Repblica Bolivariana de Venezuela.Ministerio del Poder Popular para la Educacin Universitaria.Instituto Universitario de Tecnologa Dr. Federico Rivero Palacio.Departamento de Construccin Civil.

Caracas, julio del 2014Repblica Bolivariana de Venezuela.Ministerio del Poder Popular para la Educacin Universitaria.Instituto Universitario de Tecnologa Dr. Federico Rivero Palacio.Departamento de Construccin Civil.

INTEGRANTES:BARRETO Javier CI: 18.995.879GHERSI Asdrbal CI: 21.119.734REYES Luis CI: 21.091.850MORALES Mara CI: 21.467.077

Caracas, julio del 2014Resumen

El estudio de los suelos en el rea de la ingeniera civil, nos suministra informacin importante de las caractersticas, condiciones y comportamientos que presenten los mismos a la hora de la ejecucin de una obra civil. Es por esto que el objetivo de los diversos ensayos aplicados en el laboratorio, es determinar las propiedades fsicas del suelo por medio de la clasificacin Visual Manual, conocer la distribucin del tamao de sus partculas por medio de la granulometra, determinar sus lmites de consistencias, su peso especfico, gravedad especfica, permeabilidad y lograr la determinacin del tamao de las partculas pasante del cedazo No 200. La metodologa utilizada para el logro de estos objetivos, fueron las establecidas en las normas ASTM D422, D854, D1556, D4318 Y D4288. Luego de realizar los ensayos pertinentes, se obtuvo que la muestra de suelo evaluada presento un porcentaje granular de arena de 74,21% y para finos de 25,79%, cabe destacar que dicha muestra no presento porcentaje de grava. La muestra posea una resistencia en estado seco media, una dilatancia lenta y una tenacidad media. En cuanto a los lmites de consistencias los ensayos arrojaron un lmite lquido de 17,45 %, un lmite plstico de 14,74 % e ndice plstico de 2,71 %, la muestra de suelo posee un peso unitario de 1,72 g/cm3 y una gravedad especifica de 2,45 . Respecto al clculo por sedimentacin para determinar las partculas pasantes del tamiz No 200, se resalta que el tamao mayor obtenido fue de 0.0110 mm y el tamao mnimo fue de 0,0069mm Despus de analizar los resultados se lleg a la conclusin, que el material examinado en el laboratorio, es un suelo granular en donde es predominante la arena y que su porcentaje de finos segn el sistema unificado de clasificacin est representando por un limo de baja plasticidad. En lneas generales la muestra estudiada en una arena limosa (SM).

ndice

Marco Referencial En el presente capitulo se presentaran los principios y fundamentos tericos, aplicados en las diversas prcticas de laboratorio realizadas para la identificacin y clasificacin del suelo estudiado. Esto con el fin de lograr una mayor comprensin de los procedimientos ejecutados, de igual manera presentar las ecuaciones correspondientes a la hora de efectuar los clculos. Clasificacin visual manual de los suelos. La clasificacin de los suelos se puede realizar de forma aproximada, aplicando exmenes visuales y ensayos manuales, esto para conocer de manera rpida y aproximada la muestra de suelo con la que se est trabajando. Principalmente al momento de realizar un prueba visual y manual de un suelo, se debe apreciar el color de la muestra, clara, oscura, trmino medio. Verificar la contextura al palparse la muestra estimando si es lisa, rugosa, spera, esponjosa y de igual manera se debe considerar el olor caracterstico que contenga la muestra de suelo al momento de realizarse las pruebas visuales y ensayos manuales. Muchos de los principios y fundamentos citados en este captulo fueron extrados de las normas ASTM y del manual de ensayo de laboratorio en mecnica de suelos Ing. Celso Ugas (1985).Identificacin de Suelos GruesosLas muestras de suelos constituidas por partculas gruesas se identifican parcialmente de forma visual, ya que se realiza una estimacin en forma aproximada de su gradacin, tamao de partculas, formas y por ultimo composicin mineralgica. Este tipo de suelos se denominan suelos granulares, los cuales estn constituidos de gravas y arenas. Podemos considerar como grava aquella porcin de la muestra que queda retenida en el tamiz No. 4, y las arenas como aquella porcin retenida en el tamiz No. 200.Segn la norma ASTM 2488, los parmetros a seguir para lograr una informacin descriptiva de un suelo son:

Angulosidad: Describir la angulosidad de las gravas, arenas guijarros y fragmentos, determinando si las partculas son angulosas, sub angulosas, redondeadas y sub redondeadas Forma: Describir la forma de las gravas, guijarros y fragmentos como plana, alargadas o combinadas (planas y alargadas). De igual manera se debe indicar la fraccin de las partculas que tienen determinada forma. Olor: Deber describirse el olor de la muestra si es orgnico o poco usual, en los suelos que presentan una gran cantidad de material orgnico generalmente tienen olores caractersticos de vegetacin putrefacta. La presencia de un olor poco usual generalmente se debe por agentes qumicos, productos petroleros o similares. Contenido de Humedad: En la muestra de suelo se deber realizar un descripcin aproximada del contenido de humedad establecindose como parmetro, seca, humedad o saturada. Reaccin con el cido Clorhdrico: Debe realizarse una descripcin a la reaccin que el suelo tenga ante el HCL, puesto que dicha reaccin, denota la presencia de carbonato de calcio el cual es un agente cementante comn. La reaccin con el HCL se mide como nula, dbil y fuerte. Grava:La grava esta fraccionada en grava gruesa y fina, siendo aquel material pasante del tamiz 3 y retenido en el tamiz No. 4. Arena:La arena esta fraccionada en arena gruesa, media y fina, es aquel material pasante del tamiz No 4 y retenido en el tamiz No 200. Parmetros para la Descripcin de tipo de gravas y arenas, segn la norma ASTM 2488.Tamao de partculas

Grava Gruesa Pasante tamiz 3" (75 mm) - Retenido 3/4" ( 19 mm)

Grava Fina Pasante tamiz 3/4" ( 19 mm) - retenido No. 4 ( 4.74mm)

Arena GruesaPasante tamiz No. 4 (4.74 mm) - Retenido No. 10 ( 2 mm)

Arena Media Pasante tamiz No. 10 ( 2 mm) - Retenido No. 40 ( 0.425 mm)

