CARACTERISTICA FISICAS DE LOS SUELOS

CARACTERISTICA FISICAS DE LOS SUELOS • Granulometría Es la distribución de los tamaños de las partículas de un agregado tal como se determina por an...
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CARACTERISTICA FISICAS DE LOS SUELOS

• Granulometría

Es la distribución de los tamaños de las partículas de un agregado tal como se determina por análisis de tamices (norma ASTM C-136). El tamaño de partícula del agregado se determina por medio de tamices de malla de alambre aberturas cuadradas. Los 7 tamices estándar ASTM C-33 para agregado fino tiene aberturas que varían desde la malla No. 100 (150 micras) hasta 9.52 mm. Los números de tamaño (tamaños de granulometría), para el agregado grueso se aplican a las cantidades de agregado (en peso), en porcentajes que pasan a través de un arreglo de mallas. Para la construcción de vías terrestres, la norma ASTM D-448 en lista los trece números de tamaño de la ASTM C-33, más otros seis números de tamaño para agregado grueso. La arena o agregado fino solamente tiene un rango de tamaños de partícula. La granulometría y el tamaño máximo de agregado afectan las proporciones relativas de los agregados así como los requisitos de agua y cemento, la trabajabilidad, capacidad de bombeo, economía, porosidad, contracción y durabilidad del concreto. Granulometría de Agregado Finos Depende del tipo de trabajo, de la riqueza de la mezcla, y el tamaño máximo del agregado grueso. En mezclas mas pobres, o cuando se emplean agregados gruesos de tamaño pequeño, la granulometría que mas se aproxime al porcentaje máximo que pasa por cada criba resulta lo mas conveniente para lograr una buena trabajabilidad. En general, si la relación agua - cemento se mantiene constante y la relación de agregado fino a grueso se elige correctamente. Estas especificaciones permiten que los porcentajes mínimos (en peso) del material que pasa las mallas de 0.30mm (No. 50) y de

15mm (No. 100) sean reducidos a 15% y 0%, respectivamente, siempre y cuando: Las cantidades de agregado fino que pasan las mallas de 0.30 mm. (No. 50) y de 1.15 mm.(No. 100), afectan la trabajabilidad, la textura superficial, y el sangrado del concreto. El modulo de finura (FM) del agregado grueso o del agregado fino se obtiene, conforme a la norma ASTM C-125, sumando los porcentajes acumulados en peso de los agregados retenidos en una serie especificada de mallas y dividiendo la suma entre 100. Granulometría de Agregados Gruesos El tamaño máximo del agregado grueso que se utiliza en el concreto tiene su fundamento en la economía. Comúnmente se necesita mas agua y cemento para agregados de tamaño pequeño que para tamaños mayores, para revenimiento de aproximadamente 7.5cm. para un amplio rango de tamaños de agregado grueso. El tamaño máximo nominal de un agregado, es el menor tamaño de la malla por el cual debe pasar la mayor parte del agregado. La malla de tamaño máximo nominal, puede retener de 5% a 15% del agregado dependiendo del número de tamaño. Por ejemplo, el agregado de número de tamaño 67 tiene un tamaño máximo de 25mm y un tamaño máximo nominal de 19mm. De noventa a cien por ciento de este agregado debe pasar la malla de 19mm.y todas sus partículas deberán pasar la malla 25 mm. Tamizado y determinación de la granulometría (Nch 165 of. 77) La norma Nch 165 establece el procedimiento para efectuar el tamizado y determinar la granulometría de los áridos de densidad real normal. La granulometría permite también obtener el módulo de finura del árido y su expresión gráfica representada por la curva granulométrica. Para determinar la granulometría de un árido se considera la masa de una muestra de ensayo; se tamiza la muestra y se determina la masa de las fracciones del árido retenidas en cada uno de los tamices.

