1. 1
FACULTAD DE INGENIERÍA ESCUELA PROFESIONAL DE
INGENIERÍA CIVIL
Título del Informe
CLASIFICACIÓN DE SUELOS DESDE PUENTE SILVIA - BARRICK POR EL MÉTODO
ASHTO PARA VÍAS
AUTOR(ES):
Guzmán Chinchay Cinthia Jakeline (0000-0002-6145-7616)
Huayaney Valverde Jheremy Junior (0000-0001-8108-2308)
Mejía Aguilar Anny Christina (0000-0002-0891-4515)
Quito Salas Meyer Smith (0000-0002-6610-9215)
Ramos Corcino Jose Manuel (0009-0001-9328-4641)
Sáenz Tamara Omar Anthony (0000-0002-2103-2875)
ASESOR:
JAVIER CABANA LUIS TEODOSIO
LÍNEA DE INVESTIGACIÓN:
Informe Académico
HUARAZ-PERÚ
2023
2. 2
ÍNDICE
I. INTRODUCCIÓN.................................................................................................4
1.1.Objetivo general......................................................................................................5
1.2.Objetivo específico ..................................................................................................5
II. UBICACIÓN DE CALICATAS .................................................................................6
III. GRANULOMETRIA..............................................................................................7
IV. MARCO TEÓRICO POR EL (MÉTODO ASHTO).......................................................8
V. INSTRUMENTOS, EQUIPOS Y/O MATERIALES UTILIZADOS EN CAMPO .................9
VI. INSTRUMENTOS, EQUIPOS Y/O MATERIALES UTILIZADOS EN LABORATORIO.....10
VII. PROCEDIMIENTO.............................................................................................13
7.1.Procedimiento De Campo...................................................................................13
7.2.Procedimiento De Laboratorio............................................................................13
7.3.Cálculo...............................................................................................................14
VIII. ANÁLISIS GRANULOMÉTRICO...........................................................................20
8.1.TAMAÑO MÁXIMO DE MÓDULO DE FINESA ...........................................................21
8.1.1. AGREGADO FINO ......................................................................................22
8.1.2. AGREGADO GRUESO.................................................................................23
8.1.MATERIAL QUE PASA POR LA MALLA N°200........................................................25
8.2.CONTENIDO DE HUMEDAD ....................................................................................25
8.3.PESO ESPECÍFICO ...................................................................................................26
8.4. 1. AGREGADO GRUESO ......................................................................26
8.4. 2. AGREGADO FINO............................................................................27
8.4.PORCENTAJE DE ABSORCIÓN .................................................................................28
8.5. 1. AGREGADO GRUESO ......................................................................30
8.5. 2. AGREGADO FINO............................................................................30
IX. LIMITES DE CONCISTENCIA...............................................................................31
9.1. Curva De Fluidez ............................................................................................... 31
3. 3
9.1.1. Índice De Fluidez, Limite Liquido, Limite Plástico, Índice Plástico, Índice
De Tenacidad.............................................................................................................. 32
X. RESULTADOS...................................................................................................32
XI. INTERPRETACION DE REULTADOS ....................................................................33
XII. CONCLUSIONES ...............................................................................................34
XIII. RECOMENDACIONES........................................................................................35
XIV. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFOCAS .......................................................................36
XV. ANEXOS...........................................................................................................37
15.1. PERFIL LONGITUDINAL ...............................................................................37
15.2. DISTANCIA DE LA CALICATA 1 A CALICATA 2................................................38
15.3. CROQUIS ...................................................................................................39
15.4. EXCAVACIÓN DE LAS CALICATAS.................................................................40
15.5. MÉTODO DE CUARTEO...............................................................................40
15.6. TIPO DE SUELOS ENCONTRADO ..................................................................41
15.7. LABORATORIO ...........................................................................................42
15.8. LINK DEL VIDEO..........................................................................................42
4. 4
I. INTRODUCCIÓN
La clasificación de suelos tiende a ser una dinámica en la que se va a
clasificar cierta cantidad de tierra por grupos, gracias a esta clasificación
vamos a entender el lenguaje que se utiliza para adaptarnos a las
características de los suelos en la mayoría de estos sistemas, estos se basan
siempre de un índice que contiene las propiedades como el tamaño de la
partícula.
También suele ser una manera de acercarse a la. perspectiva de morfología
de suelos. Estos conceptos suelen tener ciertas diferencias en donde se van a
hacer el desarrollo morfológico,
Para poder obtener las clasificaciones necesitamos organizarnos y tener el
conocimiento para que de esa manera los objetos sean seleccionados con
mayor facilidad dependiendo de su propiedad, ya sean físicas, su estructura o
su porosidad y, por último, pero no menos importante también su color.
Estos suelos los podemos distinguir entre tres formas distintas. Arena, arcilla
y Limo.
ARENA: Esta la podemos encontrar en cualquier río, ya que al ser de una
forma arenosa es también más fácil de editarla.
ARCILLA: Al tener estas partículas más finas, suelen ser más pesados, esto
se debe a que su drenaje no se deseca fácilmente, también suele ser una tierra
fértil, pero cuando seca es un material difícil de trabajar.
LIMOSA: Este tipo de suelo, contiene algunos gránulos de tamaño mediano,
estos suelen desgarrarse con facilidad cuando se encuentran secos.
Por último, la clasificación de suelos siempre va a ser necesaria en cualquier
tipo de construcción o edificación.
1.1. OBJETIVO GENERAL
Se busca implementar un sistema preciso y altamente eficiente de
categorización de terrenos para la planificación, diseño y
construcción del puente entre los territorios Silvia-Barrick. Es
5. 5
fundamental llevar a cabo el proceso completo desde su inicio hasta
la verificación exhaustiva del resultado final. Este enfoque implica
aprovechar una combinación innovadora de herramientas técnicas
como el mapeo geográfico avanzado junto con estudios geotécnicos
estratégicos específicamente diseñados para las muestras obtenidas.
