INFORME Nº2 MECANICA

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INDICE Introducción 2 Objetivo 2 Densidad in situ - Definición 3 - Método del cono de arena según NCh 1516 Of. 1979 3 - Equipo del cono de arena 4 - Procedimiento del cono de arena 5 - Cálculos 7 - Método con densímetro nuclear 8 - Procedimientos con densímetro nuclear 9 - Otros métodos para determinar densidad in situ 10 Densidad relativa (DR) - Definición 11 1

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INDICE

Introducción 2

Objetivo 2

Densidad in situ

- Definición 3

- Método del cono de arena según NCh 1516 Of. 1979 3

- Equipo del cono de arena 4

- Procedimiento del cono de arena 5

- Cálculos 7

- Método con densímetro nuclear 8

- Procedimientos con densímetro nuclear 9

- Otros métodos para determinar densidad in situ 10

Densidad relativa (DR)

- Definición 11

- Método mesa vibratoria según NCh 1726 of. 1980 12

- Esquema del equipo de la mesa vibratoria 12

- Procedimiento 13

- Determinación de la densidad máxima 14

- Cálculos densidad máxima 15

- Cálculos densidad relativa (DR) 16

- Método del pisón de Marshall 17

Limites de Atterberg

- Determinación del límite liquido según NCh. 1517/I Of.1979 20

- Determinación del limite plástico según NCh. 1517/II Of.1979 21

- Determinación del límite de contracción según NCh.

1517/III Of.1979 22

Conclusión 24

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Introducción

Desde tiempos remotos la mecánica de suelos ha sido un pilar fundamental en el

ámbito de la construcción, debido a que la gran mayoría de las edificaciones,

obras civiles, etc. Se sitúa suelos, los cuales muchas veces no son homogéneos o

no poseen características favorables para realizar un proyecto. Siendo algunos de

ellos más densos, húmedos, plásticos, etc., influyendo esto en las condiciones

para proyectar y calcular, y en los procedimientos que se deber seguir para

realizar un proyecto considerando todas las variables y así obtener los resultados

obtenidos.

En el presente informe se definen y explican, los procedimientos para realizar

ensayos de acuerdo a las normas chilenas vigentes con respecto a la mecánica de

suelos, en los que se determinan la densidad in situ y la densidad relativa.

Además de los procedimientos para comprender los limites de plasticidad, solides,

liquides entre los suelos, conocidos como los Limites de Atterberg.

Objetivo

El objetivo del siguiente informe es principalmente darnos a conocer la importancia

de conocer las características de los suelos con los cuales nos encontraremos en

nuestra vida profesional y a determinar la forma optima de trabajar con cada uno

de ellos.

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Densidad in situ

Determinar la densidad in situ permite obtener la densidad en terreno y así

verificar los resultados obtenidos en las labores de compactación en las que

existen especificaciones de humedad y densidad. Entre los métodos más usados

se encuentran el cono de arena, el balón de caucho y densímetros nucleares.

Los métodos del cono de arena y el balón de caucho son aplicables para suelos

con partículas cuyos tamaños no superan los 50 mm. Y utilizan los mismos

principios, o sea, obtener el peso del suelo húmedo (P hum) de una pequeña

perforación hecha sobre la superficie del terreno y generalmente del espesor de la

capa compactada. Obtenido el volumen del agujero de la muestra (Vol. ext.), la

densidad del suelo esta dada por la siguiente expresión:

γ h u m = P hum / Vol. ext. (Gr/cc)

Si se determina luego el contenido de humedad (w) del material extraído, la

densidad seca (γd):

γd = γhum / (1 + w) (gr/cc)

Método del cono de arena según Nch 1516 of. 1979

Es el método más utilizado por su sencillez y economía, representa una forma

indirecta de obtener el volumen del agujero utilizando para ello, una arena

estandarizada compuesta por partículas cuarzosas, sanas, no cementadas, de

granulometría redondeada y comprendida entre las malla N° 10 ASTM (2,0 mm.).Y

N° 35 ASTM (0.5 mm.).

- Equipo necesario para el método del cono de arena:

Aparato de cono de arena, compuesto por una válvula cilíndrica de 12,5 mm. De

abertura, con un extremo terminado en embudo y el otro ajustado a la boca de un

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recipiente de aproximadamente 4 lts. De capacidad. El aparato deberá llevar una

placa base, con un orificio central de igual diámetro del embudo.