Sistemas de clasificación de suelos por granulometria Algunas clasificaciones granulometricas de los suelos según sus tamaños son las siguientes: a. Clasificación Internacional. Esta clasificación se basa en otra desarrollada en Suecia aunque solo clasifica partículas iguales o menores a 2 mm. Como nos indica la tabla siguiente: TAMAÑOS mm. 2 Arena gruesa

0.2 Arena fina

0.02 Limo

0.002 Fina

0.0002 UltraArcilla

b. Clasificación M.I.T. Esta clasificación fue propuesta por G. Gilboy y fue adoptada por el instituto tecnológico de Massachusetts pero al igual que la otra solo clasifica partículas iguales o menores a 2 mm. pero esta separa primero en tres grandes divisiones y luego subdivide en cada una como se vera en la siguiente tabla . TAMAÑOS mm. 2

0.6

Grues Media a Arena

0.2

0.06

0.02

0.006 0.002 0.000 0.00 6 02 Fina Grues Media Fina Grues Media Fina a a Limo Arcilla

c. Clasificación de Kopecky. Esta clasificación es utilizada a partir de 1936 en Alemania y es una proposición original de Kopecky; esta clasificación contempla todos los tamaños y es la mas extensa de las que se presentan aquí.

Material Piedra Grava

Arena

Polvo Limo Arcilla Ultra-Arcilla

Característica Gruesa Media Fina Gruesa Media Fina Gruesa Fina Gruesa Fina Gruesa Fina

Tamaño mm. Mayor a 70 mm. 30 a 70 5 a 30 2a5 1a2 0.2 a 1 0.1 a 0.2 0.05 0.1 0.02 a 0.05 0.006 a 0.02 0.002 a 0.006 0.0006 a 0.002 0.0002 a 0.0006 0.00002 a 0.0002

Abajo del limite de la ultra-arcilla se considera que las partículas constituyen disoluciones verdaderas y ya no se depositan. Representación La representación de una granulometria se hace mediante un gráfico que relación el porcentaje de partículas de tamaño inferior, en peso, con cada diámetro en mm. La precisión de las curvas granulometricas de suelos es solo aproximada pero es mas imprecisa para los suelos finos debido a los tratamientos a los que se somete este suelo tanto químicos (hidrómetro o areómetro) como mecánicos, suelen dar tamaños diferentes a los existentes en el terreno natural .

A pesar de sus graves limitaciones las curvas granulometricas parecen tener un valor practico en especial en las arenas y los limos donde las pruebas teóricas y de laboratorio parecen demostrar que la permeabilidad y la capilaridad de un suelo se relacionan con el diámetro de las partículas Granulometria en los suelos finos Ley de Stokes Esta ley relacionada con la caída de cuerpos libres es la base para un método de encontrar el tamaño de las partículas en un suelo, la teoría se basa en la caída de un cuerpo esférico por acción de gravedad a través de un fluido, las formulas obtenidas al analizar el evento nos puedan dar el diámetro de la partícula esférica Al aplicar esta ley al análisis granulometrico del suelo fino, se dan ciertos errores debido a que las formulas derivadas de esta ley se basan en un cuerpo esférico y en realidad las partículas de los suelos finos como arcillas tienen forma de escamas lo que lleva a errores de cinco veces o mas al determinado por la ley de Stokes en el caso de la arcilla, esto lleva a utilizar factores de corrección por forma. Otro error que se da al utilizar la teoría de Stokes es que las partículas tienden a la coagulación debido a sales o a las cargas de las partículas, esto causa que el diámetro obtenidos puedan ser diámetros de varias partículas ligadas, para corregir ese error el suelo es tratado con sustancias disgregadoras o electrolitos estabilizadores, con el propósito de aislar y desligar partículas de suelo. El utilizar electrolitos estabilizadores implica el cambio de carga de algunas partículas pero el cambio de carga de estas puede llevar a la destrucción de las mismas, aun así la incorporación de electrolitos se considera necesaria. La diferencia de pesos específicos de las partículas, la interacción entre ellas y las circunstancias descritas en los párrafos anteriores nos da a entender que la determinación de los tamaños de las partículas con este método es imprecisa, por eso los resultados obtenidos deben ser tomados solo como indicaciones generales del orden de magnitud del tamaño y cantidad de las partículas coloidales

Análisis de tamaño de partículas finas por medio del hidrómetro Este análisis se basa en la Ley de Stokes descrita anteriormente y es la que se va a realizar en esta practica La prueba consiste en el empleo de un densimetro de cristal cuyo origen coincide con el nivel de agua clara, como una mezcla de partículas de suelo es mas densa que el agua el densimetro debe hundirse menos que en el agua clara, cuando las partículas se van sedimentando la parte superior de la mezcla es menos densa lo que causa que el densimetro se hunda mas , las lecturas del densimetro junto con lecturas de temperatura y de tiempo referido a un instante inicial y junto con el dato del peso inicial de las partículas en seco , permiten la determinación del diámetro y peso de las partículas que quedan en suspensión un momento dado.