Arena Fina Pasante tamiz No. 40 ( 0.425 mm) - Retenido No. 200 ( 0.075 mm)

Bien Gradado: Los smbolos empleados segn el Sistema Unificado de Clasificacin, es (W) y es aplicable para aquellos suelos que tienen un rango amplio de tamao de granos y cantidades substanciales de tamaos de partculas.Mal Gradado: La simbologa empleada segn el sistema unificado de clasificacin, es (P) se identifican como pobremente gradados aquellos suelos, que contienen predominantemente un tamao de grano o tienen ampliamente un rango de tamao intermedio de grano faltantes. Identificacin de Suelos Finos Los suelos finos estn conformados por toda aquella porcin de la muestra de material estudiado que pase del tamiz No. 200, este material puede ser clasificado como arcillas o limos. Las principales base de criterio para la identificacin de los suelos finos, es mediante las diversas caractersticas que los suelos presenten ante las pruebas de dilatancia, tenacidad y resistencia en estado seco, estas pruebas se realizan con material pasante del tamiz No. 40. Dilatancia: Segn Escobar 2002 La dilatancia, llamada prueba de sacudimiento, porque se coloca una porcin muy hmeda en la palma de la mano que al golpearla con la otra mano por debajo, hace que el agua del suelo aflore y luego desaparece. Cuando se realiza esta prueba debemos notar la fluidez con que la muestra de suelo estudiada, acta ante esta prueba. Las referencias normativas para este ensayo se encuentran en la norma ASTM 2488. Parmetros para describir la dilatancia, segn la norma ASTM 2488. CRITERIOS PARA DESCRIBIR LA DILATANCIA

NulaNo hay cambio visible en la muestra

LentaAparece lentamente agua sobre la superficie de la muestra mientras se le sacude, y no desaparece lentamente al presionarla

RpidaAparece rpidamente agua sobre la superficie de la muestra mientras se le sacude y desaparece rpidamente al presionarla

Tenacidad: Segn Ugas 1985 Describa cualitativamente la presin requerida para amasar hilos de suelos hasta 3 mm, y cerca del lmite plstico, observe tambin la resistencia del rollito con esta prueba se trata medir la plasticidad que el suelo presenta al momento de formas rollitos de 3 mm, as como de observar si presentan grietas o desintegracin al momento de su realizacin. De igual forma las referencias normativas para este ensayo se encuentran estipuladas en las norma ASTM 2488.

Parmetros para describir la tenacidad, segn la norma ASTM 2488.CRITERIOS PARA DESCRIBIR LA TENACIDAD

BajaSolo se necesita ligera presin para formar rollitos cerca del lmite plstico. Los rollitos y los terrones son dbiles y blandos

MedianaSe necesita presin mediana para formar rollitos cerca del lmite plstico. Los rollitos y los terrones tienen mediana tenacidad.

AltaSe requiere considerable presin para formar rollitos cerca del lmite plstico. Los rollitos y los terrones tienen muy alta tenacidad

Resistencia en Estado Seco: La ASTM 2488 explica que se debe escoger una muestra de material suficiente para moldear una esfera de alrededor de 1 (25 mm), moldendola hasta que tenga la consistencia de una mansilla, del material moldeado elabrense al menos 3 muestra y luego de esto dejar que las muestras sequen al aire o al sol, o por medios artificiales siempre que la temperatura no exceda de 60C. Si la muestra contiene terrones naturales secos de alrededor de (12.5 mm) de dimetro, pueden usarse estos, esta norma ASTM de igual forma establece una serie de parmetros, para medir la resistencia que oponga el material en estado seco. Parmetros para describir la resistencia en estado seco, segn la norma ASTM 2488.RESISTENCIA EN ESTADO SECO

NingunaLa muestra seca se desmorona a la simple manipulacin

BajaLa muestra seca se desmorona hasta pulverizarse con ligera presin de los dedos

MedianaLa muestra seca se rompe en fragmentos o se desmorona con presin considerable de los dedos.

AltaNo podr romperse la muestra seca con la presin de los dedos, pero se romper en fragmento presionando con el pulgar y una superficie plana

Muy altaNo podr romperse la muestra seca al presionarla con el pulgar sobre una superficie dura

Granulometra La granulometra nos presenta la distribucin de los tamaos de las partculas de un suelo, se realiza la granulometra por lavado cuando la fraccin fina es mayor el cinco por ciento y posteriormente se realiza la granulometra al seco una vez que el porcentaje de finos sea menor al cinco porcientos. Segn Ugas 1985 Este anlisis granulomtrico o mecnico de un suelo consiste en separar y clasificar por tamao las partculas que lo componen. La granulometra puede indicar ciertas propiedades fsicas del material con el que se est trabajando, cabe destacar que los fundamentos de esta ensayo citado solo son para suelos granulares. Los resultados obtenidos nos pueden indicar si estamos en presencia de un suelo granular o un suelo fino, esto nos proporcionara una idea del comportamiento mecnico que tendr este suelo segn el componente de sus granos. En la granulometra se determina el peso total retenido en cada tamiz, la cantidad de granos de distintos tamaos que posea la muestra, el porcentaje acumulado y el porcentaje pasante en cada abertura de tamiz. Con esto se podr representar visualmente una grfica granulomtrica en la cual el porcentaje pasante como las ordenadas y el tamao de los granos retenidos en cada tamiz como las abscisas. La representacin de esta grafica estar en escala semi logartmica. Para la granulometra se utilizan los tamices, sealados en la norma ASTM D 422 3 ( 75 mm) 2 (50 mm ) 1 ( 25 mm) 3/4 ( 19 mm ) 3/8 ( 9.5 mm) No. 4 ( 4.75 mm) No. 10 ( 2.00 mm) No. 16 ( 1.18 mm) No. 40 ( 425 Nm) No. 100 (150 Nm) No. 200 ( 75 Nm)A continuacin se presentas las ecuaciones utilizadas para los resultados obtenidos en el ensayo granulomtrico: Lavado: (Ecuacin N 1)

% Retenido en el Tamiz

(Ecuacin N 2)

Lmite de Consistencia Los lmites de consistencia se utilizan para determinar el comportamiento de los suelos finos. Esto mediante el concepto de que un suelo de fraccin fina puede ubicarse en cuatro estados de consistencia segn el estado de humedad que posea al momento la muestra de suelo. Estos estados son slido, semi solido, plstico y lquido.

