Identificacion de suelos

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DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA CIVIL
22/AGOSTO/2019
MATERIA
Laboratorio de Mecánica de Suelos.
Práctica #1: Identificación de Suelos 
 OBJETIVO
Esta práctica describe un procedimiento para identificar suelos y se basa en el sistema de clasificación unificada. La identificación se hace mediante un examen visual y mediante ensayos manuales, lo cual debe indicarse claramente al elaborar el respectivo informe
INTRODUCCIÓN
Suelos
Los suelos son materiales con partículas de tamaño menor de 7.5 cm (3”). Se clasifican con base en su composición granulométrica y en sus características de plasticidad, representada por los límites de consistencia. 
Los suelos se clasifican como suelos gruesos cuando más del 50% de sus partículas son de tamaño mayor que 0.075mm (malla N° 200) y como suelos finos cuando el 50% de sus partículas o más, son de tamaño menor. 
Suelos gruesos
Los suelos gruesos se clasifican como grava cuando más del 50% de las partículas de la fracción gruesa tienen tamaño mayor que 4.75 mm (malla N° 4) y como arena cuando el 50% de las partículas o más de la fracción gruesa, son de tamaño menor.
La grava se identifica con el símbolo G (Gravel) y la arena con el símbolo S (Sand). Ambas a la vez se subdividen en 8 subgrupos: 
· Grava o arena bien graduada (GW o SW). Si el material contiene hasta 5% de finos, cuando se trate de una grava cuyo coeficiente de uniformidad (Cu) es mayor de 4 y su coeficiente de curvatura (Cc) esté entre 1 y 3, se clasifica como grava bien graduada y se identifica con el símbolo GW. Cuando se trate de una arena cuyo coeficiente de uniformidad (Cu) es mayor de 6 y su coeficiente de curvatura (Cc) esté entre 1 y 3, se clasifica como arena bien graduada y se identifica con el símbolo SW. 
· Grava o arena mal graduada (GP o SP). Si el material contiene hasta 5% de finos y sus coeficientes de uniformidad y curvatura, no cumplen con lo indicado en el párrafo anterior, se clasifica como grava mal graduada o arena mal graduada, según corresponda y se identifica con los símbolos GP o SP, respectivamente 
· Grava o arena limosa (GM o SM). Si el material contiene más del 12% de finos y estos son limo, se clasifica como grava limosa o arena limosa, según corresponda y se identifica con los símbolos GM o SM, respectivamente. 
· Grava o arena arcillosa (GC o SC). Si el material contiene más del 12% de finos y estos son arcilla, se clasifica como grava arcillosa o arena arcillosa, según corresponda y se identifica con los símbolos GC o SC, respectivamente. 
· Grava o arena bien graduada limosa (GW-GM o SW-SM). Si el material contiene entre 5% y 12% de finos y estos son limo, se trate de una grava bien graduada limosa y se identifica con el símbolo GW-GM. Cuando se trate de una arena, se clasifica como arena bien graduada limosa y se identifica con el símbolo SW-SM. 
· Grava o arena mal graduada limosa (GP-GM o SP-SM). Si la grava o la arena son mal graduadas, contienen entre 5 y 12% de finos y estos son limo, se clasifican como grava mal graduada limosa o arena mal graduada limosa, según corresponda y se identifican con los símbolos GP-GM o SP-SM, respectivamente. 
· Grava o arena bien graduada arcillosa (GW-GC o SW-SC). Si la grava o la arena cumplen con los requisitos de bien graduadas, excepto que contienen entre 5 y 12% de finos y estos son arcilla, se clasifican como grava bien graduada arcillosa o arena bien graduada arcillosa, según corresponda y se identifican con los símbolos GW-GC o SW-SC, respectivamente. 
· Grava o arena mal graduada arcillosa (GP-GC o SP-SC). Si la grava o la arena son mal graduadas, contienen entre 5 y 12% de finos y estos son arcilla, se clasifican como grava mal graduada arcillosa o arena mal graduada arcillosa, según corresponda y se identifican con los símbolos GP-GC o SP-SC, respectivamente. 
Suelos finos
Los suelos finos se clasifican según sus características de plasticidad, en: 
· Limo (M). El suelo fino se clasifica como limo cuando su límite líquido (LL) y su índice plástico (LP), definen un punto ubicado en las zonas I o III de la Carta de Plasticidad que se muestra en la Figura 1 de este Manual y se identifica con el símbolo M (del sueco mo y mjala). Si dicho punto se aloja en la zona I, el material se clasifica como limo de baja compresibilidad y se identifica con el símbolo ML; si se ubica en la zona III, se clasifica como limo de alta compresibilidad y se identifica con el símbolo MH. 
Si el material contiene una cantidad apreciable de materia orgánica y el punto definido por su límite líquido y su índice plástico se ubica cercano y por debajo de la línea A de la Carta de Plasticidad, se clasifica como limo orgánico de baja compresibilidad si su límite líquido es menor de 50% y se identifica con el símbolo OL, o como limo orgánico de alta compresibilidad si su límite líquido es mayor y se identifica con el símbolo OH.
