MECANICA DE SUELOS LABORATORIO 1 “Clasificación de suelos”
Alcaino Integrantes: Alex Alcaino Nelly Olate Gabriel Vivero
Feca de entrega: 26/10/ 2016 !rofesor: Mauro oblete !reire A"udante: "al#o $nri%ue !ernan#e& #ru$o: 11
%ndice
Intro#ucci'n(((((((((((((((((((((((((((((((((1 Ob)etivo*((((((((((((((((((((((((((((((((((+2 roce#i,iento(((((((((((((((((((((((((((((((2- . Re*ulta#o* ((((((((((((((((((((((((((((((((+-12 Anli*i* #e re*ulta#o*((((((((((((((((((((((((((((+ 1 Bibliora34a(((((((((((((((((((((((((((((((((+15
&' Introducción
$l e*tu#io #e ,ecnica #e *uelo* e* #e vital i,ortancia ara la 3or,aci'n ro3e*ional #el ineniero civil7 ya %ue e* una ciencia %ue e*tu#ia el co,orta,iento #el *uelo *o,eti#o a #i3erente* *olicitacione*+ $* #e *u,a i,ortancia a la 8ora #e co,en&ar a royectar una obra #e inenier4a civil7 ya %ue el e*tu#io #el *uelo e* el %ue #eter,inar la* con#icione* y caracter4*tica* #el *uelo7 y *i e* conveniente o no co,en&ar una con*trucci'n en al9n terreno+ $* #e i,ortancia reali&ar en*ayo* en *itu y en el laboratorio ara ver la* roie#a#e* #el *uelo en el cual *e va a traba)ar+ $n e*te in3or,e *e #ar a conocer la reali&aci'n #e en*ayo* en laboratorio7 lo* cuale* *e #e*cribirn ,* a#elante+ Aluno* #e lo* en*ayo* %ue *on nece*ario* a la 8ora #e 8acer un e*tu#io #e *uelo* *on7 el en*ayo #e ranulo,etr4a ara o#er cla*i3icar el *uelo *e9n el ta,a:o #e *u* art4cula*7 lo* l4,ite* #e Atterber %ue #eter,inarn la la*tici#a# #el *uelo7 el conteni#o #e 8u,e#a#7 lo* cuale* *on i,ortante* a la 8ora #e cla*i3icar un *uelo y el en*ayo ara #eter,inar la rave#a# e*eci3ica #el *uelo a e*tu#iar+ La reali&aci'n y roce#i,iento* #e lo* en*ayo* *ern #e*arrolla#o* y exlica#o* #etalla#a,ente en el #e*arrollo #el re*ente in3or,e7 en el cual *e anali&aran lo* #ato* entrea#o* or el ro3e*or obtenien#o una 'ti,a co,ren*i'n *obre el te,a inve*tia#o+
(' O)*eti+os •
;eter,inar lo* l4,ite* #e Atterber en una ,ue*tra #e *uelo 3ino+
• •
Reali&ar anli*i* ranulo,
,' !-OCEDIMIEN.O ,'& Ensa"o !ara deter/inar #ra+edad Es$ec0fica' ara #eter,inar la Grave#a# e*ec43ica #el *uelo utili&are,o* el roce#i,iento ara un *uelo %ue a*a *obre ,alla N= 5 A>TM *e9n Nc8 1?2 O3+.0+
Materiales:
icn',etro con caaci#a# volu,
!rocedi/iento 1+ To,ar una ,ue*tra #e *uelo #e aroxi,a#a,ente 12 + 2+ ;e)ar el *uelo en una ban#e)a + Mac8acar el *uelo con ,artillo #e o,a 5+ To,ar una ,ue*tra rere*entativa #e aroxi,a#a,ente ?00 ra,o* y a*arla or la ,alla N= 5+ ?+ >ecar el *uelo or 25 8ora* en 8orno #e 110 = C 6+ Traba)ar con icn',etro N= 1 y anotar *u* #ato* D*u e*o y volu,enE+ F+ Verter co,o ,4ni,o ?0 ra,o* #e *uelo *eco en el icn',etro a utili&ar+ .+ Verte aua 2 c, or enci,a #el *uelo+ + Llevar el icn',etro a la bo,ba #e vac4o ara extraer el aire7 or 1? ,inuto*+ D$l icn',etro #ebe aitar*e *uave,ente ara ayu#ar a la re,oci'n #e aireE+ 10+ Rellenar con aua 8a*ta la ,arca #el icn',etro+ 11+ e*ar el icn',etro D" icn',etro aua *ueloE+
