Universidad Tecnológica de Panamá Maestría en Ingeniería Geotécnica
Propiedades Físicas e Ingenieriles de los Suelos
Laboratorio de Geotecnia No.1
“Ensayo #1 - Descripción e Identificación de los Suelos (Método Manual-Visual); ASTM D-2488”
“Ensayo #2 - Determinación en el Laboratorio del Contenido de Agua (Humedad) del Suelo y Roca por Masa; ASTM D-2216”
Profesores: Lic. César Franco Ing. Deeyvid Sáez
Elaborado por: Fernando Alvarado
Gonzalo De León Luis L. King O.
2 I. Introducción
En este Laboratorio No.1, se realizaron dos ensayos de gran importancia y de mucha utilización en la práctica de la Ingeniería Geotécnica. El Ensayo #1, consiste en la
“Descripción e Identificación de los Suelos (Método Manual-Visual); ASTM D-2488”. Donde en este ensayo, se cubren los procedimientos manuales para la
descripción de los suelos para propósitos ingenieriles y para identificarlos visualmente, como opción del usuario, basada en la clasificación del sistema descrito en el método D 2487. En el cual se necesitan otros tipos de análisis más completos para dar una clasificación precisa al suelo que se esté analizando. Esta práctica está limitada a suelos de partículas más pequeñas que 3 pulgadas (75 mm) y a suelos alterados e inalterados. Para realizar este ensayo, se utilizaron cinco muestras de fuentes distintas, las cuales serán presentadas más adelante en este informe. El Ensayo #2, consiste en la “Determinación en el Laboratorio del Contenido de Agua (Humedad) del Suelo
y Roca por Masa; ASTM D-2216”. Este ensayo es un procedimiento rutinario de
laboratorio para determinar la cantidad de agua presente en una cantidad dada de suelo en términos de su peso en seco. Podría definirse el contenido de humedad como, la relación del peso de agua presente y el total de peso de la muestra. Para la determinación del contenido de agua se utilizó una muestra de suelo, donde se tenía planificado calcular su humedad por métodos acelerados (microondas o estufas) pero, al final se decidió determinar su humedad por el método convencional, utilizando un horno de 110 ± 5°C de Temperatura.
3 II. Procedimientos
2.1. “Ensayo #1 - Descripción e Identificación de los Suelos (Método Manual-Visual); ASTM D-2488”
Seleccionar una muestra representativa a examinar (Para este ensayo se Examinaron cinco muestras de fuentes distintas – Ver Fotos No.1, 2, 3, 4 y 5).
Manualmente separar las partículas de agregado grueso y de agregado fino.
Identificar visualmente el tipo de muestra. Suelo de agregado grueso, Suelo de agregado fino o ambos.
Para la Porción Gruesa, Clasificar e Identificar las muestras según sus criterios de Forma, Angulosidad y Color: Angular, Subangular, Subredondeada, Redondeada, Plana y Alargada.
Para la Porción Fina, Determinar e Identificar los siguientes criterios: Resistencia en Estado Seco, Dilatancia y Tenacidad (Ver Procedimientos en el Anexo I). Clasificar según la Tabla No.1 en Anexo I.
Muestra #1
Tipo de Suelo: Suelo Grueso Clasificación: Grava Fina Color: Marrón Oscuro
Forma: Muestra con fragmentos Planos y Alargados.
Angulosidad: Sub-redondeado con algunos fragmentos Sub-angulosos.
4 Muestra #2
Tipo de Suelo: Suelo Fino
Clasificación: ML - Limo de Baja Plasticidad Color: Marrón Claro
Características: Resistencia en Estado Seco Baja, Plasticidad Baja y Dilatancia Media.
Foto No.2 – Muestra No.2 Muestra #3
Tipo de Suelo: Suelo Grueso Clasificación: Grava Fina Color: Gris Claro
Forma: Con fragmentos Planos y Alargados. Angulosidad: Sub-angulosos
5 Muestra #4
Tipo de Suelo: Suelo Grueso Clasificación: Arena Media Color: Marrón Claro
Forma: No tiene forma. Angulosidad: Angular
Foto No.4 – Muestra No.4 Muestra #5
Tipo de Suelo: Suelo Grueso
Clasificación: Grava gruesa – Roca Tobácica con partículas de arcilla. Color: Marrón Oscuro
Forma: No tiene forma. Angulosidad: Angular
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2.2. “Ensayo #2 - Determinación en el Laboratorio del Contenido de Agua (Humedad) del Suelo y Roca por Masa; ASTM D-2216”
Pesar una Tara en gramos (WT). Identificarla y revisar adecuadamente el recipiente (Foto No.6).
