Nombre Estudiante: CLASIFICACIÓN DE SUELOS MEDIANTE ENSAYOS DE LABORATORIO GUÍA DE LABORATORIO DE GEOTECNIA

CLASIFICACIÓN DE SUELOS MEDIANTE ENSAYOS DE

LABORATORIO

GUÍA DE LABORATORIO DE GEOTECNIA

Nombre Estudiante:

NICOLAS TORRES LADINOIVAN MONROY SARMIENTO

ANDRES FAJARDO ROJASFecha: 12 DE FEBRERO DE 2016 Nota: 5

1. Nombre de la(s) práctica(s)

2. Objetivos del o los ensayos

Determinar el límite líquido, plástico e índice de plasticidad de diferentes tipos de suelos y establecer la relación entre ellos

Establecer el límite de contracción de los diferentes tipos de suelos, que permitirá establecer la relación de expansión volumétrica.

Clasificar los diferentes tipos de suelos bajo los estándares de la Unified Soil Classification System (USCS) y la American Association of State Sighway and Transportation Officials (AASHTO)

Determinación experimental de la distribución granulométrica de los diferentes tipos de suelos, análisis de sus distribuciones y hallar sus coeficientes de uniformidad y curvatura.

Realizar una recolección de datos y características de diferentes tipos de suelos, que expliquen su comportamiento y sus propiedades.

Hermes Ariel Vacca G. Ic., Esp,. MIc | Pontificia Universidad Javeriana


LABORATORIO


3. Definir (Incluir la fuente bibliográfica)

4. Normas y especificaciones de Referencia (incluir las normas faltantes para la guía)


1. Suelo“Capa superficial de espesor variable que recubre la corteza terrestre, procedente de la meteorización física y química de la roca preexistente y sobre la que se asienta la vida”POZO, M. (2007). Geología práctica: Introducción al reconocimiento de materiales y análisis de mapas. Pearson Educación2. Grava‘’Partículas de roca que pasan el tamiz de 75 mm (3") de abertura y quedan retenidas en el tamiz de 4.75 mm (No.4). Presenta las siguientes subdivisiones:Gruesa – Pasa el tamiz de 75 mm (3") y queda retenida sobre el tamiz de 19 mm (¾").Fina – Pasa el tamiz de 19 mm (¾") y queda retenida sobre el tamiz de 4.75 mm (No. 4).’’

INV E – 102 – 13. Especificaciones generales de construcción de carreteras y normas de ensayo para materiales de carreteras, Colombia, 2007.3. Arena

Partículas de roca que pasan el tamiz de 4.75 mm (No. 4) y quedan retenidas en el tamiz de 75 μm (No. 200), con las subdivisiones siguientes: Gruesa – Pasa el tamiz de 4.75 mm (No. 4) y queda retenida sobre el tamiz de 2.00 mm (No.

10). Media – Pasa el tamiz 2.00 mm (No. 10) y queda retenida sobre el tamiz de 425 μm (No. 40). Fina – Pasa el tamiz de 425 μm (No. 40) y queda retenida sobre el tamiz de 75 μm (No. 200).

INV E – 102 – 13. Especificaciones generales de construcción de carreteras y normas de ensayo para materiales de carreteras, Colombia, 2007.4. Arcilla

Suelo que pasa el tamiz de 75 μm (No. 200), el cual puede exhibir plasticidad (consistencia como de masilla) dentro de un cierto intervalo de humedad y presentar una resistencia considerable cuando se seca al aire.

INV E – 102 – 13. Especificaciones generales de construcción de carreteras y normas de ensayo para materiales de carreteras, Colombia, 2007.5. Sistema de clasificación AASHTO

Este sistema describe un procedimiento para clasificar suelos en siete grupos, basado en las determinaciones de laboratorio de granulometría, límite líquido e índice de plasticidad. La evaluación en cada grupo se hace mediante un "índice de grupo"6. Sistema de clasificación USCS

Es un sistema de clasificación de suelos usado en ingeniería y geología para describir la textura y el tamaño de las partículas de un suelo. Este sistema de clasificación puede ser aplicado a la mayoría de los materiales sin consolidar y se representa mediante un símbolo con dos letras.7. Coeficiente de uniformidad y de curvaturaEl coeficiente de uniformidad es igual al D60/D10, en que D60 es el diámetro en milímetro para el cual el 60% de las partículas son menores que ese diámetro

Villalaz, C. (2004). Mecánica de suelos y cimentaciones. Mexico: Limusa.


LABORATORIO


INV. E. 123-07 DETERMINACIÓN DE LOS TAMAÑOS DE LAS PARTÍCULAS DE LOS SUELOSINV. E. 122-07 DETERMINACIÓN EN LABORATORIO DEL CONTENIDO DE AGUA (HUMEDAD)

DE MUESTRAS DE SUELO, ROCA Y MEZCLAS DE SUELO -AGREGADOINV. E. 125-07 DETERMINACIÓN DEL LÍMITE LÍQUIDO DE LOS SUELOSINV. E. 126-07 LÍMITE PLÁSTICO E ÍNDICE DE PLASTICIDAD DE LOS SUELOS

5. Toma de Datos

MATERIAL 1

Evaluación de la Fracción fina mediante límites de consistencia

En las siguientes tablas puede diligenciar la información y cálculos obtenidos en los ensayos de límites de consistencia.

Nota 1: El método empleado en este caso para obtener el límite líquido corresponde al método A.

Descripción del material

GRAVA ARCILLOSA AMARILLA CON PRESENCIA DE ARENAS

Muestra No: Fecha de ensayo: 5 de febrero de

Limite líquido: 27% . Limite Plástico: 19% . Índice de plasticidad: 8% . Humedad Natural: .

Evaluación de la Fracción gruesa mediante granulometría por tamizado. W Inicial muestra seca antes del lavado: _3192 g________


585960616263646566676869707172

10 100

Hum

edad

(%

)

No. de golpes


LABORATORIO


Peso RET. (g)

(%) RETENIDO

(%) RET.

ACUM.

(%) PASA

40 1 1/ 2'' - T.M - - 10025 1'' 484,9 15,2 15,2 84,820 3/ 4 '' 453,9 14,2 29,4 70,6

12,5 1/ 2 '' 495,1 15,5 44,9 55,19,5 3/ 8 '' 189,9 5,9 50,9 49,1

4,760 #4 435,9 13,7 64,5 35,52,00 #10 254,3 8,0 72,5 27,5

0,420 #40 186 5,8 78,3 21,70,149 #100 192,2 6,0 84,3 15,70,074 #200 47,7 1,5 85,8 14,2

FONDOFONDO 452,1 14,2 100,0 0,0

ABER. DEL TAMIZ (mm)

(pulg)

En la siguiente tabla puede plasmar los resultados finales obtenidos para el MATEIALGravas (%) 64.5Arenas(%) 21.3Finos (%) 14.2Límite líquido(%) 27Límite plastico(%) 19Índice de plásticidad (%) 8USC GCCc:Cu:Índice de Grupo 0AASHTO A-2-4



LABORATORIO


Determinación del límite de contracción

Mo = Masa de la muestra seca.

LC = Límite de contracción.

R = Relación de contracción.

w = Contenido de humedad inicial de la muestra.

CONVENCIONES

Cv = Cambio volumétrico, para un contenido de agua superior al LL

Wrc = Masa del recipiente de contracción lubricado.

Vo = Volumen de la muestra seca. Nota: En clase no se empleará mercurio

V = Volumen del recipiente de contracción

W1 = Masa del conjunto recipiente de contracción + muestra húmeda.

W2 = Masa conjunto recipiente de contracción + muestra seca.


1

, g

, cm3

,g

, g

w , %

, cm3

, g

, %

, %

W2

W rc

VW1

PRUEBAS

Mo = W rms - W rc

Vo

C v = ( w - LC) R

ow

o

VM

R

3

100100

1 100V

l CC


LABORATORIO


MATERIAL 2





ARENAS BIEN GRADAS CON POCA PRESENCIA DE FINOS DE COLOR GRIS.

Muestra No: Fecha de ensayo: 5 de febrero



N.L

2. LÍMITE PLÁSTICO Y HUMEDAD NATURAL(Wn)

1 2 Wn

#¡VALOR!

Ensayo No.

Wrmh, (g)

Humedad (%)

Wrms, (g)Wrl, (g)

Vidrio No

585960616263646566676869707172

10 100

Hum

edad

(%

)

No. de golpes


LABORATORIO


Evaluación de la Fracción gruesa mediante granulometría por tamizadoW Inicial muestra seca antes del lavado: _________972.0 g_______

Peso RET (g)

(%) RETENIDO

(%) RET. ACUM.

(%) PASA

9.5 3/ 8'' - - - 1004.76 #4 177.5 18.3 18.3 81.7

2 #10 328.9 33.8 52.1 47.90.42 #40 287.1 29.5 81.6 18.40.149 #100 89.9 9.2 90.9 9.10.074 #200 21.7 2.2 93.1 6.9

FONDO FONDO 66.9 6.9 100.0 0.0

ABER DEL TAMIZ (mm) (pulg)

0.01 0.1 1 10 1000

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Tamiz (mm)

Porc

enta

je q

ue p

asa

(%)

En al siguiente tabla puede plasmar los resultados finales obtenidos para el MATEIAL

Gravas (%) 18.3Arenas(%) 74.8Finos (%) 6.9Límite líquido(%) NLLímite plastico(%) NLÍndice de plásticidad (%) NIUSC SWCc: 1.9Cu: 19.6Índice de Grupo 0AASHTO A-3



LABORATORIO



MATERIAL 3





ARCILLAS INORGANICAS DE COLOR PEIL CON PLASTICIDAD BAJA

Muestra No: Fecha de ensayo: 5 de febrero


1

, g

, cm3

,g

, g

w , %

, cm3

, g

, %

, %

W2

W rc

VW1

PRUEBAS

Mo = W rms - W rc

Vo

C v = ( w - LC) R

ow

o

VM

R

3

100100

1 100V

l CC

Mo = Masa de la muestra seca.

LC = Límite de contracción.

R = Relación de contracción.

w = Contenido de humedad inicial de la muestra.

CONVENCIONES

Cv = Cambio volumétrico, para un contenido de agua superior al LL

Wrc = Masa del recipiente de contracción lubricado.

Vo = Volumen de la muestra seca. Nota: En clase no se empleará mercurio

V = Volumen del recipiente de contracción

W1 = Masa del conjunto recipiente de contracción + muestra húmeda.

W2 = Masa conjunto recipiente de contracción + muestra seca.


LABORATORIO


1. Limite liquido 2.Limite plasticoNúmero de golpes 38 22 17 Ensayo No 1 2 Wn

Vidrio No 76 89 34 Vidrio No 70

28

Wrmh (g) 26,0482 29,253 30,6024 Wrmh (g) 22,9568 24,3989 WrmS (g) 22,919 24,8656 26,6916 WrmS (g) 22,1839 23,3115 Wrl (g) 14,727 14,5483 19,0065 Wrl (g) 19,0212 18,8534 Humedad, W (%) 38% 43% 51% Humedad, W (%) 24% 24%


En al siguiente tabla puede plasmar los resultados finales obtenidos para el MATEIAL. Gravas (%) 0

Arenas (%) 0Finos (%) 100

Límite líquido (%) 44Límite plástico (%) 24

Índice de plasticidad (%) 20USC CLCc: NPCu: NP


585960616263646566676869707172

10 100

Hum

edad

(%

)

No. de golpes


LABORATORIO


Índice de Grupo 23 AASHTO A-7-6



1

, g

, cm3

,g

, g

w , %

, cm3

, g

, %

, %

W2

W rc

VW1

PRUEBAS

Mo = W rms - W rc

Vo

C v = ( w - LC) R

ow

o

VM

R

3

100100

1 100V

l CC

16.6821.8042.8630.99

105.1716.09

24.32

72.79

1.51

77.62

48.93


LABORATORIO


MATERIAL 4





MONTMORILLONITA DE COLOR VERDE, PERTENECIENTE A LAS ARCILLAS CON COMPORTAMIENTO PLASTICO.