Esquema representativo de los lmites de atterberg

Lmite de Contraccin: Se define como lmite de contraccin cuando el material se encuentra entre los estados semi slido y slido, quedando su valor como el contenido de humedad que tiene el suelo. En el lmite de contraccin los suelos no sufren cambio de volumen Limite Plstico: Se define como el lmite plstico la variacin de estado que sufre el suelo cohesivo, de estado semi solido a estado plstico. Para determinar este lmite se evalan una muestra, mediante la elaboracin de hilos y esperando que quiebren a los 3 mm, esto debido a la perdida de hmeda que el suelo sufre en este proceso. Posteriormente a estos hilos se le determina el contenido de hmeda, el cual ser el lmite plstico. Limite Lquido: Es la frontera comprendida entre los estados Semi - lquido y Plstico, la determinacin del lmite lquido de un suelo se realiza mediante proceso mecnico. Se emplea el aparato de casa grande de dimensiones estandarizadas establecidas en la norma ASTM D- 4318. El limite liquido viene dado con el contenido de humedad con la cual una masa de suelo colocada en el aparato de casa grande, es separa con una ranura patrn y dejada caer a una altura de un centmetro, durante 25 golpe dicha ranura se debe unir 12, 5 mm, si esto aplica al momento de realizar el ensayo se cumplira el lmite lquido. La norma ASTM D- 4318 estipula dos mtodos para la determinacin del lmite lquido, el mtodo de tres puntos y el mtodo de un solo punto. El mtodo de los tres puntos, el nmero de golpe debe estar entre: 10 golpes 20 golpes 20 golpes 30 golpes 30 golpes 40 golpes

El mtodo de un solo punto, el nmero de golpe debe estar entre : 20 golpes 30 golpes

La norma ASTM D- 4318, presenta las siguientes ecuaciones para los lmites plsticos y lquidos: Limite Plstico % hmeda ( %w) (Ecuacin N 3) %W = % Hmeda. Wh = Peso del Suelo en Estado Hmedo. Ws = Peso del Suelo en Estado Seco.

Peso del Suelo en Estado Hmedo

(Ecuacin N 4) PH = Peso del suelo hmedo. Pt = Peso del Picnmetro. Sh = Suelo en estado Hmedo. Peso del Suelo en Estado Seco (Ecuacin N 5) PS = Peso del suelo Seco. Pt = Peso del Picnmetro. Ss = Suelo en estado Seco.

Limite Liquido ( un solo punto)

(Ecuacin N 6) LL = Limite Liquido %W = % Hmeda N = Numero de golpes en el aparato de Casa Grande Sistema Unificado de Clasificacin El Sistema Unificado de Clasificacin de los suelo, fue propuesto por Arturo Casa Grande como una modificacin y adaptacin mas general de su sistema de clasificacin propuesto en 1942. Este sistema clasifica y divide a los suelos en suelos de granos gruesos y granos finos, a su vez en suelos orgnicos.Para Escobar 2002 Se tienen suelos granulares o finos, segn se distribuye el material que pasa el tamiz de 3 (75 mm); el suelo es fino cuando ms del 50 % pasa el tamiz No. 200, si no, es suelo granular. Con el sistema unificado de clasificacin se determina generalmente la gradacin, tipologa y simbologa de los suelos. Simbologa empleada en la norma ASTM 2488SIMBOLOSIGNIFICADO

G Grava

S Arena

M Limo

C Arcilla

W Bien Gradado

P Mal Gradado

L Baja Plasticidad

H Alta Plasticidad

O Orgnico

Peso Unitario El peso Unitario de un suelo viene dado por la relacin entre el peso y el volumen del mismo, este valor puede variar segn el estado natural del suelo en sitio. La magnitud del peso unitario permite dar cuenta de cul compacto esta el material, generalmente el valor promedio suele oscilar en 1,3 gr/ cm3 para un suelo de un estado muy suelto a 2,3 gr/ cm3 para referirnos a un suelo muy compacto. Para la determinacin del peso unitario, la norma BS (britnica) 1377, parte 2, 1990. Propone tres metodologas: Mtodo de la Medicin Lineal Mtodo de Inmersin en Agua Mtodo por Desplazamiento de Agua En la muestra de suelo ensayada en el laboratorio, se le determino el peso unitario por el mtodo de inmersin en agua. Este mtodo es utilizado en muestras imperturbadas y que presenten geometra irregular. A continuacin se presentan las ecuaciones para el clculo del peso unitario:

(Ecuacin N 7) W = Peso Total de los Slidos V = Volumen total Ws = Peso del suelo Ww = Peso del agua en el suelo Va = Volumen del aire contenido en el suelo Vw = Volumen del agua contenido en el suelo Vs = Volumen del suelo La ecuacin utilizada para el mtodo de inmersin en agua es la siguiente:

(Ecuacin N 8)

PermeabilidadLa permeabilidad se define como la capacidad que tiene las partculas de suelo al ser atravesado por un fluido sin alterar su estructura, tomando en cuenta la definicin anterior se obtiene que la permeabilidad se mide por la cantidad de fluido que pasa por una muestra de suelo en un lapso de tiempo determinado. Existe un rango de permeabilidad que va de a mientras ms grande sean las partculas de suelo mayor es su permeabilidad y por ende mayor ser los vacos que forma el fluido al atravesar el sueloEl ensayo se realiz con base en la norma ASTM D 2434La cual consiste en determinar el coeficiente de permeabilidad de un suelo por medio de los mtodo de cargas constante (suelos granulares) y cargas variables (suelos finos).Para determinar el coeficiente de permeabilidad de cargas constante se obtuvo de la siguiente manera:

(Ecuacin N 9)Dnde:Valores constante:A:) rea de la seccin transversal de la celda de permeabilidad (cm2: Longitud de recorrido del agua (cm)Valores determinados en laboratorio:: Diferencia de alturas piezometricas (cm)V: volumen del agua recogido Ecuacin para determinar el coeficiente de permeabilidad de cargas variable es:Ecuacin 2:

(Ecuacin N 10)Dnde:Valores constante:D: dimetro del moldeA: rea de la seccin transversal de la celda de permeabilidad (cm2L: longitud o altura de la celda de permeabilidada: rea de la seccin transversal del piezmetro empleado (cm2)Valores determinados en laboratorios:tj: tiempo final cuando existe hj (s)ti: tiempo inicial cuando existe hi (s)hi: primera altura del nivel del agua en la bureta antes del descanso (cm)hj: segunda altura del nivel del agua en la bureta despus del descanso (cm)

Gravedad especifica El peso especfico o gravedad especifica de un suelo es la relacin que existe entre el peso unitario de la fase solida de un muestra de suelo y el peso unitario del agua a una temperatura ambiente de 20C.La magnitud de la gravedad especfica es adimensional y puede variar entre 2,5 a 2,8 siendo las arcillas ricas en mineral de hierro las que poseen mayor gravedad especfica, como muy bien lo indica la siguiente tabla:Rangos de la gravedad especfica segn el tipo de suelo, esto descrito en la norma ASTM D 854-00TIPO DE SUELOGRAVEDAD ESPECIFICA (GS)

Arena (S)2.65 a 2,67

Limo (M)2,67 a 2,70

Arcilla (C)2,70 a 2,80

Esta constante fsica depende de la composicin mineralgica del suelo, y es empleada en relaciones gravimtricas y volumtricas para calcular otros parmetros de gran importancia, tales como porosidad, relacin de vacos y saturacin.Este mtodo que se describe a continuacin es solo para material pasante del tamiz N4 4,75mm.Muestreo: se selecciona una cantidad de muestra suficiente segn el volumen del picnmetro y la clasificacin del suelo que se va a emplear en el ensayo de gravedad especfica como se presenta a continuacin en la siguiente tabla, esto segn la norma antes mencionada.Tipo de sueloPeso muestra seca (gr)Usando picnmetroDe 250mlPeso muestra seca (gr)Usando picnmetroDe 500ml

SP, SP-SM60 10100 10

SP-SC, SM,SC45 1075 10

Arcilla o limos35 550 10

Para determinar la gravedad especfica se debe calcular con la siguiente ecuacin:Gs: (Ecuacin N 11)Dnde:Ws: peso del suelo secoW1: peso del picnmetro + agua + suelo W2: peso del picnmetro + agua a temp de ensayoGwt: peso especfico del agua a temp de ensayoAnlisis d las partculas por el mtodo de sedimentacin (hidrmetro)La sedimentacin es el proceso de acumulacin de materiales despus de haber sido erosionados y transportados. La sedimentacin es el ltimo paso del proceso de lamorfognesis.Este mtodo de ensayo propuesto por la norma ASTM D 422El objetivo de la prctica es determinar la distribucin por tamao de las partculas finas de una muestra de suelo.En virtud de que el tamao de los finos impide su tamizado, se han desarrollado mtodos indirectos para estimar la granulometra de estas partculas basado en la Ley de Stokes, la cual relacin la velocidad de cada de una esfera, con su dimetro equivalente en un medio viscoso.El mtodo consiste en emplear un hidrmetro o densmetro de cristal para medir la variacin de densidad o concentracin que experimenta una mezcla de suelo y agua a travs del tiempo, contenidos en un cilindro de sedimentacin. La mezcla cambia su densidad, disminuyendo con el tiempo de tope a base dado que las partculas de mayor tamao sedimentan ms rpidamente. El hidrmetro a utilizar en la prctica de ensayo en el laboratorio es sumergido en el medio, va hundiendo progresivamente. Durante el ensayo se miden simultneamente las alturas de inmersin del hidrmetro, tiempo y temperatura.Muestreo segn el artculo 5.1.2 de la citada norma, indica que se debe evaluar una cantidad de 115gr para suelos arenosos, 65gr para suelos arcillosos y limosos, este debe ser pasante del tamiz N 10

Tabla N 1

Tabla N 2

Tabla N 3Tabla N 4

La norma antes mencionada tambin propone una serie de ecuaciones para el clculo dl tamao de las partculas y para determinar la curva granulomtrica del mismo que vienen dado de la siguiente manera:Ecuacin del para determinar el dimetro de las partculas es:

(Ecuacin N 12)Dnde:D: dimetro de las partculas L: profundidad efectiva (ver tabla 2)T: lapso de tiempo desde que se inicia el proceso se sedimentacin hasta que se hace la lecturaK: constante que depende de la temperatura de la suspensin y de la gravedad especifica de las partculas de suelo (ver tabla 1)

Ecuacin para determinar la lectura corregida del hidrmetro:

(Ecuacin N 13)R: lectura corregida R: lectura del hidrmetro Cm: correccin por menisco

Ecuacin para calcular el porcentaje ms fino ya que este valor es de gran importancia para determinar la curva granulomtrica:Porcentaje ms fino parcial:

(Ecuacin N 14)

Dnde: % Pas : porcentaje ms fino parcialWo: peso del suelo secoa: peso especfico (ver tabla 4)R: lectura del hidrmetroCd: Defloculante y punto ceroCt: temperatura (ver tabla 3)Ecuacin para el clculo del porcentaje ms fino total:

Marco metodolgicoClasificacin visual manual de una muestra de sueloAl realizar este ensayo se escogi una muestra representativa de suelo con la finalidad de estudiar las caracterstica y el comportamiento que presentan al someterlos a ciertas pruebas de campo y de laboratorio, principalmente se trat de identificar la muestra de suelos, reconociendo algunas caractersticas como el color, la forma de sus partculas, el contenido de materia orgnica, composicin mineralgica. Estas pruebas se determinaron rpidamente con los sentidos de la visin y los ensayos manuales correspondientes, extendiendo la muestra sobre una superficie plana e impermeable para un mayor reconocimiento ,as como tambin a travs del sentido del tacto se dio una aproximacin del contenido de humedad y reconociendo su textura con una simple manipulacin de la muestra con los dedos, para determinar el contenido de agentes cementantes en este tipo de suelo se agregaron cuatros gotas de cido clorhdrico determinando su reaccin, estos resultados se compararon con fundamentaciones tericas para la identificacin de dichos suelos.Una vez determinado que el suelo es de grano fino por contener ms del 50% del material pasante al tamiz #200, se realizaron los siguientes procedimientos; Ensayo de la resistencia al secoSe tamizo la muestra por un cedazo No 40, utilizando el material pasante, se agreg un poco de agua para humedecer y posteriormente se moldearon 4 esferas de aproximadamente (pulg.) de dimetro y se introdujeron en un horno a 110c por 24 horas, esto junto dos terrones del mismo dimetro aproximadamente obtenido directamente de la muestra estudiada, una vez culminado el tiempo de secado se procedi a medir la resistencia, presionando estos especmenes con los dedos y as dando un aproximado de la resistencia. Ensayo de dilatanciaSe realiz utilizando parte de la muestra del ensayo anterior, generando una esfera de igual dimetro (pulg.) moldendola y agregando agua hasta que adquiri una consistencia blanda, esta se aplano contra la palma de la mano, seguidamente se procedi a agitarla vertical y horizontalmente golpendola contra la otra mano, luego se apret tratando de exprimir varias veces y se visualiz la reaccin que se produca al realizar este tratamiento. Ensayo de tenacidadPara determinar la tenacidad de la muestra se utiliz el mismo espcimen del ensayo anterior, creando a travs de este rollitos de 3 (mm) de dimetro presionndolos sobre una superficie lisa y cuando se dificultaba llegar a dicho dimetro se realiz con las palmas de las manos, esto se realiz una y otra vez hasta que se pudo obtener un desmoronamiento o rompimiento a los 3(mm) de dimetro, se anot la presin ejercida para formar estos rollitos con esta caracterstica y por ltimo se juntaron algunos terroncitos tratando de formar de nuevo rollitos de 3(mm) de dimetro as obteniendo tambin si el material tiene alguna caracterstica de plasticidad. Granulometra Tamizado por va hmedaSe colocaron los tamices N 40 Y N 200, seguidamente se introdujo la muestra sobre los tamices y se lav hasta que el agua tomara un color transparente asumiendo estar totalmente limpia, asegurndose de no perder muestra en el proceso de lavado, seguidamente se introdujo la muestra en una tara y la cual se dej secar en un horno durante 24 horas a una temperatura constante de (1105)C una vez secada la muestra se determin su peso. Tamizado por va secaPara este ensayo se tom una muestra de suelo lavada y secada al horno a (1105) c por 24 (h), la cual se pes en una balanza con apreciacin de 0,1(gr), luego se ensamblaron los tamices de manera decreciente con respecto a su abertura de arriba hacia abajo ,los tamices utilizados son, luego se introdujo la muestra en el juego de cedazos y se tamizo a travs de una agitadora mecnica (min), y finalmente se determin los pesos retenidos en cada uno de ellos.

Ensayo de Lmite LquidoPrincipalmente se tom una muestra representativa de suelo la cual se tamizo una a travs del tamiz #40 , , posteriormente se agreg agua para adquirir una mezcla tipo masilla ,la cual se introdujo en una copa del aparato de casa grande moldendola al contorno de esta a travs de una esptula y dejando la muestra parcialmente lisa, seguidamente se cort en dos partes con un ranurador presionndolo en el centro de la copa, teniendo precaucin de que la mezcla no se adhiriera al instrumento cortador, despus de esto se manej el aparato manualmente generando los golpes necesarios para que las dos parte de la muestra se unieran en cualquier punto de su superficie, la altura en la cual se gener cada golpe o cadas es de aproximadamente de 1(cm) y tratando de mantener cada golpe por segundo, se realiz este procedimiento varia veces hasta obtener 3 ensayos representativos que estuviesen dentro de los intervalos de golpes necesarios para determinar el contenido de humedad a travs del mtodo de los tres puntos y de un solo punto, pesando cada una de las muestras ensayadas.Ensayo para determinar el peso unitario y gravedad especifica de los suelosPara determinar el peso unitario se tom una muestra representativa de suelo, la cual se retir el material que se desprenda de ella con la ayuda de una brocha, posteriormente se pes y se cubri con parafina fundida, una vez que esta alcanzo la temperatura ambiente se pes nuevamente la muestra pero esta vez con la parafina, y por ltimo se determin el peso sumergido de esta. Por otra parte al determinar la gravedad especifica se tamizo una muestra con el cedazo #4, al utilizar el material pasante de este, se pes una cantidad especfica, tomando en cuenta el tipo de material anteriormente determinados con los ensayos correspondientes y conociendo la capacidad del picnmetro que se utilizara, seguidamente se pesa el picnmetro vacio, se introduce la muestra y nuevamente se determina su peso en conjunto, luego se procede a introducir agua natural hasta la parte superior de la muestra con la finalidad de extraer el aire contenido en la muestra con ms facilidad a travs de una mquina para generar presin, durando este proceso aproximadamente 7 minutos, luego se introdujo el agua hasta la marca de referencia y por ltimo se hizo lectura del peso en conjunto conformado por el picnmetro, muestra y agua.

Ensayo para determinar la permeabilidad de los sueloSe describe a continuacin el proceso de preparacin del espcimen, el proceso de confinamiento, saturacin y la medicin del ensayo. Mtodos directos: su principal objetivo es la determinacin del coeficiente de permeabilidad. Pueden dividirse en: a) Ensayos de laboratorio:Permemetro de carga constante: para suelos de alta permeabilidad, como arenas y gravas. Permemetro de carga variable: para suelos de mediana permeabilidad a baja permeabilidad, como limos y arcillasPROCEDIMIENTO DEL ENSAYO EN PERMEMETRO DE CARGA CONSTANTESe deben seguir los siguientes pasos considerando un permemetro tipo:a) Para el ensamblado del aparato aparato para el ensayo de permeabilidad con carga variable consta bsicamente de: Celda del permemetro Depsito de agua desaireada y destilada o des-ionizada. Tanque de inmersin con desborde. Termmetro. Cronmetro.