El método del hidrómetro es afectado por las siguientes hipótesis a. La ley de stokes es aplicable a una suspensión de suelo b. Al comienzo de la prueba la suspensión es uniforme y de concentración baja esto quiere decir que la cantidad de partículas de suelo es baja lo que hace que la interferencia entre partículas sea baja al sedimentarse El Agua en los Suelos Un suelo esta compuesto por la unión de partículas que dejan huecos entre ellos, llamados huecos intersticiales que están en realidad llenos de aire, agua o vapor de agua. Los suelos contienen generalmente agua que puede ser retenida de tres formas diferentes o tres tipos que son: 1. Agua sólida(Agua adsorbida) - esta agua como se encuentra demasiado cerca de los granos del suelo y como se encuentra cargada eléctricamente contraria a la carga eléctrica de los granos del suelo se ejerce una atracción muy fuerte. 2. Agua libre - esta agua se encuentra a demasiada distancia de los granos del suelo por lo cual la atracción entre estos y el agua es pobre, entonces el agua puede correr libremente entre los huecos intersticiales.

3. Agua viscosa – esta agua se encuentra entre las dos anteriores (a una distancia que no es ni muy cerca ni muy lejos) por lo que es solo parcialmente libre.

Flujo Laminar y turbulento Los problemas relativos al flujo de los líquidos en general, puede dividirse en dos grupos principales que se refieren a flujo laminar y flujo turbulento enseguida se presenta las definiciones de línea de flujo y de los tipos de flujo. 1. Línea de Flujo. Esta es la línea ideal que en cada punto de ella se tiene la dirección del flujo en el instante que se trate 2. Flujo Laminar. Este flujo ocurre cuando las líneas de flujo permanecen sin juntarse entre si en toda su longitud, ocurre generalmente a bajas velocidades. 3. Flujo Turbulento. Sus líneas se cruzan entre ellas ocurre a altas velocidades en general este flujo es el opuesto al flujo laminar. Movimiento del agua en los suelos Hay que distinguir entre el flujo del agua en una gran masa de terreno y el flujo de un pequeño volumen del mismo terreno: estos dos tipos de flujo están ligados entre sí pero el primero atañe mas a la geología y el segundo a la mecánica de suelos. Cuando llueve sobre la superficie de un suelo, una parte del agua escurre sobre la pendiente del terreno y otra penetra en el suelo, en su penetración esta agua llega hasta una zona o capa impermeable pero esta cambia de rumbo siguiendo la pendiente de la capa impermeable y continua mas lentamente a través de terrenos permeables, gracias a esto se forma una capa en movimiento denominada capa freática, vemos con esto que el movimiento del agua en las capas freáticas se efectúa como consecuencia de la permeabilidad de ciertos estratos del terreno. Permeabilidad de los suelos Decir que un material es permeable es decir que contiene huecos a través de los cuales el agua puede fluir y atravesar el material. Esta agua corresponde a ser agua libre o viscosa ya que

el agua sólida esta unida fuertemente a los granos y el flujo en el suelo no puede arrastrarla por su baja velocidad característica. Se puede suponer que todos los materiales son permeables en mayor o menor grado, incluso la arcilla y el granito, el flujo de agua ejerce una presión en los poros del material que puede ser importantes implicaciones, esta presión puede llegar a ser alta, en el caso de la arcilla se tiene la errónea concepción de que es impermeable ya que no presenta signos de descarga de agua o humedad del terreno, la permeabilidad de este material es muy baja pero si se dan ciertos cambios en las condiciones de presión en los poros puede transformarse una cantidad grande de material interno del suelo en un semilíquido.

Hipótesis realizadas para el estudio de la permeabilidad Para establecer un criterio que nos permita establecer la forma de como se estudiara la permeabilidad podemos establecer ciertas condiciones básicas. 1. El agua es incompresible. 2. En una muestra de suelo saturado el volumen de agua que entra es igual al que sale, no habiendo mas acumulación de agua en el interior de la muestra. 3. Es valida la ecuación de Terzaghi 4. El agua tiene cierta viscosidad.

Ley de Darcy y coeficiente de permeabilidad El flujo de agua a través de medios porosos es de gran interés en la mecánica de suelos, esta descrito por una ley descubierta experimentalmente por Henri Darcy en 1856. Darcy experimento con materiales térreos lo cual hace sus resultados muy de acorde a la investigación en mecánica de suelos.