Arena estandarizada, la cual deberá ser lavada y secada en horno hasta masa

constante. Generalmente se utiliza arena de Ottawa, que corresponde a un

material que pasa por la malla N° 20 ASTM (0.85 mm) y queda retenida en la

malla N° 30 (a, 60 mm.).

Dos balanzas, de capacidad superior a 10 Kg. y 1000 gr., con precisión 1 gr. Y de

0,01 gr. Respectivamente

Equipo de secado, podrá ser un hornillo o estufa en terreno.

Molde con patrón de compactación, de 4” de diámetro y de 944 cc. De

capacidad.

Equipo de Densidad

Equipo de Densidad In Situ

Fuente: Valle Rodas R., 1982

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Procedimiento

Determinación de la densidad aparente suelta de la arena estandarizada. Se

pesa el molde de compactación (P1) con su base ajustada y se verifica su

volumen (V1). Luego se coloca dicho molde sobre una superficie plana, firme y

horizontal, montando en el la placa base y el aparato de densidad, procurando que

la operación sea similar a la que se desarrollara en terreno, luego se abre la

válvula dejando escurrir la arena hasta llenar el molde, se cierra la válvula, se

retiran el aparato de densidad y la placa base y se procede a enrasar

cuidadosamente el molde, sin producir vibración, registrando el peso del molde

mas el de la arena que contiene. Esta operación se repetirá hasta obtener por lo

menos, tres pesadas que no difieran entre si en mas de 1%.

Promediando los valores, se obtiene el peso del molde con arena (P2) y se

determina la densidad aparente suelta de la arena.

Determinación del peso de arena necesario para llenar el cono y el espacio

de la placa base. Se llena el aparato de densidad con arena registrando el peso

de ambos (P3).

Después se coloca la placa base sobre una superficie plana, montando allí el

aparato de densidad y dejando escurrir la arena, hasta notar que se detiene y se

cierra la válvula.

Finalmente se toma el peso del aparato de densidad mas la arena remanente

(P4), esta operación se repetirá para obtener un segundo valor, que se promediara

con el anterior y por diferencia de pesos se obtendrá la masa de la arena que llena

el cono y el espacio de la placa base (P5).

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Determinación del volumen del agujero. Sobre la superficie a ensayar se

excava un agujero; el volumen de suelo mas o menos a remover será el indicado

en la tabla 2.12 de la NCh 1516 la cual esta en función del tamaño máximo de las

partículas de suelo. Este material extraído deberá ser guardado dentro de un

recipiente hermético. Luego se pesa el aparato de densidad con el total de arena

(P8), el cual se pone sobre la placa base y se abre la válvula dejando escurrir la

arena hasta que se detenga, así se obtiene el peso del aparato de densidad mas

la arena remanente (P9).

Finalmente, se recupera la arena de ensayo (estandarizada) desde dentro del

agujero y se deja en un recipiente aparte de modo que se pueda reutilizar.

Determinación de la masa seca del material extraído. El material removido se

deposita en un recipiente (del cual se conoce su peso). Se pesa lo anterior y se

obtiene el peso de material y el recipiente (P7).

Luego se obtiene una muestra del material que mediante la tabla 2.12 de la NCh

1516 para determinar por secado o estufa en terreno el peso de la muestra seca y

al mismo tiempo su humedad (w).

Finalmente se toma otra muestra para comparar la humedad obtenida en terreno y

la obtenida en laboratorio.

Tabla 1

Tamaño máx. Nominal de las partículas del suelo (mm.)

Tamaño mín. de la perforación (cm³)

Tamaño min. De la muestra para determinar la humedad (grs)

50 2800 100025 2100 500

12,5 1400 2505 700 100

Tabla 2, NCh 1516 of. 79.

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Cálculos.

Calcular la densidad aparente (A) mediante la siguiente expresión:

A = (P2-P1)/V1 (gr/cc)

Donde:

- P1: peso del molde de compactación

- P2: peso del molde de compactación mas arena estandarizada

- V1: volumen molde de compactación

Calcular la masa de la arena para llenar el cono y el espacio de la placa base:

P5 = P3-P4 (gr.)

