Ensayo De Grnulometria Y Limites De Atterberg.docx

Facultad de Ingeniería, Arquitectura y Urbanismo Escuela de Ingeniería Civil

ENSAYO DE GRANULOMETRIA Y LIMITES DE ATTERBERG Curso:

MECANICA DE SUELOS Y ROCAS

Docente: Integrantes:

N° de Aula:

501

2015 – II

Pimentel – Perú

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INTRODUCCIÓN La determinación y cuantificación de la diferentes propiedades de un suelo, efectuadas mediante diversos ensayos; tienen como objetivo último el establecimiento de una división sistemática de los diferentes tipos de suelos existentes atendiendo a la similitud de sus caracteres físicos y sus propiedades geomecánicas. Una adecuada y rigurosa clasificación permite al ingeniero de carreteras tener una primera idea acerca del comportamiento que cabe esperar de un suelo como cimiento firme, a partir de propiedades de sencilla determinación; normalmente, suele ser suficiente conocer la granulometría y plasticidad de un suelo para predecir su comportamiento mecánico. Además, facilita la comunicación e intercambio de ideas entre profesionales del sector, dado su carácter universal. De las múltiples clasificaciones existentes, estudiaremos la que es más racional y completa; “Clasificación de Casagrande”.

LÍMITES DE ATTERBERG La consistencia de un suelo es la relativa facilidad con la que puede ser deformado y depende de un contenido de humedad determinado. Para los suelos cohesivos se definen cuatro estados de consistencia: - Sólido

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- Semisólido - Plástico - Líquido La frontera entre tales estados son los llamados límites de Atterberg.

LÍMITE LÍQUIDO: GENERALIDADES Es el contenido de humedad por debajo del cual el suelo se comporta como un material plástico. A este nivel de contenido de humedad el suelo está en el vértice de cambiar su comportamiento al de un fluido viscoso. OBJETIVO. Describir un procedimiento de ensayo que permita determinar el límite líquido de las muestras de los estratos y representar los resultados obtenidos. MUESTRAS. Se trata de suelo fino, se tomo por cuarteo una porción aproximadamente de 200 gramos de suelo secado al aire, pasante por la malla N°40. La porción retenida por este tamiz se coloco en el mortero y se desmenuzo con el pisón revestido de goma. Se tamizo y se repitio este procedimiento hasta que pase su totalidad evidenciandose que la parte retenida estába constituida por partículas individuales, de tamaño mayor que la abertura del tamiz N°40.

DETERMINACIÓN DEL LÍMITE LÍQUIDO El procedimiento general consiste en colocar una muestra húmeda en la copa de casa grande, dividirlo en dos con el acanalador y contar el número de golpes requerido para cerrar la ranura. Si el número de golpes es exactamente 25, el contenido de humedad de la muestra es el límite

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Determinación del Límite Líquido. El procedimiento estándar es efectuar por lo menos tres determinaciones para tres contenidos de humedad diferentes, se anota el número de golpes y su contenido de humedad. Luego se grafican los datos en escala semilogarítmica y se determina el contenido de humedad para N= 25 golpes. EQUIPO Copa Casagrande, balanza, con sensibilidad a 0.01 gr. horno capaz de mantener la temperatura a 110 + 5°C, espátula de acero inoxidable,

Copa casa grande: Dispositivo mecánico que puede ser operado manualmente o con un motor eléctrico. Base: es una

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plataforma de caucho duro que permite el rebote de la copa de bronce. La parte inferior está conformada de un caucho que aisla la plataforma de la base y la superficie de trabajo. Copa de bronce: su peso incluido el manubrio debe estar entre 185 y 215 g Leva: diseñada para levantar la copa suave y continuamente hasta su máxima altura, sobre una distancia de por lo menos 180°de rotación de leva, sin desarrollar velocidad en la copa en el momento de la caída. PROCEDIMIENTO PARA HALLAR LÍMITE LÍQUIDO: 1. Preparar la muestra seca, disgregándola con el mortero y pasarlo por la malla No. 40 para obtener una muestra representativa de unos 250 gr. aproximadamente. 2. Colocar el suelo pasante malla No. 40 en una vasija de evaporación y añadir una pequeña cantidad de agua, dejar que la muestra se humedezca. 3. Mezclar con ayuda de la espátula hasta que el color sea uniforme y conseguir una mezcla homogénea. La consistencia de la pasta debe ser pegajosa.

4. Se coloca una pequeña cantidad de masa húmeda en la parte central de la copa y se nivela la superficie. 5. Luego se pasa el acanalador por el centro de la copa para cortar en dos la pasta de suelo.

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6. La ranura debe apreciarse claramente y que separe completamente la masa del suelo en dos partes. 7. La mayor profundidad del suelo en la copa debe ser igual a la altura de la cabeza del acanaladador ASTM 8. Si se utiliza la herramienta Casagrande se debe mantener firmemente perpendicular a la superficie de la copa, de forma que la profundidad de la ranura sea homogénea.

