Naturaleza de los suelos y las rocas

UNIVERSIDAD PRIVADA ANTENOR ORREGO
CURSO: MECANICA DE SUELOS I
PROFESOR: ING. PEDRO PABLO PALACIOS ALMENDRO
Email: ppalaciosa1@upao.edu.pe
Horarios:
Viernes: 6:00 pm – 7:45 p.m. (Teoría)
Sábado: 7:00 am – 10:35 a.m. (Práctica y Laboratorio)

UNIDAD 01:
NATURALEZA DE LOS SUELOS Y DE LAS ROCAS
1.9. RELACIONES ENTRE LAS FASES DEL SUELO
El suelo constituye intrínsecamente un sistema de varias fases(tres de fácil identificación)

 

 

Agua:

 
 
Peso específico
Total:

 

De las partículas sólidas:

 
Del agua:

 

Seco:

 

Del suelo sumergido:

 

Del suelo saturado:

 
Ver:
http://www.youtube.com/watch?v=b-HPgisXhGI

Valores típicos de las relaciones entre fases para suelos granulares

Cuanto mas uniforme sea el suelo, la compacidad mínima es menor y
cuanto mayor es la gama detamaños presente, mayor será la
compacidad máxima.

Una
magnitud muy empleada para caracterizar la compacidad de un suelo granular
 
natural es la compacidad relativa , definida por

 

 

 Donde:
relación de vacíos del suelo en su estado mas compacto
relación de vacíos del suelo en su estado mas suelto
relación de vacíos del suelo in situ
peso específico seco del suelo en su estado mas compacto
pesoespecífico seco del suelo en su estado mas suelto
peso específico seco in situ

La humedad de los suelos granulares naturales varía desde menos de 0.1% para
arenas secadas al aire lasta mas de 40% para arena suelta saturada.

Valores típicos de las relaciones entre fases para suelos cohesivos
 La montmorilonita sódica saturada puede presentar, con bajas presiones de

confinamiento, una relaciónde vacíos superior a 25; las arcillas saturadas comprimidas
bajo elevadas presiones (por ejemplo 500 kg/cm2) existentes a grandes profundidades
en el terreno puede tener relaciones de vacíos menores a 0.2. Mediante la expresión ,
podemos calcular las humedades para los mencionados valores de relación de vacíos,
obteniendo lo siguiente:
Montmorilonita sódica:
900%
Arcilla bajo elevadas presiones:7%
Si se deja una muestra de arcilla de la ciudad México, secada en estufa, expuesta al
ambiente de un laboratorio (temperatura = 21°, humedad relativa = 50%) absorberá
humedad suficiente de la atmósfera para que su contenido de humedad aumente hasta
un 2.5% o más. En condiciones similares, la montomorilonita puede llegar hasta una
humedad del 20%.

 1.9. TAMAÑO DE LAS PARTÍCULAS
La distribución delas partículas por tamaños en una muestra de suelo se expresa
mediante un gráfico que relaciona el porcentaje de partículas de tamaño inferior, en
peso, con cada diámetro en mm. Ver link: www.youtube.com/watch?v=nO-ApNtPtRE.
Análisis Granulométrico:
Empleado para tamaños de partículas mayores que 0.075 mm (tamiz N° 200)
Consiste en sacudir un muestra de suelo a través de un juego de tamices quetienen
progresivamente aberturas mas pequeñas.
Los tamices usados generalmente tienen un diámetro de 203 mm.
Los pasos principales del ensayo son:
1. Luego de sacudir el suelo, la masa de suelo retenida en cada tamiz es
determinada ( y en el fondo (
2. Calcular la masa total del suelo:
3. Determinar la masa acumulada de suelo retenida sobre cada tamiz. Para el iésimo
tamiz, es .
4. La masa de sueloque pasa el iésimo tamiz es
5. EL porcentaje de suelo pasante el iésimo tamiz (o porcentaje mas fino) es:

Una vez que el porcentaje mas fino para cada tamiz es calculado, los cálculos son
ploteados en un papel semilogarítmico, con porcentaje mas fino como la ordenada (escala
aritmética) y el tamaño de la abertura del tamiz como abscisa (escala logarítmica). Esta
gráfica se denomina curva dedistribución de tamaño de partícula o curva granulométrica.

Curva granulométrica

Grava: 18.4%
Arena: 72.4%
Finos: 9.2

Análisis hidrométrico:
Método para encontrar la distribución de los tamaños de las partículas de suelo
menores que 0.075 mm de diámetro.
Está basado en el principio de sedimentación de los granos de un suelo en agua.
Cuando un espécimen de suelo es dispersado en agua, las...