DETERMINACION DEL ANALISIS GRANULOMETRICO DE LOS SUELOS

ADAN ALFONSO ARIAS ANGULO

ING. LEONARDO TOSCANO

UNIVERSIDAD DE SUCREFACULTAD DE INGENIERÍA

PROGRAMA DE INGENIERÍA AGRÍCOLAGEOLOGIA Y MECANICA DE SUELOS

SEMESTRE VSINCELEJO-SUCRE

2014

OBJETIVOS

OBJETIVO GENERAL.

Determinar experimentalmente la distribución cuantitativa del tamaño de las

partículas de un suelo fino (arcilla), teniendo en cuenta que este debe pasar el

tamiz N°200, basándose en la sedimentación del material en un líquido, conocer

la variación de caída de la densidad de la suspensión con el trascurso del tiempo,

esto por medio del hidrómetro y determinar experimentalmente los límites de

consistencia o los límites de atterberg de un suelo fino (arcilla) previamente seco,

triturado y pasado por el tamiz N° 40, con el fin de analizar la resistencia del

material al someterse a esfuerzos de cortantes, sabiendo que al perder agua la

muestra va a aumentar su resistencia y así alcanzar un estado plástico que lo

haría fácil al moldear.

OBJETIVO ESPECIFICO.

Representar gráficamente la distribución cuantitativa del tamaño de

las partículas finas de un suelo.

Representar gráficamente la cantidad de humedad promedio del

suelo fino respecto al número de golpes proporcionado a la muestra.

Definir la proporción de arcilla y limo presentes dentro una masa de

suelo.

Determinar de manera indirecta el porcentaje de partículas que

pasan por el tamiz N°200(0.075 mm).

Determinar el análisis granulométrico de los suelos por el método del

hidrómetro.

Adquirir conocimientos acerca el manejo del método del hidrómetro

para obtener la distribución de partículas de suelos finos (arcilla).

Determinar índice de consistencia, índice de fluidez e índice de

plasticidad del suelo trabajado.

Clasificar el suelo según lo establecido por la USC y la AASHTO.

Analizar el suelo desde todos los ámbitos para saber cuándo un

suelo es acto para construcción.

Determinar y clasificar el tipo de suelo mediante el ensayo de

laboratorio

Determinar y clasificar el tipo de suelo mediante el ensayo de

laboratorio

MARCO LEGAL

NORMA: ASTM D422- 63

Este método cubre la determinación cuantitativa de la distribución del tamaño de

las partículas presentes en una muestra de suelo. La distribución de las partículas

mayores que 0.075mm (retenido tamiz Nº 200) es determinada por tamizado, y la

más fina es determinada por procesos de sedimentación usando un hidrómetro. La

muestra es separada por un proceso de cuarteo o por cualquier otro método que

permita una adecuada selección de la fracción representativa de la muestra a

estudiar. La fracción seleccionada se divide en dos porciones: una contiene sólo

las partículas retenidas en el tamiz Nº 10y la otra porción contiene las que pasan

el tamiz Nº 10, la cantidad seleccionada debe ser tal que compense el peso de las

fracciones más finas o más gruesas de la muestra a estudiar. A continuación se

dan unos valores que pueden servir de orientación de la cantidad de muestra a

tomar en función del tamaño máximo de la partícula de suelo para el material

retenido en la malla No, 10: Diámetro nominal de la partícula más grande Cantidad

mínima demuestra que debe quedar retenida en el tamiz Nº10.

El tamaño de la fracción que pasa la malla No.10 debe ser de aproximadamente

115g para arenas y 65 g. para limos y arcillas. La muestra seleccionada debe

estar seca o someterla a proceso de secado al horno por 110+/- 5°C por 24 horas

o hasta lograr peso constante.

NORMA AASHTO T- 88

Este método describe unprocedimiento para la determinacióncuantitativa de la

distribuciónde tamaños de partículasen los suelos. Lo siguiente se aplicaatodos

los límitesespecificadosen esta norma: A los efectos de determinarla conformidad

conestas especificaciones,un valor observadoo un valorcalculadose redondeará"a

launidad más cercana" en el últimolugarde la derechade las cifrasutilizadasen la

expresión del valor límite, de acuerdo con ASTME29.

