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UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA FACULTAD DE INGENIERÍA Escuela Académico Profesional de Ingeniería Civil ASIGNATURA: Mecánica de Suelos I. TEMA: Análisis Granulométrico. DOCENTE: Ing. José Lezama Leiva. INTEGRANTES: Cusquisibán Fernández, francisco. Núñez Rafael, Ramiro. Alcántara Saldaña, Alex. Boñón Díaz, Johan. Chuquimango Calua, Hugo.

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UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA

FACULTAD DE INGENIERÍA

Escuela Académico Profesional de

Ingeniería Civil

ASIGNATURA:

Mecánica de Suelos I.

TEMA:

Análisis Granulométrico.

DOCENTE:

Ing. José Lezama Leiva.

INTEGRANTES:

Cusquisibán Fernández, francisco.

Núñez Rafael, Ramiro.

Alcántara Saldaña, Alex.

Boñón Díaz, Johan.

Chuquimango Calua, Hugo.

GRUPO: IV - “B1”

Cajamarca, Abril de 2008.

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Análisis Granulométrico según SUCS

I. NOMBRE DEL ENSAYO:

ANÁLISIS GRANULOMÉTRICO SEGÚN A.S.S.H.T.O. Y S.U.C.S

II. CÓDIGO DE LA MUESTRA: 0.02-IV-F.I-08

Distrito de Baños del Inca: JR. Zepita-PROGRESIVA Nº 520-AD-30-Lado Izquierdo

III. OBJETIVOS:

Determinar la curva granulométrica de la muestra de suelo. Determinar los tres parámetros del suelo: diámetro efectivo, coeficiente de uniformidad y

coeficiente de curvatura. Determinar si el suelo es gradado. Determinar algunos parámetros geotécnicos. Clasificación del suelo según A.A.S.H.T.O. Clasificación del suelo según S.U.C.S.

IV. FUNDAMENTO TEÓRICO:

A.- ANÁLISIS GRANULOMÉTRICO:

A.1.- DEFINICIÓN:

Es la determinación del rango del tamaño de partículas presentes en un suelo, expresado como porcentaje del peso(o masa) seco total.

Se usan generalmente dos métodos para encontrar la distribución del tamaño de partículas del suelo:

1.- Análisis por cribado, para tamaños de partículas mayores de 0.075 mm de diámetro. Este análisis consiste en sacudir la muestra de suelo a través de un conjunto de mallas que tienen aberturas progresivamente más pequeñas.

2.- Análisis hidrométrico, para tamaños de partículas menores de 0.075 mm de diámetro.

Para esta práctica solo se utilizará el análisis por cribado

A.2.- MEDICIÓN CON MALLAS:Este análisis mecánico es el usado principalmente en suelos gruesos y su principio

consiste en ordenar en forma descendente una serie de mallas, este método de medición por mallas es muy utilizado para clasificar suelos gruesos.

Las mallas utilizadas en la presente práctica son los siguientes y cuyos diámetros son:Malla o Tamiz Abertura (mm)

1/4 ´ ´ 6.750Nº 4 4.750

Nº 10 2.000Nº 20 1.190Nº 30 0.600Nº 40 0.425Nº 60 0.250

Nº 100 0.150

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Análisis Granulométrico según SUCS

Nº 200 0.075A.3.- CURVA DE DISTRIBUCIÓN GRANULOMÉTRICA (O DE TAMAÑO DE GRANO):

Los resultados del análisis mecánico se presentan en gráficas semilogarítmicas como curvas de distribución granulométrica.

Las curvas de distribución granulométrica se dibujan con porcentajes como ordenadas y tamaños de diámetros de las partículas como abscisas. Las ordenadas se refieren al porcentaje, en peso, de las partículas menores que el tamaño correspondiente, cuya escala es la aritmética. Los diámetros de las partículas tendrán entonces una escala logarítmica.

La forma de la curva da una idea inmediata de la distribución granulométrica del suelo; un suelo constituido por partículas de un solo tamaño estará representado por una línea vertical, una curva muy tendida indica gran variedad en tamaños (suelo bien gradado)

Papel Semilogarítmico

A.3.1.- TAMAÑO EFECTIVO, COEFICIENTE DE UNIFORMIDAD Y COEFICIENTE DE CURVATURA:

Las curvas granulométricas se usan para comparar diferentes suelos. Además, tres parámetros básicos del suelo se determinan con esas curvas que se usan para clasificar los suelos granulares. Los tres parámetros del suelo son:

Diámetro efectivo.

