2-labo-de-suelos

UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERA - FACULTAD DE INGENIERA CIVILDepartamento Acadmico de Mecnica de SuelosEC511-I

NDICE

1.-INTRODUCCION2.-CONCEPTOS TERICOS3.-EQUIPOS4.-PROCEDIMIENTO DE ENSAYO5.-CALCULO6.-INTERPRETACION DE RESULTADOS7.-CONCLUSIONES Y/O RECOMENDACIONES8.-CUESTIONARIO9.-BIBLIOGRAFIA

INTRODUCCIN

A travs del presente informe de laboratorio queremos plasmar lo realizado en la parte prctica del curso debido a que con esta realizacin los estudiantes podemos relacionar tanto la parte terica como la parte prctica y realizar una comparacin de las mismas y esto nos sirve para familiarizarnos no solo con el equipo sino con los tipos de ensayos que se realizan en este curso ya que la ingeniera se encarga ms de los hechos reales que de los hechos tericos, pero es necesario apoyarnos en conceptos tericos para lograr un desarrollo de los trabajos.

Analizando estos clculos podremos saber la cantidad de grava, arena, limos y arcillas que presenta un suelo, y con esto sabremos si es apto para la construccin que se desea realizar. Tambin podemos ver la importancia de estos clculos en el anlisis de una muestra de suelo que uno lleva al laboratorio para el desarrollo de los mismos.

CONCEPTOS GRANULOMETRA: Bajo este ttulo general se comprenden todos los mtodos para la separacin de un suelo en diferentes fracciones, segn sus tamaos. De tales mtodos se mencionar el cribado por mallas, que es el de mayor inters para la mayora de los proyectos.Las dimensiones de los fragmentos que lo integran son, en parte, la base de la subdivisin en gravas, arenas y arcillas. El tamao y la uniformidad de la dimensin o seleccin revelan la competencia y eficiencia del agente de transporte.

TAMICES:El tamiz es una malla de filamentos que se entrecruzan dejando espaciamientos de diferentes tamaos segn sea el numero del tamiz por donde cruza el material de cierto tamao.Los tamices usados generalmente pueden variar su tamao desde 3 hasta la N200.

TAMAO SEGN LA PARTICULA:Por lo general las partculas pueden clasificarse segn su tamao en:Grava: Desde 4.75mm hasta 75mm.Arena: Desde 0.075mm hasta 4.75mm.Limo : Desde 0.002mm hasta 0.075mm.Arcilla: Menores de 0.002mm.

PESO MNIMO DE LA MUESTRA SEGN EL TAMAO MAXIMO:

3/8 (9.5mm)500 gr

3/4 (19mm)1000 gr

1 (25mm)2000 gr

1 1/2 (37.5mm)3000 gr

2 (50mm)4000 gr

3 (75mm)5000 gr

COEFICIENTE DE UNIFORMIDAD:Se utiliza para evaluar la uniformidad del tamao de las partculas de un suelo. Se expresa como la relacin entre D60 y D10.

Cu = D60 D10

D60: El dimetro del cual pasa el 60% del peso en suelo.D10: El dimetro del cual pasa el 10% del peso en suelo.

Por lo general un suelo con un coeficiente de uniformidad menor a 3 se considera muy uniforme. Si estuviera formado por partculas iguales su coeficiente sera 1.

COEFICIENTE DE CURVATURA:Este coeficiente refleja la curvatura de la curva granulomtrica.

Cc = (D30)2 (D60x D10)

D60: El dimetro del cual pasa el 60% del peso en suelo.D10: El dimetro del cual pasa el 10% del peso en suelo.D30: El dimetro del cual pasa el 30% del peso en suelo.

Los suelos bien graduados tienen valores de este coeficiente comprendidos entre 1 y 3.

HIDROMETRO:Instrumento que determina el caudal, velocidad, fuerza y peso especfico de los lquidos, el hidrmetro es una especie de flotador con escala.Un hidrmetro, o densmetro, es un instrumento que sirve para determinar la densidad relativa de los lquidos sin tener que calcular antes la masa y el volumen. Normalmente est hecho de vidrio y consiste en un cilindro y un bulbo pesado para que flote derecho. El lquido se vierte en una jarra alta, y el hidrmetro gradualmente se baja hasta que flote libremente.

