Suelos parte 1

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UNIVERSIDAD NACIONAL DE HUANCAVELICA

INDICE

Generalidades Pag. 2

Objeto del Estudio Pag. 2

Proceso de ejecución de calicata Pag. 3

Ubicación y Descripción del Área en Estudio Pag. 3

Acceso al Área en Estudio Pag. 4

Condición Climática Pag. 4

Altitud de la Zona Pag. 4

INVESTIGACIONES REALIZADAS Pag. 4

Geomorfología Pag. 4

Geología Pag. 5

Trabajo de Campo Pag. 5

Materiales utilizados Pag. 5

Ensayo de laboratorio Pag. 6

Contenido de humedad Pag. 6

Peso Volumétrico Pag. 8

Limite liquido Pag. 12

Limite plástico Pag. 15

Análisis Granulométrico Pag. 17

Conclusiones Pag. 25

Sugerencias Pag. 26

Anexos Pag. 27

GENERALIDADES

ESCUELA ACADEMICA PROFESIONAL DE INGENIERIA CIVIL

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Objeto del Estudio.

El presente Informe tiene por objetivo realizar una investigación del análisis del estudio del suelo en el

laboratorio de la Facultad de ingeniería Minas-Civil, Estudio de suelos del barrio santa rosa del

distrito de Lircay, Provincia de Angaraes, los cuales se realizaran por medio de trabajos de campo a

través de la calicata, ensayos de laboratorio estándar y especiales, a fin de obtener las principales

características físicas y mecánicas del suelo, sus propiedades de resistencia, deformación y labores

de gabinete, en base a los cuales se define el perfil estratigráfico.

El programa seguido, fue el siguiente:

Reconocimiento del terreno

Ejecución de la calicata

Proceso de ejecución de calicata.


Encontrando gravas en la calicataProcediendo a la realización de calicata

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Ubicación del Área en Estudio

El área en estudio se encuentra en el barrio de santa rosa del distrito de Lircay provincia de Angaraes y Departamento de Huancavelica.

Acceso del Área en Estudio

Teniendo como referencia el Distrito de Lircay se tiene los estudios realizado en el barrio de santa rosa conocido como la pampa en el distrito de lircay provincia de angareas.


FOTO

Midiendo los 2.80 mt de altura para toma de muestra. Tomado de muestra.

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Condiciones climáticas de la zona

La temperatura media anual fluctúa entre 15°C a 20°C, con temperaturas mínimas hasta de 12º C en los meses de Abril a Agosto.

Se tiene un clima de soleado a caluroso en los meses de Abril a Octubre, con niebla y lluvias esporádicas en los meses de Junio a Noviembre pasando a lluvioso entre los meses de Diciembre a Marzo.

Altitud de la Zona

La zona en estudio, se encuentra entre las coordenadas de 8’ 563,462 N y 530,257 E, sobre las cota 3288 metros sobre el nivel del mar aproximadamente.

INVESTIGACIONES REALIZADAS

Geomorfología

Desde el punto de vista geomorfológico se han diferenciado dos unidades, resultantes de procesos tanto tectónicos como erosivos y de acumulación, las cuales han recibido las denominaciones de: Relieves Caóticos -sin ordenamiento alguno-, Valles.

Los relieves moderados a suaves corresponden a las regiones Quechua. Los principales cursos de la zona dedicada al cultivo.

Geología

La secuencia lito estratigráfica presente en el área de estudio comprende suelos arenoso de tipo mayormente clástico.

Durante el Paleógeno y Neógeno se produjeron eventos tectónicos que dieron lugar al levantamiento de los Andes, cambiando los ambientes de posicionales de marinos a continentales, lo cual es evidenciado por la secuencia de rocas predominantemente areniscas de colores blanquecinos y abigarrados, ambos parcialmente cubiertos por depósitos cuaternarios de tipos aluvial, fluvio-aluvial y coluvial.

Trabajo de Campo

Para los fines propuestos, se realizaron los siguientes:


Lugar de la calicata Barrio de santa rosa.

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Calicata o Pozo

Se realizó una calicata o pozo de estudio “a cielo abierto”, designados como C-1, lo cual fue ubicado convenientemente dentro de la comunidad de uccupampa, con una profundidad suficiente, de acuerdo con las normas de estudio de suelos.