· Arcilla (C). El suelo fino se clasifica como arcilla cuando su límite líquido y su índice plástico, definen un punto ubicado en las zonas II o IV de la Carta de Plasticidad que se muestra en la Figura 1 de este Manual y se identifica con el símbolo C (Clay). Si dicho punto se aloja en la zona II, el material se clasifica como arcilla de baja plasticidad y se identifica con el símbolo CL, si se ubica en la zona IV, se clasifica como arcilla de alta plasticidad y se identifica con el símbolo CH. 
· Altamente orgánicos (Pt). El suelo se clasifica como altamente orgánico cuando se identifica por su color, olor, sensación esponjosa y frecuentemente por su textura fibrosa; se le denomina turba y se identifica con el símbolo Pt 
Clasificación en campo de suelos
La clasificación de los suelos en campo, se hace considerando su granulometría, plasticidad, color y olor, como sigue:
Granulometría
Se extiende una muestra seca del material con tamaño menor de 7.5 cm, sobre una superficie plana con el propósito de estimar, en forma aproximada, los porcentajes de los tamaños de las partículas, forma y composición mineralógica. Para distinguir la grava de la arena se usa el tamaño de 5 mm como equivalente a la malla N° 4 y para los finos basta considerar que las partículas del tamaño correspondiente a la malla N° 200 son aproximadamente las más pequeñas que pueden distinguirse a simple vista. Para esto se procede como sigue: 
a) Se determina el tamaño de la partícula mayor, que se considera como tamaño máximo. 
Según su tamaño las partículas de material se agrupan en 
· Partículas mayores de 5 mm (grava) 
· Partículas comprendidas entre las de menor tamaño que pueda observarse a simple vista y 5 mm (arena) 
· Partículas del menor tamaño que se pueda observar a simple vista (finos) 
c) Se determinan en forma aproximada los porcentajes de cada uno de los grupos mencionados en el punto anterior con relación al l volumen total y con ellos se clasifica el suelo como grava, arena, fino o sus mezclas, de acuerdo con el criterio indicado 
d) Cuando se aprecia que las partículas de menor tamaño del que puede observarse a simple vista constituyen menos del 5% del volumen total, se estima la graduación del material, como bien graduada cuando se observe una amplia gama de tamaños y cantidades apreciables de todos los tamaños intermedios, y como mal graduada cuando se observe la predominancia de un tamaño o de un rango de tamaños, faltando algunos intermedios 
e) Cuando se aprecia que las partículas de menor tamaño que pueden observarse a simple vista constituyen más del 12% del volumen total, para identificar el grupo fino del material, se toma la fracción del material que pasa la malla N° 40 (0.425 mm); si no se dispone de esta malla, el cribado puede sustituirse por una separación manual equivalente y se procede como se indica en los párrafos de Dilatancia, Tenacidad, Resistencia en estado seco, Color y Olor 
Dilatancia
a) De la fracción que pasa la malla No 40 se toma una porción de aproximadamente 10 cm³ y se deposita en la mano donde se le agrega agua en cantidad tal que, al amasarla se obtenga una mezcla de consistenciasuave que no presente flujo. Si al efectuar esta operación se excede la cantidad de agua agregada, la mezcla se extiende en la mano y se forma con ella una capa delgada que permita la pérdida por evaporación del exceso de agua. 
b) Una vez que la mezcla ha obtenido la consistencia deseada, se forma con ella una pastilla como se muestra 
c) Con la palma de la mano ligeramente contraída se sujeta suavemente la pastilla y se sacude en dirección horizontal, golpeando varias veces y en forma vigorosa la mano que la contiene contra la otra mano, a fin de provocar la salida del agua al a superficie, lo cual queda de manifiesto cuando dicha superficie toma una apariencia lustrosa. Al ocurrir esto, se presiona ligeramente la pastilla con los dedos para provocar que el agua desaparezca de la superficie y ésta pierda su lustre. 
d) Se estima la rapidez con que la superficie de la pastilla toma la apariencia lustrosa al golpear, así como la rapidez con que desaparece ese lustre al presionarla. Se reporta la Dilatancia como: 
· Rápida 
· Lenta 
· Nula 
Una Dilatancia rápida es típica de arena fina y de arena limosa (SM) no plástica, así como de algunos limos inorgánicos (ML). Una Dilatancia extremadamente lenta o nula es típica de la arcilla (CL o CH).
Tenacidad
a) De la pastilla a que se refiere el punto b) del párrafo anterior, se toma una porción y se rola con la mano hasta formar un pequeño rollo de aproximadamente 3 mm de diámetro. Se reamasa el material y se forma nuevamente el rollo, repitiéndose esta operación varias veces para que el material pierda el exceso de agua y el rollo se fragmente, como se ve en la Figura 3, lo que indica que el suelo ha alcanzado un contenido de agua similar al del límite plástico. 
b) Se estima el tiempo necesario para que el material alcance el contenido de agua correspondiente al límite plástico, así como la resistencia que opone a ser comprimido el rollo. La tenacidad se reporta como: 
· Nula (tiempo corto y resistencia muy pequeña) 
· Media (tiempo medio y resistencia media) 
· Alta (tiempo largo y resistencia alta) 
