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UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA FACULTAD DE INGENIERIA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA CIVIL

UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA CIVIL

CURSO

:

MECÁNICA DE SUELOS I

DOCENTE

:

ING. ALFONSO OSWALDO FLORES MELLO

INTEGRANTES :

ALMONTE AGUILAR Katherine Lisbeth CAHUANA ALAVE, Javier Pedro CUAYLA VIZCARRA Karen Virginia LIMACHE CÁRDENAS, Edson Enrique NINAJA MAMANI Rigoberto Ronny Fermín

GRUPO

:

“C”

TACNA – PÉRU 2018

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TABLA DE CONTENIDO

1.

INTRODUCCION ............................................................................................................ 3

2. 3. 4. 5. 6. 7.

OBJETIVOS ......................................................................................................................... 3 MEMORIA DESCRIPTIVA ................................................................................................... 3 DESCRIPCION PRELIMINAR ....................................................................................................5 ENSAYO DE DENSIDAD IN SITU .......................................................................................... 15 ENSAYO DE CONTENIDO DE HUMEDAD ........................................................................... 23 ENSAYO DE LIMITES DE ATTERBERG ................................................................................. 30 ENSAYO DE GRANULOMETRIA ........................................................................................... 36 ENSAYO DE COMPACTACION ............................................................................................. 43 ENSAYO DE PESO ESPECIFICO ........................................................................................... 55 APLICACIÓN DE DATOS ....................................................................................................... 62

8. 9. 10. 11.

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1. INTRODUCCION Los trabajos de hoy en día requieren cada vez mayor eficiencia y eficacia al momento de construir cualquier tipo de edificación, por ello al momento de realizar pruebas de los suelos por estratos se tienen que utilizar métodos conocidos y de parámetros aceptados por la comunidad profesional de esta especialidad. Es por ello la importancia de conocer y saber aplicar técnicas de obtención de muestras por cada estrato para así poder acercarnos a datos que sean lo más exacto posible y conocer las propiedades del suelo. Por todas estas consideraciones, el trabajo fue realizado utilizando técnicas de obtención de muestras, las cuales para poder emplearlas se tomaron lecturas para así poder determinar y sustentar los resultados obtenidos de cualquier estrato. Estas lecturas se tomaron de manera IN SITU y también en el laboratorio de Mecánica de Suelos de la UPT. El comportamiento de los suelos es variable de acuerdo con las características de sus estratos, es por ello que en la actualidad es de vital importancia realizar los estudios de suelos, para determinar el tipo de cimentación a optar en la edificación. Es por ello que se realizaron dos (02) calicatas, Estas con profundidad de 2.15 m, cuyas características y propiedades están determinadas por diversos ensayos y detalladas en el presente informe. 2. OBJETIVOS 2.1.OBJETIVO GENERALES:  Determinar las propiedades físicas del suelo; de la zona específica donde se encuentra ubicada la calicata. 2.2.OBJETIVOS ESPECÍFICOS:  Conocer la estratificación del suelo.  Adquirir nuevos conocimientos y principios de la mecánica de suelos.  Analizar e interpretar los resultados obtenidos de los ensayos realizados en el laboratorio.

3. MEMORIA DESCRIPTIVA La presente Memoria Descriptiva señala el estudio de suelos realizado en el Distrito de Pocollay. Donde se realizará la ejecución de dos calicatas de 1.10 x 1.10 x 2.00 mts. en la propiedad Sr. Alfonso Flores Mello.

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3.1.UBICACION La ciudad de Tacna, está situado a 562 m.s.n.m. y ubicada entre las coordenadas Geográficas: latitud 17º00’52”S, longitud 70º15’13”O. Pasaje Uchusuma con coordenadas UTM: 19 K ESTE: NORTE:

372162.58 8009509.33

Distrito:

Pocollay

Provincia:

Tacna

Departamento:

Tacna

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4. DESCRIPCION PRELIMINAR 4.1.PROSPECCION DE CAMPO Con la finalidad de cumplir los objetivos del Curso de Mecánica de Suelos I, se realizó la excavación de dos calicatas en el Distrito de Pocollay, con las siguientes dimensiones: CALICATA Nº 1 LADO: 1.15m. x 1.15 m. ALTO: 2.00 m. CALICATA Nº 2 LADO: 1.15m. x 1.15 m. ALTO: 2.00 m. 4.2.DESCRIPCION Y CONSIDERACIONES DURANTE LA EXCAVACION La preparación del terreno se realizó el domingo 27 de Mayo, continuando con la señalización de seguridad y los implementos de seguridad requeridos, se prosigue a la excavación de la primera calicata. Los días Domingo 03, Miércoles 06 y sábado 09 del mes de Junio es que se prosiguió con la excavación, toma de muestras y el ensayo de densidad in situ, logrando con satisfacción los objetivos planteados. Se observa que el primer estrato es relleno, con una medida aproximada de 55 cm, el segundo estrato es de material limoso con una medida aproximada de 35 cm. Y el tercer estrato es un material gravoso con voladuras. Se tomaron medidas de seguridad al momento de retirarnos, como las cintas de seguridad debido a la profundidad de la calicata, se dejó el aviso de calicata en excavación, de esa manera se cumple con los requisitos de seguridad en el trabajo.

4.3.HERRAMIENTAS Y MATERIALES UTILIZADOS

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HERRAMIENTAS CANTIDAD

DESCRIPCIÓN Pala:

02

Es una herramienta de mano utilizada para excavar o mover materiales con cohesión relativamente pequeña.

Pico:

01

Herramienta formada por una barra de hierro o acero, con un mango de madera, Es utilizada para cavar en terrenos duros y remover piedras.

Barreta: 01

Barra de hierro cilíndrico o prismático, de uno a dos metros de largo, terminada por un extremo en punta y por el otro en una especie de paleta.

Cinta métrica: 01

Utilizada para la medición del terreno, estratos y otros. Balde de 20 lt

01

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Se utilizara para sacar el material del fondo de la calicata.

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IMPLEMENTOS DE SEGURIDAD CANTIDAD

DESCRIPCIÓN

Pares de guantes: 05 Deben ajustar cómodamente y ser los correctos para el trabajo.

Zapatos de seguridad: 05

Para prevenir el daño ocasionado por cualquier objeto punzocortante en la planta del pie.

Cascos: 05

Para prevenir daños ocacionados por caidas De rocas a nuestras cabezas o alguna caída dentro de la calicata.

01

Rollo de cinta de seguridad: Para la protección del personal que vaya a circular por los alrededores de las calicatas excavadas.

Botiquín: 01

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Elemento destinado a contener los medicamentos y utensilios indispensables para brindar los primeros auxilios o para tratar dolencias comunes.

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OTROS

CANTIDAD

DESCRIPCIÓN

Sacos de 50kg: 04

Se utilizará para la toma de muestras.

4.4.CARACTERISTICAS DE LA CALICATA

PROF. EN METROS 0 -0.1 -0.2 -0.3 -0.4 -0.5 -0.6 -0.7 -0.8 -0.9 -1 -1.1 -1.2 -1.3 -1.4 -1.5 -1.6 -1.7 -1.8 -1.9 -2

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CLASIFICACIÓN IMAGEN

CALICATA 01 DESCRIPCIÓN DEL MATERIAL

Material de relleno (capa de 0,49 m) con presencia de ciertos desperdicios de construcción como bloquetas y plásticos en 25%, de compacidad suelta y de color marrón claro.

Arena limosa, de color marrón claro. El estrato presentaba arenas con una poca porción de piedra, además de gránulos de tierra de compacidad muy dura y de color marrón claro.

Estrato en su mayoría presenta grava y arena mal graduada, con bolonerias de 3"a 9" en 15%, poca presencia de humedad, de coloración gris.

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PROF. EN METROS 0 -0.1 -0.2 -0.3 -0.4 -0.5 -0.6 -0.7 -0.8 -0.9 -1 -1.1 -1.2 -1.3 -1.4 -1.5 -1.6 -1.7 -1.8 -1.9 -2

CLASIFICACIÓN IMAGEN

CALICATA 02 DESCRIPCIÓN DEL MATERIAL

Material de relleno (capa de 0,59 m) con presencia de ciertos desperdicios de construcción como bloquetas y plásticos en 25%, de compacidad suelta y de color marrón claro.

Arena limosa, de color marrón claro. El estrato presentaba arenas con una poca porción de piedra, además de gránulos de tierra de compacidad muy dura y de color marrón claro.