MATERIALES UTILIZADOS Lampa Pico Wincha Barreta cubeta Etc.

Este sistema de excavación nos permite evaluar directamente las diferentes características y estratos del subsuelo en su estado natural.

La excavación alcanzo la siguiente profundidad:

pozo Profundidad (m) A cielo abierto Cota (m) Margen

C-1 3.10 3300 Al lado sur de la escuela.

ENSAYOS DE LABORATORIOSe tomaron muestras disturbadas representativas

Paralelamente al muestreo se realizaron los siguientes ensayos:

1.-Contenido de humedad.

2.-Peso volumétrico.

3.-Limite plástico, limite líquido.

4.-Análisis granulométrico.

Los que se indican las diferentes características de los estratos subyacentes, tales como tipo de suelo,

espesor del estrato, color, humedad, plasticidad, etc.


Toma de muestra Recojo de muestra a partir de los 2.80

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Los ensayos de laboratorio Estándar, fueron realizados en el Laboratorio de Mecánica de Suelos “De la

E.A.P.I. CIVIL Sede lircay”; bajo las Normas de la American Society For Testing and Materials

(A.S.T.M). SUCS (sistema único clasificación de suelos).

1.-CONTENIDO DE HUMEDAD

DEFINICION. Es la proporción porcentual entre la fase líquida (agua) y sólida del suelo (partículas minerales del suelo).

W W = Peso del agua en la muestraW s = Peso del suelo seco

EQUIPOS UTILIZADOS

PROCEDIMIENTO1.- de acuerdo a nuestra tabla se tomó diez muestras para sacar el promedio de contenido de humedad exacto, aplicando la formula.


PESO DE TARA PESO DE TARA + SUELO

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Nro W de tara Peso de suelo humedo

W tara + suelo humedo W tara + suelo seco Peso de suelo seco.

(Ws) Ww peso del agua

1 0.024 0.076 0.1 0.091 0.067 0.009

2 0.025 0.071 0.096 0.088 0.063 0.008

3 0.025 0.072 0.097 0.088 0.063 0.009

4 0.025 0.073 0.098 0.091 0.066 0.007

5 0.025 0.069 0.094 0.087 0.062 0.007

6 0.025 0.074 0.099 0.092 0.067 0.007

7 0.025 0.078 0.103 0.093 0.068 0.01

8 0.025 0.081 0.106 0.093 0.068 0.013

9 0.025 0.074 0.099 0.087 0.062 0.012

10 0.025 0.076 0.101 0.092 0.067 0.009

LABORATORIO DE MECANICA DE SUELOS, CONCRETO Y ASFALTO

PROYECTO : NINGUNO

SOLICITADO : ALUMNOS DEL GRUPO

PROCEDENCIA : DEL BARRIO DE SANTA ROSA LIRCAY-ANGARAES

CALICATA : Nº 01

MUESTRA : Nº 01

PROFUNDIDAD : 2.8O M

FECHA : 05/05/2016

TECNICO :

CONTENIDO DE HUMEDAD % : 13.93723111


Nro CONTENIDO DE HUMEDAD

1 13.4328358

2 12.6984127

3 14.2857143

4 10.6060606

5 11.2903226

6 10.4477612

7 14.7058824

8 19.1176471

9 19.3548387

10 13.4328358

Promedio de CONTEN. HUMEDAD (W)

13.93723111

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2.- PESO VOLUMÉTRICO

En un suelo se distinguen tres fases constituyentes: la sólida, la liquida ya gaseosa. La fase solida está formada por las partículas minerales de un suelo (incluyendo la capa solida absorbida) ; la liquida por el agua (libre específicamente); aunque solo en los suelos pueden existir otros líquidos de menor significación; la fase gaseosa comprende sobre todo el aire , si bien pude estar presentes otros gases(vapores sulfurosos; anhídrido de carbono; etc.). La capa viscosa del agua absorbida que presenta propiedades intermedias entre la fase sólida y la liquida, suele incluirse en esta última, pues es susceptible de desaparecer cuando el suelo es sometido a una fuerte evaporación (secado).La fase liquida y gaseosa del suelo suelen comprenderse en el volumen de los vacios, mientras que la fase solida constituye la fase de los sólidos.Se dice que un suelo es totalmente saturado cuando todos sus vacios están ocupados por agua. Un suelo en tal circunstancia consta, como caso particular, de solo dos fases; la solida y la liquida. Muchos suelos yacientes bajo el nivel freático son totalmente saturados.Algunos suelos contienen, además, materia orgánica en diversas formas y cantidades; en las turbas, estas materias predominan y consiste en residuos vegetales parcialmente descompuestos. En la figura se presenta el esquema de una muestra de suelo, en el que aparecen las fases principales. Así como los conceptos de uso mas común con los símbolos con que se indicarán en lo que sigue:

El significado de los símbolos es lo que sigue:

Vm: volumen total de la muestra de suelo(volumen de la masa) Vs: volumen del solido de la muestra(volumen de sólidos)

Vv: volumen de los vacios de la muestra del suelo(volumen de vacios) Vw: volumen de la fase liquida de la muestra(volumen de agua)

Va: volumen de la fase gaseosa de la muestra(volumen del aire) Wm: peso total de la muestra de suelo(peso de la masa)


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Ws: peso del solido de la muestra(peso de sólidos) Ww: peso de la fase liquida de la muestra(peso de

agua) Wa: peso de la fase gaseosa de la muestra(peso del aire)

El peso volumétrico es la relación del peso de la masa de suelos entre suvolumen de masa. Se consideran las tres fases del suelo:

Wm= Peso de la masa

Vm= Volumen de la masa

Es la densidad del suelo, se le conoce también como peso unitario ó como peso específico de masa.

MATERIALES PARA CALCULAR EL PESO VOLUMETRICO.

Probeta graduada de 100 ml Balanza con aproximación de 0.1 gr Pipetas, espátulas Parafina de peso específico conocido

PROCEDIMIENTO:

A.-Tallado de la muestra:Tallar una muestra sin agujeros ni grietas, el tamaño debe ser tal que pueda introducirse en la probeta.Pesar la muestra tallada y anotar:

WsueloB.- Parafinado de la muestra:

Derretir previamente la parafina en el horno o estufa. Dejar enfriar ligeramente, luego recubrir la muestra


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para impermeabilizarla. La parafina debe cubrir la muestra en una capa fina, no debe

penetrar en los poros del suelo.

C.- Pesado de la muestra para finada: Cuando la muestra esté completamente recubierta,

registrar: W suelo + parafina

D.- determinación del volumen de la muestra parafinada:

Llenar la probeta con agua hasta un volumen inicial conocido, registrar.

V inicial

E.- Determinación del volumen de la muestra parafinada

Introducir la muestra parafina en la probeta, se producirá un desplazamiento de volumen hasta V f.

El volumen desplazado en la probeta será el volumen del suelo parafinado:

DV = V f – V i V = V suelo + parafina


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F.- CALCULOS. Volumen de la muestra

DV = V suelo + parafina

V suelo = Vsuelo + parafina – Vparafina Volumen de parafina utilizada:

Vparafina = Wparafina / g parafinaDONDE:

W parafina = W suelo + parafina – W suelo

POR LO TANTO:

Nro Wsuelo Wsuelo + parafina Wparafina Vi Vf1 30 32 2 170 189.32 20 19 1 150 160.13 10 8 2 150 150.254 5 6 1 150 150.155 5 4 1 150 150.16 101.7 101.7 1 700 706

Nro Variacion volumen Vparafina Vsuelo PESO VOLUMETRICO

1 19.3 2.08333333 30 1.742497582 10.1 1.04166667 18 2.2079116843 0.25 2.08333333 6 -5.4545454554 0.15 1.04166667 5 -5.6074766365 0.1 1.04166667 3 -5.309734513

3.-LÍMITE LÍQUIDO

MATERIALES:


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Los materiales que hemos utilizado para calcular el límite líquido son:

Copa de Casagrande recipientes para el mesclado

Taras, espátula, acanalador Balanza aproximación a0.01g

PROCESO DEL ENSAYO DEL LIMITE LÍQUIDO

En primer lugar molemos la muestra seca para obtener partículas más pequeñas con el mortero y luego tamizamos la muestra con la malla numero Nº 40.

En segundo lugar con la muestra que paso el tamiz pasamos a saturar la muestra con ayuda de la espátula hasta obtener un color uniforme y conseguir una mescla pegajosa.