Una tenacidad alta es típica de la arcilla (CL o CH), mientras más alta sea la tenacidad, el material será más compresible. Una tenacidad media o nula es típica de limo y limo orgánico
Resistencia en estado seco
a) De la fracción que pasa la malla N° 40 se toma una porción de material, y se forma una pastilla de aproximadamente 4 cm de diámetro y 1 cm de espesor, como la mostrada en la Figura 4. 
b) La pastilla se coloca en un medio adecuado para que pierda lentamente su contenido de agua, hasta que se aprecie visiblemente seca; posteriormente se rompe y se desmorona con los dedos. Si al romper la pastilla se observa que aún contiene agua, se continúa con el secado del material y posteriormente se rompen y desmoronan las fracciones. 
c) Se estima la dificultad que presenta la pastilla a romperse y desmoronarse; de acuerdo con lo anterior se reporta la resistencia en estado seco como: 
· Nula 
· Media
· Alta 
Una alta resistencia en estado seco es característica de una arcilla de alta plasticidad (CH). Una resistencia en estado seco nula es típica de un limo (ML o MH). 
Color
El color del suelo suele ser un dato útil para diferenciar los distintos estratos y para identificar tipos de suelo, cuando se posee experiencia. Existen algunos criterios relativos al color, por ejemplo, el color oscuro suele ser indicativo de la presencia de materia orgánica o de su naturaleza básica (ferro magnesiano), y los colores claros y brillantes son más bien propios de suelos ácidos (sílices). 
Olor
Los suelos orgánicos (OL y OH) tienen por lo general un olor distintivo, que puede usarse para su identificación. El olor es particularmente intenso si el suelo está húmedo y disminuye con la exposición al aire, aumentando, por lo contrario, con el calentamiento de la muestra húmeda. Los suelos altamente orgánicos (Turba) prenden estando secos.
 CLASIFICACION POR TAMAÑO DE LAS PARTICULAS 
La clasificación de los suelos por el tamaño de sus partículas es la más simple de todas, pero tiene el inconveniente de que su relación con las principales características físicas del suelo es indirecta, pues el tamaño de los granos es solo uno de los diferentes factores de los cuales dependen ciertas propiedades físicas importantes de los suelos, tales como la permeabilidad y la cohesión.
Suelos Gruesos
En los suelos gruesos se tienen las gravas (G) y las arenas (S) de tal modo que un suelo pertenece al grupo de las gravas (G) si más de la mitad de la fracción gruesa es retenida por la malla No.4, y pertenece al grupo de las arenas (S) en caso contrario.
Tanto las gravas como las arenas se dividen en cuatro grupos.
Identificación en el Campo
Tamaños y granulometría de las partículas 
Los suelos formados por partículas gruesas se identifican fácilmente por inspección visual. Para ello se extiende una muestra representativa sobre una superficie plana y se observa la distribución de las partículas, tamaño de las mismas, forma y composición mineralógica. Los tamaños de la grava y de la arena se reconocen fácilmente. Para separar una de la otra se usa el tamaño ½ cm como equivalente a la malla No.4. Para la estimación del contenido de finos es suficiente considerar que las partículas de tamaño correspondiente a la malla No. 200 son aproximadamente las más pequeñas que se pueden distinguir a simple vista. Para la granulometría de los suelos finos se agita la muestra en agua dentro de un recipiente de vidrio y se le deja sedimentar. La granulometría aproximada se determina por la separación de las partículas en el recipiente desde arriba hasta el fondo. Los limos permanecen en suspensión, por lo menos un minuto y la arcilla una hora o más. 
Dilatancia o reacción al sacudimiento 
Este ensayo es útil para la identificación de suelos de partículas finas. Después de quitar las partículas gruesas mayores que la malla No. 40 se prepara una pequeña porción de suelo húmedo aproximado de 10 cm3. Si es necesario, agregase agua para dejar el suelo suave pero no pegajoso. Colóquese el suelo en la palma de la mano y agítese horizontalmente, golpeando secamente una mano contra la otra varias veces. Una reacción rápida consiste en que la superficie de la muestra aparece agua mientras se agita. 
Resistencia al quebramiento en estado seco (Resistencia en estado seco)
Después de quitar las partículas gruesas mayores que la malla No. 40, moldéese una pastilla de suelo hasta alcanzar la consistencia de masilla, añadiendo agua si es necesario. Séquese la pastilla al aire o al sol, o en un horno, y pruébese su resistencia al esfuerzo cortante rompiéndola y desmoronándola entre los dedos. 
La resistencia al cote en estado seco asciende al aumentar la plasticidad del suelo. Una alta resistencia en seco es característica de las arcillas. 
Los limos exentos de plasticidad poseen solamente muy pequeña resistencia en seco.
Las arenas finas limosas y los limos poseen la misma resistencia en seco, pero pueden distinguirse por la sensación táctil si se pulveriza. La arena fina se siente granular, mientras que el limo da la sensación suave de harina. 
Tenacidad o consistencia cerca del límite plástico 