Estrato en su mayoría presenta grava y arena mal graduada, con bolonerias de 3"a 11" en 20%, poca presencia de humedad, de coloración gris.

4.5.CONCLUSIONES  Ambas calicatas presentan 3 estratos distintos, una de ellas es un estrado de relleno y material orgánico aproximadamente de 55 cm.  La compacidad del suelo para nuestro primer estrato fue fácil de excavar pero mientras fuimos aumentando la medida de profundización se fue complicando por la cantidad de voladura q se encontró en el tercer estrato.  El segundo estrato es de material limoso, es una capa de aproximadamente 35 cm de altura. Fue complicada su excavación debido a que se encontraba muy compactada.  El tercer estrato está constituido de grava, arena y limos, se encontró un 20 % de boloneria lo que impidió que se realizara con rapidez el trabajo de excavación.  Las calicatas estudiadas no presentaron nivel freático hasta la altura que se excavo que fueron los 2.00 mt de altura.  Se realizó con éxito las dos excavaciones solicitadas por el docente del curso de Mecánica de Suelos I.

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4.6.RECOMENDACIONES  Realizar las excavaciones de las calicatas cumpliendo las normas de seguridad.  Hacer la calicata con gradas necesarias para llegar al fondo de la calicata con medidas apropiadas para un buen desplazamiento de la persona que evaluará.  Para realizar un buen estudio del terreno a evaluar hay que considerar inconvenientes exógenos que puedan afectar su estudio, como el clima, seres vivos que puedan afectar el estudio.  Recopilar información sobre las características geológicas y climatológicas de la zona de excavación y no olvidar portar una libreta de campo o un cuaderno de apuntes.  Ubicar lugares seguros, para la excavación de calicatas para evitar accidentes y poder realizar un mejor trabajo. 4.7.PANEL FOTOGRAFICO

CALICATA Nº 01

Herramientas utilizadas para la excavación de la calicata.

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Lugar de excavación de medidas de 1.15 m. x 1.15 m.

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Uso de implementos de seguridad en la excavación.

Uso de las herramientas para la excavación del terreno.

Uso de implementos de seguridad en la excavación.

Primer estrato de relleno orgánico, raíces de los árboles. Con una medida de 49 cm.

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Segundo estrato compuesto de limos o tierra de chacra con 35 cm.

Tercer estrato conformada por arena, grava y boloneria.

CALICATA Nº 02

Herramientas utilizadas para la excavación de la calicata. MECANICA DE SUELOS I

Lugar de excavación de medidas de 1.15 m. x 1.15 m.

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Uso de las herramientas para la excavación del terreno.

Complejidad al momento de excavar debido al cambio de estrato. MECANICA DE SUELOS I

Uso de implementos de seguridad en la excavación.

Primer estrato de relleno organico, desecho de bloquetas de 59 cm

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Segundo estrato compuesto de limos o tierra de chacra con 35 cm.

Se encontró un 20% de boloneria en el tercer estrato. MECANICA DE SUELOS I

Tercer estrato conformado por arena, grava y boloneria.

Toma de muestras en los sacos.

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5. DETERMINACION DE LA DENSIDADIN SITU 5.1.OBJETIVO Determinar mediante el ensayo de Densidad In situ la densidad húmeda de cada estrato encontrados en ambas calicatas. 5.2.EQUIPO  Cono para el cálculo de densidad  Base porta cono  Arena normalizada  Balanza mecánica 15 Kg. como mínimo  Envase (recipiente con tapa)  Accesorios (picota, cincel, combo, brocha, cucharon etc.)  Bolsas plásticas  Envase Milimetrado  Agua  Cincel  Tamices # 10 y # 20

5.3.PROCEDIMIENTO  Se debe pesar el cono con la arena antes de cada ensayo de densidad.  Limpiar la superficie de ensayo y nivelarlo después colocar la base metálica en una posición horizontal y firme.  Excavar dentro de la placa a una profundidad de 10cm a 15cm, cuidando de no perder el material húmedo.

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 Extraer la muestra con cuidado sin perderla y colocarlo de preferencia en una bolsa hermética para que contenga su humedad para luego proceder al pesado de la misma.  Luego colocar el cono de densidad en la base metálica y abrir la válvula, hasta que la arena deje de caer.  Se determina el peso del aparato más la arena remanente y se calcula el peso de la arena que llena el embudo.  El volumen del orificio se calculara dividiendo la cantidad de arena en el orificio por su densidad aparente  Se recupera la arena mediante el tamizado. 5.4.CALCULOS  DENSIDAD DE LA MASA:

Dm 

Dm

: Densidad de la masa.

Wm

: Peso de la masa.

Vm

: Volumen de la masa.

Wm Vm

 PESO DE LA ARENA EN EL HOYO:

wah  w( a  f )  w( aqqf )  wae

w ah

: Peso de la arena en el hoyo.

w( a  f )

:

w (aqqf )

: Peso de la arena que queda en el frasco.

wae

: Peso de la arena en el embudo.

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Peso de la arena+ frasco

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 VOLUMEN DEL HOYO:

Vh 

wah Da

Vh

: Volumen del hoyo.

wah

: Peso de la arena en el hoyo

Da

: Densidad de la arena.

 DENSIDAD HUMEDA:

Dh 

wmhn vh

Dh

: Volumen del hoyo.

wmhn

: Peso de la muestra neta

vh

: Densidad de la arena.

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OBRA UBICACIÓN FECHA SUPERVISIÓN ENSAYO MUESTRA

: Estudio de Suelos : Distrito de Pocollay, Provincia y Departamento de Tacna : Julio de 2018 : Ing. Alfonso Flores Mello : Densidad In situ : Calicata C-01 – Calicata C-02

NORMA ASTM D – 1556 ESTRATO Nº 02

ENSAYO DE DENSIDAD IN SITU Progresiva Profundidad cm. Lado Peso de la muestra Humeda + Lata gr. Peso de la lata gr. Peso de la muestra humeda neta gr. Peso de la Arena + frasco gr. Peso de la Arena q' queda en frasco gr. Peso de la Arena en el embudo gr. Peso de la Arena en el hoyo gr. Densidad de la Arena gr/cc. Volumen del hoyo cc. Densidad in situ gr/cc.

C-1

C-2

53.0 Eje 5,526.0 0.762 5,525.2 7,726.0 2,170.0 1,934.0 3,622.0 1.42 2,550.7 2.2

70.0 4,784.0 0.766 4,783.2 7,748.0 2,512.0 1,934.0 3,302.0 1.42 2,325.4 2.1

5.5.CONCLUSIONES MECANICA DE SUELOS I

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Según los datos obtenidos en campo: CALICATA Nº 01 Estrato Nº 2, Después de haber realizado el ensayo se obtuvo una densidad de 2.2 gr/cc, con compacidad medianamente suelto. CALICATA Nº 01 Estrato Nº 2, Después de haber realizado el ensayo se obtuvo una densidad de 2.1 gr/cc, con compacidad medianamente suelto. 5.6.RECOMENDACIONES  Antes de empezar el ensayo de Densidad In situ, se debe normalizar o calibrar la arena puesto que al trabajar dicho ensayo; podría variar los resultados.  Al verter el cono de densidad, dejar caer la arena por peso propio, evitar que intervengan fuerzas externas de preferencia guiarse del sonido, si el cono ya no emite el sonido damos por concluido y cerramos la válvula.  Evitar la mezcla de la arena normalizada con el estrato al momento de retirar la arena en el hoyo si en caso ocurriera esto tamizar la arena para normalizarla.  Para obtener un resultado representativo de la densidad in situ, realizar el ensayo de preferencia en la segunda grada de la calicata.  No olvidarse de cumplir con todos los requisitos presentados en la cartilla de seguridad y las herramientas a usar. 5.7.PANEL FOTOGRAFICO

Balanza a utilizar en laboratorio y campo

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Peso del cono con arena

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Procedimiento de peso de la tara para hallar la densidad de la arena.

Pesando la arena calibrada para hallar la densidad de la misma.

Instrumentos del ensayo en campo, se procede a limpiar la zona.

Se procede a aplanar la zona del ensayo, para la excavación sea uniforme.

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Se escaba el hoyo sobre el estrato y se procede a hallar el volumen

Se coloca el cono sobre el hoyo y se procede a abrir la compuerta de salida

Se retira el cono de arena y se procede a sacar la arena del hoyo para ser pesada.

Se procede a tamizar la arena sacada del hoyo y se la devuelve al cono.