b) Preparacin de la celda: Se debe verificar que la celda est limpia y seca y determinar su peso, dimetro y altura. Adems verificar la estanqueidad de la misma.c) Preparacin de la muestra: En todos los casos la muestra debe calzar perfectamente en la clula sin dejar cavidades en su permetro. Si se desea obtener la permeabilidad vertical la muestra deber prepararse considerando ste eje. , Si se busca la permeabilidad horizontal o paralela al sentido de los estratos se tomar el eje horizontal como gua. Se debe pesar la muestra y determinar la humedad. Si se tratan de muestras recompactadas, el suelo a la humedad requerida es compactada en el molde para llegar a la densidad buscada. En ste caso tambin se deber pesar y determinar humedad. Se colocar una piedra porosa en la base de la muestra y otra en contacto con su cara superior.d) Saturacin de la muestra: Haciendo vaco saturar la muestra el tiempo que sea necesario Aplicar una succin baja hasta verificar la saturacin y la ausencia total de burbujas de aire en la muestra.e) Permitir el paso de agua, abriendo la llave correspondiente, verificando que no quede aire entrampado en las conexiones con cada uno de los tubos.f) Realizacin del ensayo propiamente dicho: Permitir el paso del agua a travs de la muestra. Cuando el caudal sea uniforme, iniciar la recoleccin de agua en el depsito graduado. Cronometrar el tiempo de ensayo.g) Informe de resultados: El k medido es multiplicado por un factor de correccin que tiene en cuenta la temperatura. De ensayo y permite expresar el coeficiente k a la temperatura normal de 20 C. Debera indicarse adems peso de la muestra, humedad, relacin de vacos, gravedad especfica de los slidos y una descripcin completa de la muestra incluyendo fisuras, estratificaciones, mtodo de obtencin y preparacin de la muestra y su orientacin.Medida de densidades y preparacin del ensayo. 1. Se mide el dimetro interno del cilindro (D) y la altura de la muestra de suelo (L). A partir de estas medidas y sabiendo que el peso de arena seca en la muestra es de W0=2 kg (19.62 N), puede calcularse el volumen ocupado por la muestra de suelo (Vt), el volumen ocupado por las partculas slidas (Vs) y el volumen de agua dentro de los poros de la muestra (Vw), (que es el mismo que el volumen de los poros ya que la muestra est saturada). El peso especfico de las partculas del suelo (s) es de 2.7 g/cm3 (26.49 kN/m3Con estos datos puede calcularse el peso especfico seco (d), el peso especfico natural (n), la porosidad (n), y el peso especfico sumergido (): 2. Abrir las vlvulas C y B, llenar de agua el volumen que queda entre la arena y el borde superior del cilindro (cerrarlas una vez el agua empiece a salir por el rebosadero). 3. Abriendo la vlvula A comprobar que el agua baja por el tubo delgado hasta detenerse en un nivel que corresponde con el 0 del tubo. En condiciones hidrostticas, el nivel del agua en el tubo. Carga variable 1. Abrir la vlvula A y poner en marcha el cronmetro. Tomar nota del tiempo necesario (ti) para que el nivel del agua descienda hasta una serie de valores h(ti) medidos sobre las marcas de la bureta graduada. Para obtener el valor de la altura piezomtrica respecto al nivel de salida (s) se puede hacer uso de las marcas en la bureta graduada. 2. Cerrar la vlvula A y volver a rellenar el tubo con agua. 3. Repetir dos veces ms los pasos 1 a 3. Al acabar dejar cerrada la vlvula A. 4. Dibujar sobre papel milimetrado los pares de puntos (ln(h(ti)), ti) y obtener el valor de la permeabilidad utilizando la expresin (2). El procedimiento ms correcto es encontrar la permeabilidad a travs de pendiente de la recta de regresin entre dichas variables. Carga constante 1. Abrir las vlvulas a, b y c. Hay que procurar eliminar las posibles burbujas de aire ocluidas en los tres tubos de medida de alturas piezomtricas, para ello debe presionarse con los dedos sobre los tubos de goma de conexin. Con las vlvulas A y B cerradas, y en condiciones hidrostticas, el nivel de los tres tubos debe coincidir con el de salida de agua del permemetro. 2. Abrir la vlvula B. Regular el grifo de entrada de agua en el depsito (C) de forma que el nivel del agua permanezca estable. 3. Obtener el gradiente de altura piezomtrica h a partir de las lecturas del nivel del agua en los tres tubos piezomtricos (a, b y c) situados en el panel. 4. Poner en marcha el cronmetro y tomar nota del tiempo tiempo empleado en recoger un volumen de agua (Vti) en la probeta P a la salida del permemetro. Obtener el valor del caudal Q. 5. Dibujar sobre papel milimetrado el par de puntos (h, Q) y obtener el valor de la permeabilidad utilizando la expresin (1). 6. Repetir dos veces ms los pasos 2) a 5), aumentando cada vez en unos 4-5 cm el valor de la altura del rebosadero.

Ensayo para el anlisis de partculas por sedimentacin Determinacin por correccin compuesta de las lecturas de hidrmetro

Al realizar este ensayo se tamizo una muestra de suelo a travs del cedazo #10 ,la cual se tom una masa de 65 (gr), colocando esta en el recipiente metlico de la agitadora metlica, agregando agua directamente para el proceso de mezclado realizado por un tiempo aproximado de 6 (min), posteriormente se verti la muestra en un cilindro enjuagando el recipiente con agua para no perder parte de la muestra y completando el cilindro con agua hasta la marca de 1000 (ml), se tap este con un tapn de goma y se agito manualmente por 1 (min), seguidamente se coloc el cilindro sobre una superficie plana y se introdujo el hidrmetro y se hizo lecturas de hidrmetro y temperatura teniendo en cuenta tiempo y dejando el hidrmetro sumergido en agua ante de cada una de las lecturas.

Resultados y discusin de los resultadosClasificacin visual manualTabla 5colorMarrn RojizoOlorInoloro

Presencia de materia orgnicaPresencias de otros materiales

% aproxTipos:Races% aproxTipos:Ninguno

10%

Reaccin al acidoClorhdrico

fuerte

dbil

ninguna

Fraccin gruesa(% aprox)100%

Gradacin aprox

Bien gradadaMal gradada

Grava (% aprox)5%

Arena (% aprox)95%

Fraccin fina (% aprox)25,79%

Resistencia en estado secoDilatancia (reaccin a la agitacin)Tenacidad (consistencia cerca de limite plstico)