Colocar una muestra representativa de suelo húmedo en la tara y determinar el peso de la tara más el suelo húmedo en gramos (WT + WSUELO HUMEDO) (Foto No.7).
Colocar la muestra en el Horno de 110 ± 5°C y secar a un peso constante (Foto No.8).
Determinar el Peso de la tara más Suelo Seco en gramos (WT + WSUELO SECO) (Foto No.9).
Calcular Contenido de Agua en el Suelo en porcentaje. Equipos: Horno Taras Cucharón Balanza (Precisión 0.1 g) Vidrio Datos: Tara No. 14-C (WT) = 30.9 g (WT + WSUELO HUMEDO) = 188.0 g (WT + WSUELO SECO) = 186.2 g Cálculos:
7 Foto No.6 – Peso de la Tara
8 Foto No.8 – Muestra en el Horno de 110 ± 5 °C
9 III. Discusión de Resultados
En el Ensayo #1 – “Descripción e Identificación de los Suelos (Método Manual-Visual); ASTM D-2488”, el grupo quedó conforme con los resultados encontrados. Solo en la muestra No.2, hubo algo de interrogante y se hizo una pausa para diferenciar si el agregado grueso presente en la muestra era un agregado grueso producto de la meteorización de la roca o si eran brumos que al endurecerse por la pérdida de agua, tenían la apariencia de fragmentos de gruesos. Se hicieron los análisis y se determinó que la muestra era un suelo de agregado fino completamente.
En el Ensayo #2 – “Determinación en el Laboratorio del Contenido de Agua (Humedad) del Suelo y Roca por Masa; ASTM D-2216”, el grupo quedó conforme con los resultados. Se realizaron todos los procesos según la Norma ASTM y se determinaron resultados confiables y precisos.
IV. Conclusiones
4.1. “Ensayo #1 - Descripción e Identificación de los Suelos (Método Manual-Visual); ASTM D-2488”. En este ensayo podemos concluir lo siguiente:
Aunque los procedimientos son bastante sencillos y rápidos para clasificar Suelos de Agregado grueso, se debe tener completamente claro los conceptos básicos al momento de aplicar los criterios de forma y angulosidad. Hemos visto que dicha Descripción e Identificación es a veces subjetiva de acuerdo al técnico que la realice. Al tener claro estos conceptos evitaríamos incongruencias entre técnicos y laboratorios.
Al clasificar Suelos de Agregado Fino se recomienda utilizar la Norma ASTM D-2487. Ya que con estos procedimientos podemos clasificar el suelo de forma precisa y confiable. Aunque para tener una idea previa del tipo de suelo en campo, antes de llevarlo al Laboratorio a analizar, podemos aplicar los procedimientos básicos de la Norma señalada en este Laboratorio No.1.
Cuando se nos presente suelos Mixtos (Finos y Gruesos), debemos manipular o palpar con mucho cuidado el suelo de agregado grueso para determinar si los fragmentos presentes son productos de rocas meteorizadas o son simplemente brumos endurecidos. Un mal manejo de este tipo de suelos, puede cambiar completamente la clasificación del mismo.
4.2. “Ensayo #2 - Determinación en el Laboratorio del Contenido de Agua (Humedad) del Suelo y Roca por Masa; ASTM D-2216”. En este ensayo podemos concluir lo siguiente:
10 Para determinar un resultado confiable, debemos realizar un muestreo confiable. Se debe obtener un peso de suelo húmedo representativo para realizar el ensayo. La norma ASTM indica claramente los pesos de suelo que deben analizarse de acuerdo al tamaño máximo nominal del agregado.
Antes de realizar el ensayo debemos asegurarnos que todo los equipos involucrados en el análisis, estén en buenas condiciones o calibrados. Una mala manipulación de la muestra o un mal pesaje, altera
completamente nuestros resultados. Aunque este ensayo muestra procedimientos muy sencillos, por malos hábitos nos alejamos de la precisión y confiabilidad de los resultados.
V. Referencias Bibliográficas
Bowles J. E. (1999). Manual de Laboratorio de Suelos en Ingeniería Civil. McGRAW-HILL, Colombia, Bogotá.
Normas Internacionales ASTM: American Society for Testing and Materials. Apuntes de Laboratorio de Geotecnia I: Profesor César Franco.
Fundamentos de la Mecánica de Suelos. Tercera Edición, Editorial Limusa, S.A., México, D.F.
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Anexo I
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