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.
ARREOLA OVANDO YORDY FABIAN
_____________________
RELACION DE EQUIPO Y MATERIAL
Muestra de Arena
Muestra de Grava
Regla
Vasos
Ligas
Bolsas de Plástico
ARREOLA OVANDO YORDY FABIAN
Muestra de Arcilla
Cinta Masking
Bascula Electrónica
_____________________
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 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.
ARREOLA OVANDO YORDY FABIAN
_____________________
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.
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.
ARREOLA OVANDO YORDY FABIAN
_____________________
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 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.
ARREOLA OVANDO YORDY FABIAN
_____________________
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
Ultra coloide 1 mm
Forma después de 10 minutos de Reposo:
Coloides 3mm
Coloides 1mm Ultra coloide 12cm
Arcilla 9.7 cm
Materia Orgánica 4cm
Arena 1mm
Arcilla N° 1
Arena 7 cm
Arena N° 3
Grava N°2
Forma después de 24 horas de reposo: Arena N° 3
Ultra coloide 0.005mm
Coloides 0.008mm
Arcilla 8.9 cm
Materia Orgánica 4cm
Ultra coloide 0.003 mm
Arcilla N° 1
Arena 0.005 mm
Arena 6.8cm
Grava N°2
ARREOLA OVANDO YORDY FABIAN
_____________________
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 Si8 Al4O20+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. 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.
ARREOLA OVANDO YORDY FABIAN
_____________________
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 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.
ARREOLA OVANDO YORDY FABIAN
_____________________
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 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.
ARREOLA OVANDO YORDY FABIAN
_____________________
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
ARREOLA OVANDO YORDY FABIAN
_____________________
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.
ARREOLA OVANDO YORDY FABIAN
_____________________
BIBLIOGRAFIA
http://www3.ucn.cl/FacultadesInstitutos/laboratorio/tiposM2.htm
http://www.agricolaunam.org.mx/edafologia/PAPIME%20APUNTES%20QUIMIC A%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/prospecc
ion_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. PAPADAKIS, J.. 1980. El suelo (con especie referencia a los suelos de América Latina). Ed. Albatros. Argentina. 346 pp
ARREOLA OVANDO YORDY FABIAN
_____________________