Granulometría De Suelos
janieto7 de Septiembre de 2013
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Presentación
de
3
Introducción
de
6
Procedimientos
de
12
Cálculos
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12
Conclusiones
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24
Bibliografia
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3
Total
de
60
Nota
PONTIFICIA UNIVERSIDAD CATÓLICA DE CHILE
FACULTAD DE INGENIERÍA
ESCUELA DE CONSTRUCCIÓN CIVIL
INFORME DE LABORATORIO N ° 1
“Granulometría de suelos.”
LABORATORIO DE MECÁNICA DE SUELOS
CCL 2280- 4
PROFESOR: Paulina Morgan.
AYUDANTES: Sofía Acuña B.
William Carrasco.
INTEGRANTES
Robinson Candia
Yerko Corvalán
Camilo Lopez
Claudio Villalón
nº Semestre 2003
FECHA
06 de Septiembre del 2012
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2. INTRODUCCIÓN
2.1 Introducción:
En el campo de la construcción es de vital importancia conocer el tipo de suelo en donde se materializaran las fundaciones de la edificación, ya que estas deberán soportan todas las cargas gravitacionales producidas por la construcción, en caso contrario el suelo puede ceder generando así una inestabilidad que podría producir un posible volcamiento de la estructura, un ejemplo de la importancia real que posee el estudio de las propiedades de los estratos donde se desea fundar es la Torre de Pisa, la cual fue fundada en un suelo arcilloso, el cual posee una asentamiento a lo largo del tiempo, este asentamiento se estudia a través de la Teoría de la Consolidación, ya que el asentamiento del suelo se genera a lo largo del tiempo y no de forma instantánea.
En el presente informe se detalla un procedimiento empleado para determinar la granulometría de una muestra de suelo, según lo especificado en el manual de carreteras, este ensayo es fundamental para realizar una correcta clasificación del suelo, ya que a través de él se identifica la porción predominante que existe en la muestra, es decir, determinar si es el árido grueso, (arena o grava) o fino (limo o arcilla) el predominante en la muestra. Una vez obtenidos lo resultados del ensayo se procede a clasificar el suelo, y por medio de esta clasificación se destinan las posibles aplicaciones que posee el estrato.
El ensayo de granulometría consiste básicamente en tamizar una muestra de suelo extraído de algún estrato en particular, para luego determinar a través del tamaño máximo absoluto, la cantidad de mínima de ensayo, esta cantidad se divide en gravas de arenas por medio del tamiz N°4 (4,75 mm), posteriormente se tamizan por separado las gravas en tamices de 30 cm de diámetro con una serie de tamices que son: 3’’; 2,5’’; 2’’; 1,5’’; 1´´; 0,75’’; 0,375’’ y el tamiz N°4. Las arenas se dividen en tamices de 20 cm de diámetro con una serie de: N°10, N°40 y N°200
Finalmente se procede a calcular el porcentaje que pasa en cada tamiz, con estos datos se elabora un gráfico con escala logarítmica en la cual que observa la granulometría del suelo. Con estos datos y mediante el método de clasificación USCS se determino el tipo de suelo al cual correspondía la muestra.
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2.2 Marco teórico:
Definiciones
Arenas: Son todas aquellas partículas en la cual su tamaño es menor a 4,76 mm y mayor a 0,074mm.
Gravas: Son todas aquellas partículas cuyo tamaño máximo es de 80 mm y no inferir a 4,75mm, estas partículas se pueden clasificar mediante una identificación visual debido a su gran tamaño.
Balanza: Instrumento utilizado para la medición masas. Según la norma con aproximación de 0,1 gr para muestras inferiores a 1000 gr y de 1 gr para muestras mayores a 1000 gr.
Tamices: Son tejidos de alambres, con aberturas cuadradas de diferentes tamaños, su forma es circular variando su diámetro de 300 mm a 200 mm según si es utilizado en suelos gruesos o finos, su función principal es dividir la muestra se suelo en sus diferentes tamaños logrando de esta forma obtener la granulometría de la muestra.
Mortero: Martillo de goma utilizado para disgregar los terrones que se encuentran en la muestra sin reducir el tamaño de los granos individualmente.
Tamaño Máximo Absoluto: Tamiz por donde pasa el 100% del material.
Tamaño Máximo Nominal: Tamiz por donde pasa el 90% del material
Sobre Tamaño: Material de mayor tamaño quedando retenido en el tamiz de 80 mm.
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2.3 Alcances del informe:
El presente informe se basa en determinar la granulometría de una muestra de suelo, mediante el método descrito en el manual de carreteras en la sección 8.102.1. El método empleado permite determinar la granulometría de partículas mayores a 0,08 mm de una muestra de suelo, bajo este tamaño se debe utilizar otro método basado en la ley de Stokes denominado método de Boyoucos.