NORMA: ASTM D422- 63

Esta norma nos explica que es y cómo es el proceso para calcular El límite

plástico de un suelo, es el contenido más bajo de agua, determinado por este

procedimiento, en el cual el suelo permanece en estado plástico. El índice de

plasticidad de un suelo es el tamaño del intervalo de contenido de agua,

expresado como un porcentaje de la masa seca de suelo, dentro del cual el

material está en un estado plástico. Este índice corresponde a la diferencia

numérica entre el límite líquido y el límite plástico del suelo. Es de anotar el equipo

y material que es necesario para realizar la evaluación son:

-Espátula: De hoja flexible, de unos 76.2 mm (3") de longitud por 20 mm (3/4") de

ancho,

-Cápsula para evaporación: De porcelana, o similar, de 115 mm (4 1/2”) de

diámetro,

-Balanza: De 100 g de capacidad con aproximación a 0.01 gr y

-Aparato de enrollamiento: Para determinar el límite plástico, (opcional).

Se debe tener especial cuidado en quitar el adhesivo que quede en el aparato

para enrollado después de llevada a cabo la prueba. Pruebas repetidas, sin retirar

este pegante, tendrán como resultado de la acumulación de adhesivo, una

disminución del diámetro de los rollos del suelo. Si se quiere determinar sólo el

límite plástico, se toman aproximadamente 20 gr de la muestra que pase por el

tamiz de 425 μm (No.40), obtenidos de acuerdo con las normas INV E

–106 o INV E

–107 (Preparación en seco y en húmedo de muestras de suelo para análisis

granulométrico y determinación de las constantes físicas). Se amasa con agua

destilada hasta que pueda formarse con facilidad una esfera con la masa de suelo.

Se toma una porción de unos 6g de dicha esfera como muestra para el ensayo. Si

se requieren el límite líquido y el límite plástico, se toma una muestra de unos 15

g. de la porción de suelo humedecida y amasada, preparada de acuerdo con la

norma INV E

–125 (determinación del límite líquido de los suelos). La muestra debe tomarse en

una etapa del proceso de amasado en que se pueda formar fácilmente con ella

una esfera, sin que se pegue demasiado a los dedos al aplastarla. Si el ensayo se

ejecuta después de realizar el del límite líquido y en dicho intervalo la muestra se

ha secado, se debe añadir más agua. En la mayoría de los casos, se puede

enrollar simultáneamente más de una masa de suelo en el aparato. Cuando el

diámetro del rollo llegue a 3 mm, se divide en seis u ocho trozos. Se juntan los

trozos y se aprietan entre los pulgares y dedos de ambas manos formando una

masa uniforme de forma elipsoidal y se enrolla de nuevo.

PROCEDIMIENTO

Se Tomó ± 1000 gr de muestra sometió está a un proceso de secado en estufa,

luego se extrajeron 500 gr de suelo seco ( P1 ), de los cuales se sometió 200gr a

proceso de lavado por el tamiz No. 200 se recogió el suelo retenido en la malla

después de lavado y se secó nuevamente ; Se pesó y se obtuvo P2.

Se hizo pasar P2 por la serie de tamices, comenzando por el mínimo tamiz que

deje pasar 100% de la muestra, se continuó tamizando con movimientos

horizontales hasta llegar al tamiz No. 200, se anotó en cada caso el peso del suelo

retenido, concluyendo el proceso con el tamiz No. 200.

A partir del material traído del campo se obtiene una muestra representativa de la

masa del suelo y se seca en el horno. Se reducen los terrones de la muestra a

tamaños de partículas elementales.

