El documento describe el laboratorio de mecánica de suelos de la Universidad Nacional de Jaén. El laboratorio cuenta con diversos equipos y maquinaria especializados para realizar ensayos de suelos, como una balanza, horno, tamizador, tamices, copa de casa grande, moldes Proctor, prensa CBR, cono de arena, máquina para corte directo y pisón. Estos equipos permiten estudiar las propiedades físicas y mecánicas de los suelos a través de ensayos normalizados, proporcionando inform
cortes de luz abril 2024 en la provincia de tungurahua
Reconocimiento laboratorio suelos UNJA
1. 1
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UNIVERSIDAD NACIONAL DE JAÉN
FACULTAD DE INGENIERÍA CIVIL.
INFORME DE PRÁCTICAS
Reconocimiento De Laboratorio
ÁREA: Mecánica De Suelos.
GRUPO N°: 1.
DOCENTE:
❖ Ing. Wilmer Rojas Pintado
❖ Ing. Erlita Vásquez Cayao
Jaén, setiembre del 2022
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RESPONSABLES:
N° . APELLIDOS Y NOMBRES……… NC NL NI NS NP NF
1 Altamirano Guarnizo Azucena Milagritos
2 Barrantes Fernández Tania Maryori
3 Cadenillas Quispe Eduardo Benedicto
4 Campos Guerrero Emerson Darley
5 Palacios Calle Pedro Edmundo Ardubal
6 Rufasto Castillo Rosarelys Dany
7 Tenorio Díaz Heistin Rubiany
8 Tocto Mezones Leidi Maribel
9 Venegas Nicolas May Jordano
10 Vera Romero Osmel
Ciclo 2022-2
3. 3
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CONTENIDO
GENERALIDADES....................................................................................................... 4
RESUMEN ................................................................................................................... 4
OBJETIVOS ................................................................................................................. 4
OBJETIVOS GENERALES ..................................................................................... 4
OBJETIVOS ESPECÍFICOS.................................................................................... 4
CAPÍTULO 1: EL LABORATORIO........................................................................... 5
1.1. DEFINICIÓN................................................................................................. 5
1.2. USO................................................................................................................ 5
1.3. IMPORTANCIA ............................................................................................ 5
CAPÍTULO 2: EQUIPOS Y COMPLEMENTOS EXISTENTES............................ 6
2.1. BALANZA DE PRECISIÓN......................................................................... 6
2.2. HORNO.......................................................................................................... 6
2.3. TAMICES ...................................................................................................... 7
2.4. EL TAMIZADOR.......................................................................................... 7
2.5. LA COPA CASA GRANDE ......................................................................... 8
2.6. MOLDES PROCTOR.................................................................................... 8
2.7. PRENSA CBR ............................................................................................... 9
2.8. CONO DE ARENA ....................................................................................... 9
2.9. MAQUINA PARA CORTE DIRECTO ...................................................... 10
2.10. PISON .......................................................................................................... 10
3.1. INFILTRÓMETRO DE DOBLE ANILLO......................................................... 15
3.2 MESA VIBRATORIA PARA DENSIDAD RELATIVA EN SUELO ............... 15
3.4 PARTIDORES DE MUESTRAS ......................................................................... 16
3.5 CORTE TRIAXIAL ............................................................................................. 16
CAPÍTULO 4: CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES............................... 17
4.1 CONCLUSIONES....................................................................................... 17
4.2 RECOMENDACIONES.............................................................................. 17
BIBLIOGRAFÍA .......................................................................................................... 18
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GENERALIDADES
RESUMEN
Ingeniería civil tiene como propósito mejorar la calidad de vida de las personas por medio
de la construcción de obras públicas y privadas, es por ello que recae una gran
responsabilidad sobre el ingeniero, ya que, si una obra como un hospital, puente, etc. se
destruye llevará a su paso pérdidas económicas y humanas. Para evitar y prever accidentes
en las obras; el ingeniero debe realizar una serie de estudios, en los que se incluyen
estudios de suelos que permiten conocer, identificar y analizar la composición del suelo
donde se construirá la obra, obteniendo como resultado las características físicas y
mecánicas del suelo y sus condiciones; todos estos estudios permiten al ingeniero
establecer la capacidad de soporte a una estructura, evitar esfuerzos y deformaciones con
el propósito de tener la certeza de que será una obra eficiente, segura y de gran beneficio
para las personas.
