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TRABAJO INGENIERIA CIVIL
MECANICA DE SUELOS Y ROCAS
2015
TRABAJO GRUPAL – (USS) MECANICA DE SUELOS Y ROCAS
21/01/2014
DOCENTE: CORONADO ZULOETA OMAR.
ALUMNO: VENTOCILLA SANCHEZ PEDRO.
TITULO DEL PROYECTO: OBTENCION DE
MUESTRAS Y CONTENIDO DE HUMEDAD.
CURSO: MECANICA DE SUELOS Y ROCAS.
GRUPO DE TRABAJO: N°2
FECHA REALIZADA: 21/01/2015
FECHA A PRESENTAR:
ING
ENIER
ÍA C
IVIL
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INTRODUCCION
El ensayo para determinar el Límite Líquido es uno de los máscorrientes en los
laboratorios de la mecánica del suelo. Durantedecenios el Límite Líquido ha
sido registrado en la casi totalidad delos informes geotécnicos como criterio de
caracterización y declasificación de suelos cohesivos o como dato de entrada
para definir otras propiedades del suelo con base en correlacionespropuestas
en la literatura. El Límite Líquido y el índice deplasticidad han sido utilizados en
la definición operacional de laactividad del suelo
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Índice .
Ensayo de Contenido de Humedad Marco teórico ----------------------------------------------------------------------------------- I)
Generalidades ---------------------------------------------------------------------------------- 1)
Outline -------------------------------------------------------------------------------------------- 2)
Objetivos ----------------------------------------------------------------------------------------- a)
Alcance ------------------------------------------------------------------------------------------- b)
Muestras ----------------------------------------------------------------------------------------- c)
Materiales y Procedimiento ----------------------------------------------------------------- d)
Resultados --------------------------------------------------------------------------------------- e)
Discusiones -------------------------------------------------------------------------------------- f)
Conclusiones y recomendaciones---------------------------------------------------------- g)
Referencias -------------------------------------------------------------------------------------- h)
Anexos -------------------------------------------------------------------------------------------- 3)
Normas manuales ------------------------------------------------------------------------------ -)
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1. Marco teórico
Límite Líquido (LL)
Esta propiedad se mide en laboratorio mediante un procedimiento normalizado
en que una mezcla de suelo y agua, capaz de ser moldeada, se deposita en la
Cuchara de Casagrande, y se golpea consecutivamente contra la base de la
máquina, haciendo girar la manivela, hasta que la zanja que previamente se ha
recortado, se cierra en una longitud de 12 mm (1/2"). Si el número de golpes
para que se cierre la zanja es 25, la humedad del suelo (razón peso de
agua/peso de suelo seco) corresponde al límite líquido. Dado que no siempre
es posible que la zanja se cierre en la longitud de 12 mm exactamente con 25
golpes, existen dos métodos para determinar el límite líquido: - trazar una
gráfica con el número de golpes en coordenadas logarítmicas, contra el
contenido de humedad correspondiente, en coordenadas normales, e interpolar
para la humedad correspondiente a 25 golpes. La humedad obtenida es el
Límite Líquido. - según el método puntual, multiplicar por un factor (que
depende del número de golpes) la humedad obtenida y obtener el límite líquido
como el resultado de tal multiplicación
CALIBRACIÓN DEL APARATO
Verificar que el aparato de Casagrande para la determinación del límite líquido
esté en buenas condiciones de funcionamiento, que el eje sobre el cual gira la
cápsula no esté desgastado hasta el punto de permitir desplazamientos
laterales de la misma; que los tornillos que conectan la cápsula al brazo estén
apretados y que la superficie de la cápsula no presente excesivo desgaste. La
base, de 50 mm. de espesor, debe ser de ebonita o de madera dura con una
placa de ebonita, de no menos de 10 mm. de espesor, firmemente encastrada
en la madera. La cápsula debe ser de bronce pulido, debe tener las
dimensiones fijadas en el croquis de la fig. Nº 1 y su peso, incluido el engarce y
la pestaña, debe ser de 205 grs. aproximadamente. El acanalador que
acompaña al aparato, debe ser de bronce o de acero inoxidable, con las
dimensiones y demás características indicadas en el croquis de la fig. Nº 2. La
calibración mecánica del aparato es una práctica sencilla que no requerirá
mayor conocimiento; bastará con el ajuste de la caída de la cápsula en 10 mm.
con el mango del acanalador, que frecuentemente cuenta con un cubito
metálico destinado a tal fin. Se pondrá el excéntrico en su parte superior y
ajustar los tornillos designados T en la fig.Nº 1. Efectuar los retoques
necesarios.
