INDICE

LABORATORIO Nº 1DETERMINACION DEL CONTENIDO DE HUMEDADENSAYOCALCULOPLANILLAS

LABORATORIO Nº2GRAVEDAD ESPSCIFICA DE LOS SOLIDOS DE UN SUELOENSAYOCALCULOS PLANILLAS

LABORATORIO Nº3ANALISIS GRANULOMETRICO METODO MECANICOENSAYO CALCULOSPLANILLAS

LABORATORIO Nº4ANALISIS GRANULOMETRICO METODO HIDROMETRICOENSAYO CALCULOPLANILLAS

LABORATORIO Nº5LIMITES DE ETTERBERGLIMITE LIQUUIDOLIMITE PLASTICOPLANILLAS

LABORATORIO Nº6CLASIFICASION DE LOD SUELOSINDICE DE GRUPOSISTEMA DE CLASIFICASION

ENSAYO Nº1

CONTENIDO DE HUMEDAD

Referencias

ASTM D2216-71(Norma ASTM parte 19)

Equipo

Recipientes para humedad (aluminio o latón)

Horno con control de temperatura adecuado

Exposición general

ENSAYO Nª2

DETERMINACION DE LA GRAVEDAD ESPECÍFICA

AASHTO

OJETIVO:

El objetivo del presente ensayo es determinar el peso específico absoluto de una muestra de suelo mediante la utilización de un picnómetro (determinación de la gravedad específica).

EXPOSICIÓN GENERAL

El peso especifico o gravedad específica de un suelo es la relación entre el peso específico de las partículas solidas y el peso específico del agua del suelo considerando un mismo volumen, esta es realizada a una temperatura de referencia especificada.

La determinación de la gravedad específica consiste en obtener el volumen de un peso conocido de granos de suelos, dividido por el peso del mismo volumen de agua.

Existen tres ensayos para la determinación de la gravedad especifica; El Método del Picnómetro y el Método del Frasco de Chapman, los cuales son utilizados para la determinación de las características que contienen la Fracción granular fina de un suelo; el tercer y último método es el de la Balanza Hidrostática, este es utilizado para determinar la Gravedad Especifica de la fracción granular gruesa.

G s = γ s / γ wdonde:γs = peso específico de los sólidos (grs/cm3)

γw = peso específico del agua a 4ºC (grs/cm3)

La fuente de error más seria en la determinación experimental de la gravedad específica no es la temperatura del agua del picnómetro ni el uso de agua común, si no la inadecuada des aireación de la mezcla suelo-

agua, ya que el agua en condiciones normales contiene aire disuelto al igual que las partículas de suelo. Si este aire es removido de ambos materiales, el volumen de aire producirá una disminución en el peso del frasco que contiene la mezcla suelo- agua.

PICNOMETRORecipiente calibrado volumétrico con capacidad de 50 cm3 producido de un material de vidrio aforado, provisto de termómetro que determina las densidades mediante pesada.

MATERIAL Y EQUIPO

Picnómetro con una capacidad mínima de 250 ml. el volumen del picnómetro

Mortero y mango para morterear. Balanza de precisión de 0.01. Agua destilada o desmineralizada des aireada. Embudo Recipiente para muestras (taras) Termómetro Tamiz Nº 4 (abertura de malla 4.75mm) Horno de secado con circulación de aire y temperatura regulable

capaz de mantenerse en 110º ± 5ºC.

PROCEDIMIENTO

Primero que nada deberá calibrarse el picnómetro, para ello se limpia el picnómetro con algún disolvente de grasas y luego se enjuaga con agua destilada. Se deja escurrir boca abajo para luego lavar con alcohol y dejar escurrir, el cual elimina los vapores que queden al interior del picnómetro, dejándolo boca abajo 15min.

La muestra tiene que ser tamizada a través del tamiz Nº 4, tomándose la porción que pasa como muestra entre 100-120 gr.de suelo secado al aire con agua formando una pasta cremosa para ser empleada al ensayo. En caso que un porcentaje de suelo sea retenido en el tamiz Nº 4 esta porción deberá ser realizada mediante el procedimiento ASTMC u otro equivalente. El picnómetro se pesa limpio, seco y vacío, se llena con agua destilada a temperatura ambiente hasta que la parte inferior del menisco coincida con la marca de calibración, se seca tanto el interior del cuello como el exterior

del picnómetro y se registra el peso del picnómetro más el agua. La temperatura de calibración, se determina con un termómetro inserto en el agua. Del peso del picnómetro más el agua a la temperatura de calibración.

Se coloca la muestra en el picnómetro, evitando tener pérdidas de material una vez determinada su masa seca. Se agrega una cantidad de agua destilada cuidadosamente (para evitar la formación de burbujas de aire), hasta alcanzar aproximadamente las 3/4 partes de la capacidad del frasco, Lu ego es necesario remover el aire atrapado por alguno de los procedimientos normalizados.Por último se registran los pesos y se calcula la gravedad específica.

