Universidad Nacional de Trujillo Facultad de IngenieraLaboratorio de Procesamiento de Cermicos Departamento de ingeniera MaterialesndiceI.RESUMEN2II.OBJETIVOS2III.ANTECEDENTES EMPRICOS Y TERICOS2IV.FUNDAMENTO TERICO3V.MATERIALES, EQUIPOS E INSTRUMENTOS7VI.PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL8VII.RESULTADOS Y DISCUSIONES9VIII.CONCLUSIONES11IX.RECOMENDACIONES12XI.REFERENCIAS BIBLIOGRFICAS13XI.ANEXOS13

Laboratorio N2 SISTEMA DE CLASIFICACION DE SUELOS

I. RESUMEN: La siguiente practica realizada en el laboratorio realizada en el laboratorio de materiales cermicos se realiz con el fin de poder conocer los diferentes sistemas de clasificacin para suelos utilizando el Sistema Unificado de Clasificacin de Suelos (SUCS) normado en la ASTM D 2487-00 la cual nos dar como resultado que tipo de suelo es usando tambin la ASTM International referentes a los ensayos de contenido de humedad, granulometra y determinacin de los lmites de Atterberg la cual nos lo indica el sistema AASHTO.

II. OBJETIVOS:

2.1. Conocer los diferentes sistemas de clasificacin para suelos.2.2. Determinar a qu tipo de suelo pertenecen el agregado grueso y de agregado fino.III. ANTECEDENTES EMPRICOS Y TERICOS: El mtodo del Sistema Unificado de Clasificacin de Suelos, requiere obtener la informacin pertinente sobre algunas las caractersticas esenciales del suelo a estudiar. Esta informacin se obtiene a partir de dos pruebas de laboratorio normadas por la ASTM International, las pruebas necesarias para obtener los datos para poner clasificar el suelo son el contenido de humedad, el anlisis granulomtrico y los lmites lquidos y plstico y el ndice de plasticidad. Los cuales permiten obtener la distribucin de tamaos de partcula del suelo y los contenidos de humedad de frontera entre diferentes estados de consistencia. Al realizar los ensayos mencionadas anteriormente, es importante garantizar que las muestras obtenidas del campo sean representativas para poder realizar conclusiones y poder ligarlas a la totalidad del suelo del cual se obtuvieron dichas muestras. Debido a esto, es que se utiliz tanto el mtodo del Separador Mecnico, como mtodo del Cuarteo, especificado en la norma ASTM C 702- 68.La clasificacin del suelo es de suma importancia para la creacin del modelo geotcnico y el diseo de cimentaciones en un terreno en especfico, debido a que se requiere conocer el tipo de suelo en el lugar a realizar la futura obra de ndole civil, ya que se debe realizar un estudio sobre las capacidades de carga y asentamientos generados sobre los estratos de suelo, de tal forma que stos posean las propiedades necesarias para el soporte de la estructura. IV. FUNDAMENTO TERICO: 4.1. Sistema Unificado de Clasificacin de Suelos:Este sistema clasifica los suelos en dos amplias categoras: suelos de grano grueso que son de naturaleza tipo grava y arenosa con menos del 50% pasando la malla N 200... [y] los suelos de grano fino con 50% o ms pasando la malla No. 200, para clasificar apropiadamente un suelo utilizando este sistema, deben conocerse el porcentaje de grava, el porcentaje de arena, el porcentaje de limo y arcilla, los coeficientes de uniformidad y curvatura y el lmite lquido e ndice de plasticidad. Los primeros cinco datos se obtienen a partir de un anlisis granulomtrico.El mtodo SUCS presenta diversa nomenclatura; para suelos granulares, las siglas son G (grava), S (arena), W (bien graduada) y P (mal graduada). Para suelos finos la nomenclatura es M (limo), C (arcilla), H (alta compresibilidad) y L (baja compresibilidad) y para los suelos orgnicos la sigla es Pt (turba).

