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martes, 30 de agosto de 2011

ANALISIS GRANULOMETRICO – METODO MECANICO: PROCEDIMIENTO

1. Cada grupo debe tener exactamente 500 g de suelo secado al horno tomado de una bolsa de muestra obtenida del terreno. Es necesario asegurarse que la muestra sea representativa para lo cual es posible utilizar un cuarteador mecánico.

2. Si la muestra debe lavarse no es necesario triturar el suelo.

3. Si la muestra contiene grabas y arenas y muy pocos finos el lavado se puede omitir.
4. El lavado consiste en colocar la muestra sobre el Tamiz No. 200 y lavar cuidadosamente utilizando agua común hasta cuando el agua que pase sea clara. Es necesario ser muy cuidadoso en este proceso para evitar daños en el tamiz y la perdida de suelo que eventualmente pueda salpicar fuera del tamiz.

5. Verter cuidadosamente el residuo, con ayuda de agua en un recipiente y permitir sedimentar por un periodo suficiente hasta lograr que el agua de la parte superior se vuelva transparente, y colocar el recipiente con la suspensión suele y agua en el horno para secado.

6. Al día siguiente, regresar al laboratorio y pesar el residuo secado al horno.

7. A continuación hacer pasar la muestra a través de una serie de tamices desde los diámetros mayores arriba hasta los diámetros inferiores abajo.

Para suelos arenosos con granos finos, se recomiendan:
Tamiz No. Abertura (mm)
4 4.75
10 2
30 0.6
50 0.3
100 0.15
200 0.075
Fondo
Si hay gravas pequeñas en la muestra podría utilizarse un tamiz ½ pulgada (12.5 mm) antes del tamiz No. 4 en la serie. Para muestras con gravas de tamaño mayor una serie típica recomendable seria:
Tamiz No. Abertura (mm)
2” 50 mm
1” 25 mm
¾” 19 mm
½” 12.5 mm
3/8” 9.5 mm
No. 10 2 mm
No. 20 0.85 mm
No. 100 0.15 mm
(dependiendo del tamaño máximo del agregado utilizando inspección visual)
El tamaño de una muestra varia entre 1500 g, para gravas con partículas máximas de 19 mm ¾” hasta 5000 g para materiales cuya partícula máxima sea 75 mm 3”.
Colocar la serie de tamices en el agitador eléctrico y tamizar de 5 a 10 minutos, dependiendo de una inspección visual. Si no se dispone de agitador eléctrico puede hacerse el tamizado manualmente por cerca de 10 minutos.

8. Quitar la serie de tamices del agitador mecánico y pesar cada retenido que queda en cada tamiz y sumarlos todos para posteriormente compararlos con el peso inicial obtenido en le paso No. 6 esta operación permite detectar perdidas de suelo durante el proceso de tamizado. Si se tiene unas perdida de mas del 2% con respecto al peso original se considera que el ensayo no es satisfactorio y se debe repetir.

9. Calcular el porcentaje en cada tamiz dividiendo el peso retenido en cada uno de ellos por el peso de la muestra original.

10.Cada grupo debe trazar curvas en un gráfico semilogaritmico del tamaño de la partícula contra el porcentaje más fino o porcentaje pasa.
a. Si menos de 12% del material pasa a través del tamiz No. 200, es necesario calcular el Cu y el Cc y mostrarlos en la gráfica.
b. Sí más del 12% de la muestra pasa a través del tamiz No. 200 es necesario hacer un análisis de hidrómetro.

ANALISIS GRANULOMETRICO – METODO MECANICO: FUNDAMENTO TEORICO

La clasificación de suelos para usos de ingeniería es universalmente acostumbrado el análisis granulométrico. Una parte importante de los criterios de aceptabilidad de suelos para carreteras, aeropistas, presas de tierra, diques, y otro tipo de terraplenes es el análisis granulométrico.

