Concluciones

Análisis granulomètrico.
El análisis granulométrico al cuál se somete un suelo es de mucha ayuda par ala construcción de proyectos, tanto estructuras como carreteras porque con este se puede conocer la permeabilidad y la cohesión del suelo. También el suelo analizado puede ser usado en mezclas de asfalto o concreto.

Clasificación del suelo:
Según los datos obtenidos del análisis por granulomètria este suelo se clasifica de la siguiente manera: El resultado que arrojo fue un suelo con gran contenido de arenas; ya que no utilizamos la maya(4) para separar gravas debido a que el suelo no tenia material representativo para esta muestra y que el porcentaje de finos es bajo(10.58%); este suelo es una arena ubicada según el sistema unificado de clasificación del suelo(U.S.C.S) en los casos limites de doble símbolo, es decir, el porcentaje de fino esta entre el 5% y el 12%, y debido a la presencia de en estos finos de una cantidad representativa de limos comparada con las arcillas el suelo se clasifica como:
SW-SM Arenas limosas bien gradadas ò
SP- SM Arenas limosas mal gradadas

Hidrometro.

Ensayo del hidrómetro.

El objetivo principal de este ensayo es el de terminar el porcentaje de limos y arcillas, en suelos que pasan el tamiz Nº 200.

El hidrómetro basado en la sedimentación de un material en suspensión en un líquido, el hidrómetro sirve para la determinación de la variación de la densidad de la suspensión con el transcurso del tiempo y medir la altura de caída del gramo de tamaño más grande correspondiente a la densidad media.

Al mezclar una cantidad de suelo,50 gr en este caso (imagen #1). muestra para el ensayo) con agua y un pequeño porcentaje de un agente dispersante para formar una solución de 1000 ml se obtiene una solución con una gravedad especifica ligeramente mayor que 1.0.

imagen #1. muestra para el ensayo.

El agente dispersante o defloculante se añade a la solución para neutralizar las cargas sobre las partículas más pequeñas del suelo, que a menudo tienen carga negativa.

Además es obvio que como el hidrómetro tiene un peso constante a medida que disminuye la gravedad especifica de la suspensión aumenta la distancia L.

Es preciso recordar también, que la gravedad especifica del agua varía con la temperatura, esto ocasiona un hundimiento mayor del hidrómetro dentro de la suspensión.

Imagen 2; Preparación de la muestra con 125 ml de defloculante y 40 g de suelo fino.

Imagen 3; mezclador de suelo con la muestra praparada

Para preparar una respectiva muestra debemos meter a una batidora la muestra con una cantidad de agua.El principal objetivo del análisis del hidrómetro es obtener el porcentaje de arcilla (porcentaje más fino que 0.002 mm) ya que la curva de distribución granulométrica cuando más del 12% del material pasa a través del tamiz No.200 (como en este caso) no se utiliza como criterio dentro de ningún sistema de clasificación de suelos y no existe ningún tipo de conducta particular del material que dependa intrínsecamente de la forma de dicha curva. La conducta de la fracción de suelo cohesivo del suelo dado depende principalmente del tipo y porcentaje de arcilla de suelo presente, de su historia geológica y del contenido de humedad más que de la distribución misma de los tamaños de partícula.

Imagen 4; calibración del hidrómetro

El análisis del hidrómetro utiliza la relación entre la velocidad de caída de esferas en un fluido, el diámetro de las esferas, el peso específico tanto de la esfera como del fluido, y la viscosidad del fluido, en la forma expresada por el físico Ingles G. G. Stokes en la ecuación conocida como la ley de Stokes.

Imagen 5; prueba del hidrómetro a las 24 horas

tabla 1; prueba de hidrómetro

letura real y corregida en g/lt , temperatura en grados centígrados, la corrección de ceros se calcula con la siguiente formula:
Cr=lr +Cm+-Ct

lr:lectura del hidrómetro al iniciar la prueba
Cm:corrección por menisco
Ct:corrección por temperatura
Ct=3.5+1 +1.5(a 25 grados centígrados)=5.8


Rc=Ra+corrección de ceros-Ct

la longitud efectiva L se toma de las tablas de calibración del hidrómetro 152H.
K es una variable que depende de la temperatura T y de la gravedad especifica del suelo Gs, llamada constante de corrección.

ф=K(L/t)^1/2,

^{a: factor de correccion que depende de la gravedad especicica Gs.}

^{%pasa=Rc*a/Ms masa total del suelo utilizado}

Ncrg=%pasa200*%pasa/100

Granulometria

Análisis granulomètrico.

Se denomina clasificación granulométrica o granulometría, a la medición y gradación que se lleva a cabo de los granos de una formaciòn sedimentaria, de los materiales sedimentarios, así como de los suelos, con fines de análisis, tanto e su origen como de sus propiedades mecánicas, y el cálculo de la abundancia de los correspondientes a cada uno de los tamaños previstos por una escala granulométrica.