Donde:

- P3: peso aparato de densidad lleno de arena (gr.)

- P4: peso de aparato de densidad con arena remanente (gr.)

Calcular la humedad del material removido (w):

w = (mh-ms)/ms*100 (%)

Calcular el peso del material humedo extraído:

Mhext = (P7-P6)/ (w+100)*100 (%)

Donde:

- P6: peso del recipiente hermético

- P7: peso del recipiente hermético mas suelo humedo

Calcular el volumen (V) del material extraído:

V= (P8-P9-P5)/A (cc)

Donde:

- P5: peso de la arena para llenar el cono y el espacio de la placa base.

- P8: peso del aparato de densidad con arena.

- P9: peso del aparato de densidad con arena remanente.

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Método con densímetro nuclear.

La determinación de la densidad total o húmeda a través de este método se basa

en la interacción de los rayos gamma provenientes del aparato que posee una

fuente radioactiva, con los electrones de las orbitas exteriores de los átomos en

las paredes del agujero, la cual es captada por un detector gamma situado a corta

distancia de la fuente emisora, sobre, dentro o adyacente al material a medir.

Como el número de electrones presente por unidad de volumen de suelo es

proporcional a la densidad de este, es posible relacionar el número de rayos

gamma dispersos con el número de rayos detectados por unidad de tiempo, el

cual es inversamente proporcional a la densidad total del material.

Hay tres formas de hacer determinaciones, la retrodispercion, la transmisión

directa y el colchón de aire, cualquiera de las tres formas entregar resultados más

específicos y satisfactorios en espesores de entre 50 a 300 mm.

Estos métodos son útiles como técnicas rápidas no destructivas y cuando el suelo

bajo ensayo sea homogéneo.

Figura métodos de ensayo.

Fuente: manual de compactación CAT. 1990.

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Método de retrodisperción:

Equipo necesario, fuente gamma emisora de isotopos radioactivos, encapsulada

y sellada, dispositivo de lectura, el cual normalmente contiene una fuente de alto y

otra de bajo voltaje para sus distintos componentes, detector gamma, patrón de

referencia de densidad uniforme para verificar la operación del equipo.

Herramientas y accesorios: plana o escobilla para emparejar la superficie del

terreno.

Procedimiento, se selecciona un lugar de ensayo donde el equipo quede a mas

de 150 mm. De distancia de cualquier proyección vertical.

El lugar a ensayar, deberá ser removido de todo material suelto o disgregado, el

área horizontal será la necesaria para acomodar el equipo medidor, aplanándola

hasta obtener la mayor superficie de contacto con el equipo.

Finalmente se estabiliza el medidor para tomar una o más lecturas de de 1 minuto

cada una.

Método de transmisión directa, lo que varia con respecto al método anterior es

que la fuente emisora o el detector pueden ser alojados dentro de una sonda que

se inserta en incrementos de 50 mm. En un agujero hecho con anterioridad en el

suelo a medir. La sonda al ser removida a la marca de profundidad deseada,

deberá quedar en contacto con la pared del agujero al momento de realizar las

lecturas.

Método colchón de aire, se diferencia de los métodos anteriores en que el

equipo medidor se coloca sobre unos soportes o espaciadores que producen un

espacio vacío (colchón de aire) entre la base del medidor y el área de la superficie

de terreno a ensayar. Se requiere además, tomar una o más lecturas en la

posición de retrodispercion para chequear las mediciones.

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Otros métodos para determinación de densidad in situ.

Método del balón de caucho, a través de este método, se obtiene directamente

el volumen del agujero dejado por el suelo que se ha extraído. Por medio de un

cilindro graduado, se lee el volumen de agua bombeado que llena la cavidad

protegida con el balón de caucho que impide la absorción del agua en el terreno.

Como ventaja, este método resulta ser más directo y rápido que el cono de arena,

pero entre sus desventajas se encuentran la posibilidad de ruptura del balón o la

imprecisión de adaptarse a las paredes del agujero debido a sus imperfecciones y

cavidades irregulares.

