IUPSM Practicas 1 2 Mec Suelos 2014 1

INSTITUTO UNIVERSITARIO POLITÉCNICO «SANTIAGO MARIÑO» EXTENSION BARINAS DECANATO DE INGENIERÍA CIVIL LABORATORIO DE MECANICA DE SUELOS MANUAL DE ENSAYOS DE LABORATORIOS DE MECANICA DE SUELOS. Preparado por: Prof Sharon Escalante gr. Alfonso Vielma Octubre 2013 OF17 p ÍNDICE Pagina PRACTICA 1 dentificación de suelos 3 19 PRACTICA 2 Toma, Cuarteo y preparación de muestras perturbadas 2 suelo. Fase gaseosa: aire y otros gases presente en el suelo. Figura 1. 1 Diagrama de fases del suelo. EQUIPO Tamices de diferentes aberturas. Mortero. Vidrio esmerilado. Espátula, cuchara.

Recipientes plásticos. Secador eléctrico. Agua oxigenada. LI Gotero. n Acido clorhídrico al 20%. Ü Horno eléctrico con control de temperatura hasta los 1 050 C + 50 c. IDENTIFICACION DE SUELOS Al trabajar con la fase solida se puede hacer una diferenciación muy sencilla entre los principales tipos de suelos, usando como parámetro de distinción el tamaño de las partículas que lo conforman. un criterio de gran utilización es el de la A. S. T. M. , basado 17 en el uso de un iueeo de t ferentes tamaños de es fino cuando más de la mitad pasa por dicho tamiz.

El suelo recibe el nombre del material que se encuentra en mayor roporción, y se completa con

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el del material que le sigue en cantidad, ejemplo: grava arenosa, arena limosa, arcilla orgánica. SUELO GRANULAR Es aquel material retenido en el tamiz NO 200, y a su vez se divide en suelo granular grueso y suelo granular fino. Suelo granular grueso Son aquellas partículas que quedan retenidas en el tamiz NO 4 en este grupo se pueden distinguir: Ü Fragmentos de roca. Retenidos en el tamiz 3″. Grava gruesa. Material que pasa el tamiz 3″ y queda retenido en el tamiz %». Grava fina. Material que pasa el tamiz NO 3/4″ y queda retenido en el tamiz 4 Figura 1. Fragmentos de roca, grava gruesa y grava fina. Suelo granular fino Son aquellos granos que pasan el tamiz NO 4 y quedan retenidos en el tamiz NO 200. Se incluyen aquí: Arena gruesa. Material qu ‘z N04y queda retenido en 30F 17 el tamiz NO 10. hojas, hierbas y materia vegetal en descomposición. Pueden encontrarse mezclados con otro tipo de suelos bien sean granulares o finos. El comportamiento de este tipo de suelos es deficiente, por lo que resulta muy importante su identificación. IDENTIFICACIÓN VISUAL MANUAL RÁPIDA DE SUELOS EN CAMPO Los suelos de grano grueso tales como grava, arena, grava renosa, arena gravosa, etc.. , pueden ser identificados rápidamente por simple inspeccion visual en campo, o con el uso de los diferentes tamices señalados anteriormente. Es frecuente encontrar suelos combinados, es decir, suelos granulares mezclados con suelos finos. En estos casos es difícil cuantificar la cantidad de limo y/o arcilla presente, pero por lo general este valor suele ser poco significativo, solo considera importante cuando supera el 10%.

Los suelos finos (limos y arcillas) no pueden ser diferenciados a simple Vista, por tanto se han desarrollado algunos métodos muy sencillos ara su identificación rápida en el campo. Los criterios básicos para esta identificación son la evaluación de las características de dilatancia, tenacidad y resistencia en estado seco. Como pruebas complementarias se tienen el brillo para reconocer la presencia de arcilla, y la efervescencia para suelos que contengan carbonatos como material cementante.

PAGF40F 17 Los suelos orgánicos pued cidos rápidamente por su gran ayuda en estos casos la prueba de efervescencia usando agua oxigenada. DILATANCIA En la determinación de la dilatancia de un suelo debe seguirse el procedimiento ue se detalla a continuación: Tomar una porción de suelo que pase el tamiz NO 40, añadirle agua hasta obtener una masa de suelo bando pero no pegajoso, a modo de obtener una pastilla de unos 10 cc. Colocar la pastilla en la palma de la mano y golpear vigorosamente esa mano con la otra.

El suelo reacciona positivamente si la superficie del suelo se torna húmeda y lustrosa, y si posteriormente cuando la muestra es apretada con los dedos, el agua y el lustre desaparecen de la superficie y la pastilla se vuelve rígida agrietándose o desmoronándose. La rápida aparición de agua cuando se golpea la muestra y su osterior desaparición cuando se presiona en la mano, sirve para identificar el tipo de finos presentes en el suelo: una reacción rápida es propia de arenas limpias y muy finas; una reacción moderada corresponde a limos inorgánicos y las arcillas no presentan reacción.

