Mecánica del Suelo. Tema 2

• CLASIFICACIÃ N DE LAS PARTÃ CULAS POR SU TAMAÃ O.
Limo
Arena
Fino Medio Grueso Fino
0.002 0.006 0.02
0.06
Diferencia entre gravas y arenas
Gravas (> 2 mm)
Arcilla
Medio
0.2
Grava
Grueso Fino
0.6
2
Medio
6
Piedra Grueso
20 60
Arenas (entre 0.06 y 2 mm)
• Los granos no se apelmazan aunque estén
• Los granos se apelmazan si están húmedos,
húmedos, debido a la pequeñez de sus
debido a la importancia de las tensiones
tensiones capilares.
capilares.
• Cuando el gradiente hidráulico es mayor
• No se puede producir en ellas flujo turbulento
que 1 se produce en ellas flujo turbulento.
aunque el gradiente hidráulico sea mayor que
• Es difÃ−cil perforar un túnel en gravas en
1.
agua mediante aire comprimido, porque la
• El aire comprimido es adecuado para perforar
pérdida de aire es muy alta.
en ellas.
Diferencia entre arenas y limos
Arenas (entre 0.06 y 2 mm)
Limos (entre 0.002 y 0.06 mm)
• PartÃ−culas visibles.
• PartÃ−culas visibles.
• En general, no plásticas.
• En general, algo plásticas.
• Los terrones secos tienen una ligera
• Los terrones secos tienen una cohesión
cohesión, pero se reducen a polvo
apreciable, pero se pueden reducir a polvo con
fácilmente entre los dedos.
los dedos.
• Fácilmente erosionadas por el viento.
• DifÃ−cil erosionados por el viento.
• Fácilmente drenadas mediante bombeo.
• Casi imposible de drenar mediante bombeo.
• Los asientos de las construcciones realizadas
• Los asientos suelen continuar después de
sobre ellas suelen estar terminados al acabar
acabada la construcción.
la construcción.
Diferencia entre limos y arcillas
Limos (entre 0.002 y 0.06 mm)
Arcillas (< 0.002 mm)
• No suelen tener propiedades coloidales.
• A partir de 0.002 mm, y a medida que
• Suelen tener propiedades coloidales.
aumenta el tamaño de las partÃ−culas, se
• Consisten en su mayor parte en minerales
va haciendo cada vez mayor la proporción
de minerales arcillosos.
arcillosos.
• Tacto áspero.
• Tacto suave.
• Se secan lentamente y se pegan a los dedos.
• Se secan con relativa rapidez y no se pegan a
los dedos.
• Los terrones secos se pueden partir, pero no
reducir a polvo con los dedos.
• Los terrones secos tienen una cohesión
apreciable, pero se pueden reducir a polvo
con los dedos.
No sólo el tamaño de los granos influye en el comportamiento de los granos. La compacidad, forma de los
granos y distribución ganulométrica son también algunas de las propiedades importantes. Además, los
resultados del análisis granulométrico varÃ−a, sobre todo la fracción fina, según la técnica
empleada, que debe especificarse en cada caso.
• CURVAS GRANULOMÃ TRICAS.
1
Los resultados del análisis granulométrico de los suelos se suelen representar en forma acumulativa. En
abscisas se llevan los diámetros de las partÃ−culas en mm, y en ordenadas el tanto por ciento de
partÃ−culas de diámetro inferior al considerado.
La representación en abscisas se suele hacer a una escala logarÃ−tmica con el fin de que la fracción fina
quede correctamente representadas.
Para clasificar por tamaños las partÃ−culas gruesas el método más adecuado es el tamizado. Los
tamices suelen denominarse por números que se refieren a escalas establecidas. Al aumentar la finura de las
partÃ−culas, el tamizado se hace cada vez más pesado ya que hace falta mucho tiempo hasta llegar a la
separación completa. La fabricación de tamices también presenta limitaciones, y, a partir del tamiz 200
de la ASTM es prácticamente preciso recurrir a otros procedimientos.
Los que están corrientemente en uso suelen basarse en la ley de Stokes, según la cual la velocidad de
caÃ−da de una esfera sumergida en un fluido es igual a:
• v = velocidad de caÃ−da de la esfera.
• γs = peso especÃ−fico del material de la esfera.
• γs = peso especÃ−fico del agua.
• D = diámetro de la esfera.
• η = coeficiente de viscosidad.
En los métodos de sedimentación se empieza por mezclar en una probeta de unos 50 cm de altura un
lÃ−quido, generalmente agua, con una cierta cantidad de suelo seco (del orden de 50 g/l). Para lograr la
dispersión de las partÃ−culas se agregan pequeñas cantidades de productos anticoagulantes, y se gira
fuertemente el conjunto.
Una vez conseguida la suspensión uniforme del suelo en el agua se pueden aplicar diferentes métodos. El
método de la pipeta consiste en colocar la probeta en posición vertical, y se estudia la sedimentación de
las partÃ−culas. El método del densÃ−metro o de Bouyoucos - Casagrande consiste un densÃ−metro en la
probeta a intervalos regulares de tiempo y tomar lecturas.
• COEFICIENTE DE UNIFORMIDAD.
El diámetro eficaz, D10, es el correspondiente al 10% de la curva ganulométrica, y su importancia radica
en ser un referente para determinar la permeabilidad del suelo. A partir de aquÃ− se denomina como
coeficiente de uniformidad, Cu, la razón del diámetro correspondiente al 60%, D60, al diámetro eficaz.
Con ello, cuanto más uniforme es el suelo menor es el coeficiente de uniformidad.
Un valor de Cu = 2 corresponde a un suelo muy uniforme, y un valor de Cu = 10 a un suelo de
granulometrÃ−a muy extendida.
El coeficiente de curvatura, Cc, viene definido por:
Tema 2: GRANULOMETRÃ A DE LOS SUELOS
1
2
MECÃ NICA DEL SUELO
2