Método del densímetro de membrana. Aplicable a suelos donde predomina la

grava media y gruesa, una vez nivelada la superficie, se coloca un anillo metálico

de diámetro aprox. 2 mt. Y se procede a excavar el material que encierra el anillo

en una profundidad aproximada de 30 cm. Una vez removido el material, se coloca

una membrana plástica que se adapta perfectamente al interior del anillo y al

fondo de la grava, esta membrana se llena con agua, registrando el volumen que

llena la cavidad y que corresponderá al volumen del material extraído.

Método del cono gigante. Aplicable a suelos donde predominan las partículas

mayores a 50 mm. O en suelos como gravas uniformes, en donde la utilización de

la arena no resulte conveniente puesto que esta ocuparía los vacios que

originalmente poseen las gravas. En reemplazo de arena es común utilizar arcilla

o bolitas de vidrio.

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Método mediante bloques. Se utiliza para determinar la densidad de suelos

cohesivos en estado natural. En suelos compactados y en suelos estabilizados,

donde se determina el peso y volumen de muestras en estado inalterado. Estas

muestras son extraídas cuidadosamente mediante un cuchillo o espátula y son

recubiertas con parafina solida. De la pared de la excavación se extrae una

muestra representativa para determinar el contenido de humedad. La muestra no

perturbada, se pesa y se determina el volumen al depositarla en un picnómetro

con agua, leyendo en un cilindro graduado el volumen de agua desplazado al cual

se le debe restar el volumen de parafina que recubre la muestra para lo cual es

necesario conocer la densidad de esta.

Densidad relativa

La densidad relativa nos indica la relación entre un suelo que se encuentra en su

estado más compacto y en su estado más suelto; por lo tanto es necesario la

determinación de las densidades máximas y mínimas del suelo.

La densidad relativa puede estar expresada a través de la razón de vacíos del

suelo, tanto en su estado más compacto, suelto y estado natural; así mismo se

puede enunciar en función de los pesos unitarios o las densidades secas del

suelo. Se determinan las densidades secas máximas y mínimas de los suelos no

cohesivos, no cementados de tamaño máximo nominal hasta 80 [mm]. Que

contenga hasta un 12 % en masa de partículas menores a 0,08 [mm] y con un IP

igual o menor a 5, es decir, se aplica a gravas, arena gruesa, medina y fina con un

IP no superior a 5.

Éste método es aplicable en estos tipos de suelo, ya que estén secos o saturados,

la compactación por impacto no genera una curva bien definida en cuanto a la

relación humedad-densidad. Por este motivo es que Karl Terzaghi expresó el

grado de compacidad de éstos suelos en términos de la densidad relativa, también

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denominado índice de densidad (ID), la cual se encuentra en función de las

densidades máxima y mínima adquiridas en laboratorio.

La normativa Nch 1726 Of. 1980 nos indica cómo determinar las densidades

máximas y mínimas del suelo, a través de la vía seca y vía húmeda; también

podemos determinar la densidad máxima con el método del pisón Marshall.

Método mesa vibratoria Según Nch 1726 Of. 1980

- Equipo y Accesorios.

Sección Típica mesa vibratoria y accesorios

Fuente: NCh 1726 Of. 1980.

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- Mesa vibradora de acero, con cubierta de 750*750 [mm] app, apoyada

sobre amortiguadores y accionada por medio de un vibrador

electromagnético.

- Dos moldes cilíndricos de 2832[cm³] y 14160 [cm³] de capacidad, cada uno

con un equipo anexo compuesto de una placa base de acero de 12,5 [mm]

de espesor, una sobre carga de plomo que junto a la placa base

equivalente a 14 [Kpa] `para el molde en uso y un collarín para recibir las

sobre cargas.

- Horno de secado con circulación de aire y temperatura regulable capaz de

mantener en 110º +- 5º C.

- Un deformímetro comparador o dial lector de capacidad superior a 10 [Kg] y

precisión de 1[gr.], cronómetro, regla metálica, pala, poruña y recipientes

plásticos.

Procedimiento.

- Determinación de la densidad mínima. Se selecciona el molde, aparato de

llenado y el peso de la muestra, según el tamaño máximo de partículas del

suelo, de acuerdo a la tabla que se muestra a continuación y luego se seca

la muestra en horno hasta obtener pesadas consecutivas constantes.

Tamaño máx. nominal de partículas (Dn) mm

Tamaño mín. de la muestra de ensaye Kg

Aparato de llenado para determinar densidad mín.

