Instituto Tecnológico De Tapachula
Catedrático:
M.I. Roberto Márquez González
Alumno:
Yordy Fabián Arreola Ovando
Materia:
Mecánica de Suelos
Tema:
Práctica N° 1
Identificación de las Bases de un Suelo Cohesivo y Friccionante.
Ing. Civil Grupo: “A”
Brigada N° 4
Tapachula, Chiapas a 29 de agosto del 2013
Índice
Introducción-------------------------------------------------------------------- 3
Objetivo---------------------------------------------------------------------------3
Relación de Equipo y Material-----------------------------------------------4
Procedimiento-------------------------------------------------------------------5
Desarrollo------------------------------------------------------------------------7
Resultados-----------------------------------------------------------------------10
Cuestionario--------------------------------------------------------------------11
Conclusión----------------------------------------------------------------------13
Bibliografía---------------------------------------------------------------------14
ARREOLA OVANDO YORDY FABIAN _____________________
INTRODUCCION
Los constituyentes minerales (inorgánicos) de los suelos normalmente
están compuestos de pequeños fragmentos de roca y minerales de varias clases.
Las cuatro clases más importantes de partículas inorgánicas son: grava, arena,
limo y arcilla.
Los suelos son clasificados de acuerdo con su estructura y composición en
órdenes, subórdenes, grandes grupos, subgrupos, familias y series. Se ha visto
que las características del suelo varían enormemente de un lugar a otro; los
científicos han reconocido estas variaciones en los diferentes lugares y han
establecido distintos sistemas de clasificación. Por lo general los suelos se pueden
clasificar en cohesivos y friccionantes. Una característica que distingue a los
suelos gruesos es su gravidez y su orientación de las partículas. En cambio, en los
suelos finos se caracterizan por su campo electromagnético que establecen los
minerales de la arcilla y el agua, donde mucho tiene que ver la capacidad de
adsorción entre los cristales de la arcilla y la capa viscosa adsorbida. De ahí que
de esta práctica sea posible identificar estas características de los suelos antes
mencionados.
OBJETIVO
Observar y determinar las fases de un suelo grueso totalmente saturado en
agua y evaluar sus características físico-químicas.
El término "cohesivo" ha sido usado tradicionalmente en mecánica de suelos con
referencia a aquellos suelos que sin presión normal exterior apreciable, presentan
características de resistencia a los esfuerzos cortantes. Dentro de este tipo de
suelos tenemos a las arcillas, limos, etc.
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RELACION DE EQUIPO Y MATERIAL
PROCEDIMIENTO
Pesamos netamente 250 grs de arena y grava, ambas muestras se
depositan en 2 vasos de cristal con capacidad de 350 ml de agua. Después
tomamos el agitador y revolvemos el material por 5 minutos, para luego observar
su gravidez y orientación.
En relación a la arcilla pesamos también netamente 250 grs y lo
introducimos en el vaso, después le adicionamos agua lo suficiente para saturarla,
luego tomamos el agitador y lo revolvemos durante 5 minutos para luego
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Muestra de Arena Muestra de Grava Muestra de Arcilla
Regla Ligas Cinta Masking
Vasos
determinar las fases de un suelo, cristales y capa viscosa adsorbida. Después
cubrir las muestras con lienzo de plástico y una liga y al día siguiente volver a
observar las muestras y justificar la formación de los suelos.
DESARROLLO
La práctica fue llevada a cabo el día jueves, 22 de agosto del presente año, en el
horario de 10:30am a 12:00pm. Antes de iniciar con la práctica, se limpio el área
donde íbamos a trabajar, barriéndolo y fijándose si hubiese algún objeto que nos
impidiera trabajar cómodamente, posteriormente se dispuso a sacar los materiales
que utilizaríamos para la práctica como muestras de arcilla, arena y grava.
Primeramente se empezaron a pesar los 3 vasos de vidrios vacios en la báscula
electrónica.
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Una vez pesado los 3 vasos, se dispuso a llenarlos con las diferentes
muestras de arcilla, de arena y grava; posteriormente se pesaron 250 gramos de
cada una de las muestras en cada vaso en la báscula electrónica.
Una vez realizado esto se le agrego agua a cada vaso para después con ayuda de
la bolsa de plástico y la cinta masking sujetarla y asegurarla para que la muestra
no se regara o escurriera.
Ya estando los vasos asegurados, se dispuso a agitarlos durante un lapso de 5
minutos sin parar, para revolver toda la muestra con el agua y así poder
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determinar las fases de un suelo, cristales y capa viscosa adsorbida. Una vez
hecho esto se dejó reposar los vasos 10 minutos y se visualizo como se
empezaban a formar diferentes capas de material.
