Granulometría y límites

Granulometría y límites
ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA
SECCIÓN DE ESTUDIOS DE POSGRADO E INVESTIGACIÓN
MAESTRÍA EN INGENIERÍA CIVIL
ÁREA DICIPLINARIA: GEOTECNIA
PROFESOR: M. EN C. CUAUTHÉMOC CORDERO MACÍAS
ALUMNO: JORGE EMILIO JUAREZ SANCHEZ
JORGE EMILIO JUAREZ SANCHEZ
1. Se dispone de un suelo tipo A y de otro tipo B. Se toman 10 kg del suelo tipo A y se
mezclan con 30 kg del suelo tipo B. Las granulometrías de los suelos A y B se indican en la
tabla siguiente. Obtener y representar gráficamente la granulometría de la mezcla
resultante. Determinar sus coeficientes de uniformidad y curvatura.
mm
Pasa suelo A
Pasa Suelo B
Porcentaje
suelo A en
Mezcal
Porcentaje
suelo B en
Mezcal
% Pasa en
Mezcla
50
100%
100%
25.00%
75.00%
100.00%
38
70%
100%
17.50%
75.00%
92.50%
19
50%
100%
12.50%
75.00%
87.50%
9.5
30%
100%
7.50%
75.00%
82.50%
4.75
20%
100%
5.00%
75.00%
80.00%
2
15%
100%
3.75%
75.00%
78.75%
0.425
10%
80%
2.50%
60.00%
62.50%
0.15
5%
60%
1.25%
45.00%
46.25%
0.075
4%
50%
1.00%
37.50%
38.50%
0.04
3%
40%
0.75%
30.00%
30.75%
0.02
2%
30%
0.50%
22.50%
23.00%
0.005
1%
20%
0.25%
15.00%
15.25%
0.002
0%
10%
0.00%
7.50%
7.50%
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JORGE EMILIO JUAREZ SANCHEZ
D10
0.002
0.005
D30
0.02
0.04
D60
0.15
0.425
0.0026878
7.50%
15.25%
0.00625283
23.00%
30.75%
0.01469331
46.25%
62.50%
Cu
Cc
5.46665657
0.99000101
2.
WL1=60%, WP1=25% IP=60%-25%=35% es un suelo que se clasifica como
WL2=40%, WP2=20% IP=40%-20%=20% es un suelo que se clasifica como CL
WL2=15%, WP2=10% IP=15%-10%=5% es un suelo que se clasifica como un suelo de doble identidad ML-CL
3. Describir los procedimientos y obtención de parámetros de los límites de consistencia.
La consistencia representa la mayor o menor resistencia que el suelo ofrece para cambiar
de forma, y está en función del contenido de agua y de la mineralogía de las partículas.
La consistencia representa la mayor o menor resistencia que el suelo ofrece para cambiar
de forma, y está en función del contenido de agua y de la mineralogía de las partículas.
Un suelo exhibe comportamiento plástico en un intervalo de contenido de agua, desde un
límite inferior hasta un límite superior; a estos límites se les denomina plástico y líquido,
respectivamente, los cuales se conocen también como límites de consistencia o límites de
Atterberg.
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Para la obtención de los limites son por medio de:
Método de Casagrande: La determinación del límite líquido por el método de la copa de
Casagrande ( 1948), radica en usar una copa semiesférica que es repetidamente golpeada
contra una base de hule duro (micarta), la altura de caída es de l0 mm, operada con una
frecuencia de dos caídas por segundo; El procedimiento consiste en preparar varias
muestras de suelo con diferentes contenidos de agua, dejarlas en reposo en frascos de
vidrio con tapa durante 24 h, y después colocar cada una de las muestras en la copa de
Casagrande, con una ranura de acuerdo con las dimensiones. Para efectuar la ranura se
requiere una espátula especial.
El límite líquido (wL) se define como el contenido de agua para el cual la ranura se cierra
en una longitud de 12.5 mm a los 25 golpes. Es difícil efectuar la determinación con un
solo punto, por lo que se hacen varias determinaciones y se ajusta una línea recta. Con
base en la línea de ajuste, se realiza la lectura correspondiente.
El límite plástico (wp) se determina rolando una porción de suelo hasta que éste alcance
un diámetro de 3 mm; si con este diámetro el suelo se empieza a romper en pedazos, se
dice que el suelo está en el límite plástico.
El límite de contracción (ws) es el contenido de agua que saturaría a un suelo contraído
por secado, y no es independiente de los límites líquido y plástico. Puede estimarse
mediante la relación:
50𝑊𝑝
𝑊𝑠 =
50 + 𝐼𝑃
Método del cono: determina los límites líquido y plástico es prácticamente independiente
del operador. Consiste en un cono metálico con un ángulo de 30° y un peso total de 80 g,
el cual está suspendido arriba y en contacto con la muestra de suelo.Para determinar el
límite líquido, el cono se libera de su freno por cinco segundos, y se mide la penetración
en milímetros. El contenido de agua correspondiente a una penetración de 20 mm define
el límite líquido. Resulta difícil efectuar la determinación con un solo punto, así que se
hacen varias determinaciones y se ajusta una línea recta. Con base en la línea de ajuste, se
realiza la lectura correspondiente. El límite plástico se determina repitiendo la prueba con
un cono de la misma geometría, pero con un peso de 240 g. El límite plástico se obtiene
con la siguiente expresión:
𝑊𝑝 = 𝑊𝐿 − 4.2𝛥𝑤
4. Definir plasticidad en suelos
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La plasticidad es la propiedad del suelo por la cual es capaz de soportar deformaciones
rápidas sin rebote elástico sin variaciones volumétrica apreciable y sin desmoronarse ni
agrietarse
5. Mencionar los 4 estados de consistencia de los suelos que poseen plasticidad
Estado sólido, semisólido, plástico y líquido.
6. ¿De qué manera intervienen los límites de consistencia en: coeficiente de permeabilidad,
compresibilidad y resistencia al esfuerzo cortante?
Dependiendo de los límites de consistencia, es posible conocer el comportamiento del
suelo o hacerse una idea del mismo. Por ejemplo, si tiene un índice plástico alto, indica
que el suelo tiene mayor compactación y menor permeabilidad, y baja resistencia al
esfuerzo cortante.
.
7. ¿De qué manera afectaría al valor del límite líquido si la altura de caída en la copa de
Casagrande fuera mayor? ¿Cómo variaría el límite plástico si es obtenido para un diámetro
de 6 mm?
El límite liquido disminuiría ya que se necesitaría menor número de golpes en la copa de
casa grande y esto provocaría que la cuerva se recorriera a la izquierda. Para un diámetro
de 6mm, el límite plástico sería menor, ya que no se llega a los 3mm que se debe de
obtener para la ruptura del rollito de suelo.
8. Sean dos suelos con diferentes pendientes de sus curvas de fluidez, pero igual límite
líquido, ¿cuál probablemente presentará un mejor comportamiento ingenieril en cuanto a
compresibilidad y resistencia al corte se refiere?
Dados dos suelos con el mismo límite líquido y diferentes curvas de fluidez, la mejor de las
dos es la que, por poner un ejemplo: una bandeja con un 40% de Ɯ en 10 golpes y otra
con un 65% de Ɯ y cierra después de 10 golpes, el que tiene un contenido de agua del
30% se comporta mejor porque tiene mayor resistencia al corte y menor compresibilidad.
Bibliografía
Juarez Badillo, R. R. (2017). Mecánica de Suelos. Ciudad de Mexico: LIMUSA.
M.Das, B. (2015). Fundamentos de Ingeniería Geotécnica. CENGAGE Learning.
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