DEFLOCULANTE:

Eldefloculanteses un aditivo que causa unadispersinms estabilizada y evita que se aglomeren las partculas finas, mantenindolas en suspensin y modificando el comportamiento. Lo que consigue en realidad es que adquieran un estado deviscosidadadecuada.En este ensayo usaremos el hexametafosfato de sodio (NaPO4).

ANLISIS GRANULOMTRICO DE SUELOS POR TAMIZADO

Consiste en determinar los diferentes tamaos de partculas que tiene un suelo en funcin a su peso total expresado en porcentaje:

%Particula = Peso de Partcula 1 * 100 Peso Total Seco

ANLISIS GRANULOMTRICO POR SEDIMENTACIN

Se basa en el principio de sedimentacin de granos de suelos en agua. Cuando el suelo se dispersa en agua, las partculas se asientan a diferentes velocidades, dependiendo de su forma, tamao y peso. Por simplicidad se supone que todas las partculas del suelo son esferas y que la velocidad de la partcula se expresa por la ley de Stokes.Los resultados de los ensayos granulomtricos se presentan por lo general en grficas semi-logartmicas. Los dimetros de las partculas se grafican a escala logartmica y el porcentaje que pasa en escala aritmtica.

NORMAS:

ASTM D4-22: Anlisis granulomtrico.NTP 339.128: Anlisis granulomtrico.

EQUIPOS

Anlisis granulomtrico por tamizado

Suelo

Tamices

Balanza

Horno

Anlisis granulomtrico por sedimentacin

Probeta graduada

Balanza

Batidora

Qumico

Hidrmetro

Suelo

Recipiente

Cronometro

PROCEDIMIENTOS

Anlisis granulomtrico por tamizado

De la calicata realizada, se extraen muestras representativas de los estratos en cantidades suficientes para el ensayo.

En el laboratorio se pesa la muestra extrada en el campo y luego se coloca en el horno por 18-24 horas.

Se pesa la muestra y se obtiene el peso de la muestra seca.

La muestra se lava por la malla #200, colocndola luego en un recipiente y ponindola en el horno de 18-24 horas.

Se pesa la muestra y se obtiene el peso de la muestra lavada y secada al horno.

Se deposita en el juego de tamices y se zarandea por el espacio de 10-15 minutos.

Se pesan las partculas retenidas en cada malla obtenindose el peso retenido, se anotan los resultados obtenidos.

Anlisis granulomtrico por sedimentacin Realizar la lectura hidrmetro en agua

Se pesa 5gr del qumico hexametaphosphato

Aadir agua al defloculante.

Mezclar solucin con la muestra. Dejar reposar.

Batir la mezcla.

Echar en la probeta y agitar

Colocar el hidrmetro e iniciar la toma de datos.

CLCULOS

CHAVEZ ARANIBAR HENRY

1.- Graficar las curvas granulomtricas del anlisis granulomtrico por tamizado, anlisis granulomtrico por sedimentacin y grfica global (tamizado y sedimentacin).

Granulometra por tamizado: serie 2

N de taraD-1

Peso de tara (gr)178.82

Peso de tara + peso de suelo hmedo (gr)2179.09

Peso de tara + peso de suelo seco (gr)1997.43

Peso de tara + suelo seco lavado (gr)1518.71

Peso suelo seco = 1818.61Peso Fondo = (Peso de tara + peso de suelo seco (gr)) (Peso de tara + suelo seco lavado (gr))Peso fondo = 1997.43 1518.71 Peso fondo = 478.72

TamizPeso retenido% Parcial% Acumulado

(gr)RetenidoRetenidoPasa

3"

2"

1 1/2"23112.7012.7087.30

1"53.772.9615.6684.34

3/4"151.898.3524.0175.99

3/8"262.7114.4638.4761.53

N 4208.0311.4449.9150.09

N 10162.618.9458.8541.15

N 20101.095.5664.4135.59

N 4052.12.8667.2732.73

N 6033.131.8269.0930.91

N 14062.643.4472.5327.47

N 20020.921.1573.6826.32

Fondo478.7226.32100.000.00

total1818.61

Granulometra por sedimentacin: Serie 2Hidrmetro usado152H

Gravedad especfica de slidos2.572

Peso de la muestra seca (gr)50

Lectura del Hidrmetro en agua + defloculante2.5

Lectura del Hidrmetro en agua 0

TiempoTemperaturaLect. Hidrmetrotiempo(min)