RESULTADOS
Los resultados de esta práctica fueron los siguientes:
Antes que nada se calculo el peso de los 3 vasos. Estos fueron los resultados que se
obtuvieron:
Vaso 1: 0.303 kg
Vaso 2: 0.298 kg
Vaso 3: 0.305 kg
Peso del vaso + material:
Vaso 1: 0.303 kg + 250 gr de Arcilla = 0.553 kg
Vaso 2: 0.298 kg + 250 gr de Grava = 0.548 kg
Vaso 3: 0.305 kg + 250 gr de Arena = 0.555 kg
Forma después de 10 minutos de Reposo:
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Arcilla N° 1
Coloides 1mm
Ultra coloide 12cm
Arena 1mm
Grava N°2
Arena N° 3 Arena 7 cm
Materia Orgánica 4cm
Coloides 3mm
Ultra coloide 1 mm
Forma después de 24 horas de reposo:
CUESTIONARIO
1. Describa los minerales de arcilla de acuerdo a su estructura reticular.
Se clasifican en grandes grupos y son:
Caolinitas: (al2O3+2Si O2 + 2H2O):
Están formadas por una lamina silicas y esta aluminicas superpuestas; la unión entre todos las retículas es firme para no permitir la penetración de moléculas de agua entre ellas (adsorción), las arcillas caolinitas serán relativamente estables en presencia del agua.
Montmorilonitas (OH)4 Si8Al4O20+nH2O: están formadas por una lamina aluminicas entre dos silícicas, superponiéndose indefinidamente, la unidos entre retículas es débil por lo que las moléculas de agua pueden introducirse en la estructura con relativa facilidad, a causa de las fuerzas eléctricas generados por su naturaleza dispolar, lo anterior producen incremento en el volumen de los cristales y se produce una expansión.
Las arcillas montmoriloniticas especialmente en presencia del agua, presentan fuertes tendencias a la inestabilidad.
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Arcilla 9.7 cm
Arcilla N° 1
Arcilla 8.9 cm
Coloides 0.008mm
Ultra coloide 0.003 mm
Arena 0.005 mm
Grava N°2
Arena N° 3
Arena 6.8cm
Materia Orgánica 4cm
Ultra coloide 0.005mm
Bentonitas: estas arcillas son del grupo montmorilonitico, se producen por la descomposición química de las cenizas volcánicas y presentan la expansividad típica del grupo en forman particular aguda que las hace críticas en su comportamiento mecánico. Son muy frecuentes en los trabajos de campo y también ayudan al ingeniero en la resolución de problemas prácticos.
Las ilitas: son similares en su estructura a las montmorilonitas, pero su constitución interna manifiesta tendencia a formar grupos de materia que reduce el área expuesta al agua por unidad de volúmenes por ello su expansividad es menor que las anteriores y por lo general las arcillas ilitas se comportan mecánicamente en forma más favorable para el ingeniero finalmente podemos concluir que los minerales presentes en las arcillas son de importancias en la ingeniería el comportamiento mecánico de las arcillas se ve decisivamente influido por su estructura y composición mineralógica.
2.- Describa los siguientes conceptos:
Suelo:
Definición de suelos: desde el punto de vista de la mecánica:
Un suelo es un conjunto de organizaciones y propiedades que varían verticalmente;
en la dirección vertical, sus propiedades cambian mucho más rápidamente que en la
dirección horizontal. Un suelo tiene perfil.
Suelo: para el agrónomo es la parte superficial de la corteza y sustenta la vida
vegetal. Para un geólogo es todo material Interperizado en un lugar en que ahora se
encuentra y contiene materia orgánica cerca de la superficie. Para un ingeniero civil
es todo tipo de material terroso, como relleno, arenisca, lutitas suaves. El agua
contenida en un suelo juega un papel tan fundamental en el comportamiento
mecánico del suelo.
Limo: Los limos son suelos de granos finos con poca o ninguna plasticidad,
pudiendo ser limo inorgánico como el producido en canteras, o limo orgánico como el
que suele encontrarse en los ríos, siendo en este último caso de características
plásticas. El diámetro de las partículas de los limos está comprendido entre 0.05 mm
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y 0.005 mm. Los limos sueltos y saturados son completamente inadecuados para
soportar cargas por medio de zapatas. Su color varía desde gris claro a muy oscuro.
La permeabilidad de los limos orgánicos es muy baja y su compresibilidad muy alta.
Los limos, de no encontrarse en estado denso, a menudo son considerados como
suelos pobres para cimentar.