Capacidad del molde (lts.)

80 45 Pala o poruña 14,240 10 Poruña 2,820 10 Poruña 2,810 10 Embudo de 25 mm 2,8

5 10 Embudo de 12,5 mm 2,8

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Se pesa el molde a utilizar (Mm) y se verifica su volumen (Vm). Se coloca este

sobre una superficie firme, plana y horizontal y se procede a depositar sin altura

de caída, el suelo seco y homogenizado según el tamaño máximo nominal de

partículas, evitando golpear o vibrar el molde.

Si el tamaño máximo nominal es menor o igual a 10 [mm] se coloca el material

dentro del molde tan suelto como sea posible, vaciándolo a flujo constante y

ajustando la altura de descarga de modo que la caída libre sea desde una altura

de 25 [mm]. Simultáneamente, mover el embudo en forma espiral, desde la pared

del molde hacia el centro con el objetivo de ir formando una capa de espesor

uniforme.

Si el tamaño máximo nominal es mayor a 10 [mm], se coloca el material dentro del

molde de modo que se deslice en vez de caer sobre el fondo. Sujetar con la mano

las partículas mayores para impedir que rueden hacia afuera, llenando hasta

aproximadamente 25 [mm] por sobre el borde del molde. Finalmente se enrasa el

material excedente y se pesa el molde más el suelo que contiene (W1).

Determinación de la densidad máxima vía seca. Utilizando el molde lleno con el

material empleado en la determinación de la densidad mínima, se apoya la placa

de carga base sobre la cara superior de la muestra y se colocan los diales en tres

posiciones distintas, anotando los diferentes niveles de la placa, obteniendo un

promedio de lecturas iniciales (Li).

Retirados estos, se instalan el collarín sobre el molde y la sobrecarga sobre la

placa base, ajustando el conjunto en la mesa vibradora.

Se hará vibrar la mesa a su amplitud máxima durante 8 minutos. Luego se retiran

la sobrecarga y el collarín, colocando nuevamente los diales en las mismas

posiciones iniciales y se registran los nuevos niveles de la placa, obteniendo así

un promedio de lecturas finales (Lf).

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Finalmente, se retira l aplaca base y se pesa el molde más el suelo vibrado (W2),

el cual deberá ser semejante a W1, salvo que durante la vibración se haya

producido pérdida de finos.

Determinación de la densidad máxima vía húmeda. Esta puede realizarse

sobre el material de la muestra acondicionada (seca) a la cual se le agrega

suficiente cantidad de agua dejándola remojar durante ½ hora o sobre la muestra

de suelo húmedo proveniente de terreno.

Seleccionado el molde y el peso de la muestra según la tabla antes presentada, se

llena el molde con suelo húmedo mediante una pala o poruña, agregando luego

una cantidad suficiente de agua para que una pequeña película se acumule sobre

la superficie. Se vibra el molde con el suelo saturado durante 6 minutos,

reduciendo la amplitud de vibración durante los minutos finales para evitar que el

suelo fluya. Concluido dicho tiempo, se elimina el agua que aparezca sobre la

superficie de la muestra.

Luego se apoya la placa base sobre la cara superior de la muestra y se repiten los

pasos descritos en la determinación de la densidad máxima vía seca. Obtenidas

las lecturas de dial finales, se retira la placa base y se extrae con cuidado el total

de la muestra húmeda, la que se seca a horno hasta conseguir pesadas

consecutivas constantes (W3).

Cálculos.

Calcular la densidad seca mínima del suelo (γd min):

γd min = (W1-Mm)/Vm (gr/cc)Donde:

- Mm: peso del molde.

- W1: peso del molde más el suelo.

- V1: volumen molde.

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Calcular la masa densidad seca máxima del suelo por la vía seca (γd máx.):γd max = (W2-Mn)/(Vm-fc*A*(Li-Lf) (gr/cc)Donde:

- W2: peso molde mas el suelo vibrado (gr.)