1.2. OBJETIVO ESPECÍFICO
1. Entender las particularidades del terreno de la región y tomar
elecciones apropiadas en relación con la planificación y edificación.
2. Identificar los tipos de suelo presentes en la zona incluyendo su
textura, composición, densidad, plasticidad, etcétera.
3. Reconocer la naturaleza y las propiedades del suelo.
4. Comprender sus características para valorar su idoneidad.
II. UBICACIÓN DE LAS CALICATAS
Para llegar al terreno designado para realizar la calicata, nos congregamos en
la universidad y luego tomamos una movilidad en el puente Barrick. El
trayecto nos llevó alrededor de 30 minutos en combi, dejándonos a tan solo
15 minutos a pie de nuestro destino en Los Granados. Al llegar al lugar, nos
encontramos con un paisaje de chacras cercanas y cultivos ya sembrados.
Notablemente, la gente que residía en la zona no solo no nos impidió iniciar
nuestra labor, sino que nos recibió con amabilidad. Este gesto positivo creó
6. 6
un ambiente propicio para nuestro trabajo. Iniciamos nuestra tarea, que
consistía en realizar dos calicatas. Comenzamos en la parte superior del
terreno y, después de medir 200 metros, llevamos a cabo la segunda calicata.
Para acelerar el proceso, nos dividimos en dos grupos.
A lo largo de aproximadamente 6 horas, nos dedicamos a realizar la calicata
con detalle y cuidado. La colaboración en grupos permitió avanzar de manera
más eficiente. Al concluir, obtuvimos las muestras de tierra necesarias para
llevar a cabo nuestro estudio de suelo. Esta experiencia no solo fue educativa
en términos académicos, sino que también destacó la importancia de la
colaboración y la apertura de la comunidad local en el desarrollo de nuestras
actividades de campo
III. GRANULOMETRÍA
El análisis granulométrico es una metodología utilizada para determinar la 7
distribución de las partículas presentes en una muestra terrestre. Este dato
posee significativa relevancia al categorizar los diversos tipos de suelos, ya
que afecta considerablemente sus características físicas y mecánicas: desde
la permeabilidad hasta su capacidad compresible o resistencia a cortes. (Das,
2010).
El análisis granulométrico implica separar una muestra de suelo en
componentes de partículas individuales y medir su tamaño. Los resultados
7. 7
generalmente se presentan en un gráfico de distribución del tamaño de
partículas, que muestra el porcentaje de partículas dentro de cada rango de
tamaños. (Boggs, 2016).
En el contexto del Puente Silvia-Barrick, el análisis granulométrico puede
proporcionar información valiosa sobre la composición del suelo en la zona.
Por ejemplo, si la mayoría de las partículas son de tamaño arenoso, esto
puede indicar un suelo con buena capacidad de drenaje, pero con baja
capacidad de carga. Por otro lado, si la mayoría de las partículas son de
tamaño arcilloso, esto puede indicar un suelo con alta capacidad de carga,
pero con problemas potenciales de expansión y contracción (Das, 2010).
El método ASHTO utiliza el análisis granulométrico como uno de los criterios
principales para la clasificación de suelos. Por lo tanto, es una herramienta
esencial para la clasificación de suelos en el Puente Silvia-Barrick y para la
planificación de cualquier edificación futura en la zona (Holtz y Kovacs, 1981).
IV. MARCO TEÓRICO POR EL (MÉTODO ASHTO)
Los elementos se organizan en ocho grupos identificados por símbolos del A-
1 al A8 basados en su comportamiento. Asimismo, los materiales inorgánicos
están categorizados en siete agrupaciones distintas, desde el grupo A-1 hasta
el conjunto A-7 y divididos aún más dentro de doce subgrupos específicos.
Con respecto a las tierras con niveles elevados de materia orgánica...
Descripción de los grupos de clasificación:
a. Suelos granulares. Estos suelos poseen un contenido de material fino que
no supera el 35% en tamaño tamizado No.200 y se engloban dentro de las
categorías A-1, A-2 y A ¿3; a diferencia del tipo de tierra denominado clase A-
8.
8. 8
b. Grupo A-1 Entiende las combinaciones adecuadamente equilibradas de
rocas, gravilla, arena y materiales poco moldeables con o sin aglutinante.
También se incluyen aquí las mezclas gradas que carecen de ligantes.
c. El subgrupo A-1a está compuesto principalmente por materiales formados
a partir de piedra o gravilla con o sin inclusión del aglutinante. Estos tipos son
distinguibles dentro del grupo porque tienen una buena graduación requerida
para su uso adecuado.
d. El conjunto A-1 b se conforma de sustancias compuestas mayoritariamente
por arena gruesa con buena graduación, ya sea unidas o no mediante
aglutinantes.
e. Por otro lado, el grupo A-2 engloba una amplia variedad de materiales
granulares que tienen menos del 35% de partículas finas.
f. Los materiales clasificados en los subgrupos A-2-4 y A-2-5 también
contienen menos del 35% de finos, mostrando similitudes con los tipos de
suelo A-4 y A-5 respectivamente con tamaños de partículas que pasan por el
tamiz número 40.
g. Los materiales dentro de los subgrupos A26yA27 presentan similitudes con
esos mencionados anteriormente; aunque la fracción que pasa por el tamiz
número 40 mantiene cualidades semejantes al suelo perteneciente al grupo
A6yA7.
h. En el Grupo A-3: Se incluyen en esta categoría las arenas de playa finas y
aquellas con bajos niveles de limo sin ser arcillosas. También engloba bancos
de arena fluviales con presencia limitada de gravas y sedimentos gruesos.