El material así reducido se emplea para realizar la granulometría gruesa vertiendo

el suelo a través de los tamices: 3", 2½", 2", 1½", 1", ¾", 3/8", No. 4, No 200,

dispuestos sucesivamente de mayor a menor, colocando al final receptáculo

denominado fondo. Luego se pasa a tamizar el material colocándolo en los

agitadores mecánicos, cinco minutos en el de movimiento vertical y cinco minutos

en el de movimiento horizontal.

Si no se cuenta con agitadores mecánicos se tamiza manualmente durante diez

minutos. Se recupera el material retenido en cada tamiz asegurándonos

manualmente de que las partículas hayan sido retenidas en el tamiz

correspondiente. Se procede a pesar el material retenido en cada tamiz, pudiendo

hacerse en forma individual o en forma acumulada.

El suelo que se encuentra en el fondo se pesa siempre individualmente. Una vez

pesado, el material que se encuentra en el fondo se cuartea para obtener una

muestra que pese entre 150 y 300 gramos con la cual se hace la granulometría

fina. La muestra obtenida del cuarteo se pesa y se lava sobre el tamiz No. 200

para eliminar el material menor que ese tamaño.

Se coloca la muestra en el horno y se seca durante 24 horas a 110 0C, después de

lo cual se vierte sobre los tamices: No. 10, No. 30, No. 40, No. 100, No. 200 y

fondo dispuestos sucesivamente de mayor a menor abertura y se procede igual

que para la granulometría gruesa.

El Cuarteo

El cuarteo tiene por objeto obtener de una muestra de porciones representativas

de tamaño adecuado para efectuar las pruebas de laboratorio que se requieren.

El equipo necesario para efectuar el cuarteo es el siguiente: Báscula de 120 Kg.

de capacidad con aproximación de 10 gramos, palas de forma rectangular, hule o

lona ahulado de 150 cm, como mínimo por lado, regla de dimensiones adecuadas

al volumen para cuartear, cazuelas metálicas de forma rectangular de

dimensiones apropiadas, cucharón, partidor de muestras con aberturas en los

ductos separadores e 1.5 veces aproximadamente el tamaño máximo de las

partículas de la muestra equipada con recipientes para depositar el material

separado, y un cucharón plano

Para efectuar el cuarteo se deberá seguir los siguientes pasos:

- Formando un cono con la muestra para seleccionarlos por cuadrante, para esto

se resuelve primero todo el material hasta que presente un aspecto homogéneo;

traspaleando de un lugar a otras 4 veces sobre una superficie simplemente

horizontal, lisa y limpia.

- Se procederá después a formar el cono, depositando el material en el vértice del

mismo, permitiendo que dicho material por si solo busque su acomodo y

procurando a la vez que la distribución se haga uniformemente.

- El cono formado se transformara en cono truncado, colocando la pala del vértice

hacia abajo y haciéndola girar alrededor del eje del cono, con el fin de ir

desalojando el material hacía la superficie hasta dejarlo con una altura de 15 a 20

cm. enseguida dicho cono truncado se dividirá y separara en cuadrantes por

medio de una regla de dimensiones adecuadas.

- Se mezclara el material de dos cuadrantes opuestos y con este, en caso de ser

necesario, se repite el procedimiento anterior sucesivamente, hasta obtener de la

muestra del tamaño requerido. Se deberá tener cuidado de no perder material fino

en cada operación del cuarteo.

Límites de Atterberg

Se selecciona una muestra de suelo (200 g) y tamizarla en el Tamiz No. 40, luego

el material pasa tamiz 40 se mezcla con agua (cantidad cualquiera) hasta formar

una pasta. Posteriormente dicha pasta fue colocada en la Cazuela de

Casagrande, previamente calibrada, (teniendo en cuenta que su ubicación fuese la

más adecuada y cuidadosa posible), luego se procede a hacer una ranura de un

milímetro de ancho en el centro de la Cazuela usando el acanalador, y

posteriormente, se procede a realizar (y contar) la cantidad de golpes necesarios

para que la ranura se cierre por lo menos un centímetro; se toma una muestra y se

lleva al horno a fin de determinan su humedad. Teóricamente se sabe que el límite

líquido es la humedad que tiene el suelo que permita que la ranura se cierre al

realizar 25 golpes. Para determinar el límite plástico se toma la misma mezcla y se

moldean unos rollitos; de tal forma que estos no se fisuren hasta que tengan tres

milímetros de diámetro (aproximadamente), cuando esto se logre se toman

muestras para calcular la humedad, dicha humedad corresponde al límite plástico.