Darcy encontró que a velocidades suficientemente pequeñas el gasto y la velocidad de descarga quedan expresados por : A es el área total de la sección transversal del filtro e ‘i’ es el gradiente hidráulico del flujo y ‘k’ es llamado en ingeniería civil como coeficiente de permeabilidad el cual se determina experimentalmente (lo que haremos nosotros en esta practica por medio de uno de estos ensayos ) .

La siguiente figura ilustra la formula anterior.

La anterior figura representa el paso del agua que pasa a través de un tubo el cual tiene en su interior una muestra de suelo, se mide la presión con tubos piezometricos los cuales están en el inicio y fin de la pastilla de suelo contenida en el tubo y A podría ser el área transversal interior del tubo, ‘i’ es como lo indica la formula la tangente de la caída de alturas de nivel en tubos piezometricos o gradiente hidráulico. Coeficiente de permeabilidad

Este coeficiente depende de las propiedades del material y de las propiedades del liquido y se puede expresar como:

Es mas practico el uso de k en la ingeniería civil y los experimentos se van directamente a encontrar todo el valor de este. Lo siguiente es un cuadro sinóptico que muestra los métodos utilizados para obtener el coeficiente ‘k’ de permeabilidad.

La diferencia entre los métodos directos e indirectos es que en los directos el objetivo principal es obtener este coeficiente; en los indirectos, los coeficientes son un resultado secundario de este por ejemplo los análisis granulometricos tienen como objetivo principal la obtención de la curva granulometrica y esta a su vez tiene el objetivo de ser una parte con la que se puede clasificar el suelo y solo se ve como objetivo secundario la obtención de la permeabilidad. El método mas conveniente depende del tipo de suelo que se tenga

Métodos directos Los métodos directos son los que tienen como primer objetivo encontrar el coeficiente de permeabilidad, uno de estos es el que se va a realizar en esta practica, en los métodos directos es muy útil él uso de un aparato llamado permeametro hecho especialmente para estudiar la permeabilidad de los suelos, en dos de los métodos se involucra a este aparato

Permeametro de Carga Variable En este método se mide la cantidad de agua que atraviesa una muestra de suelo saturada colocada en un dispositivo llamado permeametro,se mide esta cantidad midiendo dos niveles de agua en un tubo alimentador conectado al aparato.

Este método consiste en medir el tiempo que lleva en descender el agua en un tubo conectado al permeametro agua en un tiempo t; el agua se encuentra a cierto nivel y desciende a otro nivel mas bajo (también se toman las medidas de ambos niveles como h1 y h2 siendo h1 el nivel superior) además se toma la medida del espesor de la muestra. Para calcular el coeficiente se utiliza la formula siguiente:

• Estructura

La estructura del suelo se refiere a la forma de las partículas de la tierra, las cuales son de diferentes tamaños y están agrupadas dentro la cual los científicos le llaman agregaciones. El número de espacios en la tierra depende del tipo de la tierra. Son predominantemente macroporosos. Según el nivel de observación, se puede hablar de macroestructura o microestructura. La macroestructura, es el arreglo de las partículas secundarias y primarias visibles a simple vista. La microestructura es el arreglo de las partículas primarias para formar las secundarias; de ella depende en alto grado la macroestructura. Un suelo arenoso tendrá muchos espacios, y un suelo con gran cantidad de barro va a tener poco espacio. Los espacios en las agregaciones permiten que el aire y el agua penetren a la tierra. En estos espacios viven cosas como las raíces de plantas, microorganismos, insectos e hifa fangal.

Arena Las partículas arenosas son las más grandes y pesadas. Las del fango son de medio tamaño y peso. Las del barro son las más pequeñas partículas y más livianas.

También se debe entender por partículas, no solo las que fueron definidas como fracciones granulométricas (arena, arcilla y limo), sino también los agregados o elementos estructurales que se forman por la agregación de las fracciones granulométricas. Por lo tanto, «partícula» designa a toda unidad componente del suelo, ya sea primaria (arena, limo, arcilla) o secundaria (agregado o unidad estructural). Un factor muy importante en afectar la estabilidad de la estructura es el contenido de agua que hay en el suelo ya que determina el grado en que las fuerzas mecánicas causan destrucción en la estructura

• Peso Especifico

El peso específico relativo o gravedad específica de un suelo se toma como el valor promedio para los granos del suelo. Este valor es necesario para calcular la relación de vacíos de un suelo, se utiliza también en el análisis de hidrómetro y es útil para predecir el peso unitario de un suelo. Generalmente este valor se utiliza para clasificar los minerales del suelo. La gravedad especifica de cualquier sustancia de define como “El peso unitario del material en cuestión dividido por el peso unitario del agua destilada a cuatro grados Celsius.”

