Foto 8. Ensayo de Límites de consistencia.

Transcripción

1 Determinación del contenido natural de humedad. La humedad natural de los suelos se determinó tan pronto fueron tomadas las muestras y llevadas al laboratorio. El valor de humedad natural puede variar de acuerdo con la época de toma de muestras (Camapum, 2004), en este caso las muestras fueron tomadas en época de invierno. El ensayo fue ejecutado según la Norma INV-E Determinación de la gravedad específica. El valor de la gravedad específica, permitirá determinar la fracción arcilla, la relación de vacíos y la porosidad, entre otros; adicionalmente, estos valores podrán ser correlacionados con la gravedad específica de los minerales presentes en los suelos estudiados. El ensayo fue ejecutado según la Norma INV-E y la INV-E Determinación de los límites de Atterberg o de consistencia (líquido y plástico). Los límites de Atterberg consisten en determinar el límite líquido (LL), el límite plástico (LP), y el índice de plasticidad (IP). El ensayo fue ejecutado según la Norma INV-E y con la norma INV-E Foto 8. Ensayo de Límites de consistencia Análisis granulométrico. Para clasificar cada una de las muestras de suelos de acuerdo a su tamaño en gravas, arenas y finos; se empleó el ensayo de granulometría mecánica 75

2 mediante el uso de tamices, procedimiento realizado siguiendo las normas INV- E , la norma INV-E y la norma INV-E Foto 9. Secado de material para granulometría. Para la determinación de la fracción fina se ejecutaron dos tipos de ensayo: el método de sedimentación con defloculante (silicato de potasio), midiendo la velocidad de sedimentación a partir de la Ley de Stokes, utilizando hidrómetro y siguiendo la Norma INV-E ; y también en el granulómetro láser del laboratorio de Geotecnia de la Universidad de Brasilia (UnB). Foto 10. Lavado y tamizado para gradación de muestras Análisis granulómétrico con el granulómetro láser del laboratorio de Geotecnia de la Universidad de Brasilia (UnB) Para la ejecución del ensayo con el granulómetro se utilizó la muestra secada al aire, que pase el tamiz N 40 (0.425 mm). Este equi po tiene como ventaja la rapidez en la ejecución y precisión, así como la reproducibilidad y confiabilidad del ensayo. 76

3 Foto 11. Granulómetro Láser del laboratorio de Geotecnia UnB Densidad Bulk (Peso Unitario) de los agregados El peso unitario de las muestras de suelo se determinó siguiendo la Norma INV- E Peso unitario es la terminología tradicional empleada para describir la propiedad determinada por este método de prueba, el cual corresponde a un peso por unidad de volumen (correctamente masa por unidad de volumen o densidad). Foto 12. Ensayo de peso unitario del suelo Proctor modificado Se realizó el ensayo de Proctor modificado para las muestras de suelo, determinando así la relación entre la humedad y la masa unitaria de los suelos compactados en un molde de un tamaño dado con un martillo de 4.54 Kg. (10 lb) que cae desde una altura de 457 mm (18"). El ensayo se realizó siguiendo la norma INV-E

4 Foto 13. Ensayo de compactación Proctor Ensayo de CBR Este ensayo se usa para la determinación de un índice de resistencia de los suelos denominado relación de soporte de California, que es muy conocido debido a su origen, como CBR (California Bearing Ratio). El ensayo está proyectado, aunque no limitado, para la evaluación de la resistencia de materiales cohesivos que contengan tamaños máximos de partículas de menos de 19 mm (3/4 ). El procedimiento usado fue el de la norma INV-E Foto 14. Ensayo de CBR Clasificación de suelos Para la clasificación de los suelos de las dos muestras en estudio se emplearon las tres metodologías descritas en Capitulo 4, como lo son la clasificación 78

5 Unificada, la clasificación AASHTO y la MCT rápida donde se clasifica cada muestra de forma que permita inferir comportamientos geotécnicos de los suelo. Foto 15. Ensayo MCT rápido Caracterización química La caracterización química fue realizada en el laboratorio de suelos de la Universidad Nacional de Colombia, sede Medellín. Tal como se mencionó en el capítulo 4, se determinaron los valores de ph, en agua y en solución de cloruro de potasio KCl, las proporciones de los elementos mayores (calcio (Ca), potasio (K), magnesio (Mg), fósforo (P), aluminio (Al)), el contenido de materia orgánica, y la capacidad de intercambio catiónico (C.I.C). El ph en agua y en solución de cloruro de potasio (KCl) se realiza siguiendo las indicaciones de la norma NTC La Determinación de Al, Ca, Mg, K, CIC se realiza siguiendo las indicaciones de la NTC Caracterización mineralógica Dentro de los ensayos realizados para conocer de manera cualitativa la composición mineralógica de los suelos se ejecutaron análisis de difracción de rayos-x y microscopía electrónica de barrido Difracción de rayos-x Este ensayo se realizó en el laboratorio de caracterización de materiales de la Universidad Nacional de Colombia Sede Medellín. Las muestras de suelo utilizadas para este ensayo fueron inicialmente secadas al aire, luego pulverizadas, moliéndolas en un mortero de ágata y finalmente se hacen pasar completamente por la malla N 200 (0.074 mm). El e nsayo se realizó en el Laboratorio de Caracterización de Materiales de la Universidad Nacional de Colombia Sede Medellín, y el equipo utilizado para este ensayo es el difractómetro de Rayos-X de marca Panalytical, modelo X Pert Pro MPD, que 79

6 posee tubo de Rayos-X con ánodo de Cu y filtro de Ni, sistema celerator, que permite obtener difractogramas con una buena resolución en pocos minutos, módulo spinner (que permite la rotación de las muestras), porta muestra para 15 muestras (que permite en un mismo montaje realizar varias muestras), cámara para la realización de pruebas de hasta 1600 C. Además de eso cuenta con software para adquisición de datos, para análisis estructural, para cuantificación de fases y tensiones residuales y composición cualitativa de minerales midiendo el área bajo la curva obtenida Microscopía Electrónica de Barrido Scannig Electron Microscopy (SEM) La microscopía electrónica de barrido fue realizada sobre trozos de material inalterado. Estos trozos de material se analizaron en el microscopio de barrido (SEM) de la Universidad Nacional de Colombia Sede Medellín JSM-5910 LV, el cual posee una sonda de microanálisis de energías dispersas de rayos-x (EDX), que permite la identificación cualitativa y cuantitativa de los elementos químicos en los minerales, para lo cual los trozos de material deben primero ser metalizados con oro o grafito. En nuestro caso se utilizó oro. Foto 16. Equipo de metalización para la lámina delgada. 80