagua hasta formar una masa

Se toma una muestra y se amasa con la mano y ruédelo sobre unasuperficie limpia y lisa (vidrio)

VASIJA DE EVAPORACIÓN,

TARAS, ESPÀTULA PARA

HORNO

°


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o hasta formar un cilindro o rollito de 3mm, de diámetro y de 15 a20 cm de largo

Se toma el cilindro o rollito y se coloca en una lata (anteriormentepesada) y se pesara para determinar el contenido de humedad.

Seguidamente se vuelve a repetir la operación tomando otra porciónde suelo.

Colocamos nuestra muestra en el horno.

Pesamos nuestra muestra seca y procesamos la información

El límite plástico es el promedio de ambas determinaciones.


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1.3

LÍMITE DE CONTRACCIÓN

Es el contenido de humedad por debajo del cual no se produce reducciónadicional de volumen o contracción en el suelo.

1.3.1 DETERMINACIÓN DEL LÍMITE DE CONTRACCIÓN:

Obtener el contenido de humedad por debajo del cual no se resentacambio adicional en el volumen de una masa de suelo y obtener unaindicación cuantitativa del cambio total que puede ocurrir.

1.3.2

EQUIPOS Y MATERIALES QUE SE USAN :

capsula de contracción placa de vidrio con tres apoyos recipiente volumétrico y placa plana mercurio metálico balanza con sensitividad a 0.1 g

Tara

Tamiz ASTM # 40

BALANZA CON SENSITIVIDADMERCURIO

ACEITE


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1.3.3 PROCEDIMIENTO:

Pasamos el suelo por el tamiz # 40.

Pesamos la muestra obteniendo 100 gramos de suelo que paso el tamiz# 40.

N°40

TAMIZ N° 40CAPSULA, PLACA DE VIDRIO


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Se satura el suelo completamente.

Se pone aceite a la capsula metálica y se le pesa. (Esto se hace con elpropósito de que el suelo no se pegue en las paredes de la capsula

metálica)

Pese el recipiente y registre su peso


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Llenar el recipiente en tres capas colocando aproximadamente 1/3 de lacantidad desuelo seco necesaria para llenar el recipiente cada vez y darlegolpes suaves sobre una base firme hasta que el suelo fluya dentro delrecipiente y se note la ausencia total de burbujas de aire. Repetir lamisma operación con la segunda y tercera capa. Al terminar se debe

enrasar cuidadosamente el suelo dentro del recipiente utilizando unaespátula de tamaño mediano, y a continuación pesar el recipiente con elsuelo húmedo.

Secar al aire en el laboratorio la galleta hasta que su superficie cambiea un color muy claro (del orden de 6 a 8 horas). A continuaciónintroduzca la muestra en un horno y mantenga la temperatura constanteentre 105 y 110° hasta obtener un peso constante(12 a 18 homs).Saque a continuación el recipiente con el suelo seco del horno yobtengael peso de recipiente más suelo seco. El secado al aire de la

muestra reduce la posibilidad de la formación de grandes grietas decontracción en el suelo debidos a la rápida pérdida de humedad y evitapor otra parte la pérdida de suelo dentro del horno debido a laposi·bilidad de "ebullición"del suelo.


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Encontrar el volumen del recipiente de contracción en cm' ; para estoes necesario, en pri·mer lugar, llenar el recipiente de contracción conmercurio metálico hasta que se derrame ligeramente. A continuación sedebe colocar el recipiente lleno sobre un vidrio pequeño tipo vidrio dereloj, y presionarlo por encima utilizando una lámina de vidrio gruesa

con el fin de que la superficie del mercurio empareje y se remueva elexceso. Inmediatamente se debe retomar el mercurio sobrante a surecipiente correspondiente. A continuación se debe echar el mercurioretenido en el recipiente de contracción en un cilindro volumé·tricograduado de vidrio y leer directamente el volumen del recipiente decontracción. Como alternativa, es posible pesar el plato o recipientede contracción más el mercurio y luego registrar el peso del recipientevacío y calcular el volumen basado en un peso propio medio unitariopara el mercurio de 13,53g/cm' ASÍ,

=

13,53


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2. ÍNDICE DE GRUPO

Para evaluar la calidad de un suelo como material para terraplenes, sub rasantes, subbases y bases de las carreteras, se debe añadir índices de grupo (IG). Este índice

es escrito entre paréntesis después de la designación del grupo o subgrupo, comopor ejemplo A-2-6 (3), A-4 (5), A-6 (12), A-7-5 (17), etc. A continuación se detallala forma de cálculo del índice de grupo y de las consideraciones que se deben tomaren cuenta.

2.1 EL ÍNDICE DE GRUPO ES CALCULADO A PARTIR DE LA SIGUIENTE ECUACIÓN

EMPÍRICA:

= ( − 35). [0.2 + 0.005( − 40)] + 0.01 ∗ ( − 15) ∗ ( − 10)

Donde:

F200 = Porcentaje que pasa a través del tamiz Nº 200, expresado comonúmero entero.

LL = Límite líquido.

IP = Índice de plasticidad.