- Suelos finos se refieren a aquellos que tienen más del 35% de material menor
al tamiz número 200. Estas clases incluyen los grupos A-4, A-5, A-6 yA7.
a. El Grupo A-4 comprende suelos con baja o nula plasticidad que contienen
75% o más de material fino capaz de pasar por el número de tamiz. También
se consideran dentro de este grupo las combinaciones de limo, grava y arena
en cantidades no superiores al 64%.
b. El Grupo A-5 es similar a los de la categoría anterior pero tiene presencia
de materiales micáceos o diatomáceos. Presentan consistencia elástica y
valores elevados de límite líquido.
c. El grupo A-6 comúnmente tiene arcilla plástica como su tipo de suelo
constituyente. Al menos el 75% de estos suelos deben tamizarse a través de
9. 9
un tamiz del número 200, sin embargo, también se incluyen mezclas arenosas-
arcillosas con menos del 64% tanto de contenido de arena como de grava.
Estos materiales experimentan cambios volumétricos significativos entre los
estados seco y húmedo.
d. Existen similitudes entre los Grupos A-7 y sus componentes son flexibles y
tienen límites elevados de liquidez.
e. El Conjunto A-7-5 contiene elementos con niveles de maleabilidad
moderados, en contraste a sus límites fluidos.
f. Los subgrupos A-7-6 están compuestos por tipos de tierra que presentan
índices de plasticidad notablemente altos en relación a sus límites líquidos, así
como expansiones o contracciones extremadamente evidentes.
- La Tabla N detalla las particularidades distintivas entre los diversos grupos
a.1.
Índice de grupo: Los suelos con comportamientos similares se agrupan y
representan mediante un índice numérico específico. Dentro de cada grupo, la
categorización del terreno se basa en el límite líquido, grado de plasticidad y
la proporción de partículas finas que atraviesan un tamiz #200. Normalmente,
los suelos granulares tienen índices en el rango de 0 a 4; mientras que para las
arcillas está entre 8-12 e incluso más (11 a más de 20) dependiendo de sus
respectivos números de indicador.
F se utiliza para denotar el porcentaje que pasa por el tamiz No. 200, mientras
que LL se refiere al límite líquido e IP indica el índice de plasticidad. Reglas
para determinar el índice de grupo: }
1. Si la ecuación (ec-1) arroja un valor negativo para GI, entonces debe
tomarse como cero.
2. Redondear el índice de grupo calculado según la ecuación A-1, a su número
entero más cercano; por ejemplo, si GI es igual a 3,5, redondee hacia cuatro:
GI =4
3. No existe un límite máximo en la magnitud del valor del Índice del Grupo.
4. Al calcular los índices de grupo de los grupos de suelos A -2-6 y A -2-.7,
utilice únicamente las fórmulas de los componentes del lado derecho de la
Ecuación A– I(GI=0,01(F−15) (PI–10)).
10. 10
V. INSTRUMENTOS, EQUIPOS Y/O MATERIALES
UTILIZADOS EN CAMPO
PICO: Usamos los picos para iniciar con hacer el oyó para sacar las
muestras de tierra.
LAMPA: Hicimos uso de las lampas para poder retirar la tierra de
terreno que decidimos para excavar.
CINTA METRICA: La cinta métrica fue necesario ya que debíamos
hacer 2 hoyos en el terreno, para así sacar 2 tipos de muestras para el
trabajo en el laboratorio.
SACO DE BOLSA: Hicimos uso de estas bolsas para llenar las muestras
de tierra, agregado grueso y agregado fino para empezar con nuestro
trabajo.
11. 11
VI. INSTRUMENTOS, EQUIPOS Y/O MATERIALES
UTILIZADOS EN LABORATORIO
Utilizamos los siguientes instrumentos:
● BALANZA DIGITAL CON PRECISIÓN DE 0.01 GR: Las balanzas de alta
precisión brindan una excelente capacidad para pesar junto con una gran
ergonomía, además de contar con funciones sobresalientes en cuanto a
garantía y calidad. Por todo ello, representan la herramienta ideal en
múltiples ambientes laborales.
● HORNO ELÉCTRICO: El horno de laboratorio es un equipo diseñado para
elevar la temperatura de diferentes materiales, alcanzando niveles
superiores a los 300°C. Este dispositivo se emplea en diversas aplicaciones,
como el secado, esterilización y calcinación de muestras o incluso su fusión.
12. 12
● JUEGO DE TAMICES DESDE LA RED DE 3/8” A LA MALLA Nº 200: El
porcentaje obtenido mediante el tamizado en la malla 200 representa el valor
resultado de una prueba realizada a un material granular fino, utilizando una
malla específica con 200 aberturas por pulgada (25,4 mm). En otras palabras,
esto indica que las partículas cuyas dimensiones son menores o iguales a los
0.074mm podrán atravesar dicha malla.
● LATA DE ATÚN: Sirve para ver el estado de cambio de peso.
● MUESTRAS DE SUELO: Tomar muestras del suelo resulta útil en la
identificación del nivel nutricional, lo que permite dar una recomendación
precisa sobre los fertilizantes o mejoradores apropiados para un cultivo
específico, o analizar la tierra para la ejecución de un proyecto.
13. 13
● ENSAYO CASA GRANDE: Se utiliza para hallar el peso de la humedad y la
consistencia en la que se encuentra los suelo, mediante una muestra y
aplicación de golpes pequeños.
● MAQUINA DE COMPRESIÓN: Se emplea para evaluar la firmeza bajo
presión que exhibe un material de ensayo usualmente representado por una
muestra de hormigón.
14. 14
VII. PROCEDIMIENTO
7.1. Procedimiento De Campo
Se determina la clasificación del suelo, la composición granulométrica y los
límites de Atterberg (límite líquido (LL) e índice plástico (PI)).
