Ejemplo de un Laboratorio de suelos granulometria

ENSAYO DE GRANULOMETRIA POR TAMIZADO, HIDROMETRIA, LIMITE LIQUIDO, LIMITE PLASTICO Y CONTRACCION

ALONSA ARTETA

SEBASTIAN CORONADO

MARIA PEDRAZA

TRABAJO PRESENTADO A LA INGENIERA ENITH MIRANDA

ASIGNATURA LABORATORIO DE MECANICA DE SUELOS

UNIVERSIDAD DE LA COSTA

FACULTAD DE INGENIERIA

PROGRAMA DE INGENIERIA CIVIL

VI SEMESTRE

BARRANQUILLA-ATLANTICO

OCTUBRE DEL 2016

RESUMEN

En el presente informe hablaremos del ensayo de granulometría, el cual estuvo basado en una muestra de suelo (arena arcillosa) con la que hemos hecho los informes anteriores, para este caso determinaremos la granulometría de nuestro espécimen, clasificaremos el tamaño de los granos con el fin de saber si nuestra muestra está bien o mal gradada por medio de la curva de granulometría.

Luego de lo anterior analizaremos es porcentaje del suelo fino, el cual pasa  por el tamiz #200, este análisis se realizara por medio del ensaya de hidrómetro, el cual nos permitirá evaluar la velocidad de sedimentación de las partículas del suelo para así estimar su diámetro de forma aproximada.

Para finalizar realizaremos el ensayo de plasticidad de dicha muestra, donde tomamos 300gr del material que pasa por el tamiz # 40, más adelante se harán los ensayos requeridos para determinar el limite líquido, plástico y el de contracción.

INTRODUCCION

Como sabemos para cualquier muestra de suelo que se esté estudiando es de gran importancia  conocer la distribución de tamaño de las partículas que lo componen, ya que así podemos realizar su  clasificación. Debemos tener en cuenta que en los suelos finos no es suficiente tener una clasificación granulométrica, ya que las partículas que los componen son muy pequeñas, y que las únicas fuerzas que las gobiernan  son principalmente las de atracción y repulsión de origen físico-químico; aunque, la granulometría sigue siendo un indicador principal en la clasificación de suelos.

Por otra parte es indispensable estudiar la parte más fina del espécimen, para esto se usa el método del hidrómetro, que está basado en la aplicación de la ley de Stokes, la cual nos dice que  “La velocidad de caída de una partícula esférica a través de un medio líquido, es función del diámetro y del peso específico de la partícula”. Siendo así, determinamos  la distribución de tamaños de las partículas menores a 0.002 milímetros en respecto a la velocidad de caída de estas. Luego de lo anterior debemos realizar una gráfica del porcentaje más fino vs el diámetro de las partículas, para determinar el porcentaje de limos o arcillas de la parte más fina. Para este ensayo se utiliza el hidrómetro 151H, este medirá la  gravedad específica del fluido donde se encuentra suspendido el suelo.

La granulometría es importante porque a partir de esta podemos  realizar la clasificación del suelo ya sea por USC o AASHTO. Esto es posible ya que en los suelos es más útil la clasificación USCS, esto se debe a que esta trabaja con varias condiciones que parten del D10, D30, D60, Cc y Cu los cuales aparecen a partir de la gráfica de granulometría y teniendo en cuenta el  material, este puede salir a partir del tamizado o de la unión de la gráfica de tamizado con la de hidrómetro cuando el porcentaje más fino es alto. Por medio de estos valores podemos determinar si está bien o mal gradado el material.

Para terminar mencionaremos  otro factor importante dentro de la clasificación de los suelos, este es llamado “límites de Atterberg o plasticidad del material”; ya que en la vida real profesional debemos tener un estudio de suelo previamente antes de empezar con algún proyecto y así verificar que el  porcentaje de material que pasa el tamiz  (% más fino), es decir el que pasa por el tamiz 200  resultara fundamental para determinar si tiene alta o baja compresibilidad y entonces poder realizar la respectiva clasificación  por medio de USCS.

OBJETIVOS

OBJETIVOS  GENERALES:

• ANALIZAR LOS RESIDUOS DE NUESTRA MUESTRA CADA VEZ QUE FUE PASADA POR LOS DIFERENTES TAMICES.
• DETERMINAR EL REPARTO DEL PORCENTAJE MÁS FINO  DE NUESTRA MUESTRA QUE FUE PASADA POR EL TAMIZ  N° 200.
• DETERMINAR LOS LÍMITES DE PLASTICIDAD O DE ATTERBERG DE NUESTRO ESPÉCIMEN POR MEDIO DE TRES ENSAYOS Y ANALIZAR LOS RESULTADOS OBTENIDOS.