- A: área del molde (cm2)

- fc: factor de corrector de diales (1/10)

- Li: promedio de lecturas de dial iniciales

- Lf: promedio de lecturas de dial finales

Calcular la masa densidad seca máxima del suelo por la vía húmeda (γd máx.):

(W3-Mn)/ (Vm-fc*A*(Li-Lf) (gr/cc) :

Donde:

- W3: peso del suelo vibrado seco (grs)

Observaciones:

El valor de la densidad máxima de un suelo, estará dado por el mayor valor

obtenido entre los métodos seco y húmedo.

En la determinación de la densidad máxima de un suelo, el método seco asegura

resultados en un periodo de tiempo más breve sin embargo para gravas y arenas

gruesas, se obtiene una densidad máxima mayor en estado saturado.

Calculo de la densidad relativa (DR).

DR: (e máx.- e)/ (e máx. - e min )*100 (%)

Donde:

- e min: Relación de vacios del suelo en su estado más compacto.

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Page 17: INFORME Nº2 MECANICA

- e máx.: Relación de vacios del suelo en su estado más suelto.

- e: Relación de vacios del suelo en su estado natural.

Sin embargo, es conveniente expresar la densidad relativa en función de las

densidades secas del suelo, pues el cálculo de la relación de vacios, requiere del

valor de la gravedad específica del suelo, por lo que la densidad relativa puede

expresarse mediante la siguiente expresión:

DR: γd máx.*(γd - γd min)/ (γd*(γd máx.- γd min.)*100(%)

Donde:

- γd máx.: densidad del suelo seco en su estado más compacto.

- γd min.: densidad del suelo seco en su estado más suelto.

- γd: densidad suelo in situ.

En la siguiente tabla; se indica como Terzaghi expreso el estado del suelo según

su densidad relativa.

Estado del suelo Densidad relativa (%)Muy suelto 0 - 15

Suelto 15 - 35Medio 35 - 65Denso 65 - 85

Muy denso 85 - 100Tabla de clasificación del estado del suelo de acuerdo a su densidad relativa.

Fuente: Dujisin D., 1974.

Método de la densidad máxima con pisón de Marshall.

Método alternativo para determinar la densidad máxima de un suelo. Consiste en

la compactación por medio del martillo o pisón de Marshall utilizado en

compactación de probetas asfálticas.

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Page 18: INFORME Nº2 MECANICA

Se justifica por ser un procedimiento menos complejo y costoso comparándolo con

la mesa vibradora; más rápido y manuable, lo que facilita tu uso, especialmente en

laboratorios de terreno.

La masa del pisón al caer, no entra en contacto directo con el suelo a compactar,

sino con la placa circular del pisón, lo que ejerce un efecto vibrante en el suelo.

Este ensayo se encuentra normalizado en la norma española NTL 205/91 y es

aplicable para arenas no cementadas, que pase en su totalidad por el tamiz 5.0

mm. (Malla Nº 4 ASTM) y que no contenga más de un 10% de material que pase

por el tamiz de 0,08 mm. (Malla Nº 200 ASTM). Además la norma define densidad

máxima, como aquella que alcanza la arena cuando se le compacta en estado

seco con una energía por volumen de 5086,5 Joule/dm³.

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Limites de Atterberg.

Los suelos que poseen algo de cohesión, según su naturaleza y cantidad de agua,

pueden presentar propiedades que lo incluyan en el estado sólido, semi-solido,

plástico o semi-liquido. El contenido de agua o humedad limite al que se produce

el cambio de estado varia de un suelo a otro.

El método más usado para medir estos limistes, es el método de Atterberg y los

contenidos de agua con los cuales se producen los cambios de estado, se

denominan límites de Atterberg.

La norma chilena NCh 1517/I of. 1979 define los límites:

- Limite liquido (LL); humedad de un suelo remoldeado, límite entre los

estados liquido y plástico, expresado en porcentaje.

- Limite plástico (LP). Humedad de un suelo remoldeado, límite entre los

estados plástico y semi-solido, expresado en porcentaje.

- Limite de contracción (LC). Humedad máxima de un suelo para la cual una

reducción de humedad no causa una variación del volumen del suelo,

expresado en porcentaje.

Esquemáticamente:

solido semi-solido plástico semi-liquido liquido LC LP LL

Además, se define el índice de plasticidad (IP) como la diferencia entre el

límite líquido y el límite plástico.

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Page 20: INFORME Nº2 MECANICA

Determinación del límite liquido según Nch 1517/I Of. 1979.

