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Manuel J. Mendoza and Marcos Orozco.

Procedimiento rápido y fiable para la determinación de límite líquido de los suelos de grano. R e f e r e n c i a :

i d o

M e n d o z a

p a r a

M .

d e t e r m i n a c i ó n

J . y O r o z c o M . P r o c e d i m i e n t o r á p

y f i a b l e

l a

d e l í m i t e l í q u i d o d e

l o s s u e l o s d e g r a n o . J o r n a d a d e p r u e b a s g e o t é c n i c a s , G T I O D I , V o l

. 2 4 , N o . 1 ; M a r z o 2 0 0 1 , p p . 1 0 3 1 0 8 .

Resumen. Este trabajo describe los resultados comparativos de los límites de líquidos para suelos de grano fino, determinados por el procedimiento estándar de pistones y técnicas alternativas con conos penetrantes. Microondas horno de secado se utiliza como un complemento a caer prueba de cono. De esta manera el límite de líquido para una muestra de suelo puede ser precisa y fiable obtenido en aproximadamente 45 min. Los conos estudiados fueron el pionero cono sueco con ángulo de 60 ° y 60 g de masa, y el cono Inglés con 30 ° y 80 g límites líquidos percusión difierentevde los obtenidos con los conos de los resultados de una amplia evidencia programa experimental que existen correlaciones lineales entre los límites líquidos.

Palabras clave. Límites líquidos bajo percusión, prueba de cono o procedimiento Casagrande microondas de secado, suelos de grano fino.

Límites de plasticidad de los suelos de grano fino constituyen el más valioso propiedades de índice para estimar sus propiedades mecánicas e hidráulicas. Su determinación experimental es el punto de partida para cualquier estudio geotécnico en estos suelos. El límite líquido (w), en particular, es una medida cualitativa sobre compresibilidad y, junto con el índice de

plasticidad que nos permite clasificar grano fino. Los suelos de acuerdo con el sistema de clasificación de suelos unificada. Entonces, es de interés práctico para revisar los métodos confiables, simples y rápidas alternativas al procedimiento de percusión estándar actual, definido por el método de ensayo estándar ASTM para límite líquido, límite plástico, y el índice de plasticidad de los suelos. (D4318). Múltiples estudios con caída de los conos (Karisson Houlsby 1981, 1982, 1987, Budhu Al-wasti 1985, entre otros) han demostrado su eficacia y sencillez a la hora de determinar la WL El uso de conos penetrante es recomendado en el nuevo código europeo, y es la preferida, método definitivo en los estándares Británicos de Casagrande que emplean el aparato (Ver Métodos de prueba de los suelos de la Ingeniería Civil (BS-1377 1990). El sueco cono no sólo se utiliza para determinar la WL, sino también como un instrumento para medir la resistencia al cizallamiento fuerza de suelos cohesivos intactos y remodelados (Hansbo 1957); Este cono fue

Investigacion de professor y busqueda de estudiante, respectivamente. Departamento de geotecnia, Instituto de Ingenieria, Universidad nacional de México, Apdo, postal 70-472, 04510 Ciudad de Mexico, Mexico.

104 GEOTECHNICAL TESTING JOURNAL Suelos examinados.

propuesto en 1915. Para esta última tarea, otro cono se ha propuesto recientemente para suelos muy blandos (Zreik et l 1995). El objetivo de este trabajo es exponer los resultados comparativos de las determinaciones de límite líquido 34 suelos de grano fino, haciendo uso de la percusión estándar copa Sueca y la caída de cono de nueve de estos suelos, las determinaciones con el inglés cono wre llevado a cabo también. Las correlaciones entre estas técnicas, distinguiendo entre 30 a 100% y en un 30% a 400% rangos de límites líquidos, se muestran. Suelos representativos de las cuatro regiones principales de la plasticidad gráfico fueron incluidos. Por tanto, las conclusiones de este estudio se puede considerar de aplicación general para la mayoría de los suelos. Independientemente de la técnica adoptada para la determinación del límite líquido, sequedad de los suelos es necesario el tradicional proceso de secado se lleva a cabo utilizando un horno de convección (CC). Según la norma, la muestra de suelo debe permanecer en el horno tiempo suficiente para alcanzar una masa constante, generalmente toma varias horas y de una manera práctica de un día al siguiente. Diversas alternativas técnicas de secado para los suelos fueron expuestos en un trabajo anterior (Mendoza y Orozco 1999), destacando el horno de microondas (MWO) secado. Esta técnica es especificada por el método estándar ASTM para determinación de agua (humedad) contenido de suelos por el método del horno de microondas (D4643). Era demosntrated (Mendoza y Orozco 1999) que se puede obtener contenido MWO-agua con masas pequeñas, como aquellas tomadas cuando se ejecuta la determinación WL: se alcanza una precisión muy similar con el CO y el MWO. A continuación, un cuatro puntos WL determinación, se puede alcanzar en menos de 45 min, uniéndose a la caída de técnica cono secado y el microondas. Es conveniente para las distintas actividades geotécnicos para conocer la plasticidad límites y el contenido de agua de los suelos de grano fino, como hijo como sea posibleT. areas en el campo, como las relacionadas con la selección de materiales a cielo abierto, o la definición de su variabilidad espacial podría mejorarse adoptando el procedimiento propuesto. Además, la productividad y la eficacia de laboratorios podría aumentar, reducir considerablemente el tiempo de prueba para estas pruebas. UNA clasificación geotécnica fiable de estos Solís y la definición del índice liquidez podría ser disponible en 1h, en lugar de 1 días (este último es obvio que si la determinación del límite plástico se logra, por lo que la norma D4318 es un procedimiento rápido y práctico). Por otro lado, es interesante observar que hay una gran cantidad de estudio experimental aplicando la MWO sequedad de los suelos en los que sus ventajas son claras. Sin embargo, la British Standards (BSI1377) establece que este tipo de secado no debe utilizarse para la determinación del contenido de agua por el método definitivo para los suelos que contienen arcilla o materia orgánica. Es bueno saber que los suelos orgánicos requieren un tratamiento especial para cualquier tipo de secado. Entonces, me parece injusto que los estándares americanos deben pasar por alto la fallcones, y los estándares de inglés debe subestimar el uso de los MWO.

Las principales propiedades mineralógicas de la mayoría de los suelos probados se les dan en otro lugar (Mendoza y Orozco 1999). El caolín y la bentonita se adquirieron comercialmente y las mezclas de estos se dieron en diferentes proporciones, como resultado, suelos artificiales con diferentes límites de líquido. Otros grupos de suelo pertenecen al suelo lacustre de la Ciudad de México (Marsal y Mazan 1969) y arcillas marinas del Golfo de México (Sonda de Campeche). Los suelos restantes han sido estudiados en un programa de investigación previa con suelos cohesivos compactados, muestreados en las presas mexicanas (Mendoza y Alberro 1992).

Equipos y procedimientos de prueba. El aparato estándar que se utilizó en este estudio cumple la norma D 4318. Se usó una herramienta de ranurado plástico que se usa con frecuencia en México. De este modo, los arañazos que se producen en la superficie de la copa son eliminados con facilidad por herramientas metálicas. Las características del cono sueco se mantuvieron, pero con un diseño propio desde que el soporte del sistema fue resuelto por medio de una bobina eléctrica. El y el extremo cilíndrico opuesto del cono se insertan en la bobina, y el campo electromagnético generado es capaz de soportarlos. La bobina está alojada dentro del cuerpo principal de aparatos, que a su vez puede ser ajustada verticalmente por medio de un bastidor de tornillo sin fin y un soporte. Con cuidado hay que hacer el giro de la perilla, es fácil tocar el labio del cono precisamente sobre la superficie del suelo contenido en la mezcla de la taza. Cuando la corriente eléctrica es turnada por medio de un encendedor remoto, el cono se libera y penetra la muestra de suelo; de este modo, no se produce ninguna acción mecánica cuando el cono es liberado. La penetración del cono es medida por medio de una escala de grado milimétrico y es estimada dentro en mm. El límite líquido es definido como el agua contenida que el suelo tiene cuando el cono suizo penetra 10mm. Se llevaron a cabo una reducida serie de ensayos comparativos con un cono ingles adquirido comercialmente, que reúne los requerimientos estándar británicos. El límite líquido es definido como el agua contenida que el suelo tiene cuando el cono suizo penetra 10mm