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6. ENSAYO DE CONTENIDO DE HUMEDAD 6.1.OBJETIVO  Este ensayo describe el procedimiento para determinar en laboratorio por medio de ensayos, el contenido de humedad expresado en porcentajes (%), de las muestras obtenidas en cada estrato de las calicatas por medio del secado.  Evaluar las propiedades del suelo en base al contenido de humedad. 6.2.EQUIPO  HORNO DE SECADO: Termostáticamente controlado, de preferencia uno del tipo tiro forzado, capaz de contener una temperatura de 110º C.  RECIPIENTES: Fabricados de material resistente a la corrosión y al cambio de peso cuando está sometido a enfriamiento o calentamiento continuo.  BALANZA: De capacidad conveniente y con las siguientes aproximaciones: 0.01 gr. para muestras más o menos de 200 gr. y 0.1 gr. para muestras de más de 200 gr.  OTROS UTENSILIOS: Se requiere el uso de guantes, tenazas o un sujetador apropiado para mover y manipular los recipientes calientes después que se haya secado. 6.3.PROCEDIMIENTO  La toma de muestra se ha hecho con mucho cuidado para que no sean alteradas para ello se utilizó bolsas plásticas para la conservación de las propiedades, y no se pierda su humedad natural.  En cuanto a las muestras de campo obtenidas se observa que es un material compuesto de gravas y arena, se ha extraído una cantidad apreciable del estrato para el respectivo ensayo de humedad.  La determinación del contenido de humedad sea realiza tan pronto como sea posible después del muestreo, ya que se puede alterar la muestra en el campo, producto de los diferentes factores climáticos.  La determinación del contenido de humedad se efectuará tan pronto como sea posible después del muestreo.  Pesar una tara limpia, numerada y seca. Registrar este valor.  Colocar la muestra de ensayo en el recipiente previamente pesado, y luego pesar. Registrar este valor.  Colocar la muestra húmeda en el horno a una temperatura de 105° a 110° C en un tiempo de 15 a 16 horas.  Retirar el recipiente del horno, enfriar hasta temperatura ambiente.  Pesar el recipiente más la muestra seca. Registrar este valor. MECANICA DE SUELOS I

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6.4.CALCULOS La humedad de un suelo es la relación expresada en porcentaje entre el peso del agua existente en una determinada masa de suelo y el peso de las partículas sólidas. El método tradicional de determinación de la humedad del suelo en laboratorio, es por medio del secado a horno. Calcular el contenido de humedad con la siguiente fórmula:

W (%) 

Ww  100 Ws

Donde: W% = Contenido de humedad en % Ww = Peso del agua Ws = Peso de la muestra seca

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OBRA UBICACIÓN FECHA SUPERVISIÓN ENSAYO MUESTRA

: Estudio de Suelos : Distrito de Pocollay, Provincia y Departamento de Tacna : Julio de 2018 : Ing. Alfonso Flores Mello : Contenido de Humedad : Calicata C-01 – Calicata C-02

ASTM D-2216 Calicata Nº 01 – Estrato Nº 02 (0.49 mts. de profundidad) MUESTRA Nº Recipiente Nº Peso tara Peso tara + Muestra húmeda Peso tara + Muestra seca Peso del agua Peso de la muestra seca neta % Humedad Promedio

gr. gr. gr. gr. gr. % %

1 1 88.40 388.40 380.00 8.40 291.60 2.88

2 2 73.50 373.50 365.20 8.30 291.70 2.85 2.87

Calicata Nº 01 – Estrato Nº 03 (0.89 mts. de profundidad) MUESTRA Nº Recipiente Nº Peso tara Peso tara + Muestra húmeda Peso tara + Muestra seca Peso del agua Peso de la muestra seca neta % Humedad Promedio

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gr. gr. gr. gr. gr. % %

3 3 71.50 701.50 694.40 7.10 622.90 1.14

4 4 70.70 703.90 697.00 6.90 626.30 1.10 1.12 26 | 67

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Calicata Nº 02 – Estrato Nº 02 (0.30 mts. de profundidad) MUESTRA Nº Recipiente Nº Peso tara Peso tara + Muestra húmeda Peso tara + Muestra seca Peso del agua Peso de la muestra seca neta % Humedad Promedio

gr. gr. gr. gr. gr. % %

5 5 75.40 375.30 366.40 8.90 291.00 3.06

6 6 74.90 374.90 366.40 8.50 291.50 2.92 2.99

Calicata Nº 02 – Estrato Nº 03 (0.80 mts. de profundidad) MUESTRA Nº Recipiente Nº Peso tara Peso tara + Muestra húmeda Peso tara + Muestra seca Peso del agua Peso de la muestra seca neta % Humedad Promedio

gr. gr. gr. gr. gr. % %

7 7 98.30 899.60 892.40 7.20 794.10 0.91

8 8 99.80 900.70 893.60 7.10 793.80 0.89 0.90

6.5.CONCLUSIONES El resultado del porcentaje promedio de humedad que obtuvimos en:  Calicata Nº 01 – estrato Nº 02 : 2.87 %  Calicata Nº 01 – estrato Nº 03 : 1.12 %  Calicata Nº 02 – estrato Nº 02 : 2.99 %  Calicata Nº 02 – estrato Nº 03 : 0.90 % 6.6.RECOMENDACIONES  Para el desarrollo adecuado del ensayo del contenido de humedad debe presentarse dos procesos para que de este modo el grado de error se vea reducido al mínimo.  Las muestras extraídas estarán depositadas y protegidas en bolsas especiales para que no pierdan su humedad.  El ensayo debe realizarse el mismo día de extracción de las muestras, para no alterar los resultados y tener mayor precisión de estos.  Si el ensayo no se realiza el mismo día de la extracción, las muestras deben de ser protegidas ante cualquier fenómeno físico o químico.

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 Se debe mantener las muestras de los estratos en el horno a 24 horas para obtener un resultado más exacto de la cantidad de agua que contenga cada muestra. 6.7.PANEL FOTOGRAFICO

Se procede a pesar las taras, para poder hacer la medición de las muestras

Se procede a pesar las taras, para poder hacer la medición de las muestras

Se procede a pesar las muestras para ser llevadas al horno, y ser retiradas después de 24 horas para así hallar el contenido de humedad. MECANICA DE SUELOS I

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Se procede a llevar las muestras al horno, se retiran después de las 24 horas para mayor precisión.

Se procede a pesar las muestras sacadas del horno, y de esa manera hacer los cálculos en gabinete.

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7. LIMITES DE ATTEMBERG Los límites de Atterberg o límites de consistencia están referidos a que los suelos, presentes en la naturaleza, pueden encontrarse en diferentes estados, dependiendo del contenido de agua que contenga esta. Así un suelo se puede encontrar en un estado sólido, semisólido, plástico, semilíquido y líquido. La arcilla por ejemplo al agregarle agua, pasa gradualmente del estado sólido al estado plástico y finalmente al estado líquido. El contenido de agua con que se produce el cambio de estado varía de un suelo a otro y en mecánica de suelos interesa fundamentalmente conocer el rango de humedades, para el cual el suelo presenta un comportamiento plástico, es decir, acepta deformaciones sin romperse (plasticidad), es decir, la propiedad que presenta los suelos hasta cierto límite sin romperse. El método usado para medir estos límites de humedad fue ideado por Atterberg a principios de siglo a través de dos ensayos que definen los límites del estado plástico. Los límites de Atterberg son propiedades índices de los suelos, con que se definen la plasticidad y se utilizan en la identificación y clasificación de un suelo.