METODOLOGIA

ANALISIS GRANULOMETRICO Y GRANULOMETRIA POR HIDROMETRO

Realizar un análisis granulométrico es obtener la distribución por tamaño de las

partículas presentes en una muestra de suelo. Para determinar la distribución

granulométrica de las partículas de cualquier suelo que contenga material de

grano fino, deberá usarse el método de análisis mecánico en húmedo. Los

métodos de análisis en húmedo se basan en la ley de Stokes, que dice que la

velocidad a la que cae una partícula esférica a través de un medio líquido es

función del diámetro y del peso específico de la partícula. Se hace una suspensión

del suelo, que se agita y luego se deja en reposo. Después que ha transcurrido un

tiempo dado, todas las partículas mayores que las de un tamaña determinado se

han asentado debajo de un plano situado a una profundidad arbitraria en la

suspensión. Este tamaño puede calcularse por medio de la ley de Stokes. La

densidad correspondiente de la suspensión a la profundidad arbitraria es la

medida de la cantidad de suelo menor que el tamaño calculado. De esta manera,

midiendo la densidad en tiempos diferentes, puede determinarse la distribución de

los tamaños de las partículas.

Los suelos formados por partículas gruesas se identifican fácilmente por

inspecciones visuales. Para ello se extiende una muestra representativa sobre una

superficie plana y se observa la distribución de las partículas, tamaño de las

mismas, forma y composición mineralógica. Para la granulometría de los suelos

finos se agita la muestra en agua dentro de un recipiente de vidrio y se le deja

sedimentar.

La malla que se usa más comúnmente en el campo o en el laboratorio es la Nº200

U.S. estándar, en la que la anchura de las mallas es de 0.075 mm. Por esta razón

se ha aceptado como la frontera estándar entre los materiales de granos gruesos

y los de granos fino.

Rc = R real - corrección de cero + CT

Una vez corregida la lectura del hidrómetro (sin incluir el hecho que la gravedad

específica de los sólidos puede diferir de 2.65), el porcentaje de material más fino

puede calcularse por simple proporción (si Gs = 2.65) como:

Porcentaje más fino = Rc/Ws x 100

Rc = granos de suelo en suspensión en un tiempo t dado

Ws = peso original de suelo colocado en suspensión, gr.

Si Gs no es igual a 2.65, es posible calcular una constante a para utilizar en la

siguiente ecuación por proporción como sigue:

a = 1.

Gs/(Gs-1) 2.65/(2.65-1)

Despejando a se tiene:

a = Gs (1.65)/(Gs – 1) 2.65

El porcentaje más fino cuando Gs ¹ 2.65, se calcula como:

Porcentaje más fino = Rc * a / Ws x 100

En la tabla b se dan los valores típicos para a. Cuando se trata de realizar

cálculos, L en cm y t en minutos para obtener D en mm como sigue:

D = 30h L/980 (Gs –Gw) t

Que puede a su vez ser simplificada

D = K mm

LIMITES DE ATTERBERG

Los límites de Atterberg o límites de consistencia se utilizan para caracterizar el

comportamiento de los suelos finos.

Los límites se basan en el concepto de que en un suelo de grano fino solo pueden

existir 4 estados de consistencia según su humedad. Así, un suelo se encuentra

en estado sólido, cuando está seco. Al agregársele agua poco a poco va pasando

sucesivamente a los estados de semisólido, plástico, y finalmente líquido. Los

contenidos de humedad en los puntos de transición de un estado al otro son los

denominados límites de Atterberg.

