ENSAYOS DE LABORATORIO DE SUELOS

1. Ensayos Ensayos para el reconocimiento del terreno. Ensayos de laboratorio. Ensayos de reconocimiento del suelo. Ensayos qumico Ensayo de resistencia. Ensayos de compresin no confinada. Ensayos triaxiales. Ensayo proctor. Ensayo de control de compactacin. 2. Bibliografa

1. Ensayos: Ensayos para el reconocimiento del terrenoPara tener xito en el reconocimiento de un terreno, se debe tener una correcta definicin de las prospecciones y ensayos tanto in situ como en laboratorio.Por su carcter de obra lineal extensa, las carreteras requieren en general de exploraciones que alcancen profundidades superficiales, con un amplio espaciamiento.Las condiciones geolgicas, son las que definen si es necesario un programa exploratorio muy detallado, como por ejemplo en zonas inestables.CalicatasExcavaciones que permiten la observacin del terreno hasta profundidades mximas de hasta 3 4 metros.Adems de observaciones de tipo litolgico, se pueden obtener datos sobre la compacidad del material, la estabilidad de las paredes de la excavacin, nivel fretico, etc.Tambin permiten la ejecucin de algunos ensayos in situ a diferentes cotas, como el penetrmetro dinmico de cono.Existen tambin los llamados mtodos geofsicos, siendo los ms utilizados: Mtodos ssmicos Mtodos elctricos, sondeos elctricos verticales (S.E.V.) Mtodos gravimtricos Georradar

Ensayos de laboratoriosAl igual que en el caso de los ensayos in situ, existe una gran variedad de ensayo de laboratorio disponibles, dependiendo de las caractersticas del terreno.Los ensayos ms usuales son los de identificacin, de resistencia y de deformabilidad.La toma de muestras debe ser lo ms representativa posible de la realidad a analizar y durante su envo hasta el laboratorio, se cuidarde que las muestras no sufran deterioros o mezclas de las mismas, que nos puedan inducir errores en los resultados obtenidos. Ensayos de identificacin del sueloAnlisis granulomtrico por tamizado y sedimentacinEste ensayo tiene por objeto determinar los diferentes tamaos de las partculas de un suelo y obtener la cantidad, expresada en tanto por ciento de stas, que pasan por los distintos tamices de la serie empleada en el ensayo, desde el tamiz de 2 hasta el tamiz N 200.Cuando se quiera conocer la distribucin de tamaos de las partculas inferiores a dicho tamiz (N 200), se debe completar este procedimiento con el de sedimentacin.

Anlisis granulomtrico por tamizado y sedimentacinDe la realizacin de este ensayo se obtiene la siguiente informacin: Distribucin granulomtrica del suelo analizado. Clasificacin de los suelos granulares. Se puede, en algunos casos, inferir su origen geolgico. Se pueden obtener parmetros como el dimetro efectivo, coeficiente de uniformidad, y coeficiente de curvatura.

Ensayos de identificacin del sueloDeterminacin de los Lmites de AtterbergEs junto con la granulometra uno de los ensayos ms comunes, debido a la informacin que se obtiene del mismo y la posibilidad de clasificar un suelo a partir de los datos obtenidos.El contenido de agua o humedad lmite al que se produce el cambio de estado vara de un suelo a otro. El mtodo usado para medir estos lmites se conoce como mtodo de Atterberg y los contenidos de agua o humedad con los cuales se producen los cambios de estados, se denominan lmites de Atterberg (LL, LP, IP, LC).Contenido en humedad.Es junto con el contenido de vacos, una de las caractersticas fundamentales para explicar el comportamiento del suelo (especialmente en aquellos de textura ms fina), como por ejemplo cambios de volumen, cohesin, estabilidad mecnica.El mtodo tradicional de determinacin de la humedad del suelo en laboratorio, es por medio del secado a horno, la relacin (%) entre el peso agua / partculas slidas.Otros mtodos para determinar el contenido de humedad: mtodo del alcohol metlico, mtodo del Speedy, y mtodo nuclear.Densidad de un sueloExisten diferentes normas para determinar las diferentes densidades de un suelo, dependiendo el uso que se le vaya a dar a las mismas.As podemos distinguir entre densidad aparente, densidad seca, densidad relativa, densidad mxima y densidad mnima de suelos granulares. Ensayo de ColapsabilidadLa Colapsabilidad es la tendencia que puede tener un terreno a reducir su volumen de forma rpida (colapso).Este fenmeno sucede en determinados tipos de suelos, como son los de granulometra tipo limo y los que pueden perder parte de sus componentes por lavado de finos (rellenos) o por disolucin (yesos).El ensayo reproduce el efecto de una saturacin sbita del terreno cuando est sometido a una carga de magnitud prefijada.Se estudia en suelos naturales poco consolidados, rellenos y terrenos con alto contenido de limos.