LIMITES SÓLIDO

0W%

SEMI-SÓLIDO

PLASTICO

LIQUIDO

100 W %

Se nombrara solo tres límites importantes para el estudio del suelo que son los siguientes:  Límite de Contracción (LC): Se define como el cambio del estado sólido al estado semisólido o estado no plástico, definido con el contenido de agua con el que suelo ya no disminuye su volumen al seguir secándose, y cambia de tono oscuro a más claro.  Límite Plástico (LP): Se define como el cambio entre el estado no plástico y el estado plástico. Esta mínima cantidad de humedad con la cual el suelo pasa a la condición de plasticidad.  Límite Líquido (LL): Se define como el cambio de estado de estado plástico a estado líquido. El límite líquido está referido a la mayor cantidad de agua que pueda tener una muestra de suelo sin tener que pasar de estado plástico a estado líquido. Para determinar un cálculo adecuado se debe realizarse entre 3 a 4 contenidos de agua diferentes. El límite líquido es una medida a la resistencia al corte del suelo a una determinada cantidad de (%W). MECANICA DE SUELOS I

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7.1.OBJETIVO  Calcular los resultados de límite líquido y plástico y con ellos determinar sus funciones en el estudio de las propiedades del suelo.  Determinar el Índice de plasticidad existente en el área de estudio. 7.2.EQUIPO  Copa de Casagrande  Ranurador  Mortero de porcelana  Taras metálicas  Horno  Balanza electrónica

7.3.PROCEDIMIENTO 7.3.1. LÍMITE PLÁSTICO MATERIALES Y EQUIPO      

Cápsula Espátula Vidrio áspero de 30cmx30cm Horno Balanza Taras

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PROCEDIMIENTO  El secado previo del material en horno o estufa, o al aire puede cambiar el limite plástico de un suelo (generalmente disminuirlo), pero este cambio puede ser poco importante.  Se toman aproximadamente 20g de muestra que pase por la malla Nº 40. Se amasa con agua destilada hasta que pueda formarse con facilidad una esfera.  Se moldea la mitad de la muestra en forma de elipsoide. Se rola la muestra con la mano sobre una superficie lisa sea papel o vidrio formando cilindros.  Si antes de llegar a formar el cilindro con un diámetro de 3.2mm (1/8”) y con una longitud de 3”, no se ha desmoronado, se vuelve a hacer el proceso anterior, cuantas veces sea necesario, hasta que se desmorone aproximadamente con dicho diámetro (1/8”). 7.3.2. INDICE PLÁSTICO Se encuentra definido como la diferencia numérica entre el límite líquido y el límite plástico. El índice de plasticidad indica la cantidad de humedad al cual el suelo se encuentra en una condición plástica, relacionada con la cantidad de arcilla del suelo. Este resultado se encuentra expresado a través de la siguiente fórmula:

IP  LL  LP Donde: IP : Índice Plástico LL : Límite Líquido LP : Limite Plástico 7.4.CALCULOS LÍMITE LÍQUIDO Determinar el límite líquido para cada espécimen de acuerdo al número de golpes y contenido de humedad, usando una de las siguientes ecuaciones:

N 0.121 LL = Wn ( ) 25

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LL = KWn

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Dónde: N

=

Número de golpes que causan el cierre de la ranura para el contenido de humedad

Wn

=

Contenido de humedad del suelo, para N golpes.

K

=

Factor dado en la Tabla A 1.

El límite es el promedio de los valores de dos pruebas de límite líquido. Si la diferencia entre las dos pruebas es mayor de uno el ensayo debe ser repetido.

TABLA A-1 N (Numero de golpes)

K (Factor para límite líquido)

20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30

0,974 0,979 0,985 0,990 0,995 1,000 1,005 1,009 1,014 1,018 1,022

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OBRA UBICACIÓN FECHA SUPERVISIÓN MUESTRA

: Estudio de Suelos : Distrito de Pocollay, Provincia y Departamento de Tacna : Julio de 2018 : Ing. Alfonso Flores Mello : Calicata C-01 – Calicata C-02

CALICATA Nº 1 MUESTRA Nº Peso tara + Muestra húmeda Peso tara + Muestra seca Peso de la tara Peso del agua Peso de la muestra seca % Humedad Numero de golpes

MUESTRA Nº Peso tara + Muestra húmeda Peso tara + Muestra seca Peso de la tara Peso del agua Peso de la muestra seca % Humedad Numero de golpes

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gr. gr. gr. gr. gr. %

gr. gr. gr. gr. gr. %

1 126.50 121.40 41.20 5.10 80.20 6.36 9

5 150.70 145.80 53.30 4.90 92.50 5.30 10

2 127.10 121.80 40.70 5.30 81.10 6.54 7

6 151.40 146.20 51.40 5.20 94.80 5.49 7

3 127.90 122.50 41.30 5.40 81.20 6.65 5

7 153.10 147.4 51.10 5.70 96.30 5.92 4

4 128.40 122.80 41.90 5.60 80.90 6.92 4

8 153.40 147.5 52.90 5.90 94.60 6.24 3

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7.5.CONCLUSIONES  Se concluye que no existe limite líquido, limite plástico ni Índice plástico por ser un material limo arenoso.  En todas las muestras de la calicata se hizo lo posible para poder llegar al número de golpes requerido, pero los obtenidos varían considerablemente a lo establecido, para este caso usamos la fórmula establecida en el libro de Bowles. El número mínimo de golpes para ambas calicatas fueron 4 y el máximo fue 9  En nuestro ensayo no se pudo determinar en todos los estratos el límite plástico ya que nuestro suelo es arenoso y no presenta las propiedades de las arcillas.

7.6.RECOMENDACIONES  Se recomienda calibrar la Copa de Casagrande, antes de realizar el ensayo, puesto que por el uso tiende a descalibrarse.  Girar la manecilla de la Copa de Casagrande a razón de 2 golpes por segundo para un mejor resultado.  No realizar la mezcla muy aguada, porque se junta más rápido la ranura.  Al terminar cada muestra limpiar la Copa de Casagrande, para seguir realizando el ensayo.  Cuando se deslice la mezcla, se recomienda volver a realizar el ensayo.  Para evitar posibles variaciones en el momento del pesado de las muestras se deben hacer de manera rápida, por el simple hecho que las muestras pierden humedad al estar en contacto con el medio ambiente por evaporación.  Realizar el límite plástico en forma paralela al límite líquido para poder aprovechar las mismas muestras y tener resultados más efectivos.  Por último consideramos según datos recopilados que la variación de número de golpes para el uso de la cuchara Casagrande; debe ser entre 6 y 35 por disminuir los factores de error, ya que a partir de los 35 golpes la muestra se evapora excesivamente.  Tener mucho cuidado al realizar los ensayos de laboratorio, con la utilización de los instrumentos y de equipos por ser algunos frágiles.

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7.7.PANEL FOTOGRAFICO

Se procede tamizar por la malla Nº 4 y se lleva al horno para que la muestra este seca y de esa manera se procede a realizar el ensayo.

Se procede a pesar 300 gr de muestra y se humedece la muestra para empezar el ensayo.

No se pudo realizar el ensayo debido a que la muestra es de material arenoso, se toma la muestra y se la lleva al horno para sacar la cantidad de agua.

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8. GRANULOMETRIA 8.1.OBJETIVO  Determinar las proporciones relativas de las diferentes partículas que componen el suelo mediante el método del análisis granulométrico.  Determinar el coeficiente de uniformidad y el coeficiente de curvatura para cada uno de los estratos encontrados en las calicatas. 8.2.EQUIPO       

Tamices para finos: Nro. 200, 100, 50, 40, 30, 20, 16, 10, 08, 04. Tamices para gravas: Nro. 04, 1/4”, 3/8”, 1/2“, 3 /4”, 1”, 1.5”, 2” Horno. Recipientes. Balanza electrónica. Agua. Cocina eléctrica.

8.3.PROCEDIMIENTO  En primer lugar definimos la cantidad de material con la que se va a trabajar el cual será cuarteado.  Pesar la muestra cuarteada.  Luego esta muestra pesada se pasa por la malla Nro. 04, acá se divide la parte fina y la grava.  Se realiza el ensayo por la vía húmeda con la finalidad de descartar la mayor cantidad de limos presentes en las muestras a evaluar.  Ya sea para gravas o finos, se lava la muestra en agua y se trabajará con la malla No 200 para la eliminación de finos.  La muestra una vez lavada, procedemos a ponerla en el horno por un día para que seque a temperatura de 110º para su secado para luego pesar la muestra ya seca.  Luego procedemos a pasar las muestras por las mallas dependiendo del tipo de muestra, para gravas se usarán las mallas 2”, 1.5”, 1”, 3/4“, 1/2”, 3/8”, 1/4”, 04”, mientras que para la otra muestra fina se usarán 200”, 100”, 50”, 40”, 30”, 20”, 16”, 10” 08”, y 04”,poniendo las mallas en posición las de mayor abertura arriba y las de menor abertura abajo con su base al final, y luego se agitará durante unos 10 minutos para que la final se anote la cantidad de material contenido en cada malla.

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 Luego de haber terminado con las muestras en el laboratorio se procede a realizar los calculas de gabinete, para determinar las proporciones relativas de las diferentes partículas que componen el suelo mediante el analizas granulométrico.  En caso de que los finos que pasen por la malla 200 representen un porcentaje mayor al 12% de la muestra se deberá utilizar el ensayo de hidrómetro, en caso contrario se procederá a realizar el cálculo de uniformidad (Cu) y el coeficiente de curvatura.