La aparición del agua en la superficie de la muestra es un fenómeno debido a la compactación de los suelos arenosos y en menor grado de los suelos limosos, dicho fenómeno es originado po ámica de los impactos dados con la mano reacción ya que por su baja permeabilidad y por las características articulares derivadas de su estructura, son prácticamente inmunes a las cargas dinámicas. 6 Figura 1. 4. Prueba de Dilatancia.

RESISTENCIA EN ESTADO SECO El procedimiento para su determinación es el siguiente: Tomar una porción del suelo que pase el tamiz Na 40, añadirle agua e Ir moldeando la muestra hasta obtener una pastilla con una consistencia plástica. Formar un cilindro de 1 cm de diámetro y unos 2,50 cm de altura y dejarlo secar completamente (al horno, al sol o al aire). Se prueba la resistencia del cilindro rompiéndolo o desmoronándolo con los dedos, aplicando sobre el una fuerza en el sentido axial. La resistencia seca es una medida indirecta de la plasticidad.

A mayor resistencia en estado seco, mayor plasticidad. Las arenas y los limos tienen una resistencia en estado seco que va de ligera a 6 7 nula, pero se pueden disti uno de otro cuando se dedos Difícil de triturar Imposible de triturar con los dedos Imposible de triturar entre la mano y una superficie dura Nula Ligera Mediana Alta Muy alta Termino usado No plástico Ligeramente plástico Medianamente plástico Plástico Muy plástico 7 Figura 1. 5. Prueba de resistencia en estado seco. Compresión axial del cilindro con los dedos.

TENACIDAD Los pasos a seguir en la determinación de la tenacidad son los siguientes: Tomar una porción de suelo que pase el tamiz NO 40, añadir agua e Ir moldeando la mezcla hasta obtener una pastilla con consistencia plástica. Ü Rodar la mezcla por una superficie lisa (que puede también ser la mano) para formar rollitos. En este proceso el suelo va perdiendo humedad; si cuando el rollito alcance un diámetro de 3 damente no se ha 7 7 agrietado o desmoronado, resultados obtenidos en la prueba.

TABLA 1. 2. Tenacidad del suelo según los resultados obtenidos en el ensayo. RESULTADO DEL ENSAYO No se puede formar el cilindro. Baja una vez agrietado el cilindro, los trozos no pueden ser unidos nuevamente. Media Una vez agrietado el cilindro, los trozos pueden ser moldeados en una masa que se desmorona con un ligero amasado. masa coherente que soporta muy bien un nuevo amasado. 8 (a) formando un cilindro de 3 mm de diámetro. b) Cilindro agrietado una vez alcanzado el límite plástico Figura 1. 6.

Prueba de Tenacidad o, mayor será el Mientras mayor es la tena 80F 17 contenido de arcilla Superficies semiopacas indican arcillas de baja plasticidad, o suelos limosos. opacas indican suelos que contienen arena. Figura 1. 7. Prueba del brillo. Corte oblicuo con la espátula. 9 EFERVESCENCIA Esta prueba se usa para la identificación de suelos orgánicos y de suelos que contienen carbonatos y se basa en la reacción química que se produce en estos tipos de suelos. La misma consiste en tomar pequeña porciones de suelo, colocarla en un mortero y desmoronarla. ara identificar carbonatos en el suelo se agregan unas gotas de un acido fuerte (normalmente acido clorhídrico al 20%). Para identificar suelos orgánicos se agregan unas gotas de agua oxigenada. La reacción del suelo con el químico debe ser descrita de acuerdo a su ntensidad, para lo cual se usan los calificativos: fuertes, débil o ninguno. Figura 1. 8. Prueba de efervescencia COLOR Aunque el color no es una propiedad significativa por sí misma, es indicación de otras propiedades importantes.

Los matices amarillos y rojos Indican que el suelo ha sufrido meteorización. Suelos amarillo claro o mu s indican un contenido apreciable de calentado, y dsminuye al exponer el suelo al aire. Los suelos inorgánicos cuando son humedecidos tienen ese olor característico a «tierra mojada». 10 SEDIMENTACION O DISPERSION Se disgrega el suelo triturándolo para separar los granos; se hace na suspension en agua y en un recipiente de vidrio, se mezcla y se homogeniza, luego se deja reposar.

Así la arena se deposita en segundos, el limo en minutos y pocas horas, y la arcilla en varias horas e incluso días, quedando turbia el agua. Suelo Fino Limo arenoso Limo Limo arcilloso Arcilla arenosa Arcilla limosa Arcilla Limo orgánico Arcilla orgánica Tiempo de Asentamiento 30 seg — 60 min 15 min – 60 min 15 min – varias horas 30 seg – varias horas Varias horas — días Vanas horas a días NTERPRETACION DE LOS 0 17 Una vez determinadas las del suelo, se usa la Tabla