12+ To,ar la te,eratura #el aua #entro #el icn',etro+ 1+ ;eter,inar el G* con lo* #ato* obteni#o*+
,'( An1lisis #ranulo/2trico Materiales: Balan&a #ebe *er leible 8a*ta 0+1 y una reci*i'n #el 0+1H Ta,ice*+ Aita#or #e ta,ice* ,ecnico+ @orno #e 110=C Reciiente+
!rocedi/iento 1+ >e Cuartea lo* ? #e *uelo obtenien#o una ,ue*tra+ 2+ >e e*a el reciiente inicial,ente *in la ,ue*tra #e *uelo y lueo con ella+ + >e lleva la ,ue*tra anterior,ente e*a#a al 8orno #e 110=C #e)n#ola *ecar 25 8ora*+ 5+ >e e*a la ,ue*tra ya *eca#a en 8orno+ ?+ >e lava la ,ue*tra ara eli,inar to#o $l ,aterial 3ino7 utili&an#o el ta,i& N= 200 co,o 3iltro+ 6+ >e vuelve a llevar la ,ue*tra al 8orno A 110 C or 25 8ora*+ F+ >e vierte la ,ue*tra *obre lo* ta,ice*7 Jue #eben e*tar or#ena#o* ;ecreciente,ente #e*#e la ,alla N= 5 @a*ta la ,alla N= 200+ Figura 1: Juegos de Tamices. (Fuente: foto tomada por integrante del grupo)
.+ Aitar el )ueo #e ta,ice* en 3or,a ,anual o con el e%uio #e vibra#o+ + e*ar y rei*trar la ,a*a #e *uelo %ue %ue#a reteni#a en ca#a ta,i&+
,', L0/ites de Atte/)erg ++1 Li/ite L03uido
Materiales: -
Balan&a Cuc8ara #e Ca*a Gran#e laca #e Vi#rio Ranura#or
- $*tula 8o)a 3lexible - @orno 110 C - Reciiente* 8er,
!rocedi/iento: 1+ >e to,a una ,ue*tra #e *uelo y *e a*a or la ,alla N= 200+ 2+ >e #e)a *ecar la ,ue*tra or 25 8ora* en el 8orno #e 60= C+ + >e 8u,ecta la ,ue*tra #urante 25 8ora*+ 5+ >e to,an uno* 200 ra,o* aroxi,a#a,ente #e la ,ue*tra 3or,an#o una ,a*a co,o una la*tilina7 con el 3in #e %ue e*ta no *e *ierre ante* #e lo* 2? ole*+
?+ >e #e)a el ,aterial en la cuc8ara #e ca*a Gran#e alanan#o la *uer3icie con la $*tula
6+ >e *eara la ,ue*tra *i,
Figura 3: Se utiliza ranurador para separar la muestra. (Fuente: foto Figura 2: Se enrasa la tomada por integrante del grupo) muestra. (Fuente: foto tomada
F+ >e co,ien&a a olear la cuc8ara #o* vece* or *eun#o7 8a*ta %ue la ranura *e cierre Dco,o *e ,ue*tra en la 3iura 5E
Figura 4: >e ro#uce el cierre #e la ranura D!uenteK 3oto to,a#a or interante #el ruoE
.+ >e e*a la ,ue*tra y *e lleva al 8orno 110=c ara al #4a *iuiente nueva,ente e*ar y a*4 obtener *u 8u,e#a#+
Figura 5: >e e*a ,ue*tra obteni#a+ D!uenteK 3oto to,a#a or interante #el ruoE+
,','( Li/ite !l1stico Materiale*K -