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OBRA UBICACIÓN FECHA SUPERVISIÓN ENSAYO MUESTRA

: Estudio de Suelos : Distrito de Pocollay, Provincia y Departamento de Tacna : Julio de 2018 : Ing. Alfonso Flores Mello : Granulometria : Calicata C-01 – Calicata C-02

ANALISIS GRANULOMETRICO POR TAMIZADO PROYECTO : ESTUDIO DE SUELOS UBICACIÓN : DISTRITO POCOLLAY - PROVINCIA TACNA SOLICITANTE : UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA FECHA : 03 DE JUNIO DEL 2018 T A M IC E S A B E R T UR A

P ESO

mm 3" 76.200 2 1/2" 63.500 2" 50.600 1 1/2" 38.100 1" 25.400 3/4" 19.050 1/2" 12.700 3/8" 9.525 1/4" 6.350 No4 4.760 No8 2.380 No10 2.000 No16 1.190 No20 0.840 No30 0.590 No40 0.420 No 50 0.300 No60 0.250 No80 0.180 No100 0.150 No200 0.074 BASE TOTAL % PERDIDA

R E T E N ID O

A ST M

MECANICA DE SUELOS I

%R E T E N ID O %R E T E N ID O P A R C IA L A C UM ULA D O

% Q UE

E S P E C IF .

DESCRIPCION DE LA MUESTRA

P A SA

CALICATA Nº 01 3er ESTRATO 326.00 448.00 634.00 384.00 409.00 231.00 494.63 99.69 289.49 217.60 293.32 355.63 356.59

6.04 8.31 11.75 7.12 7.58 4.28 9.17 1.85 5.37 4.03 5.44 6.59 6.61

6.04 14.35 26.10 33.22 40.80 45.09 54.26 56.11 61.47 65.51 70.94 77.54 84.15

93.96 85.65 73.90 66.78 59.20 54.91 45.74 43.89 38.53 34.49 29.06 22.46 15.85

351.80 100.65 23.96 378.64 5394.00

6.52 1.87 0.44 7.02 100.00

90.67 92.54 92.98 100.00 0.00

9.33 7.46 7.02 0.00

Profundidad = 0.89 A 2.00 m. Límites de Consistencia : LL = N.P. LP = N.P IP = N.P D60 = 6.685 Cu: 35 D30 = 0.633 Cc: 0.3 D10 = 0.192 Clasificación S.U.C.S. (SP) Arena mal graduada (SM) Arena limosa A-1-a(0) Peso de la Muestra: 5394.00 OBSERVACIONES: La muestra corresponde al estrato Nº 03 de -0.89 a 2.00 m. de profundidad.

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T A M IC E S A B E R T UR A

P ESO

mm 3" 76.200 2 1/2" 63.500 2" 50.600 1 1/2" 38.100 1" 25.400 3/4" 19.050 1/2" 12.700 3/8" 9.525 1/4" 6.350 No4 4.760 No8 2.380 No10 2.000 No16 1.190 No20 0.840 No30 0.590 No40 0.420 No 50 0.300 No60 0.250 No80 0.180 No100 0.150 No200 0.074 BASE TOTAL % PERDIDA

R E T E N ID O

A ST M

MECANICA DE SUELOS I

%R E T E N ID O %R E T E N ID O P A R C IA L A C UM ULA D O

% Q UE

E S P E C IF .

DESCRIPCION DE LA MUESTRA

P A SA

CALICATA Nº 02 3er ESTRATO 0.00 1013.40 527.80 841.20 296.70 337.30 200.90 360.82 72.72 211.18 158.73 213.97 259.42 260.12

0.00 18.84 9.81 15.64 5.52 6.27 3.74 6.71 1.35 3.93 2.95 3.98 4.82 4.84

0.00 18.84 28.66 44.30 49.82 56.09 59.82 66.53 67.88 71.81 74.76 78.74 83.57 88.40

100.00 81.16 71.34 55.70 50.18 43.91 40.18 33.47 32.12 28.19 25.24 21.26 16.43 11.60

256.63 73.42 17.48 276.21 5378.00

4.77 1.37 0.33 5.14 100.00

93.17 94.54 94.86 100.00 16.00

6.83 5.46 5.14 0.00

Profundidad = 0.95 A 2.00 m. Límites de Consistencia : LL = N.P. LP = N.P IP = N.P D60 = 14.45 Cu: 56 D30 = 1.563 Cc: 0.7 D10 = 0.26 Clasificación S.U.C.S. (GP) Grava mal graduada (GM) Grava limosa Clasificación AASHTO A-1-a(0) Peso de la Muestra: 5378.00 OBSERVACIONES: La muestra corresponde al estrato Nº 03 de -0.95 a 2.00 m. de profundidad.

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8.4.CONCLUSIONES  Es necesario conocer D60, D30 y D10 para poder conocer los coeficientes de uniformidad y curvatura si es que se necesita.  En la muestra del estrato 3 que utilizamos para el ensayo de la calicata 01 obtuvimos la clasificaciones de nuestro suelo según S.U.C.S. (SP) Arena mal graduada Y (SM) Arena limosa y según AASHTO A-1-a(0)  En la muestra del estrato 3 que utilizamos para el ensayo de la calicata 02 obtuvimos la clasificaciones de nuestro suelo según S.U.C.S. (GP) Grava mal graduada Y (GM) Grava limosa y según AASHTO A-1-a(0) 8.5.RECOMENDACIONES  Tamizar de 10 a 15 minutos.  Cuando más del 12% pasa la malla Nº 200 es necesario hacer un análisis granulométrico utilizando el hidrómetro.  Para poder hacer el ensayo de granulometría de nuestra muestra representativa, ésta debe estar completamente seca.  El proceso de lavado de la muestra deberá ser realizado cuidadosamente de modo de no dañar el tamiz o producir perdida de la muestra. 8.6.PANEL FOTOGRAFICO

Cuarteo de la muestra para que las partículas del suelo se mezclen entre si y de esa manera poder obtener mejores resultados.

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Proceso de tamizado por todas las mallas, para ir pesando todos los retenidos en cadamalla.

Muestra del material retenido en cada malla desde el más grueso al más fino.

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9. COMPACTACION DE SUELOS 9.1.OBJETIVO Determinar la Densidad seca máxima y Humedad Óptima del suelo 9.2.EQUIPO  Molde Proctor Modificado (4”- 6”)  Balanza Electrónica de 0.1 gr. de precisión.  Balanza de mesa (30 kg. de capacidad).  Horno de secado.  Regla metálica.  un Pistón compactador de 10,00lbf (44.48N)  Brocha  Envases 9.3.PROCEDIMIENTO La compactación, es un proceso artificial por el cual se da la disminución de espacios vacíos por medios mecánicos, el cual a su vez mejora sus propiedades como son:  Aumenta la capacidad para soportar cargas: Los vacíos producen debilidad del suelo e incapacidad para soportar cargas pesadas, estando compactas todas las partículas, el suelo puede soportar cargas mayores.  Impide el hundimiento del suelo: Si la estructura se construye en el suelo sin afirmar o afirmado con desigualdad, el suelo se hunde dando lugar a asentamientos diferenciales. Donde el hundimiento es más profundo en un lado o en una esquina, por lo que se producen grietas o un derrumbe total.  Reduce el escurrimiento del agua: Un suelo compactado reduce la penetración de agua. El agua fluye y el drenaje puede entonces regularse.  Reduce el esponjamiento y la contracción del suelo: Si hay vacíos, el agua puede penetrar en el suelo y llenar estos vacíos. El resultado sería el esponjamiento del suelo durante la estación de lluvias y la contracción del mismo durante la estación seca.  Impide los daños de las heladas: El agua se expande y aumenta el volumen al congelarse. La compactación reduce estas cavidades de agua en el suelo. MECANICA DE SUELOS I

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La energía específica de compactación se obtiene aplicando la siguiente formula:

Ee 

N  n W  h V

Donde Ee

=

Energía especifica

N

=

Numero de golpes por capa

n

=

Numero de capas de suelo

W

=

Peso del pisón

H

=

Altura de caída libre del pisón

V

=

Volumen del suelo compactado.