Los ensayos se realizan en el laboratorio y se miden la cohesión del terreno y su

contenido de humedad, para ello se forman pequeños cilindros de 3mm de

espesor con el suelo. Siguiendo estos procedimientos se definen tres límites:

Límite líquido: Cuando el suelo pasa de un estado semilíquido a un estado plástico

y puede moldearse. Para la determinación de este límite se utiliza la cuchara de

Casagrande.

Límite plástico: Cuando el suelo pasa de un estado plástico a un estado

semisólido y se rompe.

Límite de retracción o contracción: Cuando el suelo pasa de un estado semisólido

a un estado sólido y deja de contraerse al perder humedad.

Solido Semi-solido Plástico Semi-liquido Liquido

0 W% 100 W%

EQUIPOS Y MATERIALES

Balanza analítica.

Probetas de 1000 ml.

Hidrómetro (modelo 152H).

Agente dispersante ( Hexametafosfato de sodio al 4% (NaPO3)).

Recipiente.

Termómetro.

Cronometro.

Aparato de Casagrande, incluyendo la solera plana y el ranurador trapezoidal.

Espátulas flexibles.

Tamiz 3/4; 1/4; #4; #8; #20; #40; #60; #100; #200.

Horno con temperatura constante de 100 a 110°C.

Recipientes de humedad con su tapa.

Triturador.

Muestra de suelo fino.

Agua.

Taza plástica.

RESULTADOS Y ANALISIS

Análisis granulométrico mecánico.

W1=300gr

W2=125.2gr*0.02=2.504gr error del 2%

125.2gr – 124.5gr = 0.1 (por debajo del error permitido se procede al calculo.)

0.1¿ tamiz=

0.19 =0.011

%Retenido = MASA RETENIDAMUESTRATOTAL

∗100

%Acumulado que pasa = 100−%ACUMULADO

%Ret. acumulado (i) = %ACUMULADO+%RETENIDO

Tabla de resultados y cálculos:

Peso total 300grTamiz Diámetro Peso peso %Re %Ret

acum%q

pasaUS estándar

mm Ret en gr Ret corg en gr

3/4” 19 0 ------------- 0 0 1001/4” 6.3 9.9 9.911 3.30 3.30 96.7#4 4.75 4.9 4.911 1.637 4.937 95.063#8 2.36 6.5 6.511 2.170 7.107 93.893

#20 8.50 11.5 11.511 3.837 10.944 89.036#40 42.5 23.5 23.511 7.837 18.781 81.219#60 25.0 29.8 29.811 9.937 28.718 71.282#100 15.0 22.4 22.411 7.47 36.188 63.812#200 7.5 15.9 15.911 5.30 41.488 58.512

Fondo 175.5 175.11 58.37 99.858 0.142Total 300

Datos obtenidos en el proceso de hidrómetro

ANÁLISIS DEL HIDRÓMETROHidrómetro N°. Modelo 152H

Gs de los sólidos 2.7

A 0.9889

Agente dispersante Hexametafosfato de sodio

Cantidad 125 ml

W suelo 50 gr

Corrección de cero -8

Corrección de menisco 0.5

• Corrección x cero = menisco superior – menisco inferior

= -2 – 6 = -8

• Corrección x menisco = menisco superior – menisco inferior

= 2 – 1.5 = 0.5

• a = Gs (1.65) / ( Gs – 1 ) 2.65

a = 2.7 (1.65) / (2.7 – 1)* 2.65 = 0.9889

• Fórmula para cálculos de hidrómetro:

• Rc = Rreal ± corrección por menisco + corre. Temperatura

• % más fino = Rc * a *100 / Ws a: tabla 6.2

• R = Rreal ± corre. por menisco

• L = tabla 6.5

• K = tabla 6.4

• D = k (mm)

Tabla N°4. Análisis por tamaño y forma de granos. Método del hidrómetro

Fecha(d/m/a)

t(min)

T(°C)

Ra

realRc %

más fino

R L (cm)

L/t K (g/cm3)

D(mm)