2.2 EL PRIMER TÉRMINO DE LA ECUACIÓN:

= ( − 35). [0.2 + 0.005( − 40)]

” Es el índice parcial de grupo determinado con el límite líquido. El segundo

término: “

0.01 ∗ ( − 15) ∗ ( − 10)

” es el índice parcial de grupo determinado con el índice de plasticidad. Sin

embargo también se puede determinar el índice de grupo a partir del ábacomostrado el la Figura 2.3, determinando los índices de grupo parcialesdebidos al LL y al IP.


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2.3. SI EL RESULTADO DEL ÍNDICE DE GRUPO CALCULADO ES UN VALOR

NEGATIVO:

Entonces:

El índice de grupo (IG) será: IG = 0.

2.4. SI EL SUELO NO ES PLÁSTICO Y NO SE PUEDE DETERMINAR EL LÍMITE

LÍQUIDO:

Entonces:

El índice de grupo (IG) será: IG = 0. Este es el caso de los de los suelosA-1-a, A-1-b, A-2-4, A-2-5 y A-3, en donde su índice de grupo siemprees cero.

2.5. SI EL VALOR DEL ÍNDICE DE GRUPO CALCULADO RESULTA SER UN NÚMERO

DECIMAL:

Se redondea al número entero más cercano según los siguientescriterios matemáticos.

Si la parte decimal es menor que 0.5 entonces se elimina, e.g. si IG =3.4 se redondea a 3.

Si la parte decimal es mayor que 0.5 entonces se aumenta en unaunidad al número entero, e.g. si IG = 3.6 se redondea a 4.

Si la parte decimal es igual a 0.5 entonces se redondea al númeroentero par más próximo, e.g. si IG = 3.6 se redondea a 4 y si IG =4.5 se redondea a 4.

·


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2.6. EL ÍNDICE DE GRUPO DE LOS SUELOS A 2 6 Y A 2 7 DEBE CALCULARSE

UTILIZANDO SOLO LA PORCIÓN DEL IP:

= 0.01 ∗ ( − 15) ∗ ( − 10)

En el caso de usarse el ábaco, observe que en la parte superior de la medidaderecha se encuentra un rango para los suelos A-2-6 y A-2-7, cuando trabajecon estos subgrupos el índice de grupo (IG) resultara ser el valor del índiceparcial de grupo para IP.

2.7. EL ÍNDICE DE GRUPO NO TIENE LÍMITE SUPERIOR.

Los índices de grupo de los suelos granulares están generalmente

comprendidos entre 0 y 4, los correspondientes a los suelos limosos, entre8 y 12 y los suelos arcillosos, entre 11 y 20, o más. Los valores del índicede grupo, deben ser utilizados solo para comparar suelos dentro el mismogrupo y no entre grupos diferentes. Es decir que por ejemplo no se puedencomparar un suelo A-3 (0) y un suelo A-2-7 (3), por el valor del índice degrupo. Sin embargo si se pueden comparar un suelo A-3 (0), con un suelo A-3 (3), donde por del valor del índice de grupo se puede deducir que el sueloA-3 (0) es de mejor calidad que el suelo A-3 (3), por tener este un valor delíndice de grupo menor (0 < 3).

La ecuación empírica del índice de grupo diseñada para conseguir unaevaluación aproximada de los suelos del mismo grupo, en los materialesgranulares arcillosos, y los materiales limo arcillosos, se basa en las siguientessuposiciones:

Los materiales que se encuentran en los grupos A-1-a, A-1-b, A-2-4,A-2-5 y A-3 son adecuadas como subrasantes cuando estánadecuadamente drenados y compactados bajo un espesor moderadode pavimento (base y carpeta de rodadura) de un tipo adecuado parael tráfico que soportará, o que puede adecuarse por adiciones depequeñas cantidades de ligantes naturales o artificiales.

Los materiales granulares arcillosos de los grupos A-2-6 y A-2-7 y losmateriales limosos y arcillosos de los grupos A-4, A-5, A-6 y A-7,pueden clasificarse para su utilización en subrasantes desde adecuadascomo materiales de súbase equivalentes a las categorías A-2-4 y A-2-5, hasta regulares e inadecuadas hasta el punto de requerir una capade subbase o una capa mayor de subbase que la requerida en el anterior


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caso (1), para proporcionar un adecuado soporte a las cargas detráfico.

Se supone que un 35% o más de material que pasa el tamiz Nº 200(0.0075 mm.) es crítico si se omite la plasticidad, pero el mínimo

crítico es solo el 15% cuando se ve afectado por IP mayor que 10.

Se supone que el LL igual o mayor que 40% es crítico.

Se supone que el IP igual o mayor que 10% es crítico.

El ábaco de la Figura 2.3 ha sido elaborado en 1978 por la AASHTO. Parautilizarlo, nótese que en el extremo derecho se encuentra una medida quecorresponde al porcentaje de material que pasa a través del tamiz Nº 200 dela muestra de suelo. Se parte de un punto de esa medida trazando una línearecta que intercepte a un punto de la medida del límite líquido que a su vezesta misma línea interceptará a un punto de la medida del índice parcial degrupo. De igual manera se realizada pero para el índice de plasticidad,obteniendo así dos valores de índice parcial de grupo (uno para LL y otro paraIP). Finalmente el índice de grupo será la suma de los dos índices parciales degrupo.


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