La información obtenida del análisis granulométrico puede en ocasiones utilizarse para predecir movimientos del agua a través del suelo, aún cuando los ensayos de permeabilidad se utilizan mas comúnmente. La susceptibilidad de sufrir la acción de las heladas en suelo, una consideración de gran importancia en climas muy fríos puede predecirse a partir del análisis granulométrico del suelo.
Los suelos muy finos son arrastrados fácilmente por el agua que circula a través del suelo y los sistemas de subdrenaje usualmente se colman con sedimentos rápidamente a menos que sean protegidos adecuadamente por filtros de material debidamente gradado. La gradación adecuada de estos materiales, denominados filtros, puede ser establecida a partir de su análisis granulométrico.
Para obtener un resultado significativo la muestra debe ser representativa de la masa de suelo. Como no es posible determinar el tamaño real de cada partícula independiente de suelo – la practica solamente agrupa los materiales por rangos de tamaños. Para lograr esto se obtiene la cantidad de material que pasa a través de un tamiz con una malla dad pero es retenida por un siguiente tamiz cuya malla tiene diámetros ligeramente menores al anterior y se relaciona esta cantidad retenida con el total de muestra pasada a través de los tamices.
Todos los sistemas de clasificación utilizan el tamiz No. 200 como punto divisorio; las clasificaciones se basan en términos de cantidad retenida y cantidad que pasa el tamiz No. 200. Ocasionalmente es deseable conocer la escala aproximada de las partículas menores que el tamiz No. 200. Cuando esto se requiere, el método a seguir es el ensayo de “análisis granulométrico – método del hidrómetro”.
La información obtenida del análisis granulométrico se presenta en forma de curva.
Para poder compara suelos y visualizar mas fácilmente la distribución de los tamaños de los granos presentes, y como una masa de suelo típica puede tener partículas que varíen entre tamaños de 2.00 mm y 0.075 mm las más pequeñas (tamiz No. 200) , por lo cual seria necesario recurrir a una escala muy grande para poder dar el mismo peso y precisión de la lectura a todas las medidas, es necesario recurrir a la escala logarítmica para los tamaños de las partículas. Los procedimientos patrones utilizan el porcentaje que pasa como la ordenada en escala natural de la curva de distribución granulométrica.
A partir de la curva de distribución granulométrica, se pueden obtener diámetros característicos tales como el D10, D30, D60, etc. El D se refiere al tamaño del grano, o diámetro aparente, de la partícula de suelo y el subíndice (10,30,60) denota el porcentaje de material más fino. Por ejemplo,
D10 = significa que el 10% de los granos son menores al tamaño indicado por el corte sobre la curva y proyectado al eje X.
Una indicación de la variación del tamaño de los granos presentes en la muestra se obtiene mediante el coeficiente de uniformidad Cu, definido como:

Cu = D
60/ D10
Un valor grande de en este parámetro Cu indica que los diámetros D60 y D10 difieren un tamaño apreciable. 

No asegura sin embargo, que no exista un vacío de gradación, como el que se presenta cuando falta por completo o solo existe una cantidad muy pequeña de diámetros de determinado tamaño.

El Coeficiente de concavidad Cc o de curvatura es una medida de la forma de la curva entre el D60 y el D10, y se define de la siguiente forma

Cc = D
30² .
(D10 x D60)

Valores de Cc muy diferentes de 1.0 indican que faltan una serie de diámetros entre los tamaños correspondientes al D10 y al D60.

ANALISIS GRUNULOMETRICO – METODO MECANICO: REFERENCIAS Y EQUIPO

AASHTO T87 – 70 T88 - 70
ASTM D421 – 58 y D422 – 63
Manual de laboratorio Joshep Bowles
I.N.V.E – 123


EQUIPO
  • Serie de tamices.
  • Juego de tamices
  • Mortero y mano de mortero
  • Balanza de sensibilidad 0.1 g
  • Horno o estufa eléctrica
  • Recipientes metálicos

martes, 16 de agosto de 2011

Método del hidrómetro: procedimiento y cálculos.

PROCEDIMIENTO

1. Tomar exactamente 50g de suelo secado al horno y pulverizado y mezclarlo con 125 ml de solución al 4% molar de NaPO3 . Una solución de 4% de metafosfato de sodio puede hacerse mezclando 40 g de material seco con suficiente agua hasta completar 1000 ml. La solución debe ser siempre fresca y en ningun caso deber ser preparada con más de un mes de anticipación.

2. Dejar asentar la muestra de suelo cerca de una hora. Transferir la mezcla al vaso de loa maquina batidora y añadir agua común hasta llenar 2/3 del vaso y mezclar durante 3 a 54 minutos.

3. Transferir el contenido del vaso al cilindro de sedimentación d teniendo cuidado de no perder material y añadir agua hasta la marca de los 1000 ml, Preparar el cilindro patrón con 125 ml de la solución dispersante en 1000 ml y verificar que la temperatura sea igual en ambos cilindros.

4. Taponar con un tapón de caucho o con la mano la boca del cilindro de sedimentación donde se encuentra el suelo en suspensión agitarla de forma vertical por un minuto. Poner sobre la mesa, remover cuidadosamente el tapón, inmediatamente insertar el hidrómetro tomar lecturas con los siguientes intervalos de tiempo:

1, 2, 3 y 4 minutos tomar igual mente lectura de temperatura.

Hacer nuevas series mas de este proceso hasta que dos series consecutivas no cambien datos en
las lecturas del hidrómetro.

Una ves se haya logrado acuerdo de las medidas, se deben tomar medidas adicionales a los siguientes intervalos de tiempo.
8, 15, 30, 60 minutos, y 2, 4, 8, 16, 32, 64, 96 horas.

Los intervalos sugeridos después de dos horas para registrar mediciones son solo aproximados ya que a cualquier tiempo se pueden tomar.
Registrar la lectura de temperatura con cada registro de hidrómetro.

