Unidad IIISISTEMA SUELO AGUAEstudios de AtterbergLoslmites de Atterbergolmites de consistenciase utilizan para caracterizar el comportamiento de lossuelosfinos, aunque su comportamiento vara a lo largo del tiempo. El nombre de estos es debido al cientfico suecoAlbert Mauritz Atterberg(1846-1916).Los lmites se basan en el concepto de que en un suelo de grano fino solo pueden existir cuatro estados de consistencia segn su humedad. As, un suelo se encuentra enestado slido, cuando est seco. Al agregrsele agua poco a poco va pasando sucesivamente a los estados desemislido,plstico, y finalmentelquido. Los contenidos de humedad en los puntos de transicin de un estado al otro son los denominados lmites de Atterberg.Los ensayos se realizan en ellaboratorioy miden lacohesin del terrenoy su contenido de humedad, para ello se forman pequeos cilindros de espesor con el suelo. Siguiendo estos procedimientos se definen tres lmites:1. Lmite lquido: Cuando el suelo pasa de un estado plstico a un estado lquido. Para la determinacin de este lmite se utiliza lacuchara de Casagrande.2. Lmite plstico: Cuando el suelo pasa de un estado semislido a un estado plstico.3. Lmite de retraccinocontraccin: Cuando el suelo pasa de un estado semislido a un estado slido y se contrae al perder humedad.

Relacionados con estos lmites, se definen los siguientes ndices: ndice de plasticidad:IpIP=wl- wp ndice de fluidez:If= Pendiente de la curva de fluidez ndice de tenacidad:It=Ip/If ndice de liquidez(ILIL), tambin conocida comoRelacin humedad-plasticidad(B):IL=(Wn- Wp) / (Wl-Wp)(Wn = humedad natural)Limite LquidoEsta propiedad se mide en laboratorio mediante un procedimiento normalizado en que una mezcla de suelo y agua, capaz de ser moldeada, se deposita en laCuchara de Casagrandeo Copa de Casagrande, y se golpea consecutivamente contra la base de la mquina, haciendo girar la manivela, hasta que el surco que previamente se ha recortado, se cierre en una longitud de 12mm (1/2"). Si el nmero de golpes para que se cierre el surco es 25, la humedad del suelo (razn peso de agua/peso de suelo seco) corresponde al lmite lquido. Dado que no siempre es posible que el surco se cierre en la longitud de 12mm exactamente con 25 golpes, existen dos mtodos para determinar el lmite lquido: - trazar una grfica con el nmero de golpes en coordenadas logartmicas, contra el contenido de humedad correspondiente, en coordenadas normales, e interpolar para la humedad correspondiente a 25 golpes. La humedad obtenida es el lmite lquido. - segn el mtodo puntual, multiplicar por un factor (que depende del nmero de golpes) la humedad obtenida y obtener el lmite lquido como el resultado de tal multiplicacin.

Limite PlsticoEsta propiedad se mide en laboratorio mediante un procedimiento normalizado pero sencillo consistente en medir el contenido de humedad para el cual no es posible moldear un cilindro de suelo, con un dimetro de 3mm. Para esto, se realiza una mezcla de agua y suelo, la cual se amasa entre los dedos o entre el dedo ndice y una superficie inerte (vidrio), hasta conseguir un cilindro de 3mm de dimetro. Al llegar a este dimetro, se desarma el cilindro, y vuelve a amasarse hasta lograr nuevamente un cilindro de 3mm. Esto se realiza consecutivamente hasta que no es posible obtener el cilindro de la dimensin deseada. Con ese contenido de humedad, el suelo se vuelve quebradizo (por prdida de humedad) o se vuelve pulverulento. Se mide el contenido de humedad, el cual corresponde al lmite plstico. Se recomienda realizar este procedimiento al menos 3 veces para disminuir los errores de interpretacin o medicin.