G s = ‫ﻻ‬s ‫ﻻ‬w

Para determinar el peso específico relativo de un suelo, se establece un procedimiento para suelos que se componen de partículas menores de 5 mm y para partículas mayores a 5 mm. Para la clasificación anterior, se procede a separar mediante el tamiz número cuatro (# 4 ASTM.) y se ensayan por separado con el método correspondiente. El resultado será el promedio ponderado de ambas muestras. Si el suelo esta constituido por partículas mayores que 5 mm, se debe determinar l peso específico de las partículas gruesas. Si el suelo esta dispuesto por partículas menores a 5 mm, el peso específico relativo se determina mediante un picnómetro.

Peso Volumétrico Seco Este Peso Volumétrico es un valor particular del Peso Volumétrico Húmedo, en este caso el grado de saturación es nulo y es la relación entre el Peso Seco del suelo y el volumen de la muestra como sé expresa en la formula siguiente: d = Ws / Vm Aunque se pueda encontrar este valor con otras relaciones esta forma es la básica y natural de encontrarlo ya que va de acuerdo a la definición. Después de encontrar el Peso Volumétrico Húmedo podemos llevar la muestra de suelo extraída y obtener en laboratorio su Peso Seco y con este dato y el de volumen de muestra obtenido en la excavación Obtener el Peso Volumétrico Seco del suelo con la formula respectiva (ver lo referente a Peso Volumétrico seco dado en esta introducción) El Peso Volumétrico seco es el que nos va a indicar que tan bien se realizo la compactación ya que este dividido entre el Peso Volumétrico Seco Máximo (Ver lo referente a compactación en esta introducción) deseado para una compactación optima, obtenemos el porcentaje de compactación logrado pudiendo en practica marcarse un porcentaje de compactación mínimo a lograr en campo. DEFINICIONES ( Relaciones Volumetricas ) Partes de un suelo. En un suelo se distinguen tres fases constituyentes: la sólida, la liquida y la gaseosa; la fase liquida y la gaseosa suelen comprender en el Volumen de vacíos y la fase sólida en el Volumen de sólidos. La fase sólida esta formada por las partículas minerales del suelo (Incluyendo la capa sólida absorbida) enseguida mostraremos un esquema del suelo.

El esquema presentado anteriormente muestra la relación entre peso y volumen de cada fase del suelo designándose el peso de los sólidos o fase sólida como Ws, La fase liquida como Ww y la fase gaseosa como Wa siendo generalmente en los suelos este valor considerado como cero, el peso total del suelo se designa como Wm, en los volúmenes la designación de las fases es similar; el volumen de los sólidos o fase sólida como Vs, La fase liquida como Vw y la fase gaseosa como Va en suelos este valor de volumen existe al contrario de lo que sucede con el peso, el volumen total del suelo se designa como Wm, Estos esquemas son utilizados también en las muestras de suelo; en Mecánica de suelos pueden determinarse fácilmente el peso de muestras húmedas del suelo, el peso de las muestras secadas al horno y el peso especifico relativo de los suelos, pero estas magnitudes no son las únicas necesarias sino que también es necesario obtener relaciones de tipo más sencillo a fin de obtener con estas otras magnitudes en términos de estas. 1. Peso de los sólidos En un suelo se distinguen tres fases constituyentes: la sólida, la liquida y la gaseosa; la fase liquida y la gaseosa suelen comprender en el Volumen de vacíos y la fase sólida en el Volumen de sólidos. La fase sólida esta formada por las partículas minerales del suelo (Incluyendo la capa sólida absorbida ). En Mecánica de suelos pueden determinarse fácilmente el peso de muestras húmedas del suelo, el peso de las muestras