Con este procedimiento de compactación, Proctor estudió la influencia que ejercía en el proceso el contenido inicial de agua de suelo. Observó que a contenidos de humedad crecientes, a partir de valores bajos, se obtenían más altos pesos específicos secos y, por lo tanto, mejores compactaciones de suelo, pero que esa tendencia no se mantenía indefinidamente, sino que al pasar la humedad de un cierto valor, los pesos específicos secos obtenidos disminuían, resultando peores compactaciones en la muestra. Es decir, que existe una humedad inicial denominada humedad optima, que produce el máximo peso específico Seco que puede lograrse con este procedimiento de compactación y, por consiguiente, la mejor compactación del suelo (ver figura.).

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Método A  Secar al aire la muestra de suelo y retirar de ella todo el material pasante a la malla Nº 4.  Determinamos y registramos los datos del molde Proctor teniendo colocada su placa de base.  Añadimos a la muestra del suelo; agua hasta obtener una mezcla ligeramente húmeda que aún se desmorone cuando se suelte después de ser apretada en la mano.  Dividimos la muestra en el número requerido de capas; que se colocaran en el cilindro, compactaremos cada capa con el número de golpes requerido (limos = 25 golpes, gravas= 56 golpes); dados con el correspondiente pistón.  Cuidadosamente quitamos la extensión del molde y enrasamos la parte superior del cilindro con la regla metálica.  Determinamos y registramos el peso del cilindro con la placa de base y el suelo compactado.  Retiramos la muestra del suelo del molde y procedemos a hallar su contenido de humedad.  Repetimos el procedimiento anterior mínimo cuatro veces para cada estrato; posteriormente obtener el contenido de humedad de las muestras.  Con los datos obtenidos realizamos una gráfica que tenga como abscisas los diferentes contenidos de humedad y como ordenadas los pesos específicos seco y de la masa. Método C Muestra de ensayo La masa mínima de la muestra de ensayo (fracción de ensayo) para el método C es cerca de 29kg de suelo seco.     

  

Tomar medidas y pesos respectivos del molde de compactación. Mesclado de la muestra para así obtener una sola muestra para realizar el ensayo. Determinar la cantidad de agua requerida para el ensayo. Mezclar la muestra con el agua suficiente para obtener una mezcla húmeda y uniforme sin grumos. Se procede a colocar la muestra mezclada en el molde de compactación en cinco capas diferentes, las cuales serán compactada por 56 golpes de un compactador de 10.00 lbf (44.48N). Enrasar la parte superior del molde con la regla metálica. Determinar y registrar el peso del molde con la muestra húmeda compactada. Retirar el suelo del molde y determinar el contenido de humedad de las muestras representativas de unos 100 gr.

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 Repetir el procedimiento anterior con un contenido de agua en suelo ligeramente mayor y así sucesivamente hasta que se hayan obtenido por lo menos cuatro puntos en la gráfica de compactación.  Dibujar los resultados obtenido en la grafica 9.4.CALCULOS  Peso del suelo húmedo compactado Peso del suelo + molde – peso de molde = peso de suelo húmedo compactado

 Peso del agua Peso del suelo húmedo +tara – peso del suelo seco +tara= peso del agua

 Peso del suelo seco Peso del suelo seco + tara – tara =peso del suelo seco

 Contenido de agua 𝐏𝐞𝐬𝐨 𝐝𝐞𝐥 𝐚𝐠𝐮𝐚 𝐩𝐞𝐬𝐨 𝐝𝐞𝐥 𝐬𝐮𝐞𝐥𝐨 𝐬𝐞𝐜𝐨

= contenido de agua

 Densidad del suelo húmedo peso del suelo humedo compactado = densidad del suelo humedo volumen del molde

 Densidad del suelo seco densidad del suelo humedo ∗ 100 = densidad del suelo seco contenido de humedad + 100

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OBRA UBICACIÓN FECHA SUPERVISIÓN ENSAYO MUESTRA

: Estudio deUNIVERSIDAD Suelos PRIVADA DE TACNA FACULTADProvincia DE INGENIERIA : Distrito de Pocollay, y Departamento de Tacna ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA CIVIL : Julio deLABORATORIO 2018 DE MECANICA DE SUELOS : Ing. Alfonso Flores Mello PROYECTO : ESTUDIO DE SUELOS : Compactación : DISTRITO POCOLLAY - PROVINCIA TACNA UBICACIÓN FECHA : junio del 2008 : Calicata C-01 – Calicata C-02 ENSAYO

: Proctor Modificado Método A NTP 339.137 ASTM D4253

CALICATA 01 - ESTRATO 02 DENSIDAD MAXIMA Dimensiones del Molde (cm.) (cm2)

Diametro (cm.) Altura (cm.) Area (cm2.) Volumen(cm3)

Peso del Molde (gr.) Peso de Molde + Muestra (gr.) Volumen del Molde (cm3.)

E- 01 4,397.00 5,701.00 993.15

10.16 12.25 81.07 993.15

E- 02 4,397.00 6,037.00 993.15

E- 03 4,397.00 6,183.00 993.15

E- 04 4,397.00 6,153.00 993.15

E- 05 4,397.00 5,871.00 993.15

1.65

1.80

1.77

1.48

1.39

1.49

1.43

1.20

DENSIDAD HUMEDA Densidad Maxima (gr/cm3,)

1.31 DENSIDAD SECA

Densidad Maxima (gr/cm3,)

1.14 % HUMEDAD

Peso de la Muestra Húmeda + Tara

427.30

383.40

389.50

409.50

446.20

Peso de la Muestra Seca + Tara

379.70

335.10

332.80

343.90

373.20

62.20

74.30

61.20

67.90

70.60

317.50 47.60 14.99

260.80 48.30 18.52

271.60 56.70 20.88

276.00 65.60 23.77

302.60 73.00 24.12

1.52 % HUMEDAD

21.50 0

Peso de la Tara Peso de la Muestra Peso del Agua % de Humedad DENSIDAD MAXIMA 1.52

CUADRO DE DENSIDAD SECA VS HUMEDAD

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UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA

ESTUDIO DE SUELOS FACULTAD DE :INGENIERIA PROYECTO ESCUELA PROFESIONAL INGENIERIA CIVIL UBICACIÓN :DE DISTRITO POCOLLAY - PROVINCIA TACNA FECHA ENSAYO

: junio del 2008 : Proctor Modificado Método A NTP 339.137 ASTM D4253

CALICATA 01 - ESTRATO 03 DENSIDAD MAXIMA Dimensiones del Molde (cm.) (cm2)

Diametro (cm.) Altura (cm.) Area (cm2.) Volumen(cm3)

15.20 11.60 181.46 2104.92

E- 01 6582.00 11097.00 2,104.92

E- 02 6582.00 11260.00 2,104.92

Peso del Molde (gr.) Peso de Molde + Muestra (gr.) Volumen del Molde (cm3.)

E- 03 6582.00 11434.00 2,104.92

E- 04 6582.00 11321.00 2,104.92

E- 05 6582.00 11177.00 2,104.92

2.31

2.25

2.18

DENSIDAD HUMEDA Densidad Maxima (gr/cm3,)

2.14

2.22 DENSIDAD SECA

Densidad Maxima (gr/cm3,)

2.05

2.09

2.11

2.00

1.92

% HUMEDAD Peso de la Muestra Húmeda + Tara

468.00

477.80

480.90

483.20

486.70

Peso de la Muestra Seca + Tara

454.68

459.60

455.58

449.23

448.53

Peso de la Tara

181.00

173.90

177.20

179.10

173.30

Peso de la Muestra Peso del Agua % de Humedad

273.68 13.32 4.867

285.70 18.20 6.370

278.38 25.32 9.095

270.13 33.97 12.575

275.23 38.17 13.868

DENSIDAD MAXIMA

2.115 2.115

% HUMEDAD

8.3 0

CUADRO DE DENSIDAD SECA VS HUMEDAD

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CALICATA 02 - ESTRATO 02 DENSIDAD MAXIMA Dimensiones del Molde (cm.)

Diametro (cm.) Altura (cm.) Area (cm2.) Volumen(cm3)

(cm2)

Peso del Molde (gr.) Peso de Molde + Muestra (gr.) Volumen del Molde (cm3.)