Un laboratorio de mecánica de suelos es un espacio acondicionado con maquinaria y
equipos especializados. A partir de muestras de suelos que se realizan a través de ensayos
que permiten el estudio y análisis de las propiedades físicas y mecánicas del suelo. Dichos
ensayos son realizados con base a normativas, manuales y leyes de construcción, por un
profesional especializado en este campo.
La universidad nacional de jaén, ubicada en la Provincia De Jaén- Región Cajamarca
cuenta con un laboratorio de suelos, el cual está lo suficientemente implementado para
que los estudiantes tengan la capacidad de aplicar los conocimientos adquiridos y realizar
eficientemente los ensayos de suelos.
OBJETIVOS
OBJETIVOS GENERALES
• Reconocer los equipos, materiales, accesorios e insumos del laboratorio de
suelos
OBJETIVOS ESPECÍFICOS
• Caracterizar los equipos y maquinaria del laboratorio de suelos
• Explicar la función que cumplen las máquinas y equipos presentes en el
laboratorio de suelos.
• Hacer uso adecuado de los equipos y maquinaria del laboratorio de suelos;
considerando las restricciones por las normativa.
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CAPÍTULO 1: EL LABORATORIO
1.1. DEFINICIÓN
El laboratorio de geotecnia o mecánica de suelos, es un lugar que se encuentran diversos
tipos de equipamientos, con los medios necesarios para realizar estudios y ensayos que
nos permitan llevar a cabo investigaciones, muestras, practicas todas relacionado al
estudio mecánico así como también se hace conocer cada uno de las herramientas,
materiales que se utilizara en demostración obteniendo pruebas o datos para realizar
un informe teniendo en cuenta propiedades físicas de cada quipo.
El laboratorio de Suelos fue creado el año 1996, el cual su principal propósito es obtener
soluciones a diversos problemas que en futuro puedan ocurrir en construcciones
estructurales, muros, pavimentos etc. la elaboración de ensayos de estudio mecánica de
suelo. la cual sigue una normativa correspondiente de qué tipo de estudio se puede
realizar, en el laboratorio se describe diferentes pruebas que se llevan paso a paso
mediante un proceso hasta llegar a un resultado conceto, es importante conocer su
desempeño y función que realizará cada equipo laboratorista que gracias a ellos que
podamos recaudar información necesaria para el desarrollo de los trabajos e informes con
respecto a nuestro datos e información que se recaudan. (UAJMS, 2018)
1.2. USO
El laboratorio se usa para realizar ensayos y pruebas específicas que permiten determinar
la calidad y resistencia de diferentes tipos de suelo. El propósito de un laboratorio de
mecánica de suelos es realizar diversos tipos ensayos, los cuales permitirán conocer las
características tanto físicas como mecánicas; estos ensayos se realizarán a través de
máquinas y equipos especializados en el estudio de suelos. (CONSULTING, 2021)
1.3. IMPORTANCIA
Los ensayos permiten determinar propiedades de los suelos a partir de muestras de esté.
los parámetros que se obtienen como el ángulo de fricción, la cohesión, la densidad, la
presión se utiliza para medir la capacidad y resistencia del suelo y también permite diseñar
proyectos según las características mecánica del lugar estudiado.
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CAPÍTULO 2: EQUIPOS Y COMPLEMENTOS EXISTENTES
2.1. BALANZA DE PRECISIÓN
Una balanza utilizada para pesar cantidades hasta un número muy preciso, generalmente
hasta un miligramo. (ADAN, 2019)
- Costo de la balanza de presión 0.01g aprox. $935.28
- Costo de la balanza de presión 0.1g aprox. $1,036.08
Figura 1. Balanza electrónica con capacidad de 30kg y aproximación de 1gr y 0.1gr.