El procedimiento para la clasificacin de suelos viene descrito de la siguiente forma:

1. Descartar que el suelo sea un Pt. 2. Determinar si el suelo es fino o granular: -Granular....... % pasando # 200 < 50%. -Fino............... % pasando # 200 50%. 3. Si el suelo es granular, seguir los siguientes pasos: 3.1. Determinar si es grava o arena: -Si Ret. #4 > 50% Ret. #200, hay ms grava que arena, por lo que es un suelo tipo grava. [1]

4.2. CLASIFICACIN DE UN SUELO SEGN SUCS:-Si Ret. #4 50% Ret. #200, hay ms arena que grava, por lo que es un suelo tipo arena. -3.2. Determinar si G S est limpia, intermedia o sucia: -Limpia, si l % pasa #200 es < 5%. Determinar si es W P. -Intermedia, si el % pasa #200 est entre 5 y 12%. Determinar si es W P. Determinar si est contaminada con M C. -Sucia, si el % pasa #200 es > 12%. Determinar si est contaminada con M C. Para determinar si el suelo es W o P se utiliza el Cc y el Cu. -Para las gravas, es W si Cu>4 ,1< Cc < 3, es P si incumple alguno de los dos parmetros. -Para las arenas, es W si Cu>6 ,1< Cc < 3, es P si incumple alguno de los dos parmetros.

- Determinar el nombre de grupo utilizando el cuadro respectivo. - Si el suelo es fino, determinar directamente la clasificacin por medio de la carta de plasticidad, conociendo el lmite lquido (LL) y el ndice de plasticidad (IP). - Determinar el nombre de grupo utilizando el cuadro respectivo.

Fig.1.Sistema unificado de sistema de suelos (SUCS) incluyendo identificacin y descripcin.FUENTE: http://images.slideplayer.es/4/1490599/slides/slide_21.jpg

4.3. ANLISIS GRANULOMTRICO:

El anlisis granulomtrico es la determinacin del rango de tamaos de partculas presentes en un suelo, como un porcentaje del peso seco total. Los resultados del anlisis granulomtrico se presentan generalmente en grficas semi-logartmicas como curvas de distribucin granulomtrica, en las cuales se grafica el porcentaje de partculas inferiores a un tamao en particular en funcin de ese tamao en escala logartmica. Con la forma de dichas curvas se puede describir la gradacin, que depende de la amplitud o estrechez del grfico. Fig.2. Curvas de gradacin tpicas, suelo A es bien gradado, suelo B es uniforme y suelo C es gradacin discontinua (Berry & Reid, 1993, p. 37)

Indican la posibilidad de expresar la gradacin numricamente mediante el coeficiente de uniformidad (Cu) y el coeficiente de curvatura (Cz), que se definen, respectivamente, de la siguiente manera:Cu=Cz=Donde:D10, D30y D60 son los tamaos de partcula para los cuales el 10, 30 y 60% del material, respectivamente, es ms fino que esos tamaos. De acuerdo con el sistema de clasificacin SUCS, los suelos se clasifican como bien gradados si Cu > 4 6 y 1 < Cz< 3. [2]

4.4. SISTEMA AASHTO:Este sistema describe un procedimiento para clasificar suelos en siete grupos, basado en las determinaciones de laboratorio de granulometra, lmite lquido e ndice de plasticidad. La evaluacin en cada grupo se hace mediante un "ndice de grupo", el cual se calcula por la frmula emprica:IG = (F - 35) (0,2 + 0.005 (Wl - 40)) + 0,01 (F - 15) (IP - 10).

En que:F= Porcentaje que pasa por 0.08 mm, expresado en nmeros enteros basado solamente en el material que pasa por 80 mm.Wl=Lmite Lquido.IP=ndice de Plasticidad.Se informa en nmeros enteros y si es negativo se informa igual a 0.Este mtodo define:- Grava: material que pasa por 80 mm y es retenido en tamiz de 2- Arena gruesa: material comprendido entre 2 mm y 0.5 mm- Arena fina: material comprendido entre 0,5 y 0,08 mm.- Limo arcilla: material que pasa por tamiz 0,08 mm.[3]

Fig.3.Clasificacion de suelos segn sistema AASHTO.FUENTE: http://www.rocamix.es/analisis_granulometria.php.