Coeficiente de uniformidad.

Coeficiente de curvatura.

1.- Diámetro efectivo (D¿¿10)¿: Denominado así por Allen Hazen, es el diámetro correspondiente al 10 % de finos en la curva de distribución granulométrica.

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Análisis Granulométrico según SUCS

2.- Coeficiente de uniformidad (C ¿¿u)¿ : Con una medida simple de la uniformidad de un suelo Allen Hazen propuso el coeficiente de uniformidad como la relación:

Cu=D60D10

Donde:D60 = Diámetro correspondiente al 60 % de finos en la curva de distribución granulométrica.D10 = Diámetro efectivo o diámetro correspondiente al 10 % de finos en la curva de distribución granulométrica.

En realidad la relación es un coeficiente de no uniformidad, pues su valor numérico decrece cuando la uniformidad aumenta. Los suelos con Cu < 3 se consideran muy uniformes; aun las arenas naturales muy uniformes rara vez se presentan Cu > 2.

3.- Coeficiente de curvatura (C ¿¿c)¿ : Se define el coeficiente de curvatura del suelo con la expresión:

C c=D302

D 60×D10

Donde:D30 = Diámetro correspondiente al 30 % de finos en la curva de distribución granulométrica.

B.- PESO ESPECÍFICO DE SÓLIDOS O DENSIDAD ABSOLUTA DE SÓLIDOS:

DEFINICIÓN: Se define como la relación del peso de la muestra seca de suelo (partículas solidas), al peso del volumen igual al de agua destilada considerando un mismo volumen, ambos valores tomados a una temperatura determinada.

El peso específico de sólidos de suelo viene expresado por la siguiente fórmula:

γ s=A

A+B−Cγ 0

=A×γ0A+B−C

Donde:A: Peso de la muestra seca de suelo (por ejemplo 100gr).B: Peso de la fiola llena de agua destilada hasta 500 cm3.C: Peso de la fiola con muestra de suelo (100 gr.) y completado con agua destilada hasta 500 cm3.γ 0= Peso específico del agua destilada, cuyo valor en el sistema internacional es:γ 0=1000kgr . /m

3 , en el sistema inglés: γ 0=62.4 lb / pie3

En el sistema CGS: γ 0=1 gr ./cm3

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C.- CONTENIDO DE HUMEDAD O CONTENIDO DE AGUA DEL SUELO (ω):Esta dada por la relación entre el peso del agua contenido en el mismo y el peso de la muestra sólida; se puede expresar como un porcentaje:

ω (%)=ww

w s

×100=PMH−PMSPMS

×100

Donde:PMH= Peso de la muestra húmeda.PMS = Peso de la muestra húmeda.

D.-CONSISTENCIA DEL SUELO:A principios de 1900, un científico sueco, Albert Mauritz Atteberg, desarrollo un método para describir la consistencia de los suelos de grano fino con contenidos de agua variables. Dependiendo del contenido de agua, la naturaleza del comportamiento del suelo lo clasificó en cuatro estados básicos, denominados sólidos, semisólidos, plástico y líquido.

D.1. LÍMITE LÍQUIDO (LL):

Para determinar el límite líquido se utiliza un dispositivo denominado Copa de Casagrande, que consiste en una copa de bronce y una base de hule duro. La copa de bronce se deja caer sobre la base por una leva operada por una manivela.Se determina conociendo 4 ó 5 contenidos de agua diferentes en su vecindad, con los correspondientes números de golpes y trazando la curva de Contenido de agua- Núm. de golpes. Para graficar esta curva se usa papel semilogarítmico con los contenidos de agua o humedad en escala aritmética o natural y el número de golpes en escala logarítmica.

La ordenada de esa curva correspondiente a la abscisa de 25 golpes es el contenido de agua en porcentaje correspondiente al límite líquido. Casagrande, concluyó que cada golpe corresponde a una resistencia cortante del suelo de aproximadamente 1gr/cm3 (=0.1Kn/m2). Entonces, el LL de un suelo de grano fino da el contenido de agua para el cual la resistencia cortante del suelo es aproximadamente de 25gr/cm3 (=2.5Kn/m2).