La practica puede terminarse antes de 96 horas a discreción del instructor o cuando el tamaño de las partículas D que se encuentran en suspención sea del orden de 0.001 mm.

CALCULOS

1.1. Aplicar la corrección de menisco a las lecturas del hidrómetro y enterrar en la tabla C para obtener los valores de L. 

1.2. Con Gs buscar el valor para K de la tabla C.

1.3. Con los valores L y K y el tiempo transcurrido t, para dichas lecturas calcular los valores para D utilizando la ecuación

D = K RAIZ( L/t) mm

1.4. Utilizando los valores de Rc calcular el porcentaje más fino.

5.5 Trazar la curva de gradación con los datos obtenidos de porcentaje más fino y D.

jueves, 28 de julio de 2011

Método del Hidrómetra: Fundamento Teórico.

El principal objetivo del análisis de hidrómetro es obtener el porcentaje de arcilla ( porcentaje mas fino que 0.002 mm) ya que la curva de distribución granolométrica cuando más de 12 % del material pasa a través del tamiz No. 200 no es utilizada con criterio dentro de ningún sistema de clasificación de suelos y no existe ningún tipo de conducta particular que dependa intrínsecamente de la forma de dicha curva. La conducta de la fracción de suelo cohesivo del suelo depende principalmente del tipo y porcentaje de arcilla de suelo presente, de su historia geológica y del contenido de humedad mas que de la distribución misma de los tamaños de la partícula.
El análisis de hidrómetro utiliza la relación de caída de esferas en un fluido, el diámetro de la esfera, el peso específico tanto de la esfera como del fluido, y la viscosidad del fluido, en la forma expresada por el físico Inglés G. G. Stokes en la ecuación conocida como l ley de Stokes:

V = 2
gs - gu (D/2)²
9h
V = velocidad de caída de la esfera, cm/s
gs = peso específico de la esfera ( peso específico = densidad x g = masa/ unidad de volumen x gravedad = g/cm³ )
gf= peso específico de fluido.
h = viscosidad absoluta, o dinámica del fluido, dinas x segundo sobre cm²
D = diámetro de la esfera, cm
g = 980.7 cm/s²
1 g = 980.7 dinas
Al resolver la ecuación para D utilizando el peso específico del agua, se obtiene:
D = 18hV cm
gs - g´w
El rango de los diámetros D de partículas de suelo paro los cuales sta ecuación es válida, es aproximadamente
0.0002 mm £ D £ 0.2 mm
pues los granos mayores causan turbulencia en el fluido y los granos menores están sujetos a movimientos de tipo Browniano( fuerza de atracción y repulsión)
Obviamente para resolver la ecuación es necesario obtener el termino de la velocidad V, conocer los valores correctos de gs y g´w y tener acceso a la tabla de viscosidad del agua.
Como el peso específico y la viscosidad del agua varían con la temperatura es necesario tener en cuenta esta variable.
Para obtener la velocidad de caída del las partícula se utiliza el hidrómetro. Este aparato se desarrolló originariamente para determinar la gravedad especifica de una solución, pero alterando su escala se puede utilizar para leer otros valores.
Al mezclar una cantidad de agua y un pequeño contenido de un agente dispersante para formar una solución de 1000 cm³, se obtiene una solución con una gravedad especifica ligeramente mayor que 1.0.
El agente dispersante o defloculante se añade ala solución para neutralizar las cargas sobre las partículas mas pequeñas de suelo, que a menudo tienen carga negativa. Con orientación adecuada estos granos cargados eléctricamente se atraen entre sí con fuerza suficiente para permanecer unidos, creando así unidades mayores que funcionen como partículas.
De acuerdo con la ley de Stokes, estas las partículas mayores sedimentarán más rápidamente a través de fluido que las aisladas.
El Hidrómetro mas usado comúnmente es el 152H y esta calibrado para leer g de suelo de un valor de Gs =2.65 en 1000 cm³ de suspensión siempre que no haya mas de 60 g de suelo en la solución.
La lectura esta directamente relacionada con la gravedad especifica de la solución.
El hidrómetro determina la gravedad especifica de la suspención agua – suelo en el centro del bulbo. Todas las partículas de mayor tamaño que se encuentran aún en la suspención en la zona mostrada como L (distancia entre el centro del volumen del bulbo y la superficie del agua) habrá ciado por debajo de la profundidad del centro del volumen del hidrómetro. Además como el hidrómetro tiene peso constante a medida que disminuye la gravedad especifica de la suspensión, el hidrómetro se hundirá mas adentro de la suspensión (aumentando así la distancia L). Es preciso recordar también que la gravedad especifica del agua decrece a medida que la temperatura aumenta de 4°C. Esto ocasiona adicionalmente un hundimiento mayor de hidrómetro.
Como L representa la distancia de caída de las partículas en un tiempo dado t, y las velocidad se puede definir como la distancia dividida por el tiempo , es evidente que la velocidad de caída de las partículas es:
V = L/t
Por consiguiente es necesario encontrarla profundidad L correspondiente a un tiempo transcurrido t de forma que se pueda determinar la velocidad necesaria para utilizar la ecuación de Stokes.
Para encontrar L es necesario medir L2 y varios valores de la variable L1 utilizando una escala. A continuación utilizar un cilindro de sedimentación de área transversal conocida A
A continuación se puede calcular la longitud L en cm si L1 y L2 están en cm y Vb se encuentran en cm³ , de la siguiente forma:
L = L1 + ½( L2 – Vb/A)
El termino – Vb/A toma en consideración que la suspensión eleva una cantidad Vb/A cuando el hidrómetro se coloca en el cilindro e sedimentación. Así el centro del volumen de desplaza hacia arriba ½ (Vb/A ). Al dibujar una curva lecturas del hidrómetro (las cuales se relacionan con los valores correrspondientes de L1) contra L, se obtiene el valor L para cualquier lectura del hidrómetro R.
Realmente como esta curva es esencialmente lineal, solamente se requieren tres puntos para establecerla.
La lectura de hidrómetro no debe ser corregida en la anterior ecuación.
Si se conoce el diámetro de la partícula y el porcentaje de suelo que aún permanece en suspención -m el cual en este caso es el porcentaje de material más fino- se tiene suficiente información para trazar la curva granulométrica.
El porcentaje mas fino se relaciona directamente de la lectura de hidrómetro 152H ya que la lectura proporciona los gramos de suelo que aún se encuentran en suspención directamente si la gravedad especifica del suelo es de 2.65 g/cm³ y el agua se encuentra a una densidad de 1.00 g/cm³ . El agente dispersaste tendrá algún efecto sobre el agua y, adicionalmente la temperatura del ensayo deberá ser cercana a 20°C y la Gs de los granos del suelo seguramente no es 2.65; por consiguiente se necesita corregir la lectura real del hidrómetro para obtener la lectura correcta de los granos de suelo todavía en suspención en cualquier instante del ensayo.
El efecto de las impurezas en el agua y el agente dispersante sobre las lecturas del hidrómetro se pueden obtener utilizando un cilindro de sedimentación de3 agua de la misma fuente y con la misma cantidad de agente dispersivo que se utilizo al hacer la suspención agua-suelo para obtener la “corrección de cero “. Este cilindro de agua debe tenerse a la misma temperatura a la cual se encuentra la solución de suelo.
Una lectura de menos de cero en el jarro o en el patrón de agua se registra como un valor negativo. Una lectura entre 0 y 60 se registra como un valor positivo. Todas las lecturas se deben tomar desde la parte superior del menisco en ambos cilindros tanto el patrón ( con agua clara) como el que contiene la suspención suelo-agua ( agua turbia)
Es posible obtener una corrección única de temperatura de la tabla a.
Rc = Rreal - corrección de cero + CT
Una vez corregida la lectura del hidrómetro ( sin incluir el hecho que la gravedad especifica de los sólidos puede diferir de 2.65), el porcentaje de material más fino puede calcularse por simple proporción ( si Gs = 2.65) como:
Porcentaje más fino = Rc/Ws x 100

Rc = granos de suelo en suspensión en un tiempo t dado
Ws = peso original de suelo colocado en suspención, g.

Si Gs no es igual a 2.65, es posible calcular una constante a para utilizar en la siguiente ecuación por proporción como sigue:
a = 1 .
Gs/(Gs-1) 2.65/(2.65-1)
Despejando a se tiene:

a = Gs(1.65) .
(Gs – 1) 2.65
El porcentaje más fino cuando Gs ¹ 2.65, se calcula como:

Porcentaje más fino = Rc a / Ws x 100
En la tabla b se dan los valores típicos para a.
Cuando se trata de realizar cálculos, L en cm y t en minutos para obtener D en mm como sigue:




D = 30h L
980 (Gs –Gw) t

Que puede a su vez ser simpolificada




D = K L/t mm
Como todas las variables menos L/t son independientes del problema excepto por la temperatura de la suspensión, es posible evaluar K = f(T, Gs, u) de una sola vez, como se muestra en la tabla C.

jueves, 14 de julio de 2011

Método del hidrómetra.


El principal objetivo del análisis de hidrómetro es obtener el porcentaje de arcilla ( porcentaje mas fino que 0.002 mm) ya que la curva de distribución granolométrica cuando más de 12 % del material pasa a través del tamiz No. 200 no es utilizada con criterio dentro de ningún sistema de clasificación de suelos y no existe ningún tipo de conducta particular que dependa intrínsecamente de la forma de dicha curva. La conducta de la fracción de suelo cohesivo del suelo depende principalmente del tipo y porcentaje de arcilla de suelo presente, de su historia geológica y del contenido de humedad mas que de la distribución misma de los tamaños de la partícula.

ESQUEMA DEL HIDROMETRO Y SUS DATOS
 

PROCEDIMIENTO LIMITE LIQUIDO PLASTICO II.


1. Dividir en varios pedazos o porciones pequeñas la muestra húmeda y homogeneizada.

2. Enrollar el suelo con la mano extendida sobre la placa de vidrio esmerilada, con presión suficiente para moldearlo en forma de cilindro o hilo de diámetro uniforme por la acción de unos 80 a 90 golpes o movimientos de la mano por minuto( un golpe = movimiento hacia delante y hacia atrás ). Cuando el diámetro del hilo o cilindro de suelo llegue a 3 mm se debe romper en pequeños pedazos, y con ello s moldear nuevamente unas bolas o masas de suelo que a su vez vuelvan a enrrollarse. El proceso de hacer bolas o masas de suelo y enrrollarse debe continuarse hasta cuando el hilo o cilindro de suelo se rompa bajo la presión de enrrollamiento y no permita que se enrrolle adicionalmente.
Si el cilindro se desmorona a un diámetro superior a 3 mm, esta condición es satisfactoria para definir el límite plástico si el cilindro se había enrrollado con anterioridad hasta mas o menos 3 mm.

La falla del cilindro se pude definir de la siguiente forma:
 
a. Simplemente por separación en pequeños trozos.
b. Por desprendimiento de escamas de forma tubular.
c. Pedacitos sólidos en forma de barril de 6 mm a 8 mm de largo (arcillas altamente plásticas)

3. Esta secuencia deberá ser repetida hasta lograr tener una buena cantidad de material y pueda
ser dividido en dos.
 
4. Se recolectan los rollos en dos recipientes para humedad ya pesados y se pesa nuevamente el conjunto recipiente suelo húmedo.
 
5. Luego se colocan los dos conjuntos en el horno a 110°C para secarlos durante 18 horas o hasta peso constante.
 
6. Se pesan los conjuntos recipiente suelo seco.
 
7. Se calcula las humildades correspondientes y se promedia los resultados obtenidos para lograr un solo valor de humedad que correspondería al Límite Plástico.

lunes, 11 de julio de 2011

PROCEDIMIENTO LIMITE LIQUIDO PLASTICO.

1. Cada grupo de estudiantes deberá pulverizar una cantidad de material seca al aire de aproximadamente 1 kg y pasarla por la malla No. 40 para obtener una muestra representativa de unos 250 gr aproximadamente.

2. A continuación se deberá verificar la altura de caída de la cazuela 1 cm con el extremo cubico del ranurador.

3. Colocar los 250 gr. de suelo pasante malla No. 40 sobre el vidrio esmerilado y añadir una pequeña cantidad de agua y mezclar con ayuda de una espátula hasta cuando el color sea uniforme en toda la mezcla y conseguir que esta sea homogénea. La consistencia de la pasta debe ser pegajosa .

4. Se coloca una pequeña cantidad de pasta en la cazuela y se alisa la superficie. Posterior a la alisada de la superficie se pasa el ranurador por el centro de la cazuela para cortar la ranura en la pasta de suelo esta debe apreciarse claramente y que separe completamente la masa del suelo en dos partes. La mayor profundidad del suelo en la pasta deberá ser aproximadamente la altura de la cabeza del ranurador ASTM si se utiliza la herramienta Casagrande, se debe mantener firmemente perpendicular a la tangente instantánea a la superficie de la cazuela y la herramienta, de forma que la profundidad de la ranura sea homogénea en toda su longitud.

5. Poner en movimiento la cazuela con ayuda de su manivela y suministrar los golpes que sean necesarios para cerrar la ranura en 12.7 mm cuando esto suceda registrar la cantidad de golpes y transferir una porción de la pasta de suelo a un recipiente para humedad previamente pesado y pesar nuevamente el conjunto recipiente suelo húmedo para posteriormente llevar al horno y secar. Este proceso se repite nuevamente con tres muestras mas para lograr cuatro puntos cada punto deberá ser registrado en los siguientes rangos de golpes así inicialmente de 40 a 30 golpes, seguidamente de 25 a 30 golpes aproximadamente , sucesivamente de 20 a 25 golpes y finalmente de 20 a 15 golpes.

6. Llevar los cuatro conjuntos de recipiente suelo húmedo resultantes al horno a 110°C durante18 horas o hasta peso constante, para secar.

7. Posteriormente pesar los conjuntos recipiente suelo seco y calcular las humedades correspondientes.

8. Todas las pesadas deben ser realizadas con precisión de 0.01 gr.
Es evidente que el método descrito anteriormente garantiza una mejor mezcla de suelo. Es más fácil agregar agua que secar.

viernes, 1 de julio de 2011

Exploración, Muestreo en el campo y determinación del contenido de humedad.