NulaNulaNula

LigeraMuy lentaMedia

Media Lenta Ligera

AltaRpidaAlta

Muy alta

Ensayo de granulomtricoPeso total muestra: 390,51 gr

Numero tamizAbertura en mmPeso retenido% retenido% ms grueso% ms fino

N 102,0002,060,530,5399,47

N 400,84063,7116,3116,8483,16

N1000,150176,5445,2162,0537,95

N 2000,07547,4812,1674,2125,79

fondo100,7225,79100,000,00

Ensayo lmite de consistenciaTabla 7LIMITE LIQUIDO LIMITE PLSTICO

N DE GOLPES 234017

PT+SH (gr)37,0738,8546,5721,78

PT+SS (gr)33,8735,8543,2921,28

PT (gr)18,0918,2826,8617,89

P (gr)3,233,280,5

PSS (gr)15,7817,5716,433,39

, (%) 20,2817,0719,9614,75

LL:17,45LP: 14,75IP: 2,7

LEYENDA

Peso tara+ suelo hmedo (gr)=PT+SH (gr)

Peso tara+ suelo seco (gr)=PT+SS (gr)

Peso tara=PT (gr)

peso de agua en (gr)=P (gr)

peso suelo seco (gr)=PSS (gr)

porcentaje de humedad , (%)

25

Determinacin de peso especfico unitarioTabla 8muestraPeso suelo hmedo(gr)Peso suelo +Parafina(gr)Peso sumergido(gr)PesoUnitario de la parafina(g/cm3)Peso unitario(g/cm3)

121,93

23,868,90,891,72

Determinacin del tamao de las partculas de una muestra de suelo por el mtodo de sedimentacin (Hidrmetro)Tabla 9Suelo seco: 65g Gs: 2,45 K: 0.0137 correccin por menisco (cm): 1Defloculante y punto cero (cd): 0 hidrmetro: 152H Correccin por temp (ct): 1,27g/cm3 Peso especfico (a): 0,0137

HORATiempo transcurrido(min)Temp (C)Lectura del hidrmetroRLectura corregida R = R+CmProfundidadEfectiva L.Dimetro de las partculasD (mm)CtR Cd+Ct

% ms fino

parcialtotal

2:350,525252616,30,01101,0426,0442,0641,83

2:36125151616,10.01091,0416,0425,6625,40

2:38225131416,00,01091,0414,0422,4622,23

2:43525101115,50,01071,0411,0417,6617,48

2:5815257813,80,01011,048,0418,6218,43

3:2830253411,40,00921,044,046,466,37

4:286025236,50,00691,043,044,864,81

Ensayo de permeabilidad(Cargas constante)Tabla 10Valores constante: DIAMETRO: 7,33 cm AREA: 42,20 cm2 L: 5 cm Ensayo (cm)V (cm3)1 (s)K (cm/s)

176,435,610,06

273,735,610,06

371,535,610.06

(Cargas variable)Tabla 11Valores constante:MOLDE D: 10,09 cm A: 79,96 L: 14,15 cm

Tubos piezometricos: N 1 N 2 D: 0,4 cm D: 0,5 cm a: 0,13 cm2 a: 0,20 cm2

EnsayoDimetro(cm)hi (cm)hj (cm)ti (s)tj (s)K (cm/s)

10,4116,796,5030,300,000414

20,5116,595,703,800,00183

Ensayo de gravedad especificaMuestra 1Peso picnmetro (gr)107,29

Peso picnmetro + suelo (gr)214,00

Peso picnmetro + agua + muestra (gr)419,79

Peso picnmetro ms agua (gr)356,55

Peso muestra seca (gr)106.71

Gravedad especifica 2,45

Anlisis de Resultados Luego de haber efectuado los diversos ensayos, bajo en seguimiento de las metodologas establecidas en las normas ASTM D - 422, D - 854, D - 1556, D - 4318 Y D 4288. Se procede a evaluar y analizar los resultados arrojados en el laboratorio. En el ensayo de clasificacin visual manual, donde se realiz una clasificacin preliminar de la muestra en estudio, se estableci que el suelo analizado posee un color marrn rojizo, al momento del estudio no presento olor alguno, la visualizacin de materia orgnica fue de un 1% destacando la presencia de races, la reaccin al cido clorhdrico fue nula lo cual nos indica que la muestra de suelo estudiada no posee presencia de carbonato de calcio siendo este un agente cementante comn en los suelos. Al momento de evaluar y establecer de forma visual, el rango del tamao de las partculas de suelo mostro un total de 5 % de la muestra estaba conformada por grava y un 95 % de granos que estaban conformados por arenas, el material evaluado presento una resistencia en estado seco clasificado como media segn la norma pertinente, una dilatancia (reaccin a la agitacin) lenta y una tenacidad (consistencia cerca del lmite plstico) media. Con los resultados obtenidos mediante estas pruebas visuales y manuales se puede determinar de forma aproximada que estamos en presencia de un suelo con alto contenido de material fino y que presenta una ligera plasticidad. Para realizar la clasificacin precisa del suelo analizado, se ejecutaron estudios posteriores. Uno de ellos fue el anlisis del tamao de las partculas; en funcin de su peso, dicho anlisis se efecto siguiendo los parmetros establecidos en las norma ASTM D 422. Los resultados arrojados en este anlisis, se obtuvieron mediante el clculo del porcentaje retenido, grueso y fino como lo muestra la tabla N 1, los valores presentado en la tabla citada, indican que estamos en presencia de un suelo granular, esto debido a que un 74,21 % quedo retenido en el tamiz No 200, observando de este modo que ms del 50 % del material estudiado quedo acumulado en dicho tamiz, no se obtuvo porcentaje de grava, y el porcentaje de material pasante del tamiz No 200 es de 25.79 %, estas cifras nos demuestran que el material predominante en este suelo granular es la arena. Cabe destacar que el porcentaje de fino es superior al 12 % segn lo estipulado en el sistema unificado de clasificacin, por lo tanto es innecesario el clculo de los coeficientes de uniformidad y curvatura, debido a la excesiva cantidad de finos que presenta la muestra. Por otra parte, mediante la grfica granulomtrica representada en la grfica N 1, se visualiza la tendencia mono granular del tamao de los granos del suelo analizado.Al momento de conocer el tamao de la fraccin de suelo pasante del tamiz No 200, se puede observar en la tabla N 4, que el dimetro mayor calculado de las partculas es de 0,0110 mm, hasta llegar a un dimetro mnimo de 0.0069 mm, estos valores fueron obtenido mediante las lecturas obtenidas con el hidrmetro en un lapso de tiempo menor al estipulado por dicha norma, destacando en prime instancia, que los resultados de este ensayo fueron aceptables ya que los dimetros obtenidos son menores al dimetro de las aberturas del tamiz N 200 (0,075mm), en conclusin para este ensayo se tiene que, segn los dimetros calculados el materia pasante del tamiz N 200 es un limo, debido a que el rango del dimetro de las partculas de un limo est comprendido entre 0,075 mm a 0,002 mm, las partculas menores a 0,002 mm son consideras arcillas. . Para realizar la clasificacin precisa de material pasante del tamiz No 200, se realizo el estudio de los lmites de consistencias, determinando el lmite lquido, limite plstico e ndice de plasticidad; el limite liquido se obtuvo mediante el mtodo de los tres puntos determinando diferentes nmeros de golpes con el equipo de casa grande esto mediante distintos contenidos de humedad, dichos resultados estn representados en la tabla N 7 y en la grafica N 2, el porcentaje obtenido fue de 17,45 % este valor se obtuvo mediante la interpolacin en la grafica para calcular el porcentaje de humedad correspondiente a los 25 golpes, respecto al lmite plstico se hallo un porcentaje de 14,75 %. Una vez hallado los limites de consistencias en la muestra se procedi a determinar el ndice de plasticidad obteniendo un porcentaje de 2,71 %, llevando estos valores a la carta de plasticidad de casa grande, en donde se intercept el ndice de plasticidad con el limite liquido ubicamos que la fraccin fina del suelo analizado, es un limo de baja plasticidad (ML)Al llevar estos valores al sistema unificado de clasificacin de suelos y segn los porcentajes calculados en el anlisis granulomtrico, finalmente se clasifica el material evaluado en el laboratorio como una arena limosa (SM) El peso unitario del material ensayado en el laboratorio fue de 1.72 gr/cm3, observando que dicho valor se encuentra dentro de los basamentos establecido en norma BS 1377, la cual estipula que este valor debe estar entre un rango de 1,3 gr/cm3 para un suelo muy suelto a 2,3 gr/cm3 para un suelo muy compacto. Puede notarse que el valor obtenido de la muestra ensayada se ubica dentro de un estado de suelo muy cerca de ser suelto, sin embargo las partculas puede mantener su estructura al ser manipulado. Adems de esto al material en estudio se le determino una gravedad especfica de 2,45, comparando este valor con los establecidos en la norma ASTM D 854, la cual indica que esta constante fsica puede variar de 2,5 a 2,8 se observa de este modo que el valor calculado no se encuentra dentro de los parmetros de variacin establecido, llegndose a concluir que el materia evaluado presenta una composicin orgnica significativa, se llega a esta conclusin debido a que la gravedad especifica tiende aumentar en los suelos que presenta mayor composicin mineralgica y para los suelos que presenten una mayor composicin orgnico se obtiene un valor ms bajo al momento de calcular esta constante.