TABLA DE DENSIDAD DEL AGUA SEGÚN SU TEMPERATURA.

TEMPERATURA (ºC )

DENSIDAD (GR/CM3) K (A

DIMENSIONAL)0 0,99987

1,001641 0,99993 1,00170

2 0,99997 1,00174

3 0,99999 1,00176

4 1,00000 1,00177

5 0,99999 1,00176

6 0,99997 1,00174

7 0,99993 1,00170

8 0,99988 1,00165

9 0,99981 1,00158

1 0 0,99973 1,00150

1 1 0,99963 1,00140

1 2 0,99952 1,00129

1 3 0,99940 1,00117

1 4 0,99927 1,0010 4

1 5 0,99913 1,00090

1 6 0,99897 1,00074

1 7 0,99880 1,00057

1 8 0,99862 1,00039

1 9 0,99843 1,00 020

2 0 0,99823 1,0000 0

2 1 0,99802 0,99979

2 2 0,99780 0,99957

2 3 0,99756 0,99933

2 4 0,99732 0,99908

2 5 0,99707 0,99884

2 6 0,99681 0,99858

2 7 0,99654 0,99831

2 8 0,99626 0,99803

2 9 0,99597 0,99773

3 0 0,99565 0,99742

ENSAYO Nª2

ANALISIS GRANULOMETRICO MECANICO

REFERENCIAS.-

Normas AASHTO T87-70 ASTM D421-58

OBJITIVOS.- Clasificar el suelo por tamaño Representar gráficamente una muestra de suelo Capacidad para interpretar los datos Clasificar el suelo según normas ASTM y AASTHO

EQUIPOS.-

Juego de tamices para suelo fino y para suelo grueso Vibrador mecánico Brocha Horno eléctrico Balanza sensible ± 0.1 g Taras Morteros y mano de mortero

PROCEDIMIENTO.-

Primeramente se extrae el material del lugar requerido, luego se saca una muestra representativa, se pesa la cantidad necesaria a utilizar preferentemente 500g, se seca al horno durante 24 horas a temperatura de 105 ± 5ºc al día siguiente se polvoriza la muestra con la ayuda del mortero se registra el peso y visualizamos si la muestra es granular luego se la lleva a una serie de tamice como ser #8, #10, #20, #40, #60, #100, #200 y base con la ayuda del vibrador. Tamizamos por un lapso de 15 min.A continuación se registra el peso retenido en cada tamiz evitando tener una perdida del 2% del total de la muestra de lo contrario el ensayo se debe repetir.

CALCULO.-

PMS = Peso de muestra secaPRT = Peso retenido en cada tamizPRA = Peso retenido acumulado%RA = % retenido acumulado%QP = % que pasa

La representación grafica de una granulometría es mucho más útil y clara que una representación tabulada de resultados de números; nos da una idea inmediata de la distribución de los granos por tamaño.

De todas representaciones graficas la semilogaritmica es la más utilizada por sus óptimas representaciones.

De la representación granulométrica, se pueden obtener los coeficientes, siendo los más importantes, el Coeficiente de Uniformidad (Cu) y el Coeficiente de Curvatura (Cc) cuyas diferencias matemáticas y conceptuales son:

Cu= D60/D10 Cc=D30²/ (D60×D10)Cu<4 Suelos uniformeCu=5 Suelos bien uniforme y graduadoCu>6 Suelos bien graduados

D10= Diámetro o tamaño teórico máximo, para el cual pasa el 10% del material de un suelo, llamado también diámetro efectivoD30= Diámetro o tamaño teórico máximo, para el cual pasa el 30% del material de un suelo.D60= Diámetro o tamaño teórico máximo, para el cual pasa el 30% del material de un suelo.

PRESENTACION DE LOS DATOS.-

Los resultados del ensayo son presentados en una planilla de laboratorio que contienen además los resultados de las muestras, las masas retenidas en el laboratorio.

Los porcentajes del material fino se los calcula un gabinete con ayuda de la grafica semilogaritmica calculamos los coeficientes siempre y cuando se pueda.

(Colocamos todas las planillas)

ENSAYO Nª2

ANALISIS GRANULOMETRICO METODO

HIDROMETRO

REFERENCIAS.-

AASHTO T87-70ASTM D421-58

OBJETIVOS.-

Estudiar las partículas del tamaño de 0,075 mm hasta 0,001 mm de diámetro.

Clasificar el suelo por tamaño Obtener la distribución granulométrica del suelo, las partículas

inferiores al tamiz 200.

