Informacion de la materia de propiedades de los suelos

1. PROPIEDADES DE LOS SUELOS
DISTRIBUCION GRANULOMETRICA - EJEMPLOS
• PRACTICA: A continuación se muestra los resultados de un análisis de tamiz:
a. Determine el porcentaje de finos en
cada tamiz y grafique la curva de
distribución granulométrica.
b. Determine D10, D30 y D60 para la curva
de distribución de grano.
c. Calcule el coeficiente de uniformidad Cu.
d. Calcule el coeficiente de gradación Cc.
Masa de suelo
retenido en
cada tamiz (g)
Abertura
tamiz (mm)
Tamiz N°
0
4.75
4
18.5
1.00
10
53.2
0.85
20
90.5
0.425
40
81.8
0.25
60
92.2
0.150
100
58.5
0.075
200
26.5
bandeja
Das Braja, 2015

2. PROPIEDADES DE LOS SUELOS
DISTRIBUCION GRANULOMETRICA - EJEMPLOS
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0.01
0.1
1
10
Porcentaje
que
pasa
(%)
Diametro (mm)

3. 1. A continuación se dan los tamaños de grano característicos para un
suelo:
PROPIEDADES DE LOS SUELOS
DISTRIBUCION GRANULOMETRICA - EJEMPLOS
Masa de suelo
retenido en
cada tamiz (g)
Abertura
tamiz (mm)
100
0.425
90
0.033
80
0.018
70
0.01
60
0.0062
50
0.0035
40
0.0018
35
0.001
a. Dibuje la curva de distribución de
tamaño de grano.
b. Determine los porcentajes de
grava, arena, limo y arcilla de
acuerdo al sistema SUCS y
AASHTO.
Das Braja, 2015

4. 2. Para los siguientes suelos
determine Cu, Cc.
PROPIEDADES DE LOS SUELOS
EJERCICIOS PARA LA CASA
Suelo 2
Suelo 1
Prop.
0.24 mm
0.08 mm
D10
0.82 mm
0.22 mm
D30
1.81 mm
0.41 mm
D60
3. Para los siguientes suelos determine la curva de distribución
de tamaño de partícula, D10, D30, D60, Cu, Cc.
SUELO 2
Masa de suelo
retenido en cada tamiz
(g)
SUELO 1
Masa de suelo
retenido en cada tamiz
(g)
Abertura
tamiz
(mm)
Tamiz
N°
0
0
4.75
4
44
0
6
56
0
1.00
10
82
9.1
0.85
20
51
249.4
0.425
40
106
179.8
0.25
60
92
22.7
0.150
100
85
15.5
0.075
200
35
23.5
bandeja
Das Braja, 2015

5. 4. En una prueba de hidrómetro los resultados son
los siguientes: Ge=2.60, temperatura del agua
=24°C, lectura del hidrómetro =43 después de 60
minutos de iniciada la sedimentación. ¿Cuál es el
diámetro D, de las partículas de tamaño mas
pequeño que se asientan mas allá de la zona de
medición en este tiempo (esto es t=60 min)?
PROPIEDADES DE LOS SUELOS
EJERCICIOS PARA LA CASA
5. En una prueba de hidrómetro los
resultados son los siguientes: Ge=2.70,
temperatura del agua =23°C, lectura del
hidrómetro = 25 después de 120 minutos de
iniciada la sedimentación. ¿Cuál es el
diámetro D, de las partículas de tamaño mas
pequeño que se asientan mas allá de la zona
de medición en este tiempo (esto es t=120
min)?
Das Braja, 2015

6. PROPIEDADES FISICAS DEL SUELO
RELACIONES PESO-VOLUMEN
Introducción
• El suelo se compone de materia en estado
solido, liquido y gaseoso.
• El suelo es un material trifásico constituido
por el esqueleto de partículas sólidas rodeado
por espacios llenos de aguas y aire (Berry)
• Este capitulo describe las relaciones de peso-
volumen, es decir:
• Relación de vacíos
• Porosidad
• Contenido de humedad
• Gravedad especifica de los solidos del suelo.
Das Braja, 2015
agua
Partículas
de suelo
vacíos

7. PROPIEDADES FISICAS DEL SUELO
RELACIONES PESO-VOLUMEN
Introducción
• Se hablo de las arcillas en los suelos que afectan sus propiedades físicas,
como:
• Permeabilidad.
• Compresión.
• Fuerza de corte.
• la consistencia arcillosa del suelo que define su comportamiento con el
cambio del contenido de humedad, que es un parámetro importante para
la clasificación de los suelos.
• Es necesario conocer el volumen de vacíos en un suelo dado y su
contenido de humedad para determinar el peso unitario en el campo.
Das Braja, 2015