El mayor objetivo del ensayo es Conocer y definir ciertas características importantes del suelo como son: La Permeabilidad, Cohesión, altura de ascenso capilar, y facilidad de drenaje.

Método de determinación granulométrico por tamices.

El método de determinación granulométrico más sencillo es hacer pasar las partículas por una serie de mallas de distintos anchos de entramado que actúen como filtros de los granos que se llama comúnmente columna de tamices.

Procedimiento del ensayo de tamizado

la muestra que se utiliza en el ensayo es la muestra que con anticipaciòn se ha secado en el horno.

imagen #1. muestra para el ensayo.

En este caso en particular se ha retirado unas partículas gruesas porque no tienen gran importancia con respecto a la masa total de la muestra. (imagen #2. material grueso retirado).

imagen #2. material grueso retirado.

Para su realización se utiliza una serie de tamices con diferentes diámetros que son ensamblados en una columna. En la parte superior, donde se encuentra el tamiz de mayor diámetro, se agrega el material original y la columna de tamices se somete a vibración y movimientos rotatorios intensos en una máquina especial (imagen #2. vibraciòn de tamices)

imagen #2. vibraciòn de tamices.

Luego de algunos minutos (5 en este caso), se retiran los tamices y se desensamblan, tomando por separado los pesos de material retenido en cada uno de ellos y que, en su suma, deben corresponder al peso total del material que inicialmente se colocó en la columna de tamices (conservaciòn de la masa). los resultados de este procedimiento se observan en la tabla #1 resultado del tamizado.

tabla # 1. resultado de tamizado.

Tomando en cuenta el peso total y los pesos retenidos, se procede a realizar la curva granulomètrica, con los valores de porcentaje retenido que cada diámetro ha obtenido. La curva granulométrica permite visualizar la tendencia homogenea o heterogenea que tienen los tamaños de grano (diámetros) de las partículas (gráfica # 1. curva granulomètrica).

gráfica #1. curva granulomètrica.

Gravas :%retenido en tamiz ·4diámetro mayor a 4.75mm
Arenas:partículas con diámetros entre los 0.075mm y 4.75mm
Finos:partículas con diámetros inferiores a 0.075mm

%gravas=O%
%arenas=89.42%
%finos=10.58 -------- limos=10.27%

---------arcillas= 0.31%

Limite plastico y liquido del suelo.

Se seco la muestra de suelo al aire libre, y se procedió a pulverizar con la finalidad deshacer los grumos de suelos formados naturalmente y no la rotura de partículas de arena (imagen #1).

imagen # 1. pulverización de la muestra

Se obtuvo una muestra representativa del suelo tamizado en la malla #40 (imagen #2, en la parte izquierda se observa la muestra para los ensayos).

imagen # 2. resultado del tamizado.

Ensayo del comportamiento plástico del suelo.

Limite Líquido

El límite líquido 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) y después de 25 golpes consecutivos de la cuchara contra una base la masa de suelo sufre el cierre de esa ranura en 1 pulgada.

Casagrande(1932), determinó que el límite líquido es una medida de resistencia al corte del suelo a un determinado contenido de humedad y que a cada golpe necesario para cerrar el surco, corresponde a un esfuerzo cortante cercano a 1gr/cm2.

imagen # 3.

Materiales

* Máquina Casagrande: Consiste en una cuchara de bronce con una masa de 200±20 montada en un dispositivo de apoyo fijado a una base.

* Acanador: Mango de Calibre de 1cm para verificar altura de caída de la cuchara.

* Espátula hoja flexible de 20mm de ancho y 70mm de largo.

* Malla N°40 ASTM.* Agua Destilada.

* Mortero de porcelana

* Tara

Procedimiento

Se colocó la muestra en un plato agregándole suficiente cantidad de agua destilada, mezclando con la espátula hasta lograr una pasta homogénea. Se tubo en cuenta lograr una adecuada distribución de la humedad.

Se colocó el equipo de Casagrande sobre una base firme y se verificó que ésta estuviese limpia y seca. Se depositó en la tasa unos 65 gr de la masa de suelo para luego alisar la superficie con la espátula, de modo que la altura obtenida en el centro fuese de 10mm y la masa ocupase un volumen de 16cm3 aproximadamente.

imagen # 4. resultado homogenizar la muestra en equipo.

Una vez enrasado, se pasó el canalador para dividir la pasta en dos partes. Cuando se presentaba desprendimiento de la pasta en el fondo de la taza se retiraba todo el material y se reiniciaba nuevamente.

Cuando el surco estaba bien se giraba la manivela del aparato contando el número de golpes necesarios para que la ranura cierre 1 pul. de longitud en el fondo de ella. Finalmente se tomó 10gr del material que se junta en el fondo del surco para determinar la humedad.