2.2. HORNO
Es utilizado para determinar el contenido de agua o el contenido de humedad de la
muestra de suelo dada. El horno, tiene la capacidad de mantener temperaturas uniformes
y constantes hasta de 110 ± 5 ºC y además es programable. (COTECNO, 2019)
- Precio Aproximado: 5239.03
Figura 2. Horno de secado.
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2.3. TAMICES
Los tamices son instrumentos que tienen una malla de filamentos que se entrecruzan
dejando unos huecos cuadrados, que nos sirve para separar el suelo según su tamaño de
partículas y clasificarlos ya sea gravas, arenas y finos.
Es importante que esos cuadrados tengan todo el mismo tamaño, ya que éste determinará
el tamaño de lo que va a atravesar el hueco. Los tamices van desde 3”, 2 ½”, 2”, 1 ½”, 1”,
¾”, ½”, 3/8”, No. 4, No. 8, No. 16, No. 30, No. 50 y No. 200. (clubensayos, 2013)
Precio aproximado: 3.082.86
Figura 3. Tamices
2.4.EL TAMIZADOR
Es un instrumento que se utiliza en el análisis de partículas. Se utiliza para agitar una pila
de tamices de prueba que se colocan de acuerdo con su granulometría y se puedan
clasificar ya sea gravas, arenas y finos. El tamizador genera movimiento a los tamices y
es programado según el tiempo que se establezca (8,9 0 10 minutos). (COTECNO, 2019)
Precio aproximado: 3.792.60
Figura 4.Tamizador eléctrico
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2.5.LA COPA CASA GRANDE
Es Instrumento manual diseñado para determinar el límite líquido de los suelos. La base
de caucho duro está moldeada con el fin mantener la uniformidad en cuanto a dureza y
tamaño. Base y componentes de leva con moldeado de precisión, herramienta de ranurar
circular según norma AASHTO. (ORIONRCP, ORION, 2015)
Especificaciones:
Copa: Torneada en bronce; montaje con pasador y ranura.
Precio Aproximado: 1,951.29
Figura 5. Copa de casa grande
2.6.MOLDES PROCTOR
Es un equipo que sirve para hacer ensayos Proctor, donde se puede analizar la
compactación del suelo con ayuda de un martillo Proctor. (CUVSI, 2016)
Especificaciones:
Volumen Molde: 1/13.33 pies cúbicos.
Precio Aproximado: S/ 653.44
Figura 6. Moldes Proctor
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2.7.PRENSA CBR
La prensa de ensayo CBR es ideal para medir y analizar las muestras de suelo y de
distintos materiales y mide la resistencia al corte de un suelo bajo condiciones de
humedad y densidad controladas.
Este ensayo permite determinar la resistencia de un suelo que está sometido a esfuerzos
cortantes, además evaluar la calidad relativa del suelo para subrasante, sub-base y base
de pavimentos. (T-BOTA, 2015)
Precio Aproximado: S/10000
Figura 7. Prensa de CBR
2.8.CONO DE ARENA
Es un equipo que constituye un método práctico para determinar la densidad in situ de los
suelos y materiales utilizados en bases de grava, calzadas, presas, terraplenes y
construcciones similares.
El cono de Construcción en aluminio para evitar la corrosión, con 6 ½” de diámetro en el
cono y la parte superior con rosca para la adaptación del recipiente; la válvula esta
Construcción en bronce. (ORIONRCP, Densidad , 2015)
Precio Aproximado: 768.75
Figura 8. Cono de arena
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2.9.MAQUINA PARA CORTE DIRECTO
Consiste en hacer deslizar una porción de suelo, respecto a otra a lo largo de un plano de
falla predeterminado mediante la acción de una fuerza de corte horizontal incrementada,
mientras se aplica una carga normal al plano del movimiento.
Se suministra sin caja de corte, pesas de acero ranurado y aparatos de medición de carga.
