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• Fernando Cachú

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ANÁLISIS POR MALLAS ASTM 422

CLASIFICACIÓN DE SUELOS Análisis por Hidrómetro Coeficiente de Uniformidad

Fuerza= Newtons kg m/s2

3-in. (75-mm) 2-in. (50-mm) 11⁄2-in. (37.5-mm) 1-in. (25.0-mm) 3⁄4-in. (19.0-mm) 3⁄8-in. (9.5-mm) No. 4 (4.75-mm) No. 10 (2.00-mm) No. 20 (850-μm) No. 40 (425-μm) No. 60 (250-μm) No. 140 (106-μm) No. 200 (75-μm)

Índice de Plasticidad RELACIONES VOLUMÉTRICAS Y GRAVIMÉTRICAS Volumen de la Muestra Volumen de Vacíos Peso Específico del Agua 𝑊 𝑔 𝑉𝑚 = 𝑉𝑣 + 𝑉𝑠 𝑉𝑣 = 𝑉𝑎 + 𝑉𝑤 𝛾𝑤 = 𝑤 ; 𝛾𝑤 = 1 3 = 9.81 𝑉𝑤

𝑐𝑚

𝑘𝑁 𝑚3

Peso Específico de la Muestra 𝑊 𝑊 +𝑊 𝑘𝑁 𝛾𝑚 = 𝑚 = 𝑠 𝑤 ; 3 𝑉𝑚

Peso Específico Saturado Peso Específico relativo de la Muestra Densidad de Sólidos 𝛾𝑠𝑎𝑡 =

𝑊𝑠 +𝑊𝑤 𝑉𝑚

=

(𝐺𝑠 +𝑒)𝛾𝑤 1+𝑒

Contenido de Agua 𝑊𝑤

𝑤(%) =

𝑊𝑠

𝑆𝑚 =

𝛾𝑚 𝛾𝑤

=

𝑊𝑚 𝑉𝑚 ∙ 𝛾𝑤

𝐺𝑎 (%) =

𝑉𝑎 𝑉𝑣

𝑢 𝛾𝑤

+𝑧+

𝑣2

𝑄 = 𝐴𝑣𝑡 = 𝐴(𝑘𝑖)𝑡

2𝑔

𝐶𝑟 =

𝑎𝐿 𝐴𝑡

log10

Límite Límite Líquido Líquido de superior 50% o a 50% Inferior

50% o más de Más del 50% de la la fracción fracción gruesa gruesa es pasa por la malla retenida en la No. 4 malla No. 4

𝑘 = 2.303

ℎ1 ℎ2

=

𝑎𝐿 𝐴𝑡

ln

Símbolo del Grupo GW GP GM

𝑒𝑚á𝑥 −𝑒 𝑒𝑚á𝑥 −𝑒𝑚𝑖𝑛

Ley de Darcy

=

ℎ𝑐 =

ℎ2

Peso Específico de la fase solida 𝑊 𝑘𝑁 𝛾𝑠 = 𝑠 ; 3 𝑉𝑠

Densidad Relación de Vacíos

𝑊𝑠

ρ=

𝑉𝑠 𝛾𝑤

m

𝑒=

V

4𝑇 cos 𝛼 𝑑𝛾𝑤

; 𝑇 = 72

1 1 − 𝛾𝑑𝑚í𝑛 𝛾𝑑 1 1 − 𝛾𝑑𝑚í𝑛 𝛾𝑑𝑚á𝑥

𝑣 = 𝑘𝑖 = 𝑘𝑖 𝑛

Ascenso Capilar

ℎ1

𝑚

𝑉𝑣 𝑉𝑠

𝑛

=

1−𝑛

𝑚

Porosidad 𝑛(%) =

𝑉𝑣 𝑉𝑚

𝑥 100 =

𝑒 1+𝑒

Peso Específico Seco 𝑊 𝐺 ∙𝛾 𝛾𝑑 = 𝑠 = 𝑠 𝑤 𝑉𝑚

1+𝑒

Grado de Saturación 𝑉 𝐺𝑤 (%) = 𝑤 𝑥 100 𝑉𝑣

ATM=1.033 kg/cm2 o 101.325 kPa. Fuerza= Newtons kg m/s2

Velocidad de Descarga Velocidad de Flujo

𝑄 = 𝐴𝑣 = 𝐴𝑘𝑖

Coef. De Permeabilidad de Carga Variable.

𝑉𝑚

𝐼𝑃 = 𝐿𝐿 − 𝐿𝑃 = 0.73 (𝐿𝐿 − 20) Carta Plasticidad

Compacidad Relativa

𝑥 100

PROPIEDADES HIDRÁULICAS DEL SUELO Ecuación de Bernoulli Volumen total de agua ℎ=

𝐺𝑠 =

Grado de Saturación de Aire

𝑥 100

Coeficiente de Curv.

Esfuerzo KPa N/m2 Densidad kg/m3 Masa kilogramo kg

𝑣𝑠 = 𝑣 (

1+𝑒

Esfuerzo Efectivo 𝑚𝑁 𝑚

𝑒

)=

Gradiente Hidráulico Coeficiente de Permeabilidad Carga Cte.