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CONDICIONES AMBIENTALES:
La UNIVERSIDAD SEÑOR DE SIPÁN está ubicada en el Distrito de Pimentel, provincia de Chiclayo, departamento de Lambayeque. LIMITES
Norte: Con terrenos de propiedad de Los Sauces. Sur: Con la carretera Chiclayo - Pimentel. Este: Con la Urbanización Los Sauces. Oeste: Con terrenos de propiedad de Los Sauces. ACCESO
Se accede a la universidad por la puerta principal ubicada en la Autopista Chiclayo-Pimentel. CONDICIONES CLIMATICAS
Su clima: Es templado, con moderado calor al medio día, temperado por suaves vientos por la cercanía del mar. Normalmente no caen lluvias. Su Relieve es llano, con suaves ondulaciones. Temperatura prom. anual de 22° (máxima de 33° y mínima de 17°C). La temporada de lluvias es de Enero a Abril. Distrito de Pimentel, se ubica a 4 msnm. El área de la obra se encuentra a aprox. 20 m.s.n.m.
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CONTENIDO
2. GENERALIDADES En este trabajo práctico se detalla el procedimiento a seguir para determinar el Límite Líquido de un suelo el límite líquido es el contenido de humedad, expresado en porciento del peso del suelo seco, existente en un suelo en el límite entre el estado plástico y el estado líquido del mismo. Este límite se define arbitrariamente como el contenido de humedad necesario para que las dos mitades de una pasta de suelo de 1 cm. de espesor fluyan y se unan en una longitud de 12 mm., aproximadamente, en el fondo de la muesca que separa las dos mitades, cuando la cápsula que la contiene golpea 25 veces desde una altura de 1 cm., a la velocidad de 2 golpes por segundo. . El límite líquido como fue definido por Atterberg ha estado sujeto a distintas variaciones en su determinación. Fue Terzaghi, quien le sugirió a Casagrande en 1927, que diseñara un dispositivo mecánico que pudiera eliminar en lo posible los errores del operador en la determinación del mismo
3. OUTLINE
El ranurador que se utilice en el ensayo con el método de Casagrande es uno de los elementos claves del equipo. Es común el uso de tres versiones de este instrumento: el ranurador plano que corresponde al diseño original de Casagrande, el ranurador plano de doble filo propuesto por Hovanyi (1958) y el ranurador curvo diseñado y propuesto por la ASTM pocos años después de la publicación de Casagrande en la que enunció su método para la determinación del Límite Líquido. Durante mucho tiempo se consideró que los resultados obtenidos con ambos ranuradores eran equivalentes (Tchebatorioff, 1951) aunque en Europa se mantuvo el uso del ranurados plano y se advirtió sobre la diferencia de resultados al utilizar un ranurador diferente (Jiménez Salas ). En las últimas versiones de la Norma ASTM D4318 se especifica el uso de ranurador plano y se anota que los resultados obtenidos en los ensayos
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4. Objetivos
Determinar el límite líquido, plástico e índice plástico de una muestra de suelo, así como el respectivo análisis granulométrico por tamizado.
Determinar el tipo de suelo al que pertenece, es decir, si es limoso, grueso, fino, etc.
Conocer el procedimiento adecuado para realizar este tipo de ensayo, así como las dificultades que se pueden presentar al realizarlo.
Determinar si el tipo de suelo es el adecuado para poder construir en él.
5. Alcancé
Unos de los alcance que se puede dar en que la copa
Casagrande observó que el número de golpes necesarios para cerrar
la ranura dependía del contenido de agua del suelo y que cuando
una serie de resultados de un suelo se representa en un gráfico
donde el eje de la humedad es aritmético y el eje del número de
golpes es logarítmico, esos resultados forman una línea recta. Esa
curva fue llamada curva de flujo. Las ventajas de graficarla de este
modo son: la curva puede ser dibujada con pocos puntos, se pueden
detectar más fácilmente los errores en una línea recta (escala
semilogarítmica) que en una línea curva (escala aritmética) y el
índice de flujo puede ser definido por la pendiente de la recta
6. Muestras
Los especimenes utilizados en la investigación pueden seragrupadosen tres subconjuntos: uno, de 25 muestras naturalescolectadas en el noroccidente colombiano, en depósitos aluvialescuaternarios, en formaciones sedimentarias del Terciario, y endepósitos de ladera derivados de anfibolitas, el segundo de 50mezclas de caolín y bentonita en proporciones previamentedeterminadas, y un tercero de 9 muestras de bentonita. Las muestras fueron colectadas o preparadas buscando una cobertura completa de valores de Límite Líquido en un amplio intervalo.
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7. Materiales y métodos
MATERIALES
Horno 105°C - 110°C
Copa Casagrande
Pesetas
Taras
Muestra de suelos y espátula
Estufa – De desecación, capaz de mantener una temperatura de 110° C ± 5°C.
vernier
Brochas
Tamices
Balanza
Agua destilada.
Pipeta.