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Sólido

Líquido

Plástico

Semisólido

LÍMITE DE

CONTRACCIÓN(SL

)

LÍMITE PLÁSTICO(LP)

LÍMITE

LÍQUIDO(LL

)

Contenido de Agua

Creciente

LÍMITES DE ATTERGERG

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Análisis Granulométrico según SUCS

D.2. LÍMITE PLÁSTICO (LP):Se define como el contenido de agua, en porcentaje, con el cual el suelo, al ser enrollado en rollitos de 3.2mm (1/2’’) de diámetro, se desmorona. El límite plástico es el límite inferior de la etapa plástica del suelo. Su valor se lo calculará como el promedio del Nº de humedades registradas, lo recomendado es de tres veces.

ÍNDICE DE PLASTICIDAD (IP):Se define como la diferencia entre el límite líquido y el límite plástico.

IP=¿−LP

V. EQUIPO A UTILIZAR:

Para la presente práctica de laboratorio hicimos el uso de los siguientes materiales y equipos:

Juego de mallas o tamices: 1/4”, N°4, N°10, N°20, N°30, N°40, N°60, N °100 y N°200.

Una estufa u horno, a una temperatura de 105°C 5°C. Muestra de suelo (aproximadamente 4.5 Kg). Balanza electrónica con aproximación de 5 gr. Comba. Agua de caño. Copa de Casagrande Un acanalador o ranurador. Mortero y pilón. Papel. Espátula. Depósitos, recipientes o taras vacías.

VI. PROCEDIMIENTO DE ENSAYO:

Análisis por Cribado o por Mallas :

Para ello primero pesamos la muestra de suelo en estado natural, seguidamente secamos la muestra de suelo en la estufa a una temperatura de 105oC±5oC durante 24 horas aproximadamente, luego, los grumos de la muestra de suelo se somete a un proceso de chancamiento hasta obtener partículas sueltas que puedan ser pasados por las mallas, pesamos esta muestra seca triturada. Seguidamente cernimos esta muestra de suelo en forma descendente en función a las aberturas de cada malla utilizada (desde el mayor al menor diámetro, siendo menor el tamiz Nº 200), y finalmente obtenemos el peso retenido en cada una de las mallas.

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Balanza

Algunas mallas utilizadas

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Análisis Granulométrico según SUCS

Datos obtenidos en laboratorio:

Para este ensayo tomamos cuatro muestras del mismo suelo cuyos datos obtenidos son:

PESO DE LA MUESTRA HUMEDA O PESO DE LA MUESTRA DE SUELO EN ESTADO NATURAL (PMH):

PESO DE LA MUESTRA HUMEDA + TARA(Kg)

PESO DE LA TARA(Kg)

(PMH)1 + T1=1.315 0.075(PMH)2 +T2=1.390 0.075(PMH)3 +T3=1.245 0.090(PMH)4 +T4=1.310 0.075

PESO DE LA MUESTRA SECA O DESPUES DE SACADA DE LA ESTUFA(PMS):

PESO DE LA MUESTRA SECA + TARA(Kg)(PMS)1 + T1 = 1.155(PMS)2 +T2 = 1.230(PMS)3 +T3 = 1.090(PMS)4 +T4 = 1.160

TARA (T): Cualquier depósito vacío.

PESO SECO DESPUÉS DE SER TRITURADO:Este peso lo utilizamos como base para el análisis granulométrico ya que este peso ha variado con respecto al anterior por motivo de que parte de la muestra se ha perdido en el proceso de chancamiento de dicho material y cuyos datos son:

PESO DE LA MUESTRA SECA + TARA(Kg)(PMS)1 + T1 = 1.140(PMS)2 +T2 = 1.220(PMS)3 +T3 = 1.085(PMS)4 +T4 = 1.065

Unimos los cuatro pesos de muestras secas trituradas, obteniendo:

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Análisis Granulométrico según SUCS

(PMS)TOTAL=(PMS)1+(PMS )2+(PMS)3+(PMS )4

(PMS)TOTAL=1.065Kg+1.145Kg+0.995Kg+0.990Kg=4.195Kg

⇒(PMS)TOTAL=4.195K g=4195 gr .….Cantidad con el que realizaremos el Análisis por Cribado o por Mallas, obteniendo los siguientes datos:

Malla o Tamiz Peso retenido(kg)1/4 ´´ 0.025Nº 4 0.070

Nº 10 0.925Nº20 0.580Nº 30 0.155Nº 40 0.125Nº 60 0.400

Nº 100 0.925Nº 200 0.435

Cazoleta Base 0.550

Peso Específico de Sólidos o Densidad Absoluta de Sólidos:

Primeramente de la muestra seca de suelo obtenida por análisis por cribado tomamos un peso representativo por ejemplo 100gr. u otro peso, obteniendo el dato A. Luego llenamos la fiola con agua destilada hasta 500 cm3 y lo pesamos, obteniendo el dato B. Seguidamente vaciamos un poco de agua de la fiola y agregamos los 100 gr. de muestra seca de suelo a dicha fiola y echamos el agua destilada hasta completar los 500 cm 3, luego el conjunto es sometida a la bomba de vacíos y finalmente lo pesamos, obteniendo el dato (C).Para este análisis utilicemos en lugar de agua destilada, agua de caño.

Datos obtenidos en laboratorio:

Peso de la muestra seca de suelo

Peso de la fiola

Peso fiola más agua de caño hasta

500 cm3

Peso fiola más agua destilada más muestra de suelo hasta

500 cm3.86 gr. 0.178 kg 0.675 kg 0.725 Kg.

De donde:

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Análisis Granulométrico según SUCS

A B C γω86 gr 675 gr 725 gr 1gr /cm3

Contenido de Humedad o Contenido de Agua del Suelo (ω):

Para ello primero pesamos la muestra de suelo húmeda o en estado natural y luego lo ponemos a secar en la estufa a 105oC±5oC durante 24 horas y finalmente pesamos la muestra seca o después de sacada de la estufa. Cuyos datos obtuvimos.

Peso de la muestra húmeda (PMH):

(PMH )TOTAL=(PMH )1+(PMH )2+¿¿

(PMH )TOTAL=1.240Kg+1.315Kg+1.150Kg+1.235Kg=4.940Kg

⇒(PMH)TOTAL=4.940K g=4940gr….Cantidad con el que calcularemos el contenido de humedad del suelo.

Peso de la muestra seca (PMS):

(PMS)TOTAL=(PMS)1+(PMS )2+(PMS)3+(PMS )4

(PMS)TOTAL=1.080Kg+1.155Kg+1.000Kg+1.085Kg=4.320Kg

⇒(PMS)TOTAL=4.320K g=4320 gr .…. Cantidad con el que calcularemos el contenido de humedad del suelo.

Resumiendo se tiene el siguiente cuadro de datos:

PESO DE LA MUESTRA HÚMEDA

PESO DE LA MUESTRA SECA

4940 gr . 4320 gr .

CONSISTENCIA DEL SUELO:Aquí daremos el procedimiento para realizar la prueba del límite líquido y el límite plástico:

A) LÍMITE LÍQUIDO (LL):Primeramente batimos en el mortero una muestra representativa de suelo y agua que pasó la malla Nº 40 hasta convertirlo moldeable; luego, calibramos la copa de Casagrande y colocamos la pasta sobre ella (Fig. A), con la espátula enrasamos a

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Análisis Granulométrico según SUCS

nivel la pasta. Seguidamente, se corta una ranura en el centro de la pasta de suelo, usando el acanalador o ranurador (Fig. C). Luego, giramos la manivela levantando y dejando caer la copa con una frecuencia de dos golpes por segundo, desde una altura de 10mm varias veces hasta que las dos partes de la pasta de suelo se unan (Fig. D) y anotamos el número de golpes, seguidamente tomamos una porción de la pasta del centro de la copa colocándolo en una tara y lo pesamos; luego colocamos a la estufa a 105oC±5oC durante 24 horas y finalmente pesamos la muestra seca, previamente lavamos y secamos la copa y el ranurador para volver hacer el mismo procedimiento unas cuatro veces más, ya que lo recomendado es de 4 a 5 veces.