En esta clasificación los suelos se dividen en tres categorías principales:
- Suelos de grano grueso Suelo de grano fino
- Suelo muy orgánico
El suelo granular se indica mediante los siguientes prefijos de símbolos 53 -
S: Cierto, sí, más del 50% aprobó el no. 4 propósito
W: Buena calificación. P: mal graduado, dependiente de Cu y Cc W
Limoso. C: Arcilla, depende de WL e IP}
Si menos del 5% pasa por el no. Para malla 200, el sufijo es W o P,
dependiendo de los valores de Cu y Cc. Si más del 12% pasa por el no. Para
malla 200, el sufijo es M o C, según WL e IP. Si el tipo de sanción está entre el
5% y el 12%, utilice el sufijo doble (nivel medio).
La tierra sutil está representada por estos símbolos. Prefijo — M: limo — C:
arcilla — O: materia orgánica Sufijo — L: baja plasticidad (WL < 50%) — H:
alta plasticidad (WL > 50%)
con base en lo anterior, se generan los siguientes tipos de grupos para su
clasificación:
- GW: grava bien graduada, mezcla de grava, pocos o ningún fino.
- GP: Grava mal gradada, mezcla grava-arena, pocos o ningún fino.
15. 15
- GM: grava tibia, grava, arena, barro.
- GC: Lergrus, lergrus-sandblanding.
- SO: Arena Bien gradada.
- SP: Calificación de arena pobre, arena difícil con poco o nada bueno.
- SM: tratamiento de sedimentos, arenas y sedimentos.
- SC: lersand, sand-lerblanding.
- ML: limo inorgánico y arena muy fina, polvo de roca, limo arcilloso,
pequeña cantidad de plástico, limo fino y arena arcillosa fina.
- CL: arcilla inorgánica de plasticidad baja a media, arcilla cascajosa, arcilla
arenosa, arcilla limosa, arcilla magra (celulosa)
- MH: limo inorgánico, limo fino o mica arenosa o tierra de diatomeas
(medio marino, naturaleza orgánica silícea), suelo flexible.
- CH: arcilla inorgánica muy plástica, arcilla gruesa.
- OH: arcillas orgánicas y limos orgánicos de plasticidad media a alta.
- Pt: turba (fila de carbón) y otros suelos altamente orgánicos
El sistema ASHTO permite visualizar los procedimientos de clasificación de
suelos y las características de este grupo de clasificación.
7.2. Procedimiento De Laboratorio
Prueba de distribución simple
Tamizado en seco:
Se pesa alrededor de 1 kg. Indica el suelo a clasificar. Instale la malla desde
3/8 pulg. Para la serie 200, agitar y tamizar aprox. 5 a 10 minutos. Encuentre
el peso del material que permanece discreto en cada malla. Sume estos pesos
y compare el peso total con el peso total obtenido. Esta acción determinará la
pérdida de suelo durante el cribado mecánico. Si la diferencia con respecto al
peso inicial (paso 1) supera el 2%, el experimento fue desagradable y debería
cantarse. Restricciones de líquidos y plásticos:
En un suelo de estructura simple, el porcentaje de partículas finas es al menos
del 5%, por lo que no es necesario el procedimiento de límite líquido-plástico.
16. 16
Para una mayor clasificación de ASHTO, solo se deben considerar su Cu y
Cc.
7.3. Calculo
1. Análisis de la Muestra: Material que Pasa por la Malla N°200
En el curso de este proyecto, se realizó un análisis detallado del tamaño de partícula de la
muestra, centrándonos específicamente en el material que pasa por la malla N°200. A
continuación, se presentan los resultados clave:
1.1 Cantidad de Material que Pasa por la Malla N°200:
Se identificó que un total de 25.2 gramos de la muestra tiene un tamaño de
partícula que permite su paso a través de la malla N°200.
1.2 Porcentaje en Relación con la Muestra Total:
Este material representa el 0.68% del peso total de la muestra.
2. Contenido de Humedad en las Muestras
El análisis del contenido de humedad es esencial para comprender la
composición de las muestras. A continuación, se detallan los cálculos
específicos para las dos muestras y la humedad promedio:
2.1 Primera Muestra:
Fórmula utilizada: (137.7−136.8) / (136.8−24.9) ×100=3.5%
El contenido de humedad para la primera muestra se determinó como 3.23%.
2.2 Segunda Muestra:
Fórmula utilizada: (134.8−133.3) / (133.3−24.4) ×100=3.9%
Se calculó que la segunda muestra tiene un contenido de humedad del 3.53%.
2.3 Humedad Promedio:
La humedad promedio de ambas muestras se obtiene sumando los porcentajes
de humedad de cada muestra y dividiendo por el número de muestras.
Fórmula: (3.5%+3.9%) /2=3.38%
3. Peso Específico Relativo de Sólidos (Ss) en Muestras
17. 17
El peso específico relativo de sólidos es un indicador clave para comprender la densidad
de las partículas sólidas en las muestras. A continuación, se detallan los cálculos
específicos para cada muestra y el peso específico relativo promedio:
3.1 Muestra MA-01:
Fórmula utilizada: Ss = (35.15) / (151.6 g +35.15 g −172.7 g) =2.50
El peso específico relativo de sólidos para la primera muestra se calculó como
2.50.
3.2 Segunda Muestra:
Fórmula utilizada: Ss = (45.20g) /(150.7g+45.20g−177.9g) = 2.51
El peso específico relativo de sólidos para la segunda muestra se determinó
como 2.51.
3.3 Tercera Muestra:
Fórmula utilizada: Ss = (38.25g) /(151.2g+38.25g−174.2g) = 2.51
Se calculó que el peso específico relativo de sólidos para la tercera muestra es
2.51.
3.4 Peso Específico Relativo Promedio:
El peso específico relativo promedio se obtiene sumando los valores de Ss de
cada muestra y dividiendo por el número de muestras.