𝑣

𝑖=

𝑛

B de Skempton

𝜎𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 = 𝜎𝑒𝑓𝑒𝑐 ´ + 𝜇

𝐵=

1

1+𝑛

𝐶𝑓

∆ℎ

𝑘=

𝐿

𝑄𝐿 𝐴ℎ𝑡

Número de Reynolds

𝑅𝑛 =

𝐶𝑒

𝜐 𝐷 𝛾𝑤 𝜇

Nombre Grava bien graduada Grava mal graduada Grava Limosa

GC

Grava Arcillosa

SW

Arena bien graduada

SP

Arena mal graduada

SM

Arena Limosa

SC

Arena Arcillosa

Menos de 5% de Finos Más de 12% de Finos

Cu ≥ 4 ; 1 ≤ Cc ≤ 3 Cu < 4 ; 1 > Cc > 3 IP < 4 o por debajo de la Línea "A" IP > 7 y por arriba de la Línea "A" Cu ≥ 6 ; 1 ≤ Cc ≤ 3

Menos de 5% de Finos Cu < 6 ; 1 > Cc > 3 IP < 4 o por debajo de la Línea "A" Más de 12% de Finos

IP > 7 y por arriba de la Línea "A"

CL

Arcilla de Baja Plasticidad

IP > 7 y por arriba de la Línea "A"

ML

Limo de Baja Plasticidad

IP < 4 o por debajo de la Línea "A"

OL CH MH OH

Limo Orgánico de Baja Plas. Arcilla de Alta Plasticidad Limo de Alta Plasticidad Arcilla Orgánica de Alta Plas.

Zona OL de la Carta de Plasticidad IP por encima de la Línea "A" IP por debajo de la Línea "A" Zona OH de la Carta de Plasticidad

Las Gravas comprendidas entre 5% - 12% de finos requieren símbolos dobles: GW - GM ; GW - GC ; GP - GM ; GP - GC Las Arenas comprendidas entre 5% - 12% de finos requieren símbolos dobles: SW - SM ; SW - SC ; SP - SM ; SP - SC Si el 4 ≤ IP ≤ 7 y se encuentra dentro del área sombrada de la carta de plasticidad lleva símbolo doble: GC - GM ; SC - SM Si el 4 ≤ IP ≤ 7 y se encuentra dentro del área sombrada de la carta de plasticidad lleva símbolo doble: CL - ML

Secado por horno de convección, presión de gas carburo astm D4944, secado directo con estufa, combustión con alcohol, microondas ASTM D4643 MMJ consiste en determinar emin o densidad máxima consiste en aplicar golpes con un martillo sobre el lado de un molde de compactación, se debe colocar el suelo en 10 capas, después de colocar cada capa dentro del molde se golpea 100 veces, se recomienda hacer 20 series de 5 golpes con un martillo de madera, los golpes se deben aplicar en diferentes posiciones del molde haciendo rotar 90° la velocidad de aplicación de los golpes es de 5hz o 0.2 seg a una distancia de 5 cm. MPM Este método consiste en dejar caer el suelo desde cierta altura 50 cm arenas 75 cm gravas, dentro de un molde pasando a través de un conjunto de mallas difusoras (una del # 4 la primera y 5 del # 10 orientadas 45° una con respecto a la anterior, a una velocidad controlada por el tamaño de la abertura de salida de un molde, la idea es depositar el suelo en forma uniforme hasta llenar el molde, factores que afectan (ID) intensidad de deposición es igual al peso del suelo por unidad de área y tiempo, a menor diámetro mayor densificación, la relación relativa de los difusores(RRD) relación entre la abertura de la maya dividida entre el D50 y Dmax L/D50 entre 4.4 y 17.5 L/Dmax entre 1.8 y 7.8. Paper LL determinado por percusión copa de Casagrande o cono de penetración, LL es una medida cualitativa de la compresibilidad del suelo y de la resistencia al corte, secado de suelos convección y microondas, en el cono el LL es igual al W% correspondiente cuando el cono penetra 10 mm y 20 mm para el inglés y para Casagrande el correspondiente a 25 golpes en la curva de fluidez, errores del operador o del método. Paper hidrómetro estudia la exactitud de la ley de Stokes (flujo laminar formas esféricas y no hay interferencia entre partículas en la sedimentación) para partículas no esféricas y considera formas de disco E1 se hizo el análisis comparativo de no esfericidad de Stokes con granulometría, difracción laser y microscopia electrónica de barrido. Paper Hazen Konezy Carman, cálculo de la permeabilidad a partir del diámetro efectivo D10 y Konezy Carman de la relación de vacíos, distribución granulométrica y forma de las partículas, viscosidad, coeficiente Konezy Carman igual a 5, diámetro efectivo, factor de forma esférico 6, 6.1 redo, 6.4 desgas, 7.4 afilada y 7.7 angular y lound 6.6, 7.5 y 8.4 para redondeado medio angular y angular respectivamente, limitaciones no aplica para arcillas debido a que se asume q no hay reacción química entre el suelo y el agua, la parte gruesa solo aplica en condiciones de Darcy y la formula de Konezy te da la permeabilidad vertical. Anisotropía

Tipo de suelo Gravel (grava) Sand (arena) Silt, inorganic (limo inorgánico) Clay, organic (Arcilla orgánica) Clay, Inorganic (Arcilla inorgánica)

Gravedad Especifica(Gs)

Tipo de suelo Grava media a gruesa

Permeabilidad k cm/s Mayor que 10 -1

2.65 - 2.68 2.65 - 2.68 2.62 - 2.68 2.58 - 2.65 2.68 - 2.75

Arena gruesa a fina Arena fina, arena limosa Limo, limo arcilloso, arcilla limosa

10-1 a 10-3 10-3 a 10-5 10-4 a 10-6

Arcillas

10-7 o menor