Datos obtenidos en laboratorio para el límite líquido:

Nº de Golpes 13 20 23 30 43

Peso del Suelo Húmedo + Tara

(gr)

44.1 43.0 38.6 46.9 43.6

Peso del Suelo Seco + Tara (gr) 41.5 39.9 36.3 43.5 40.7

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Copa de Casagrande:

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Análisis Granulométrico según SUCS

Tara(gr) 29.8 24.8 25.0 25.9 25.4

Resumiendo los datos se tiene:

Nº de Golpes 13 20 23 30 43

Peso del Suelo Húmedo (gr) 14.

3

18.2 13.

6

21.0 18.2

Peso del Suelo Seco (gr) 11.

7

15.1 11.

3

17.6 15.3

B) LÍMITE PLÁSTICO (LP):Primeramente batimos en el mortero una muestra representativa de suelo y agua que pasó la malla Nº 40 hasta convertirlo moldeable, luego colocamos sobre un vidrio una pequeña porción de la pasta de suelo, amasamos la pasta entre las manos y luego hacemos rodar con la palma de la mano hasta conformar un cilindro elíptico solo con el peso de mano; cuando el cilindro alcance un diámetro de aproximadamente 3 mm, doblamos, amasamos nuevamente y volvemos a conformar el cilindro; repetimos la operación hasta que el cilindro se disgregue o desmorone al llegar a un diámetro de aproximadamente 3 mm y no podamos reamasarlo ni reconstruilo; seguidamente lo pesamos y colocamos a la estufa a 105oC±5oC durante 24 horas y finalmente pesamos la muestra seca. Así vamos haciendo el mismo procedimiento unas dos veces más, ya que lo recomendado es de 3 veces. Entonces, el límite plástico será el promedio de las tres humedades registradas.

Datos obtenidos en laboratorio para el límite Plástico:

Peso del Suelo Húmedo (gr) 34.2 37.

2

31.4

Peso del Suelo Seco (gr) 33.4 36.

4

30.6

Tara(gr) 25.0 30.

2

25.0

Resumiendo los datos se tiene:

Peso del Suelo Húmedo (gr) 9.2 7.

0

6.4

Peso del Suelo Seco (gr) 8.4 6.

2

5.6

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Análisis Granulométrico según SUCS

CÁLCULOS:

CÁLCULO DE ANÁLISIS POR CRIBADO O POR MALLAS:

Peso de la muestra seca de suelo: 4 195gr.

Malla o Tamiz Abertura (mm) Peso retenido (gr.)

% Retenido % Acumulado

% Que Pasa

1/4'' 6.75 25.0 0.596 0.596 99.404Nº 4 4.75 70.0 16.69 2.265 97.735

Nº 10 2.00 925.0 22.050 24.315 75.685Nº 20 0.85 580.0 13.826 38.141 61.859Nº 30 0.600 155.0 36.95 41.836 58.164Nº 40 0.425 125.0 2.980 44.815 55.185Nº 60 0.250 400.0 95.35 54.350 45.650

Nº 100 0.150 925.0 22.050 76.400 23.600Nº 200 0.075 435.0 10.369 86.770 13.230

Cazoleta o Base

- 550.0 13.111 99.881 0.119

1. Curva de distribución granulométrica:

La gráfica de esta curva lo obtendremos en un papel semilogarítmico así como en el programa computacional Excel:

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0.010 0.100 1.000 10.000 0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

CURVA DE DISTRIBUCION GRANULOMETRICA

ABERTURA DE TAMICES (mm)

PO

RC

EN

TA

JE Q

UE

PA

SA

(%

)

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Análisis Granulométrico según SUCS

2. CÁLCULO DEL TAMAÑO EFECTIVO, COEFICIENTE DE UNIFORMIDAD Y COEFICIENTE DE CURVATURA: Con la gráfica obtenida anteriormente determinaremos los tres parámetros de la muestra de suelo: Diámetro efectivo, Coeficiente de uniformidad y el Coeficiente de curvatura.