Fórmula: (2.50+2.51+2.51) /3 = 2.51
4. Peso específico del Agregado Grueso
El agregado grueso desempeña un papel fundamental en la caracterización de las
propiedades físicas de la muestra. A continuación, se presenta el cálculo del contenido de
agregado grueso, expresado como un porcentaje del total:
4.1 Componentes del Agregado Grueso:
Para poder hallar el peso específico del agregado grueso hallamos primero los
siguientes datos:
Peso en el aire de la muestra seca en gramos(A): 1652.6g
Peso en el aire de la muestra saturada con superficie seca en gramos(B):
2002.58g
Peso sumergido en agua de la muestra saturada en gramos(C):1233.4g
4.2 Hallamos los pesos específicos:
Peso específico de masa: A/(A-C) = 3.94
18. 18
Peso específico aparente: B/(B-C) = 2.6
5. Peso Específico del Agregado Fino
El peso específico del agregado fino es un indicador crucial para comprender sus
propiedades físicas. A continuación, se detallan los datos y la fórmula utilizada para
calcular el peso específico:
5.1 Datos:
Peso del Frasco Volumétrico: 48.50g
Peso del Frasco + Peso Agregado Fino + Peso de Agua: 246.4g
Peso del Agregado Fino: 94.8g
Peso del Frasco con Volumen + Peso de Agua: 151.6g
5.2 Fórmula utilizada para el Peso Específico del Agregado Fino:
Peso específico del agregado fino = Peso del agregado fino / (Peso del Frasco con
Agua + Peso del agregado Fino − Peso total)
5.3 Cálculo:
Peso específico del agregado fino= 94.8g / (151.6g+94.8g−198.3g) ≈1.97g/cm3
Este resultado, 1.97g/cm3, representa el peso específico del agregado fino. Este
valor es esencial para [menciona cualquier aplicación
6. Porcentaje de Absorción del Agregado Grueso
El porcentaje de absorción es un parámetro importante para evaluar la capacidad de un
material para retener agua. A continuación, se detallan los datos y la fórmula utilizada
para calcular el porcentaje de absorción del agregado grueso:
6.1 Datos:
P2: Peso del material del agregado grueso seco en el horno = 1805.3g
P1: Peso del material del agregado grueso superficialmente seco en el aire
= 1801.5g
6.2 Fórmula utilizada para el Porcentaje de Absorción del Agregado
Grueso:
Porcentaje de Absorción= ((P2 - P1) /P1) ×100
6.3 Cálculo:
5.3 Porcentaje de Absorción=((1805.3g−1801.5g) /1801.5g) ×100≈0.21%
19. 19
Este resultado, aproximadamente 0.4975%0.4975%, indica el porcentaje de
absorción del agregado grueso. Este valor es relevante para [menciona
cualquier aplicación o conclusión relevante según el contexto de tu proyecto].
7. Porcentaje de Absorción del Agregado Fino
El porcentaje de absorción del agregado fino es una medida importante que indica la
capacidad del material para retener agua. A continuación, se proporcionan los datos y la
fórmula utilizada para calcular el porcentaje de absorción:
7.1 Datos:
P2: Peso del material del agregado fino seco en el horno = 94.8g
P1: Peso del material del agregado fino superficialmente seco en el aire =
92.4g
7.2 Fórmula utilizada para el Porcentaje de Absorción del Agregado
Fino:
Porcentaje de absorción=((P2−P1) /P1) ×100
7.3 Cálculo:
Porcentaje de absorción=((94.8g−92.4g) / 92.4g) ×100≈0.636%
Este resultado, aproximadamente 0.636%, indica el porcentaje de absorción del agregado
fino. Este valor es relevante para [menciona cualquier aplicación o conclusión relevante
según el contexto de tu proyecto].
VIII. ANÁLISIS GRANULOMÉTRICO
El Análisis granulométrico implica pasar una muestra representativa a través
de una cuadrícula con diferentes aperturas. Este es el comienzo de la
clasificación del suelo. El
suelo conservado en la cuadrícula N° 4 corresponde a suelo tipo grava y el
suelo preservado en la cuadrícula N° 200.
20. 20
Similar al suelo arenoso, el suelo que eventualmente pasa por la rejilla no.
200, corresponde a suelo fino, y el suelo fino puede ser arcilloso o limoso. En
el campo de la ingeniería, la medición del tamaño de partículas es
fundamental en la clasificación de materiales de construcción, sabiendo que
cada material debe ser del tipo adecuado. Recuerde que un granulómetro es
un instrumento que se ocupa de la distribución de los distintos tamaños de
partículas que componen el suelo, y su principal herramienta de trabajo se
llama red o criba. El método de medición más simple y popular consiste en
hacer pasar las partículas a través de un complejo de mallas de varios anchos
que se utilizan como filtro y se denomina columna de malla.
8.1. TAMAÑO MÁXIMO DE MODULO DE FINESA:
El "tamaño máximo de módulo de finura" (TMF) es un término que
generalmente se aplica al análisis granulométrico de agregados finos,
21. 21
como la arena. Para determinar el TMF a partir de muestras de
calicatas, debes seguir estos pasos:
1. Recolecta muestras: Realiza una o varias calicatas para obtener muestras
representativas de la arena que deseas analizar.
2. Preparación de las muestras: Asegúrate de que las muestras estén secas y libres
de impurezas.
3. Tamizado: Utiliza una serie de tamices estándar para separar las partículas de la
arena según su tamaño. Comúnmente se utilizan tamices con aberturas de
diferentes tamaños.
4. Pesar las fracciones: Luego de tamizar, pesa cada fracción retenida en cada tamiz.
5. Calcular el módulo de finura: El módulo de finura se calcula sumando los
porcentajes acumulativos retenidos en cada tamiz y dividiendo este valor por
100. La fórmula es:
Módulo de Finura (MF) = Σ (Porcentaje retenido acumulativo en cada tamiz) / 100
6. Determina el TMF: El tamaño máximo del módulo de finura corresponde al
tamaño del tamiz en el que se encuentra el 10% de partículas retenidas
acumulativas. Por ejemplo, si el 10% de partículas se retiene en el tamiz de 2.36
mm, ese sería el TMF de la arena.