4.4.1. LMITES DE ATTERBERG:

Los lmites de Atterberg o lmites de consistencia se utilizan para caracterizar el comportamiento de los suelos finos, aunque su comportamiento vara a lo largo del tiempo. El nombre de estos es debido al cientfico sueco Albert Mauritz Atterberg (1846-1916).Los lmites se basan en el concepto de que en un suelo de grano fino solo pueden existir cuatro estados de consistencia segn su humedad. As, un suelo se encuentra en estado slido, cuando est seco. Al agregrsele agua poco a poco va pasando sucesivamente a los estados de semislido, plstico, y finalmente lquido. Los contenidos de humedad en los puntos de transicin de un estado al otro son los denominados lmites de Atterberg.Los ensayos se realizan en el laboratorio y miden la cohesin del terreno y su contenido de humedad, para ello se forman pequeos cilindros de espesor con el suelo. Siguiendo estos procedimientos se definen tres lmites:1. Lmite lquido: Cuando el suelo pasa de un estado plstico a un estado lquido. Para la determinacin de este lmite se utiliza la cuchara de Casagrande.2. Lmite plstico: Cuando el suelo pasa de un estado semislido a un estado plstico.3. Lmite de retraccin o contraccin: Cuando el suelo pasa de un estado semislido a un estado slido y se contrae al perder humedad.Relacionados con estos lmites, se definen los siguientes ndices: ndice de plasticidad: Ip IP = wl - wp ndice de fluidez: If = Pendiente de la curva de fluidez ndice de tenacidad:It = Ip/If ndice de liquidez (IL IL), tambin conocida como Relacin humedad-plasticidad (B):IL = (Wn - Wp) / (Wl-Wp) (Wn = humedad natural)

Fig.4.Grafica para clasificar los finos en funcin de su plasticidad.FUENTE: https://www.google.com.pe/search?biw=1525&bih.ucn..ucn

Fig.5.Caracteristicas de los suelos segn SUCS.FUENTE: http://sirio.ua.es/proyectos/manual_%20carreteras/02010103.pdf

V. MATERIALES, EQUIPOS E INSTRUMENTOS:

5. 1. MATERIALES: Muestras del agregado grueso. Muestras del agregado fino.

5. 2. EQUIPOS:

Balanza digital, capacidad de 3200g., precisin de 0.01g. Cmara digital, marca sony.

5. 3. INSTRUMENTOS:

Tamices de serie ASTM (series fina y gruesa): Para la obtencin de ridos retenidos en el tamiz (2, 1 , 1, , , 3/8, 4,8, 16, 30, 50, 100,200). Malla metlica: Con un dimetro de 8 pulg. Norma E-11

VI. PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL:6. 1. En la realizacin de esta prctica de laboratorio, se tom como base las muestras de la prctica de granulometra de agregado fino y agregado grueso, para poder identificar el tipo de suelo que a las que pertenecen.6. 2. En base a las experiencias anteriores, en donde fueron tomados el agregado grueso y agregado fino y se procesaron en una mquina de zarandeo de tamices, para la cual obtener los datos de los porcentajes del peso retenido que contena cada tamiz. 6. 3. Consiguientemente para poder clasificar el tipo de suelo, se toma como base el cuadro de la fig. N2, en la cual se identifica el tipo de grava y arena mediante operaciones respectivas conforme a las propiedades que presente la muestra ensayada. 6. 4. Luego nos basamos en el procedimiento para clasificar los suelos mediante el sistema SUCS, para lo cual primero descartamos que sea un suelo Pt (turba de suelos) y en nuestro caso se descart que lo sea.6. 5. Luego se observ si el suelo es granular o fino:- Granular....... % pasando # 200 < 35%. -Fino............... % pasando # 200 35%. 6.6. Se obtuvo que el suelo es granular y para ello tenemos que verificar si es un suelo de arena o grava.6.7. Se obtuvo que es un suelo de tipo arena mediante:

-Si Ret. #4 > 50% Ret. #200, hay ms grava que arena, por lo que es un suelo tipo grava. -Si Ret. #4 50% Ret. #200, hay ms arena que grava, por lo que es un suelo tipo arena.6.8. Se determin que si su G o S est limpia, intermedia o sucia.

-Limpia, si el % pasa #200 es < 5%. Determinar si es W P. -Intermedia, si el % pasa #200 est entre 5 y 12%. Determinar si es W P. Determinar si est contaminada con M C. -Sucia, si el % pasa #200 es > 12%. Determinar si est contaminada con M C. Para determinar si el suelo es W o P se utiliza el Cc y el Cu. 6.9. En nuestro caso se obtuvo que es limpia y luego tuvimos que ver si es W o P Para lo cual usamos la siguiente formula:Cu=Cz=-Para las arenas, es W si Cu>6 ,1