(UNITEC., 2014)
Figura 9. Máquina para corte directo
2.10. PISON
Está compuesto por un brazo-guía y una bandeja que es la encargada de compactar el
terreno por medio de la presión que ejerce está sobre el terreno al caer, dependiendo del
peso y de la altura de elevación, se produce un efecto compactador. (VIVIENDAS, 2022)
• Molde chico pisón chico 3 capas 25 golpes (estándar suelos cohesivos)
• Molde chico pisón grande 5 capas 25 golpes (modificado suelo cohesivos)
Precio aproximado: 1.550
Figura 10. Pisón
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Tabla 1. Normas MTC E
INSTRUMENTOS
MTC E
101
102
103
104
105
106
107
108
109
110
111
112
113
114
115
116
117
118
121
123
132
135
137
202
203
204
205
206
207
212
215
216
223
604
701
Balanza X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X
Horno X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X
Tamizador X X
Prensa CBR X
Tamices X X X X X X X X X X X X X X X X X X X
Copa de casa
grande X
Moldes Proctor X X
Máquina para corte
directo X
Cono de arena X
Pisón X X X
Infiltrómetro de
Doble Anillo
Picnómetro X X
Mesa Vibratoria para
Densidad Relativa en
suelo
Partidores de
Muestras
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Tabla 2. Ensayos Donde Se Hace Uso De Los Instrumentos Del Laboratorio De Suelos
MTC E ENSAYO NORMATIVAS
MTC E 101 Muestreo De Suelos Y Rocas ASTM D 420
MTC E 102
Muestreo Por Perforación Con Barrenos Helicoidales
(Vástago Hueco)
ASTM D 1452
MTC E 103
Reducción De Muestras De Campo A Tamaños De
Muestras De Ensayo
ASTM C 702
MTC E 104 Conservación Y Transporte De Muestras De Suelos ASTM D4220
MTC E 105
Obtención En Laboratorio De Muestras Representativas
(Cuarteo)
NTP 339.089
MTC E 106
Preparación En Seco De Muestras Para El Análisis
Granulométrico Y Determinación De Las Constantes
Del Suelo
ASTM D 421
MTC E 107 Análisis Granulométrico De Suelos Por Tamizado ASTM D 422
MTC E 108
Determinación Del Contenido De Humedad De Un
Suelo
ASTM D 2216
MTC E 109 Análisis Granulométrico Por Medio Del Hidrómetro ASTM D 422
MTC E 110 Determinación Del Limite Liquido De Los Suelos NTP 339.129
MTC E 111
Determinación Del Limite Plástico (L.P.) De Los
Suelos E Índice De Plasticidad (I.P.)
NTP 339.129
MTC E 112
Determinación De Los Factores De Contracción De Los
Suelos
NTP 339.140
MTC E 113
Método De Ensayo Estándar Para La Gravedad
Especifica De Solidos De Suelo Mediante Picnómetro
De Agua
NTP 339.131
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Tabla 2. Ensayos Donde Se Hace Uso De Los Instrumentos Del Laboratorio De Suelos
MTC E ENSAYO NORMATIVAS
MTC E 114
Método De Ensayo Estándar Para El Valor Equivalente
De Arena De Suelos Y Agregado Fino
NTP
339.146:2000
MTC E 115
Compactación De Suelos En Laboratorio Utilizando
Una Energía Modificada (Proctor Modificado)
NTP 339.141
ASTM D 1557
MTC E 116
Compactación Del Suelo En Laboratorio Utilizando
Una Energía Estándar (Proctor Estándar)
NTP 339.142
ASTM D 698
MTC E 117
Ensayo Para Determinar La Densidad Y Peso Unitario
Del Suelo Insitu Mediante El Método Del Cono De
Arena
NTP 339.143
MTC E 118 Materia Orgánica En Suelos (Perdida Por Ignición) AASHTO T 267
MTC E 123 Corte Directo (Consolidado Drenado) ASTM D 3080
MTC E 132 CBR De Suelos (Laboratorio) ASTM D 1883
MTC E 135
Determinación De Las Propiedades De Consolidación
Unidimensional De Suelos
NTP 339.154
MTC E 137
Determinación De Material Más Fino Que El Tamiz 75
µm (N.º 200) En Suelos
ASTM D 1140
MTC E 202
Cantidad De Material Más Fino Que Pasa El Tamiz De
75 µm (N.º 200) Por Lavado
NTP 400.018