El manual indica las cantidades mínimas de muestras a ensayar las que están directamente relacionadas con el tamaño máximo absoluto.
2.4 Objetivos:
Objetivo General:
Determinar la distribución de tamaños que posee una determinada muestra de suelo e identificar si esta posee partículas de sobre tamaño.
Objetivos Específicos:
Identificar si existen partículas de sobre tamaño en la muestra seleccionada.
Obtener el tamaño máximo absoluto del suelo.
Obtener la cantidad mínima de muestra a ensayar.
Realizar el tamizado de toda la muestra apartando la porción gruesa de la fina.
Proceder a realizar el tamizado de ambas porciones tanto fina como gruesa.
Registrar la masa, de la muestra retenida en cada tamiz.
Registrar la porción de la muestra retenida en el depósito receptor.
Analizar los datos obtenidos
2.5 Breve resumen:
La muestra de suelo seleccionada tenía un tamaño máximo absoluto de 2,5’’, es decir, no tenia partículas de sobre tamaño, siendo de esta forma la cantidad mínima de ensayo de 10 a 40 kg, seleccionando de esta forma una muestra de 20,901 Kg, luego al dividirla en el tamiz N°4 se obtuvo una muestra de árido grueso de 10,065 Kg y 712,8 fue la cantidad seleccionada del cuarteo para realizar el tamizado de la porción fina, el
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porcentaje de perdida que obtuvo de la porción gruesa fue de 0,2% mientras que en la porción fina fue de 0,4%, ambos valores se encontraban dentro de las tolerancias establecidas. Finalmente al aplicar la clasificación por el método USCS se obtuvo que la muestra correspondía a una grava pobremente graduada (GP), ya que no se determinaron los límites de plasticidad y líquido, por ende no se logro determinar el contenido de arcilla o limo ni menos aun las propiedades de estos.
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3. PROCEDIMIENTO
3.1 Contexto:
El laboratorio se desarrolla con la finalidad de estudiar una muestra de suelo para determinar su clasificación de acuerdo a los ensayos para la granulometría de suelos especificados en el Manual de Carreteras Volumen 8, además de conocer los procesos aplicados a los ensayos de granulometría y definir ,bajo ensayos empíricos, las características de un suelo.
El laboratorio se realizó en las dependencias de DECON UC de la escuela de Construcción Civil, el día 30 de Agosto del 2012.
3.2 Metodología de trabajo:
Los ensayos de granulometría de suelo aplicados al laboratorio son realizados en base al Manual de Carreteras Volumen 8, dentro de los procedimientos descritos en el manual se omiten algunos pasos, tales como el lavado de muestras durante el transcurso de los ensayos debido a la limitación de tiempo para el desarrollo del mismo.
Las consideraciones y métodos aplicados en el laboratorio son descritos en forma su forma lógica de avance.
El ensayo de granulometría de suelos se aplica para material bajo los tamices de 80 mm y sobre los 0,08 mm, aplicados al total de la muestra de suelo; cada tamiz debe cumplir con la Nch 1022. La muestra tamizada no debe tener presencia terrones para evitar posibles errores de ensayo, además de encontrase en estado seco, situación que se definió establecida para el laboratorio.
El procedimiento aplicado para el laboratorio consiste en seleccionar una bandeja con la muestra de suelo, esta se procede a evaluar por la banda de tamices disponible la que va desde los 80 mm hasta los 0,08 mm.
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Imagen N° 1: Muestra de suelo a ensayar.
Fuente: Archivo propio.
Primero que todo se determina el tamaño de la muestra según el tamaño máximo nominal de la muestra de suelo, según el Manual de Carreteras Volumen 8, valores que se indican en la siguiente tabla:
Tabla N° 1: Tamaño de la muestra de suelo a ensayar.
Tamaño Máximo Absoluto (mm)
Cantidad mínima de Muestra a extraer (kg)
Cantidad mínima de Muestra para el ensayo (kg)
5
2
0,5
10
8
2
20
20
5
25
40
10
50
60
15
80
80
20
100
100
30
150
160
40
Fuente: Manual de Carreteras Volumen 8.
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Una vez definido el tamaño de muestra se continúa a determinar y masar el sobre tamaño de 80 mm, posteriormente se prosigue separando el granular fino con el granular grueso tamizando la muestra por el tamiz Nº 4, ambos suelos deben mazarse. Una vez determinada la masa de muestra de material grueso se debe continuar con el tamizado de éste por las siguientes bandas de tamices:
Tabla N° 2: Banda
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