JUSTIFICACIÓN.- El método mas usado para hacer la determinación indirecta de los porcentajes de las partículas que pasan el tamiz nº 200 (0,075mm) hasta 0m, 001 mm, es el HIDROMETRO basado en la sedimentación de un material en suspensión en un liquido, el hidrómetro sirve para la determinación de la variación de la densidad de la suspensión con el transcurso del tiempo y medir la altura de caída del granos del tamaño mas grande correspondiente a la densidad media.

El análisis del hidrómetro se utiliza el la relación entre la velocidad de caída entre las esferas de un fluido, el diámetro de la esfera, el peso especifico tanto de las esfera como del fluido, y la viscosidad del fluido, en la forma expresada por la ley de Stokes.

EQUIPOS Y MATERIALES.-

Balanza de sensibilidad e 0,01 g Tamiz Nº 200 Tamizador mecánico Hidrómetra.- Graduado para leer, de acuerdo con la escala que

tenga grabada, Cilindro de sedimentación y otra para control.- Con capacidad de

1000 ml Termómetro Cronometro o reloj

CALIBRADO DEL HIDROMETRO.-

El hidrómetro debe ser calibrado para determinar su profundidad efectiva en términos de lectura del hidrómetro. Si se dispone de un hidrómetro tipo 151-H ó 152-H la profundidad efectiva se la obtiene por medio de tabla de lo contrario se procede a su calibración de acuerdo a los siguientes pasos:

MIDIENDO EL VOLUMEN DE AGUA DESPLAZADA.- Llénese con agua destilada o desmineralizada un cilindro graduado de 1000 ml de capacidad hasta aproximadamente 900 ml. Obsérvese y anótese la lectura del nivel del agua. El agua debe estar aproximadamente a unos 20ºc. Introdúzcase el hidrómetro y regístrese la nueva lectura.

DETERMINACION DEL VOLUMEN A PATIR DEL PESO DEL

HIDROMETRO.- Pese el hidrómetro, debido a que el peso especifico del hidrómetro es aproximadamente a la unidad, el peso del hidrómetro en gramos, es equivalente a su volumen en centímetros cúbicos. Este volumen incluye el volumen del bulbo y del vástago. El error debido a su inclusión del volumen del vástago es despreciable. Determínese el área A del cilindro graduado midiendo la distancia que existe entre dos marcas de graduación.

PREPARACION DE LA MUESTRA.-

Tamaño aproximado de la muestra que se debe usar para el análisis por hidrómetro varía con el tipo de suelo que va ser ensayado. La cantidad requerida utilizada es de 75 a100 g para suelos arenosos y de 50 a 60 para limos y arcilla.PROCEDIMIENTO.-

El procedimiento es el siguiente:

Coloque la muestra en una capsula, agréguele agua destilada o desmineralizada hasta que la muestra quede totalmente sumergida.Colóquese el agente dispersarte en ese momento (este paso lo hemos obviado debido a lo difícil de obtener el exametafosfato de sodio). Al terminar el minuto de agitación coloque el cilindro sobre la mesa. Póngase en marcha el cronometro. Si hay espumas presentes, remuévala tocando ligeramente con un pedazo de papel absorbente. Se debe tener mucho cuidado cuando se introduce y cuando se extrae, para evitar perturbar la suspensión de la muestra.

CORRECCION DE LAS LECTURAS DEL HIDROMETRO.-

Antes de proceder a los cálculos, la s lecturas del hidrómetro debe ser corregida por menisco, por temperatura, por defloculante y punto cero.

CORRECION POR DE DISPERSIÓN Y POR PESPLAZAMIENTO DEL PUNTO CERO.- los granos de suelo muy finos en suspensión tienden normalmente a flocular y se adhieren de tal forma que tienden a precipitarse juntos. Por lo tanto, es necesario añadir a la muestra un agente de disgregación para evitar la floculación durante el ensayo.

CALCULOS.-

Calculo de diámetro de las partículas (D).- Determine el diámetro de cada partícula correspondiente a las lecturas del hidrómetro empleando el nomograma de stock.

(Colocamos planillas)

ENSAYO Nª3

DETERMINACION DE LOS LIMITES DE ATTERBERG

Las propiedades de un suelo formado por las partículas finamente divididas, como una arcilla no estructurada depende de gran parte de la humedad. El agua forma una película alrededor de los granos y su espesor puede ser determinante del comportamiento diferente del material. Cuando el contenido de agua es muy elevado en realidad se tiene una suspensión muy concentrada, sin resistencia estática al esfuerzo cortante; al perder agua va aumentando esa resistencia hasta alcanzar un estado plástico en que el material es fácilmente moldeable; si el secado continua el suelo llega a adquirir las características de de un solido pudiendo resistir a fuerzas de compresión y tenciones considerables.

EL LÍMITE LÍQUIDO

Es la frontera entre el estado líquido y el plástico; el límite plástico entre el estado plástico y el semi-solido y el límite de contracción separa el estado semi-solido del solido. A estos límites se los llama límites de consistencia.