El material sobrante se trasladó al plato de evaporación para mezclarlo nuevamente con agua destilada y repetir el procedimiento 2 veces más, de modo de obtener tres puntos que varíen en un rango de 5 a 50 golpes.

Los datos obtenidos fueron:

Tabla# 1. Límite Líquido.

Gráfica # 1. Límite Líquido.

LL=23%

Lìmite plástico.

El límite plástico de un suelo es el contenido de agua que limita el estado plástico resistente semi sólido, es decir el límite plástico es el menor contenido de humedad bajo el cual el suelo permanece plástico. Método del ensayo para determinar el límite plástico del suelo.

Materiales

* Vidrio plano de 30 cm. x 30 cm., o un trozo de mármol de las mismas dimensiones.

* Agua potable.

*Espátula.

Procedimiento

* Se humedece la muestra con agua destilada o potable de buena calidad, se recomienda dejar reposar por lo menos durante 1 hora.

* Posteriormente se continua agregando agua en pequeñas cantidades, mezclando cuidadosamente con la espátula después de cada agregado, procurando obtener una distribución homogenea de la humedad y teniendo especial cuidado de deshacer todos los grumos que se vayan formando.

*Se continua el mezclado hasta obtener que la pasta presente una consistencia plástica que permita moldear pequeñas esferas sin adherirse a las manos del operador.

*Una porción de la parte así preparada se hace rodar con la palma de la mano sobre la lamina de vidrio, dándole la forma de pequeños cilindros.

*La presión aplicada para hacer rodar la pasta debe ser suficiente para obtener que las barritas cilíndricas mantengan un diámetro uniforme en toda su longitud.

*La velocidad con que se manipula a la pasta haciéndola rodar debe ser tal de obtener de 60 a 70 impulsos por minuto, entendiendo como un impulso un movimiento completo de la mano hacia adelante y atrás.

*Si el diámetro de los cilindros es menor de 3 mm. y no presentan fisuras o signos de desmenuzamiento, se unen los trozos y se amasan nuevamente tantas veces como sea necesario. La operación también se repite si las barritas cilíndricas se fisuran y agrietan antes de llegar al diámetro 3 mm. En este caso se reunen los trozos y se amasan nuevamente con el agregado de agua hasta lograr la completa uniformidad.

*El ensayo se da por finalizado cuando las barritas cilindricas comienzan a fisurarse y agrietarse al alcanzar los 3 mm. de diámetro, punto que resulta fácil de establecer comparandolas con los trozos de alambre.

Esta prueba es bastante subjetiva (dependiente del operador) que el ensayo del límite líquido (equipo de casa grande), pues la definición del resquebrajamiento del cilindro de suelo así como del diámetro están sujetas a la interpretación del operador. El diámetro puede establecerse durante el ensayo por comparación de un alambre común o de soldadura del mismo diámetro. Con la práctica, se encuentra que los valores del límite plástico pueden reproducirse sobre el mismo suelo por parte de diferentes operadores, dentro de un rango del 1 al 3%.

Extraccion de la muestra

Características físicas del suelo

El día 9 de noviembre de 2010 se realizó la la extracción de la muestra aproximadamente a las 10 am en un sector Arenales de la vereda el Vallano. Con el objetivo de no incomodar a propietarios de la zona y por eficacia se optó por tomar ésta de un talud colindante a una de las vías de acceso del sector.

Algunas de las características que a simple vista se pueden apreciar en el suelo son las siguientes:

• No está muy cercano el sitio a quebradas o ríos y los eventos de presipitación no fueron muchos en los días anteriores al día en que se tomó la muestra, lo cual hizo que el suelo no estuviese muy húmedo y que la textura de éste presentara una apariencia tendiente a seco.

Imagen #1 Vereda el VallanoImágen #2 Vereda el Vallano

• En la parte superficial se pueden observar tonalidades entre negro y marrón debido a la abundancia de materia orgánica.

Imagen #3 Vereda el Vallano

• Como se puede apreciar en algunas de las fotos, el suelo presenta un color café amarillento y rojizo con motas de varias tonalidades. El color rojizo nos da ha entender que el suelo es rico en contenido de Óxido de Hierro y Manganeso y como hay mayor cantidad de motas de color amarillo se puede deducir que también hay contenido de Óxido de hierro hidratado. El color rojizo es, en general, un indicio de que el suelo está bien drenado, no es húmedo en exceso y es fértil.

Imagen #4 Vereda el Vallano

• La capa superficial del suelo es delgada y por tanto no hay abundancia de materia orgánica, lo cual indica que el suelo es mas denso y tiene menor porosidad; ya que a menor contenido de materia orgánica, el suelo será más denso y menos poroso.

Imagen #5 Vereda el Vallano

Imagen #6 Vereda el Vallano