Ensayos de expansividadLa expansividad es una caracterstica de determinados tipos de arcillas, que se manifiesta con cambios de volumen al modificarse las condiciones de humedad del terreno.Los cambios de volumen pueden afectar de manera muy negativa a las estructuras de pavimento, si estas no han sido diseadas para absorber estas deformaciones del terreno o quedar al margen de sus efectos. Ensayo edomtrico o de consolidacinSe entiende como consolidacin de un material la deformacin o reduccin de tamao que sufre cuando es sometido a una carga.La finalidad de este ensayo es determinar la velocidad y grado de asentamiento que experimentar una muestra de suelo arcilloso saturado al someterla a una serie de incrementos de presin o carga.El fenmeno de consolidacin, se origina debido a que si un suelo parcial o totalmente saturado se carga, en un comienzo el agua existente en los poros absorber parte de dicha carga puesto que esta es incompresible, pero con el transcurso del tiempo, escurrir y el suelo ir absorbiendo esa carga paulatinamente.Ensayo edomtrico o de consolidacinEnsayo edomtrico o de consolidacinEnsayo edomtrico o de consolidacin

Ensayo edomtrico o de consolidacinEste proceso de transferencia de carga, origina cambios de volumen en la masa de suelo, iguales al volumen de agua drenada. La consolidacin del suelo produce asientos en las cimentaciones. Estos asientos pueden producirse mas o menos rpidamente en funcin de la granulometra y de la facilidad con la que puede escapar el agua intersticial.Los suelos arcillosos asientan ms y ms lentamente que los arenosos.El ensayo debe realizarse sobre una muestra inalterada tomada en sondeo.

Ensayos QumicosEnsayos destinados a determinar la agresividad del terreno con las estructuras proyectadas en el mismo, especialmente a las estructuras de hormign, como suelen ser las obras de drenaje. Contenido en materia orgnica Contenido en sulfatos solubles en suelos Acidez del suelo Ensayos de resistenciaEnsayo corte directoCon este ensayo se obtienen dos parmetros del suelo, la cohesin y ngulo de friccin interna.Se usa el aparato de corte directo, que consiste en una caja de seccin cuadrada o circular dividida horizontalmente en dos mitades.Dentro de ella se coloca la muestra de suelo con piedras porosas en ambos extremos, se aplica una carga vertical de confinamiento (esfuerzo normal) y luego una carga horizontal (esfuerzo cortante) creciente que origina el desplazamiento de la mitad mvil de la caja originando el corte de la muestra. Ensayo compresin no confinada (CNC)Tiene por finalidad, determinar la resistencia a la compresin no confinada (qu), de un cilindro de suelo cohesivo o semicohesivo, e indirectamente la resistencia al corte (c), por la expresin:c = qu / 2 ( kgs/cm2 )Este ensayo es ampliamente utilizado, ya que constituye un mtodo rpido y econmico. Consiste en un ensayo uniaxial, en donde la probeta no tiene soporte lateral.

Ensayo triaxialEs un ensayo que se emplea para determinar los principales parmetros resistentes de un suelo, es decir, delimitar los estados de tensiones principales posibles de los no posibles.El umbral que separa ambos estados es una recta que viene definida por el ngulo de rozamiento interno del suelo () y la cohesin (C).Existen diferentes tipos de ensayos triaxiales que a continuacin se describir brevemente: Ensayo triaxial Consolidado drenado (C.D.): se trata de confinar las 3 probetas a presiones diferentes y a continuacin romper la muestra a travs del pistn vertical. La rotura se realiza lentamente para corregir cualquier variacin intersticial que pudiera inducir a la rotura con la presin de agua del exterior. Consolidado no Drenado (C.U.): se diferencia del anterior en que una vez terminada la consolidacin se cierra el drenaje de agua exterior. Esto permite conocer las tensiones efectivas en la probeta en todo momento. No Consolidad y No Drenado (U.U.): sirve para determinar la resistencia de un suelo en condiciones de resistencia a corto plazo. La densidad, la adherencia y unin entre partculas permanece intactas independientemente del nivel de carga. Ensayo PrctorEl ensayo Prctor es un ensayo de compactacin de suelo que tiene como finalidad obtener la humedad ptima de compactacin de un suelo para una determinada energa de compactacin.La humedad ptima de compactacin es aquella humedad (%de agua) para la cual la densidad del suelo es mxima, es decir la cantidad de agua que hemos de aadir a un suelo para poderlo compactar al mximo con una energa concreta.Existen dos tipos de ensayo Prctor. La realizacin de un tipo u otro deber estar de acorde con el material y el equipo de compactacin que se utilizar en obra.

Determinacin de la capacidad de soporte CBR del sueloEl ensayo CBR mide la carga necesaria para penetrar un pistn de dimensiones determinadas a una velocidad previamente fijada en una muestra de suelo, compactada segn su Prctor, formada por tres probetas (generalmente compactada a 15, 30 y 60 golpes/capa), despus de haberla sumergido en agua durante cuatro das y de haber medido su hinchamiento.El hecho de sumergir la muestra se debe a que as podemos prever la hipottica situacin de acumulacin de humedad en el suelo despus de la construccin. Control de compactacinDeterminacin de la densidad in situ Mtodo del cono de arena: Es un mtodo en desuso, pero que debe utilizarse como calibracin de otros mtodos. Representa una forma indirecta de obtener el volumen del agujero utilizando para ello, una arena estandarizada compuesta por arena silcea normalizada.

Mtodo con densmetro nuclear: La determinacin de la densidad y humedad a travs de este mtodo, est basada en la interaccin de los rayos gamma provenientes de una fuente radiactiva y los electrones de las rbitas exteriores de los tomos del suelo, la cual es captada por un detector gamma situado a corta distancia de la fuente emisora, sobre, dentro o adyacente al material a medir.

2. Bibliografa:INSTITUTO UNIVERSITARIO POLITCNICO SANTIAGO MARIO- ensayoswww.e-zigurat.com/noticias/importancia-estudio-de-sueloshttps://www.sicoes.gob.bo