FechaHoraCRd

07/04/201211:45 a.m.000.25

15 segundos23160.5

30 segundos23150.75

45 segundos2314.51

01 minuto23142

02 minuto2313.54

04 minuto2312.58

08 minuto2311.715

15 minuto231130

30 minuto231062

12:47 p.m.239111

13:34 p.m.218299

16:44 p.m2171244

08/04/201208:29 a.m.2161739

16:44 p.m.215.22693

09/04/201208:38 a.m.214.83149

16:14 p.m.214.8

tiempo(min)CCtRdRcP(%)RL(cm)L/tiempoK(constante)Dimetro(mm)

00

0.25230.71614.228.931081613.754.80000000.0135120.100025312

0.5230.71513.226.893681513.827.60000000.0135120.070986241

0.75230.714.512.725.8749814.513.918.53333330.0135120.058169644

1230.71412.224.85628141414.00000000.0135120.050557275

2230.713.511.723.8375813.514.17.05000000.0135120.035876841

4230.712.510.721.8001812.514.253.56250000.0135120.025503341

8230.711.79.920.1702611.714.361.79500000.0135120.018103055

15230.7119.218.744081114.50.96666670.0135120.013284891

30230.7108.216.706681014.70.49000000.0135120.0094584

62230.797.214.66928914.80.23870970.0135120.006601683

111210.285.711.613188150.13513510.0138120.005077392

299210.274.79.57578715.20.05083610.0138120.003114173

1244210.263.77.53838615.30.01229900.0138120.001531765

1739210.25.22.95.908465.215.460.00889020.0138120.001302301

2693210.24.82.55.09354.815.520.00576310.0138120.001048538

3149210.24.82.55.09354.815.520.00492850.0138120.000969652

Calculo del porcentaje de gravas, arenas, limos y arcillas en la muestraSe obtiene de la granulometra por tamizado:% Grava = % ret. Acumulado en la malla N4% Grava = 49.91%% limos y arcillas = % que pasa la N200% limos y arcillas = 26.32%% arenas = 100% - (% Grava + % limos y arcillas)% arenas = 100% - ( 49.91 + 26.32 ) = 23.77%De la cantidad de limos y arcillas: (26.32%)%arcilla: interpolando del grafico de granulometra por sedimentacin% arcilla = % de la muestra que pasa los 0.002 mm % arcilla = 8.157%Entonces: % limos = 26.32% - 8.157% = 18.163%

Determinar los dimetros D10, D30 y D60 y los parmetros Cu y CcHallaremos interpolando de la curva granulomtrica por tamizado:D60 = 8.8647D30 = 0.2119D10 = 0.054Cu = D60 / D10 = 164.16Cc = D302 / (D60 * D10) =3.924

CAMPOS GELDRES MARCO

1. Graficar las curvas granulomtricas del anlisis granulomtrico por tamizado, anlisis granulomtrico por sedimentacin y grfica global (tamizado y sedimentacin).