9. Poner en movimiento la cazuela con ayuda de la manivela y suministrar los golpes que sean necesarios para cerrar la ranura en 12.7 mm ( ½ “).

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10. Cuando se cierre la ranura en ½”, registrar la cantidad de golpes y tomar una muestra de la parte central para la determinación del contenido de humedad. Este proceso se repite nuevamente con tres muestras más para lograr cuatro puntos a diferentes contenidos de humedad. Los siguientes rangos de golpes son los recomendados: 40 a 30 golpes 2 5 a 30 golpes 20 a 25 golpes 20 a 15 golpes CONSIDERACIONES A LA HORA DE REALIZAR EL ENSAYO DE LÍMITE LÍQUIDO - Cantidad de suelo utilizado. - Velocidad a la cual se dan los golpes, son 02 golpes por segundo. - tiempo de reposo del suelo en la copa antes de comenzar la cuenta de golpes. - Limpieza de la copa antes de colocar la masa de suelo para el ensayo. - Humedad del laboratorio y rapidez con la que se hace el ensayo. Humedad del laboratorio y rapidez con la que se hace el ensayo. - Tipo de material utilizado como base del aparato o sea superficie contra la cual se debe golpear la cazuela, debe ser caucho duro o similar. - Calibración de la altura de caída de la copa, debe ser 1 cm. - Tipo de acanalador utilizado para hacer la ranura. - Condición general del aparato del límite líquido: pasadores desgastados, conexiones que no estén firmemente apretadas, etc. CÁLCULOS.

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El cálculo de la humedad porcentual de cada punto se calcula con la fórmula. 𝑯% =

𝑷𝟏 − 𝑷𝟐 ∗ 𝟏𝟎𝟎 𝑷𝟐 − 𝑷𝒇

Dónde: H% = humedad porcentual P1 = peso de tara más la porción de pasta de suelo húmedo. P2= peso de tara más la porción de pasta de suelo seco. Pf = peso de tara. ESTRATO 1: ESTRATO 01 N° DE GOLPES

E1-A

E1-B

E1-C

33

31

22

PESO TARA PESO TARA + MUESTRA HUMEDA

8.62 gr 21.62 gr

8.61 gr 18.22 gr

8.69 gr 20.92 gr

PESO TARA + MUESTRA SECA PESO DEL AGUA PESO SUELTO SECO HUMEDAD PORCENTUAL

18.13 gr

15.63 gr

17.47 gr

3.49 gr 9.51 gr

8.61 gr 7.02 gr

3.45 gr 8.78

𝑯%𝟏−𝑨 =

𝑯%𝟏−𝑩 =

36.70 % 36.89 % 𝟐𝟏.𝟔𝟐−𝟏𝟖.𝟏𝟑 𝟏𝟖.𝟏𝟑−𝟖.𝟔𝟐

8

∗ 𝟏𝟎𝟎 = 𝟑𝟔. 𝟕𝟎 %

𝟏𝟖. 𝟐𝟐 − 𝟏𝟓. 𝟔𝟑 ∗ 𝟏𝟎𝟎 = 𝟑𝟔. 𝟗𝟎 % 𝟏𝟓. 𝟔𝟑 − 𝟖. 𝟔𝟏

𝑯%𝟏−𝑪 =

ESTRATO 2:

39.29 %

𝟐𝟎. 𝟗𝟐 − 𝟏𝟕. 𝟒𝟕 ∗ 𝟏𝟎𝟎 = 𝟑𝟗. 𝟐𝟗 % 𝟏𝟕. 𝟒𝟕 − 𝟖. 𝟔𝟗

ESTRATO 02 N° DE GOLPES

E2- A

E2 - B

E2- C

31

27

20

PESO TARA PESO TARA + MUESTRA HUMEDA

18.21 gr 34.02 gr

18.74 gr 34.19 gr

18.70 gr 37.01 gr

PESO TARA + MUESTRA SECA PESO DEL AGUA PESO SUELTO SECO HUMEDAD PORCENTUAL

28.61 gr

28.73 gr

30.51 gr

5.41 gr 10.4 gr

5.46 gr 9.99 gr

6.50 gr 11.81 gr

52.02%

54.65 %

55.04 %

𝑯%𝟐−𝑨 =

𝟑𝟒. 𝟎𝟐 − 𝟐𝟖. 𝟔𝟏 ∗ 𝟏𝟎𝟎 = 𝟓𝟐. 𝟎𝟐 % 𝟐𝟖. 𝟔𝟏 − 𝟏𝟖. 𝟐𝟏

𝑯%𝟐−𝑩 =

𝟑𝟒. 𝟏𝟗 − 𝟐𝟖. 𝟕𝟑 ∗ 𝟏𝟎𝟎 = 𝟓𝟒. 𝟔𝟔 % 𝟐𝟖. 𝟕𝟑 − 𝟏𝟖. 𝟕𝟒

𝑯%𝟐−𝑪 =

𝟑𝟕. 𝟎𝟏 − 𝟑𝟎. 𝟓𝟏 ∗ 𝟏𝟎𝟎 = 𝟓𝟓. 𝟎𝟒 % 𝟑𝟎. 𝟓𝟏 − 𝟏𝟖. 𝟕𝟎

ESTRATO 3: ESTRATO 03 N° DE GOLPES

E4 - A

E4- B

E4 - C

28

22

17

PESO TARA PESO TARA + MUESTRA HUMEDA

24.19 gr 43.31 gr

18.61 gr 40.58 gr

15.67 gr 35.43 gr

PESO TARA + MUESTRA SECA PESO DEL AGUA PESO SUELTO SECO HUMEDAD PORCENTUAL

36.75 gr

33.04 gr

28.48 gr

6.56 gr 12.56 gr

7.54 gr 14.43 gr

6.95 gr 12.81 gr

54.25 %

𝑯%𝟑−𝑨 =

𝟒𝟑. 𝟑𝟏 − 𝟑𝟔. 𝟕𝟓 ∗ 𝟏𝟎𝟎 = 𝟓𝟐. 𝟐𝟑 % 𝟑𝟔. 𝟕𝟓 − 𝟐𝟒. 𝟏𝟗

𝑯%𝟑−𝑩 =

𝟒𝟎. 𝟓𝟖 − 𝟑𝟑. 𝟎𝟒 ∗ 𝟏𝟎𝟎 = 𝟓𝟐. 𝟐𝟓 % 𝟑𝟑. 𝟎𝟒 − 𝟏𝟖. 𝟔𝟏

𝑯%𝟑−𝑪 =

𝟑𝟓. 𝟒𝟑 − 𝟐𝟖. 𝟒𝟖 ∗ 𝟏𝟎𝟎 = 𝟓𝟒. 𝟐𝟓 % 𝟐𝟖. 𝟒𝟖 − 𝟏𝟓. 𝟔𝟕

GRAFICOS:

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52.23 % 52.25 %

Para hacer la gráfica de “Límite líquido” se debe tener en cuanta al número de golpes donde; sobre un sistema de coordenadas rectangulares se toma, en abscisas escala logarítmica el número de golpes, y en ordenadas el porcentaje de humedad. Se ubican los puntos obtenidos los que estarán sensiblemente alineados. Se traza la línea recta que mejor ligue a esos puntos y sobre el eje de las ordenadas, en el punto correspondiente a aquel en que esta recta corta a la perpendicular trazada a las abscisas por el punto N ° 25, Finalmente se lee el valor del Límite Líquido. GRAFICA ESTRATO 1:

GRAFICA ESTRATO 2:

GRAFICA ESTRATO 3:

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Para ser más precisos en hallar el límite líquido (LL) podemos utilizar la siguiente fórmula: 𝑾 = −𝑭𝒘 𝐥𝐨𝐠(𝑵)+C Dónde: W= humedad porcentual = LL Fw=Índice de fluidos N= número de golpes. ESTRATO 01 Tenemos los datos de Humedad porcentual: 36.7%; 36.89% y 39.29%. Y en número de golpes: 33; 31y 22, entonces hallamos el límite líquido del estrato 01. −𝟑𝟔. 𝟕 = 𝑭𝒘 𝐥𝐨𝐠(𝟑𝟑) − 𝑪 𝟑𝟕. 𝟐𝟗 = −𝑭𝒘 𝐥𝐨𝐠(𝟐𝟐) + 𝑪 𝑭𝒘 =

𝟎. 𝟓𝟗 𝐥𝐨𝐠(𝟑𝟑) − 𝐥𝐨𝐠(𝟐𝟐)

𝑭𝒘 = 𝟑. 𝟎𝟑𝟓𝟎𝟓 Reemplazamos en:

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𝑾 = −𝑭𝒘 𝐥𝐨𝐠(𝑵) 𝟑𝟔. 𝟕𝟎 = −𝟑. 𝟑𝟓𝟎𝟓 𝐥𝐨𝐠(𝟑𝟑) + 𝑪𝟏