E- 01 4,397.00 5,714.00 993.15

10.16 12.25 81.07 993.15

E- 02 4,397.00 6,050.00 993.15

E- 03 4,397.00 6,196.00 993.15

E- 04 4,397.00 6,176.00 993.15

E- 05 4,397.00 5,884.00 993.15

1.66

1.81

1.79

1.50

1.41

1.51

1.44

1.18

DENSIDAD HUMEDA Densidad Maxima (gr/cm3,)

1.33 DENSIDAD SECA

Densidad Maxima (gr/cm3,)

1.16 % HUMEDAD

Peso de la Muestra Húmeda + Tara

440.30

396.40

402.50

422.50

459.20

Peso de la Muestra Seca + Tara

392.70

348.10

345.80

353.90

379.70

62.20

74.30

61.20

67.90

83.60

330.50 47.60 14.40

273.80 48.30 17.64

284.60 56.70 19.92

286.00 68.60 23.99

296.10 79.50 26.85

1.52 % HUMEDAD

21.00 0

Peso de la Tara Peso de la Muestra Peso del Agua % de Humedad DENSIDAD MAXIMA 1.52

CUADRO DE DENSIDAD SECA VS HUMEDAD

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FACULTAD DE INGENIERIA PROYECTO : ESTUDIO DE SUELOS ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA CIVIL

UBICACIÓN : DISTRITO POCOLLAY - PROVINCIA TACNA FECHA : junio del 2008 ENSAYO : Proctor Modificado Método A NTP 339.137 ASTM D4253 CALICATA 02 - ESTRATO 03 DENSIDAD MAXIMA Dimensiones del Molde (cm.) (cm2)

Peso del Molde (gr.) Peso de Molde + Muestra (gr.) Volumen del Molde (cm3.)

Diametro (cm.) Altura (cm.) Area (cm2.) Volumen(cm3)

15.20 11.60 181.46 2104.92

E- 01 6582.00 10997.00 2,104.92

E- 02 6582.00 11215.00 2,104.92

E- 03 6582.00 11344.00 2,104.92

E- 04 6582.00 11311.00 2,104.92

E- 05 6582.00 11257.00 2,104.92

2.26

2.25

2.22

DENSIDAD HUMEDA Densidad Maxima (gr/cm3,)

2.10

2.20

DENSIDAD SECA Densidad Maxima (gr/cm3,)

2.01

2.06

2.05

1.99

1.92

% HUMEDAD Peso de la Muestra Húmeda + Tara

508.00

489.80

492.90

495.20

498.70

Peso de la Muestra Seca + Tara

494.98

469.58

463.63

458.93

454.83

Peso de la Tara

184.00

176.90

180.20

182.10

176.30

Peso de la Muestra Peso del Agua % de Humedad

310.98 13.02 4.187

292.68 20.22 6.909

283.43 29.27 10.327

276.83 36.27 13.102

278.53 43.87 15.751

DENSIDAD MAXIMA

2.06 2.058

% HUMEDAD

8.5 0

CUADRO DE DENSIDAD SECA VS HUMEDAD

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9.5.CONCLUSIONES  En la muestra del estrato 2 que utilizamos para el ensayo de la calicata 01 obtuvimos una humedad óptima de 21.50% y densidad seca máxima de 1.52 gr/cc.  En la muestra del estrato 3 que utilizamos para el ensayo de la calicata 01 obtuvimos una humedad óptima de 8,30 % y densidad seca máxima de 2.12 gr/cc.  En la muestra del estrato 2 que utilizamos para el ensayo de la calicata 02 obtuvimos una humedad óptima de 21,00 % y densidad seca máxima de 1.52 gr/cc.  En la muestra del estrato 3 que utilizamos para el ensayo de la calicata 02 obtuvimos una humedad óptima de 8.5 % y densidad seca máxima de 2.06 gr/cc.  El porcentaje de humedad óptimo obtenido, nos indica la cantidad de agua que debemos utilizar para compactar dicho suelo.  Los datos obtenidos de la densidad seca máxima y el porcentaje de humedad óptima nos son útiles para realizar una buena y mejor compactación en el lugar donde se realiza el estudio de suelos. 9.6.RECOMENDACIONES  No reutilizar suelo que haya sido previamente compactado en el laboratorio. La reutilización de suelos previamente compactados dará lugar a un significativamente mayor peso unitario seco máximo.  Es recomendable llevar bien el control del agua que se incorporará a la muestra de suelo de ensayo, para esto se recomienda usar una probeta de aproximadamente 1000 cc.  Se recomienda estrictamente que la muestra empleada en laboratorio no sea alterada físicamente, como puede ser tamizando la muestra o desechando componentes del mismo terreno como pueden ser así piedras de gran dimensión y aconsejando así se realice un cuarteo.  Al momento de proceder con los golpes del pistón hacia el molde se debe tener en cuenta que estos deben ser moderados y correctamente distribuidos, para poder lograr un mejor acomodamiento de partículas y a su vez una mayor reducción de vacíos.  Hacer los ensayos necesarios para poder determinar los puntos suficientes para realizar la curva.  Limpiar adecuadamente la superficie del molde para que al momento de pesar dicho molde de un resultado sin con los sedimentos de tierra de ensayos anteriores.

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9.7.PANEL FOTOGRAFICO

En las siguientes imágenes podemos observar la separación de las partículas 30% o menos en masa de sus partículas retenidas en el tamiz de ¾ pulg (19.0mm)

En siguientes imágenes podemos observar el aumento de contenido de humedad de la muestra realizado para las 5 pruebas. (19.0mm)

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En siguientes imágenes podemos observar una muestra de suelo a un contenido de agua de moldeo seleccionado, es colocada en 5 capas dentro, cada capa compactada por 56 golpes de un compactador de 10.00 lbf (44.48N), soltado desde una altura de 18.00pulg

En las iguientes imágenes podemos observar que cuidadosamente quitamos la extensión del molde y enrasamos la parte superior del cilindro con la regla metálica.

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10. PESO ESPECIFICO 10.1. OBJETIVO  Este ensayo se realizó con la ayuda de la fiola, para obtener pesos específicos en promedio para cada estrato en la calicata.  Con el fin de obtener resultados reales conforme al ensayo realizado, para poder calcular la relación de vacíos, porosidad y el grado de saturación. 10.2. EQUIPO Ensayo para Finos: El material a trabajar fue el que paso por la malla 4, obtenidas de las muestras de cada estrato.       

Fiola de 500 ml. Balanza Electrónica de precisión de 0.1gr. Cocina Eléctrica Embudo Tamiz Nº 4 Recipientes Pizeta

10.3. PROCEDIMIENTO Ensayo para Finos:  Paso 1.- En un recipiente colocamos 250gr a 350gr aproximadamente de la muestra del estrato correspondiente y procedemos a dejar las muestras en el horno.  Paso 2.- A continuación adherimos el material correspondiente a la fiola con ayuda del embudo y procedemos a pesarla.  Paso 3.- Después se añade agua hasta que la muestra se sumerja.  Paso 4.- Luego se calienta la fiola (baño maría) en la cocina eléctrica y cada cierto tiempo retiramos la fiola (aproximadamente cada 2 minutos) y la agitamos (con la ayuda de una franela para no sufrir quemaduras) para sacar todo el aire existente aún en la muestra y que este pueda ser ocupado por el agua.  Paso 5.- Una vez realizado este proceso retiramos del todo la fiola y la enfriamos hasta el momento de ser palpable, para que seguidamente le agreguemos agua del mismo recipiente donde fue enfriada hasta la altura del menisco; luego de esto pesamos este nuevo resultado. MECANICA DE SUELOS I

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 Paso 6.- Posteriormente desechamos la muestra y lavamos la fiola para que finalmente le agreguemos agua nuevamente hasta el menisco y le pesemos de nuevo para así poder trabajar los cálculos por volumen desplazado. 10.4. CALCULOS Lugar de procedencia de las muestras:

Provincia de Tacna – distrito de Pocollay

FORMULA:

Para el desarrollo de los cálculos de peso específico se debe trabajar en base a la Donde : siguiente fórmula.