REFERENCIA.-

AASTHO T100-70ASTM D854-58

OBJETIVO.-

Conocer el comportamiento del suelo a diferentes porcentajes de agua.

El límite liquido de un suelo se define como el contenido máximo de humedad a partir del cual dicho suelo deja de comportarse plásticamente, y pasa a comportarse como un liquido, lo que se determina mediante el ensayo

EQUIPO.- Aparato de Casagrande Lamina de vidrio Tamiz Nº 40 Hornos con temperaturas constantes de 100 a 110 °c

PREPARACION DE LA MUESTRA.-

Para este ensayo se utiliza respectivamente 150 gr que haya pasado el tamiz Nº 40 la que se coloca en una espátula, hasta que tenga una consistencia uniforme pastosa; después de ello se dejara reposar por 12 horas.

PROCEDIMIENTO.- Después de secada la muestra, remover la cazuela de bronce del

aparato de casagrande ,colocar dentro de la cazuela una pequeña cantidad de suelo hasta la profundidad adecuada para el tabajo de la herramienta ranuradora ,bien centrada en la cazuela con respecto al pasador .

A continuacion se debe emparejar la superficie de la pasta de suelo cuidadosamente con una espatula, y mediante el uso de la herramienta ranuradora, cortr una ranura clara,recta, que separe completamente la masa de suelo en dos partes.la mayor profundidad del suelo en la pasta debera ser aproximadamente igual a la altura de la cabeza de la herramienta patron de la ASTM

Extraemos la muestra de la cazuela de la parte en que se produce el junte (ver figura d),luego mcolocamos la muetra extraida colocandola en una tara y registrando el `peso de la tara mas la muestra humeda,introducimos la muestra al horno a una temperatura de 105 ± 5 ˚C durante 15 horas

Volvemos al laboratorio y registramos el peso de la tara mas la muestra seca

CÁLCULO

Es necesario volver al dia siguiente al laboratorio y pasar todas las muestras secadas al horno para poder calcular el contenido de humedad correspondiente. Dibujar la grafica de contenido de humedad contra los numeros de glope resultants del limite liquido en un papel semilogaritmico con el fin de obtener el valor del limite liquido y el indice de plasticidad.

Ip= LLLP

LIMITE PLÁSTICO

. El límite plástico es el contenido de humedad que tiene un suelo en el momento de pasar el estado plástico al semisólido.

La prueba es simple y se lleva a cabo enrollando repetidamente a mano sobre una placa de vidrio, una masa de suelo de forma elipsoidal.

El índice de plasticidad (IP) es la diferencia entre el limite liquido y el limite plástico de un suelo, o

El límite plástico no es constante, sino que puede variar ampliamente .en las arcillas muy plástica s, la tenacidad en el límite plástico es alta, debiéndose aplicar con las manos considerable presión para formar rollitos: por el contrario, las arcillas de baja plasticidad son poco tenaces en el límite plástico.

En suelos finos y arenosos pueden, en apariencia, ser similares a las arcillas, pero al tratar de determinar su límite plástico se nota la imposibilidad de formar los rollitos, revelándose así la falta de plasticidad del material; en estos suelos el limite liquido resulta igual al plástico y aun menor, resultando entonces índice plástico negativo.

Referencia

Norma AASHTO T 90-70

Equipo

Placa de vidrio 20 gramos de muestra del límite líquido Contenedor Taras

I P = LL - PL

Preparación de la muestra

La muestra para realizar el ensayo del límite plástico es la misma que para el ensayo para determinar el limite liquido (LL). Reducir el contenido de humedad hasta una consistencia en la cual se pueda enrollar manualmente.Se considera que un suelo está en su límite plástico, cuando al amasarlo en una superficie lisa, que no absorba humedad, hasta formar una hebra o rodillo cilíndrico que se comienza a agrietar al llegar a un diámetro de 3mm.

e obtiene los 24 gramos del límite líquido y se lo amasa en la placa de vidrio hasta formar una hebra o rodillo cilíndrico que se comience a grietar al llegar a un diámetro de 3mm de diámetro, y con ellos moldear nuevamente unas bolas o masas de suelo que a su vez vuelvan a enrollarse .

El proceso de hacer bolas o masas de suelo y enrollarlas debe continuarse alternativamente hasta cuando el hilo cilindro de suelo se rompa bajo la presión de enrollamiento y no permita que se le enrolle adicionalmente.

Una vez llegado al límite se coloca las porciones en unas taras para obtener el peso de la tara mas muestra húmeda, luego la muestra obtenida se la lleva al horno por un lapso de 1 hora para luego obtener el peso de la tara mas muestra seca.

El límite plástico reportado será el promedio de los porcentajes de humedad obtenidos.