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GEOLOGIA Y GEOTECNIA PROPIEDADES INDICE 2014 Muestra de suelo Modelo de Tres Fases (4ta edición) PROPIEDADES INDICE mt PLASTICIDAD ma AIRE mw AGUA ms Va Vw Vs Vt SOLIDO Dra.Ing. Silvia Angelone PROPIEDADES INDICE Relaciones Volumétricas: e: relación de vacíos PROPIEDADES INDICE e= Vv Vs η= Vv VT η= e 1+ e ω:contenido de humedad G: densidad relativa de los sólidos η:porosidad Dr: densidad relativa o compacidad e −e Dr = Cr = max emax − emin Sr: grado de saturación a: contenido de aire V Sr = ω VV Relaciones Gravimétricas: V a= a VV Sr + a = 1 mw ms G= γs = ms ⋅g VS γ= m ⋅g VT ω= γs: peso específico del sólido γh: peso específico húmedo Dr (arenas) (%) Estado 0-15 Muy suelta 15-50 Suelta γsat: peso específico saturado 50-70 Mediamente Densa 70-85 Densa γ´: peso específico sumergido 85-100 Muy Densa γd: peso específico seco γs γω Densidad relativa de los sólidos del suelo - G Mineral ms SOLIDO Vs m ρs = s VS G= ρs ρω Cuarzo Feldespatos Mica Calcita Hematita Yeso Caolinita Illita Motmorillonita Densidad relativa de los sólidos (G) 2.65 2.54 - 2.76 2.76 - 3.20 2.71 5.20 2.32 2.62- 2.66 2.60 -2.86 2.75 – 2.78 PROPIEDADES INDICE que se determinan en el laboratorio a través de ensayos ω= mw ms γ G= s γω PROPIEDADES INDICE γh = mt ma mw AIRE AGUA ms SOLIDO e= DEPENDEN DE LA ESTRUCTURA: η= NO DEPENDEN DE LA ESTRUCTURA: γs = Vv Vs Vv VT ms ⋅g VS Sr = a= Va VV G= γs γω 1+ ω γ= m ⋅g VT ω= mw ms DETERMINACIÓN DE LA HUMEDAD ω= msh ⋅g VT Las restantes se calculan a partir de ellas γd = Vt Vs Vω VV mω ms DATOS DE LABORATORIO: • msh + recipiente se seca a horno a 105 ± 5 ºC • ms + recipiente γh Va Vw G e = γω −1 Sr = ω ⋅ G γd e • m recipiente RESULTADOS: • (msh + recipiente) - (m s + recipiente) = mw • (m s + recipiente) - (m recipiente) = ms DETERMINACIÓN DE DENSIDADES γh = VOLUMEMES IN SITU msh ⋅g VT •DETERMINACIÓN DE PESOS •DETERMINACIÓN DE VOLUMENES •en laboratorio Geometría Inmersión en agua o mercurio • in situ Toma de muestra Cono de arena Volumenómetro Nucleodensímetro Densidad y humedad in situ con “Nucleodensímetro” Ensayo no destructivo: El empleo de isótopos radioactivos, posibilita medir la densidad y la humedad en forma muy rápida y precisa Densidad relativa de los sólidos del suelo (Gravedad específica) Se determina el método general de obtención de la gravedad específica de la masa de cualquier material compuesto por partículas pequeñas cuya peso específico relativo sea mayor que 1.00. Densidad relativa de los sólidos del suelo ESTADOS DE CONSISTENCIA El método de trabajo del laboratorio para determinar la Peso específico relativo es un método indirecto porque para medir el volumen del suelo se mide el volumen del agua que este desplaza. G= m suelo m aguadesplazada α= ρT ° Ensayo ρagua 20°C ω (%) ESTADO SOLIDO ESTADO LIQUIDO LC Sólido LP Semisólido IP Plástico LIMITES DE ATTERBERG: G= m matraz + agua α ⋅ m suelo + m suelo − m matraz + agua +suelo LIMITES DE ATTERBERG son límites arbitrarios entre los diferentes estados LIMITES DE ATTERBERG LIMITES DE ATTERBERG: • • Son límites arbitrarios entre los diferentes estados de consistencia • LIMITE LIQUIDO (LL): es el contenido de humedad entre los estados de consistencia plástico y líquido. Y es el contenido de humedad para el cual 2 secciones de una pasta de suelo, alcanzan a unirse en 12 mm al cabo de 25 golpes en el Cascador de Casagrande • Se realizan con la parte fina de los suelos • Los más usados son: 30 w (%) • Fracción que pasa el tamiz IRAM Nº 40 (420 µm) 40 LL20 10 0 • Límite líquido (LL o ωL) 10 25 100 Número de golpes • Límite plástico (LP o ωP) • Límite de contracción (LC o ωC) •Indice de fluencia: If =∆ ∆ w / ∆ log N LL Líquido LIMITES DE ATTERBERG LIMITE PLASTICO: •es el contenido de humedad entre los estados de consistencia plástico y semisólido LIMITES DE ATTERBERG LIMITE DE CONTRACCION: •es el contenido de humedad entre los estados de consistencia semisólido y sólido • es el contenido de humedad por debajo del cual una pérdida de humedad no trae aparejado un cambio de volumen •es el contenido de humedad para el cual el suelo comienza a agrietarse cuando es amasado en cilindros de 3 mm de diámetro. 50 Volumen 40 30 20 10 0 0 LC Contenido de humedad (%) LIMITE DE CONTRACCION LIMITES DE ATTERBERG Indice Plástico IP = LL - LP Indice de liquidez : IL = (w - LP) / IP W > LL ----------- IL >1 ---- masa viscosa IL < 0 ---------- no se puede amasar Consistencia relativa: CR = (LL- w) / IP 0.50 < CR < 0.75 consistencia media 0.75 < CR < 1 consistencia rígida w