Lmite de ContraccinEsta propiedad se manifiesta cuando una prdida de humedad no trae aparejado un cambio de volumen. Es el contenido de humedad entre los estados de consistencia semislido y slido. Para su obtencin en laboratorio se seca una porcin de suelo (humedad inicial y volumen inicial conocidos) a 105C/110C y se calcula la humedad prdida segn el siguiente clculo:1) Densidad del agua* (Volumen inicial - Volumen final) = Masa de agua perdida2) Humedad perdida = Masa de agua perdida/Masa suelo secoEl lmite de contraccin "C" se obtiene:C = Humedad inicial - Humedad perdida

Unidad IV Permeabilidad de los SuelosPermeabilidad es la propiedad que tiene el suelo de transmitir el agua y el aire y es una de las cualidades ms importantes que han de considerarse para la piscicultura. Un estanque construido en suelo impermeable perder poca agua por filtracin. Mientras ms permeable sea el suelo, mayor ser la filtracin. Algunos suelos son tan permeables y la filtracin tan intensa que para construir en ellos cualquier tipo de estanque es preciso aplicar tcnicas de construccin especiales. En un volumen de esta coleccin que aparecer prximamente se ofrecer informacin sobre dichas tcnicas. Por lo general, los suelos se componen decapasy, a menudo, la calidad del suelo vara considerablemente de una capa a otra. Antes de construir un estanque, es importante determinar la posicin relativa de las capas permeables e impermeables. Al planificar el diseo de un estanque se debe evitar la presencia de una capa permeable en elfondopara impedir una prdida de agua excesiva hacia el subsuelo a causa de la filtracin.

Para medir la permeabilidad del suelo en el campo, usted puede recurrir a una de las pruebas siguientes: La evaluacin visual de la tasa de permeabilidad del horizonte del suelo; Un ensayo de campo sencillo para estimar la permeabilidad del suelo; Un ensayo de campo ms preciso para medir las tasas de permeabilidad.

Pasos sencillos para determinar la permeabilidad del suelo: Excave un hoyo de aproximadamente 30 cm de dimetro hasta alcanzar el horizonte superior menos permeable. Vierta agua en el hoyo hasta que sta alcance unos 10 cm de profundidad. Al principio el agua se filtrar con bastante rapidez y tendr que reponerla a medida que desaparece. La filtracin disminuir cuando los poros del suelo se saturen de agua. Entonces podr medir la permeabilidad del horizonte de suelo en el fondo del hoyo Cercirese de que el agua contenida en el hoyo tiene unos 10 cm de profundidad como antes. Si no es as, aada agua hasta alcanzar esa profundidad. Introduzca en el agua una vara de medir y anote la profundidad exacta del agua en milmetros (mm). Compruebe el nivel del agua en el hoyo cada hora, durante varias horas. Anote la tasa de filtracin por hora. Si el agua se filtra con demasiada rapidez, aada agua hasta alcanzar nuevamente el nivel de 10 cm. Mida con sumo cuidado la profundidad del agua. Si hay grandes diferencias en la filtracin por hora, contine aadiendo agua en el hoyo para mantener la profundidad de 10 cm hasta que la tasa de filtracin se mantenga casi igual.Comparar los resultados con la siguiente tabla:Tasa de permeabilidad en mm/hAptitud del horizonte para fondo

Inferior a 2Infiltracin aceptable: suelo apto

2 5Infiltracin rpida: el suelo es apto SOLO si la infiltracin se debe a la estructura del suelo que desaparecer cuando se llene el estanque

5 20Infiltracin excesiva: suelo no apto a menos que pueda reducirse la infiltracin

UNIDAD VClasificacin de los SuelosGranulometra por TamizadoEnsayo Granulomtrico

Clasificacin de los suelosLos ingenieros, tpicamente losingenieros geotcnicos, clasifican a los suelos de acuerdo a sus propiedades ingenieriles, en relacin a su uso en fundaciones o en materiales de construccin de edificios. Los sistemas modernos de clasificacin de ingeniera se disean para permitir una fcil transicin de las observaciones a campo a las predicciones bsicas de propiedades y de conductas de ingeniera de suelos. Algunos de los primeros sistemas clasificatorios ingenieriles de suelo eran adaptaciones de los propios sistemas de clasificacin de la ciencia del suelo.Los sistemas de clasificacin ms comunes de ingeniera para suelos enEstados Unidoses elSistema de Clasificacin de Suelo unificado, USCSpor suacrnimoen ingls. El USCS tiene tres grupos de clasificacin mayores:1. Suelos de grano grueso (por ejemplo, arenas y gravas): se distingue principalmente porque los granos son observables a simple vista.2. Suelos de grano fino (por ejemplo, limos y arcillas): son buenos y algunos no almacenan agua, retienen agua mejor que los granos superiores.3. suelos altamente orgnicos (referidos como turba). El USCS adems subdivide a esas tres mayores clases de suelos para clarificacin.