Muestra No: Fecha de ensayo: 5 de febreo

1. Limite liquido 2.Limite plásticoNúmero de golpes 31 23 12 Ensayo No 1 2 Wn

Vidrio No 40 87 85 Vidrio No 96

109

Wrmh (g) 32,34 26,07 25,88 Wrmh (g) 24,4300 22,7800 WrmS (g) 21,54 16,33 16,12 WrmS (g) 21,1300 19,8300 Wrl (g) 18,94 14,11 14,18 Wrl (g) 13,8200 13,8700

Humedad, W (%) 415% 439% 503% Humedad, W (%) 45% 49%

Limite líquido: 431% . Limite Plástico: 47% . Índice de plasticidad: 371% Humedad Natural: .


585960616263646566676869707172

10 100

Hum

edad

(%

)

No. de golpes


LABORATORIO





1

, g

, cm3

,g

, g

w , %

, cm3

, g

, %

, %

W2

W rc

VW1

PRUEBAS

Mo = W rms - W rc

Vo

C v = ( w - LC) R

ow

o

VM

R

3

100100

1 100V

l CC

Gravas (%) 0Arenas (%) 0Finos (%) 100Límite líquido (%) 431Límite plástico (%) 47Índice de plasticidad (%) 384USC CHCc: NPCu: NPÍndice de Grupo 456AASHTO A-7-5


LABORATORIO


MATERIAL 5





LIMO INORGANICO DE PARTICULAS MUY FINAS Y NEGRAS CON UN COMPORTAMIENTO ELASTICO

Muestra No: Fecha de ensayo: 5 DE FEBRERO

1. Limite liquido 2.Limite plasticoNúmero de golpes 38 23 12 Ensayo No 1 2 WnVidrio No 66 92 14 Vidrio No 27,0174 26,8186 Wrmh (g) 44,4305 43,0228 44,788 Wrmh (g) 23,169 23,0227 WrmS (g) 34,5785 31,5144 33,692 WrmS (g) 14,6516 14,8608 Wrl (g) 19,0946 14,9745 18,4891 Wrl (g) 45% 47% Humedad, W (%) 0,6363 0,6958 0,7299 Humedad, W (%) 38 23

Limite líquido: 69% . Limite Plástico: 46% . Índice de plasticidad: 23% Humedad Natural: .


585960616263646566676869707172

10 100

Hum

edad

(%

)

No. de golpes


LABORATORIO





LABORATORIO


Gravas (%) 0Arenas(%) 0Finos (%) 100Límite líquido(%) 69Límite plastico(%) 46Índice de plásticidad (%) 23USC MHCc: NPCu: NPÍndice de Grupo 33AASHTO A-7-5



1

, g

, cm3

,g

, g

w , %

, cm3

, g

, %

, %

W2

W rc

VW1

PRUEBAS

Mo = W rms - W rc

Vo

C v = ( w - LC) R

ow

o

VM

R

3

100100

1 100V

l CC


LABORATORIO


6. Tabla resumen de resultados muestra

No. Color Olor Tamaño max

Coef. Unif.

Coef. Curvat

ura

Humedad (%) %G %S LL(%) LP(%

) IP(%) LC(%) SUCS AASHTO

1 Amarillo 1 1/2'' 64,5 21,3 27 19 8 GC A-2-4

2 Gris 3/8'' 19,6 1,9 18,3 74,8 NL NL NI NP SW A-3

3 Piel Débil olor a Tierra NP NP NP 0 0 44 24 20 73 CL A-7-6

4 VerdeFuerte olor a tierra

NP NP NP 0 0 431 47 384 CH A-7-5

5 Negro NP NP NP 0 0 69 46 23 96 MH A-7-5

7. Análisis de Resultados

De acuerdo a la clasificación del Sistema unificado de clasificación de suelos SUCS, que desempeño mecánico o físico puede estimarse del material.