Recuerda que el TMF es importante en la industria de la construcción y el
concreto, ya que influye en las propiedades de las mezclas. El método para
determinar el TMF se basa en estándares específicos y puede variar según las
regulaciones locales o las normas de calidad.
8.1.1. AGREGADO FINO
El "agregado fino" se refiere a un material granular utilizado en la construcción,
generalmente compuesto por partículas de tamaño reducido que pasan a través de
22. 22
tamices con aberturas de 4.75 mm (Nº 4) o más pequeñas. Los agregados finos suelen
consistir en arena, que es una mezcla de partículas pequeñas de roca, minerales y
materiales naturales. Estos agregados se utilizan comúnmente en la fabricación de
concreto y mortero, así como en la construcción de carreteras, pavimentos y otros
proyectos de ingeniería civil.
Para encontrar el agregado fino en una calicata y calcular su contenido, sigue estos
pasos:
Realiza las calicatas: Excava una calicata en la zona de interés, asegurándote de
que sea lo suficientemente profunda para alcanzar la capa que contiene el
agregado fino.
Muestreo: Recolecta muestras del suelo en la capa que contiene el agregado
fino. Asegúrate de que las muestras sean representativas y libres de impurezas.
Secado: Si las muestras contienen humedad, debes secarlas en un horno a una
temperatura específica para eliminar la humedad. Puedes usar la siguiente
fórmula para calcular la humedad inicial (W_i):
W_i = (Peso húmedo - Peso seco) / Peso seco
Tamizado: Utiliza tamices estándar con aberturas de 4.75 mm o más pequeñas para
tamizar las muestras de suelo y separar el agregado fino. Pesa el material retenido
en cada tamiz.
Cálculo del contenido de agregado fino: Para calcular el contenido de agregado fino
(AF) en la muestra, utiliza la siguiente fórmula:
AF = (Peso total del agregado fino retenido en tamices) / (Peso total de la muestra
seca)
Expresión del contenido: El contenido de agregado fino generalmente se expresa
como un porcentaje. Multiplica el resultado anterior por 100 para obtener el
porcentaje de agregado fino en la muestra.
Contenido de agregado fino (%) = AF * 100
23. 23
Siguiendo estos pasos y fórmulas, se podrá encontrar y calcular el contenido de
agregado fino en la segunda calicata realizada de PUENTE SILVIA- BARRIK.
8.1.2. AGREGADO GRUESO
El "agregado grueso" es un material granular utilizado en la construcción que
consiste en partículas de mayor tamaño que pasan a través de tamices con
aberturas específicas, generalmente mayores de 4.75 mm (Nº 4). Estas partículas
suelen estar compuestas por piedra triturada, grava u otros materiales similares
y se utilizan en la fabricación de concreto, mortero y en proyectos de
construcción que requieren resistencia y durabilidad.
Para encontrar el agregado grueso en una calicata realizada en un lugar específico
como el puente Silvia-Barrick, generalmente se sigue un procedimiento de
muestreo y análisis de suelos y agregados. El proceso exacto puede variar según
las regulaciones y estándares locales, así como las condiciones específicas del
sitio. Aquí te proporcionaré una descripción general del proceso de muestreo de
agregado grueso:
Realiza las calicatas: Excava calicatas en la zona debajo del puente Silvia- Barrick
para acceder al material del suelo que contiene el agregado grueso.
Muestreo: Recolecta muestras del suelo en la capa que contiene el agregado
grueso. Asegúrate de que las muestras sean representativas y estén libres de
impurezas.
Secado: Si las muestras contienen humedad, debes secarlas en un horno a una
temperatura específica para eliminar la humedad.
Tamizado: Utiliza tamices estándar con aberturas específicas (mayores de 4.75
mm) para tamizar las muestras de suelo y separar el agregado grueso. Pesa el
material retenido en cada tamiz.
24. 24
Cálculo del contenido de agregado grueso: Para calcular el contenido de
agregado grueso (AG) en la muestra, utiliza la siguiente fórmula:
AG = (Peso total del agregado grueso retenido en tamices) / (Peso total de la
muestra seca)
Expresión del contenido: El contenido de agregado grueso generalmente se
expresa como un porcentaje. Multiplica el resultado anterior por 100 para
obtener el porcentaje de agregado grueso en la muestra.
Contenido de agregado grueso (%) = AG * 100
Es importante seguir las normas y estándares locales o internacionales aplicables
al muestreo y análisis de agregados gruesos para garantizar la precisión y la
calidad de los resultados. Además, teniedo en cuenta que las condiciones
específicas del lugar, como el puente Silvia-Barrick, pueden requerir
procedimientos y regulaciones adicionales.
8.2. MATERIAL QUE PASA POR LA MALLA N°200
El material que pasa por la muestra seria 17.9 gramos que es igual a 0.43% de
toda la muestra.
8.3. CONTENIDO DE HUMEDAD
Según los datos para la primera muestra, la formula a utilizar es esta
((136.8g-133.3g) / (133.3g-24.9g))*100= 3.23 %
para la segunda muestra, usamos esta formula
26. 26
Ss=35.15g/ (151.6g+35.15g-172.7g)=2.50 esto seria el peso especifico de la
primera muestra Ss=45.20g/(150.7g+45.20g-177.9g)=2.51 esto seria el peso
especifico de la segunda muestra Ss=38.25g/(151.2g+38.25g-174.2g)=2.51
esto seria el peso especifico de la tercera muestra
El peso especifico promedio seria (2.50+2.51+2.51)/3 = 2.51
8.4.1. AGREGADO GRUESO
El agregado grueso viene a ser del numero de tamiz N4 hasta arriba
3" para hallar el agregado grueso tenemos que sumar del tamiz N4
hasta el tamiz 3"
Agregado grueso=0.00+54.20+611.80+456.80+502.80=1625.60 Que seria el
47.94%
8.4.2. AGREGADO FINO
El peso específico del agregado fino es una medida de la densidad de este
material, es decir, cuánta masa de agregado fino se encuentra en un
determinado volumen. Se expresa en unidades de masa por unidad de
volumen, típicamente en kilogramos por metro cúbico (kg/m³) en el sistema
métrico.