𝑪𝟏 = 𝟑𝟕. 𝟒𝟗𝟕

𝟑𝟔. 𝟖𝟗 = −𝟑. 𝟑𝟓𝟎𝟓 𝐥𝐨𝐠(𝟑𝟏) + 𝑪𝟐

𝑪𝟐 = 𝟒𝟏. 𝟖𝟖𝟕

𝟑𝟗. 𝟐𝟗 = −𝟑. 𝟑𝟓𝟎𝟓 𝐥𝐨𝐠(𝟐𝟐) + 𝑪𝟑

𝑪𝟑 = 𝟒𝟑. 𝟕𝟖𝟖

𝒄=

𝑪𝟏 +𝑪𝟐 +𝑪𝟑 𝟑

= 41.06

Reemplazamos en ecuación donde W=LL, N=25 golpes. 𝑾 = −3.3505 𝐥𝐨𝐠(25) + 41.06 𝐖(%) = 𝟑𝟖. 𝟐𝟑 = 𝐋𝐋 ESTRATO 02 Tenemos los datos de Humedad porcentual: 52.02%; 54.65% y 55.04%. Y en número de golpes: 31; 27 y 20. Y entonces hallamos el límite líquido del estrato 02. −𝟓𝟓. 𝟎𝟒 = 𝑭𝒘 𝐥𝐨𝐠(𝟐𝟎) − 𝑪 𝟓𝟐. 𝟎𝟐 = −𝑭𝒘 𝐥𝐨𝐠(𝟑𝟏) + 𝑪 𝑭𝒘 =

−𝟑. 𝟎𝟐 𝐥𝐨𝐠(𝟐𝟎) − 𝐥𝐨𝐠(𝟑𝟏) 𝐅𝐰 = 𝟏𝟓. 𝟖𝟕

Reemplazamos en:

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𝑾 = −𝑭𝒘 𝐥𝐨𝐠(𝑵) 𝟓𝟐. 𝟎𝟐 = −𝟏𝟓. 𝟖𝟕 𝐥𝐨𝐠(𝟑𝟏) + 𝑪𝟏

𝑪𝟏 = 𝟕𝟓. 𝟔𝟗

𝟓𝟒. 𝟔𝟓 = −𝟏𝟓. 𝟖𝟕 𝒍𝒐𝒈(𝟐𝟕) + 𝑪𝟐

𝑪𝟐 = 𝟕𝟕. 𝟑𝟕

𝟓𝟓. 𝟎𝟒 = −𝟏𝟓. 𝟖𝟕 𝐥𝐨𝐠(𝟐𝟎) + 𝑪𝟑

𝑪𝟑 = 𝟕𝟓. 𝟔𝟗

𝒄=

𝑪𝟏 +𝑪𝟐 +𝑪𝟑 𝟑

= 76.25

Reemplazamos en ecuación donde W=Ll, N=25 golpes. 𝑾(%) = −15.87 log(25) + 76.25 𝑾(%) = 53.45 = 𝐿𝐿 ESTRATO 03 Tenemos los datos de Humedad porcentual: 52.23%; 52.25% y 54.25%. Y en número de golpes: 28; 22 y 17. Y entonces hallamos el límite líquido del estrato 03. 52.23 = −𝐹𝑤 𝐥𝐨𝐠(28) + 𝐶 −54.25 = 𝐹𝑤 𝐥𝐨𝐠(17) − 𝐶 𝐹𝑤 =

−2.02 𝐥𝐨𝐠(17) − 𝐥𝐨𝐠(28) 𝐅𝐰 = 𝟗. 𝟑𝟐

Reemplazamos en: 𝑊 = −𝐹𝑤 log(𝑁) 52.23 = −9.32 log(28) + 𝐶1

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𝐶1 = 65.72

52.25 = −9.32 𝑙𝑜𝑔(22) + 𝐶2

𝐶2 = 64.76

54.25 = −9.32 𝑙𝑜𝑔(17) + 𝐶2 𝐶3 = 65.72 𝐶1 + 𝐶2 + 𝐶3 𝑐= = 𝟔𝟓. 𝟒𝟎 3 Reemplazamos en ecuación donde W=Ll, N=25 golpes. 𝑾 = −9.32 log(25) + 65.40 𝐖(%) = 𝟓𝟏. 𝟔𝟎 = 𝐋𝐥 CONCLUSIÓN. El estrato 1 tiene un limite liquido de 38.23%, el estrato 2, 53.45% y el estrato 3 tiene 51.60%.

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LÍMITE PLÁSTICO. GENERALIDADES Es el contenido de humedad por debajo del cual se puede considerar el suelo como material no plástico. La propiedad del suelo de ser moldeado se llama plasticidad. Según el contenido de humedad, adopta una consistencia determinada El límite plástico es la humedad correspondiente en el cual el suelo se cuartea y quiebra al formar pequeños rollitos ó cilindros pequeños. Conjuntamente con el límite líquido, el límite plástico es usado en la identificación y clasificación de suelos. OBJETIVO. Describir un procedimiento de ensayo que permita determinar el límite plástico de las muestras de los estratos, así como obtener el índice plástico con los resultados anteriores de límite líquido. MUESTRAS. El ensayo se realizó sobre la muestra de suelo que pasa la malla N°40. Se trató de suelo fino, tomándose por cuarteo una porción de 300 gramos de suelo secado al aire, haciéndolo pasar por la malla Nº 40. La porción retenida por este tamiz se colocó en un mortero y se desmenuzo con el pisón revestido de goma. Se tamizo y se repitió la operación hasta que pase en su totalidad, evidenciándose que la parte retenida estaba constituida por partículas individuales, de tamaño mayor que la abertura del tamiz. Se reunió las porciones obtenidas mezclándose cuidadosamente hasta obtener un material homogéneo.