laca #e Vi#rio Reciiente* 8er,
!rocedi/iento 1E >e extrae un tro&o #e la ,ue*tra #el en*ayo #e ca*a ran#e+ 2E >e a,a*a 8a*ta 3or,ar una elota e%ue:a %ue *e 8ace ro#ar en la l,ina #e vi#rio 8a*ta 3or,ar varilla* cil4n#rica* #e ,,+
E Al ,o,ento en %ue la varilla #e ,, *e %uebra)a *e roce#e a e*ar la varilla en un reciiente 8er,
Figura 6: varilla* #e ,,+ D!uenteK 3oto to,a#a interante #el ruoE
or
5E >e *eca en el 8orno #e 110=C or 25 8ora*+ ?E >e e*an la* varilla* cil4n#rica* *eca* con el 3in #e obtener *u 8u,e#a#+
Figura 7: balan&a #on#e *e e*an la* ,ue*tra* obteni#a*+ D!uenteK 3oto to,a#a or interante #el ruoE
,'4 $n*ayo #e Ca4#a #e Cono+ $*te en*ayo *irve ara #eter,inar el l4,ite l4%ui#o or ,e#io #e un cono %ue e*a F? r*7 el cual enetra en la ,ue*tra+ $l l4,ite l4%ui#o #el *uelo *e #eter,ina co,o la 8u,e#a# %ue o*ee la ,ue*tra cuan#o el cono enetra 10 ,,+ ara evitar e3ecto* #in,ico*7 la ca4#a #el cono *e 3rena a*a#o lo* 10 *eun#o #e*#e el co,ien&o #el en*ayo+
$*te en*ayo *e reali&a con el *uelo a #i3erente* 8u,e#a#e* obtenien#o varia#a* enetracione*7 interolan#o ara el valor #e 10 ,,+ Ta,bi
!iura . Gra3ico ara #eter,inar li,ite li%ui#o con un unto+
$*te en*ayo 3acilita la #eter,inaci'n #el l4,ite li%ui#o en *uelo* oco latico*+ Procedimiento: 1E Llenar el enva*e #irecta,ente #e*#e la ,ue*tra #e *uelo
2E enra*ar el enva*e
E o*icionar la ,ue*tra ba)o el cono
5E *oltar el cono #urante 10 *eun#o
?E ,e#ir la enetraci'n en el *uelo 6E to,ar una ,ue*tra #el *uelo ara ,e#ir la 8u,e#a# a+ e*ar la ,ue*tra 89,e#a b+ *ecar la ,ue*tra c+ e*ar la ,ue*tra *eca #+ e*ar el enva*e FE ,over la ,ue*tra #e *uelo ara *acar un oco #e 8u,e#a# .E reetir lo* a*o* anteriore* 8a*ta obtener 10 ,, #e enetraci'n con el cono
4' -esultados Anli*i* Granulo,
.a)la &: Datos o)tenidos An1lisis granulo/2trico' Masa de suelo total
863
g
TAMIZ ASTM 1 12! 1! 3%! 3'! o % o 1* o %* o 2** asa o."
abertura (mm) 3"#$ 2$ 1& $ %#"$ 2 *#'$ *#*"$
suelo que pasa [g] 863 8"8#$8 '$$ $'#3& 36"#$6 "8$#'& !63#&' 86#3
peso retenido 3$#" 6$ 3"# &$#&3 ''#6' !"#8" ''#6'
86#3
% retenido parcial
;10 0+0F? ;0 1+F? ;60 1175
Coe3iciente #e uni3or,i#a# DCuEK 1?2 Coe3iciente #e curvatura DCcEK 7?
Li/ite L03uido 8ensa"o Casagrande9: &4,( #ra+edad es$ecifica ; (44 5' An1lisis de -esultados 5'& #ranulo/etr0a' Coeficiente de curvatura.
D30
2
C c = D60∗ D 10 Coeficiente de uniformidad.
1
% ret acum $ 8 3 !! & !$ &
$ !" $' 8 6' 8! &
% que pasa ! &6 88 3 $" 33 !& !
!
!
D60 C u = D10
C u > 4 Grava
C u >6 Arena
D10=Tamaño donde pasael 10 del material. D30=Tamaño donde pasael 30 del material. D60=Tamaño donde pasael 60 del material.