este dispositivo corresponde al contenido de agua del británicos. El límite líquido de este dispositivo corresponde al contenido de agua del suelo cuando el cono penetra 20mm. ra la determinación del límite líquido, sequedad de los suelos es necesario el tradicional proceso de secado se lleva a cabo utilizando un horno de convección (CC). Según la norma, la muestra de suelo debe permanecer en el horno tiempo suficiente para alcanzar una masa constante, generalmente toma varias horas y de una manera práctica de un día al siguiente. Diversas alternativas técnicas de secado para los suelos fueron expuestos en un trabajo anterior (Mendoza y Orozco 1999), destacando el horno de microondas (MWO) secado. Esta técnica es especificada por el método estándar ASTM para determinación de agua (humedad) contenido de suelos por el método del horno de microondas (D4643). Era demosntrated (Mendoza y Orozco 1999) que se puede obtener contenido MWO-agua con masas pequeñas, como aquellas tomadas cuando se ejecuta la determinación WL: se alcanza una precisión muy similar con el CO y el MWO. A continuación, un cuatro puntos WL determinación, se puede alcanzar en menos de 45 min, uniéndose a la caída de técnica cono secado y el microondas. Es conveniente para las distintas actividades geotécnicos para conocer la plasticidad límites y el contenido de agua de los suelos de grano fino, como hijo como sea posibleT. areas en el campo, como las relacionadas con la selección de materiales a cielo abierto, o la definición de su variabilidad espacial podría mejorarse adoptando el procedimiento propuesto. Además, la productividad y la eficacia de laboratorios podría aumentar, reducir considerablemente el tiempo de prueba para estas pruebas. UNA clasificación geotécnica fiable de estos Solís y la definición del índice liquidez podría ser disponible en 1h, en lugar de 1 días (este último es obvio que si la determinación del límite plástico se logra, por lo que la norma D4318 es un procedimiento rápido y práctico). Por otro lado, es interesante observar que hay una gran cantidad de estudio experimental aplicando la MWO sequedad de los suelos en los que sus ventajas son claras. Sin embargo, la British Standards (BSI1377) establece que este tipo de secado no debe utilizarse para la determinación del contenido de agua por el método definitivo para los suelos que contienen arcilla o materia orgánica. Es bueno saber que los suelos orgánicos requieren un tratamiento especial para cualquier tipo de secado. Entonces, me parece injusto que los estándares americanos deben pasar por alto la fallcones, y los estándares de inglés debe subestimar el uso de los MWO

108 TEMPORADA DE ENSAYOS GEOTÉCNICOS Tabla 3- Factores influyentes en los valores de los limites liquidos debido a las procedimientos de pruebas Metodo de Percusion Variacion en las dimenciones  estandar. Principalmente en la herramienta de granulado y la altura de la gota de la copa. Tipo (lisa o curveada) Y material de la herramienta de granulado Dureza y tipo de base de caucho y  esto acerca del liviano pie de caucho Uso de la base, profundidad y el  diametro de la gota donde la copa hace contacto. Uso de la copa: Profundidad y  ancho de las aberturas conforme al uso de herramientas metalicas y reduciendo el espesor de la orilla de la copa Guarniciones mecanicas entre  diversas piezas; por ejemplo : copa y percha de copa Tipos de soporte: conreto, metal o  tablas de madera, Eventualmente el uso de una guia Telefonica. Masa y espesor de la muestra de  suelo en la copa.