5.1.- Diámetro efectivo (D¿¿10)¿:

⇒D10=0.061mm

5.2.-Coeficiente de uniformidad (C ¿¿u)¿ :

Cu=D60D10

D60=0.740mm D10=0.061mm

⇒Cu=0.740mm0.061mm

⇒Cu=12.1315.3.-Coeficiente de curvatura (C ¿¿c)¿ :

C c=D302

D 60×D10 D60=0.740mm D30=0.178mm D10=0.061mm

C c=(0.178mm )2

0.740mm×0.061mm

⇒C c=0.702

CÁLCULO DEL PESO ESPECÍFICO DE SÓLIDOS O DENSIDAD ABSOLUTA DE SÓLIDOS:

Si:A B C γω

86 gr 675 gr 725 gr 1gr /cm3

Reemplazando en la fórmula se tiene:

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Análisis Granulométrico según SUCS

γ s=A×γωA+B−C

= 86 gr .×1gr ./cm3

86 gr+675 gr−725 gr=2.389gr /cm3

Peso Específico de Sólidos del suelo será: ⇒ γ s=2389kg /m3

CÁLCULO DEL CONTENIDO DE HUMEDAD O CONTENIDO DE AGUA(ω):

Si:

PESO DE LA MUESTRA HÚMEDA

PESO DE LA MUESTRA SECA

4940 gr . 4320 gr .

Reemplazando en la fórmula se tiene:

ω=PMH−PMSPMS

×100=4940gr−4320 gr4320 gr

×100= 620 gr4320 gr

×100=14.352%

Contenido de humedad del suelo: ⇒ω=14.352%

CÁLCULO DE LA CONSISTENCIA DEL SUELO:

A.- LÍMITE LÍQUIDO (LL):Con la tabla de datos:

Nº de Golpes 13 20 23 30 43

Peso del Suelo Húmedo (gr) 14.

3

18.2 13.

6

21.0 18.2

Peso del Suelo Seco (gr) 11.

7

15.1 11.

3

17.6 15.3

Calculamos la el contenido de humedad para cada número de golpes:

Para 13 golpes:

ω=( 14.3−11.711.7 )×100=22.22%

Para 20 golpes:

ω=( 18.20−15.115.1 )×100=20.53%UNC-Ingeniería Civil. 13

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Análisis Granulométrico según SUCS

Para 23 golpes:

ω=( 13.6−11.311.3 )×100=20.35% Para 30 golpes:

ω=( 21.0−17.617.6 )×100=19.32%

Para 43 golpes:

ω=( 18.2−15.315.3 )×100=18.95%RESUMIENDO SE TIENE:

Nº de Golpes 13 20 23 30 43

Contenido de Humedad (ω (%)) 22.22 20.5

3

20.35 19.32 18.95

Graficamos estos datos en papel semilogarítmico de donde la ordenada de esa curva correspondiente a la abscisa de 25 golpes es el contenido de humedad en porcentaje correspondiente al límite líquido:

¿=20.08%

B.- LÍMITE PLÁSTICO (LP):De la tabla de datos:

Peso del Suelo Húmedo (gr) 9.2 7.

0

6.4

Peso del Suelo Seco (gr) 8.4 6.

2

5.6

Calculamos el contenido de humedad para los tres ensayos:

ω1=( 9.2−8.48.4 )×100=9.52%ω2=( 7.0−6.26.2 )×100=12.90%ω3=( 6.4−5.65.6 )×100=14.29%

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Análisis Granulométrico según SUCS

Entonces el LP será el promedio de las tres humedades:

ω=ω1+ω2+ω3

3=9.52%+12.90%+14.29%

3=12.24%

Luego el límite plástico será: ⇒LP=12.24%

CÁLCULO DEL ÍNDICE DE PLASTICIDAD (IP): Reemplazando en la fórmula :IP=¿−LP

Se tiene:IP=20.08%−12.24%

⇒ IP=7.84%

CÁLCULO DEL ÍNDICE DE CONSISITENCIA (IC): Reemplazando en la fórmula :

IC=¿−ωIP

IC=20.08−14.3527.84

=0.731

⇒ IC=0.731

CLASIFICACIÓN DEL SUELO SEGÚN SUCS:

Pasa la malla Nº 200: 13.23% < 50% Entonces, pertenece al grupo de suelo granular cuyo porcentaje es: 100% - 13.23%

SueloGranular=86.77%

Pasa la malla Nº 4: 97.735% > 50%

Entonces, es un suelo granular arenoso, cuyo porcentaje de arena es:

Arena=(%que pasalamalla Nº 4 )−(%que pasalamalla Nº 200)