Arcilla: Se da el nombre de arcilla a las partículas sólidas con diámetro menor de
0.005 mm y cuya masa tiene la propiedad de volverse plástica al ser mezclada con
agua. Químicamente es un silicato de alúmina hidratado, aunque en pocas ocasiones
contiene también silicatos de hierro o de magnesio hidratados. La estructura de estos
minerales es, generalmente, cristalina y complicada y sus átomos están dispuestos
en forma laminar. De hecho se puede decir que hay dos tipos clásicos de tales
láminas: uno de ellos del tipo siliceo y el otro del tipo alumínico.
El tipo silice se encuentra formada por un átomo de silice rodeado de cuatro
átomos de oxigeno. La unión entre partículas se lleva a cabo mediante un mismo
átomo de oxigeno. Algunas entidades consideran como arcillas a las partículas
menores a 0.002 mm.
El tipo alumínico esta formada por un átomo de aluminio rodeado de seis átomos
de oxigeno y de oxigeno e hidrogeno.
Coloide: Los coloides son suspensiones de partículas en un medio molecular.
Para que estas suspensiones sean consideradas coloides, las partículas han de
tener dimensiones en el intervalo 10 nm - 10 βm.
Los coloides se caracterizan por:
1) Tener tamaño de la partícula muy pequeño.
2) Poseer carga eléctrica
3) Tener un área superficial grande
4) Atravesar los filtros
5) Presentar movimiento Browniano
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6) Presentar el fenómeno de Tyndall (dispersan la luz)
7) Adsorber partículas
8) Flocular (los coloides que se unen precipitan)
9) Absorber humedad (retener humedad)
Adsorción: es la acumulación preferencial de una substancia en una fase
liquida o gaseosa sobre la superficie de un sólido (IAS).
Los procesos de adsorción son ampliamente usados en muchas aplicaciones
industriales y en la purificación de agua potable o tratamiento de agua residual Un
proceso de adsorción involucra la separación de una substancia en una fase fluida
acumulando la sustancia en la superficie del adsorbente sólido.
Los procesos de adsorción son empleados para purificar y separar substancias.
3.- Describa las características hidráulicas y mecánicas de un suelo grueso.
Permeabilidad del suelo La permeabilidad de un suelo se refiere a su
capacidad para permitir el paso de una corriente de agua a través de su masa.
Fenómeno conocido como régimen turbulento caracterizado por la generación
de vórtices que se presentan por la fricción entre las moléculas del agua
cuando éstas rebasan cierta velocidad de desplazamiento; puede generar,
entre otros riesgos, el arrastre de granos de suelo que tiene como
consecuencia la formación de tubos dentro de la masa de suelo.
Capacidad de carga: soporta el esfuerzo cortante, y capaz de soportar
grandes esfuerzos a compresión.
Alta absorción: capacidad de pasar un líquido de un lugar a otro y dicha
característica no permite que el agua llegue a formar parte de su estructura
molecular debido a los altos contenidos de hierro y ricos en minerales.
Consistente: Material prácticamente limpio de finos, bien graduado
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CONCLUSIÓN
Para concluir con esta práctica, cabe mencionar que un suelo para un
ingeniero civil es todo tipo de material terroso, como relleno, arenisca, y
que el agua contenida en un suelo juega un papel tan fundamental en el
comportamiento mecánico del suelo. Por ello el conocer los diferentes
tipos de suelos y las características con que cada uno cuenta son de
mucha importancia para nosotros como futuros constructores, ya que de
ello dependerá si el suelo es apto para cualquier tipo de obra que se
desee construir; Así mismo es de suma importancia conocer cómo se
comportan y que propiedades tienen, además de que en un suelo, sus
propiedades cambian mucho más rápidamente que en la dirección
horizontal.
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BIBLIOGRAFIA
http://www3.ucn.cl/FacultadesInstitutos/laboratorio/tiposM2.htm
http://www.agricolaunam.org.mx/edafologia/PAPIME%20APUNTES
%20QUIMICA%20DE%20SUELOS/Quimica%2008.pdf
http://www.cnea.gov.ar/xxi/ambiental/iberoarsen/docs/taller08/Presentaciones/4c
%20Fundamentos%20de%20Adsorcion%20Roberto%20Leyva.pdf
http://icc.ucv.cl/geotecnia/03_docencia/02_laboratorio/manual_laboratorio/
prospeccion_de_suelos.pdf
BUCKMAN, Harry y Nilec Brady. 1977. Naturaleza y propiedades de los suelos.
Ed. Montaner y Simons, S.A. Barcelona, España. 590 pp.
Colegio de postgraduados de Chapingo. 1977. Manual de conservación del suelo
y del agua. SARH Chapingo, México.
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