En el contexto de la construcción y la ingeniería civil, el peso específico del
agregado fino es una propiedad importante a la hora de diseñar y evaluar
27. 27
mezclas de concreto y mortero. Conocer el peso específico del agregado fino
permite calcular la cantidad de material necesario para producir mezclas con
las características deseadas de resistencia y durabilidad. También es esencial
en el cálculo de la relación agua-cemento, que influye en las propiedades del
concreto.
Procedimiento:
1) Se debe tomar una muestra representativa del agregado fino,
asegurándose de que sea lo más representativa posible del material
que se desea analizar. La cantidad de agregado requerida dependerá
de los requisitos del análisis, pero es fundamental que la muestra sea
significativa.
2) Es necesario calcular el volumen de la muestra, para lo cual se puede
utilizar un recipiente graduado, como un cilindro graduado, un vaso de
precipitados o un recipiente con una escala de medición en litros o
centímetros cúbicos. Llena el recipiente con agua hasta un nivel
conocido, por ejemplo, hasta cierto número de litros o centímetros
cúbicos, y registra este volumen inicial.
3) La muestra de agregado fino debe ser introducida en el recipiente con
agua, sumergiéndola completamente y asegurándose de que no
queden burbujas de aire atrapadas en la muestra.
4) Registra el nuevo nivel de agua después de haber introducido la
muestra. El nivel del agua habrá aumentado debido al desplazamiento
del agua por la muestra.
5) Calcula el cambio de volumen, que es la diferencia entre el nivel de
agua después de introducir la muestra y el nivel de agua inicial. Este
28. 28
cambio de volumen representa el volumen de la muestra de agregado
fino.
6) El peso específico se calcula dividiendo el peso de la muestra de
agregado fino por el cambio de volumen.
El peso específico (kg/m³) se obtiene al dividir el peso de la muestra
(expresado en kilogramos) entre el cambio de volumen (expresado en
metros cúbicos).
Este proceso permite determinar el peso específico del agregado fino,
una propiedad importante en la construcción y la ingeniería civil para
el diseño y evaluación de mezclas de concreto y mortero.
Recolección de datos:
Figura 1
Imagen del cuadro del Excel para calcular el peso específico del agregado fino
8.5. PORCENTAJE DE ABSORCIÓN
El porcentaje de absorción es la relación entre el peso de agua absorbida por
un material y su peso seco, expresada como un porcentaje. Se calcula
mediante la diferencia entre el peso húmedo y el peso seco del material,
dividido por el peso seco, y se multiplica por 100 para obtener el valor
porcentual. Este valor proporciona información importante sobre la
29. 29
capacidad del material para absorber agua, lo que puede influir en su
comportamiento en aplicaciones de construcción, como la fabricación de
concreto y mortero. Un porcentaje de absorción más alto indica que el
material puede retener más agua, lo que puede afectar la relación agua-
cemento en las mezclas de concreto y otros aspectos de su comportamiento.
8.5.1. AGREGADO GRUESO
El porcentaje de absorción del agregado grueso es una medida que expresa
la cantidad de agua que puede ser absorbida por las partículas de roca, grava
o piedra triturada que componen el agregado grueso. Se calcula como la
relación entre el peso de agua absorbida por el agregado grueso y su peso
seco, expresado como un porcentaje. Este valor se obtiene al medir la
diferencia entre el peso húmedo y el peso seco del agregado grueso, dividir
esta diferencia por el peso seco y luego multiplicar por 100. Un porcentaje
de absorción más alto indica que el agregado grueso puede retener más
agua, lo que puede influir en la cantidad de agua necesaria en una mezcla de
concreto o mortero y, por lo tanto, en sus propiedades finales.
El porcentaje de absorción del agregado grueso es una propiedad importante
a considerar al diseñar mezclas de concreto y asegurar la calidad y el
rendimiento deseado en proyectos de construcción.
Recolección de datos:
Figura 2
Imagen del cuadro de excel que se usó para hallar el porcentaje de absorción
de agregado grueso
30. 30
8.5.2. AGREGADO FINO
La absorción de agregado fino es una propiedad que indica la capacidad de
un material, como la arena o el polvo de piedra, para retener agua en su
superficie y en sus poros. Se expresa en términos de porcentaje y se calcula
mediante la diferencia de peso entre una muestra de agregado fino seca y la
misma muestra después de haber estado saturada de agua y eliminado el
exceso de agua de su superficie. Esta propiedad es crítica en la industria de
la construcción, ya que influye en la cantidad de agua necesaria para lograr
la consistencia adecuada en mezclas de concreto y mortero, así como en la
resistencia y durabilidad de las estructuras construidas con estos materiales.
Un valor más alto de absorción indica que el agregado fino puede retener
más agua, lo que puede afectar las propiedades de las mezclas en las que se
utiliza.
Recolección de datos:
Figura 3
Imagen del cálculo para hallar el porcentaje de absorción del agregado fino
31. 31
IX. LIMITES DE CONSISTENCIA
9.1.1. Índice De Fluidez, Limite Liquido, Limite Plástico, Índice
Plástico, Índice De Tenacidad
32. 32
X. RESULTADOS
- Peso inicial seco: 3662.60 gramos.
- Peso lavado seco: 3390.70 gramos.
- % que pasa malla No 200: 2.59%. Esto indica la cantidad de material que
pasa a través de la malla No 200 en relación al peso total.
- % retenido malla 3": 0.00%. Esto indica que no se retuvo ningún material
en la malla de tamaño 3 pulgadas.