No. RESPUESTA1

Suelo predominantemente constituido por gravas arcillosas de baja compresibilidad, este suelo posee mezclas entre gravas-arenas y arcillas, estas arcillas son inorgánicas. Suelo con propiedades de plasticidad media-alta por su IP superior al 8%, su baja compresibilidad es

atribuida a su límite líquido menor al 50%

2

3Suelo constituido solamente por partículas finas, compuesto por arcillas inorgánicas que

generan un comportamiento moderadamente plástico en el suelo, su plasticidad media-baja es dada por su IP de 20%, además cuenta con propiedades de baja compresibilidad por LL de

44%

4Suelo constituido solamente por partículas finas, compuesto por arcillas inorgánicas que

generan un comportamiento muy plástico en el suelo, su plasticidad alta atribuida por su IP de 384%, este suelo tiene propiedades de contracción-dilatación que es atribuida a su capacidad

de almacenar agua.

5Suelo constituido por granos finos, compuesto por limos inorgánicos, con comportamiento

altamente plástico y con una alta compresibilidad que genera más estabilidad al suelo, además este suelo.



LABORATORIO


De acuerdo a la clasificación del Sistema AASHTO, que desempeño mecánico o físico puede estimarse del material.

No. RESPUESTA1

Suelos con cualidades muy excelentes, con buen desempeño en explanadas y capas de firmes para una subrazante, además tiene buenas cualidades de compactación y drenaje ya que

tiene un IG de 0 lo cual lo califica como un suelo con buenas propiedades

2

Suelo de con buenas cualidades constituido por arena, con baja permeabilidad lo que genera un buen drenaje, además tiene propiedades para uso en explanadas y capas de asentamiento

por tener un IG igual a 0 lo cual la califica como un suelo con buenas propiedades.

3Material con un desempeño malo, no apto para subrazantes, explanadas o capas de asiento

tiene un IG de 23 lo cual lo califica como malo. Sujetos a cambios de volúmenes considerables, pobres en capacidades de drenaje y compactación.


tiene un IG de 456 lo cual lo califica como malo. Sujetos a cambios de volúmenes muy considerables gracias a sus propiedades de contener grandes volúmenes de agua por poca

masa , pobres en capacidades de drenaje y compactación.


tiene un IG de 33 lo cual lo califica como malo. Sujetos a cambios de volúmenes muy considerables, pobres en capacidades de drenaje y compactación.

Enumere Ventajas y desventajas dela material analizado desde el punto de vista ingenieril.

No.

VENTAJA DESVENTAJA

1

2

3



LABORATORIO


4

5

Completar la siguiente gráfica y realizar el análisis frente a lo observado en la misma. (emplear convenciones de color para identificar cada uno de los 5 materiales o los que presenten plasticidad)


LP (%) LL (%)


LABORATORIO


8. Conclusiones: Presentar de forma detallada y acorde a los objetivos planteados, las conclusiones pertinentes para esta guía.

9. Bibliografía

BibliografíaAmerican Association of State Highway and Transportation Officials. ASTM COMPASS. 2012.

http://compass.astm.org/download/M145.15027.pdf (último acceso: 13 de 02 de 2016).Borselli, Dr. Lorenzo. «GEOTECNIA I.» 2015-2016.

http://www.lorenzo-borselli.eu/geotecnia1/Geotecnia_1_parte_II.pdf (último acceso: 13 de 2 de 2016).

INVIAS. «Instituto nacional de vias.» Normas INVIAS 2013. 2013. http://www.invias.gov.co/index.php/139-documento-tecnicos/1988-especificaciones-generales-de-construccion-de-carreteras-y-normas-de-ensayo-para-materiales-de-carreteras (último acceso: 13 de 2 de 2016).


Documents

Nombre Estudiante: CLASIFICACIÓN DE SUELOS MEDIANTE ENSAYOS DE LABORATORIO GUÍA DE LABORATORIO DE GEOTECNIA