Metodo de cono caido Varaiacion en el Angulo y la masa del cono

Suavidad de la superficie del cono y el uso de la punta del cono Variacion en las dimenciones estandar de los contenedores de grasa. Encima de los golpes para formar la mezcla con la spatula o el cuchilo afilado . Posible bombas de aire cerca a la zona de penetracion

Pequeña separacion inicial o penetracion al cono relative a la superficie de la grasa. Precision en la distancia de penetracion.

Lapsos de tiempo entre la penetracion y la distancia de pentracion. Cantidad de golpes para formar la  Algunas restricciones mecanicas en grieta con la spatula o el cuchillo la caida libre del cono. filoso Cantidad de golpes para hacer la mezcla Posibles burbujas de aire cercanas a la mezcla Posible deslizamiento del suelo en la superfcie de la copa Dandole mas velocidad desde la manivela a la copa durante el procedimiento. Conductor del motor o manual Largo de las dos mitades de suelo en contacto ccon el fondo de la mezcla

Los puntos deben de ser similar a arriba de entre la persecusion del dispositivo y la caida libre del cono sueco . Los parametros de esa correlacion tambien son incluidos en la table 2. La dispercion de los resultados de la prueba de entre los conos y los metrodos de persecucion son fuertemente largos que uno atrapado de entre los conos; un valor mecanico r= 0.984 fue obtenido por el formador, mientras este coeficiente adquiere valores mas altos que 0.996 entre el cono sueco y el cono ingles. CONCLUSIONES

1.

Los valores del limite del liquid obtenido con el procedimiento estandar y con el sueco o ingles cono difieren ligeramente, pero ellos son correlacionados linealmente . Su coeficiente de correlacion fue practiamente igual a uno. Las correlaciones satisfatorias confrome estas tecnicas fueron definas con grasas deslizanadose a las 4 regiones principales. De la carta de plasticidad y con un rango corto de los valores del limite liquid. Despues debe de ser conciderado de las aplicaciones generales conforme a los organicos o otras grasas particulares quizas requieran consideraciones especiales.

2.

Aun cuando el uso de conos para la determinacion de los limites liquidos tiene mucha acepatacion y otras ciudades, la ASTM Standarts no contemplan su empleo. Son ventajosas usando la prueba de rutina, en convinacion con la conveccion tradicional de horno de secado . Esta propuesto en esta, que sin la perdida de presion , un limite liquid puede ser archivado en alrededor de 45

min. Si el cono suizo, un horno de microndas de csa y auna escala de 0-01g de espesor son puestos en practica. Dando la facilidad y el timepo reducido tienen resultados reduitables , este procedimiento, esta marcado como una prueba de rutina para que este importante indice de propiedades de agreados cines y solidos. AGRADECIMIENTOS:

. Budhu. M., 1985, “The effecte of clay content on loquid limit from a fall cone and the british cup device, “Geotechinical Testing Jouurnal, GTJODI, Vol. 8, No. 2, pp. 91-95 Casagrande A., 1958, “ Noles on the design of the liquid limit device,” Geotechnique, Vol. 8, No. 2, pp; 84-91 Hansbo S., 1957. “ A New Aproach to the determination of shear Strenght of clay by the fall- cone Test”, Proceedings 14, Swedish Geotechnical Institute, Stockholm pp. 7-47 Houlsby, G.T., 1982, “Theoretical Analysis of the Fall Cone Test” Geotechnique, Vol. 32, No. 2. Pp. 111-118 Karisson R. in cooperation whit the Laboratory committee of the wedish Council for Building Research, Stockholm. Marsal, R. J. anda Mazari. M., 1969. The subsoil of mexico City National University of Mexico. Mendoza. M.j., 1990 “Liquid Liquid of Soil by Means of the Swedish Fall-Cone “ (in Spanish) Proceedings, XV National Meeting on Soil Mechanics, Mexian Socierty for soil Mechanics, San Luis Potosi , México Vol. 2 pp. 81-89 Mendoza J. and Alberto J. 1992 “Engineering Properties and Microestructure of Compacted cohesive soils” Marshal Volumen, Mexican Society for Soil Mechanics pp. 247-264 Mendoza M.J. anda Orozco M., 1999 “Fast ande Accurate Techniques for Determination of water Content in sils Geotechnical Testing Journal, GTJODJ, Vol. 22 No. 4 pp 301-307 Wasti, Y., 1987., “Liquid anda Plastic Limits as Determinates from the Fall cone ande the casagrande Methods Geotechnical Testings Journal; GTJODJ, Vol. 10, No. 1, pp. 26-30. Zreik, D. A. Ladd, C. C. and Germaine, J.T., 1995. “A New Fall Cone device for measuring the Undrained Strenght of Very Weak Cohesive Soils, “Geotechnical Testing Journal, GTJODJ, Vol. 18, No. 4, pp. 472-482. 70 CONSOLIDACION DE SOLIDOS PRUEBA Y EVALUACION Depende de las propiedades de los suelos, y tambien hay numerosos otros problemas. Deveriamos por supuesto, denotar perfectamente cad aspect del proceso de diseño en principal. Pero en un Proyecto practico deveriamos investigar propiamente de una manera que se maximize nuestro beneficio, quizas se note esos resultados utiles con la distancia the k en el campo (161) y usando los datos de laboratorio para la correction de k para cambios en e. La distancia de k se acarrea en los laboratorios con la posibilidad de introducer nuevos errors significativos.

Cal. B. Crawford

Estado de la evaluación y en la interpretación de la prueba de la consolidación del suelo. Resumen. Las características de consolidación de suelos naturales varían ampliamente dependiendo de su historia el estrés, la relación de vacíos, y la estructura. El método estándar para medir las propiedades de consolidación consiste en la carga incremental de especímenes de suelo, pero otros métodos que utilizan técnicas de carga controlados han sido útiles en la mejora de la comprensión de la compresibilidad del suelo. Los diversos métodos de prueba y su influencia en la evaluación de las propiedades de consolidación se revisan en el documento. La interpretación de presión pre para

algunos suelos es en gran medida influenciado por la velocidad de carga. Liquidación total consolidación puede estimarse razonablemente bien de buena prueba edómetricas, pero las predicciones de la tasa de liquidación suelen ser bastante poco fiable en la etapa de consolidación primaria. La capacidad para evaluar e interpretar pruebas de consolidación se ha mejorado en la prueba se han llevado a cabo conjuntamente con las observaciones de campo. Se necesita más investigación de este tipo para mejorar la utilidad de las teorías de consolidación y pruebas. Palabras clave. Consolidación, sobreconsolidación, presión pre, mecánica de suelos propiedades de sólidos, estructura, y pruebas. Las pruebas de consolidacion es un modelo de prueba en el cual un specimen de suelo esta sujeto a una presion en orden para prodecir la deformaccion que

puediese ocurrir a una estrato de suelo debajo de presiones similares en el suelo. El exito de la prueba depende en que tambien el modelo probado se representa en una sitaucion de la naturalesa. La carga y la deformacion en la prueba del oedometer convencional, por ejemplo es indireccional siempre y cuando esta no represente la situacion en el campo. En adicion no sea decuerdo con el specimen de 40 cm el volume a ser usado represent alas propiedades de una masa de suelo de 400 m3, una masa de 10 millones tiempo seria favorable. Extrapolacion , juntos con la distorcion causada al specimen durante el muestreo y el tamizado, quizas se espere que haya errors en el grueso, en la prediccion, pero esto no es normalmente el caso, expeto cuando los asentamientos son pequeños. Bjerrum (1/) concluido por una comparacion de predicciones y asentamientos observados en areas templadas.