Ingeniería Civil · 2020
Determinación del límite de contracción en arcillas inorgánicas utilizando métodos alternativos para estimar el volumen seco y húmedo.
El presente trabajo de grado tuvo por objeto encontrar relaciones existentes entre los factores de contracción (límite de contracción, relación de contracción y peso específico relativo de sólidos) obtenidos en pruebas de laboratorio usando fluidos diferentes al mercurio, tales como jabón, glicerina y aceite de carro. Dado que el límite de contracción es una medida del potencial de expansión de los suelos, se buscó un material que correspondiera a una arcilla. Este material se encontró en el sector aledaño al edificio K de la Universidad Pontilca Bdivariana secciona] Bucaramanga. Después de realzar tres ensayos de granubmetria por tamizado con lavado por la mafia N'200 y tres ensayos de límites de Atterberg se encontró que el suelo estudiado corresponde a una arcilla inorgánica de alta compresibilidad perteneciente al grupo CH del sistema unificado de clasificación de suelos (SLICS). Una vez clasificado el suelo se procedió a determinar su límite de contracción, relación de contracción y peso específico relativo de sólidos, para lo cual se realizaron treinta ensayos de límite de contracción, de acuerdo con lo establecido por la norma I NVE-127 usando mercurio para la determinación del volumen seco Después de esto, se realizaron noventa ensayos de límite de contracción utilizando diferentes fluidos (30 con jabón, 30 con glicerina y 30 con aceite de carro) con el fin de estimar los mismos factores de contracción. Con los valores hallados en los ciento veinte ensayos realizados se establecieron relaciones entre los factores de contracción calculados con los fluidos alternativos con respecto a los valores patrón correspondiente a las pruebas tradicionales con mercurio.
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Contenido
- INTRODUCCIÓNp. 14
- 1. OBJETIVOSp. 15
- Objetivo Generalp. 15
- Objetivos Específicosp. 15
- 2. DELIMITACIÓN DEL PROBLEMAp. 15
- 3. JUSTIFICACIÓNp. 16
- 4. ALCANCEp. 16
- 5. ANTECEDENTESp. 16
- 6. MARCO TEÓRICOp. 19
- Clasificación de los suelosp. 19
- Suelos expansivosp. 20
- Límite de contracciónp. 21
- 6.3.1 Preparación de la muestrap. 22
- 6.3.2 Equipo y materialesp. 22
- 6.3.3 Procedimientop. 23
- Expansión librep. 24
- Presión de expansiónp. 24
- Efectos y riesgos del mercuriop. 24
- 7. METODOLOGÍAp. 25
- Recolección de informaciónp. 25
- Búsqueda de materialp. 25
- Clasificación de suelop. 25
- Selección y adquisición de fluidosp. 25
- Ensayos de límite de contracciónp. 26
- Análisis de resultadosp. 26
- Elaboración del informep. 26
- 8. RESULTADOSp. 26
- Granulometría por tamizado con lavado por malla N°200p. 26
- Límite líquido, límite plástico e índice de plasticidadp. 30
- Densidad de los fluidos alternosp. 34
- Límite de contracciónp. 21
- 9. ANÁLISIS DE RESULTADOSp. 26
- Clasificación del suelop. 39
- Ensayos de límite de contracciónp. 26
- CONCLUSIONESp. 47
- RECOMENDACIONESp. 17
- BIBLIOGRAFÍAp. 50
- ANEXOSp. 52
- 13.1 ANEXO Ap. 53
- 13.2 ANEXO Bp. 69
- 13.3 ANEXO Cp. 85
- 13.4 ANEXO Dp. 101
- 13.5 ANEXO Ep. 117
- Gráfica 1. Carta de plasticidadp. 20
- Gráfica 2. Curva granulométrica del ensayo N°1p. 27
- Gráfica 3. Curva granulométrica del ensayo N°2p. 28
- Gráfica 4. Curva granulométrica del ensayo N°3p. 29
- Gráfica 5. Relación curvas granulométricasp. 30
- Gráfica 6. Determinación del límite líquido del ensayo N°1p. 31
- Gráfica 7. Determinación del límite líquido del ensayo N°2p. 32
- Gráfica 8. Determinación del límite líquido del ensayo N°3p. 33
- Gráfica 9. Clasificación del material estudiadop. 39
- Gráfica 10. Límite de contracción método tradicional vs métodos alternosp. 41
- Gráfica 12. Gravedad específica método tradicional vs métodos alternosp. 42
- Gráfica 13. Relación entre factores de contracciónp. 45
- Ecuación 1. Expansión librep. 24
- Ecuación 2. Presión de expansiónp. 24
- Ecuación 3. Porcentaje de error utilizando métodos alternosp. 42
- Ecuación 4. Límite de contracción con mercurio utilizando jabónp. 43
- Ecuación 5. Límite de contracción con mercurio utilizando glicerinap. 44
- Ecuación 6. Límite de contracción con mercurio utilizando aceitep. 44
- Ecuación 7. Relación de contracción con mercurio utilizando jabónp. 44
- Ecuación 8. Relación de contracción con mercurio utilizando glicerinap. 44
- Ecuación 9. Relación de contracción con mercurio utilizando aceitep. 44
- Ecuación 10. Gravedad específica con mercurio utilizando jabónp. 44
- Ecuación 11. Gravedad específica con mercurio utilizando glicerinap. 45
- Ecuación 12. Gravedad específica con mercurio utilizando aceitep. 45
- Tabla 1. Antecedentesp. 16
- Tabla 2. Cambio potencial de volumen (tomada de Holtz y Gibbs)p. 21
- Tabla 3. Distribución granulométrica del ensayo N°1p. 27
- Tabla 4. Distribución granulométrica del ensayo N°2p. 28
- Tabla 5. Distribución granulométrica del ensayo N°3p. 29
- Tabla 6. Resumen de los ensayos de granulometríap. 30
- Tabla 7. Límites líquido y plástico del ensayo N°1p. 31
- Tabla 8. Límites líquido y plástico del ensayo N°2p. 32
- Tabla 9. Límites líquido y plástico del ensayo N°3p. 33
- Tabla 10. Resumen de los ensayos de límite líquido y plásticop. 34
- Tabla 11. Densidad de las sustancia alternasp. 34
- Tabla 12. Ensayos de límite de contracción utilizando mercuriop. 35
- Tabla 13. Ensayos de límite de contracción utilizando jabónp. 36
- Tabla 14. Ensayos de límite de contracción utilizando glicerinap. 37
- Tabla 15. Ensayos de límite de contracción utilizando aceitep. 38
- Tabla 16. Resumen de resultados para clasificación SUCSp. 40
- Tabla 17. Resumen de resultados de los factores de contracciónp. 40
- alternosp. 18
- alternosp. 18
- alternosp. 18
- Imagen 1. Material secado al horno antes de lavadop. 118
- Imagen 2. Lavado de material por malla N°200p. 118
- Imagen 3. Tamices para ensayos de granulometríap. 118
- Imagen 4.Material que pasa la malla N°40 para ensayos de límitesp. 118
- Imagen 5. Mezcla de suelo para ensayos de límite de contracciónp. 118
- Imagen 6. Pastillas de suelo antes de secado al hornop. 118
- Imagen 7. Pastillas de suelo antes de secado al hornop. 119
- Imagen 8. Pastillas de suelo después de secado al hornop. 119
- Imagen 9. Pastillas de suelo después de secado al hornop. 119
- Imagen 10. Pastillas de suelo después de secado al hornop. 119
- Imagen 11. Ensayo de límite de contracción utilizando mercuriop. 119
- Imagen 12. Ensayo de límite de contracción utilizando jabónp. 119
- Imagen 13. Ensayo de límite de contracción utilizando glicerinap. 120
- Imagen 14. Ensayo de límite de contracción utilizando aceitep. 120