Arena=97.735%−13.23%=84.505%

Arena=84.505%

La cual se divide en gruesa y fina:

Arena gruesa=(% que pasalamalla Nº 4 )−(%que pasalamalla Nº 40)

Arena gruesa=97.735%−55.185%=42.55%

Arena gruesa=42.55%

Arena fina=(% que pasalamalla Nº 40 )−(%que pasalamalla Nº 200)

Arena fina=55.185%−13.23%=41.955%

Arena fina=41.955%

Contenido de grava en porcentaje:

Grava=100%− (%que pasalamalla Nº 4 )=100%−97.735%

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Análisis Granulométrico según SUCS

Grava=2.265%

Contenido de finos en porcentaje:

finos=%que pasalamalla Nº200

finos=13.23%

Cu=12.131 está entre [5,15 ], entonces es un suelo de uniformidad media.

En la carta de Plasticidad y de acuerdo al cuadro anterior según S.U.C.S.:

Línea A=0.73 (¿−20 )=0.73 (20.08−20 )=0.058 Como : IP=7.84% ; ¿=20.08% Entonces, el suelo está sobre la Línea “A” y como el IP=7.84% < 50% clasificándose el suelo como un CL (arcilla de baja plasticidad); seguidamente como el porcentaje de grava es 2.265% < 15% es un suelo granular de tipo: SC (arena arcillosa) de baja plasticidad.

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Análisis Granulométrico según SUCS

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Análisis Granulométrico según SUCS

De acuerdo al cuadro anterior, clasificación S.U.C.S., para la muestra de suelo

analizado en laboratorio será:

Grupo GRANULAR de tipo SC de baja plasticidad, es decir:

El suelo granular está constituido por arena arcillosa de baja plasticidad de

uniformidad media, mezclada con 42.55% de arena gruesa, 41.955% de arena

fina, 13.23% de finos, 2.265% de grava de tamaño máximo 3/8´´y tamaño

máximo nominal 1/4´´.

Valoración del suelo según S.U.C.S.:

Valor como cimentaciones Apoyo de bueno a pobre, tiene un riesgo de asiento bajo.

Valor como sub base: Pobre

Valor como base: No conveniente

Compresibilidad y expansión Ligera a media.

Características de drenaje: Pobre a prácticamente impermeable.

Valor como terraplenes: Medianamente estable, se emplea en núcleos impermeables

para control de la corriente a través de las estructuras.

Modificación de resistencia por cambios de humedad: Baja a media.

Compactabilidad: Buena a media

CLASIFICACIÓN DEL SUELO SEGÚN A.A.S.H.T.O:

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Análisis Granulométrico según SUCS

Pasa la malla Nº 200: 13.23% < 35%

Entonces, pertenece al grupo de suelo granular cuyo porcentaje es: 100% - 13.23%

SueloGranular=86.77%

Pasa la malla Nº 10: 75.685% > 50%, entonces es un suelo granular arenoso.

Pasa la malla Nº 40: 55.185% > 50%, entonces contiene más arena fina que gruesa.

Contenido de grava en porcentaje:

Grava=100%− (%que pasalamalla Nº10 )=100%−75.685%

Grava=24.315%

Contenido de arena en porcentaje:

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CUADRO DE CLASIFICACIÓN A.A.S.H.T.O

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Análisis Granulométrico según SUCS

Arena=(%que pasalamalla Nº 10 )−(%que pasalamalla Nº200)Arena=75.685%−13.23%=62.455%

Arena=62.455%

La cual se divide en gruesa y fina:

Arena gruesa=(% que pasalamalla Nº 10 )−(%que pasalamalla Nº 40)

Arena gruesa=75.685%−55.185%=42.55%

Arena gruesa=20.5%

Arena fina=(% que pasalamalla Nº 40 )−(%que pasalamalla Nº 200)

Arena fina=55.185%−13.23%=41.955%

Arena fina=41.955%

Contenido de finos en porcentaje:

finos=%que pasalamalla Nº200

finos=13.23%

Índice grupo:

GI=(F−35 ) [0.2+0.005(¿−40)]+0.01 (F−15 )(IP−10)

Donde:

F = % que pasa la malla Nº 200, (F−35 )∧ (F−15 ) límites entre [0,40 ]