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EQUIPO - Balanza, con sensibilidad a 0.01 gr. - Placa de vidrio esmerilado de por lo menos 30cm. de lado, de forma cuadrada por 1cm. de espesor - Horno capaz de mantener la temperatura a 110 + EQUIPO Febrero 2006 Curso Taller de Mecánica de Suelos LMS-FIC-UNI - Horno capaz de mantener la temperatura a 110 + 5°C. Espátula de acero inoxidable, - Cápsula de evaporación para el mezclado, puede ser de porcelana, vidrio ó plástico - Taras numeradas.

PROCEDIMIENTO: - Se trabaja con el material preparado para el límite líquido se toma aproximadamente 20gr. - Luego se amasa el suelo y se deja que pierda humedad hasta una consistencia a la cuál pueda enrollarse sin que se pegue a las manos esparciéndolo y mezclándolo continuamente sobre la placa de vidrio. - El rollito debe ser adelgazado en cada movimiento hasta que su diámetro sea de 3.2 mm (1/8 pulg.) - La prueba continúa hasta que el rollito empieza a rajarse y tiende a desmoronarse. - Una vez que se ha producido el límite plástico se debe colocar el rollito en un recipiente de peso conocido y se pesa para determinar el contenido de humedad. - Seguidamente se vuelve a repetir la operación tomando otra porción de suelo. - El límite plástico es el promedio de ambas determinaciones.

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CÁLCULOS. La humedad porcentual correspondiente al límite plástico de un suelo se calcula con la fórmula: 𝑳𝑷 =

𝑷𝟏 − 𝑷𝟐 ∗ 𝟏𝟎𝟎 𝑷𝟐 − 𝑷𝒇

Dónde: LP= Límite plástico P1= Peso de tara más las barritas de suelo húmedo. P2= Peso de tara más las barritas de suelo seco. Pf = Peso de tara. RESULTADOS DE LABORATORIO: Tara P. de tara (gr) P. tara + muestra húmeda P. tara + muestra seca Límite plástico %

E-1 15.02 21.09

E-2 15.34 21.38

E-3 15.05 21.06

20.27

20.10

19.91

15.62

26.89

23.66

 Límite plástico del Estrato 01, usamos los datos obtenidos en laboratorio 𝑳𝑷(%) =

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𝟐𝟏. 𝟎𝟗 − 𝟐𝟎. 𝟐𝟕 ∗ 𝟏𝟎𝟎 = 𝟏𝟓. 𝟔𝟐 (%) 𝟐𝟎. 𝟐𝟕 − 𝟏𝟓. 𝟎𝟐

 Límite plástico del Estrato 02, usamos los datos obtenidos en laboratorio ( 𝑳𝑷(%) =

𝟐𝟏. 𝟑𝟖 − 𝟐𝟎. 𝟏𝟎 ∗ 𝟏𝟎𝟎 = 𝟐𝟔. 𝟖𝟗 (%) 𝟐𝟎. 𝟏𝟎 − 𝟏𝟓. 𝟑𝟒

 Límite plástico del Estrato 03, usamos los datos obtenidos en laboratorio ( 𝑳𝑷(%) =

21.06 − 19.91 ∗ 𝟏𝟎𝟎 = 𝟐𝟑. 𝟔𝟔 (%) 19.91 − 15.05

 Finalmente para hallar el IP (índice plástico), es la diferencia numérica entre los valores del límite líquido y el límite plástico del mismo. Es decir: 𝑰𝑷 = 𝑳𝑳 − 𝑳𝑷

Dónde: IP= Índice plástico LL= Límite líquido. LP= límite plástico De los datos anteriores tenemos el límite líquido (LL) del método Casagrande, por lo tanto los resultados de índice de plasticidad son: ESTRATO 01 LL = 36.38 % LP = 15.62 % 𝑰𝑷 = 𝟑𝟔. 𝟑𝟖 − 𝟏𝟓. 𝟔𝟐 = 𝟐𝟎. 𝟕𝟔 % ESTRATO 02 LL= 54.07 % LP= 26.89 % 𝑰𝑷 = 𝟓𝟒. 𝟎𝟕 − 𝟐𝟔. 𝟖𝟗 = 𝟐𝟕. 𝟏𝟖 % ESTRATO 03 LL=52.37 % LP=23.66 % 𝑰𝑷 = 𝟓𝟐. 𝟑𝟕 − 𝟐𝟑. 𝟔𝟔 = 𝟐𝟖. 𝟕𝟏 %

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RESULTADOS:

Estrato LL LP

IP

E-1 36.38 % 15.62 % 20.76 %

E-2 54.07 % 26.89 % 27.18 %

E-3 52.37% 23.66 % 28.71 %

CONCLUSIONES. En el estrato 01 el límite plástico es de 15.62 % y su índice plástico es de 20.76%. En el estrato 02 el límite plástico es de 26.89 % y su índice plástico es de 27.18 %. Y en el estrato 03 el límite plástico es de 23.66 % y su índice plástico es de 28.71 %.