Cálculos contenido de humedad 

W = % de humedad
Ww = peso de agua
Ws = peso de sólidos

W = Ww/Ws x 100

Ww diferencia de peso entre los conjuntos de (recipiente mas suelo humedo) menos (recipiente mas suelo seco)
Ws diferencia de peso entre ( recipiente mas suelo seco) menos (recipiente)

miércoles, 25 de mayo de 2011

Cálculos para Determinar la Densidad In Situ por el Método del Cono de Arena

Aqui se tienen todos los calculos necesarios para la determinacion de la densidad in situ por el metodo del cono de arena.



jueves, 21 de abril de 2011

Limitaciones del Ensayo de Carga Directa.

- Se seleccionan los sitios de las autopistas, carreteras, vías urbanas o pistas de aterrizaje sobre las cuales se van a realizar pruebas, generalmente se escogen sitios a una distancia aproximada de 200 metros uno de otro.

- En cada sitio escogido se coloca una gandola o trailer y condicionada debidamente con vigas metálicas para que contra ellas actué un gato hidráulico al aplicarse la carga.

- Debajo de la gandola y sobre el sitio escogido para ejecutar el ensayo, se busca un disco metálico rígido de 2.54 mm y área de 62 mm.

- Para medir las deflexiones se colocan dos extensómetros encima del disco metálico y diametralmente opuesto.

- Se aplica con el gato hidráulico una carga inicial que produzca una deflexión entre 0.25 y 0.50, se suelta esta carga y luego se aplica la mitad de la carga anterior, se suelta la carga hasta que las agujas de los extensometros estén en reposo y una ve

- Se aplican cargas en incrementos moderados de 0.10 a0.40 kg / m5 para cada incremento de carga deberá registrarse su correspondiente deflexión... Continúese estre procedimiento hasta obtener la deflexión deseada.

- Deberá tomarse la temperatura ambiente, a intervalos de media hora.

Métodos de Muestreo e Investigación de Suelos.


Los métodos de muestreo y de investigación de suelos , más usuales en las construcciones. El Cuadro, contiene la explicación del ensayo y los parámetros que se obtienen con dicho ensayo.



jueves, 14 de abril de 2011

Prueba de Placa en el Campo.


Mediante este tipo de ensayo podremos obtener entre otras cosas el módulo de relación K de las capas de apoyo normalmente este se determina empleando placas de 76.2 cm. de diámetro también es común utilizar una serie de capas apilados para minimizar los efectos de flexión estos accesorios son de diámetro de 60 a 45 cm. En otros países se emplean placas hasta 30 cm. de diámetro para obtener capacidades de carga superficial y también los módulos de reacción, la carga que se aplica es con la ayuda del gato hidráulico.
Es como aplicar una presión constante hasta que el nivel de esfuerzo alcance 0.5 kg./cm2, la carga se deja constante hasta que la deformación se estabilice y no sobrepase 0.025 mm. Por minuto en 3 minutos consecutivos, se toma el promedio de las 3 lecturas del micrómetro y el módulo de relación K queda definido o se determina por la siguiente relación donde P es la relación aplicada Den

K=P/V

P = Presión aplicada en kg./cm2.
v = Deflexión de la placa en cm.
K = Módulo de reacción.
Subrasante
Para la construcción de la capa subrasante se utilizan comúnmente materiales de banco con las características adecuadas para cumplir las funciones que tendrán en la estructura vial. Si el material que se extrae de los cortes tiene estas características, puede emplearse en ellos ( al escarificar, conformar y compactar) y en los terraplenes continuos para construir esta capa subrasante

Procedimiento de Obtención de Muestras de Suelo: Toma de Muestra, Contenido de Humedad y Densidad.

Toma de Muestra:
• Ubicamos el lugar del cual extraeremos la muestra, y demarcamos una circunferencia de 1 metro de diámetro.
• Cavamos aproximadamente 20 centímetros para retirar el material orgánico (Capa vegetal).
• Luego demarcamos una circunferencia pequeña (D = 40 cm), que tenga el mismo centro que la grande y cavamos alrededor de la pequeña tal como se observa en el montaje.
• Recolectamos aproximadamente 50 Kilogramos del suelo retirado de este lugar para realizar los ensayos posteriores.
• Dejamos caer libremente el maso del hincador de tubo las veces necesarias para que penetre todo el tubo en la circunferencia pequeña.
• Sacamos cuidadosamente el tubo y lo colocamos en una bolsa nylon para no perder humedad.

Contenido de Humedad Natural:
• Se anota el número de la tara (T) y se la pesa.
• Se vacía suelo húmedo a la tara y se pesa, anotándola como tara + suelo húmedo (T +Sh).
• Se introduce al horno durante 24 horas
• Se procede a pesar, lo que seria charola + suelo seco (T + S´s)
• Y se realizan los cálculos para determinar el contenido de humedad natural.