𝛾=

𝑊𝑆 𝑉𝑆

𝑊𝑆 =Peso de la muestra seca 𝑉𝑆 = Volumen de la muestra seca

Cálculos de peso específico Para realizar los cálculos de peso específico utilizaremos las siguientes fórmulas. Esta fórmula es para los agregados finos (Fiola): 𝛾𝑆 =

𝑊𝑀𝑈𝐸𝑆𝑇𝑅𝐴 𝑆𝐸𝐶𝐴

𝑊𝑀𝑈𝐸𝑆𝑇𝑅𝐴 𝑆𝐸𝐶𝐴 − (𝑊𝐹𝑂𝐼𝐿𝐴+𝑀𝑈𝐸𝑆𝑇𝑅𝐴+𝐴𝐺𝑈𝐴 − 𝑊𝐹𝐼𝑂𝐿𝐴+𝐴𝐺𝑈𝐴 ) 𝑉𝐷𝐸𝑆𝑃𝐿𝐴𝑍𝐴𝐷𝑂 = 𝑊𝑀𝑈𝐸𝑆𝑇𝑅𝐴 𝑆𝐸𝐶𝐴 − (𝑊𝐹𝐼𝑂𝐿𝐴+𝑀𝑈𝐸𝑆𝑇𝑅𝐴+𝐴𝐺𝑈𝐴 − 𝑊𝐹𝐼𝑂𝐴+𝐴𝐺𝑈𝐴 ) 𝛾𝑆 = Peso específico de la muestra. 𝑊𝑀𝑈𝐸𝑆𝑇𝑅𝐴 = Peso de la muestra. 𝑉𝐷𝐸𝑆𝑃𝐿𝐴𝑍𝐴𝐷𝑂 = Volumen desplazado.  Relación de vacios: Donde: 𝑉𝑉 = 𝑉𝑂𝐿𝑈𝑀𝐸𝑁 𝐷𝐸 𝑉𝐴𝐶𝐼𝑂𝑆 𝑉𝑉 = 𝑉𝑀 − 𝑉𝑆 𝑉𝑆 = 𝑉𝑂𝐿𝑈𝑀𝐸𝑁 𝐷𝐸 𝑆𝑂𝐿𝐼𝐷𝑂𝑆 PARA 𝑉𝑀 : 𝑊𝑚 𝐷𝐸𝑁𝑆𝐼𝐷𝐴𝐷 = 𝑉𝑀 𝑊𝑚 𝑉𝑀 = 𝐷 MECANICA DE SUELOS I

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 POROSIDAD: DONDE: 𝑉𝑉 = 𝑉𝑂𝐿𝑈𝑀𝐸𝑁 𝐷𝐸 𝑉𝐴𝐶𝐼𝑂𝑆 𝑉𝑉 = 𝑉𝑀 − 𝑉𝑆 𝑉𝑆 = 𝑉𝑂𝐿𝑈𝑀𝐸𝑁 𝐷𝐸 𝑆𝑂𝐿𝐼𝐷𝑂𝑆 𝑉𝑀 = 𝑉𝑂𝐿𝑈𝑀𝐸𝑁 𝐷𝐸 𝐿𝐴 𝑀𝑈𝐸𝑆𝑇𝑅𝐴  GRADO DE SATURACION: DONDE: 𝑉𝑉 = 𝑉𝑂𝐿𝑈𝑀𝐸𝑁 𝐷𝐸 𝑉𝐴𝐶𝐼𝑂𝑆 𝑉𝑉 = 𝑉𝑀 − 𝑉𝑆 𝑉𝑊 = 𝑉𝑂𝐿𝑈𝑀𝐸𝑁 𝐷𝐸 𝐴𝐺𝑈𝐴 𝑉𝑀 = 𝑉𝑂𝐿𝑈𝑀𝐸𝑁 𝐷𝐸 𝐿𝐴 𝑀𝑈𝐸𝑆𝑇𝑅𝐴 𝑊𝑊 = 𝑊𝑚 − 𝑊𝑆 𝑃𝑒𝐻20 = 1 𝑔𝑟⁄𝐶𝐶 𝑊𝑊 1= 𝑉𝑊 𝑉𝑊 = 𝑊𝑊

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OBRA UBICACIÓN FECHA SUPERVISIÓN ENSAYO MUESTRA

: Estudio de Suelos : Distrito de Pocollay, Provincia y Departamento de Tacna : Julio de 2018 : Ing. Alfonso Flores Mello : Peso especifico : Calicata C-01 – Calicata C-02

MUESTRA DEL ESTRATO DE C-1 C-1 MUESTRA Nº Peso del molde + muestra + agua Peso del molde + agua Peso de la muestra Volumen desplazado Peso específico PROMEDIO

MUESTRA DEL ESTRATO DE C-2 C-2 MUESTRA Nº Peso del molde + muestra + agua Peso del molde + agua Peso de la muestra Volumen desplazado Peso específico PROMEDIO

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gr. gr. gr. cc. gr/cc. gr/cc.

gr. gr. gr. cc. gr/cc. gr/cc.

1 848.2 659.7 300.0 111.5 2.691

2 847.6 658.1 300.0 110.5 2.715

3 856.4 668.5 300.0 112.1 2.722 2.696

4 852.3 665.7 300.0 113.4 2.646

5 851.9 660.9 300.0 109.0 2.752

1 825.3 636.7 300.0 111.4 2.691

2 824.9 638.6 300.0 113.7 2.639

3 828.2 639.8 300.0 111.6 2.688

4 826.6 638.7 300.0 112.1 2.676

5 829.4 641.5 300.0 112.1 2.676

2.674

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10.5. CONCLUSIONES  Se concluye que el ensayo dentro del terreno, existen estratos diferentes finos y grava.  El resultado de peso específico siempre será mayor que el de densidad in situ.  Los resultados que se obtienen nos servirán para definir el cálculo de las dimensiones de las de las zapatas en una edificación y para saber la capacidad portante del suelo. 10.6. RECOMENDACIONES  Antes de realizar los ensayos de determinación de Peso Específico se debe identificar cual es el tipo de estrato que está presente, ya que existen diferentes métodos de determinación de dicho ensayo.  Es recomendable que para calcular el peso específico se debe utilizar más de un método para así comprobar la confiabilidad de los resultados obtenidos.  El peso seco de los sólidos finos debe determinarse antes de realizar el ensayo ya que el secado posterior tiende a formar brumos de los que es difícil desalojar el aire atrapado.  Los equipos a utilizar deben de estar calibradas para obtener datos confiables en el laboratorio.  Secar la muestra en el horno para mayor precisión en la eliminación del agua presente en los estratos a evaluar. 10.7. PANEL FOTOGRAFICO

Se pesa 300 gr de la muestra y se lo mete a la fiola con ayuda del embudo, se vierte agua en ella y se lleva a la cocina. MECANICA DE SUELOS I

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Imagen de la fiola con la muestra del suelo y en la otra imagen la muestra sumergida en agua.

Se procede a poner la fiola en una olla y se lo pone a baño maría, cada dos minutos se lo retira y se lo mueve para sacar los espacio vacío que existen en los poros, se dejara hasta el día siguiente porque la muestra y la fiola tienen que enfriar para proceder con los cálculos.

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OBRA UBICACIÓN FECHA SUPERVISIÓN MUESTRA

: Estudio de Suelos : Distrito de Pocollay, Provincia y Departamento de Tacna : Julio de 2018 : Ing. Alfonso Flores Mello : Calicata C-01 – Calicata C-02

APLICACION Datos Previos Descripción

Nomenclatura

Uni.

Peso de la Muestra

Wm

gr.

102.86

Peso del Sólido

Ws

gr.

100.00

Peso del Agua

Ww

gr.

2.86

contenido de humedad

W%

gr.

2.86

Peso Específico del Solido

gr/cc

2.70

Peso Específico de la Muestra

gr/cc

2.17

Descripción

Nomenclatura

E - 02

Uni.

Volumen de la Muestra

cc

Volumen de Sólidos

cc

Volumen de Agua

cc

MECANICA DE SUELOS I

E - 02

47.49

37.09

2.86

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Volumen de Vacíos

cc

Relación de Vacios

--

Porosidad

--

21.89%

Grado de Saturación

--

27.51%

Peso Específico Relativo del Sólido

--

10.40

0.28

2.70

Datos Previos Descripción

Nomenclatura

Uni.

E - 02

Peso de la Muestra

Wm

gr.

102.99

Peso del Sólido

Ws

gr.

100.00

Peso del Agua

Ww

gr.

2.99

contenido de humedad

W%

gr.

2.99

Peso Específico del Solido

gr/cc

2.67

Peso Específico de la Muestra

gr/cc

2.06

Descripción

Nomenclatura

Uni.

Volumen de la Muestra

cc

Volumen de Sólidos

cc

MECANICA DE SUELOS I

E - 02

50.07

37.40

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Volumen de Agua

cc

Volumen de Vacíos

cc

Relación de Vacios

--

Porosidad

--

25.31%

Grado de Saturación

--

23.60%

Peso Específico Relativo del Sólido

--

MECANICA DE SUELOS I

2.99

12.67

0.34

2.67

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