30-09-14

1 29.5 49 44.425 87.86 43.925 9.1 9.1 0.0121 0.0365

2 29.5 49 44.425 87.86 43.925 9.1 4.55 0.0121 0.02584 29 46 41.05 81.18 40.55 9.6 2.4 0.0121 0.01878 29.5 44 39.425 77.97 38.925 9.9 1.2375 0.0121 0.013416 29.5 41 36.425 72.04 35.925 10.4 0.65 0.0120 0.009630 30 38 33.8 66.84 33.33 10.9 0.3633 0.0120 0.007260 31 34 29.8 58.93 29.3 11.5 0.1916 0.0120 0.0052

120 31.5 31 26.8 53.00 26.3 12 0.1 0.0120 0.0037240 32 31 26.8 53.00 26.3 12 0.05 0.0120 0.0026280 30 31 26.8 53.00 26.3 12 0.0428 0.0120 0.0024

01-10-14

1150 27 31 25 49.44 24.5 12.2 0.0106 0.0124 0.00127

1240 28 30 24.5 48.45 24 12.4 0.01 0.0123 0.001231360 28 30 24.5 48.45 24 12.4 0.0091 0.0123 0.00111510 29 28 23.05 45.58 22.55 12.5 0.0082 0.0121 0.001091600 30 26 21.8 43.11 21.3 12.9 0.0080 0.0120 0.001071720 29 26 21.05 41.63 20.55 12.9 0.0075 0.0121 0.00104

02-10-14

2590 29 26 21.05 41.63 20.5 12.9 0.0049 0.0121 0.00084

2680 29 25 20.05 39.65 19.55 13 0.0048 0.0121 0.00032800 29 25 20.05 39.65 19.55 13 0.0046 0.0121 0.000822950 27 24 18 35.60 17.5 13.3 0.0045 0.0124 0.000833040 27 24 18 35.60 17.5 13.3 0.0043 0.0124 0.000813160 27 23 17 33.62 16.5 13.5 0.0042 0.0124 0.00080

(4-6)-10-14

4030 27 22 16 31.64 15.5 13.7 0.00339 0.0124 0.00072

4120 27 21.5 15.5 30.65 15 3.8 0.00334 0.0124 0.000714240 27 21 15 29.66 14.5 13.8 0.0032 0.0124 0.00070

DETERMINACION DEL LÍMITE LÍQUIDO (LL)

Recipiente N° 1 2 3 4Peso Recip. + Mat. Húmedo (gr) 16.2 17.5 22.2 42.7

Peso Recip. + Mat. Seco (gr) 12.1 13.8 17.6 36.9

Peso Agua (gr) 4.1 3.7 4.6 5.8

Peso Recipiente (gr) 6.2 8.69 11.8 29.8

Peso Material seco (gr) 5.9 5.11 5.8 7.1

% Humedad 69.49 72.40 79.31 81.69

N° golpes 65 51 21 11

Log N 1.81 1.70 1.32 1.04

TABLA N° 1. DETERMINACION DEL LÍMITE LÍQUIDO (LL)

CALCULOS:

Ww=(Wsh+Wrec )−(Wss+Wrec )

Dónde:

Wsh+Wrec: es el peso húmedo más el peso del recipiente

Wss+Wrec: peso del suelo seco más peso del recipiente

Ws=(Wss+Wrec )−Wrec

Dónde:

Wss+Wrec : Es el peso del suelo seco más el peso del recipiente

Wrec : Peso del recipiente%

W=WwWs

∗100

Dónde:

Ww: peso del agua o suelo húmedo

Ws: peso del suelo seco

Ensayo 1

Ww=16.2-12.1=4.1

Ws=12.1-6.2=5.9

%W= (4.1)/(5.9)*100

%W= 69.49%

Ensayo 2

Ww=17.5-13.8=3.7

Ws=13.8-8.69=5.11

%W= (3.7)/(5.11)*100

%W= 72.40%

Ensayo 3

Ww=122.2-17.6=4.6

Ws=17.6-11.8=5.8

%W= (4.6)/(5.8)*100

%W= 79.31%

Ensayo 4

Ww=42.7-36.9=5.8

Ws=36.9-29.8=7.1

%W= (5.8)/(7.1)*100

%W= 81.69%

fi=W 2−W 1N 2−N 1

=81.69%−69.49%11−65

=−0.225

(W-W1)= fi (N-N1) (W-81.69) = -0.225(N-11) W=-0.225N +84.165

W L = -0.225 (25) +84.165 WL=78.54% WL=LL

A continuación la representación gráfica para determinación de LL.