Después de quitar las partículas gruesas mayores que la malla No. 40, moldéese un espécimen de 10 cm3 hasta alcanzar la consistencia de masilla. Si en estado natural el suelo está muy seco, agregué agua, y si está demasiado húmedo séquese por evaporación hasta que adquiera una consistencia deseada. En ese estado se rodilla entre las palmas de la mano hasta formar un filamento de unos 3mm de diámetro. Se amasa y se vuelve a rodillar varias veces. Durante estas operaciones el contenido de humedad se reduce gradualmente y el espécimen llega a ponerse tieso, pierde plasticidad y se desmorona, los pedacitos deben juntarse y amasarse ligeramente entre los dedos formando una bolita hasta que la masa se desmorone nuevamente.
La mayor o menor tenacidad del filamento al acercarse al límite plástico y la rigidez de la bolita alromperla finalmente entre los dedos es indicativo de la preponderancia de la fracción arcillosa del suelo. 
Mallas Granulométricas
	Tipo de Malla
	Características
	N° 3’’
	· Hilos separados a una distancia de 3’’. 
	· Separa el suelo de las rocas.
· (Suelo < 3’ ’< Rocas)
	N° 4
	· 4 hilos verticales y 4 horizontales en 1’’. 
· Abertura de 0.75mm
	· Retiene gravas, lo que pasa son arenas. 
	N° 40
	· 40 hilos verticales y 40 horizontales en 1’’.
· Abertura de 0.425mm
	· Valores índice, clasificación de suelos.
	N° 200
	· 200 hilos verticales y 200 horizontales en 1’’. 
· Abertura de 0.074mm.
	· Separa los suelos gruesos de los finos, lo que pasa es desperdicio (residuo orgánico), lo que se retiene es suelo fino. 
PRUEBAS A DESARROLLAR DURANTE LA PRÁCTICA
· DILATANCIA 
· TENACIDAD 
· RESISTENCIA EN ESTADO SECO 
MATERIALES
· Malla #40
· Agua 
· Vernier 
· Periódico 
· Muestra de suelo 
PROCEDIMIENTO
Se tomaron dos muestras significativas de diferentes tipos de suelos localizados en el laboratorio la perlita con el fin de encasillarlos en alguna de las categorías del sistema de clasificación de suelos mediante las pruebas de dilatación, tenacidad, resistencia en estado seco, color y olor que a continuación se especifican a mayor detalle: 
Escoger una muestra representativa del material que se va a examinar. Esta muestra se usa para realizar las pruebas de resistencia seca, dilatancia, tenacidad, color y olor.
DILATANCIA 
· Se toma una muestra representativa del material y se le agrega agua en cantidad tal que, al amasarla se obtenga una mezcla de consistencia suave que no presente flujo. Si al efectuar esta operación se excede la cantidad de agua agregada, la mezcla se extiende en la mano y se forma con ella una capa delgada que permita la pérdida por evaporación del exceso de agua. 
· Una vez que la mezcla ha obtenido la consistencia deseada, se forma con ella una pastilla o bolita 
· Con la palma de la mano ligeramente contraída se sujeta suavemente la pastilla y se sacude en dirección horizontal, golpeando varias veces y en forma vigorosa la mano que la contiene contra la otra mano, a fin de provocar la salida del agua a la superficie
Se estima la rapidez con que la superficie de la pastilla toma la apariencia lustrosa al golpear, así como la rapidez con que desaparece ese lustre al presionarla. Se reporta la Dilatancia como: 
· Rápida 
· Lenta 
· Nula 
TENACIDAD
· De la muestra anterior de la prueba de Dilatancia se toma una porción y se rola con la mano sobre el periódico hasta formar un pequeño rollo de aproximadamente 3 mm de diámetro. Se reamasa el material y se forma nuevamente el rollo, repitiéndose esta operación varias veces para que el material pierda el exceso de agua y el rollo se fragmente.
Se estima el tiempo necesario para que el material alcance el contenido de agua correspondiente al límite plástico, así como la resistencia que opone a ser comprimido el rollo. La tenacidad se reporta como: 
· Alta (crece se alarga considerablemente)
· Media (tarda, alargamiento corto) 
· Nula (nula se fractura rápidamente ) 
RESISTENCIA EN ESTADO SECO
Se forma una pastilla de aproximadamente 4 cm de diámetro y 1 cm de espesor con el mismo material ya utilizado en las pruebas anteriores.
La pastilla se coloca en un medio adecuado para que pierda lentamente su contenido de agua, posteriormente se rompe y se desmorona con los dedos. Si al romper la pastilla se observa que aún contiene agua, se continúa con el secado del material y posteriormente se rompen y desmoronan las fracciones. 
Se estima la dificultad que presenta la pastilla a romperse y desmoronarse; de acuerdo con lo anterior se reporta la resistencia en estado seco como: 
· Alta (no se rompe)
· Media (tarda poco)
· Baja ( se rompe fácilmente)
OBSERVACIONES
Muestra 1
· Color: 
· Dilatancia:
· Tenacidad:
· Resistencia al estado seco:
· Olor:
Muestra 2
· Color: 
· Dilatancia:
· Tenacidad:
· Resistencia al estado seco:
· Olor:
· RESULTADOS
	CLASIFICACIÓN DE CAMPO DE FRAGMENTOS DE ROCA Y SUELOS 
	Obra: 	Laboratorio la perlita 
	Fecha: 22 de Agosto 2016
	Localización: Laboratorio la perlita 
	Laboratorista: Brigada 
	Muestra: 1 y 2
	Fragmentos de roca (Vf): NO
	Sondeo: Profundidad: No aplica 
	Suelos : 
	Pruebas
	Dilatancia
	Tenacidad
	Resistencia
	Suelo 1
	
