Mecánica de suelos, conceptos básicos

1.- Define al suelo desde el punto de vista geotécnico.

Suelo es el agregado natural de granos minerales que pueden separarse mediante medios mecánicos.

2.- ¿Cuáles son las propiedades índice del suelo?

• Contenido natural de agua
• Peso volumétrico natural
• Densidad de los sólidos
• Grado de saturación
• Granulometría
• Plasticidad
• Relación de vacíos
• Porosidad

3.- Dibuja el esquema de las fases de un suelo y especifica sus relaciones volumétricas y Gravimétricas:

Las fases liquida y gaseosa del suelo suelen comprenderse en el volumen de vacío (relación volumétrica), mientras que la fase solida constituye el volumen de solidos (relación gravimétrica), se dice que un suelo es totalmente saturado cuando todos sus vacíos están ocupados por agua. Un suelo es tal circunstancia consta, como caso particular de solo dos fases, la sólida y la liquida.[pic 1]

4.- En un suelo saturado se conocen el peso específico húmedo m=2050 kg/m3y su contenido deagua w=23%. Encontrar la densidad de sólidos (Ss) de dicho suelo.

Aplicando la definición de 𝑤 =𝑊𝑤/𝑊𝑠 

Si Ws= 1 Ton., se entiende que Ww=0.23 Ton.

5.- Explica el procedimiento del análisis granulométrico para suelos.

ANALISIS GRANULOMETRICO DE LOS SUELOS

METODOS DE ENSAYO

Existen diferentes métodos, dependiendo de la mayor proporción de tamaños que existen en la muestra que se va a analizar. Para las partículas Gruesas, el procedimiento utilizado es el Método Mecánico o Granulometría por Tamizado. Pero para las partículas finas, por dificultarse más el tamizado se utiliza el Método del Sifoneado o el Método del Hidrómetro, basados en la Ley de Stokes.

GRANULOMETRIA POR TAMIZADO

Es un proceso mecánico mediante el cual se separan las partículas de un suelo en sus diferentes tamaños, denominado a la fracción menor (Tamiz No 200) como limo, Arcilla y Coloide. Se lleva a cabo utilizando tamices en orden decreciente. La cantidad de suelo retenido indica el tamaño de la muestra, esto solo separa una porción de suelo entre dos tamaños.

EQUIPOS

-Tamices (3”, 2 ½”, 2”, 1 ½”, 1”, ¾”, ½”, 3/5”, ¼”, No 4, No 10, No 40, No 60, No 100, No200)

Balanza con capacidad de 20Kg

Horno eléctrico (temperatura 105 ± 5)

Bandejas, agitador de vidrio, brochas de cerda.

Vaso precipitado.

PROCEDIMIENTO DE ENSAYO

FRACCION GRANULAR GRUESA

Primero que todo la fracción granular gruesa se pesa en la balanza y el peso se anota en la hoja de registro 5.1. Luego de lleva a cabo el tamizado para separar las diferentes partículas 3”, 2”, 1 ½”, 1”, ¾”, 3/8”, ¼”, y No 4, comenzando en orden decreciente, teniendo en cuenta de no mezclar las partículas tamizadas. Al mismo tiempo de tara una ponchera en la balanza de 20Kg de capacidad y 1gr de sensibilidad. Y se determina el peso de cada fracción retenida. Se debe verificar que la suma de los pesos retenidos en cada tamiz de igual al peso de la Fracción Granular gruesa, con una tolerancia de 0.5%.

FRACCION GRANULAR FINA

Se toma todo el material pasante el tamiz No 4 (Ba), se pesa en la balanza de 20kg y se anota en la hoja se registro 5.1. Se vierte la muestra en el Tamiz No 200, teniendo el cuidado de no perder el material. Luego se elimina las partículas inferiores al Tamiz No 200 (limo, arcilla y coloides) lavando el material. Hasta que el agua salga limpia y clara. No se debe remover el material con las manos dentro del tamiz. Todo el material retenido en el Tamiz No 200 será arena, ya que los finos fueron lavados, se coloca en un recipiente, teniendo en cuenta de no dejar material adherido en el tamiz. Se pasa el material a una escudilla de 600 ml, haciendo uso del frasco lavador. Se descanta el agua y se seca la muestra en el horno a una temperatura de 105±5 C por 18 horas aprox. Luego se deja enfriar y se separa por medio de tamices No 10, No 40, No 60, No 200. Se pesan las fracciones retenidas en cada uno de tamices y se anotan en la hoja de registro 5.1.

CALCULOS

1. - Se calcula el peso total de la muestra

(T): peso total de la muestra (T)

(A): Fracción Granular Gruesa (A)

(Ba) Fracción Granular Fina

T = A + Ba

2. - Se determina el Peso pasante del tamiz No 200

Peso pasa No 200= Bb - "(peso retenidos tamices No 10,40,60,200)

3. - Se calcula el peso retenido en los tamices inferiores. Al tamiz No 4 con respecto a (Ba)

Peso ret. En Tamiz < No4= _Ba_ x Peso ret. En dicho Tamiz Bb

4. - Determinar el % retenido en cada tamiz, en cuanto a (T):

%retenido parcial Tamiz X=100 X Peso ret. tamiz X

T

5. - Calcula el % retenido acumulado,

% ret. Acum. Tamiz X =% ret. Acum tamiz anterior + % ret parcial tamiz X

6. - Obtener % pasante de cada tamiz

% Pasante Tamiz X= 100 - % ret. Acumul tamiz X

7. Se construye la curva granulometrica

8. - Se determina la Gradación del suelo, mediante los Coeficientes de Uniformidad y Curvatura.

6.- Menciona los límites de consistencia y lo que representan:

Los límites de Atterberg o límites de consistencia se basan en el concepto de que los suelos finos, presentes en la naturaleza, pueden encontrarse en diferentes estados, dependiendo del contenido de agua.  Así un suelo se puede encontrar en un estado sólido, semisólido, plástico, semilíquido y líquido. La arcilla, por ejemplo al agregarle agua, pasa gradualmente del estado sólido al estado plástico y finalmente al estado líquido.

El método usado para medir estos límites de humedad fue ideado por Atterberg a principios de siglo a través de dos ensayos que definen los límites del estado plástico.

Los límites de Atterberg son propiedades índices de los suelos, con que se definen la plasticidad y se utilizan en la identificación y clasificación de un suelo.

7.- Dadas las propiedades índice de los suelos (Suelo 1 y Suelo 2), clasificarlos mediante el Sistema

Unificado de Clasificación de Suelos (SUCS).

Suelo1

F=80 S=12 G=8 IP=5 LL=20

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