Conclusin Los diversos ensayos realizados en el laboratorio, obtuvieron resultados satisfactorios, al momento de evaluar y comparar estos valores expuesto en el presente informe. Se observa como los mismo se encuentran entre los parmetros presentados en las normas ASTM, utilizadas para el seguimiento de las diferentes metodologas de ensayos que ayudaron al logro de estos resultados. De esta manera, encontramos que el peso unitario del material ensayado en el laboratorio se encuentra entre los valores establecidos, siendo este de 1,72 gr/cm3, lo cual al momento de comparar este valor con los referenciados en la norma de 1,3 gr/cm3 a 2,3 gr/cm3, lleva a concluir en lneas generales que el suelo evaluado se caracteriza por ser un material poco suelto que al mismo tiempo posee la suficiente cohesin para mantener su estructura fsica. Para el ensayo de gravedad especfica el objetivo se cumpli en su plenitud, obteniendo un valor de 2,45, comparando este resultado con los presentado en la norma ASTM D - 854 que establece que la gravedad especifica de un suelo puede variar de 2.5 a 2.8, se destaca que la muestra ensayada presenta caractersticas de un material con cierto contenido orgnico, esto debido a que esta constante fsica depende de la composicin mineralgica del suelo, siendo aquello suelo ricos en mineral de hierro lo que posean mayor gravedad especfica y la misma tendiendo a bajar en aquellos suelos que tengan presencia de materia orgnica. Para el estudio granulomtrico tanto por tamizado mecnico como por sedimentacin, establecieron resultados que al momento de analizarlos y evaluarlos, permiten distinguir la distribucin de las partculas que conforman la muestra de suelo ensayada. Determinando de esta manera que el objetivo alcanzado mediante el seguimiento de las metodologas establecidas en la norma ASTM D 422 93 fueron cumplidas con xito. Los valores apreciados en este estudio, indican que el material posee un porcentaje de 74,21 % de arena, no contiene porcentaje de grava y el porcentaje de muestra pasante del tamiz No 200, fue de 25,79 %, estas cifras revelan que estamos en presencia de un suelo granular, en donde la arena es el material predominante en la muestra ensayada. No obstante para determinar la composicin exacta, se necesit conocer el lmite lquido y limite plstico logrando determinar con ello un ndice de plasticidad de 2,71 ubicando este valor en el sistema unificado de clasificacin se estableci que era un limo de baja plasticidad (CL), con esto se lleg a la conclusin que el material ensayado es una arena limosa (SM). Como parte final se destaca que los objetivos propuestos en el ensayo de permeabilidad, donde se halla el valor de la constante de velocidad K, fue logrado de igual manera con xito tanto para el ensayo de carga constante en suelo granulares como para el ensayo de carga variable en suelos finos. Las muestras de suelo utilizado para efectuar y evaluar este ensayo fueron de un material completamente diferente al utilizado en el resto de los ensayos, por lo cual los valores obtenidos no corresponden al material identificado anteriormente.

Referencias Bibliogrficas1. Escobar, G y Escobar, C. (2002). Texto Para la Asignatura Mecnica de Suelos I, Ingeniera Civil. 2da Edicin. Manizales. Pgina 34.

1. Ugas, C (1985). Ensayo en Laboratorio Mecnica de Suelos. Caracas Pgina 15.

1. Gonzales de Vallejo, L. (2002). Ingeniera Geolgica. 2da Edicin. Madrid. Pgina 7.