#ranulo/etr0a 120+0
0+0
60+0
< =ue $asa
0+0
0
0+0 0+01
0+1
1
10
100
A)ertura 8//9
!iura .K Curva ranulo,
!or su coeficiente de unifor/idad es )ien graduada a" gran +ariedad de $art0culas con diferentes ta/a>os " la cur+a granulo/2trica es cónca+a' 5'( L0/ites de Atten)erg' W ( )=
W W W S
∗100 IP=¿− LP
W ( )= Humedad de lamuestra. ≪¿ Limite liquidodel suelo . W W = Pesodel contenido deagua. LP = Limite plasticodel suelo . W S = Peso del suelo seco. + Tabla N= 2K ;ato* Obteni#o* ara obtener Li,ite Li%ui#o+ Reciient e 1 2
N ole* 1F 25 0
e*o ca*ula DrE 1271. 117F 117F
"* DrE
"* DrE
" DrE
"H
1F71 1F7. 2675
1? 1?76 2
271 2722 7.
15 1572 157F
?+ Li,ite L4%ui#o PCon lo* #ato* obteni#o* #e reitera#o* en*ayo*7 en lo* cuale* *e varia la 8u,e#a# con %ue *e reali&a el exeri,ento *obre un ,i*,o *uelo7 e* o*ible obtener una *erie #e unto* en un r3ico *e,i-loarit,ico %ue relaciona el nu,ero #e ole* y la 8u,e#a# #el *uelo tal co,o *e ,ue*tra en la 3iura 1+ ;e la l4nea recta #e ,e)or a)u*te a e*to* unto* *e obtiene el li,ite li%ui#o7 co,o la 8u,e#a# a la cual corre*on#en lo* 2? ole* nece*ario* ara %ue la ranura en la ,ue*tra #e *uelo #e*aare&caQ+
!iura K Deter/inación del Li/ite Li3uido $or /edio del N? de gol$es'
Limite Líquido (LL): 14,32
5'4 #ra+edad es$ecifica'
GS =
mS
( mS + ma− m m)∗ ρ
te
*+nde G S : Gravedad especi!ica m S : "asa seca m a : "asa Picn#metro masagua temperatura de ensa$o m m : "asa picnometro mas suelo mas agua m p : Peso pignometro ρte : Densidad del agua a temperatura ensa$o
icn+metro
,
!
-asa Seca (m s)
gr
!
-asa icn+metro -uestra /gua (- m)
gr
'"3
Temperatura de 0nsa1o del 2ontenido (T m)
,2
!8
gr
66$
-asa icn+metro agua temperatura de ensa1o (ma) *ensidad del agua a temperatura ensa1o (4 te)
GS =
100
( 100 + 664 −723 )∗0,99862272
=2,44
gr5cm3
#&&86"" '"
5'5 An1lisis del Suelo Al obtener la curva ranulo,i %uere,o* e*eci3icar %u< tio #e *uelo e* el re#o,inante7 ba*n#ono* en el libro #e ,ecnica #e *uelo* #el ro3e*or !elie Villalobo*7 exi*ten #o* ,C> D*i*te,a uni3ica#o #e cla*i3icaci'n #e *uelo*E o el *i*te,a A>>T@O+ Co,o no #i*one,o* #el #ato #e li,ite l*tico DLE7 no *e ue#e #eter,inar la la*tici#a# #el *uelo y a*4 #eter,inar %u< tio #e *uelo e* %ue re#o,ina exacta,ente+
6' @i)liograf0a •
Nor,a c8ilena o3icial DINNE7 NC81?1F/1o3F Mecnica #e *uelo* l4,ite #e con*i*tencia+ arte 1K #eter,inaci'n #el l4,ite l4%ui#o7 ,ini*terio #e vivien#a y urbani*,o7 15 #e 3ebrero #e 1F+
•
Nor,a c8ilena o3icial DINNE7 Nc826+n2010 Mecnica #e >uelo* - Ta,i&a#o y #eter,inaci'n #e la ranulo,etr4a7 in*tituto nacional #e nor,ali&aci'n INN7 0 #e novie,bre #e 2010+
•
Villalobo*7 !+ D2015E PMecnica #e >uelo*Q7 C>C y LGM7 Conceci'n+