Grafica de contenido de humedad (%) contra logaritmo de N golpes utilizados en

el aparato de Casagrande para obtener recta de W.

1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.577.5

78

78.5

79

79.5

80

80.5

%humed vs N golp

%humed vs N golp

DETERMINACION DEL LÍMITE PLASTICO (LP):

Recipiente N° 1 2

Peso Recip. + Mat. Húmedo (gr) 13.7 20.4

Peso Recip. + Mat. Seco (gr) 11.8 17.9

Peso Agua (gr) 1.9 2.5

Peso Recipiente (gr) 6.9 11.4

Peso Material seco (gr) 4.9 6.5

% Humedad 38.77 38.46TABLA N° 2. DETERMINACION DEL LÍMITE PLASTICO (LP)

CALCULOS:

Ensayo 1

Ww=13.7-11.8=1.9

Ws=11.8-6.9=4.9

%W= (1.9)/(4.9)*100

%W= 38.77%

Ensayo 2

Ww=20.4-17.9=2.5

Ws=17.9-11.4=6.5

%W= (2.5)/(6.5)*100

%W= 38.46%

LP=W 1+W 22

=38.77%+38.46%2

=38.615%

DETERMINACIÓN DEL INDICE DE PLASTICIDAD (IP):

IP=LL-LP IP=78.54% - 38.615% IP=39.925%

IP > 17; suelo de alta compresibilidad.

Clasificación del suelo: Según la USC:

Suelo de partícula fina donde limite liquido > 50, suelo inorgánico donde

IP>7, por tanto; es un suelo de símbolo grupal CH es decir, suelo arcilloso

de alta plasticidad.

Según la AASHO:Teniendo en cuenta el material que pasa la malla 200 y características de

tracción que pasa malla 40 para los límites es un suelo de clasificación

grupal A-7-5, suelo arcilloso por ser su límite plástico > 30.

Consideraciones y aportaciones:

Hidrómetro:

Se encontró que como las partículas de la arcilla era menor a 0.075mm pasa tamiz

#200, era necesario hacer el análisis granulométrico, por vía húmeda; es decir

usando un hidrómetro, ya que este mide la gravedad especifica de la suspensión

agua-suelo en el centro del bulbo; lo que por medio de unas correcciones y

algunos cálculos nos lleva a la relación granulométrica que existe entre los

porcentajes de peso y el diámetro de las partículas, estos a la vez permitió

identificar el porcentajes de arcilla y el de limo dentro del suelo muestra.

De la practica se obtuvo que alrededor del 50% de la muestra de suelo es arcilla,

por ende el resto es limo; dejando la muestra clasificada como un suelo arcillo-

limoso, es posible hacer esta afirmación gracias a la distribución de los tamaños

de la partículas de la muestra, varia en el tamaño característico de la arcilla dentro

del 50%.

Granulometría:

De la gráfica N°1 se comprendió que su curva de flujo corresponde a una recta de

pendiente -0.225 en el que se halla una ecuación lineal para determinar el grado

de humedad a los 25 golpes, teniendo en cuenta que la inclinación de la

pendientes es negativa lo que nos indica que los valores de humedad y los

numero de golpes son inversamente proporcionales. A través de la grafica también

se pudo verificar que el límite líquido de nuestro suelo identificando el punto de

intersección entre 25 golpes y la línea recta producida por los datos de humedad -

nº golpes da el valor de límite líquido hallado en la ecuación. Además es posible

decir que el Nº de golpes es inversamente proporcional a la humedad, es decir, a

mayor Nº de golpes menor será la humedad del suelo. Este se dio cuando el suelo

pasó de un estado semilíquido a un estado plástico permitiéndose una fácil

maleabilidad.