Luego se coloca una pequeña cantidad de masa húmeda a la copa de Casagrande al centro de la copa y después nivelamos la


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superficiede la copa de Casagrande.

Luego pasamos por el acanalador por centro de la copa de Casagrande para poder cortar la pasta en dos partes.

Luego pasamos a girar la manecilla de la copa para saber a cuantos golpes se cerrara la ranura sabiendo que se puede apreciar claramente la separación establecida.

La cual procedemos a anotar los golpes ya que la ranura se ha cerrado.

Una vez realizado los golpes y la ranura ya se cerró pasamos a pesar la muestra húmeda más la tara previamente pesado la tara solo.

Ya que la cantidad de agua de la muestra no es suficiente para poder llegar a los golpes Establecidos pasamos a saturar la pasta.

De la misma manera desarrollamos los pasosya mencionados.

Unas ves pesadas las taras y la muestra Húmeda pasamos a llevar a los hornos Para el secado respectivo.

Así poder saber el peso del agua y también conocer el peso del solido seco por lo cual ya podemos conocer el límite líquido por el simple hecho de conocer los números de golpes el contenido de unidad.

Con los datos obtenidos llevamos a la fórmula del límite líquido.

Las siguientes operaciones para hallar el límite líquidoPara conocer el peso del agua es:

Para hallar el límite liquido:

Ppeso del Agua = Psuelo humedo +tara – Psuelo seco+tara

Ppeso del Agua1 =40-36 = 4Ppeso del Agua2 =45-39 = 6Ppeso del Agua3 =65-38 =27Ppeso del Agua4 =60-37 =27


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Ppeso del suelo seco= Ppeso de suelo seco + tara - Ppeso de la tara.Ppeso del suelo seco1=36-30=6Ppeso del suelo seco2=38-30=8Ppeso del suelo seco3=39-30=9Ppeso del suelo seco4=37-30=7Para hallar el límite líquido.LL=W*(N/25)0.121

LL1=(4/6)*100*(24/25)0.121=66.34

LL1=(6/8)*100*(20/25)0.121=73.0

LL1=(27/9)*100*(31/25)0.121=307.91

LL1=(27/7)*100*(45/25)0.121=414.14

El promedio de los límites líquidos es: LL=(66.34+73+32.02307.91+414.14)/4=215.35 por ciento Es el límite líquido promedio.


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4.-LIMITE PLÁSTICO

El límite plástico es la humedad correspondiente en el cual el suelo se cuartea y quiebra al formar pequeños rollitos ó cilindros pequeños. Conjuntamente con el límite líquido, el límite plástico es usado en la identificación Y clasificación de suelos:

MATERIALES DEL LIMITE PLASTICO:

Balanza, con sensibilidad a 0.01 gr.

Placa de vidrio esmerilado de por lo menos 30cm. de lado, de forma cuadrada por 1cm. De espesor

Horno capaz de mantener la temperatura a 110 +5° C.

Espátula de acero inoxidable Cápsula de evaporación

para e mezclado, puede ser de porcelana, vidrio ó plástico taras numeradas.


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PROCESO DEL ENSAYO DEL LIMITE PLASTICO

Para el desarrollo del límite plástico es con los materiales del Límite líquido.

Se toma un promedio de 20 gr

Luego se amasa la muestra así para que pierda humedad hasta una consistencia a la cual se puede enrollarse en forma de tiritas del diámetro de la tinta del lapicero de 3.2mm.

Amasándolo continuamente en la placa de vidrio y el proceso continua hasta que los rollitos tengan fisura o tienden a desmoronarse.

Una vez que se ha producido el límite plástico se debe colocar el rollito en un recipiente de peso conocido y se pesa para

determinar el contenido de humedad.

Seguidamente se vuelve a repetir la operación tomando otra porción de suelo. El límite plástico es el promedio Resultados

Resultados.

Ppeso del Agua = Psuelo húmedo+tara –Psuelo seco +TaraPpeso del Agua1=0.040-0.040=0Ppeso del Agua2=0.050-0.035=0.015Ppeso del Agua3=0.055-0.035=0.020Ppeso del Agua4=0.050-0.040=0.010

El contenido del límite plástico.W1=0/10*100=0

W2=15/5*100=300W3=20/10*100=200W4=10/10*100=100

L promedio del límite liquido:

LP=(0+300+200+100)/4=150.