MTC E 203 Peso Unitario Y Vacíos De Los Agregados NTP 400.017
MTC E 204
Análisis Granulométrico De Agregados Gruesos Y
Finos
NTP 400.012
MTC E 205 Gravedad Especifica Y Absorción De Agregados Finos NTP 400.022
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Tabla 2. Ensayos Donde Se Hace Uso De Los Instrumentos Del Laboratorio De Suelos
MTC E ENSAYO NORMATIVAS
MTC E 206
Peso Específico Y Absorción De Agregados
Gruesos
NTP 400.021
MTC E 207
Abrasión Los Ángeles (L.A.) Al Desgaste De Los
Bregados De Tamaños Menores De 37,5 Mm (1
½”)
NTP 400.019
MTC E 212
Arcilla En Terrones Y Partículas Desmenuzables
(Friables) En Agregados
NTP 400.015
MTC E 215
Método De Ensayo Para Contenido De Humedad
Total De Los Agregados Por Secado
NTP 339.185
MTC E 216 Análisis Granulométrico Del Relleno Mineral ASTM D 546
MTC E 223 Partículas Chatas Y Alargadas En Agregados ASTM D 4791
MTC E 604
Finura Del Cemento Por Medio De La Malla Nº
200
ASTM C 184
MTC E 701 Toma De Muestras De Concreto Fresco
NTP 339.036 1999
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CAPÍTULO 3: OTROS EQUIPOS Y COMPLEMENTOS DE LABORATORIO
3.1. INFILTRÓMETRO DE DOBLE ANILLO
Es un instrumento que se utiliza para determinar la tasa de infiltración de agua en el suelo.
Sus características técnicas son:
• Diámetros anillos: 28, 30, 32, 53 ,55 y 57 cm. (WALT, 2021)
Su costo aproximado es de 7500 soles
Figura 11. Infiltrómetro de doble anillo
3.2 MESA VIBRATORIA PARA DENSIDAD RELATIVA EN SUELO
Consolida suelos granulares que no responden bien a las pruebas de densidad de humedad
Proctor. (CIENTIFICO, 2022)
Sus características técnicas son:
• Capacidad de carga: 750 libras (341 kg)
• Peso: 605,0 libras (274,43 kg)
Su costo aproximado es de 6534.38 soles
Figura 12. Mesa vibratoria para densidad relativa en el suelo
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3.4 PARTIDORES DE MUESTRAS
Este partidor soldado de alta resistencia divide las muestras de manera que la mitad de estas
sea representativa de la muestra original. (Gradación - Partidores de Muestras, 2022)
Sus características técnicas son:
• Capacidad: 0,028 m3 (1 cu. ft.); para tamaños de arena hasta 102 mm. (4 pulg.).
• Barras de la canaleta: 48 barras de aluminio, 13 mm. (1/2 pulg.) de ancho.
Precio aproximado: s/ 837.94
Figura 13. Partidores de muestras
3.5 CORTE TRIAXIAL
Esta máquina de ensayos triaxiales baja carga permite aplicar una carga axial, una presión
interna y un movimiento de giro sobre el tejido cardiovascular en un baño de solución
fisiológica a temperatura. Medición de fuerza simultánea en tres ejes ortogonales, utiliza para
ensayos de tracción, comprensión y ensayos de cizallamiento. (zwickroell, 2022)
Precio aproximado: S/ 15375.00.
Figura 14. Corte triaxial
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CAPÍTULO 4: CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
4.1 CONCLUSIONES
• La maquinaria y equipamiento son de carácter frágil, de alto costo, cumplen sus
funciones en base a normativas.
• La balanza y el horno son de vital importancia para el desarrollo de los ensayos ya
que permiten determinar el peso y la humedad de una muestra.
• La maquinaria y el equipamiento cumple una serie de restricciones en base a
normativas, que al no ser efectuadas generan problemas en el desarrollo del ensayo
4.2 RECOMENDACIONES
• Hacer uso correcto de los equipos y maquinarias, debido a su fragilidad; para ello se
debe conocer las normativas de restricción de cada uno de ellos, así como también
cumplir con los parámetros de seguridad y cuidado del equipo.