El limite liquido está definido, como el contenido de humedad con el cual

una masa de suelo colocada en un recipiente en forma de cuchara (aparato

de Casagrande), se separa con una herramienta patrón (ranurador), se

deja caer desde una altura de 1 cm. y sufre el cierre de esa ranura en 1 cm.

después de 25 golpes de la cuchara contra una base de caucho.

La muestra de ensayo debe ser igual o mayor a 100 gr. Y pasar

completamente por el tamiz de 0,5 mm. (Malla Nº40 ASTM).

Aparato Casagrande

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Page 21: INFORME Nº2 MECANICA

Secciones del aparato Casagrande

Fuente: Valle Rodas R., 1982.

Determinación del límite plástico (LP) según NCh 1517/II Of. 1979.

El Limite plástico se ha definido arbitrariamente como el contenido de

humedad del suelo al cual un cilindro de este, se rompe o resquebraja al

amasado presentando un diámetro aprox. de 3 mm.

Esta prueba es bastante subjetiva, ya que depende del operador, el cual

debe ayudarse con un alambre u otro material de 3 mm. De diámetro para

hacer la comparación y establecer el momento en que el suelo se

resquebraja y presenta el diámetro especificado.

La muestra necesaria para hacer este ensayo debe tener una masa aprox.

de 20 gr. Y pasar completamente por el tamiz 0,5 mm. (Malla Nº49 ASTM).

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Page 22: INFORME Nº2 MECANICA

Se toma una porción del suelo de aprox. 1 cm³, se amasa entre las manos y

se hace rodar con la palma de la mano hasta formar bastones (en la

imagen se aclara) de un diámetro aproximado de 3 mm. (Diámetro de una

alambre), una vez alcanzado el diámetro, se dobla y amasa nuevamente,

para repetir el procedimiento hasta que el bastón de 3 mm. Se disgregue en

trozos de entre 0,5 a 1 cm. de largo y no pueda ser reamasado ni

reconstituido.

El contenido de humedad que tiene el suelo en ese momento representa el

límite plástico, el cual se determina poniendo las fracciones del suelo en un

recipiente y secándolas al horno.

Determinación del límite de contracción según NCh 1517/III Of. 1979

Se define el límite de contracción como la humedad máxima de un suelo

para la cual una reducción de la humedad no produce disminución alguna

del volumen del suelo.

En los ensayos anteriores (LL y LP), con ellos se puede predecir la

presencia de cambios de volumen del suelo que podrían provocar

problemas posteriores, sin embargo, para obtener una indicación

cuantitativa de cuanto cambio de humedad puede presentarse (antes de

tener un cambio de volumen significativo y para obtener una indicación de

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Page 23: INFORME Nº2 MECANICA

la cantidad de este), es necesario hacer el ensayo del límite de contracción

(LC).

El ensayo comienza con un volumen de suelo que presente un estado de

humedad entre la condición de saturación completa y la humedad cercana

al límite líquido o superior. El suelo se deja secar, en cuyo proceso se

supone que cualquier pérdida de humedad está acompañada por una

disminución en el volumen de la muestra (relación de vacios).

A partir de ese valor límite en el contenido de humedad, es posible producir

cambios adicionales en el volumen del suelo debido a la perdida de agua

de poros. El tamaño de la muestra de ensayo será aproximadamente 30 gr.

Y deberá pasar completamente por el tamiz 0,5 mm.

El equipo necesario es similar al utilizado en el límite líquido, en el siguiente

esquema se muestra un equipo para determinar el límite de contracción.

Equipo para determinar el límite de contracción.

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Page 24: INFORME Nº2 MECANICA

Fuente: Valle Rodas R, 1982.

Conclusión.

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Page 25: INFORME Nº2 MECANICA

Luego de realizar este informe, se puede conocer los métodos y las normas que

rigen en Chile a los distintos tipos de densidades e índices de plasticidad,

humedad y solides de las muestras extraídas de los suelos en los que mas de

alguna vez tendremos que trabajar. Además conocimos los distintos equipos para

realizar ensayos y los procedimientos que se deben efectuar para obtener los

resultados que posteriormente serán analizados para así, poder proyectar y

calcular de forma segura y de acuerdo a las normativas chilenas de construcción.

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