Densidad Natural del Suelo:
• Pesamos el tubo con la muestra húmeda obtenida en el campo.
• Determinamos las dimensiones del tubo para determinar su volumen; con la ayuda de un calibrador determinamos el diámetro del tubo y mediante una regla su altura.
• Pesamos el tubo vacío.
• Se realizan cálculos para determinar el peso específico natural úmedo y el peso específico natural seco.

miércoles, 13 de abril de 2011

Obtención de Muestras para el Análisis de Suelos.


Toma de muestras
Lo primero que hay que consignar en la obtención de una muestra es que ésta sea representativa del terreno. Un muestreo adecuado y representativo es de primordial importancia, pues tiene el mismo valor que el de los ensayes en sí. A menos que la muestra obtenida sea verdaderamente representativa de los materiales que se pretende usar, cualquier análisis de la muestra solo será aplicable a la propia muestra y no al material del cual procede, de ahí la necesidad de que el muestreo sea efectuado por personal conocedor de su trabajo.
Las muestras pueden ser de dos tipos: alteradas o inalteradas. Se dice que una muestra es alterada cuando no guarda las mismas condiciones que cuando se encontraba en el terreno de donde procede, e inalterada en caso contrario.
La muestra deberá ser identificada fácilmente en laboratorio, por este motivo deberá indicar: nombre del proyecto, ubicación, N° de pozo, horizonte, profundidad, N° de muestra, fecha de obtención, ítem a que pertenece, nombre de la persona que la tomó y si esta contenida en uno o más envases.

Obtención de muestras:
Reconocimiento:
Todo estudio geotécnico debe iniciarse con un reconocimiento detallado del terreno a cargo de personal experimentado. El objetivo de este reconocimiento es contar con antecedentes geotécnicos previos para programar la exploración.
Mediante la observación de cortes naturales y/o artificiales producto de la erosión o deslizamiento será posible, en general, definir las principales unidades o estratos de suelos superficiales.
Especial importancia debe darse en esta etapa a la delimitación de zonas en las cuales los suelos presentan características similares y a la identificación de zonas vedadas o poco recomendables para emplazar construcciones, tales como zonas de deslizamiento activo, laderas rocosas con fracturamiento según planos paralelos a la superficie de los cortes, zonas pantanosas difíciles de drenar, etc. Este reconocimiento se puede efectuar por vía terrestre o por vía aérea dependiendo de la transitividad del terreno.
El programa de exploración que se elija debe tener suficiente flexibilidad para adaptarse a los imprevistos geotécnicos que se presenten. No existen un método de reconocimiento o exploración que sea de uso universal, para todos los tipos de suelos existentes y para todas las estructuras u obras que se estudian.
Generalmente se ejecutan pozos distanciados entre 300 a 600 metros, aparte de los que deban ejecutarse en puntos singulares. Pueden realizarse pozos más próximos si lo exige la topografía del área, naturaleza de la depositación o cuando los suelos se presentan en forma errática. Asímismo deben delimitarse las zonas en que se detecten suelos que se consideren inadecuados.

En todo caso, al programar una exploración se deben considerar las siguientes pautas generales:

1. Ubicar puntos de prospección a distancias aproximadamente iguales, para luego densificar la exploración si se estima pertinente.

2. Prospectar aquellos sectores que soportarán rellenos o terraplenes de importancia y aquellos en que la rasante se ubica muy próxima al terreno natural (h<0.6 m).

3. Inspeccionar aquellas zonas en que se tienen cortes de importancia, ubicando los puntos de cambio de cortes a terraplén para conocer el material al nivel de la subrasante.
4. Inspeccionar el subsuelo en aquellos puntos en que se ubican obras de arte y estructuras importantes.

PROCEDIMIENTO ENSAYO DE COMPACTACIÓN: Humedad Optima y Densidad Máxima.


El método a emplearse en el presente ensayo el método "A" molde de cuatro pulgadas de diámetro interior peso del martillo 5.5 lbs. y altura de caída de 12 pulgadas.

- Primero se desmenuza los terrones con ayuda del mortero y su mango.
- Tamizamos la muestra en el tamiz No.4
- Tomamos 5 Kgs.de muestra que pasa el tamiz No.4
- Luego mezclamos la muestra con agua en principio con un 6% a 9% dependiendo del porcentaje que llego al Lp. Se mezcla bien y se realiza el primer ensayo, compactando 5 capas con 56 golpes por capa.
- Después de compactar se procede al enrase de la muestra y su posterior pesaje.
- Luego se extrae 5 gr. de la muestra de casa lado del molde, pesando dichas muestras humedad y colocamos al horno durante 24 hrs.
- Este proceso se realiza 5 veces, con la única diferencia de que cada experiencia se aumenta de 1.5% a 2.5% la humedad.
- Se pesa el molde sin base ni corona.

martes, 12 de abril de 2011

Método AASTHO Standard T-180 NORMAS ENSAYO DE COMPACTACIÓN: Humedad Optima y Densidad Máxima.