GRANULOMETRA POR TAMIZADO: SERIE 1

N de taraV - 6







3"y

2"1829.409.4090.60

1 1/2"82.524.2613.6686.34

1"128.266.6320.2979.71

3/4"63.473.2823.5776.43

3/8"344.5517.8041.3758.63

N 4239.8812.3953.7646.24

N 10214.6611.0964.8535.15

N 20141.467.3172.1627.84

N 40784.0376.1923.81

N 6049.42.5578.7421.26

N 14074.153.8382.5717.43

N 20021.321.1083.6716.33

Fondo0

GRANULOMETRA POR SEDIMENTACIN

Hidrmetro usado152H




Lectura del Hidrmetro en agua1

TiempoTemperaturaLect. Hidrmetro

FechaHoraCRd

07/04/201210:06 a.m.00

15 segundos2117

30 segundos2116.5

45 segundos2116

01 minuto2115

02 minuto2214

04 minuto2213.8

08 minuto2212

15 minuto2211.5

30 minuto228.5

11:10 a.m.226.3

12:12 p.m.216.3

13:22 p.m216

16:32 p.m.215.5

08/04/201208:17 a.m.215

16:32 p.m.214.5

09/04/201208:26 a.m.214.2

16:02 p.m.224.2

CtRcP%RLL/TKRAIZ (L/T)D

0.214.729.281813.35653.4240.013427.30917230.0981475

0.214.228.2817.513.437526.8750.013425.18411030.0696122

0.213.727.291713.51918.0253330.013424.24562520.0570102

0.212.725.301613.68213.6820.013423.69891870.0496690

0.411.923.701513.8456.92250.013222.63106440.0348037

0.411.723.3014.813.87763.46940.013221.86263250.0246389

0.49.919.721314.1711.7713750.013221.33093010.0176055

0.49.418.7212.514.25250.95016660.013220.97476490.0128941

0.46.412.759.514.74150.49138330.013220.70098740.0092726

0.44.28.377.315.10010.23593900.013220.48573550.0064253

0.247.977.315.10010.11984200.013420.34618210.0046485

0.23.77.37715.1490.07729080.013420.27801220.0037331

0.23.26.376.515.23050.03945720.013420.19863850.0026673

0.22.75.38615.3120.01150410.013420.10725730.0014402

0.22.24.385.515.39350.00843010.013420.09181590.0012329

0.21.93.785.215.44240.00555480.013420.07453060.0010008

0.42.14.185.215.44240.00477200.013220.06908010.0009137

UNIN DE AMBAS CURVAS

2. Calcular el porcentaje de gravas, arenas, limos y arcillas en la muestra. Analizando la granulometra por tamizado

3 Gravas = 53.76%N4 Arenas = 29.91%N200 Finos = 16.33%

Ahora analizando la grfica de finos

Vemos que 7% de la muestra pasa los 0.002mm entonces esa ser la cantidad de arcillaY como consecuencia la cantidad de limo ser 9.33%

3. Determinar los dimetros D10, D30 y D60 y los parmetros Cu y Cc.

Para ello analizaremos la grfica global

D60 = 10.00mmD30 = 1.020mmD10 = 0.011mm

Cc = (1.020)2 = 0.103 Cu =10.00 = 909.1 (10.00)(1.011) 0.011

TAFUR FLORES DANIELA-20092052GSERIE N4TAMIZADON de taraB-4







3"

2"100.00

1 1/2"382.0527.1427.1472.86

1"165.3711.7538.8961.11

3/4"107.657.6546.5453.46

3/8"202.614.3960.9339.07

N 4157.0211.1672.0927.91

N 10150.310.6882.7717.23

N 2092.866.6089.3610.64

N 4046.023.2792.637.37

N 6029.562.1094.735.27

N 14054.553.8898.611.39

N 20019.61.39100.000.00

Fondo

SEDIMENTACION

Hidrmetro usado152H




Lectura del Hidrmetro en agua 0

TiempoTemperaturaLect. HidrmetroCtRcP(%)

FechaHoraCRd

07/04/201210:30 a.m.00

15 segundos21150.212.725.2232409

30 segundos21140.211.723.2371589

45 segundos2113.50.211.222.2441179

01 minuto21130.210.721.251077

02 minuto21120.29.719.264995

04 minuto2111.50.29.218.271954

08 minuto2110.50.28.216.2858721

15 minuto21100.27.715.2928311

30 minuto219.50.27.214.2997901

11:32 a.m.2190.26.713.3067491

12:34 p.m.2180.25.711.3206672

13:26 p.m2170.24.79.33458521

16:36 p.m.2160.23.77.34850325

08/04/201208:21 a.m.225.30.43.26.35546227

16:36 p.m.235.30.73.56.95128686

09/04/201208:30 a.m.2250.42.95.75963768

16:06 p.m.2250.42.95.75963768

RL(cm)t(min)L/tKkRaiz(l/t)

D(mm)

1513.80.2555.20.01340.09955758

14140.5280.01340.07090614

13.514.10.7518.80.01340.05810102

1314.2114.20.01340.05049507

1214.327.150.01340.03583091

11.514.443.60.01340.02542471

10.514.681.8250.01340.0181024

1014.7150.980.01340.01326532

9.514.75300.491666670.01340.00939594

914.8620.238709680.01340.00654696

8151240.120967740.01340.00466058

715.21760.086363640.01340.00393795

615.33660.041803280.01340.00273974

5.315.4413110.011777270.01320.00143251

5.315.4418060.008549280.01310.00121126

515.527600.005615940.01320.0009892

515.532160.004819650.01320.00091639

Unimos ambas curvas:

Calcular el porcentaje de gravas, arenas, limos y arcillas en la muestra.Analizando la granulometra por tamizado Gravas = 76.09% Arenas =22.52% Finos = 1.39%Ahora analizando la grfica de finos

Determinar los dimetros D10, D30 y D60 y los parmetros Cu y Cc.