• Tener severo cuidado ya que si la carga máxima se pasa generara que se descalibre la
balanza y en caso del horno al pasarse del tiempo requerido incluso puede llegar a
quemar la muestra.
• Determinar y explicar si los resultados obtenidos tras el desarrollo de los ensayos
cumplen con los estándares establecidos por las normas.
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BIBLIOGRAFÍA
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UNITEC., M. D. (14 de Junio de 2014). MECANICA DE SUELOS 1 UNITEC. .
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VIVIENDAS.
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https://www.vanwalt.com/es/equipo/infiltrometro-de-doble-
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https://www.zwickroell.com/es/productos/maquinas-de-ensayos-de-materiales-
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ANEXOS
Tabla 3. Ensayos Estándar De Suelos
ENSAYOS ESTANDAR DE SUELOS
Código DESCRIPCIÓN
Precio
S/.
AST
M
NTP- otros
MS-01 Contenido de humedad 30 D2216 339.127
MS-02 Análisis granulométrico por tamizado 90 D422 339.128
MS-03 Límite líquido 60 D4318 339.129
MS-04 Límite plástico 60 D4318 339.129
MS-05 Límite de contracción 80 D427 339.140
MS-06
Clasificación (incluye granulometría, límite líquido y límite
plástico)
210 2487
MS-07
Análisis granulométrico por hidrómetro (incluye
granulometría por tamizado)
350 D422 339.128
MS-08 Ensayo de doble hidrómetro - en suelos dispersivos 500
D-
4221
-
MS-09
Peso volumétrico o densidad de suelos cohesivos (método de
la parafina)
70 - 339.139
MS-10 Gravedad especifica de sólidos 70 D854 339.131
MS-11 Próctor estándar 140 D-698
MTC E-
116
MS-12 Próctor modificado 160
D-
1557
MTC E-
115
MS-13 C.B.R. 480
D-
1883
MTC E-
132
OBSERVACIÓN
Las clasificaciones SUCS (ASTM D2478) o AASHTO M-145 se realizan sin costo al
solicitar los ensayos de análisis granulométrico por tamizado, límite líquido y límite
plástico
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Tabla 2 Ensayos Especiales Para Cimentaciones
ENSAYOS ESPECIALES PARA CIMENTACIONES
Códig
o
DESCRIPCIÓN
Precio
S/.
ASTM
NTP-
otros
ES-01 Corte directo (incluye clasificación SUCS) 420 D-3080 339.171
ES-02
Compresión no confinada en suelos cohesivos
(Incluye clasificación SUCS)
400 D-2166 339.167
ES-03
Compresión triaxial no consolidado no drenado UU
(Incluye clasificación SUCS)
700 D-2850 339.164
ES-04
Compresión triaxial consolidado no drenado CU
(Incluye clasificación SUCS)
1800 D-4767 339.166
ES-05
Compresión triaxial consolidado drenado CD en
arenas (Incluye clasificación SUCS)
2500 D-7181 -
ES-06
Conductividad hidráulica en pared flexible
(permeabilidad)
680 D-5084 339.156
ES-07
Conductividad hidráulica en pared rígida en arenas
(permeabilidad)
570 D-2434 339.147
ES-08 Colapso 700 D-5333 339.163
ES-09
Consolidación unidimensional-hasta 8.0kg/cm2 de
carga (Incluye clasificación SUCS)
870 D-2435 339.154
ES-10 Compresión edométrica en arenas y limos arenosos 350 - -
ES-11 Expansión libre (Incluye clasificación SUCS) 520 D-4546 339.170
ES-12
Expansión controlada - Método A (Incluye
clasificación SUCS)
870 D-4546 339.170
ES-13
Densidad mínima en suelos granulares (material
menor de 3”)
120 D-4254 339.138
ES-14
Densidad máxima en suelos granulares (materno de 3")
- con Mesa Vibratoria
400 D-4253 339.137
ES-15
Densidad mínima en arena (material menor que malla
N°4)
70 -
NLT-
204
ES-16
Densidad máxima en arena (material menor que malla
N°4) - Método de apisonado
90 -
NLT-
205