LL = Límite Líquido, (¿−40 ) límites entre [0,20 ]

IP = índice de Plasticidad, ( IP−10 ) límitesentre [0,20 ]Reemplazando en la fórmula se tiene:

GI=(13.23−35 ) [0.2+0.005 (20.08−40)]+0.01 (13.23−15 )(7.84−10)

GI=−2.147

Como es negativo según las normas A.A.S.H.T.O:

GI=0

Finalmente según el cuadro de clasificación A.A.S.H.T.O. para el suelo será:

Suelo granular de tipo: A-2 y subgrupo: A-2-4(0)

Es decir, suelo granular constituido por grava y arena arcillosa, mezclada con

20.5 % de arena gruesa, 41.955 % de arena fina, 13.23 % de finos, 24.315% de

grava de tamaño máximo 3/8´´y tamaño máximo nominal 1/4´´.

Valoración del suelo según A.A.S.H.T.O.:

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Análisis Granulométrico según SUCS

Valor como base: Regular a Excelente.

Valor como sub base: Regular a Excelente.

Capilaridad: Baja a mediana

Permeabilidad: Baja a mediana

Valor como terraplenes: Regular a bueno.

Fallos que presenta el terreno: Se reblandece cuando llueve. En tiempo seco se vuelve sucio y

polvoriento.

VII. CONCLUSIONES:

Con el desarrollo de esta práctica pudimos conocer la composición granulométrica de nuestro suelo por el método de cribado o mallas. Llegamos a obtener un diámetro efectivo de 0.061mm. Llegamos a obtener un coeficiente de uniformidad de 12.131, lo que significa que es un suelo de uniformidad media. Llegamos a obtener un coeficiente de curvatura de 0.702, lo que significa que es un suelo gradado. Obtuvimos el contenido de humedad: ω=14.352% Peso Específico de sólidos: γ s=2389kg/m

3

Límite Líquido obtenido: ¿=20.08% Límite Plástico obtenido:LP=12.24% Índice de Plasticidad obtenido: IP=7.84% Clasificación del suelo:

De acuerdo al cuadro de clasificación S.U.C.S.:

Suelo granular, constituido por arena arcillosa de baja plasticidad de

uniformidad media, mezclada con 42.55% de arena gruesa, 41.955% de arena

fina, 13.23% de finos, 2.265% de grava de tamaño máximo 3/8´´y tamaño

máximo nominal 1/4´´.

De acuerdo al cuadro de clasificación A.A.S.H.T.O. :

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Análisis Granulométrico según SUCS

Suelo granular de tipo: A-2 y subgrupo: A-2-4(0)

Es decir, suelo granular constituido por grava y arena arcillosa, mezclada con

20.5 % de arena gruesa, 41.955 % de arena fina, 13.23 % de finos, 24.315% de

grava de tamaño máximo 3/8´´y tamaño máximo nominal 1/4´´.

VIII. RECOMENDACIONES:

En el laboratorio hubo una temperatura aproximada de 27OC, siendo lo recomendado 21OC, produciéndose un error en el cálculo del peso específico de sólidos, ya que este valor varía con la temperatura. También varía la temperatura en la determinación de el límite líquido y plástico.

Utilicemos agua de caño por lo que hubo error en el cálculo del peso específico de sólidos.

La balanza debe ser calibrada adecuadamente a la hora de pesar las muestras de suelo, pudiendo ser un error los cálculos por la aproximación de la balanza en 5gr.

Zarandear bien la muestra.

Cepillar el tamiz después de zarandear para obtener el porcentaje retenido de

muestra más exacto.

Ser exacto en todas las mediciones de peso tanto de tamices y de la muestra.

Para el límite plástico, los rollitos que se hacen deben hacerse con cuidado sin ejercer

mucha fuerza con la palma de la mano ya que variaría la humedad.

Para el límite líquido, levantar con cuidado la porción de la pasta de suelo contenido

en la Copa y apresurarse a pesar, ya que variaría mucho el contenido de humedad si

nos demoramos.

IX. BIBLIOGRAFIA:

LIBRO CONSULTADO:

“FUNDAMENTOS DE MECÁNICA DE SUELOS”, Juárez Badillo.

Separatas de clase.

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