Este método corresponde, con algunas modificaciones al conocido anteriormente como Standard modificado o Proctor Modificado.

Los moldes que se emplean son los mismos que los indicados para el método anterior, o sea el pequeño de 4 pulgadas y el grande de 6 pulgadas de diámetro interno.

La diferencia fundamental entre este método y el anterior está en el peso del martillo de la altura de caída. El martillo empleado en éste método es el de 10 libras (4.5 Kilogramos) y la altura de caída es de 18 pulgadas (45.7 cms.).

En lugar de colocar el material en tres capas, se lo coloca en cinco de aproximadamente igual espesor. Si se emplea el cilindro de cuatro pulgadas se compactará cada capa haciendo caer el martillo 25 veces y si se usa el molde de 6 pulgadas haciendo caer 56 veces cada capa.

Igual que en el método anterior, una vez compactado el material, se quitará el collar del cilindro, se harán las pesadas necesarias y se determinará el contenido de humedad del suelo compactado.

La densidad obtenida mediante el método AASTHO T-180 es mayor que la obtenida mediante el método AASTHO T-99

Métodos AASTHO Standard T - 99 NORMAS ENSAYO DE COMPACTACIÓN: Humedad Optima y Densidad Máxima.

Este método corresponde en líneas generales al conocido anteriormente como método Standard o Proctor. La diferencia básica con el método Proctor está en el empleo de dos cilindros o moldes para los ensayos de compactación, uno de cuatro pulgadas de diámetro interior ( que era empleado anteriormente) y el otro molde de seis pulgadas de diámetro interior. Para la compactación se emplea un martillo o pistón de 5.5 libras o 2.5 kilogramos de peso.

El material a emplearse se coloca en capas de aproximadamente de igual espesor y cada capa se compacta haciendo caer el martillo desde una altura de 12 pulgadas (30.5 cms.). Si se utiliza el molde pequeño de 4 pulgadas, el material se compactará haciendo caer el martillo 25 veces sobre cada capa. En cambio si se usa el de 6 pulgadas se hará caer el martillo 56 veces sobre cada capa, la compactación debe hacerse en forma uniforme, haciendo caer libremente el martillo y distribuyendo los golpes sobre toda el área.

Una vez compactado así el material, se quita el collar del molde, se alisa la superficie y se pesa el cilindro junto con la base y la muestra. Finalmente se extrae el molde del cilindro de tierra, se lo rompe y se toma una pequeña cantidad de muestra de la parte central, para determinar el contenido de humedad del material compactado.

Es de advertir que no siempre los moldes tienen un volumen exacto; de ahí que se recomienda calibrarlos antes de usarlos. Puede emplearse agua limpia para la calibración teniendo cuidado de cubrir las juntas con parafina líquida a fin de evitar la pérdida de agua.

lunes, 11 de abril de 2011

NORMAS ENSAYO DE COMPACTACIÓN: Humedad Optima y Densidad Máxima.

La compactación de suelos en general es el método más barato de estabilización disponible. La estabilización de suelos consiste en el mejoramiento de las propiedades físicas indeseables del suelo para obtener una estructura, resistente al corte y relación de vacíos, deseables. Existen muchos métodos para estabilizar suelos utilizando materia química como cal, mezclas de cal y cenizas, cemento, y compuestos de ácido fosfórico, pero estos métodos usualmente son más costosos y pueden utilizar métodos de compactación adicionalmente a las mezclas pues al incorporar el material químico en la masa de suelo se produce una gran perturbación de su estructura.

NORMAS A TOMAR EN CUENTA

AASHTO T99-70 (estandar)
AASHTO T180-70 (modificada)
ASTM D698-70 Y D1557-70

Procedimiento Experimental para la Determinación del CBR del Suelo.

• Se procede de manera similar al anterior ensayo con la única diferencia que se la realiza con el porcentaje de humedad óptimo. Debiendose preparar tres moldes, cada uno con diferentes número de golpes, uno con 56, otro con 25 y el último con 12 golpes.

• Pesar cada uno de los moldes más la muestra enrazada, colocandose nuevamente en sus soportes con la aplicación de contrapesos y sumergidos en el tanque con agua en su totalidad.

• Se dejan los moldes en remojo por espacio de 96 horas ( o sea cuatro dias) tomando lecturas de expansión cada 24 horas, con el trípode y el extensómetro.

• Pasado este periodo, se sacan los moldes del agua, dejándolos por unos 15 min. en escurrimiento de agua de los mismos. Posteriormente registramos pesos en cada condición; en forma posterior deberán romperse o aplicarse cargas axiales a las probetas, en el marco con la gata hidraúlica; deiendose registrar alternadamente las lecturas de deformación y cargas de rotura.

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