Ya para el limite plástico se tuvo en cuenta la humedad promedio encontrada que

fue de 38.615%, el cual se dio cuando el material usado pasó de un estado

plástico a un estado semisólido y al romperse. Al conocer nuestro límite líquido

debemos conocer también nuestro límite plástico, puesto que la diferencia de

ambos nos lleva al índice de plasticidad, el cual nos indica el intervalo de

humedades entre los cuales el suelo se comporta como un material plástico. El

límite plástico se deduce del promedio de contenido de humedades obtenidas en

los ensayos del mismo.

Por otra parte; se pudo analizar que el material utilizado fue de carácter arcilloso,

el cual poseía una alta compresibilidad al poseer un índice de plasticidad mucho

mayor de 17 (IP = 39.925%), como está estipulado para las diferencias en los

valores estándar de los límites líquido y limite plástico.

También se comprendió que el material usado según las normas de clasificación

USC, pertenece al grupo CH que nos demuestra que es un suelo de alta

plasticidad y según la AASHO un suelo de clasificación A-7-5 el cual dicha

clasificación general como subrasante es de regular mala.

CONCLUSIONES

Las arcillas son agregados de partículas pequeñísimas derivadas de la

descomposición química de las rocas, son plásticas y el tamaño de sus

partículas es menor a 0.005mm.

Los hidrómetros están calibrados para hacer la lectura al nivel libre del

líquido. Al formarse el menisco alrededor del vástago, la lectura correcta no

puede hacerse, ya que las suspensiones de suelo son transparentes, por lo

que se necesita leer donde termina el menisco y corregir la lectura

sumando la altura del menisco.

El ensayo de Hidrómetro se basa en la sedimentación de un material en

suspensión en un líquido; sirve para la determinación de la variación de la

densidad de la suspensión con el transcurso del tiempo y medir la altura de

caída del gramo de tamaño más grande correspondiente a la densidad

media.

La corrección por menisco es constante para un hidrómetro dado, y se

determina introduciendo el hidrómetro en agua destilada o desmineralizada

y observando la altura a la cual el menisco se levanta por encima de la

superficie del agua.

El método del hidrómetro nos permite obtener el diámetro promedio de los

gránulos finos de un material como el arcilloso en el que su curva de

distribución es consecuente a su porcentaje de finidez.

El método del hidrómetro nos permite determinar en un material fino el

coeficiente de uniformidad que no son posibles hallar mediante el método

mecánico.

Del ensayo se puede enfatizar que la muestra es de clasificación grupal

CH; es decir, una arcilla de alta plasticidad al poseer un límite líquido

mayor a 50.

Se comprobó que la arcilla al agregarle agua, pasa gradualmente del

estado sólido al estado plástico y finalmente al estado líquido, donde el

contenido de agua con que se produce el cambio de estado varía de un

suelo a otro para el cual el suelo presenta un comportamiento plástico, es

decir, al aceptar una deformaciones sin romperse (plasticidad).

A medida que aumenta el contenido de humedad los suelos se vuelven más

plásticos, los cuales son más resistentes y exhiben considerable cohesión,

pudiendo ser moldeados.

Siendo la plasticidad una función de las fracciones más finas del suelo, los

distintos suelos tendrán diferente plasticidad según el contenido de arcilla.

Para la determinación de los límites de atterberg se utiliza solamente la

porción de suelo que pasa por el tamiz Nº 40.

El Límite líquido se da cuando el suelo pasa de un estado semilíquido a un

estado plástico y puede moldearse. Para la determinación de este límite se

utiliza la cuchara de Casagrande.

BIBLIOGRAFIA

• TERZAGHI & PECK. “Mecánica de Suelos en la Ingeniería Práctica”.Ed.

“El Ateneo”. Bs.As. Segunda Edición 1978.

• Guías de laboratorio

• Normas ASTM D422-63