D60 =102.7935D10 =82.9907D30 =87.024Hallando Cc y CuCc= 0.8877Cu= 1.2386

INTERPRETACIN DE RESULTADOS

CHAVEZ ARANIBAR HENRYEn los resultados vistos en la serie 1 nos damos cuenta de la gran cantidad de finos que presenta y en entre estos el limo es el predominante; con ello deducimos que no presentara tanta resistencia como lo sera uno gravoso.

CAMPOS GELDRES MARCODebido a la mayor cantidad de grava se puede decir que el material es un suelo gravoso

TAFUR FLORES DANIELA-20092052G

Lo que pasa la malla 200 es una cantidad muy pequea es por eso que al momento de juntar las grficas la parte final es casi horizontal

CONCLUSIONES Y/O RECOMENDACIONES

CHAVEZ ARANIBAR HENRY

Este suelo presenta alta cantidad de limos y arcillas por eso es necesario usar la granulometra por sedimentacin. Se recomienda usar agua sin ningn componente ms (que no sea agua destilada) para que la densidad sea 1

CAMPOS GELDRES MARCO Los ensayos granulomtricos si bien nos permiten calcular la distribucin de los tamaos en su composicin de una muestra de suelo, tambin nos brinda informacin valiosa sobra la gradacin del mismo as como su uniformidad y adems nos brinda una idea clara de la permeabilidad y cohesin de la muestra la cual deber ser contrastada para verificar si apta en la construccin y ms an donde en que situaciones se podra utilizar y en cules no.

TAFUR FLORES DANIELA-20092052G

Nos damos cuenta de que nuestro sistema pierde masa, es decir la sumatoria de los pesos retenidos en cada malla no es igual a la cantidad total de material introducido, esto sucede por diversas razones una de ellas puede ser por no limpiar bien o a veces ms porque se limpi demasiado la malla y se sac el material que quedo de un material ensayado anteriormente.

Otros motivos son al descuido, por ejemplo no tener cuidado al movilizar la muestra cuando va a ser llevada a la balanza o zarandear muy fuerte las mallas, lo que hace que parte de la muestra salga volando.

Un ejemplo de esto es:

Se ven las partculas que van quedando en las mallas

Este ensayo nos ayud a comprender los diferentes tamaos que puede tener un material separado por mallas.

Las mallas que se usan en el laboratorio son menos de lo que indica la norma, si fueran ms mallas para el tamizado la curva granulomtrica saldra ms exacto.

Con el desarrollo de esta prctica pudimos conocer la composicin granulomtrica de nuestro suelo por el mtodo de la granulometra.

Los limos y arcillas se obtienen por la diferente velocidad de sedimentacin de las partculas segn tamao, basndose en la Ley de Stokes (las partculas de mayor tamao sedimentan antes). Se toman alcuotas a diferentes tiempos, en crisoles que se llevan a la estufa, y se obtienen las fracciones.

Se puede concluir que de la forma de los grficos y de los valores de los coeficientes de uniformidad y curvatura se pudo inferir acerca del tipo de suelo que se estaba analizando y tambin la proporcin de sus materiales de distintos dimetros.

Se concluye que con el mtodo de interpolacin se pudo de alguna forma unir las grficas de anlisis por tamizado y la de por sedimentacin.

La grafica de anlisis por sedimentacin presentaba una pendiente casi constante en toda la curva y esta caracterstica se mantuvo tambin al unirla en la curva de anlisis por tamizado lo que demuestra que la cantidad de limos y arcillas en la grfica se mantiene en una proporcin casi constante para este tipo de suelo.

CUESTIONARIO

1. Cul es la importancia del anlisis granulomtrico y sus aplicaciones.La importancia del anlisis granulomtrico es la de determinar el

Porcentaje de muestra que se encuentra en determinado rango de dimetros y por lo tanto determinar el porcentaje de grava, arenas y finos.Sus aplicaciones radican en que al tener las proporciones de los tamaos podremos determinar ciertas caractersticas del suelo como la plasticidad y cohesin, estas caractersticas nos ayudaran a obtener las aplicaciones para suelos con determinada composicin y ver si es ptimo para las condiciones si es que nos encontramos con el en la obra.

2. Cundo se hace necesario un anlisis granulomtrico por sedimentacin?

Este ensayo es necesario cuando la muestra se encuentra conformado por una considerable cantidad de material fino ya que si analizaramos un material grueso la cantidad del material fino seria insignificante en influencia en las caractersticas del material.

BIBLIOGRAFA

Manual de laboratorio de suelos en ingeniera civil- Joseph Bowies Apuntes de clase

2 Laboratorio Pgina 37

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