 OBJETIVOS ESPECÍFICOS:

• DETERMINAR el % de la muestra que pasa por cada tamiz para realizar la curva granulométrica y de esta forma  observar la distribución de los granos del material.
• ESPECIFICAR si la muestra está bien o mal gradada a partir del análisis de la gráfica y obtener a partir de esta el D10, D30, D60, Cc y el Cu.
• OBTENER la distribución de la parte de finos de nuestro suelo por medio del ensayo del hidrómetro 151H y realizar la gráfica por medio de la ley de Stokes.  
• REALIZAR el análisis de la gráfica que obtuvimos al unir la curva de hidrómetro y granulometría.
• DETERMINAR el límite líquido del material teniendo en cuenta el número de golpes requeridos en esta parte de la experiencia, por medio del ensayo de la cazuela de Casagrande.
• ENCONTRAR  el límite de contracción y límite plástico de nuestro material y entonces determinar el índice de plasticidad e índice de liquidez.  
• REALIZAR la clasificación del suelo a partir de la realización y análisis de las respectivas gráficas de cada ensayo realizado.

MARCO TEORICO

PROCEDIMIENTO

En este informe se trabajaron cinco experiencias consecutivas para obtener los resultados esperados, primeramente, fue granulometría por tamizado y sedimentacion, luego limite liquidom plastico y factores de contraccion.

• Primeramente tomamos una muestra del suelo requerido que fue de 500g, la metimos en el horno a una temperatura de 110° C, la dejamos secando 24 horas para obtener su humedad natural, luego de secado se lava la muestra hasta que el agua salga totalmente  limpia  en el tamiz #200 colocando el tamiz #10 arriba para que las piedritas quedaran ahí y no dañar el tamiz #200, luego la muestra que quedara retenida en el tamiz 200 la metemos al horno nuevamente por otras 24 horas y proceder a tamizar por los recipientes (tamices) correspondientes y a partir de ahí realizar los cálculos necesarios.

• Segundo para realizar la experiencia de hidrómetro el cual se usó el 151H, se tomó una muestra seca de los anteriores 500g tomando una parte para tamizarla en el #200 y obtener los 50g necesarios para utilizar en hidrómetro, luego tomamos un recipiente de porcelana llamado crisol, le agregamos la muestra y para saturarla le echamos 150ml de un agente dispersor llamado hexametafosfato de sodio durante mínimo 16 horas y máximo 24 horas, una vez se cumpla este tiempo se pasa por un vaso dispersor durante 1 minuto, luego tomamos una probeta para agregar la muestra y la llenamos de agua hasta 1000ml. Luego se tapa y se procede a agitar durante 1 minuto (se voltea en un Angulo de 180°), luego se coloca el cilindro en el mesón del laboratorio indicado y procedemos a la toma de datos al 1 y 2 minutos, luego volvemos a agitar durante 1 minuto y tomar los datos al 1 y 2 minutos y que las dos tomas den iguales para saber que esta calibrado el hidrómetro, por ultimo tomar las lecturas cada tiempo especificado por la docente.

• Por ultimo para realizar la experiencia de plasticidad se deben realizar 3 ensayos diferentes que determinan el límite líquido, plástico y de contracción.

• Primero: limite liquido consiste en tomar una muestra y pasarla por el tamiz #40 y agregarle agua hasta que llegue a su límite líquido, luego se coloca en una cazuela de casa grande y hacerle una ranura en la mitad con el ranurador, realizar el número de golpes correspondientes (3 intervalos de golpes, comprendidos de 15 a 35) hasta que se junte la ranura de abajo y tomas esa parte de la muestra del centro, meterlo al horno y determinar la humedad para los 3 intervalos de golpes.
• Segundo: limite plástico se realizaron unos 7 rollitos de 3mm de diámetro sin que se agrieten, se pesa y se mete al horno y obtener lo esperado.
• Tercero: límite de contracción se toma muestra de la que hemos venido trabajando y se coloca en una capsula  antes, se deja secar al aire libre (no expuesto al sol), pesan y metemos al horno y después de sacar cubrir con bastante parafina, se coge una probeta, la llenamos de agua, metimos la muestra cubierta de parafina y se halla el volumen desplazado final.

1.2 MATERIALES Y EQUIPO

Horno

Balanzas

Recipiente

Juego de tamiz

Cepillo y brocha

CALCULOS

B.

Datos obtenidos del ensayo

Mc: masa del  recipiente, g.

Mcds: masa del recipiente y de la muestra seca, g.

Mcds-1: masa del recipiente y de la muestra seca retenida en el tamiz 200 después de lavado, g.

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