secadas al horno y el peso especifico relativo de los suelos, pero estas magnitudes no son las únicas útiles sino que también es necesario obtener relaciones de tipo mas sencillo a fin de obtener con estas otras magnitudes en términos de estas y para obtener algunas de estas relaciones simples es útil encontrar el peso de la fase sólida del suelo o peso de los sólidos Existe un problema para definir el peso de los sólidos o sea del suelo seco obtenido eliminando la fase liquida . El problema proviene del hecho de que la película de agua absorbida no desaparece por completo al someter el suelo a una evaporación del horno, a temperaturas practicas por eso se ha hecho una convención en Mecánica de Suelos en la cual el estado seco del suelo es definido como el obtenido con el suelo tras someterlo a un proceso de evaporación en un horno a una temperatura de 105°C a 110°C durante un periodo suficiente para llegar a peso constante, lo que se logra generalmente en 18 o 24 horas. 2. Relaciones de Pesos y Volúmenes En Mecánica de Suelos se relaciona el peso de las distintas fases con sus volúmenes correspondientes, por medio del concepto de peso especifico, es decir de la relación entre el peso de la sustancia y su volumen. Se distinguen en mecánica de suelos los siguientes pesos específicos: = Peso especifico del agua destilada a 4°C de temperatura y a la presión atmosférica correspondiente al nivel del mar. En sistemas derivados del métrico, es igual a una potencia entera de 10. o

=Peso especifico del agua en condiciones reales de trabajo; su valor difiere poco y en la practica se toman como iguales. w

m=

Peso especifico de la masa del suelo. Por definicion se tiene: m = Wm / Vm

Wm = Peso total de la masa del suelo Vm = Volumen total de la masa del suelo s

=Peso especifico de la fase solida del suelo

= Ws / Vs de solidos) s

Ws = Peso de fase solida del suelo (Peso

Vs = Volumen de fase solida de la masa del suelo El peso especifico relativo se define como la relación entre el peso especifico de una sustancia y el peso especifico del agua a 4°C, destilada y sujeta a una atmósfera de presión. Este es el promedio ponderal de los minerales del suelo. El peso especifico relativo de las rocas se puede expresar de dos maneras: incluyendo los poros aislados y cualquier gas o liquido que los llene, o el peso especifico relativo de la materia sólida solamente. Por conveniencia es usual incluir el efecto de los poros aislados en el peso especifico relativo de las rocas. El peso especifico relativo de una roca puede ser por tanto algo menor que el promedio ponderal de los minerales que la constituyen En sistemas de unidades apropiados, su valor es idéntico al modulo del peso especifico, según se desprende d e lo anterior tenemos dos tipos de pesos específicos relativos los cuales son: Sm = Peso especifico relativo de la masa del suelo. Por definicion se tiene: Sm =

m/

o

= Peso especifico relativo de la fase solida del suelo o densidad de solidos y este peso especifico es el concerniente a esta practica s

Ss =

s/

o

3. Cálculos en los que se usan estas relaciones Las relaciones entre los volúmenes y los pesos son muy importantes y se emplean en muchos cálculos de problemas de suelos como son la determinación de la estabilidad de las masas del suelo, la estimación del asentamiento de los edificios o para especificar el grado de compactación necesario en la construcción de terraplenes. Estos cálculos son la aritmética de la mecánica de suelos y se deben dominar antes de proseguir el estudio de la materia. • Densidad

La Densidad es una propiedad índice de los suelos y se emplea normalmente en gravas y arenas, es decir, en suelos que contienen casi exclusivamente partículas mayores que 0.074 mm. (malla # 200). También es una manera de indicar el grado de compactación de un suelo y se puede emplear tanto para suelos naturales como para rellenos compactados.

El uso de la densidad en geotecnia es importante debido a la correlación directa que ella tiene con otros parámetros de los suelos de importancia en la ingeniería, tales como el ángulo de roce interno, la resistencia a la penetración (N de golpes de cuchara normal), etc. Por otra parte, muchas formulas que permiten estimar los asentamientos posibles de estructuras fundadas sobre suelos granulares, están basadas en la densidad relativa. Conceptualmente indica el estado de compactación de cualquier tipo de suelo. Sin embargo, y de acuerdo a como se determina el valor de la densidad, surgen dificultades para suelos granulares con bolones. Para los suelos finos, la densidad no tiene interés ya que los procedimientos de vibración utilizados para obtener la densidad máxima (referente a la densidad) no son efectivos en estos suelos, para los cuales el ensayo de compactación será el utilizado en la especificación de los rellenos.

Matemáticamente esta expresado por la siguiente Formula: 1 DR =

e=

VV VS

e=

VV VS

emax − e × 100 emax − emin

DR =

γ d min 1

γ d min





1

γd 1

× 100

γ d max

donde: e: índice de huecos VV: Volumen de vacíos. VS: Volumen de sólidos. Debido a que el “e” no se determina directamente en terreno y solo se determina la densidad seca, γS, esta formula conviene expresarla en función de densidades secas.