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ANÁLISIS GRANULOMÉTRICO DE SUELOS POR TAMIZADO

OBJETIVO:

La determinación cuantitativa de la distribución de tamaños de partículas de suelo. Esta

describe el método para determinar los porcentajes de suelo que pasan por los distintos

tamices de la serie empleada en el ensayo, hasta el de 74 mm (N° 200).

HERRAMIENTAS UTILIZADAS EN EL CAMPO:

Un pico.

Un Flexometro.

Una lampa.

Un Barreno.

Cinco Costales.

Un balde

Otros.

HERRAMIENTAS UTILIZADAS EN EL LABORATORIO:

Bandeja.

Taras.

Paleta.

Badilejo.

Balanza de 0.1 gr. de precisión

Horno de secado

Tamices de 3” , 1 1/2”, ¾" , 3/8", Nº4 , Nº8 , Nº 16 , Nº20 , Nº30 , Nº40 , Nº50 , Nº100 y

Nº200.


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Otros.

PROCEDIMIENTO DEL ENSAYO:

Primero se fue a recorrer la muestra de la calicata ubicado en el barrio de santa rosa del

distrito de lircay y se sacó una muestra del material unos 120 kilos aproximadamente, de la

calicata escavada.

Luego se trasladó el material directamente al laboratorio de la Universidad nacional de

Huancavelica (Lircay) y se secó el material de la muestra al aire libre para hacer sus ensayos

respectivos.

Preparar una muestra seca para poder realizar este ensayo primero se cuartea la muestra en

cuatro partes iguales y se toma solo dos partes de la muestra.

Seguidamente se lava la muestra en la malla Nº200 con abundante agua para eliminar el

material fino para obtener una muestra representativa sin material fino.

Luego llevamos al horno para el secado de la muestra

De la misma forma se hace el cernido correspondiente en cada tamiz.

Seguidamente se pesa las porciones retenidas en cada tamiz tomando el aponte

correspondiente de cada tamiz para realizar los cálculos respectivos y realizar el diagrama de

la curva granulométrica y se obtiene de la muestra (si están bien graduada o pobremente

graduada).

HALLANDO EL % PARCIAL RETENIDO:


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DATOS:

Peso de la muestra secado al horno (W1) = 2830.00gr.

Peso de la muestra lavado y secado al horno (W2) = 2605.00gr.

Fondo (W1 – W2) = 2830.00gr. – 2605.00gr. = 225.00gr

TAMIZ PESO RETENIDO

TAMIZ PESO RETENIDO

3” 0.00 Nº20 165.001 1/2” 355.00 Nº30 165.003/4” 360.00 Nº40 165.003/8” 285.00 Nº50 185.00Nº4 260.00 Nº100 155.00Nº8 220.00 Nº200 130.00Nº16 160.00 Fondo 225.00

Para la malla 3”:

2830.00 ⟶ 100.00%

0.000 ⟶ x %

X = 0.000%

Para la malla 1 1/2”:

2830.00 ⟶ 100.00%

355.00 ⟶ x %

X = 12.54%

Para la malla 3/4”:

2830.00 ⟶ 100.00%

360.00 ⟶ x %


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X = 12.72%

Para la malla 3/8”:

2830.00 ⟶ 100.00%

285.00 ⟶ x %

X = 10.07%

Para el Nº4:

2830.00 ⟶ 100.00%

260.00 ⟶ x %

X = 9.19%

Para el Nº8:

2830.00 ⟶ 100.00%

220.00 ⟶ x %

X = 7.77%

Para el Nº16:

2830.00 ⟶ 100.00%

160.00 ⟶ x %

X = 5.65%


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Para el Nº20:

2830.00 ⟶ 100.00%

165.00 ⟶ x %

X = 5.83%

Para el Nº30:

2830.00 ⟶ 100.00%

165.00 ⟶ x %

X = 5.83%

Para el Nº40:

2830.00 ⟶ 100.00%

165.00 ⟶ x %

X = 5.83%

Para el Nº50:

2830.00 ⟶ 100.00%

185.00 ⟶ x %

X = 6.54%


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Para el Nº100:

2830.00 ⟶ 100.00%

155.00 ⟶ x %

X = 5.48%

Para el Nº200:

2830.00 ⟶ 100.00%

130.00 ⟶ x %

X = 4.59%

Para el fondo:

2830.00 ⟶ 100.00%

225.00 ⟶ x %

X = 7.95%


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CUADRO DEL % PARCIAL RETENIDO :

CALCULANDO EL % ACUMULADO RETENIDO Y % ACUMULADO QUE PASA:

APLICANDO FORMULAS:

% acumulado retenido = % parcial retenido + % acumulado retenido anterior


TAMIZ DIAMETRO (mm) PESO RETENIDO (gr)% PARCIAL RETENIDO

3” 76.200 0.00 0.00

1 1/2” 38.100 355.00 12.54

3/4” 19.050 360.00 12.72

3/8 “ 9.525 285.00 10.07

Nº4 4.760 260.00 9.19

Nº8 2.360 220.00 7.77

Nº16 1.180 160.00 5.65

Nº20 0.840 165.00 5.83

Nº30 0.590 165.00 5.83

Nº40 0.426 165.00 5.83

Nº50 0.300 185.00 6.54

Nº100 0.149 155.00 5.48

Nº200 0.074 130.00 4.59

FONDO 225.00 7.95

PESO TOTAL 2830 100.00

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% acumulado que pasa = 100 - % acumulado retenido

CUADRO DEL % ACUMULADO RETENIDO Y % ACUMULADO QUE PASA:

TAMIZDIAMETRO (mm)

PESO RETENIDO (gr)

% PARCIAL RETENIDO

% ACUMULADO

RETENIDO PASA

3” 76.200 0.00 0.00 0.00 100.00

1 1/2” 38.100 355.00 12.54 12.54 87.46

3/4” 19.050 360.00 12.72 25.27 74.73

3/8 “ 9.525 285.00 10.07 35.34 64.66

Nº4 4.760 260.00 9.19 44.52 55.48

Nº8 2.360 220.00 7.77 52.30 47.70

Nº16 1.180 160.00 5.65 57.95 42.05

Nº20 0.840 165.00 5.83 63.78 36.22

Nº30 0.590 165.00 5.83 69.61 30.39

Nº40 0.426 165.00 5.83 75.44 24.56

Nº50 0.300 185.00 6.54 81.98 18.02

Nº100 0.149 155.00 5.48 87.46 12.54

Nº200 0.074 130.00 4.59 92.05 7.95

FONDO 225.00 7.95 100.00 0.00

PESO TOTAL

2830 100.00

GRAFICANDO LA CURVA GRANULOMETRICA


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CONCLUSIONES

Gracias a las explicaciones del docente el alumno ya tiene una base fundamental para poder llegar a reconocer el tipo de suelo al que pertenece y además poder saber cuánto de agua utilizar para un material dado.

También hemos llegado a la conclusión de que ya el alumno tiene la base fundamental para poder realizar este tipo de ensayos con facilidad gracias a la explicación del docente.

Que, los temas tratados sirven como base para seguir el estudio en los siguientes ciclos y así ya poder tener más facilidad en el aprendizaje además nos sirve para nuestra carrera porque ya es parte de ello al tener el conocimiento sobre el tipo de ensayo sobre los suelos.

Que con las prácticas realizadas en el laboratorio nosotros mismos ya podemos hacer cualquier estudio del suelo sacando todas sus propiedades de donde se va a realizar dicha construcción y para ver si está apto o no.


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SUGERENCIAS

Que, los estudiantes tomen mucho interés en los temas tratados ya que son de mucha importancia para nuestra carrera.

Sugerimos también implementar más el laboratorio para que así podamos trabajar mejor cada grupo y no estar esperando al día siguiente para poder hacer el trabajo.

Sugerimos a la facultad de ingeniería de civil tomar más interés en el laboratorio ya que nos faltan muchos instrumentos para poder practicar muchos ensayos.

Implementar maquinarias y equipos para el laboratorio de la escuela académica profesional de ingeniería civil, para asi poder estar actualizados al mundo de la tecnología.


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ANEXOS


DOCENTES DE EAPIC. EN EL LABORATORIO DE MECANICA DE SUELOS

ASIENDO LAS DIFERENTES MUESTAS EN EL LABORATORIO DE SUELOS EPIC-LIRCAY.

Suelos parte 1

Engineering

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