Ensayo GranulomtricoMediante una curva dibujada en papel log-normal a partir de puntos cuya abscisa enescalalogartmica es el tamao del grano y cuya ordenada en escala natural es el porcentaje del suelo menor que ese tamao (Porcentaje respecto al peso total). A esta grfica se le denomina CURVA GRANULOMETRICA.Al realizar el anlisis granulomtrico distinguimos en las partculas cuatro rangos de tamaos:1. Grava:Constituida por partculas cuyo tamao es mayor que 4.76 mm.2. Arena:Constituida por partculas menores que 4.76 mm y mayores que 0.074 mm.3. Limo:Constituido por partculas menores que 0.074 mm y mayores que 0.002 mm.4. Arcilla:Constituida por partculas menores que 0.002 mm.En el anlisis granulomtrico se emplean generalmente dosmtodospara determinar el tamao de los granos de los suelos:1. Mtodo Mecnico.2. Mtodo del Hidrmetro.

Anlisis Granulomtrico Mecnico por Tamizado.Es el anlisis granulomtrico que emplea tamices para la separacin en tamaos de las partculas del suelo. Debido a las limitaciones del mtodo su uso se ha restringido a partculas mayores que 0.074 mm. Al material menor que ese se le aplica el mtodo del hidrmetro.Tamiz:Es el instrumento empleado en la separacin del suelo por tamaos, est formado por un marco metlico y alambres que se cruzan ortogonalmente formando aberturas cuadradas. Los tamices del ASTM son designados por medio de pulgadas y nmeros. Por ejemplo un tamiz 2" es aquel cuya abertura mide dos pulgadas por lado; un tamiz No. 4 es aquel que tiene cuatro alambres y cuatro aberturas por pulgada lineal.Limitaciones del Anlisis Mecnico No proveeinformacinde la forma del grano ni de laestructurade las partculas. Se miden partculas irregulares con mallas de forma regular. Las partculas de menor tamao tienden a adherirse a las de mayor tamao. El nmero de tamices es limitado mientras las partculas tienen nmeros de tamaos ilimitados. Tiene algn significado cuando se realiza a muestras representativas de suelo.ProcedimientoA partir del material trado del campo se obtiene una muestra representativa de la masa del suelo y se seca en el horno. Se reducen los terrones de la muestra a tamaos de partculas elementales.El material as reducido se emplea para realizar la granulometra gruesa vertiendo el suelo a travs de los tamices: 3", 2", 2", 1", 1", ", 3/8", No. 4 dispuestos sucesivamente de mayor a menor, colocando al final receptculo denominado fondo. Luego se pasa a tamizar el material colocndolo en los agitadores mecnicos, cinco minutos en el demovimientovertical y cinco minutos en el de movimiento horizontal.Si no se cuenta con agitadores mecnicos se tamiza manualmente durante diez minutos. Se recupera el material retenido en cada tamiz asegurndonos manualmente de que las partculas hayan sido retenidas en el tamiz correspondiente. Se procede a pesar el material retenido en cada tamiz, pudiendo hacerse en forma individual o en forma acumulada.El suelo que se encuentra en el fondo se pesa siempre individualmente. Una vez pesado, el material que se encuentra en el fondo se cuartea para obtener una muestra que pese entre 150 y 300 gramos con la cual se hace la granulometra fina. La muestra obtenida del cuarteo se pesa y se lava sobre el tamiz No. 200 para eliminar el material menor que ese tamao.Se coloca la muestra en el horno y se seca durante 24 horas a 110 oC, despus de lo cual se vierte sobre los tamices: No. 10, No. 30, No. 40, No. 100, No. 200 y fondo dispuestos sucesivamente de mayor a menor abertura y se procede igual que para la granulometra gruesa.

Curva Granulomtrica Tamices en el Agitador Mecnico Tamices Unidos