Un suelo natural o compactado requiere la determinación de la densidad in situ. En la mayoría de los proyectos, esta verificación se logra bien por el cono de arena o por el método del balón de densidad. En otros casos, se utilizan equipos nucleares. Se obtiene el peso del suelo húmedo retirado de una pequeña excavación de forma cilíndrica hecho sobre una superficie horizontal de suelo. Interesa determinar el volumen de dicho hueco para calcular la densidad húmeda del suelo a través de:

γ Hum =

WT Vh

donde WT: Peso del suelo húmedo. Vh: Volumen del hueco.

INTRODUCCIÓN La información contenida en este trabajo también hace referencia de las normas y su respectiva clasificación, ya que es necesario tener claros estos conceptos para luego enrolarse en las practicas de mecánica de suelos El siguiente trabajo presenta las definiciones de los siguientes temas: Peso Volumétrico, Densidad, Absorción, granulometría, estructura y relaciones volumétrica.Además presenta una serie de métodos para poder clasificar la cantidad de agua que contiene un suelo, en relación con la capacidad de absorción que tenga el suelo.Presenta algunas fórmulas para poder determinar indirectamente el peso volumétrico de los suelos, como para la densidad.Presenta también una gama de clasificaciones por el tipo de granulometría que pueda tener el suelo, de acuerdo con el tipo de tamiz que se este utilizando, se presenta una serie de tablas con estas especificaciones más detalladamente en este trabajo.Presenta además, los diferentes tipos de estructuras que un suelo puede tener en el ambiente y como depende de este último para la estructura de que esta compuesto el suelo a analizar, y de acuerdo con esta estructura, también se pueden clasificar los suelos.

Objetivos

De limitar las propiedades básicas necesarios para el estudio de los suelos en la utilización de compactaciones de carreteras. determinar ¿qué es densidad? determinar ¿qué es un peso volumétrico y su importancia de estudio determinar ¿qué es absorción? Definir como afectan estas propiedades físicas de los suelos a las propiedades mecánicas.-

Enfocar el tema características de los suelos de la manera más práctica y sencilla para facilitar la comprensión del mismo. Delimitar las propiedades básicas necesarios para el estudio de los suelos en la utilización de compactaciones de carreteras. Colaborar en el desarrollo del estudio practico, sencillo para la evaluación de los suelos en el área de mecánica de suelos de la facultad de ingeniería Diseñar una guía practica para que sea una base en los conocimientos de cada uno de los componentes físicos de los suelos, para su mejor utilización y aplicación.

Conclusiones

Los suelos cambian mucho de un lugar a otro. La composición química y la estructura física del suelo en un lugar dado, están determinadas por el tipo de material geológico del que se origina, por la cubierta vegetal, por la cantidad de tiempo en que ha actuado la meteorización, por la topografía y por los cambios artificiales resultantes de las actividades humanas. Las variaciones del suelo en la naturaleza son graduales, excepto las derivadas de desastres naturales. Sin embargo, el cultivo de la tierra priva al suelo de su cubierta vegetal y de mucha de su protección contra la erosión del agua y del viento, por lo que estos cambios pueden ser más rápidos. Los agricultores han tenido que desarrollar métodos para prevenir la alteración perjudicial del suelo debida al cultivo excesivo y para reconstruir suelos que ya han sido alterados con graves daños.

El conocimiento básico de la textura del suelo es importante para los ingenieros que construyen edificios, carreteras y otras estructuras sobre y bajo la superficie terrestre. Sin embargo, los agricultores se interesan en detalle por todas sus propiedades, porque el conocimiento de los componentes minerales y orgánicos, de la aireación y capacidad de retención del agua, así como de muchos otros aspectos de la estructura de los suelos, es necesario para la producción de buenas cosechas. Los requerimientos de suelo de las distintas plantas varían mucho, y no se puede generalizar sobre el terreno ideal para el crecimiento de todas las plantas. Muchas plantas, como la caña de azúcar, requieren suelos húmedos que estarían insuficientemente drenados para el trigo. Las características apropiadas para obtener con éxito determinadas cosechas no sólo son inherentes al propio suelo; algunas de ellas pueden ser creadas por un adecuado acondicionamiento del suelo.

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