Depósitos
Plancha de batir
Bandeja
Vidrio
Martillo de goma
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Método 7.1 PROCEDIMIENTO o Se toman 50 o 60 grs. del material obtenido de acuerdo al punto
preparación de la muestra y se colocan en una cápsula especificada en aparatos”.
o Se humedece con agua destilada o potable de buena calidad,
dejándose reposar por lo menos durante 1 hora. o Posteriormente se continúa agregando agua en pequeñas
cantidades, mezclando cuidadosamente con la espátula después de cada agregado, procurando obtener una distribución homogénea de la humedad y teniendo especial cuidado de deshacer todos los grumos que se vayan formando
o Cuando la pasta adquiere una consistencia tal que, al ser dividida
en dos porciones, éstas comiencen a fluir cuando se golpea la cápsula contra la palma de la mano; se transfiere una porción de la misma a la cápsula de bronce del aparato, se la amasa bien y se la distribuye de manera que el espesor en el centro sea aproximadamente 1 cm.
o Con el acanalador se hace una muesca en forma tal que quede
limpio el fondo de la cápsula en un ancho de 2 mm.; la muesca debe seguir una dirección normal al eje de rotación en su punto medio, fig. Nº 3.
o Se acciona la manivela a razón de 2 vueltas por segundo, y se
cuenta el número de golpes necesarios para que, por fluencia, se cierren los bordes inferiores de la muesca, en una longitud de aproximadamente 12 mm.
o Verificar si la unión es por fluencia y no por corrimiento de toda la
masa. Para esto se procura separar con la espátula los bordes unidos. Si ha habido corrimiento de toda la masa, la separación se logra fácilmente, quedando limpio el fondo de la cápsula. En cambio si ha habido fluencia, la espátula mueve únicamente la parte que ataca y el resto queda adherido al fondo de la cápsula.
o Se retira la porción de pasta, de peso más o menos 10 grs., de la
parte en que se produjo la unión, y se coloca en un pesafiltro previamente tarado. Se pesa y se anota en la planilla. También se anotará el peso del pesafiltro, su número de identificación y el número de golpes requeridos para lograr la unión de la pasta.
o Se repiten estas operaciones dos o más veces, con contenidos
crecientes de agua, procurando que el número de golpes
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requeridos para el cierre de la muesca sean, uno mayor y otro menor de 25 golpes.
o La pasta colocada en los pesa filtros serán llevadas en estufa
hasta lograr el peso constante a una temperatura entre los 105 y 110 Cº.
8. Discusiones En el ensayo dell método de Casa grande según sea ejecutado con un ranurador curvo o uno plano ha sido explicada como un efecto de la altura de la ranura que queda bien definida con el ranurador plano pero no así con el ranurador curvo. La diferencia de altura del borde de la ranura puede ser 50% o más entre el ranurador plano y el ranurador curvo. La mayor altura de la ranura hace más inestable el pequeño talud que se forma en el borde de la ranura y hace que el suelo fluya con un contenido de humedad menor que en los casos en que la ranura es hecha con el ranurador plano. El resultado presentado aquí tiene interés en lamedida en que permitiría unificar los valores de Límite Líquidorefiriéndolos todos a un mismo ranurador.
9. Conclusiones Concluimos del ensayo de la copa casa grade tiene una forma que las correlaciones presentadas en este trabajo pueden ser útilespara convertir los valores utilizados en las correlaciones de usocorriente a una base común. Dada las diferencias que puedenpresentarse en los valores del Límite Líquido, los métodos utilizados corrientemente no pueden ser considerados como equivalentes. Es necesario en consecuencia que en todo informe o artículo en el que se registre valores de Límite Líquido se incluya como dato relevante el método utilizado para determinarlo, y el tipo de ranurador cuando se trate del método de Casagrande.
10. Referencia
ASTM D4318Atterberg, 1911, Die Plastizität der Tone, Internazional Mitteilungefur Bodenkunde 1, s.10.BS 1377Carrier, W. F. & Beckmann, J.F., 1984, Correlaion between Index Tests and the Properties of Remoulded Clays, Geotechnique, 34, pp221 – 228.Casagrande, A., 1932 , A Research on the Atterberg limitsof Soil,Public Roads, 13, 121 ss.
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11. Anexos
Copa Casagrande para el
ensayo
Espátula para ayuda del
ensayo
Calibrando copa Casagrande Con ayuda del Ranurador metálico de
divide en dos porciones la muestra de
suelo colocada en la copa Casagrande
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Se gira la manivela y se
contabiliza el número de golpes
Se retira una porción de muestra
sobre la copa Casagrande, a la
cual le sacaremos su contenido
de humedad,
Se lleva la muestra colocada en tara al horno 110 mas menos 5 °C
Se retira la muestra del horno, se
pesa y se calcula el contenido de
humedad
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12. NORMAS MANUALES
1. ASTM: Americam Society for Testing and Materials (Sociedad Americana para Ensayos y Materiales).
2. AASTHO: Americam Assosiation of State Higway and Trasnportation Officials (Asociación Americana de Agencias Estatales de Carreteras Y Transportes).
3. Norma Técnica de Edificación E – 050 “Suelos y Cimentaciones” –
Norma Peruana.
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