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CLASIFICACIÓN DE SUELOS GENERALIDADES. Los sistemas utilizados en esta clasificación de suelos es el S.U.C.S. (Sistema Unificado de Clasificación de Suelos) cuya norma es ASTM D 2487; y el sistema de clasificación de suelos es AASHTO (American Association of State Highway and Transportation Officials). La clasificación AASHTO fue propuesto originalmente por Highway Research Board´s Committee, sobre clasificación de materiales para subrasantes y caminos de tipo granular (1945).Este tipo de clasificación es ideal para la clasificación de suelos en carreteras. De acuerdo con la actual forma de este sistema, los suelos pueden clasificarse según ocho grupos principales, A-1 al A-8, en base a su distribución granulométrica, límite líquido e índice de plasticidad. Los suelos comprendidos en los grupos A1, A-2 y A-3 son materiales de grano grueso y aquellos en los grupos A-4, A-5, A-6 y A-7 son de grano fino. La turba, el lodo y otros suelos altamente orgánicos quedan clasificados en el grupo A-8 (Ver anexo 1). Estos son identificados por inspección visual. La clasificación S.U.C.S. (Sistema Unificado de Clasificación de Suelos); es utilizado para describir la textura y el tamaño de las partículas de un suelo. Este sistema de clasificación es aplicado en la mayoría de los materiales sin consolidar y se presenta mediante un símbolo con dos letras (ver anexo 2). Para clasificar el suelo hay que realizar previamente una granulometría del suelo mediante tamizado u otros.(ver anexo 03) OBJETIVOS. Determinar el tipo de suelo de los tres estratos identificados en la calicata, mediante los métodos de clasificación de suelos S.UC.S. para luego representarlos con su respectiva simbología y también por el método de AASHTO.

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PROCEDIMIENTOS. CLASIFICACIÓN SE SUELOS POR EL MÉTODO S.U.C.S. Iniciamos a “Clasificar el suelo del estrato 01”, obteniendo los datos de granulometría del estrato 01, ha pasado el 99.75 % la malla N°4 y ha pasado el 81.13 % la malla N° 200, por lo que concluimos que es Limo o arcilla ya que ha pasado más del 50% la malla N°200 (ver anexo 03); y no se necesita hacer coeficiente de curvatura (Cc) y coeficiente de uniformidad (Cu).

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Seguidamente con los datos de limite líquido (LL), y el índice de plasticidad (IP) (ver anexo 04) del estrato 01, determinamos en la carta de plasticidad teniendo en cuenta que el las abscisa se encuentra el límite líquido siendo este 36.38 y en la ordenada el índice de plasticidad siendo este 20.76, por lo tanto el suelo del estrato 1 se trata de una arcilla de baja plasticidad (CL); influye también que el límite líquido es menor de 50. ( ver anexo 05) “Clasificamos el suelo del estrato 02”, obteniendo los datos de granulometría del Estrato 02, ha pasado el 100 % la malla N°4 y ha pasado el 94.47 % la malla N° 200, por lo que concluimos que es Limo o arcilla ya que ha pasado más del 50% la malla N°200 (ver anexo 03); y no se necesita hacer coeficiente de curvatura (Cc) y coeficiente de uniformidad (Cu). Seguidamente con los datos de limite líquido (LL), y el índice de plasticidad (IP) (ver anexo 04) del Estrato 02, determinamos en la carta de plasticidad teniendo en cuenta que el las abscisa se encuentra el límite líquido siendo este 52.37 y en la ordenada el índice de plasticidad siendo este 28.71, por lo tanto el suelo del estrato 2 se trata de una arcilla de alta plasticidad (CH); influye también que el límite líquido es mayor de 50. (ver anexo 05) “Clasificamos el suelo del estrato 03”, obteniendo los datos de granulometría del Estrato 03, ha pasado el 97.92 % la malla N°4 y ha pasado el 85.57 % la malla N° 200, por lo que concluimos que es Limo o arcilla ya que ha pasado más del 50% la malla N°200 (ver anexo 03); y no se necesita hacer coeficiente de curvatura (Cc) y coeficiente de uniformidad (Cu). Seguidamente con los datos de limite líquido (LL), y el índice de plasticidad (IP) (ver anexo 04) del Estrato 03, determinamos en la carta de plasticidad teniendo en cuenta que el las abscisa se encuentra el límite líquido siendo este 52.37 y en la ordenada el índice de plasticidad siendo este 28.71, por lo tanto el suelo del estrato 3 se trata de una arcilla de alta plasticidad (CH); influye también que el límite líquido es mayor de 50.(ver anexo 05)

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CLASIFICACIÓN SE SUELOS POR EL MÉTODO AASHTO. El sistema de clasificación AASHTO se presenta en un cuadro para suelos granulares (ver anexo 01) , que 35% o menos de la muestra total pasan por la malla N°200; y para materiales limosos arcillosos (ver anexo 01), que más de 35% pasa la malla N°200.