	
	
Suelo 1: 
	Pruebas
	Dilatancia
	Tenacidad
	Resistencia
	Suelo 2
	
	
	
Suelo 2: 
Apoyo de tablas 
	Suelo
	Dilatancia
	Tenacidad
	Resistencia
	Limo o arena fina ML
	RÁPIDA
	NULA
	NULA
	Limo de alta compresibilidad MM
	LENTA
	MEDIA
	NULA
	Arcilla de baja compresibilidad CL
	LENTA
	MEDIA
	MEDIA
	Arcilla de alta compresibilidad CH
	NULA
	ALTA
	ALTA
CONCLUSIONES
Se concluyeron varios aspectos como por ejemplo que con los dos tipos de material que estábamos trabajando se humedecen y actúan de diferente manera, los cuales se puede decir que unos pueden llegar a ser maleables y otros no.
Con las pruebas realizadas nos dimos cuenta la importación de la mecánica de suelos y como puede actuar ante la humedad o el agua y ante lo que es el calor cuando se llegue a secar y cuales pueden llegar a ser algunos de sus efectos en la construcción. 
 
EVIDENCIA FOTOGRÁFICA
 AL DÍA SIGUIENTE 
RESISTENCIA BAJA
RESISTENCIA MEDIA 
BIBLIOGRAFIA 
· Mecánica de Suelos y Cimentaciones / Crespo Villalaz
· http://www.carbotecnia.info/encyclopedia/granulometria/
· http://fing.uach.mx/licenciaturas/IC/2012/01/26/MANUAL_DE_LAB_MEC_DE_SUELOS_I.pdf 
Mallas
Malla 3''
Malla N°4
Malla No° 40
Malla N° 200
 
DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA CIVIL
 
22/AGOSTO
/20
19
 
MATERIA
 
Laboratorio de Mecánica de 
Suelos.
 
Práctica #1: 
Identificación de Suelos 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA CIVIL 
22/AGOSTO/2019 
MATERIA 
Laboratorio de Mecánica de Suelos. 
Práctica #1: Identificación de Suelos