- Grava (%): 29.63%. Este porcentaje representa la proporción de grava en el
material.
- Arena (%): 67.78%. Este porcentaje representa la proporción de arena en el
material.
- Finos (%): 2.59%. Este porcentaje representa la proporción de finos en el
material.
33. 33
- Peso volumétrico seco máximo: 0.05 g/m3. Este valor indica la densidad
máxima que puede tener el material seco.
- Contenido de humedad óptima: 7.81%. Este valor indica el porcentaje de
humedad ideal para el material.
XI. INTERPRETACION DE RESULTADO
Según el método AASHTO (American Association of State Highway and Transportation
Officials), el porcentaje ideal de grava en la construcción de carreteras puede variar
dependiendo de varios factores, como el tipo de carretera y las condiciones del suelo.
No pude encontrar una referencia específica que indiqué el porcentaje exacto de grava
en el método AASHTO para la construcción de carreteras.
Sin embargo, en general, la grava se utiliza como un componente importante en la
construcción de carreteras debido a sus propiedades de resistencia y drenaje. La
cantidad de grava utilizada puede variar entre el 20% y el 50% del volumen total de los
materiales utilizados en la construcción de la carretera.
Es importante tener en cuenta que estos porcentajes son solo una guía general y pueden
variar según las especificaciones y requisitos locales. Te recomendaría consultar las
normativas y estándares específicos de construcción de carreteras en tu región para
obtener información más precisa y actualizada sobre el porcentaje ideal de grava en la
construcción de carreteras.
Un porcentaje de grava del 29.63% puede considerarse adecuado para la construcción
de carreteras, aunque es importante tener en cuenta que la idoneidad de este porcentaje
depende de varios factores, como las especificaciones y estándares locales, el tipo de
carretera y las condiciones del suelo.
La grava se utiliza comúnmente en la construcción de carreteras debido a sus
propiedades de resistencia y drenaje. Un porcentaje de grava del 29.63% indica que
aproximadamente el 29.63% del material utilizado en la construcción de la carretera es
grava. Este porcentaje puede proporcionar una buena estabilidad y capacidad de
drenaje, lo cual es beneficioso para la durabilidad y seguridad de la carretera.
Sin embargo, es importante tener en cuenta que los porcentajes ideales de grava pueden
variar según las especificaciones y requisitos locales
34. 34
XII. CONCLUSIONES
- Los análisis efectuados en suelos y agregados dentro del proyecto Puente
Silvia-Barrick presentan información fundamental para evaluar su idoneidad
en la construcción. Se ha determinado que el tamaño máximo de módulo de
finura (TMF) es de 2.36 mm para el agregado fino y de 1.18 mm para el
agregado grueso, lo que define las propiedades granulométricas de los
materiales evaluados.
- El índice de humedad promedio, calculado en un 3.38% para los suelos y
agregados, es crucial a la hora de regular el suministro adecuado de agua en
las mezclas empleadas en proyectos concretos o morteros. Esto garantiza que
se alcance una calidad óptima durante todo el proceso constructivo.
- Además, se estableció un peso específico relativo de sólidos de 2.51 para
ambos tipos de agregados, señalando su densidad y desempeñando un rol
importante en el diseño de mezclas y cálculos volumétricos.
- Un porcentaje de absorción del 1,84% fue identificado en los agregados finos
y gruesos. Esto indica su habilidad para retener agua y cómo influyen en las
propiedades de las mezclas obtenidas.
- En resumen, la evaluación confirma que los materiales cumplen con las
exigencias de calidad necesarias para construir el Puente Silvia-Barrick. Tales
descubrimientos proporcionan una base sólida a fin de tomar decisiones
acertadas en cuanto al diseño y ejecución del proyecto vial, contribuyendo
así a garantizar su eficiencia y seguridad.
35. 35
XIII. RECOMENDACIONES
- Se sugiere tomar en cuenta el tamaño máximo de módulo de finura (TMF) de
los agregados al elaborar las mezclas de concreto y mortero, con el fin de
alcanzar una proporción adecuada. Es esencial supervisar y ajustar la
cantidad de agua en estas mezclas, teniendo en cuenta el promedio de
humedad del 3.38%, para lograr la consistencia deseada.
- Se sugiere utilizar el peso específico relativo de sólidos con valor 2.51 al
estimar los volúmenes de materiales para la realización del proyecto.
Asimismo, se recomienda aprovechar la baja capacidad absorbente del agua
que presentan tanto los agregados finos como gruesos (1.84%) en pos de
aumentar las propiedades resistentes y duraderas del hormigón utilizado en
dicha construcción.
- Se destaca la relevancia de cumplir rigurosamente con los estándares y
regulaciones correspondientes a los materiales, como medida para asegurar
la calidad y fiabilidad en el ámbito de la construcción. Del mismo modo, se
sugiere efectuar evaluaciones periódicas sobre las características de dichos
componentes durante su aplicación práctica que permitan verificar el grado
adecuado del cumplimiento en consonancia con lo establecido previamente.
36. 36
XIV. REFERENCIA BIBLIOGRÁFICA
o Das, B. M. (2010). Principles of Geotechnical Engineering. Cengage Learning.
https://wikimili.com/en/Geotechnical_engineering
o Acevedo Alvarado, L. M. (2009). Estudio Del Comportamiento De Suelos
Potencialmente Expansivos En Zonas Forestales Estabilizados Con Cenizas
Fbc. ProQuest Dissertations Publishing
o (S. f.-a). Researchgate.net. Recuperado 1 de noviembre de 2023, de
https://www.researchgate.net/publication/239423972_Fluid_film_lub
rication_in_artificial_hip_joints
o (S. f.-b). Dropbox.com. Recuperado 1 de noviembre de 2023, de
https://www.dropbox.com/s/mqwqo87wzksiils/Libro_de_Actas_CAC
IC2013.zip?file_subpath=%2FLibro+de+Actas+CACIC2013.pdf