CLASIFICAMOS EL SUELO DEL “ESTRATO N°1”:

Primero por su análisis granulométrico; el porcentaje que pasa por la malla N°10 es 99.52, el porcentaje que pasa por la malla N°40 es 98.78 y el porcentaje que pasa por la malla N°200 es 81.13, luego verificamos el límite líquido que es 36.38 y su índice plástico es 20.76.Por lo tanto teniendo en cuenta el cuadro que le corresponde es para materiales limosos arcillosos, es un suelo A-6. Para calcular su “Índice de grupo” recurrimos a la siguiente fórmula: 𝑰𝑮 = (𝐹200 − 35)[0.2 + 0.005(𝐿𝐿 − 40)] + 0.01(𝐹200 − 15)(𝐼𝑃 − 10) 𝐼𝑮 = (81.13 − 35)[0.2 + 0.005(36.38 − 40)] + 0.01(81.13 − 15)(20.76 − 10) 𝑰𝑮 = 𝟏𝟓. 𝟓𝟎𝟔𝟔 ≅ 𝟏𝟔

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El índice de grupo tiene que ser entero por lo que la clasificación de este suelo sería A-6 (16), siendo un suelo arcilloso de calificación de regular a malo.

CLASIFICAMOS EL SUELO DEL “ESTRATO N°2”:

Primero por su análisis granulométrico; el porcentaje que pasa por la malla N°10 es 99.52, el porcentaje que pasa por la malla N°40 es 98.94 y el porcentaje que pasa por la malla N°200 es 94.47, luego verificamos el límite líquido que es 54.07 y su índice plástico es 27.18.Por lo tanto teniendo en cuenta el cuadro que le corresponde es para materiales limosos arcillosos, es un suelo A-7-6. Para calcular su “Índice de grupo” recurrimos a la siguiente fórmula: 𝑰𝑮 = (𝑭𝟐𝟎𝟎 − 𝟑𝟓)[𝟎. 𝟐 + 𝟎. 𝟎𝟎𝟓(𝑳𝑳 − 𝟒𝟎)] + 𝟎. 𝟎𝟏(𝑭𝟐𝟎𝟎 − 𝟏𝟓)(𝑰𝑷 − 𝟏𝟎) 𝑰𝑮 = (𝟗𝟒. 𝟒𝟕 − 𝟑𝟓)[𝟎. 𝟐 + 𝟎. 𝟎𝟎𝟓(𝟓𝟒. 𝟎𝟕 − 𝟒𝟎)] + 𝟎. 𝟎𝟏(𝟗𝟒. 𝟒𝟕 − 𝟏𝟓)(𝟐𝟕. 𝟏𝟖 − 𝟏𝟎) 𝑰𝑮 = 𝟐𝟗. 𝟕𝟑 ≅ 𝟑𝟎

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El índice de grupo tiene que ser entero por lo que la clasificación de este suelo sería A-7-6 (30), siendo un suelo arcilloso de calificación de regular a malo.

CLASIFICAMOS EL SUELO DEL “ESTRATO N°3”:

Primero por su análisis granulométrico; el porcentaje que pasa por la malla N°10 es 95.94, el porcentaje que pasa por la malla N°40 es 94.77 y el porcentaje que pasa por la malla N°200 es 85.57, luego verificamos el límite líquido que es 52.37 y su índice plástico es 28.71.Por lo tanto teniendo en cuenta el cuadro que le corresponde es para materiales limosos arcillosos, es un suelo A-7-6.ya que IP>LL-30 .Para calcular su “Índice de grupo” recurrimos a la siguiente fórmula: 𝑰𝑮 = (𝑭𝟐𝟎𝟎 − 𝟑𝟓)[𝟎. 𝟐 + 𝟎. 𝟎𝟎𝟓(𝑳𝑳 − 𝟒𝟎)] + 𝟎. 𝟎𝟏(𝑭𝟐𝟎𝟎 − 𝟏𝟓)(𝑰𝑷 − 𝟏𝟎) IG = (85.57 -35)[0.2+0.005(52.37- 40)]+0.01( 85.57 – 15 )( 28.71 -10 ) IG =26.445 ≅ 27 El índice de grupo tiene que ser entero por lo que la clasificación de este suelo sería A-7-6 (27), siendo un suelo arcilloso de calificación de regular a malo.

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CONCLUSIONES. Los resultados obtenidos por estratos mediante la clasificación S.U.C.S. son los siguientes: Para el estrato 1 es arcilla de baja plasticidad (CL), para el estrato 2 es arcilla de alta plasticidad (CH) y para el estrato 3 es Arcilla de alta plasticidad (CH).Lo cual nos da la información precisa y eficaz que el suelo frente a humedades altas es expansivo; por contener la arcilla el mineral llamado montmorillonita. Los resultados obtenidos por estratos mediante la clasificación de suelos AASTHO es el siguiente: Para el estrato 1 está dentro de la clasificación de grupo A-6 (16)de índice de grupo “16” es un suelo arcilloso de calificación bueno a malo, para el estrato 2 está dentro de la clasificación de grupo A7-6 (30) de índice de grupo “30” es un suelo arcilloso de calificación regular a malo, y para el estrato 3 está dentro de la clasificación de grupo A-7-6 (27) de índice de grupo “27” es un suelo arcilloso de calificación regular a malo.

26

ANEXOS:

Clasificación General Clasificación del grupo

Tamizado, (%) que pasa Malla N°10 Malla N°40 Malla N°200 consistencia Límite Líquido (LL) Índice de Plasticidad (IP) Tipo usual de material Calificación de la Capa

A-4

Materiales limo arcillosos (Más del 35% pasa la malla N° 200) A-5 A-6

A-7 A-7-5 A-7-6

35 máx.

36 min

36 min

36 min

40 máx. 10 máx.

41 min 10 máx.

40 max 11 min

41 min 11 min

Suelos limosos

Suelos arcillosos Regular a malo

CUADRO 06 – Sistema de clasificación de suelos AASHTO, para materiales limo arcillosos.

Primera Letra Símbolo Definición G Grava S Arena M Limo C Arcilla O Orgánico CUADRO 07 – Primera letra en clasificación de suelos S.U.C.S.

Letra P W H L

Segunda Letra Descripción Mal graduado (tamaño de partícula uniforme) Bien graduado (tamaño de partículas diversas) Alta plasticidad Baja Plasticidad

CUADRO 08 – Segunda letra en clasificación de suelos S.U.C.S.

27

Estrato LL LP

IP

E-1 36.38 % 15.62 % 20.76 %

E-2 54.07 % 26.89 % 27.18 %

E-3 52.37% 23.66 % 28.71 %

CUADRO 12– Límite liquido (LL) e Índice de plasticidad (IP) por estrato.

ESTRATO % Que pasa malla N°4 % Que pasa malla N°200 Límite líquido Índice de Plasticidad Tipo de suelo

Símbolo

E-1 99.75

E-2 100

E-3 97.92

81.13

4.47

85.57

36.38 20.76

54.07 27.18

52.37 28.71

arcilla de baja plasticidad (CL)

arcilla de alta plasticidad (CH)

Arcilla de alta plasticidad (CH)

CUADRO 13– Clasificación de suelos por S.U.C.S.

ESTRATO % Que pasa malla N°4 % Que pasa malla N°200 Límite líquido Índice de Plasticidad Tipo de suelo

Símbolo Gráfico

28

E-1 99.75

E-2 100

E-3 97.92

81.13

4.47

85.57

36.38 20.76

54.07 27.18

52.37 28.71

arcilla de baja plasticidad (CL)

arcilla de alta plasticidad (CH)

Arcilla de alta plasticidad (CH)

CUADRO 13– Clasificación de suelos por S.U.C.S.

ESTRATO % Que pasa malla N°10 % Que pasa malla N°40 % Que pasa malla N°200 Límite líquido Índice de Plasticidad Clasificación de Grupo Tipo de material Calificación

E-1 99.52 98.78 81.13

E-2 99.52 98.94 94.47

E-3 95.94 94.77 85.57

36.38 20.76 A-6 (16) Suelo Arcilloso Bueno a malo

54.07 27.18 A-7-6 (30) Suelo Arcilloso Regular a malo

52.37 28.71 A-7-6 (27) Suelo Arcilloso Regular a malo

CUADRO 14– Clasificación de suelo por AASHTO

Clasificación General Clasificación del grupo Tamizado, (%) que pasa Malla N°10 Malla N°40 Malla N°200 Consistencia Límite Líquido (LL) Índice de Plasticidad (PI) Tipo usual de material Calificación de la Capa

29

A-1a

50 máx. 30 máx. 15 máx.

Materiales granulares (35% o menos de la muestra total pasan por la malla N° 200) A-1 A-2 A-3 A-1b A-2-4 A-2-5 A-2-6 A-2-7

50 máx. 25 máx.

6 máx. Fragmentos de roca, grava y arena

51 mín. 10 máx.

No plástico Arena fina

35 máx.

35 máx.

35 máx.

35 máx.

40 máx.

41 min.

40 máx.

41 mín.

10 máx.

10 máx.

11 mín.

11 mín.

Grava y arena limosa o arcillosa.

Excelente a Buena

30