8. PROPIEDADES FISICAS DEL SUELO
RELACIONES PESO-VOLUMEN
Elemento de suelo
en estado natural
Tres fases del
elemento suelo
Das Braja, 2015

9. PROPIEDADES FISICAS DEL SUELO
RELACIONES DE VOLUMEN
• Relación de vacíos (e): Relación del
Volumen de vacíos con el Volumen
de sólidos.
• Porosidad (n): Razón del volumen
de vacíos con el volumen total.

10. PROPIEDADES FISICAS DEL SUELO
RELACIONES DE VOLUMEN
• Grado de Saturación (S): razón del volumen de
agua con el volumen de vacíos. Normalmente se
expresa en porcentaje.
• La saturación es la condición para la cual los
vacíos están completamente llenos de agua.
• Sobresaturación es la condición de exceso de
agua con relación al volumen normal de vacíos,
cuando las partículas solidas flotan o se hallan
en suspensión.
• S=0 suelo esta seco
• S=100%  suelos esta saturado
• S>100% sobresaturación

11. PROPIEDADES FISICAS DEL SUELO
RELACIONES DE VOLUMEN
• Relación entre e y n:
• También podemos expresarlo como:

12. PROPIEDADES FISICAS DEL SUELO
RELACIONES DE PESO
• Contenido de Humedad (w): Razón del
peso de agua con el peso de sólidos en un
volumen dado de suelos.
• Cuando:
• w≤50% suelos bajo contenido de humedad.
• 50%<w ≤80% suelos con humedad media.
• w>80% suelos con alto contenido de humedad

13. PROPIEDADES FISICAS DEL SUELO
RELACIONES DE PESO
• Peso Unitario (γ): es el peso del suelos por
unidad de volumen.
• γ también se puede expresar en términos
del peso de sólidos, contenido de humedad
y el volumen total.
𝛾 =
𝑊 + 𝑊
𝑉
=
𝑊 1 +
𝑊
𝑊
𝑉
=
𝑊 1 + 𝑤
𝑉

14. PROPIEDADES FISICAS DEL SUELO
RELACIONES DE PESO
• Peso unitario seco (γd): Razón del peso con el
volumen de suelo excluyendo el agua.
• Relación entre Peso Unitario (γ), peso unitario
seco (γd) y contenido de humedad (w):
• El peso unitario del agua es:

15. PROPIEDADES FISICAS DEL SUELO
RELACIONES DE PESO
• Densidad (ρ): Razón del peso con el volumen de
suelo excluyendo el agua.
• Relación entre Peso Unitario (γ), peso unitario
seco (γd) y contenido de humedad (w):

16. PROPIEDADES FISICAS DEL SUELO
RELACIONES DE PESO
• Gravedad Especifica (Gm):
• Gravedad especifica de solidos (Gs):
• Es adimensional y es constante para cada
mineral.
Fratelli,
Gs
Suelos
2.65-2.68
grava
2.65-2.68
arena
2.68-2.75
Arcilla inorgánica
2.58-2.65
Arcilla orgánica
2.62-2.68
Limo inorgánico

17. PROPIEDADES FISICAS DEL SUELO
RELACIONES DE PESO
• Densidad (ρ): Razón del peso con el
volumen de suelo excluyendo el agua.
• Relacion entre Peso Unitario (γ), peso
unitario seco (γd) y contenido de humedad
(w):

18. PROPIEDADES FISICAS DEL SUELO
RELACIONES ENTRE γ, e, w, Gs
Si consideramos un volumen de suelo en el que el
volumen de solidos de suelos es 1, entonces el
volumen de vacíos es numéricamente igual a la
relación de vacíos, e:

19. PROPIEDADES FISICAS DEL SUELO
MUESTRA SATURADA
Si la muestra de suelo esta saturada, los espacios vacíos
están llenos de agua.
Peso unitario saturado:

20. PROPIEDADES FISICAS DEL SUELO
RELACIONES ENTRE γ, n, w
Si consideramos un suelo que tiene un volumen
total igual a 1, tenemos que:

21. PROPIEDADES FISICAS DEL SUELO
RELACIONES ENTRE γ, n, w
Si consideramos un suelo que tiene un
volumen total igual a 1, tenemos que: