Descargar - AHTeR

Ing. Civil José A. Gómez Voltan
Arq. Silvia Augusta Cirvini
ACTUALIZACIÓN DE PROCEDIMIENTOS DE ENSAYOS
DE LA MECÁNICA DE SUELOS.
Aplicados al material Tierra (fracción fina) para su uso
en estabilizados de tierra cruda (adobe-tapia)
INDICE
Este Informe forma parte del trabajo realizado en el marco del PIP CONICET 02895 (2002-2005) dirigido por la Dra.
Silvia Cirvini, en INCIHUSA, CRICYT, Mendoza. El autor de este trabajo es integrante del equipo y dirige el área
técnica y sector experimental de la unidad.
Pág.
Introducción 2
Ensayo granulométrico 5
Determinación del peso específico real y aparente 13
Determinación del contenido de humedad y grado
de saturación
Límites de Atterberg 18
Identificación de los suelos 22
Ensayo de permeabilidad 28
Ensayo de corte directo 32
Ensayo compresión triaxial y compresión simple 43
17

1. EL MARCO DEL PROYECTO
INTRODUCCIÓN
En Hispanoamérica existe una larga y rica tradición constructiva en tecnologías de
tierra. La mayoría de los edificios de valor patrimonial público más antiguo que posee
Argentina, están construidos en mampostería de adobe y tapias. En algunas regiones, como el
Noroeste y Cuyo, este patrimonio alcanza cifras significativas: entre el 75 y el 90% del total de
los Monumentos Históricos declarados como tales. Este patrimonio, por lo general de la época
colonial, es el más vulnerable a erróneas intervenciones, el más afectado por la irrupción de
técnicas y materiales modernos, agresivos y contradictorios al mensaje histórico de
autenticidad que atesoran las obras en sus componentes materiales y tecnológicos.
Nuestro equipo de trabajo lleva adelante desde 1997 un programa AHTER:
Arquitectura, Historia, Tecnología y Restauración, INCIHUSA-CONICET en el CRICYT-
Mendoza, y está constituido por un grupo de trabajo interdisciplinario que plantea como
objetivo, en el área experimental:
“Desarrollar investigación histórica y tecnológica sobre construcciones de tierra cruda en
Cuyo, que permitan correlacionar las distintas tipologías estudiadas con su respuesta
estructural bajo la influencia de agentes y acciones estáticas y dinámicas (sismo);
estableciendo grados de vulnerabilidad y deterioro morfológico-estructural, con vistas al
mejoramiento y eficiencia de los sistemas constructivos y tecnologías tradicionales para
su aplicación al campo de la consolidación y la restauración de edificios patrimoniales”. 1
Es sabido que hay factores locales que inciden en la conservación de las obras
patrimoniales como son los materiales empleados, las tecnologías, el emplazamiento, el clima
y los desastres naturales a los que pueden estar sometidas. En el caso de Cuyo la alta
sismicidad local, la predominancia absoluta de los materiales y tecnologías del material tierra
(en especial crudo) y las condiciones del clima ubican a nuestros monumentos históricos en
una situación de particular vulnerabilidad.
Los antecedentes han demostrado que las construcciones en tierra cruda resultan ser
inseguras en zonas sísmicamente activas, debido a la deficiente tecnología empleada, a la falta
de refuerzos apropiados y a las limitaciones propias del material. De este modo, nos
proponemos dentro del proyecto en marcha (PIP Conicet 02895), desarrollar conocimiento y
tecnología a partir del análisis de las estructuras del material tierra estabilizado en zonas
sísmicas, proponiendo mejoras de diseño en sistemas de refuerzo compatibles con el material,
de bajo costo y fácil ejecución. La tierra ha sido, para quienes nos dedicamos a la preservación
del patrimonio monumental objeto de estudio y trabajo, a la vez de una fuente de material de
inagotables lecciones ingenieriles.
Dentro de la línea de trabajo descripta, nos encontramos en la búsqueda de ajustar
una correlación entre tres fuentes de datos que nos brinda el material tierra: por una parte
los parámetros geotécnicos y mecánicos obtenidos experimentalmente, por otra la
respuesta brindada por la modelación matemático-computacional y finalmente, las
observaciones practicadas y cuantificadas en edificios reales.
Este enfoque del problema permitirá luego articular estas tres fuentes de datos
/resultados por medio de correlaciones que posteriormente serán ajustadas de acuerdo al
conocimiento teórico-empírico alcanzado y a la confrontación de los resultados obtenidos. Este
informe da cuenta de lo realizado en la pasantía realizada en el Instituto de Geotecnia en la
Facultad de Ingeniería de la Universidad Nacional de Cuyo, articulada al mencionado proyecto
en desarrollo. Constituyen por lo tanto resultados parciales que posibilitan la consolidación del
1 Proyecto Conicet PIP CONICET 02895 (2002-2005), como parte de un programa que desarrolla el
equipo ATHER – Unidad Ciudad y Territorio, INCIHUSA, CRICYT Mendoza.
2

trabajo experimental del equipo en CRICYT – Mendoza. A continuación se explicitarán los
objetivos de esta fase del trabajo.
2. OBJETIVOS
Actualizar el conocimiento sobre técnicas, proceso y metodologías de ensayos y
equipos usados en Mecánica de Suelos, tendientes a identificar y establecer parámetros
geotécnicos, físicos y/o químicos que permitan predecir el comportamiento mecánico del
material tierra.
Entrenamiento y especialización en técnicas y equipos de ensayos usados en
Mecánica de Suelos. Focalizar el análisis sobre la fracción fina del material con vista
hacia su posterior uso en los estabilizados de tierra.
3. METODOLOGÍA Y PLAN DE TRABAJO
El método general seguido consistió en la participación activa en aquellas tareas
inherentes a la extracción/obtención de muestras, realización de ensayos sobre las mismas e
interpretación de los valores y resultados obtenidos, encuadrado en un sólido marco teórico. Se
dio especial atención a los trabajos efectuados sobre la fracción fina del material con un
enfoque dirigido a extender las experiencias practicadas hacia los estabilizados de tierra.
El método de trabajo establecido para la pasantía comprendió la recopilación,
clasificación, interpretación y análisis de la bibliografía más abajo indicada, para luego pasar a
las prácticas de Laboratorio correspondientes, realizándose diferentes tipos de ensayo
conforme a la normativa seguida y su interpretación, también se realizaron tareas de gabinete y
de campo (recolección de muestras: adobes).
El Plan de actividades seguido fue:
Descripción del material de trabajo según el tamaño de sus partículas y su distribución.
Ensayo granulométrico: análisis por tamizado aplicado a fracción gruesa, análisis por
sedimentación para la fracción fina del mismo material de trabajo. Obtención de la curva
granulométrica y coeficientes de distribución. Estudio de la normativa nacional e
internacional sobre la clasificación de suelos, precisando la definición sobre el llamado
suelo fino, que es el tema que nos ocupa.
Propiedades físicas del suelo. Determinación del peso específico real y aparente
(método de la parafina). Contenido de humedad y grado de saturación. Relación de
vacíos.
Interacción entre el agua y los suelos fino-granulares. Plasticidad y consistencia.
Determinación de los límites de Atterberg: líquido y plástico.
Identificación y descripción del suelo. Aplicación del Sistema Unificado de Clasificación
al material en estudio.
Circulación del agua por el interior de la masa de suelo en régimen laminar. Realización
del ensayo de permeabilidad. Obtención de la curva y el coeficiente de permeabilidad
Determinación de los parámetros geomecánicos del suelo. Ejecución del ensayo de
corte directo. Análisis del comportamiento del material en fase próxima al colapso.
Construcción de los gráficos tensión-deformación, relación de vacíos-tensiones y
tensión normal- tensión tangencial.
Determinación de los parámetros geomecánicos del suelo. Realización de ensayos de
compresión triaxial y compresión simple. Obtención de los gráficos tensión-deformación
y tensión normal-tensión tangencial. Representación del círculo de Mohr y la envolvente
de falla.
3

Además en laboratorio se participó de la ejecución de ensayos de compactación sobre
material grueso-granular (Proctor) y de control de compactación de campo: ensayo de
penetración (penetrómetro ligero Panda)
A continuación se analizará cada ensayo realizado en el Laboratorio, describiéndose en
cada caso el procedimiento seguido, y los resultados obtenidos desde el punto de vista
geotécnico.
4. RESULTADOS GENERALES OBTENIDOS
Concretado el desarrollo de la tarea experimental se alcanzaron los siguientes resultados
generales:
Aporte al conocimiento técnico/práctico en un campo de aplicación de reciente desarrollo de
la ingeniería en el país: la consolidación estructural de edificios históricos, en particular,
aquellos construidos con tierra cruda (adobe, tapia, etc.).
El presente trabajo ha permitido concluir sobre la necesidad de continuar y profundizar esta
línea de investigación para adaptar, modificar o redefinir los procedimientos de ensayo de la
Mecánica de suelos con relación al estudio práctico de la tierra como material de construcción.
Se ha concretado el acercamiento de recursos humanos formados en la especialidad de
ambas instituciones científico académicas, CRICYT y UNC.
Se ha sentado las bases para el establecimiento de vínculos de cooperación entre
profesionales, investigadores y técnicos de ambas instituciones.
5. BIBLIOGRAFIA GENERAL BASICA
ADOBE 90. International Conference on the Conservation of Earthen Architecture, Las
Cruces, New Mexico, USA, 1990. Preprints , The Getty Conservation Institute, Los Angeles,
1990, 470 pp.
SUMARY REPORT, Proyect TERRA Research Meeting, CRATerre-AEG, GCI e ICCROM,
mayo 2000, Torquay, Inglaterra.
AAVV. El adobe. Simposio internacional y curso-taller sobre conservación del adobe. Lima -
PNUD - ICCROM ,Cuzco, Perú, 1983.
Dimitri Krynine y William Judd (1975), Principios de geología y geotecnia para ingenieros,
Omega.
Peter Berry y David Reid (1993), Mecánica de Suelos, Mc Graw Hill.
George B. Sowers y George F. Sowers, (1972), Introductory soil mechanics and
foundations. Limusa-Wiley.
Rico y Del Castillo, (1995) La ingeniería de suelos en las vías terrestres. Carreteras,
ferrocarriles y aeropistas, Limusa-Noriega.
Manuales de operación de equipo.
Normas argentinas IRAM.
Normas chilenas Nch.
Normas colombianas de Arquitectura e Ingeniería.
Normas norteamericanas ASTM.
4
Mendoza, Argentina, julio de 2003

ENSAYO DE GRANULOMETRÍA
Introducción
El análisis granulométrico también llamado clasificación por textura, forma parte de una
serie de ensayos que se practica sobre una muestra de suelo para su identificación y poder
así predecir aproximadamente su comportamiento ante diversas acciones, como por ejemplo,
evaluar la susceptibilidad ante el agua, la acción de las heladas, diseño de soluciones, generar
criterios de aceptabilidad de una partida de suelo, etc.
Este ensayo nos permite conocer cual es la distribución por tamaños de las partículas
de una muestra. Es decir, consiste en la determinación de las proporciones relativas de los
diferentes tamaños de granos en una masa de suelo dada.
Quizá la referencia más importante de este ensayo sea la diferenciación entre suelos
gruesos y finos, pues como se sabe, tienen un comportamiento geomecánico muy distinto uno
del otro, en propiedades tales como la cohesión, consolidación, grado y procedimiento de
compactación, permeabilidad, etc. Sin embargo, el tipificar material grueso y fino significa
definir los extremos de una vasta graduación que puede darse en una muestra, es más, esta
puede contener una fracción orgánica que modificará sensiblemente el comportamiento del
material. Por ello, a pesar de la facilidad con que se realiza el ensayo granulométrico, debe
notarse que el mismo tan sólo ayuda a identificar un suelo, pues, otras características
importantes del material quedan excluidas del procedimiento.
Por ejemplo, este ensayo no evalúa la rugosidad y angulosidad de los granos, lo cual
en suelos grueso-granulares es muy importante, pues condiciona sensiblemente la capacidad
de carga y la resistencia al corte. Tampoco evalúa la forma de las partículas, generalmente
aplanada en suelos coherentes ni las cargas eléctricas que presentan en superficie los
minerales arcillosos, características que modifican sustancialmente la plasticidad y estabilidad
de estos suelos. Por lo antes señalado, no debe resultar paradójico hallar dos suelos que
aunque presentan curvas granulométricas semejantes, tienen un comportamiento geomecánico
distinto.
Se distinguen dos métodos complementarios para ejecutar este ensayo: el mecánico o
tamizado y por sedimentación.
El primero se aplica a la fracción gruesa de la muestra, es decir, la totalidad del material
a ensayar queda retenido por el tamiz Nº200 (RTNº200), así el diámetro mínimo de los granos
en esta porción es de 0,075mm. En este ensayo, el material previamente secado y
desmenuzado se obliga a pasar a través de una serie de mallas de aberturas normalizadas
(Serie Tyller), determinando el porcentaje de material retenido en cada tamiz.
En el segundo, también llamado hidrométrico, mide la cantidad de suelo menor que un
cierto diámetro determinado a partir de la aplicación de la ley de Stoke de caída libre de una
esfera en un medio viscoso. Este procedimiento lo veremos más adelante.
Para poder comparar distintos suelos y visualizar más fácilmente la distribución de los
tamaños de las partículas, la información obtenida del análisis granulométrico se presenta en
forma de curva, graficando el diámetro de la partícula en función del porcentaje que pasa (en
peso), también llamado porcentaje más fino. Dado que un suelo típico puede tener partículas
que difieren mucho en tamaño, es necesario recurrir a una representación logarítmica para
poder dar el mismo peso y precisión de lectura a todas las medidas,
Una vez trazada esta curva podemos determinar dos coeficientes que tratan de
cuantificar la distribución de tamaños de granos: el coeficiente de uniformidad Cu y el de
concavidad Cc. El primero, Cu, mide el grado de dispersión de los tamaños; el segundo, la
forma de la curva.
Ambos coeficientes se calculan a partir de tres diámetros característicos de la curva:
D10, D30 y D60. El diámetro D se refiere al tamaño del grano o diámetro aparente de una
partícula de suelo y el subíndice denota el porcentaje de material más fino. Por ejemplo
D10=0.15 mm significa que el 10% de los granos de la muestra son menores en diámetro que
0.15 mm. El diámetro D10 es también llamado tamaño efectivo de un suelo.
5

Una indicación de la variación o rango del tamaño de los granos presentes en una
muestra se obtienen mediante el coeficiente de uniformidad Cu, definido como:
Cu = D60 / D10
Valores bajos de Cu implica que casi la totalidad de la nuestra esta representada por
uno o dos tamaños de partículas. Por el contrario, valores altos de Cu implica que el material
abarca un amplio rango de diámetros de partículas, es decir se encuentra bien graduado.
El coeficiente de concavidad o curvatura Cc mide la forma de la curva entre el D60 y el
D10, definiéndose de la siguiente forma:
Cc = D 2 30 / (D10 . D60)
Valores de Cc muy diferentes de la unidad indican la falta de una serie de diámetros entre
los tamaños correspondientes al el D10 y el D60.
1 Ensayo granulométrico: procedimiento mecánico
Este procedimiento consiste cuantificar la cantidad de suelo que pasa a través de un tamiz
de una malla dada, pero que es retenido en el siguiente tamiz cuya malla tiene una abertura
ligeramente menor que el anterior, relacionando esta cantidad retenida con el total de la
muestra que pasa a través de los tamices.
1.1. Descripción del trabajo:
1.1.1. Preparación de la muestra:
Se desmenuza unos 200grs de material, se añade agua hasta cubrirlo y se lo deja una hora
para que el material quede perfectamente humedecido y los grumos disueltos.
Luego de la hora, se coloca la muestra dentro de un tamiz Nº200 y con ayuda de un chorro
de agua se procede al lavado de la misma. En el proceso se debe frotar el fondo del tamiz con
el dorso de la mano simultáneamente con un chorro de agua dirigido hacia abajo se fuerza al
material más fino que pase el TNº200. Se continúa hasta que el agua de lavado salga limpia.
El retenido se seca en estufa por 24hs.
Se pesa el material.
1.1.2 Ejecución del ensayo:
El material se coloca con cuidado en la parte superior de la torre de tamices y se tapa.
Mecánica o manualmente se sacude la torre con movimientos bamboleantes, de golpeteo
sobre la mesa de trabajo que producen importante vibración del conjunto.
Luego de unos 5mimutos, se retira la tapa, se pesa y registra el material retenido por cada
malla, incluido en contenido en el fondo de la torre (PTNº200).
Se confecciona la curva de granulometría.
1.1.3 Descripción el equipo utilizado:
Torre de tamices serie Tyller de 6 tamices (Nº de malla: 10, 40, 60,100 y 200), fondo y tapa.
Balanza electrónica.
Mortero.
Pesafiltro.
1.1.4. Resultados:
6

GRANULOMETRIA: procedimiento mecánico
Mustras: Adobe
TAMIZ Muestra Nº1 Muestra Nº2 Observaciones
Nº (mm) Rete.(g) Acum. %reten. %pasa Rete.(g) Acum. %reten. %pasa
3/8 9,530 0,0 0 0,00 100,00 0 0 0,00 100,00
4 4,750 0,1 0,1 0,05 99,95 0,2 0,2 0,10 99,90 mayormen. paja
10 2,000 0,4 0,5 0,27 99,73 0,5 0,7 0,34 99,66 mayormen. paja
40 0,420 2,0 2,5 1,33 98,67 3 3,7 1,80 98,20 1/2 paja,1/2 mat.
60 0,250 2,4 4,9 2,62 97,38 2,9 6,6 3,21 96,79
100 0,150 5,4 10,3 5,50 94,50 6,3 12,9 6,27 93,73
200 0,075 11,1 21,4 11,43 88,57 12,4 25,3 12,31 87,69
Residuo 165,9 187 100,00 0,00 180,3 206 100,00 0,00
pfiltro 5,1 5,1
pf+suelo 192,4 210,7
ps.suelo 187,3 205,6
paja: fibra de origen vegetal secada naturalmente.
2. Ensayo granulométrico por sedimentación
De acuerdo a lo visto anteriormente, la obtención de la granulometría consiste en la
determinación cuantitativa de la distribución de los tamaños de las partículas. El ensayo por
tamizado mecánico no es aplicable a la fracción fina del suelo (partículas menores que el tamiz
Nº200), por lo que en este caso, usamos el ensayo hidrométrico descripto a continuación.
Consiste en determinar la cantidad de partículas menores que un cierto tamaño,
llamado diámetro equivalente, empleando un procedimiento indirecto basado en la Ley de
Stoke.
Recordemos que G.G. Stoke encontró que la velocidad de caída de un cuerpo esférico
sólido y homogéneo en un medio viscoso de extensión infinita, era función del cuadrado
diámetro de la esfera, la viscosidad del medio y la diferencia de densidades sólido-medio. Así:
V= . D 2 /18.= L/T (1)
En donde:
V= velocidad de sedimentación (cm/s).
D= diámetro de la esfera (cm).
= diferencia de densidad entre el sólido y el medio fluido (g/cm 3 ).
= viscosidad cinética (g. seg/cm 2 ).
L: distancia recorrida por el cuerpo (cm).
T: tiempo empleado en el recorrido (s).
Entonces, si agitamos una suspensión de suelo fino en agua, para luego dejarla
reposar, conforme transcurra el tiempo, las partículas de suelo precipitarán comenzando por
las mayores, según se desprende de la expresión de Stoke. Es decir, luego de un cierto
tiempo, sólo permanecen en suspensión aquellas partículas cuya baja velocidad de
precipitación no les ha permitido alcanzar el fondo del recipiente, así una vez conocida esta
velocidad podremos determinar el diámetro de estas partículas. La velocidad se calcula en
función del recorrido realizado y el tiempo empleado.
Sin embargo, es necesario efectuar una serie de correcciones pues, ni el medio de
precipitación es infinito, ni las partículas de suelo son esféricas (en arcillas una de las
dimensiones puede ser de 5 a 20 veces más pequeña que las otras dos)
La cantidad (en peso) de las partículas que tiene un diámetro igual o menor al antes
calculado, se obtiene fácilmente por medición de la concentración de ellas en la suspensión.
Para determinar la disminución de la concentración en el tiempo, se emplea el
hidrómetro de Bouyoucos. Está fabricado en vidrio y consta de un tallo con una escala
numerada y un bulbo lastrado en su parte inferior (granillas de plomo). El hidrómetro no es más
que un densímetro con una escala capaz de medir concentraciones: gramos de suelo por litro
de suspensión.
7

8
L
Hidrómetro de Bouyoucos
Las partículas pequeñas en general presentan en superficie cargas eléctricas, por lo
que se atraen o repelen entre sí, formando grumos en forma floculada, aparentando ser
partículas de tamaño mucho mayor que el real. Para evitar esta aglomeración, se utilizan los
defloculantes. Estos son compuestos químicos que inhiben la formación de los grumos. Los
más utilizados son: silicato de sodio, oxalato de sodio, hidróxido de sodio, ácido clorhídrico
diluido, peróxido de hidrógeno (agua oxigenada), y metasilicato de sodio.
El diámetro de las partículas correspondientes a un concentración dada por el
hidrómetro, se calculará utilizando la Ley de Stokes vista, suponiendo que una partícula de este
diámetro estaba en la superficie de la suspensión al principio de la sedimentación, y que ella se
había asentado hasta el nivel donde el hidrómetro está midiendo la densidad. Desde ya
estamos incurriendo en un error, pues la Ley de Stokes considera la velocidad de una sola
esfera sedimentando en una masa infinita de fluido. Así, los diámetros que se calculan
representan los diámetros de esferas que caerían a la misma velocidad que las partículas de
suelo.
Para utilizar la Ley de Stokes, en nuestro caso, será necesaria la introducción de
valores ficticios en la fórmula para obtener de este modo una expresión del diámetro como
función exclusiva del tiempo, suponiendo que en los tiempos indicados la partícula ha recorrido
la distancia que separa la superficie del líquido del fondo de la probeta. Más tarde se
emplearán factores que corregirán estos valores arbitrarios. Para una dispersión de suelo de
2,65 g/cm 3 en agua destilada a 20ºc (viscosidad =0,01poise), se tiene de acuerdo a (1):
Correcciones:
Tiempo (s) Diámetro(m)
1 78
2 55
5 35
15 0
30 14
60 10
250 5
1440 2
Los hidrómetros están graduados por el fabricante para ser leídos en la parte inferior del
menisco que forma el líquido sobre el tallo. Pero cuando estudiamos sólidos en suspensión la
propia turbidez no permite tomar la lectura adecuadamente, por lo que se ha convenido en
tomar las lecturas en la parte superior del menisco y luego aplicar una corrección.
La presencia del dispersante modifica el peso específico del líquido con relación al agua
destilada pura.
El hidrómetro viene calibrado por el fabricante para materiales en suspensión cuyo peso
específico sea de 2.65 g/cm3. Los materiales a ensayar no necesariamente cumplirán con esta
característica, por lo que se hará necesario la introducción de un factor de corrección.

Trabajar con partículas grandes desvirtúa el ensayo pues la rápida sedimentación arrastra a
las partículas menores, por ello, no se aplica este procedimiento al total del material, sino al
pasante por alguna malla fina elegida (PTNº10), luego, tendremos que afectar el resultado de
un factor que represente el porcentaje pasante por esa malla respecto a la totalidad de la
muestra.
El hidrómetro está calibrado para ser utilizado a una temperatura de 20° C, produciéndose
errores en la medición a temperaturas diferentes de ésta, de aquí surge la corrección por la
viscosidad de la suspensión. Al calcular el diámetro final como función exclusiva del tiempo,
asumimos una viscosidad para el agua de 0.0102 poise (a 20ºc). Este valor varía con la
temperatura del líquido, siendo independiente del hidrómetro de que se trate.
Con todos los coeficientes ya determinados, la lectura corregida del hidrómetro será:
Lc= (L L). C
En donde:
L: lectura tomada en el tallo del hidrómetro.
L y C: coeficientes que relacionan a la densidad del suelo patrón (s0=2,65g/cm 3 ), del
suelo ensayado (s), del agua a 20ºc (a0) y del agua a la temperatura del ensayo (a).
L= (a0 -a). so / (s0 -a0 ). C= (s0 -a0). s / (s0 .a . s).
En un determinado momento, la cantidad de suelo que aún permanece en suspensión,
referida a la cantidad de suelo ensayado (PTNº10), vendrá dada por:
%Susp= Lc. 100 / Ps
Este valor referido al porcentaje que pasa el tamiz Nº10 (del total del suelo), será:
%Ref = %Susp. PTNº10(%) . 100
En donde:
%Susp: concentración (en porcentaje).
L: lectura corregida del hidrómetro.
Ps: peso del espécimen (g).
PTNº10(%): porcentaje del suelo total que pasa el tamiz Nº 10.
Finalmente, el diámetro equivalente de las partículas que aún no sedimentan será:
De= kl.kv.kd . D= k. D
En donde:
De: máximo diámetro que pueden tener las partículas que aún no han sedimentado.
D: Diámetro máximo que puede tener en ese mismo momento un suelo cuya densidad
es de 2.65 g/cm 3 y se encuentra en una suspensión con una temperatura de 20ºc.
kl: coeficiente de corrección por la profundidad de sumersión efectiva del hidrómetro
kl=(L/Lo) 1/2 .
kv: coeficiente de corrección por la viscosidad de la suspensión durante el ensayo kv=(.
0,01) 1/2 .
kd: coeficiente de corrección por la diferencia entre la densidad del suelo patrón
(s0=2,65g/cm 3 ), del suelo ensayado (s), del agua a 20ºc (a0) y del agua a la
temperatura de ensayo (a). kv=(1,6518 / (s-a)) 1/2 .
k = coeficiente resultado del producto de los anteriores.
Limitaciones del método de sedimentación
Se acostumbra coordinar los ensayos por mallas e hidrométrico de modo tal que resulte
en el gráfico granulométrico una zona de información común por ambos métodos, siendo
frecuente al llevar los resultados al papel semilogarítmico, que en la citada zona no se
produzca el empalme esperado. Esto sucede así por la diferencia radical entre los fundamentos
de los métodos usados y por los errores en que se incurre en las mediciones y en la utilización
de la Ley de Stokes. A continuación, enumeramos las desviaciones de este método:
9

El medio del fluido o suspensión no es infinito.
A pesar del uso de los agentes dispersantes vertidos en la suspensión, algunos
corpúsculos tienden a reunirse, formando grumos.
El descenso de las partículas no se efectúa en libertad absoluta, sino que lo hacen
chocando entre sí o con las paredes de la probeta, inclusive este movimiento se ve perturbado
por el ingreso/egreso del termómetro e hidrómetro durante la marcha del ensayo.
Las partículas de distintos tamaños tienen frecuentemente orígenes mineralógicos
diferentes y en consecuencia pesos específicos desiguales, utilizándose un peso específico
medio de partículas sólidas.
Lo que se mide ciertamente es el diámetro de una partícula equivalente, esférica, que
desciende con igual velocidad que la estudiada. Las partículas de arcilla se alejan mucho de
ser esferas perfectas, siendo de forma achatada y con un espesor a veces de hasta cinco
veces menor que su diámetro.
2.1 Descripción del ensayo:
2.1.1. Preparación de la muestra:
Previamente, mediante un ensayo mecánico se determina el porcentaje de suelo que pasa
el tamiz Nº10 y la densidad real del suelo. El primer dato permitirá luego ajustar los resultados
del ensayo para darle continuidad a la curva granulométrica entre el procedimiento mecánico e
hidrométrico, el segundo para obtener coeficientes de corrección.
El suelo a ensayar se seca en estufa y desmenuza en un mortero. Se pesan 50 g de este
material que PTNº10. (mayor cantidad de suelo aumentaría excesivamente la concentración de
la futura suspensión, desvirtuando los resultados del ensayo).
Los 50g del material PTNº10 se mezclan con una solución de 20ml de solución
dispersante, se agita durante 15 s y luego se deja reposar durante 24 hs (solución: 37g de
hexametafosfato de sodio más 8g de carbonato de sodio hasta completar 1l de agua destilada).
Se pasa a un aparato agitador y se lava con un chorro de agua el recipiente para que no se
pierda material. Se deja agitando 10 minutos en la licuadora.
Se vierte la mezcla en una probeta, lavando con cuidado el vaso del agitador. Se completa
la probeta con agua destilada hasta alcanzar 1 litro.
Cubriendo el extremo abierto de la probeta de sedimentación con la palma de la mano, ésta
se vuelve al derecho y al revés alternadamente 60 veces en un minuto para así lograr la
dispersión final. Al cabo del minuto se la coloca sobre una mesa firme, se sumerge el
hidrómetro (el cual se encontraba en un recipiente con agua destilada limpia) y se dispara el
cronómetro dando así inicio al ensayo de sedimentación.
2.1.2 Ejecución del ensayo:
Se toma lectura al primer minuto y a los dos minutos sin retirar el hidrómetro. Luego se lo
extrae retornándolo al recipiente con agua limpia y a continuación se registra la temperatura de
la dispersión. NOTA: la presencia de paja proveniente de la muestra dificultó las lecturas del
hidrómetro.
Cuando se va a efectuar una lectura del hidrómetro, se limpia su vástago con un papel
absorbente y se introduce cuidadosamente en la suspensión con 20 a 25 segundos de
anticipación, no debiendo ser tomada la lectura hasta que el instrumento haya alcanzado su
estado de equilibrio. La lectura se efectuará en la parte más elevada del menisco formado por
la suspensión junto al tallo, ya que no se pueden asegurar mediciones precisas en la parte
inferior, al tratarse de líquidos con sólidos en suspensión. Tan pronto finaliza una observación,
el hidrómetro se remueve cuidadosamente, de tal forma que no se altere el proceso de
sedimentación. Después de cada lectura, se mide la temperatura de la suspensión, con
precisión de décimas de grado, insertando un termómetro en el líquido.
10

Se repite la toma de lecturas del hidrómetro y termómetro de acuerdo a una escala de
tiempo pre-establecida, hasta alcanzar las 4 horas.
Para estos intervalos de tiempo, se calcula la concentración de partículas que aún
permanecen en suspensión y luego se determina los diámetros equivalentes correspondientes,
aplicando los coeficientes de corrección ya vistos: L, C, kl, kv, kd .
Se completa la curva granulométrica para la fracción fina.
2.1.3 Descripción del equipo utilizado:
Balanza digital.
Cronómetro.
Horno.
Batidor o agitador mecánico con vaso de acero inoxidable.
Hidrómetro de Bouyoucos.
Probeta de 1250 cm3 de vidrio de boro-silicato.
Termómetro de 0,1ºc.
Dispersante y agua destilada o desmineralizada.
2.1.4 Resultados:
GRANULOMETRIA: procedimiento hidrométrico
Muestra adobe
Peso suelo PTNº10(g) 50
Pasa Tamizº10 (%) 99,77
factor de corrección 0,998
Densidad real (g/cm3) 2,59
Hidrómetro tipo
CALCULO DE PORCENTAJES CALCULO DE LOS DIAMETROS
Tiempo Lectura Temp. Al C Lc %Susp. D Kl Kv Kd K De %Ref
(min) L Cº coef.de corrección (%) (um) coeficientes de corrección (um) (%)
1 33,5 13,2 -0,93 1,008 32,83 65,66 78 0,475 1,093 1,018 0,53 41,22 65,46
2 28,5 13,2 -0,09 1,008 28,63 57,27 55 0,486 1,093 1,018 0,54 29,74 57,09
5 26,0 13,3 -0,09 1,008 26,12 52,23 35 0,492 1,092 1,018 0,55 19,14 52,07
15 21,0 13,5 -0,87 1,008 20,29 40,58 20 0,503 1,091 1,018 0,56 11,17 40,46
30 16,5 13,6 -0,85 1,008 15,78 31,55 14 0,514 1,090 1,018 0,57 7,98 31,45
60 12,5 13,7 -0,83 1,008 11,76 23,53 10 0,523 1,089 1,018 0,58 5,80 23,45
250 9,0 13,0 -0,97 1,008 8,094 16,19 5 0,531 1,095 1,018 0,59 2,96 16,14
1440 4,0 12,6 -1,05 1,008 2,974 5,95 2 0,542 1,101 1,018 0,61 1,21 5,929
11

Porcentaje que pasa (%)
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
100,000
10,000
ANÁLISIS GRANULOMÉTRICO
1,000
12
0,100
tamizada Nº1
tamizada Nº2
hidrométrico
transición
0,010
0,001
tamaño de las partículas (mm)
Valores característicos:
tamaño efectivo de un suelo D10= 0.0016mm.
coeficiente de uniformidad Cu = D60 / D10 = 0.032/0.0016 = 20.65 (bien graduado)
coeficiente de concavidad o curvatura Cc=D 2 30/(D10.D60)=0.0073 2 /1.55E -3 = 0.034

DETERMINACIÓN DEL PESO ESPECÍFICO REAL Y APARENTE
Introducción:
Como sabemos, en una muestra de suelo en general encontramos tres fases: sólido
(constituido por las partículas de suelo propiamente dichas), líquido (el agua contenida en los
poros del material) y gaseosa (el aire ocluido en los vacíos no ocupados por el agua).
La relación que se establece entre estas fases en una masa de suelo influye
profundamente en los parámetros geomecánicos tales como la permeabilidad, consolidación,
compacidad, resistencia, etc. Así, para un mismo material, si se modifica esta relación, variará
el comportamiento del suelo en estudio.
El ensayo que nos ocupa evalúa la relación entre las tres fases. Para nuestro estudio
definimos al peso específico como el peso de la unidad de volumen del material:
Pe = P/ V
En donde:
Pe: peso específico (g/cm 3 ).
P: peso (g)
V: volumen (cm 3 ).
En la determinación de peso específico podemos considerar o excluir el volumen de
vacíos (con o sin agua), surgiendo dos procedimientos diferentes de ensayo, obteniéndose
valores distintos aunque complementarios: el peso específico aparente y el peso específico
real, respectivamente.
1. Método del picnómetro o del peso específico real seco :
1.1. Descripción del trabajo:
En ensayo mide la relación entre el peso seco del suelo y el volumen de las partículas
(excluidos los vacíos).
La cuantificación del peso seco de la muestra se obtiene por pesada luego que ella ha
sido secada en estufa hasta que su peso se mantiene constante. El volumen de las partículas
se calcula a partir de la cantidad de agua que se desaloja al sumergir la muestra en un
volumen (peso) de agua conocido. Para ello se recurre a un pequeño balón de vidrio
denominado picnómetro, en donde la muestra desmenuzada se sumerge completamente en
agua y se somete la mezcla a una bomba de vacío para extraer el aire contenido.
PICNÓMETRO
13
Enrase
Agua destilada
Muestra de suelo
El volumen se calcula en función del peso del agua desalojada por el suelo. Entonces,
el peso específico real viene dado por:
Per = Pss / V
En donde:
Per : Peso específico real. (g/cm 3 ).
Pss: Peso del suelo seco en estufa (g).
V: volumen de las partículas (cm 3 ). V = (Pss - (P2 -P1))/Pea
P2: peso del picnómetro, muestra de suelo y agua hasta el enrase.

P1: peso del picnómetro y agua hasta el enrase.
Pea: peso específico del agua (Pea = 1 g/cm 3 a 20 ºc)
1.1.1. Preparación de la muestra.
Se pesa el picnómetro a usar.
La muestra de suelo que ha sido previamente secada en estufa esta alcanzar su peso
constante, se la desmenuza en un mortero y de ella se toma una pequeña cantidad que se
introduce en el interior del picnómetro. Se pesa el picnómetro con el material.
Se añade agua hasta que la muestra queda cubierta.
Se agita la dispersión. Con el fin de extraer el aire ocluido en la muestra, se conecta la boca
del picnómetro a una bomba de vacío dejándola funcionar durante 1h 30 min. Mientras,
periódicamente se palmea el recipiente para facilitar la remoción de las burbujas de aire
adheridas.
Finalmente, se agrega agua hasta completar el volumen pre-establecido del picnómetro,
para precisar el enrasado se emplea un tapón cilíndrico de vidrio con un pequeño orificio axial,
el cual permite drenar el agua sobrante.
1.1.2. Ejecución del ensayo:
Se pesa el conjunto picnómetro, suelo y agua.
Se lava el recipiente, se llena con agua, enrasa y pesa
1.1.3. Descripción del equipo utilizado:
Picnómetro de vidrio de borosilicato con capacidad para 100ml.
Bomba de vacío.
Agua desmineralizada.
Mortero.
Estufa.
Balanza electrónica.
1.1.4. Resultados:
Nº Determinación Muestra Muestra
1 2
1 Peso Picnómetro 51.7 51.6
2 Peso Picnómetro + Muestra seca 71.1 67.9
3 Peso Picnómetro + Muestra + agua 175.6 173.9
4 Peso Picnómetro + agua 163.8 163.8
5 Temperatura (ºc) 18 18
6 Factor de temperatura F 1 1
7 Peso Muestra = (2) - (1) 19.4 16.3
8 Volumen agua agregada = (3)- (2) 104.5 106.0
9 Volumen agua total = (4) - (1) 112.1 112.2
10 Volumen de la Muestra = (9) - (8) 7.6 6.2
11 Volumen corregido = (10) * F 7.6 6.2
Peso específico real = (7) / (11) g/cm 3
2.55 2.63
Peso específico real seco medio = (2.55+2.63)/2 = 2.59 g/cm3
2. Método de la parafina o del peso específico aparente:
2.1. Descripción del trabajo:
El peso específico aparente consiste en determinar el peso de un volumen conocido de
suelo, este volumen incluye la fase sólida y los vacíos. La obtención del peso de la muestra
puede incluir o no el agua presente en el suelo, en este último caso brinda un peso específico
14

aparente mínimo y es el que seguimos. La determinación del peso es semejante al visto en
peso específico real.
En cuanto al volumen, se contabiliza el ocupado por las partículas más los vacíos. Para
ello se recubre cuidadosamente la muestra con parafina para sellar e impermeabilizar su
superficie, pesando así la muestra y luego sumergida en agua, la diferencia de pesadas será el
empuje hidrostático que como sabemos es igual al peso del volumen del líquido desalojado.
E =Vs. Pea
Ps
15
Psug = Ps - E
El peso específico aparente se determina por la siguiente expresión:
Pea = Ps / V
En donde:
Pea : peso específico aparente (g/cm 3 ).
Ps : peso del suelo. Si se incluye la masa de agua presente en el suelo se obtiene Psa el
peso específico de parcialmente saturado a saturado, caso contrario Pss peso específico
mínimo o seco.
V : volumen aparente de la muestra (incluidos los vacíos). V= (Ps- Psug)/ Pea
Psug: peso sumergido de la muestra parafinada.
Pea : peso específico del agua (Pea = 1 g/cm 3 a 20 ºc)
2.1.1 Preparación de la muestra.
Se empleó un adobe secado en estufa hasta su peso constante. Ayudado con una sierra y
espátula se tallan tres muestras que deben tener diferente forma, tamaño y en lo posible sus
caras planas evitando que queden oquedades importantes. Medidas en cm aproximadas:
- muestra Nº1: 3x2x4
- muestra Nº2: 7x3.5x4.5
- muestra Nº3: 4x3.5x4
Se calienta una cazoleta con parafina hasta su punto de fusión. La parafina debe tener una
temperatura adecuada para la realización del ensayo: si está "fría" cuesta que se adhiera a la
probeta, si está muy caliente puede penetrar por los poros al interior de la muestra
desvirtuando el ensayo. El punto adecuado se observa cuando la parafina libera pequeñas
burbujas. Se retira del fuego la cazoleta.
Sujetando con cuidado las muestras, se sumergen de a una en la cazoleta verificando la
completa adherencia de la parafina sobre la cara sumergida, se continúa con la cara opuesta y
así siguiendo hasta impermeabilizar todas las caras. Se deja enfriar.
2.1.2. Ejecución del ensayo:
Se pesa cada muestra parafinada.
Se determina el peso sumergido de las muestras parafinadas en agua.
Se registran los datos obtenidos y efectúan los cálculos, determinándose la densidad
aparente media.
2.1.3. Descripción del equipo utilizado:
Mechero.
Cazoleta.
Parafina densidad (0.9g/cm3).
Balanza electrónica.
Estufa.

2.1.4. Resultados:
Peso específico de la parafina 0.9 g/cm 3
Terrón1 Terrón2 Terrón3
1 Peso suelo seco (g) 111.7 63.6 33.4
2 Peso suelo seco + parafina (g) 118.2 67.2 35.6
3 Peso de la parafina (g) =(2)-(1) 6.5 3.7 2.2
4 Empuje del agua (g) 81.4 48.4 24.9
5 Volumen de parafina (cm3)= (3)/0.9 7.22 4.11 2.44
6 Volumen suelo (cm3) = (4)-(5) 74.18 44.28 22.46
7 Peso específico aparente (g/cm3) = (1)/(6) 1.51 1.44 1.49
Peso específico aparente media = (1.51+1.44+1.49)/3 = 1.48 g/cm 3 .
Relaciones volumétricas: la relación de vacíos e y la porosidad n son dos parámetros
que ayudan a definir el comportamiento de un suelo en fenómenos mecánicos tales como la
compactación, consolidación, etc. y son fácilmente determinables a partir de los pesos
específicos hallados:
En donde:
e: relación de vacíos.
n: porosidad
e= Vvacíos / Vs
n= Vvacíos / Vtotal =e/(e+1)
Vs : volumen de sólidos(cm 3 ). Vs = Pss / Per
Vtotal: volumen total de la muestra: sólidos + vacíos (cm 3 ). Vtotal = Pss / Pea
Vvacíos: volumen de vacíos (cm 3 ). Vvacíos = Vtotal - Vs
Reemplazando: e= ((Pss / Pea)/( Pss / Per))-1
e= ((19.4 g/ 1.48g7cm 3 )/( 19.4 g / 2.55 g/cm 3 ))-1= 0.72
n= 0.72 / (0.72+1)= 0.42
16

DETERMINACIÓN DEL CONTENIDO DE HUMEDAD Y GRADO DE SATURACIÓN
1. Introducción
Como ya vimos, en una muestra de suelo se encuentran tres fases: sólido, gaseoso y
líquido. Esta última fracción está representada por el agua en estado líquido y ocupa total o
parcialmente los vacíos de una muestra de suelo.
Debemos notar que el agua a que nos referimos, es aquella que puede movilizarse por
el interior de la masa de suelo, así podrá ser incorporada o retirada por fenómenos físicos
sencillos tales como el humedecimiento, secamiento, etc., es decir, este agua no participa de la
composición química del material.
El grado de saturación es una determinación útil para conocer en que medida el agua
ha ocupado el volumen de vacíos disponible. Diremos que la muestra se encuentra saturada
cuando la totalidad de sus vacíos se encuentren llenos de agua: Gw (%) = Vw . 100/ Vvacíos
En donde:
Gw = grado de saturación (en porcentaje).
Vw: volumen del agua (cm 3 ).
Vvacíos: volumen de vacíos (cm 3 ).
Denominamos contenido de humedad a la cantidad de agua líquida medida en peso en
relación al peso de sólido seco de la misma muestra: W (%) = Pw . 100/Pss En donde:
W = contenido de humedad (en porcentaje).
Pw: Peso del agua (g).
Pss: Peso del suelo seco (g)
Este sencillo ensayo consiste en la determinación del contenido de humedad y grado
de saturación que posee la muestra, la cual se calcula por la diferencia de pesada de una
porción de suelo húmedo y el mismo suelo seco en estufa.
2. Descripción del trabajo:
El ensayo consiste en extraer una muestra de suelo, la cual es pesada y luego de secada
nuevamente pesada. Por diferencias de pesadas se obtiene el contenido de agua en relación al
peso de la fase sólida.
2.1Preparación de la muestra y Ejecución del ensayo :
Una nuestra de suelo se coloca en un pesafiltro y se pesa el conjunto.
Se lleva estufa por 24 hs. Se pesa nuevamente el conjunto.
2.2. Descripción del equipo utilizado:
Pesafiltro.
Balanza electrónica.
Estufa.
2.3.Resultados:
1 Peso pesafiltro (g) 5.1
2 Peso muestra húmeda(g) 253.7
3 Peso suelo húmedo(g) = (2)-(1) 248.6
4 Peso muestra seca (g) 240.4
5 Peso suelo seco (g) = (4)-(1) 235.3
6 Peso del agua (g) =(3) - (5) 13.3
7 Contenido de humedad w(%)= (6)*100/(5) 5.65
Es decir el contenido de humedad de nuestra muestra es de 5.65%.
Mientras que el grado de saturación es:
Gw (%) = Vw . 100/ Vvacíos = 13.3 cm 3 .100/ 68.16 cm 3 = 19.51%
Vw= Pw , suponiendo una densidad de 1g/cm 3 .
Vvacíos (*)= Vtotal - Vs = (Pss/Peaparente)-(Pss/Pereal) = (240.4/ 1.48)-(240.4/2.55)cm 3 =68.16 cm 3
(*) obtenido de la Determinación de peso específico real seco y aparente.
17

LÍMITES DE ATTERBERG
1. Introducción
Podemos definir la plasticidad de los suelos como una propiedad geomecánica por la
cual este tiene capacidad para resistir deformaciones rápidas sin recuperación del estado
original y sin presentar agrietamientos visibles.
Esta propiedad es inherente a los "suelos finos" en los que la arcilla tiene significativa
participación, pues la plasticidad deriva de la capa de agua de adsorción: los minerales
arcillosos presentan carga eléctrica superficial no-equilibrada que genera un campo
electrostático que tiende a atraer cationes metálicos (Al, Ca, K, Na, etc,.) y a las moléculas de
agua próximas (recordemos que aunque la molécula de agua es eléctricamente neutra, la
disposición del átomo oxígeno y los de hidrógeno la convierten en un dipolo eléctrico), esta
agua adsorbida en la superficie de los granos de arcilla tiene una viscosidad mayor que el agua
de libre circulación y se encuentra fuertemente adherida a la superficie de los minerales
confiriéndole a la masa de suelo fino cohesión y un comportamiento propio, del cual no gozan
los "suelos gruesos" denominados no-plásticos.
Podemos definir cuatro estados de plasticidad en función de la disminución del
contenido de humedad presente en una masa de suelo: viscoso, plástico, semi-sólido y sólido.
En el primero, el suelo se comporta como un líquido espeso, en el segundo la masa de suelo
se deforma plásticamente sin agrietarse, cuando la masa se encuentra semi-sólida presenta
resistencia al cambio de forma con poca presencia de agua y finalmente el sólido, en el cual el
suelo no sufre retracción aunque continúe el secado.
Atterberg ideó una serie de ensayos para cuantificar esta característica del suelo y
estableció convencionalmente tres límites que definen los estados descriptos y ayudan a
tipificar el grado de plasticidad que tiene la muestra. Estos límites, denominados de Atterberg,
son aquellos que definen los límites: líquido, plástico y de retracción, diferenciados entre ellos
por su contenido de humedad.
Límite Líquido LL: frontera entre el estado viscoso y el plástico. Es el contenido de
humedad que se obtiene en una muestra cuando al incorporarle energía cinética a través de 25
golpes, junta en una cierta longitud, los bordes de un surco que se ha practicado en la masa.
Límite plástico LP: frontera entre el estado plástico y semi-sólido. Es el contenido de
humedad que se obtiene de una muestra cuando al conformar por rolado cilindros de pequeño
diámetro (3mm) se fragmenta pequeños trozos o desmorona.
Límite de retracción LR: frontera entre el estado semi-sólido y sólido. Es el contenido de
humedad cuando una muestra detiene el proceso de retracción aunque continúe el secado, es
decir se ha alcanzado al volumen mínimo de vacíos.
La determinación de estos límites permite evaluar el rango de humedades donde el
suelo tiene un comportamiento plástico e identificarlo. Los límites más usados en ingeniería
corresponden al límite líquido LL y el límite plástico LP de los cuales se puede obtener el
índice de plasticidad IP:
IP= LL-LP
En donde:
IP: índice de plasticidad.
LL: límite líquido.
LP: límite plástico.
2a. Límite líquido
2.a.1. Descripción del trabajo:
El ensayo consiste en aplicar energía cinética a una muestra de suelo cuyo contenido de
humedad se hace variar hasta alcanzar ciertas condiciones definidas convencionalmente, en
ese momento, el cociente entre el peso del agua presente y de la fase sólida será el contenido
de humedad y el límite buscado.
Para la determinación del límite líquido se emplea la Copa de Casagrande. Es una cuchara
en cuyo interior se coloca y enrasa una muestra de suelo previamente humedecida, de 10mm
18

de altura medidos desde el fondo de la cuchara. Luego mediante un cuchillo diseñado a tal fin,
denominado acanalador, se practica un surco que divide la muestra diametralmente.
La muestra tendrá el contenido de humedad correspondiente al límite líquido cuando al
aplicarle 25 golpes a la copa, el surco cierre sus bordes inferiores 12,5mm.
En general, no se logra cerrar el surco con 25 golpes por lo tanto se construye una recta de
correlación con ensayos realizados con golpes por debajo y encima de esa cantidad y luego se
interpola con el número de golpes normalizado.
2.a.2 Preparación de la muestra
Se toma unos 350 g de suelo y se reduce a polvo en un mortero de porcelana.
Se cierne el material tamiz Nº 40, se desecha el retenido y se trabaja con el pasante.
Se coloca el suelo (PT40) desmenuzado dentro de un cazo. Se incorpora agua lentamente
y ayudado con una espátula se amasa la mezcla buscando la homogeneidad agua-suelo hasta
adquirir estado pastoso con cierta dificultad de amasado (consistencia semejante a masilla).
La muestra adquiere una coloración pardo-oscura, y por medio de la espátula se la moldea
sobre un lateral del cazo, el cual se deja luego reposar invertido para que la humedad se
homogeneice.
Pasadas 24 horas se aparta de la muestra una porción (bola de 4cm de diámetro) se
embolsa y cierra. Este material se empleará luego para el límite plástico.
Al resto del material se agrega más agua y amasa hasta adquirir una superficie levemente
brillante y lisa.
Se coloca una porción del material sobre la cuchara de Casagrande hasta cubrir un tercio
de la altura de la copa (que corresponde a la altura del acanalador) y se alisa la superficie.
2.a.3 Ejecución del ensayo:
Con el acanalador se practica un surco diametral sobre la muestra de atrás hacia adelante,
presionando firmemente.
Se gira la manivela de la cuchara hasta que, por acción de los golpes, el surco se cierre
1/2".
La mitad de la porción se la coloca en un pesafiltro pequeño, se pesa el conjunto pesafiltromuestra
húmeda, y se seca en estufa.
Del suelo que teníamos apartado en el cazo, se agrega a la cuchara, hasta completar el
recién retirado. Con la espátula efectuamos incisiones en la superficie alisada e incorporamos
un poco de agua. Amasamos sobre la cuchara, alisamos y repetimos el ensayo cuatro veces
con diferentes contenidos de humedad y golpes.
Luego una vez secadas las muestras determinamos el contenido de humedad de cada una.
Finalmente, representamos en una gráfica el contenido de humedad vs el número de golpes: el
límite líquido es el contenido de humedad correspondiente a los 25 golpes.
19

2.a.4 Descripción del equipo utilizado:
Pesafiltro.
Pera de agua.
Balanza electrónica.
Cuchara de Casagrande y acanalador.
Espátula.
Mortero.
Cazo.
Estufa.
2.a.5.Resultados: Límite Líquido LL= 30.90 %
Muestra: adobe
2.b. Límite Plástico
DETERMINACIÓN DEL LÍMITE LÍQUIDO
Determinación Determinación para L.líquido
Número de Golpes 31,00 28,00 25,00 19,00
Número de pesafiltro 148,00 27,00 43,00 4,00
Pesafiltro (g) 10.5 9.7 9.5 10.2
Pesafiltro+Muestra húmeda(g) 27.4 30.4 23.9 27.0
Pesafiltro+Muestra seca (g) 23.5 25.4 20.5 23.0
Peso agua (g)=(4)-(5) 3.9 5,00 3.4 4.0
Peso muestra seca (g)= (5)-(3) 13.0 15.7 11.0 12.8
Contenido de Humedad (%)=(6)*100/(7) 30.00 31.85 30.90 31.25
Número de Golpes
40,00
35,00
30,00
25,00
20,00
15,00
10,00
5,00
0,00
DETERMIINACIÓN LÍMITE LÍQUIDO
30.00 31.85 30.90 31.25
2.b.1. Descripción del trabajo:
Contenido de Humedad (%)
Para determinar el límite plástico se conforman cilindros de pequeño diámetro, rolándolos
hasta que se desmenuzan o fragmentan en trozos de unos 10mm de longitud, en este
momento, el contenido de humedad registrado corresponde al límite buscado.
2.b.2 Preparación de la muestra y ejecución del ensayo:
20

Se trabaja con el suelo que antes habíamos apartado en una bolsa durante la
determinación del límite líquido.
Se coloca la muestra sobre una hoja de papel de diario. Se la aplasta firmemente con la
espátula hasta obtener un disco de unos 4mm de espesor y 5cm de diámetro, esto es
necesario para que el suelo quede compacto.
Se cortan de 5 a 7 cintas de unos 4mm de ancho, se conforman los cilindros sobre el papel
y se apartan.
Luego sobre una superficie no-absorbente se adelgaza por rolado cada cilindro hasta
adquirir unos 3mm de diámetro, continuando hasta que cada cilindro se fragmente en trozos de
unos 10mm de longitud. En nuestro caso, antes de cortarse en trozos, el material se
desmenuzó mostrando importante cantidad de microfisuras coaxiales: este es el punto de límite
plástico.
Se coloca el material obtenido en un pesafiltro.
Se repite el procedimiento con el resto de los cilindros y se agrega al mismo pesafiltro y
pesa. Se lleva a estufa hasta peso constante.
Luego, por diferencia de pesadas, se obtiene el contenido de humedad cuyo valor
corresponde al límite plástico.
2.b.3. Descripción del equipo utilizado:
Pesafiltro.
Balanza electrónica.
Estufa.
Mesada.
Alambre patrón de 3mm de diámetro
2.b.4 Resultados: Límite Plástico LP=23.56%
Muestra de adobe LP
1 Número de pesafiltro 154
2 Pesafiltro (g) 9.8
3 Pesafiltro+Muestra húmeda(g) 33.4
4 Pesafiltro+Muestra seca (g) 28.9
5 Peso agua (g)=(4)-(5) 4.5
6 Peso muestra seca (g)= (5)-(3) 19.1
7 Contenido de Humedad (%)=(6)*100/(7) 23.56
Determinación del Indice de Plasticidad:
Indice de Plasticidad = LL-LP = 30.90-23.56 = 7.34
21

IDENTIFICACIÓN DE SUELOS
Introducción:
El objetivo de esta práctica es tipificar desde el punto de vista geotécnico a los suelos
minerales y orgánico-minerales para una primera evaluación de sus propiedades relevantes
para su uso en ingeniería.
Sin embargo, por la naturaleza cualitativa del procedimiento, este método deberá ser
complementado con ensayos de laboratorio u otros datos cuantitativos, para determinar las
características de comportamiento bajo las condiciones esperadas de campo.
El procedimiento consiste en clasificar el material en estudio según sus características
granulométricas (tamaño y graduación) y de plasticidad (límite líquido e índice de plasticidad).
Para ello, se seguimos el procedimiento general del "Sistema de Clasificación Unificado de
Suelos", basado en el esquema de clasificación para aeropuertos desarrollado por A.
Casagrande a principios de la década de 1940.
Este sistema propone nombrar a cada tipo de suelo según un símbolo de grupo. Este
símbolo combina dos letras: la primera designa la fracción de suelo predominante en la
muestra (G, S, M, C, O y Pt), definiendo así dos grandes grupos de acuerdo a su tamaño:
ssuelos grueso-granulares (G, S), suelos fino-granulares (M, C y O). Aparte tenemos los suelos
con importante contenido orgánico (Pt).
La segunda letra (W, P, H y L) designa datos relevantes del suelo: W y P tipifican a los
suelos gruesos según se presenten bien o pobremente graduados; mientras que la
denominación H y L se reserva a los suelos finos según manifiesten alta o baja plasticidad,
respectivamente.
Además el sistema contempla una doble denominación cuando la porción de suelo fino
sea lo suficientemente importante (entre un 5 y 12%) como para modificar sensiblemente las
características del material (por ejemplo, GP-GM, CM-CL). Cuando los resultados de ensayos
de laboratorio indican que el suelo está muy cercano a otro grupo en la clasificación de suelos,
la condición límite puede indicarse con dos símbolos separados por una barra, por ejemplo,
CL/CH, GM/SM, SC/CL. Los símbolos límites son particularmente útiles cuando el valor del
límite líquido de los suelos arcillosos es cercano a 50. Estos suelos pueden tener
características expansivas y el uso de un símbolo límite (CL/CH, CH/CL), pondrá sobre aviso al
usuario sobre el potencial expansivo.
Veamos en detalle el significado de cada letra:
Grupo: G, S, M, C, O y Pt
G - Grava: Partículas de roca que pasan por un tamiz de 7.5 cm y son retenidas en un tamiz
estándar de 4.75 mm (#4), con las siguientes subdivisiones: (un elemento mayores de 7,5cm y
menor de 30cm recibe el nombre de canto)
Gruesa: Pasa el tamiz de 7.5 cm y es retenida en el tamiz de 2 cm
Fina: Pasa el tamiz de 2 cm y es retenida en el tamiz de 4.75 mm (T#4).
S - Arena: material formado por partículas minerales que pasan un tamiz de 4.75mm (T#4) y
son retenidas en un tamiz estándar de 75m (T#200) con las siguientes subdivisiones:
Gruesa: Pasa el tamiz de 4.75mm (T#4) y es retenida en el tamiz de 2mm (T#10).
Media: Pasa el tamiz de 2mm (T#10) y es retenida en el tamiz 425m (T#40).
Fina: Pasa el tamiz de 425m (T#40) y es retenida en el tamiz 75m).
M - Limo: Suelo formado por partículas que pasan la malla de 75m (T#200), presenta una
plasticidad baja o nula y poca o ninguna resistencia al secarse al aire. Para efectos de la
clasificación, un limo es un suelo fino-granular o fracción del mismo con un índice de
plasticidad menor a 4 o si el par de valores de índice de plasticidad y límite líquido, quedan por
debajo de la línea A en la Carta de Plasticidad de Casagrande.
Una limo será orgánico cuando su contenido orgánico sea tal que pueda alterar las
propiedades del suelo y su límite líquido caiga en más del 25 % luego de ser secada al horno.
22

C - Arcilla: suelo formado por partículas que pasan un tamiz de 75 m, caracterizado por un
comportamiento plástico en presencia de humedad y que presenta en estado seco una
considerable resistencia al corte. Para efectos de clasificación una arcilla es un suelo finogranular
ó la porción del mismo con un índice de plasticidad igual ó superior a 4 y en la que el
par de valores de índice de plasticidad y límite liquido caen sobre ó por encima de la línea A en
la carta de plasticidad de Casagrande.
Una arcilla será orgánica cuando su contenido orgánico sea tal que pueda alterar las
propiedades del suelo y su límite líquido caiga en más del 25 % luego de ser secada al horno.
O - Orgánico: Suelos finos caracterizados por contener materia orgánica coloidal. Su efecto
sobre una arcilla será el aumento del límite líquido si modificar sensiblemente el índice de
plasticidad.
Pt - Turba: muestra compuesta principalmente de material vegetal en varios estados de
descomposición y con una textura amorfa a fibrosa, color pardo oscuro a negro y olor orgánico,
estos suelos no se someten a los procedimientos de clasificación descritos antes (W,P,H, L).
Calificación del grupo: W, P y L, H.
W, P - Calificación para los suelos grueso-granulares de acuerdo al coeficiente de uniformidad
Cu y de curvatura Cc que presenta su curva granulométrica, designado con W a los suelos bien
graduados y con P aquellos pobremente graduados.
Recordemos que los coeficientes de uniformidad Cu y curvatura Cc son
relaciones entre diámetros característicos de la curva granulométrica de un suelo:
Cu = D60 / D10 Cc = D 2 30 / (D10 . D60)
El diámetro D se refiere al tamaño del grano o diámetro aparente de una partícula de
suelo y el subíndice denota el porcentaje de material más fino. Así, D10=0.15 mm significa que
el 10% de los granos de la muestra son menores en diámetro que 0.15 mm.
L, H - Calificación para los suelos fino-granulares en función de su plasticidad: reciben la
denominación H cuando presentan alta plasticidad, por el contrario L implica que poseen baja
plasticidad.
Identificación de suelos finos. Carta de Plasticidad. Métodos de campo:
Casagrande ideó un gráfico denominado Carta de Plasticidad para calificar a los suelos
finos según sus valores de límite líquido e índice de plasticidad. Su uso es muy sencillo, se
determina a cual zona del gráfico pertenece el punto definido por los valores antes indicados:
23

Carta de Plasticidad
24

Criterio para la asignación de grupo usando ensayos de laboratorio (el material que pasa el tamiz de 3 pulg (75mm)
SUELOS GRUESO
GRANULARES
Más del 50% retenido en
el tamiz #200
SUELOS
FINOGRANULARES
50% o más pasanT#200
SUELOS ALTAMENTE
ORGANICOS
Gravas
Más del 50% de
fracción gruesa
retenido en el T #4
Agregar "con arena" si
pasa T #4 15%
Arenas
50% o más de
fracción gruesa
pasa T#4
Agregar "con grava" si
retenido T #4 15%
Limos y Arcillas
LL 50
Limos y Arcillas
LL 50
Gravas limpias (5%
de finos)
Cu 4 1 Cc 3
Cu 4 y/o 1Cc3
Las gravas con un contenido entre el 5 y 12% de finos requieren un
símbolo doble:
Gravas con finos
Más del 12% de finos
Arenas limpias
Menos del 5% de
finos
Finos clasificados como ML o MH
Finos clasificados como CL o CH
Cu 6 y 1 Cc 3
Cu 6 y/o 1Cc3
Las arenas con un contenido entre 5 y 12% de finos requieren un
símbolo doble:
Arenas con finos
Más del 12% de finos
Inorgánico
Orgánico
Inorgánico
Orgánico
Finos clasificados como ML o MH
Finos clasificados como CL o CH
IP 7 y sobre o por encima de la línea A
IP 4 o por debajo de la línea A
LL (seco al horno) 0.75 LL (sin secar)
IP sobre o por encima de la línea A
IP por debajo de la línea A
LL (seco al horno) 0.75 LL (sin secar)
25
Clasificación Unificada de suelos
GRUPO Designación
GW
GP
GW-GM
GW-GC
GP-GM
GP-GC
GM
GC
SW
SP
SW-SM
SW-SC
SP-SM
SP-SC
Predomina materia orgánica, color oscuro, y olor orgánico PT Turba
SM
SC
CL
ML
OL
CH
MH
OH
Grava limpia bien graduada.
Grava limpia mal graduada.
Grava bien graduada con limo
Grava bien graduada con arcilla
Grava mal graduada (uniforme) con limo
Grava mal graduada (uniforme) con arcilla
Grava limosa
Grava arcillosa
Nombre doble: GC-GM si el
fino es del tipo CL-ML
Arena bien graduada
Arena mal graduada (uniforme)
Arena bien gradada con limo
Arena bien gradada con arcilla
Arena mal graduada (uniforme)con limo
Arena mal graduada (uniforme)con arcilla
Arena limosa
Arena arcillosa
Arcilla baja plasticidad
Limo baja plasticidad
Arcilla o limo orgánico
Arcilla baja plasticidad
Limo baja plasticidad
Arcilla o limo orgánico
Nombre doble: SC-SM si
el fino es del tipo CL-ML
Si el material Retenido por
T#200 está comprendido:
Entre el 15% y 29%
agregar al nombre "con
arena" o "con grava",
según corresponda.
Por encima del 30%
agregar al nombre
"arenoso" o "gravoso",
según corresponda

Para tipificar la fracción fina de los suelos se puede recurrir a métodos alternativos:
1. Ensayo de sacudimiento: una mezcla de suelo y agua amasada con las manos se deposita
sobre una palma golpeándola con la otra vigorosamente, si la muestra presenta una superficie
brillante y el agua aflora rápidamente, es probable que se trate de un limo. Por el contrario si
demora en aflorar el agua probablemente estamos ante una arcilla.
2. Ensayo de tenacidad: Similar a la determinación del límite plástico, se amasa con las manos la
muestra y sobre una superficie lisa se conforman cilindros de unos 3mm de diámetro, luego se
repite el procedimiento hasta que los bastoncillos se rompen. El suelo tendrá alta plasticidad si
admite varios ciclos de trabajo, además será una arcilla si presenta resistencia al amasado en
los últimos ciclos y al frotarla con la uña presenta una superficie brillante.
3. Resistencia en estado seco: se moldea una probeta cilíndrica de suelo de una pulgada de lado
y se seca al sol. Cuanto más cueste desmenuzarla con los dedos tanto mayor será su
contenido de arcilla.
4. Textura. Si la mezcla de suelo y agua al ser frotado entre los dedos tiene una textura suave o
jabonosa, es probable que sea una arcilla. En cambio, si la textura es áspera, puede tratarse
de un limo.
Procedimiento para la clasificación de los suelos grueso-granulares
+ 50% queda retenido en la malla 200 (0.075 mm)
Clasificar como grava cuando más de la mitad de la fracción gruesa es retenida por la
malla #4 (4.75 mm)
- Fracción fina 5% (pasa el tamiz #200): GW, GP, según CU y CC
- Fracción fina 12% (pasa el tamiz #200): GM, GC, según carta de plasticidad.
- Fracción entre 5% y 12%: Símbolos dobles. Ej.: GW-GC, mezcla bien graduada de
arena y grava en una matriz arcillosa
Clasificar como arena cuando más de la mitad de la fracción gruesa pasa por la malla
#4 (4.75 mm)
- Fracción fina 5% (pasa el tamiz #200):SW, SP, según CU y CC
- Fracción fina 12% (pasa el tamiz #200): SM, SC, según carta de plasticidad
- Fracción entre 5% y 12%: Símbolos dobles.
Procedimiento para la clasificación de los suelos fino-granulares
+ 50% pasa por la malla 200 (0.075 mm)
- Carta de Plasticidad
- Ensayos de resistencia al estado seco, dilatancia y tenacidad
Descripción del procedimiento de identificación:
Datos necesarios:
Curva granulométrica.
Coeficientes de uniformidad Cu y curvatura Cc, en caso de suelos gruesos. Tamaño efectivo
de un suelo D10=0.0016mm. Coeficiente de uniformidad Cu=20.65 (bien graduado).
Coeficiente de concavidad o curvatura Cc=0.034
Características de plasticidad del material: índice de plasticidad, si la muestra presenta material
fino. Límite líquido LL=30.90, límite plástico LP= 23.56 e índice de plasticidad IP= 7,34.
26

20
INDICE DE LINEA "A"
PLASTICIDAD
10
7.34
5
0
10 20 30 30.90 40 50 60
LIMITE LIQUIDO
Carta de plasticidad de Casagrande
Definición entre material grueso o fino: el material en estudio es fino-granular, pues el 50% o
más en peso seco del espécimen para el ensayo pasa el tamiz 75m (#200).
De acuerdo a la carta de Casagrande el material se encuentra en el límite de la zona rayada.
En los ensayos cualitativos tuvo el siguiente comportamiento:
sacudimiento: el agua asoma con un brillo suave.
tenacidad: el material se desmorona fácilmente ante la repetición de su amasado y
conformación de cilindros.
estado seco: se observa buena resistencia al desmenuzamiento entre los dedos.
Textura: en amasado con agua presenta al tacto una textura intermedia entre áspera y
jabonosa.
Informe:
Concluimos que el material en estudio corresponde a un material limo-arcilloso con baja
plasticidad ML- CL, bien graduado, con un 11.5% de arena fina a mediana subredondeada, con
presencia de algunos pocos guijarros de 8mm de tamaño máximo de forma alargada y bordes
redondeados. También encontramos aproximadamente un 10% de fibra vegetal seca (paja). LL=
30.90, IP= 7.34.
Condiciones del Adobe: Firme, homogéneo, seco, pardo claro, con incorporación de fibra vegetal
seca durante el proceso de fabricación, con visible porosidad que se incrementa hacia el interior
de la masa.
27

ENSAYO DE PERMEABILIDAD
Introducción:
Como sabemos, en los suelos se hallan presentes tres fases: el sólido representado por
las partículas o granos, el agua y el aire que ocupa los vacíos.
Estos vacíos, en general, no son oquedades estancas, sino por el contrario están
comunicados entre si, formando verdaderos conductos que atraviesan en todas las direcciones la
masa del suelo. Si las condiciones son adecuadas, por estos conductos circulará agua.
La cantidad de agua que circula a través de un suelo depende de:
Los granos o partículas del suelo.
La porosidad o de la relación de vacíos.
La carga hidráulica, es decir la energía mecánica disponible para forzar al líquido a
circular.
La viscosidad del fluido.
Grado de saturación.
El coeficiente de permeabilidad k, es un parámetro que permite cuantificar la facilidad de
movimiento del agua través del medio poroso.
Del tamaño y forma de los granos dependerá la sección del "conducto" disponible para la
circulación del fluido, de tal manera que cuanto mayor sea la partícula tanto mayor será la
permeabilidad, sin embargo, también se deberá evaluar la uniformidad y orientación de los granos.
Se ha tratado de establecer correspondencias entre el coeficiente de permeabilidad "k" y la
granulometría de la muestra pero tan sólo se obtienen valores de orden de magnitud de
permeabilidad para suelos friccionales y uniformes. El caso de los suelos finos, en particular los
arcillosos, es más complejo aún porque además, presentan en la superficie de los minerales
arcillosos agua adsorbida que modifica el escurrimiento “libre” del fluido.
Estas características de los suelos origina diferente valores de permeabilidad según sea la
dirección del flujo horizontal o vertical (es común relaciones entre ambos de entre 2 a 15).
La energía mecánica que "alimenta" el movimiento del agua a través del suelo es otro
factor importante dado que si sometemos a la masa a una alta carga hidráulica se puede llegar a
un cambio de régimen (de laminar a turbulento), provocando el arrastre de las partículas finas de
suelo y la generación de conductos "preferenciales" de circulación que continuarán creciendo de
sección conforme transcurra el tiempo.
La viscosidad del fluido también modifica sensiblemente el coeficiente de permeabilidad
según una relación inversa. Normalmente, se determina para una viscosidad a 20ºc, pero el
coeficiente puede disminuir al 50% si la temperatura del agua desciende a 0ºc, o aumentar un
150% a 40 ºc. A medida que la temperatura aumenta, la viscosidad del agua disminuye y por lo
tanto el coeficiente de permeabilidad aumentará. Si el coeficiente de permeabilidad se obtiene a
una temperatura distinta de 20 ºC, deberá corregirse según la siguiente relación:
k
20
k T
donde T y 20, son la viscosidad del fluido a la temperatura T del ensayo y a 20º,
respectivamente.
Finalmente, una muestra de suelo saturada tendrá una permeabilidad superior que otra del
mismo material pero seca, debido a la presencia de aire en el interior de la masa que deberá que
ser desalojado y a fenómenos de tensión superficial del agua, la que en el “frente de avance”
desarrolla meniscos que dificultan el libre escurrimiento.
Podemos definir dos maneras de realizar este ensayo: con carga variable y con carga
constante.
En el primero, se determina el tiempo que necesita el agua para recorrer una longitud
establecida en la probeta, el coeficiente de permeabilidad "k" surge de la relación entre esta
longitud y el tiempo empleado, la provisión de agua se realiza por medio de una columna de
28
T
20

líquido cuyo nivel disminuye conforme transcurre el tiempo. Este ensayo es recomendado para
suelos de baja permeabilidad (limosos y limo-arcillosos)
El segundo tipo, con carga constante, es usado en suelos granulares y en este caso el
nivel de agua de la columna se mantiene constante.
En nuestro caso, siendo nuestro material de estudio un suelo fino, recurrimos al ensayo de
permeabilidad en su modalidad de carga variable y con probeta inalterada (tallada).
h1
a
h
h2
29
L A
Esquema del permeámetro de carga variable
La muestra de suelo tallada se coloca en la cámara de ensayo, garantizando un cierre
lateral estanco entre esta y la probeta, luego se conecta el extremo inferior de la cámara a una
columna de agua graduada permitiendo que el fluido atraviese la masa de suelo y drene por la
parte superior. Ambos cabezales de la cámara poseen piedras porosas para garantizar el flujo
laminar y la distribución uniforme del agua circulante en la sección de la probeta. A diferentes
intervalos de tiempo se registra el descenso que experimenta la columna, rellenando la misma
cuando sea necesario. Para suelos es finos, como nuestro caso, el ensayo suele durar varios
días.
Posteriormente, se calcula el coeficiente de permeabilidad empleando una expresión
derivada de la ley de Darcy, en este caso para carga variable:
k
L
A (t
a h 1
Ln
- t1)
h
2
En donde:
k: coeficiente de permeabilidad (cm/s)
L: longitud de la muestra atravesada por el agua (cm).
h1: altura de carga inicial (cm).
h2: altura de carga final (cm).
t1: instante en que se mide h1 (s).
t2: instante en que se mide h2(s).
A: sección de la masa de suelo transversal a la circulación(cm2).
a: sección transversal de la bureta(cm2).
Descripción del ensayo:
1. Preparación de la muestra:
2

Se talla una probeta cilíndrica de 6cm de altura por 6.3cm de diámetro de suelo seco
inalterado. Es un trabajo delicado pues esta probeta deberá luego, ajustar lo más exacto posible
en el interior de la cámara de ensayo.
Se unta la probeta con grasa de litio excepto las caras superior e inferior. Se arma la cámara
colocando la muestra, las piedras porosas y la tapa, ajustando el conjunto. Se conectan las
mangueras de entrada de agua (proveniente de la columna) y la de salida, vinculada a un
depósito.
2. Ejecución del ensayo:
Se permite el ingreso de agua hasta saturar la muestra. A partir de este punto se registra el
descenso de la columna de agua y el tiempo transcurrido.
Al efectuar el ensayo, la columna de carga de agua sufrió un brusco descenso debido a un
sello lateral defectuoso, que obligó a rehacerlo empleando esta vez más grasa y cuidando no
untar las caras superior e inferior. Se reanudó el ensayo tomando tres lecturas diarias,
aproximadamente.
3. Descripción del equipo utilizado:
Papel absorbente.
Grasa de litio.
Agua destilada.
Bureta graduada.
Reloj.
Sierra y cuchilla.
Permeámetro.
Material de limpieza.
4. Resultados:
Datos:
Permeámetro de carga variable:
D: diámetro de la probeta = 6.3cm
A: sección de la probeta =15.54cm
L: altura de la probeta = 6.0cm
a: diámetro de la bureta = 0.085cm
Día y hora Lectura
inicial
(cm)
Día y hora Lectura
final
(cm)
30
Intervalo
(s)
PERMEA
BILIDAD
(cm/s)
tiempo
acum.
(h)
6/6/02 19:00 75,7 7/6/02 7:08 57,7 43680 6,79E-07 12,13
7/6/02 7:10 73,3 7/6/02 12:00 64,1 17400 8,41E-07 16,97
10/6/02 6:58 60,7 10/6/02 11:30 51,6 16320 1,08E-06 21,50
10/6/02 11:31 81,5 10/6/02 16:10 69,9 16740 1,00E-06 26,15
10/6/02 16:11 69,8 10/6/02 19:05 63,9 10440 9,24E-07 29,05
10/6/02 19:05 75,7 11/6/02 7:34 52,3 44940 8,98E-07 41,53
11/6/02 7:34 52,2 11/6/02 11:56 46,9 15720 7,43E-07 45,90
11/6/02 11:57 72,4 11/6/02 16:13 64,6 15360 8,10E-07 50,17
11/6/02 16:13 64,6 11/6/02 19:05 60,4 10320 7,11E-07 53,03
11/6/02 19:06 71,0 12/6/02 7:43 53,5 45420 6,80E-07 65,65
12/6/02 7:45 72,7 12/6/02 11:36 66,7 13860 6,78E-07 69,50
12/6/02 11:36 66,7 12/6/02 16:00 60,9 15840 6,27E-07 73,90
12/6/02 16:00 72,5 12/6/02 19:16 67,5 11760 6,63E-07 77,17
12/6/02 19:17 78,5 13/6/02 7:38 60,9 44460 6,23E-07 89,52
13/6/02 7:40 73,8 13/6/02 12:00 67,4 15600 6,35E-07 93,85
13/6/02 12:00 67,4 13/6/02 15:57 62,5 14220 5,79E-07 97,80
13/6/02 15:58 70,6 13/6/02 18:55 66,5 10620 6,15E-07 100,75
13/6/02 18:55 66,5 14/6/02 7:02 52,3 43620 6,01E-07 112,87

14/6/02 7:03 70,5 14/6/02 12:00 63,8 17820 6,12E-07 117,82
14/6/02 12:00 95,3 18/6/02 7:45 10,5 330300 7,29E-07 209,57
Permeabilidad media 6,89E-07 cm/s
Determinación de la humedad luego de realizado el ensayo:
Muestra2
1 Peso pesafiltro (g) 5.1
2 Peso muestra húmeda(g) 325.7
3 Peso suelo húmedo(g) = (2)-(1) 320.6
4 Peso muestra seca (g) 254.8
5 Peso suelo seco (g) = (4)-(1) 249.7
6 Peso del agua (g) =(3) - (5) 70.9
7 Contenido de humedad w(%)= (6)*100/(5) 28.39%
Permeabilidad (cm/s)
1.3E-06
1.2E-06
1.1E-06
1.0E-06
9.0E-07
8.0E-07
7.0E-07
6.0E-07
5.0E-07
PERMEABILIDAD
0 50 100 150 200
Tiempo (en horas)
Permeabilidad media 6,89E-07 cm/s
31

ENSAYO DE CORTE DIRECTO
Introducción:
Bajo la influencia del esfuerzo de corte, el suelo, tiende a deslizar una parte del mismo
sobre otra a través de una línea de corte o cizallamiento. Sin embargo, en general, el corte se
presenta combinado con esfuerzos de compresión vertical o confinamiento lateral en una o dos
direcciones.
En superestructuras de tierra y más aún en construcciones de adobe o tapia es frecuente
encontrar importantes daños derivados del efecto del esfuerzo de corte, provocado por diferentes
factores entre los que se destaca la acción sísmica, los asentamientos diferenciales y el
desmenuzamiento del material debido a la presencia de agua derivada de las lluvias o el ascenso
capilar.
Varios son los factores que intervienen para resistir la acción del corte, en el caso de los
suelos gruesos, destacan su influencia parámetros tales como: forma y tamaño de los granos
relación de vacíos, grado de compactación, etc. Aquellos suelos que además poseen importantes
contenidos de arcilla serán influidos por la humedad, plasticidad y tipo de arcilla.
Para evaluar el esfuerzo corte y sus efectos Coulomb, basado en el modelo físico del
rozamiento, establece un valor de solicitación para el cual el suelo sufre el inicio de deslizamiento
relativo:
Fv
ß Fh
En donde:
=arctg (Fh/Fv) En suelos podemos hacer que . Siendo : ángulo de fricción interna.
Si suponemos que tanto la fuerza vertical como la horizontal se aplican de tal manera que
general una distribución tensional uniforme podemos expresar lo siguiente:
= tg .
En donde es la resistencia al corte del suelo. Tal fue la expresión hallada por Mhor
trabajando sobre suelos predominantemente granulares.
Sin embargo, en suelos finos y particularmente los arcillosos, siempre existe un valor de ,
aún en aquellos casos en que la compresión vertical es nula. Coulomb incorporó entonces un
valor fijo para cada muestra de suelo, al cual denominó cohesión, y lo obtuvo experimentalmente
mediante la determinación de la resistencia al corte de un suelo cuando este no estaba sometido a
ninguna compresión externa (en rigor, la muestra siempre sufre la acción de su propio peso). Así:
= c + tg
c y , son parámetros de la resistencia al corte de un suelo, denominados cohesión y
ángulo de fricción interna, respectivamente.
Este modelo físico del problema sirvió como una primera aproximación pues considera al
suelo como un material homogéneo y continuo, cuando en realidad en el mismo encontramos tres
fases (sólido, líquido y gaseoso) y de la interacción entre estas surgirá las propiedades del
material y en particular su resistencia al corte.
Terzaghi realizó importantes avances en este sentido, modelando la estructura del suelo
como un resorte (fase sólida) sumergido parcialmente (fase gaseosa) en un medio líquido ideal de
viscosidad nula e incompresible (fase liquida).
Así, si el esfuerzo que recibe el suelo es lo suficientemente lento como para permitir el
drenaje del fluido, la resistencia la ofrece enteramente el resorte y estaríamos muy próximo al
modelo de Coulomb. Pero si la acción es dinámica y/o intensa el medio líquido recibe parte del
esfuerzo incrementando la presión en el mismo, denominado por Terzaghi esfuerzo neutro:
’ = - u
’: presión efectiva
: presión total
u : presión del fluido en los poros del suelo o intersticial.
32

Luego:
= c’ + ’ tg ’
Análogamente a lo antes visto, los parámetros de resistencia al corte son: c’ y ’, pero
ahora en términos de presiones efectivas.
Evidentemente la presión que se desarrolla en el seno de la fase líquida está directamente
relacionada con la permeabilidad del medio sólido y la velocidad de aplicación de la carga por ello
distinguimos dos procedimientos generales para efectuar este tipo de ensayos:
resistencia al corte lenta o drenada.
resistencia al corte rápida o no drenada.
El ensayo de corte directo consiste en provocar en la probeta tensiones tangenciales hasta
superar la capacidad de la misma. Estas tensiones podemos generarlas con diferentes aparatos
de ensayo.
Uno es inducir una dislocación en la probeta mediante la deformación del recipiente que
alberga al suelo, este sistema aunque idealmente adecuado general importantes fricciones entre
las paredes del recipiente y el suelo además de concentración de tensiones:
También podemos lograrlo mediante la hinca en la masa de suelo de una veleta metálica a
la cual se le aplica una torsión controlada, pero aunque el procedimiento es rápido y de campo,
requiere de un suelo que permita introducir la veleta, además al hincarla se produce una
perturbación de la masa que debe evaluarse:
Finalmente, veremos en equipo usado en estas prácticas. El aparato desarrolla una falla en
correspondencia con el deslizamiento relativo de un recipiente bi-partido que contiene la muestra.
Este recipiente podrá ser prismático (de base cuadrada o rectangular) o cilíndrico.
El ensayo puede hacerse en un suelo inalterado o en suelos remoldeados, con tensiones o
deformaciones controladas, para condiciones drenadas como no drenadas.
h
La carga vertical N es constante durante la ejecución del ensayo, mientras que la carga
horizontal T se incrementa provocando el desplazamiento relativo de una parte del molde con
respecto a la otra hasta el colapso el suelo. Flexímetros permiten medir y registrar las
deformaciones verticales y horizontales.
Para un mismo material en estudio, se ensayan tres probetas variando la carga vertical.
33
N
v
T
h

Para cada ensayo se grafica:
la relación de vacíos vs. deformación horizontal.
La relación de tensiones (/) vs. la deformación horizontal
La deformación vertical vs. la deformación horizontal.
Luego, con los resultados de los tres ensayos graficados se obtiene una recta de
correlación que relaciona la tensión normal y la tangencial.
Descripción del ensayo
El ensayo consiste en someter a una muestra de suelo a un esfuerzo combinado de
compresión vertical y dislocación lateral. Mediante un sistema de pesas se aplica una carga
verticalmente a la muestra mientras que por medio de un dispositivo de tornillo sin fin se provoca
un desplazamiento lateral de una mitad de la muestra mientras que la otra permanece
solidariamente vinculada al banco de la máquina de ensayo. Un flexímetro de acción vertical
registra el desplazamiento en dicha dirección, mientras que otro horizontal permite controlar la
velocidad del ensayo (en nuestro caso se realizó a velocidad de deformación horizontal constante:
1 mm/minuto).
El ensayo se repite tres veces, variando la carga vertical (0.5kg/cm 2 , 1kg/cm 2 y 1.5kg/cm 2 ).
Se realizó el ensayo con el material remoldeado y luego se repitió con probetas talladas
(inalterado)
1. Preparación de las muestras:
1.1. Muestras moldeadas y saturadas:
Se determina la cantidad necesaria de suelo para realizar los tres ensayos. Para ello
determinamos el volumen de suelos que se necesita por ensayo:
Volumen de la cámara de ensayo de la maquina: 31,172cm 2 . 2,8cm=87,28cm 3
Densidad aparente del suelo = 1,48 kg/cm 3
Peso de suelo para completar la cámara = 87,28 cm 3 . 1,48 kg/cm 3 = 129,17g
Cantidad de suelo para los tres ensayos = 129,17g . 3 = 387,52g
Se desmenuza el material de trabajo (adobe) y separa unos 400g de aquel que pasa el
tamiz Nº 10. Se aparta 129,17g del suelo y se agrega agua hasta lograr un 10% de humedad
(unos 13 cm 3 ):
Cantidad de agua agregada = 129,17g 0.10= 12,92g
Peso suelo húmedo por ensayo = 129,17g + 12,92g = 142,09 g
Se arma la cámara colocando el carro dentro de la corredera, se coloca una piedra porosa
en el interior y luego un papel absorbente embebido en agua. El suelo húmedo es colocado en
el interior de la cámara en cuatro capas, entre las que se realiza una suave compactación
mediante pisón.
Efectuada la última capa, se coloca un disco metálico de las dimensiones de la segunda
piedra porosa y se presiona suavemente verificando que el espacio sea adecuado para alojar
la piedra (caso contrario la compactación ha sido excesiva o insuficiente).
Luego se coloca otro disco de papel absorbente embebido en agua y finalmente se coloca
la segunda piedra porosa también mojada.
Por recorrido inverso se inyecta agua por el tubo de drenaje durante una hora, cuidando
una completa saturación. Una saturación insuficiente desvirtúa los resultados del ensayo, tal
como ocurrió en el segundo ensayo (para 1kg/cm 2 de presión normal) por lo que se tuvo que
repetir.
1.2 . Muestras inalteradas:
Ayudado por espátulas y hojas de sierra, se tallaron tres probetas a partir del mismo
adobe, conformando cilindros de 28mm de altura con una base circular de 63 mm.
Se dispone la probeta dentro del carrito de la máquina de ensayo de la misma forma que
en el grupo de ensayo de probeta remoldeadas, pero sin saturar.
2. Ejecución del ensayo:
Se aloja el carrito en la máquina de ensayo. Por medio de un estribo cargado en su parte
inferior con pesas, se aplica una carga vertical constante a la muestra y se coloca en cero el
flexímetro vertical.
34

A partir del giro del tornillo sin fin se desplaza el eje horizontal hasta tomar contacto con la
muestra y se coloca en cero el dinamómetro que mide la fuerza lateral.
Se toma la lectura inicial de los flexímetros (horizontal y vertical) y el dinamómetro y luego
se va incrementando la carga lateral a velocidad de deformación lateral constante, tomándose
lecturas del instrumental a intervalos regulares (cada 15s hasta dos primeros minutos y luego
cada 30s).
En el caso de las probetas inalteradas se determinó su humedad luego de ensayadas.
3 Descripción del equipo utilizado:
Pisón.
Mortero.
Papel absorbente
Estufa.
Tamiz Nº 10.
Pera de agua.
Balanza.
Cápsula de metal
Sierra y cuchilla para conformar las probetas.
Máquina de ensayo de corte directo.
Material de limpieza.
4 Resultados:
Se determinó el grado de humedad de las probetas talladas:
Muestra 1 Muestra 2
1 Peso pesafiltro (g) 8.8 8.9
2 Peso muestra húmeda(g) 72.1 66.7
3 Peso suelo húmedo(g) = (2)-(1) 63.3 57.8
4 Peso muestra seca (g) 70.9 64.9
5 Peso suelo seco (g) = (4)-(1) 62.1 56.0
6 Peso del agua (g) =(3) - (5) 1.2 1.8
7 Contenido de humedad w (%)= (6)*100/(5) 1.93 3.21
A continuación para cada ensayo realizado se muestra las tablas y los gráficos
correspondientes. Primero, los tres ensayos sobre probetas moldeadas, luego los otros tres en
probetas talladas. Finalmente, se adjunta el grafico que relaciona la tensión tangencial con la
normal y se indica las rectas de correlación correspondiente.
35

ENSAYO DE CORTE
Muestra S1: saturada s= 0,5kg/cm2
Tiempo Deformaciones Deform. hvacios Rel.vacios Lec. CORTE t t/s hvacios=(hinic.-def.v)-hsólidos
(s) horizon. vertical vert.(mm) (mm) e=hv/hsól Aro kg kg/cm2 Pe.apa (g/cm3)= 1,48
8,21 Pss (g)= 142
0 0,00 7,14 1,07 9,34 0,531 0,0 0,00 0,000 0,000 Pe.real(g/cm3)= 2,59
15 0,25 7,17 1,04 9,37 0,533 1,2 3,92 0,126 0,252 V (cm3)= 87,28
30 0,50 7,14 1,07 9,34 0,531 1,2 3,92 0,126 0,252 A (cm2)= 31,17
45 0,75 7,12 1,09 9,32 0,530 1,3 4,25 0,136 0,273 hinic.(mm)= 28,0
60 1,00 7,10 1,11 9,30 0,529 1,5 4,91 0,157 0,315 hsólido.(mm)=10Pss/A*Pe.real= 17,59
75 1,25 7,08 1,13 9,28 0,528 1,5 4,91 0,157 0,315 hv.i(mm)=hinic.-hsól.= 10,41
90 1,50 7,05 1,16 9,25 0,526 1,5 4,91 0,157 0,315 eo=(Pe.real/Pe.apa)-1 0,75
105 1,75 7,02 1,19 9,22 0,524 1,7 5,56 0,178 0,357 Diám. Máx. (mm)=
120 2,00 7,01 1,20 9,21 0,524 1,7 5,56 0,178 0,357 Constante Aro(kg/divi.)= 3,27
150 2,50 6,99 1,22 9,19 0,522 1,8 5,89 0,189 0,378
180 3,00 6,96 1,25 9,16 0,521 1,8 5,89 0,189 0,378
210 3,50 6,95 1,26 9,15 0,520 1,9 6,21 0,199 0,399
240 4,00 6,94 1,27 9,14 0,520 1,9 6,21 0,199 0,399
270 4,50 6,93 1,28 9,13 0,519 2,0 6,54 0,210 0,420
300 5,00 6,92 1,29 9,12 0,518 2,0 6,54 0,210 0,420
330 5,50 6,91 1,30 9,11 0,518 2,0 6,54 0,210 0,420
360 6,00 6,90 1,31 9,10 0,517 2,0 6,54 0,210 0,420
390 6,50 6,89 1,32 9,09 0,517 2,1 6,87 0,220 0,441
420 7,00 6,88 1,33 9,08 0,516 2,3 7,52 0,241 0,483
450 7,50 6,88 1,33 9,08 0,516 2,5 8,18 0,262 0,525
480 8,00 6,86 1,35 9,06 0,515 2,3 7,52 0,241 0,483
510 8,50 6,85 1,36 9,05 0,514 1,9 6,21 0,199 0,399
Tensión Tangencial /
Tensión Normal
0,60
0,50
0,40
0,30
0,20
0,10
0,00
0,535
Relación de vacios "e" vs Relación de
tensiones
0,530
0,525
0,520 0,515 0,510
Relación de vacios
Tensión Tangencial /
Tensión Normal
Deformación vertical
(mm)
36
0,60
0,50
0,40
0,30
0,20
0,10
Deformación horizontal vs Relación de
tensiones
0,00
0,00 2,00 4,00 6,00 8,00
Deformación horizontal (mm)
1,40
1,35
1,30
1,25
1,20
1,15
1,10
1,05
Deformación horizontal vs Deformación
vertical
1,00
0,00 2,00 4,00 6,00 8,00
Deformación horizontal (mm)

ENSAYO DE CORTE
Muestra S2: saturada s= 1,0kg/cm2
Tiempo Deformaciones Deform. hvacios Rel.vacios Lec. CORTE t t/s hvacios=(hinic.-def.v)-hsólidos
(s) horizon. vertical vert.(mm) (mm) e=hv/hsól Aro kg kg/cm2 Pe.apa (g/cm3)= 1,48
6,98 Pss (g)= 142
0 0,00 4,10 2,88 7,53 0,428 0,0 0,00 0,000 0,000 Pe.real(g/cm3)= 2,59
15 0,25 3,41 3,57 6,84 0,389 1,5 4,91 0,157 0,157 V (cm3)= 87,28
30 0,50 3,34 3,64 6,77 0,385 1,7 5,56 0,178 0,178 A (cm2)= 31,17
45 0,75 3,29 3,69 6,72 0,382 1,9 6,21 0,199 0,199 hinic.(mm)= 28,0
60 1,00 3,24 3,74 6,67 0,379 2,0 6,54 0,210 0,210 hsólido.(mm)=10Pss/A*Pe.real= 17,59
75 1,25 3,18 3,80 6,61 0,376 2,2 7,19 0,231 0,231 hv.i(mm)=hinic.-hsól.= 10,41
90 1,50 3,12 3,86 6,55 0,372 2,5 8,18 0,262 0,262 eo=(Pe.real/Pe.apa)-1 0,75
105 1,75 3,06 3,92 6,49 0,369 2,7 8,83 0,283 0,283 Diám. Máx. (mm)=
120 2,00 3,00 3,98 6,43 0,366 2,9 9,48 0,304 0,304 Constante Aro(kg/divi.)= 3,27
150 2,50 2,92 4,06 6,35 0,361 3,1 10,14 0,325 0,325
180 3,00 2,86 4,12 6,29 0,358 3,7 12,10 0,388 0,388
210 3,50 2,84 4,14 6,27 0,356 3,8 12,43 0,399 0,399
240 4,00 2,78 4,20 6,21 0,353 4,1 13,41 0,430 0,430
270 4,50 2,75 4,23 6,18 0,351 4,4 14,39 0,462 0,462
300 5,00 2,75 4,23 6,18 0,351 4,7 15,37 0,493 0,493
330 5,50 2,71 4,27 6,14 0,349 4,8 15,70 0,504 0,504
360 6,00 2,69 4,29 6,12 0,348 4,8 15,70 0,504 0,504
390 6,50 2,68 4,30 6,11 0,347 4,8 15,70 0,504 0,504
420 7,00 2,66 4,32 6,09 0,346 4,9 16,02 0,514 0,514
450 7,50 2,64 4,34 6,07 0,345 4,7 15,37 0,493 0,493
480 8,00 2,63 4,35 6,06 0,345 4,7 15,37 0,493 0,493
510 8,50 2,61 4,37 6,04 0,343 4,3 14,06 0,451 0,451
Tensión Tangencial /
Tensión Normal
0,60
0,50
0,40
0,30
0,20
0,10
0,00
Relación de vacios "e" vs Relación de
tensiones
0,420
0,400
0,380 0,360 0,340
Relación de vacios
Tensión Tangencial /
Tensión Normal
Deformación vertical
(mm)
37
0,60
0,50
0,40
0,30
0,20
0,10
Deformación horizontal vs Relación de
tensiones
0,00
0,00 2,00 4,00 6,00 8,00
Deformación horizontal (mm)
Deformación horizontal vs Deformación
vertical
4,35
4,15
3,95
3,75
3,55
3,35
3,15
2,95
2,75
0,00 2,00 4,00 6,00 8,00
Deformación horizontal (mm)

ENSAYO DE CORTE
Muestra S3: saturada t= 1,5kg/cm2
Tiempo Deformaciones Deform. hvacios Rel.vacios Lec. CORTE t t/s hvacios=(hinic.-def.v)-hsólidos
(s) horizon. vertical vert.(mm) (mm) e=hv/hsól Aro kg kg/cm2 Pe.apa (g/cm3)= 1,48
9,50 Pss (g)= 142
0 0,00 6,90 2,60 7,81 0,444 0,0 0,00 0,000 0,000 Pe.real(g/cm3)= 2,59
15 0,25 6,81 2,69 7,72 0,439 2,9 9,48 0,304 0,203 V (cm3)= 87,28
30 0,50 6,74 2,76 7,65 0,435 3,2 10,46 0,336 0,224 A (cm2)= 31,17
45 0,75 6,68 2,82 7,59 0,431 3,3 10,79 0,346 0,231 hinic.(mm)= 28,0
60 1,00 6,64 2,86 7,55 0,429 3,9 12,75 0,409 0,273 hsólido.(mm)=10Pss/A*Pe.real= 17,59
75 1,25 6,59 2,91 7,50 0,426 4,0 13,08 0,420 0,280 hv.i(mm)=hinic.-hsól.= 10,41
90 1,50 6,57 2,93 7,48 0,425 4,2 13,73 0,441 0,294 eo=(Pe.real/Pe.apa)-1 0,75
105 1,75 6,53 2,97 7,44 0,423 4,5 14,72 0,472 0,315 Diám. Máx. (mm)=
120 2,00 6,50 3,00 7,41 0,421 4,7 15,37 0,493 0,329 Constante Aro(kg/divi.)= 3,27
150 2,50 6,45 3,05 7,36 0,418 5,0 16,35 0,525 0,350
180 3,00 6,40 3,10 7,31 0,416 5,2 17,00 0,545 0,364
210 3,50 6,38 3,12 7,29 0,414 5,7 18,64 0,598 0,399
240 4,00 6,36 3,14 7,27 0,413 5,8 18,97 0,608 0,406
270 4,50 6,33 3,17 7,24 0,412 5,8 18,97 0,608 0,406
300 5,00 6,30 3,20 7,21 0,410 5,6 18,31 0,587 0,392
330 5,50 6,27 3,23 7,18 0,408 5,7 18,64 0,598 0,399
360 6,00 6,24 3,26 7,15 0,406 5,8 18,97 0,608 0,406
390 6,50 6,22 3,28 7,13 0,405 5,8 18,97 0,608 0,406
420 7,00 6,20 3,30 7,11 0,404 6,0 19,62 0,629 0,420
450 7,50 6,17 3,33 7,08 0,403 6,0 19,62 0,629 0,420
480 8,00 6,15 3,35 7,06 0,401 6,0 19,62 0,629 0,420
510 8,50 6,12 3,38 7,03 0,400 5,5 17,99 0,577 0,385
Tensión Tangencial /
Tensión Normal
0,50
0,40
0,30
0,20
0,10
0,00
0,450
Relación de vacios "e" vs Relación de
tensiones
0,440
0,430
0,420
0,410 0,400 0,390
Relación de vacios
Tensión Tangencial /
Tensión Normal
Deformación vertical
(mm)
38
0,60
0,50
0,40
0,30
0,20
0,10
Deformación horizontal vs Relación de
tensiones
0,00
0,00 2,00 4,00 6,00 8,00
Deformación horizontal (mm)
3,40
3,30
3,20
3,10
3,00
2,90
2,80
2,70
Deformación horizontal vs Deformación
vertical
2,60
0,00 2,00 4,00 6,00 8,00
Deformación horizontal (mm)

ENSAYO DE CORTE
Muestra T1: tallada s= 0,5kg/cm2
Tiempo Deformaciones Deform. hvacios Rel.vacios Lec. CORTE t t/s hvacios=(hinic.-def.v)-hsólidos
(s) horizon. vertical vert.(mm) (mm) e=hv/hsól Aro kg kg/cm2 Pe.apa (g/cm3)= 1,48
10,83 Pss (g)= 134
0 0,00 9,29 1,54 10,89 0,657 0,0 0,00 0,000 0,000 Pe.real(g/cm3)= 2,59
15 0,25 9,27 1,56 10,87 0,656 3,2 10,46 0,336 0,671 V (cm3)= 90,40
30 0,50 9,26 1,57 10,86 0,655 8,9 29,10 0,934 1,867 A (cm2)= 31,17
45 0,75 9,25 1,58 10,85 0,655 14,5 47,42 1,521 3,042 hinic.(mm)= 29,0
60 1,00 9,27 1,56 10,87 0,656 19,8 64,75 2,077 4,154 hsólido.(mm)=10Pss/A*Pe.real= 16,57
75 1,25 9,32 1,51 10,92 0,659 21,5 70,31 2,255 4,511 hv.i(mm)=hinic.-hsól.= 12,43
90 1,50 9,45 1,38 11,05 0,667 20,0 65,40 2,098 4,196 eo=(Pe.real/Pe.apa)-1 0,75
105 1,75 9,49 1,34 11,09 0,669 20,0 65,40 2,098 4,196 Diám. Máx. (mm)=
120 2,00 9,57 1,26 11,17 0,674 19,0 62,13 1,993 3,986 Constante Aro(kg/divi.)= 3,27
150 2,50 9,64 1,19 11,24 0,678 18,0 58,86 1,888 3,776
180 3,00 9,66 1,17 11,26 0,680 17,0 55,59 1,783 3,567
210 3,50 9,70 1,13 11,30 0,682 16,5 53,96 1,731 3,462
240 4,00 9,75 1,08 11,35 0,685 15,8 51,67 1,657 3,315
270 4,50 9,81 1,02 11,41 0,689 15,0 49,05 1,574 3,147
300 5,00 9,86 0,97 11,46 0,692 14,8 48,40 1,553 3,105
330 5,50 9,90 0,93 11,50 0,694 14,2 46,43 1,490 2,979
360 6,00 9,95 0,88 11,55 0,697 13,8 45,13 1,448 2,895
390 6,50 9,99 0,84 11,59 0,699 13,6 44,47 1,427 2,853
420 7,00 10,03 0,80 11,63 0,702 13,0 42,51 1,364 2,727
450 7,50 10,06 0,77 11,66 0,704 13,0 42,51 1,364 2,727
480 8,00 10,11 0,72 11,71 0,707 12,7 41,53 1,332 2,665
510 8,50 10,15 0,68 11,75 0,709 11,2 36,62 1,175 2,350
Tensión Tangencial /
Tensión Normal
5,00
4,00
3,00
2,00
1,00
0,00
0,710
Relación de vacios "e" vs Relación de
tensiones
0,700
0,690
0,680
0,670 0,660 0,650
Relación de vacios
Tensión Tangencial /
Tensión Normal
Deformación vertical
(mm)
39
5,00
4,00
3,00
2,00
1,00
Deformación horizontal vs Relación de
tensiones
0,00
0,00 2,00 4,00 6,00 8,00
Deformación horizontal (mm)
1,60
1,40
1,20
1,00
0,80
Deformación horizontal vs Deformación
vertical
0,60
0,00 2,00 4,00 6,00 8,00
Deformación horizontal (mm)

ENSAYO DE CORTE
Muestra T2: tallada s= 1,0kg/cm2
Tiempo Deformaciones Deform. hvacios Rel.vacios Lec. CORTE t t/s hvacios=(hinic.-def.v)-hsólidos
(s) horizon. vertical vert.(mm) (mm) e=hv/hsól Aro kg kg/cm2 Pe.apa (g/cm3)= 1,48
10,86 Pss (g)= 134
0 0,00 10,15 0,71 11,72 0,707 0,0 0,00 0,000 0,000 Pe.real(g/cm3)= 2,59
15 0,25 10,12 0,74 11,69 0,705 4,0 13,08 0,420 0,420 V (cm3)= 90,40
30 0,50 10,11 0,75 11,68 0,705 8,5 27,80 0,892 0,892 A (cm2)= 31,17
45 0,75 10,09 0,77 11,66 0,704 14,4 47,09 1,511 1,511 hinic.(mm)= 29,0
60 1,00 10,08 0,78 11,65 0,703 19,5 63,77 2,046 2,046 hsólido.(mm)=10Pss/A*Pe.real= 16,57
75 1,25 10,09 0,77 11,66 0,704 25,1 82,08 2,633 2,633 hv.i(mm)=hinic.-hsól.= 12,43
90 1,50 10,14 0,72 11,71 0,707 27,5 89,93 2,885 2,885 eo=(Pe.real/Pe.apa)-1 0,75
105 1,75 10,16 0,70 11,73 0,708 24,0 78,48 2,518 2,518 Diám. Máx. (mm)=
120 2,00 10,19 0,67 11,76 0,710 20,9 68,34 2,192 2,192 Constante Aro(kg/divi.)= 3,27
150 2,50 10,23 0,63 11,80 0,712 19,5 63,77 2,046 2,046
180 3,00 10,26 0,60 11,83 0,714 18,7 61,15 1,962 1,962
210 3,50 10,29 0,57 11,86 0,716 17,5 57,23 1,836 1,836
240 4,00 10,32 0,54 11,89 0,718 16,7 54,61 1,752 1,752
270 4,50 10,34 0,52 11,91 0,719 15,9 51,99 1,668 1,668
300 5,00 10,37 0,49 11,94 0,721 15,5 50,69 1,626 1,626
330 5,50 10,39 0,47 11,96 0,722 15,3 50,03 1,605 1,605
360 6,00 10,42 0,44 11,99 0,724 15,0 49,05 1,574 1,574
390 6,50 10,43 0,43 12,00 0,724 14,5 47,42 1,521 1,521
420 7,00 10,45 0,41 12,02 0,725 14,4 47,09 1,511 1,511
450 7,50 10,47 0,39 12,04 0,727 14,4 47,09 1,511 1,511
480 8,00 10,48 0,38 12,05 0,727 14,5 47,42 1,521 1,521
510 8,50 10,50 0,36 12,07 0,728 14,2 46,43 1,490 1,490
Tensión Tangencial /
Tensión Normal
3,00
2,50
2,00
1,50
1,00
0,50
0,00
0,730
Relación de vacios "e" vs Relación de
tensiones
0,720
0,710 0,700
Relación de vacios
Tensión Tangencial /
Tensión Normal
Deformación vertical
(mm)
40
5,00
4,00
3,00
2,00
1,00
Deformación horizontal vs Relación de
tensiones
0,00
0,00 2,00 4,00 6,00 8,00
Deformación horizontal (mm)
0,80
0,70
0,60
0,50
0,40
Deformación horizontal vs Deformación
vertical
0,30
0,00 2,00 4,00 6,00 8,00
Deformación horizontal (mm)

ENSAYO DE CORTE
Muestra T3: tallada s= 1,5kg/cm2
Tiempo Deformaciones Deform. hvacios Rel.vacios Lec. CORTE t t/g hvacios=(hinic.-def.v)-hsólidos
(s) horizon. vertical vert.(mm) (mm) e=hv/hsól Aro kg kg/cm2 Pe.apa (g/cm3)= 1,48
10,73 0,0 Pss (g)= 134
0 0,00 9,69 1,04 11,39 0,687 0,0 0,00 0,000 0,000 Pe.real(g/cm3)= 2,59
15 0,25 9,66 1,07 11,36 0,686 9,0 29,43 0,944 0,629 V (cm3)= 90,40
30 0,50 9,64 1,09 11,34 0,684 13,0 42,51 1,364 0,909 A (cm2)= 31,17
45 0,75 9,61 1,12 11,31 0,683 22,5 73,58 2,360 1,574 hinic.(mm)= 29,0
60 1,00 9,61 1,12 11,31 0,683 32,2 105,29 3,378 2,252 hsólido.(mm)=10Pss/A*Pe.real= 16,57
75 1,25 9,66 1,07 11,36 0,686 35,0 114,45 3,672 2,448 hv.i(mm)=hinic.-hsól.= 12,43
90 1,50 9,68 1,05 11,38 0,687 31,2 102,02 3,273 2,182 eo=(Pe.real/Pe.apa)-1 0,75
105 1,75 9,70 1,03 11,40 0,688 29,9 97,77 3,137 2,091 Diám. Máx. (mm)=
120 2,00 9,72 1,01 11,42 0,689 27,9 91,23 2,927 1,951 Constante Aro(kg/divi.)= 3,27
150 2,50 9,75 0,98 11,45 0,691 27,3 89,27 2,864 1,909
180 3,00 9,77 0,96 11,47 0,692 27,9 91,23 2,927 1,951
210 3,50 9,80 0,93 11,50 0,694 28,0 91,56 2,937 1,958
240 4,00 9,82 0,91 11,52 0,695 28,0 91,56 2,937 1,958
270 4,50 9,84 0,89 11,54 0,696 27,8 90,91 2,916 1,944
300 5,00 9,85 0,88 11,55 0,697 27,2 88,94 2,853 1,902
330 5,50 9,86 0,87 11,56 0,698 27,2 88,94 2,853 1,902
360 6,00 9,87 0,86 11,57 0,698 27,1 88,62 2,843 1,895
390 6,50 9,88 0,85 11,58 0,699 27,8 90,91 2,916 1,944
420 7,00 9,89 0,84 11,59 0,699 27,5 89,93 2,885 1,923
450 7,50 9,90 0,83 11,60 0,700 25,0 81,75 2,623 1,748
480 8,00 9,91 0,82 11,61 0,701 23,4 76,52 2,455 1,636
510 8,50 9,92 0,81 11,62 0,701 23,0 75,21 2,413 1,608
Tensión Tangencial /
Tensión Normal
2,50
2,00
1,50
1,00
0,50
0,00
0,705
Relación de vacios "e" vs Relación de
tensiones
0,700
0,695
0,690 0,685 0,680
Relación de vacios
Tensión Tangencial /
Tensión Normal
Deformación vertical
(mm)
41
3,00
2,50
2,00
1,50
1,00
0,50
Deformación horizontal vs Relación de
tensiones
0,00
0,00 2,00 4,00 6,00 8,00
Deformación horizontal (mm)
1,15
1,10
1,05
1,00
0,95
0,90
0,85
Deformación horizontal vs Deformación
vertical
0,80
0,00 2,00 4,00 6,00 8,00
Deformación horizontal (mm)

Ensayo TAU SIG
kg/cm2 kg/cm2
S1 0,262 0,50
S2 0,514 1,00
S3 0,629 1,50
T1 2,255 0,50
T2 2,885 1,00
T3 3,672 1,50
tg f f
1,417 55 47
0,367 20 9
Craga vertical (kg)
120
110
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
Tensión Tangencial
(kg/cm2)
4
3,5
3
2,5
2
1,5
1
0,5
42
Relación entre Tensión
Tangencial y Normal
y = 1,417x + 1,5203
y = 0,367x + 0,1013
0
0,00 0,20 0,40 0,60 0,80 1,00 1,20 1,40 1,60
ENSAYO DE CORTE DIRECTO
Tensión Normal (kg/cm2)
0,5satu 1satu 1,5satu 0,5seco 1seco 1,5seco
0
0,0 1,0 2,0 3,0 4,0 5,0 6,0 7,0 8,0 9,0
Deformación lateral (mm)
Saturada
Tallada

ENSAYO DE COMPRESIÓN TRIAXIAL
Introducción:
La falla de un suelo por corte, sobreviene cuando a lo largo de una superficie una de
las partes de la masa de suelo se desliza sobre la otra.
Son varios los factores que participan de la resistencia al corte del suelo, entre los que
se destacan: la presión intersticial y por ende la saturación, la textura y forma de los granos, la
velocidad con que recibe la carga y la capacidad para drenar el agua contenida en sus poros,
índice de vacíos, presión de confinamiento.
Esta falla por corte es una de la más representativa de los problemas ingenieriles junto
con aquellos derivados de la deformación excesiva y la erosión del suelo, en particular, del
material fino. Fallas por compresión pura, raramente se originan puesto que su ocurrencia
requiere de elevadas presiones que terminan provocando roturas localizadas en el contacto
intergranular, en tanto que la resistencia a la tracción, debido a la constitución misma del suelo,
es muy baja o nula.
Según vimos en el ensayo de corte directo, Coulomb introdujo una expresión para
determinar la resistencia al corte de una masa de suelo:
= c +. tan ()
En donde:
: resistencia al corte (kg/cm 2 ).
c: parámetro de la resistencia al corte denominado cohesión y que tiene en cuenta la
plasticidad de las arcillas.
: parámetro de la resistencia al corte llamado ángulo de fricción interna.
Ahora bien, aunque esta expresión de cálculo, con una base fuertemente empírica se
usó durante largo tiempo, presentó una serie de errores que hizo necesaria su revisión. Sucede
que la resistencia al corte de los suelos depende del rozamiento entre los granos en el plano de
falla, este rozamiento será tanto mayor cuanto más grande sea la presión efectiva a que están
sometidos los granos. Esta presión efectiva es la presión total descontada la presión intersticial
o presión de poros que origina el agua presente en el interior de la masa de suelo.
Terzaghi determinó que la presión efectiva es:
´= -
En donde:
´: presión efectiva (kg/cm 2 ).
: presión total (kg/cm 2 ).
: presión de poros (kg/cm 2 ).
Por lo tanto, la expresión en valores efectivos es :
Estado tensional:
´= c +´. tan ( ´)
Como sabemos, el estado tensional en un elemento perteneciente al interior de una
masa de suelo, representa el efecto que los elementos adyacentes están ejerciendo sobre éste
para establecer el equilibrio del conjunto. Estas reacciones operan sobre cada cara del
elemento y podemos descomponerlas en tres tensiones: dos tangenciales o de cizallamiento y
una normal, denominadas así en referencia directa al ángulo que forma su dirección con el
plano en que actúan.
43

Y
Z
y
z
zx
zy xy
yz x
xz
yx
Dado que este elemento estudiado tiene dimensiones infinitesimales, en las caras
opuestas a las representadas en el esquema, están actuando las mismas tensiones
incrementadas en derivadas parciales. Con suficiente aproximación podemos decir que el
esquema define el estado tensional en un punto.
Para cada punto en estudio existe un juego de planos ortogonales entre sí para el cual
las tensiones tangenciales son nulas y las tensiones normales adquieren su máximo y mínimo
valor, a las que se denomina tensiones principales: 1 será la tensión principal máxima, 3 la
principal mínima y finalmente la tensión principal intermedia 2.
Círculo de Mohr:
En muchos problemas prácticos, ya sea porque una de las tensiones es muy pequeña
en relación con las otras dos o por simetría tensional que hace 3 igual a 2, es conveniente
reducir la cuestión a sólo dos tensiones principales. En este caso, hablamos de estado
bidimensional de esfuerzos: 1 (tensión normal máxima) y 3 (tensión normal mínima) siendo
ambas principales.
En este caso el prisma más arriba visto se reduce a:
a) Z b) Z
z
zx R
xz xz xz
x x x
X X
zx zx
z z
En este esquema se representa: a) el estado tensional bidimensional y en b) hemos
producido un corte imaginario del elemento suprimiendo su porción derecha, sin embargo para
mantener el equilibrio, es necesario reemplazar el efecto que la parte retirada provoca sobre la
porción izquierda, estáticamente ello significa aplicar resultante R. Esta última a su vez la
podemos descomponer en otras dos tensiones: la normal y la tangencial ; bajo la actuación
de las cuales se produce el plano de falla de ángulo , que es por donde pasa el plano de corte
imaginario.
44
X

Existe una correspondencia biunívoca entre los infinitos pares de tensiones - y los
planos de falla respectivos. La representación de estos pares de tensiones en un gráfico
cartesiano ( en ordenadas y en abscisas) se denomina, diagrama de Mohr, en homenaje al
físico alemán que diseñó el procedimiento, y al lugar geométrico de los puntos definidos por los
pares de valores -, círculo de Mhor.
3a 3b 1a
Ejemplo de Círculo de Mhor
Según vemos en este círculo, cuando las tensiones x y z toman los valores 1 y 3,
por definición las tensiones xz y zx se anulan, además 1 y 3 forman un ángulo doble que el
real (2x90º=180º), al igual que el plano de falla con la principal máxima (2x). Se denomina
"Polo" a aquel punto del círculo tal que una recta paralela a un plano de falla que lo contenga,
intercepta al círculo en otro punto cuyas coordenadas dan las tensiones y que se producen
en ese plano. Evidentemente el máximo valor de la tensión tangencial para este círculo
estará dado por: ½(1-3). A la diferencia entre ambas tensiones se suele llamar (1-3)
"esfuerzo desviador"
Podemos efectuar un ensayo aplicando a la muestra de suelo directamente las
tensiones principales efectivas ´1 y ´3, y repetir la prueba incrementando el valor de estas
tensiones. Obtendremos entonces, una serie de círculos de Mhor que graficamos sobre un
diagrama - , careciendo de importancia en este caso el signo de la tensión tangencial.
3c
c
Como vemos en el gráfico, podemos trazar una curva tangente a todos los círculos que
se denomina "envolvente de falla". El ángulo definido por el segmento que va del punto de
tangencia a la tensión ´3 cada círculo (que en este caso es el polo) y el eje de las abscisas es
el mismo que forma el plano de falla con el plano principal mayor, es decir .
Los valores ´ (ángulo de fricción interna) y c´ (cohesión) se denominan parámetros de
resistencia al corte, y su determinación es el resultado del ensayo triaxial que nos ocupa.
45
1b
1c

Una vez obtenidos los parámetros c´ y ´ se obtiene la resistencia al corte del suelo en
términos de presiones efectivas = c’ + ’ tg ’.
Descripción del ensayo compresión triaxial:
Una muestra (alterada o no), enfundada en una membrana de goma para evitar el
ingreso de agua, se introduce en una cámara de compresión triaxial. La presión de
confinamiento se logra por medio de presión hidrostática controlada, haciendo entonces iguales
las presiones principales intermedia y menor ´2 y ´3, respectivamente. La muestra recibe
además por su parte superior una carga vertical aplicada por un pistón accionado
hidráulicamente, pudiéndose realizar el ensayo a carga o a deformación controlada según
como se opere el equipo.
Cámara triaxial
MAQUINA DE ENSAYO TRIAXIAL
Control de la
presión de cámara
Pistón
Membrana de látex
Muestra
DETALLE DE LA CÁMARA
46
Purgador de aire
Agua
Drenaje
Medición de la
presión de poros
Luego, la tensión total máxima será:
1 = P/A+3
En donde:
1: tensión total máxima (kg/cm 2 ).
3: tensión total mínima (kg/cm 2 ).
P/A: Tensión aplicada en las bases de la probeta (kg/cm 2 ). P: carga aplicada (kg). A: sección
transversal (cm 2 ).
Los cabezales de la probeta poseen conductos para permitir el drenaje de la misma y
así aliviar la presión intersticial o de poros que se desarrollará si la masa se encuentra parcial
o completamente saturada. El equipo puede medir esta presión interna, permitiendo trabajar
con los esfuerzos efectivos que son los que controlan la fricción intergranular y por lo tanto la
resistencia al corte que nos ocupa, luego:
´1 = 1 - ´3 = 3 -
En donde:
´1 y ´3: son las tensiones vistas anteriormente.
: presión intersticial derivada de la presencia del agua que ocupa los vacíos de la masa de
suelo (kg/cm 2 ).
Como vemos, por las posibilidades que ofrece el equipo, se puede realizar ensayos que
combinen distintas alternativas, sin embargo, en función de los problemas ingenieriles más
usuales, se define tres tipos básicos de trabajo:
Ensayo no drenado: se aplica la presión de confinamiento y luego la carga vertical sin
permitir el drenaje de la muestra normalmente consolidada. Esta práctica representa
situaciones en las que la velocidad de aplicación de la carga es tal que no permite aliviar la
presión de poros.

Ensayo consolidado no-drenado: la muestra primero se consolida por completo por
aplicación de la presión de confinamiento y recién después recibe la carga vertical.
Ensayo drenado: se aplica la presión hidráulica de cámara hasta lograr la completa
consolidación de la muestra y luego la carga vertical permitiendo el drenaje de la muestra para
que la presión de poros sea nula. Esta práctica representa situaciones en las que la velocidad
de aplicación de la carga es lo suficientemente lenta como para permitir el escape del agua
presente en el suelo .
En nuestra práctica se trabajó con muestras inalteradas y no-saturadas (adobe) sobres
las que se realizó el primer tipo de ensayo.
También, se realizaron pruebas de compresión simple: la muestra se introduce en la
cámara triaxial, si que esta sea inundada, por lo tanto las presiones principales intermedia y
menor 2 y 3 son nulas y el esfuerzo desviador se reduce a 1= P/A. En ambos casos se
trabajo con material no-saturado y sin permitir el drenaje, luego podemos igualar las tensiones
totales y efectivas: ´1=1.
1.Preparación de las muestras:
Ayudado por una hoja de sierra y una espátula para perfilar, se tallan tres probetas
cilíndricas de unos 7.5cm de altura por 3.8cm de diámetro aproximadamente, de suelo seco
inalterado (adobe). Debe verificarse un correcto paralelismo entre las bases.
Determinar la masa y las dimensiones del espécimen para el ensayo.
Se desarrolla la membrana de látex alrededor de la probeta, se coloca los cabezales en
ambos extremos del espécimen y se extiende la membrana hasta cubrirlos. Aseguar la
membrana y los soportes con sendos anillos toroidales elásticos. Una delgada capa de silicona
en las superficies verticales de los soportes ayuda a ajustar y sellar la membrana.
Se sujeta firmemente la membrana a ambos cabezales mediante anillos toroidales elásticos
untados con grasa de silicona.
La probeta armada se ubica en el centro de la base de la cámara y se conecta el conducto
de drenaje. La base contiene un aro de goma sobre el que se monta el tubo periférico, sobre
este la tapa (también posee un aro) y luego las varillas roscadas con sus correspondientes
tuercas, apretadas con firmeza para garantizar la estanqueidad del grupo.
La cámara se lleva a la máquina de ensayo y se apoya el pistón cuidando que quede
centrado respecto al cabezal superior de la probeta.
Permitir el ingreso del agua en la cámara hasta su completo llenado, mediante el tornillo
purgador eliminar el aire del interior de la misma.
Ajustar el conjunto hasta que el pistón toque el aro de carga: colocar en cero el flexímetro y
dinamómetro para registrar la deformación vertical y la carga del pistón, respectivamente.
2. Ejecución del ensayo:
Se mantiene constante la presión hidrostática en el interior de la cámara (3). La cámara de
presurización se encuentra equipada con un manómetro que permite controlar y medir la
presión de confinamiento.
Se aplica e incrementa gradualmente la carga vertical a velocidad de deformación
constante (0,4 pulg/min), hasta que sobreviene el colapso de la probeta. Mientras se registra a
intervalos regulares la deformación vertical y la carga vertical. Se determinan los valores de
tensión principal máxima total.
Retirar la probeta con cuidado y dibujar un esquema o tomar una fotografía del espécimen
fallado que muestre el ángulo que la superficie de falla define con la horizontal, en el caso que
este sea visible y mensurable.
Se repite el procedimiento para las otras dos probetas.
Cálculos:
Cálculo de la deformación axial unitaria, , (expresada como una fracción decimal) para
cada carga axial aplicada : = L/L0
L: Cambio de longitud del espécimen leído en el deformímetro.
47

L : Longitud inicial del espécimen.
Cálculo del área transversal media, A, para cada carga axial aplicada: A = A0/(1-)
A0: área transversal media inicial de la probeta.
: Deformación axial unitaria, ya vista.
Cálculo el esfuerzo desviador: (1 - 3) = P/A
P: Fuerza axial aplicada.
A: área de la sección transversal media.
Gráfica de la curva esfuerzo desviador vs. -deformación unitaria (abscisas). Determinar la
resistencia a la compresión: máximo esfuerzo desviador o el correspondiente a una
deformación axial unitaria del 15%.
Calcular los esfuerzos totales principales mayor y menor en condiciones de falla:
3 : Esfuerzo total principal menor = presión de confinamiento.
1: Esfuerzo total principal mayor = esfuerzo desviador más presión de confinamiento.
El tercer ensayo con una presión de confinamiento 3= 1 kg/cm 2 no pudo ser practicado.
3. Descripción del equipo utilizado:
Sierra y cuchilla para conformar las probetas.
Máquina y cámara de compresión para ensayo triaxial.
Cámara de presurización equipada con manómetro.
Deformímetro.
Dinamómetro.
Cronómetro.
Regla.
Material de limpieza.
4. Resultados:
48

ENSAYO DE COMPRESIÓN TRIAXIAL EXPRESIONES DE CÁLCULO
Presión de confinamiento Tn3= 0.00 kg/cm2 Descenso del pistón Dp=tsx0,017
Datos del ensayo: PROBETA A1 Deformación del aro Da=Lax0,0025
Velocidad de deformación (pulg/min) 0,04 Acortamiento de probeta DL=Dp-Da
Altura probeta Lo (mm) 77,00 Deformación específica E=DL/Lo
Diámetro medio D(mm) 38,40 Area probeta coregida Ac=Ao(1-E)
Sección transversal inicial Ao(cm2) 11,58 Carga axial aplicada N=Lax0,2212
Volumen de la muestra V(cm3) 89,18 Tensión principal total máxima Tn1=(N/Ac)+ Tn3
Humedad inicial(%) 4,34 Máquina de ensayo:
Humedad final(%) 28,14 Constante aro k= 0,2212 kg/división
Densidad aparente Psh/V (g/cm3) 1,40 Deformación aro= 10-4 pulg/div. =0,00254mm/div.
Muestra: Adobe A
Tiempo Ts La Dp Da DL E Ac N Tn1
Ensayo Tiempo Lect.Aro Des.pist. Def. Aro Df. Prob. Def. espec. Area corr. Carga ax. Tens.Máx.
(s) (división) (mm) (mm) (mm) (%) (cm2) (kg) (kg/cm2)
Lectura sin T3 0,0
Lectura con T3 1,0 0,000 0,000 0,000 0,000 11,58 0,00 0,00
00:15 15 20,0 0,254 0,048 0,206 0,267 11,61 4,20 0,36
00:30 30 26,0 0,508 0,064 0,445 0,577 11,65 5,53 0,47
00:45 45 28,0 0,762 0,069 0,693 0,901 11,69 5,97 0,51
01:00 60 30,0 1,016 0,074 0,942 1,224 11,72 6,41 0,55
01:20 80 33,0 1,355 0,081 1,273 1,654 11,77 7,08 0,60
01:40 100 33,0 1,693 0,081 1,612 2,094 11,83 7,08 0,60
02:00 120 34,0 2,032 0,084 1,948 2,530 11,88 7,30 0,61
02:20 140 34,0 2,371 0,084 2,287 2,970 11,93 7,30 0,61
02:40 160 36,0 2,709 0,089 2,620 3,403 11,99 7,74 0,65
03:00 180 37,0 3,048 0,091 2,957 3,840 12,04 7,96 0,66
03:20 200 38,0 3,387 0,094 3,293 4,276 12,10 8,18 0,68
03:40 220 38,0 3,725 0,094 3,631 4,716 12,15 8,18 0,67
04:00 240 39,0 4,064 0,097 3,967 5,153 12,21 8,41 0,69
04:20 260 39,0 4,403 0,097 4,306 5,592 12,27 8,41 0,69
04:40 280 40,0 4,741 0,099 4,642 6,029 12,32 8,63 0,70
05:00 300 40,0 5,080 0,099 4,981 6,469 12,38 8,63 0,70
05:20 320 40,0 5,419 0,099 5,320 6,909 12,44 8,63 0,69
05:40 340 41,0 5,757 0,102 5,656 7,345 12,50 8,85 0,71
06:00 360 42,0 6,096 0,104 5,992 7,782 12,56 9,07 0,72
06:20 380 43,0 6,435 0,107 6,328 8,218 12,62 9,29 0,74
06:40 400 43,0 6,773 0,107 6,667 8,658 12,68 9,29 0,73
07:00 420 44,0 7,112 0,109 7,003 9,095 12,74 9,51 0,75
07:20 440 45,0 7,451 0,112 7,339 9,531 12,80 9,73 0,76
07:40 460 47,0 7,789 0,117 7,672 9,964 12,86 10,18 0,79
08:00 480 48,0 8,128 0,119 8,009 10,401 12,92 10,40 0,80
08:20 500 49,0 8,467 0,122 8,345 10,837 12,99 10,62 0,82
08:40 520 50,0 8,805 0,124 8,681 11,274 13,05 10,84 0,83
09:00 540 50,0 9,144 0,124 9,020 11,714 13,12 10,84 0,83
09:20 560 51,0 9,483 0,127 9,356 12,150 13,18 11,06 0,84
09:40 580 52,0 9,821 0,130 9,692 12,587 13,25 11,28 0,85
10:00 600 53,0 10,160 0,132 10,028 13,023 13,31 11,50 0,86
10:20 620 53,0 10,499 0,132 10,367 13,463 13,38 11,50 0,86
10:40 640 54,0 10,837 0,135 10,703 13,900 13,45 11,72 0,87
11:00 660 54,0 11,176 0,135 11,041 14,339 13,52 11,72 0,87
11:20 680 55,0 11,515 0,137 11,378 14,776 13,59 11,94 0,88
11:40 700 56,0 11,853 0,140 11,714 15,213 13,66 12,17 0,89
12:00 720 57,0 12,192 0,142 12,050 15,649 13,73 12,39 0,90
12:20 740 58,0 12,531 0,145 12,386 16,086 13,80 12,61 0,91
12:40 760 58,0 12,869 0,145 12,725 16,525 13,87 12,61 0,91
13:00 780 59,0 13,208 0,147 13,061 16,962 13,95 12,83 0,92
49
Tensión Principal Máxima total Tn1
(kg/cm2)
1,80
1,60
1,40
1,20
1,00
0,80
0,60
0,40
0,20
0,00

ENSAYO DE COMPRESIÓN TRIAXIAL EXPRESIONES DE CÁLCULO
Presión de confinamiento Tn3= 0.50 kg/cm2 Descenso del pistón Dp=tsx0,017
Datos del ensayo: PROBETA A2 Deformación del aro Da=Lax0,0025
Velocidad de deformación (pulg/min) 0,04 Acortamiento de probeta DL=Dp-Da
Altura probeta Lo (mm) 74,30 Deformación específica E=DL/Lo
Diámetro medio D(mm) 36,00 Area probeta coregida Ac=Ao(1-E)
Sección transversal inicial Ao(cm2) 10,18 Carga axial aplicada N=Lax0,2212
Volumen de la muestra V(cm3) 75,63 Tensión principal total máxima Tn1=(N/Ac)+Tn3
Humedad inicial(%) 4,46 Máquina de ensayo:
Humedad final(%) 29,20 Constante aro k= 0,2212 kg/división
Densidad aparente Psh/V (g/cm3) 1,51 Deformación aro= 10-4 pulg/div. =0,00254mm/div.
Muestra: Adobe A
Tiempo Ts La Dp Da DL E Ac N Tn1
Ensayo Tiempo Lect.Aro Des.pist. Def. Aro Df. Prob. Def. espec. Area corr. Carga ax. Tens.Máx.
(s) (división) (mm) (mm) (mm) (%) (cm2) (kg) (kg/cm2)
Lectura sin T3 1,0
Lectura con T3 6,0 0,000 0,000 0,000 0,000 10,18 0,00 0,50
00:15 15 11,5 0,254 0,014 0,240 0,323 10,21 1,22 0,62
00:30 30 20,0 0,508 0,036 0,472 0,636 10,25 3,10 0,80
00:45 45 27,3 0,762 0,054 0,708 0,953 10,28 4,71 0,96
01:00 60 30,1 1,016 0,061 0,955 1,285 10,31 5,33 1,02
01:20 80 31,5 1,355 0,065 1,290 1,736 10,36 5,64 1,04
01:40 100 32,4 1,693 0,067 1,626 2,189 10,41 5,84 1,06
02:00 120 32,9 2,032 0,068 1,964 2,643 10,46 5,95 1,07
02:20 140 33,8 2,371 0,071 2,300 3,096 10,51 6,15 1,09
02:40 160 35,2 2,709 0,074 2,635 3,547 10,55 6,46 1,11
03:00 180 36,3 3,048 0,077 2,971 3,999 10,60 6,70 1,13
03:20 200 38,1 3,387 0,082 3,305 4,448 10,65 7,10 1,17
03:40 220 39,2 3,725 0,084 3,641 4,900 10,70 7,34 1,19
04:00 240 40,3 4,064 0,087 3,977 5,352 10,76 7,59 1,21
04:20 260 42,0 4,403 0,091 4,311 5,802 10,81 7,96 1,24
04:40 280 44,3 4,741 0,097 4,644 6,250 10,86 8,47 1,28
05:00 300 46,3 5,080 0,102 4,978 6,699 10,91 8,91 1,32
05:20 320 47,2 5,419 0,105 5,314 7,152 10,96 9,11 1,33
05:40 340 48,6 5,757 0,108 5,649 7,603 11,02 9,42 1,36
06:00 360 49,5 6,096 0,110 5,986 8,056 11,07 9,62 1,37
06:20 380 50,8 6,435 0,114 6,321 8,507 11,13 9,91 1,39
06:40 400 51,6 6,773 0,116 6,658 8,960 11,18 10,09 1,40
07:00 420 52,0 7,112 0,117 6,995 9,415 11,24 10,18 1,41
07:20 440 53,1 7,451 0,120 7,331 9,867 11,29 10,42 1,42
07:40 460 55,2 7,789 0,125 7,664 10,315 11,35 10,88 1,46
08:00 480 56,0 8,128 0,127 8,001 10,769 11,41 11,06 1,47
08:20 500 56,4 8,467 0,128 8,339 11,223 11,47 11,15 1,47
08:40 520 57,5 8,805 0,131 8,675 11,675 11,53 11,39 1,49
09:00 540 59,0 9,144 0,135 9,009 12,126 11,58 11,72 1,51
09:20 560 59,8 9,483 0,137 9,346 12,579 11,64 11,90 1,52
09:40 580 60,5 9,821 0,138 9,683 13,032 11,71 12,06 1,53
10:00 600 61,5 10,160 0,141 10,019 13,485 11,77 12,28 1,54
10:20 620 62,9 10,499 0,145 10,354 13,936 11,83 12,59 1,56
10:40 640 64,5 10,837 0,149 10,689 14,386 11,89 12,94 1,59
11:00 660 65,0 11,176 0,150 11,026 14,840 11,95 13,05 1,59
11:20 680 67,5 11,515 0,156 11,358 15,287 12,02 13,60 1,63
11:40 700 68,2 11,853 0,158 11,695 15,741 12,08 13,76 1,64
12:00 720 68,9 12,192 0,160 12,032 16,194 12,15 13,91 1,65
12:20 740 69,2 12,531 0,161 12,370 16,649 12,21 13,98 1,64
12:40 760 69,2 12,869 0,161 12,709 17,105 12,28 13,98 1,64
13:00 780 69,2 13,208 0,161 13,047 17,561 12,35 13,98 1,63
50

Tensión Principal Máxima total Tn1
(kg/cm2)
Tensión Principal Máxima total Tn1
(kg/cm2)
1,00
0,90
0,80
0,70
0,60
0,50
0,40
0,30
0,20
0,10
0,00
1,80
1,60
1,40
1,20
1,00
0,80
0,60
0,40
0,20
0,00
0,0
0,0
1,0
1,0
3A1=0
TENSIÓN PRINCIPAL MÁXIMA TOTAL VS. DEFORMACIÓN
ESPECÍFICA (Tn3=1/2 kg/cm2)
2,0
3,0
4,0
5,0
6,0
7,0
8,0
TENSIÓN PRINCIPAL MÁXIMA TOTAL VS. DEFORMACIÓN
ESPECÍFICA (Tn3=1/2 kg/cm2)
2,0
3,0
4,0
5,0
6,0
3A2=0.5
7,0
1A1= 0.885
8,0
9,0
9,0
51
10,0
10,0
11,0
11,0
12,0
12,0
A2=1.61
13,0
13,0
14,0
15,0
Deformación Específica (%)
14,0
15,0
Deformación Específica (%)
16,0
16,0
17,0
17,0
18,0
18,0

Muestra: Adobe B
Datos del ensayo: PROBETA NºB1
ENSAYO DE COMPRESIÓN SIMPLE
Velocidad de deformación (pulg/min) 0,04
Altura probeta Lo (mm) 77,00
Diámetro medio D(mm) 38,75
Sección transversal inicial Ao(cm2) 11,79
Volumen de la muestra V(cm3) 90,81
Peso suelo húmedo Psh (g)= 148,70
Humedad (%) 5,65
Densidad aparente Psh/V (g/cm3) 1,64
Máquina de ensayo:
Constante aro k= 0,2212 kg/división
Deformación aro= 10-4 pulg/div. =0,00254mm/div.
Tiempo Ts La Dp=tsx0,017 Da=Lax0,0025 DL=Dp-Da E=(DL/Lo) Ac=Ao(1-E) N=Lx0,2212 Tn=N/Ac
Ensayo Tiempo Lect.Aro Desc.pistón Def. Aro Def. probeta Def. espec. Area corregida Esf.compre. Tens.Nor.
(s) (división) (mm) (mm) (mm) (%) (cm2) (kg) (kg/cm2)
0 0 0,0 0,000 0,000 0,000 0,000 11,79 0,00 0,00
00:15 15 4,5 0,254 0,011 0,243 0,315 11,83 1,00 0,08
00:30 30 17,8 0,508 0,045 0,463 0,601 11,86 3,94 0,33
00:45 45 31,8 0,762 0,081 0,681 0,885 11,90 7,03 0,59
01:00 60 56,5 1,016 0,144 0,872 1,133 11,93 12,50 1,05
01:20 80 77,5 1,355 0,197 1,158 1,504 11,97 17,14 1,43
01:40 100 93,0 1,693 0,236 1,457 1,892 12,02 20,57 1,71
02:00 120 96,0 2,032 0,244 1,788 2,322 12,07 21,24 1,76
02:20 140 92,8 2,371 0,236 2,135 2,773 12,13 20,53 1,69
02:40 160 92,3 2,709 0,234 2,475 3,214 12,18 20,42 1,68
03:00 180 92,2 3,048 0,234 2,814 3,654 12,24 20,39 1,67
03:20 200 91,0 3,387 0,231 3,156 4,098 12,29 20,13 1,64
03:40 220 80,5 3,725 0,204 3,521 4,573 12,35 17,81 1,44
04:00 240 69,5 4,064 0,177 3,887 5,049 12,42 15,37 1,24
04:20 260 69,3 4,403 0,176 4,227 5,489 12,47 15,33 1,23
04:40 280 68,9 4,741 0,175 4,566 5,930 12,53 15,24 1,22
05:00 300 33,0 5,080 0,084 4,996 6,489 12,61 7,30 0,58
Módulo Def. E=113 kg/cm2
Tensión Normal (kg/cm2)
2,40
2,10
1,80
1,50
1,20
0,90
0,60
0,30
0,00
0,0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0 4,5 5,0 5,5 6,0 6,5
52
Deformación específica E (%)

ENSAYO DE COMPRESIÓN SIMPLE
Muestra: adobe B
Datos del ensayo: PROBETA B2
Velocidad de deformación (pulg/min) 0,04
Altura probeta Lo (mm) 73,50
Diámetro medio D(mm) 37,28
Sección transversal inicial Ao(cm2) 10,92
Volumen de la muestra V(cm3) 80,23
Peso suelo húmedo Psh (g)= 133,00
Humedad (%) 5,65
Densidad aparente Psh/V (g/cm3) 1,66
Máquina de ensayo:
Constante k= 0,2212 kg/división
Tiempo Ts La Dp=tsx0,017 Da=Lax0,0025 DL=Dp-Da E=(DL/Lo) Ac=Ao(1-E) N=Lx0,2212 Tn=N/Ac
Ensayo Tiempo Lect.Aro Desc.pistón Def. Aro Def. probeta Def. espec. Area corregida Esf.compre. Tens.Nor.
(s) (división) (mm) (mm) (mm) (%) (cm2) (kg) (kg/cm2)
0 0 0,0 0,000 0,000 0,000 0,000 10,92 0,00 0,00
00:15 15 8,8 0,254 0,022 0,232 0,315 10,95 1,95 0,18
00:30 30 22,2 0,508 0,056 0,452 0,614 10,99 4,91 0,45
00:45 45 39,3 0,762 0,100 0,662 0,901 11,02 8,69 0,79
01:00 60 52,8 1,016 0,134 0,882 1,200 11,05 11,68 1,06
01:20 80 78,2 1,355 0,199 1,156 1,573 11,09 17,30 1,56
01:40 100 98,0 1,693 0,249 1,444 1,965 11,14 21,68 1,95
02:00 120 109,5 2,032 0,278 1,754 2,386 11,19 24,22 2,17
02:20 140 102,5 2,371 0,260 2,110 2,871 11,24 22,67 2,02
02:40 160 89,0 2,709 0,226 2,483 3,379 11,30 19,69 1,74
03:00 180 81,0 3,048 0,206 2,842 3,867 11,36 17,92 1,58
03:20 200 78,8 3,387 0,200 3,187 4,335 11,41 17,43 1,53
03:40 220 52,0 3,725 0,132 3,593 4,889 11,48 11,50 1,00
04:00 240 32,0 4,064 0,081 3,983 5,419 11,55 7,08 0,61
Módulo Def. E=106 kg/cm2
Tensión Normal (kg/cm2)
2,40
2,10
1,80
1,50
1,20
0,90
0,60
0,30
0,00
0,0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0 4,5 5,0 5,5 6,0 6,5
53
Deformación específica E (%)