Estudio de propiedades de una cantera abandonada

Universidad Nacional del Altiplano
Facultad de Ingeniería Civil y Arquitectura
Escuela Profesional de Ingeniería Civil
INTRODUCCION
Para la realización del presente informe se realizaron varios estudios y visitas a
las canteras con el objeto de estudio de las propiedades físicas y mecánicas la
cual se hizo este análisis y visita al lugar denominado (CANTERA DE ALTO
PUNO), la cual estuvo en explotación y luego se dejo en abandonado. Para el
estudio realizado por nuestro grupo se conto con alguna información
brindada por los pobladores de dicho lugar, fundamentalmente de carácter
informativo referido a los propietarios de dicha cantera. Prácticamente no
existe información técnica de dicha cantera.
Esto provoca, que en nuestro informe no se pueda profundizar en lo
concerniente al proceso técnico que nos sirva de referencia para iniciar el
trabajo de DESCRICION DE DICHA CANTERA.
En el informe que se presenta se hace un análisis de los diferentes aspectos
contemplados en la actividad de estas canteras y se dan medidas y
recomendaciones técnicas de las propiedades físicas y mecánicas tendentes a
mejorar las condiciones en ellas existentes y el uso de estos materiales para la
construcción de las diferentes obras concerniente a la construcción de
terraplenes.

ESTUDIO DE CANTERAS
I. OBJETIVOS.
 Estudio de los accesos de accesibilidad.
 Evaluación del material (bueno – malo) según los requerimientos y
normas establecidas.
 Evaluar el rendimiento (volumen) para la conformación de un tramo de
vía a construir satisfactoriamente.
 Evaluar la clasificación de dicho suelo.
II. GENERALIDADES.
Se define una cantara como al lugar geográfico de donde se extraen o explotan
agregados pétreos para la industria de la construcción o para toda obra civil,
utilizando diferentes procesos de extracción dependiendo del tipo y origen de los
materiales donde se puede presentar desde extracción con dragas en lechos de
ríos hasta utilizar explosivos en laderas de montañas y cámaras de explotación.
Previamente a su explotación hay que realizar sondeos pozos, análisis para
cerciorarse de las propiedades y disposiciones de los yacimientos y bancos para
su mejor extracción.
Toda cantera tiene una vida útil, y una vez agotada, el abandono de la actividad
suele originar serios problemas de carácter ambiental principalmente con la
destrucción del paisaje.
III. DESARROLLO GENERAL DEL TEMA.
a. UBICACIÓN.
La ubicación de la cantera se podrá hacer mediante fotografías aéreas y/o
satelitales, de métodos geofísicos llamados también de explosión indirecta,
como gravimétrico, sísmico magnético, electrónico, radioactivo obtenemos la
descripción petrográfica, morfológica grado de meteorización, etc. Del
material.

b. EXPLORACION
En esta etapa se puede recurrir a planos de estratigrafía, si es que los hubiera,
en el caso de no haber ningún plano de estratigráfico se hará el muestreo en
campo de la estratigrafía de nuestra cantera.
c. MUESTREO.
El muestreo y recolección del agregado se dará según lo recomendado en las
normas especificadas de la EGE -2000 y experiencia profesional.
d. ANALISIS DE PERFILES ESTRATIGRAFICOS.
En esta etapa se evaluara la potencia bruta (volumen), evaluar potencia útil
(volumen utilizable) y nivel freático.
3.1 CLASIFICACION DE CANTERAS.
La clasificación de las canteras se dará mediante el tipo muestreo que se
tome.
a. CANTERAS A CIELO ABIERTO
Método mas usado en nuestro entorno ya que comienza con la limpieza
de la zona donde se realizaran los trabajos es decir se eliminaran materias
que son distintas al material a extraer de la cantera tales como residuos
orgánicos e inorgánicos esto con la finalidad de no alterar las propiedades
físicas y mecánicas de los suelos a extraer para la posterior evaluación de
los ensayos en laboratorio.

b. CANTERAS SUBTERRANEAS
El sistema de explotación que se lleva a cabo en la cantera es el método de
sostenimiento natural con el uso de enormes pilares desbastados como sostén
del elemento del elemento horizontal y la explotación en caja de las galerías
de la cantera para evitar derrumbes.
A estas canteras subterráneas se les conoce como el tipo fossae: explotación
en galerías con grandes salas para un mayor beneficio de las masas rocosas.
La recolección de datos y su adecuado estudio determinaran los parámetros
requeridos para definir los métodos de explotación, estos conceptos deben
incluir, entre otros:
 Clasificación del suelo, roca o macizo rocoso.
 Selección de la forma de la excavación (herradura circular).
 Análisis de estabilidad.
 Selección de sistemas de sostenimiento.
 Predicción del comportamiento del agua subterránea.
 Requerimientos de recubrimiento.
 Localización y configuración de portales
Figura N° 01: Cantera de ALTO PUNO a cielo abierto

 Localización y adaptación del terreno para una planta de
procesamiento interna.
 Definición y selección de equipos.
Figura N° 02: Cantera Subterránea de colmenar de oreja
Figura N° 03: Cantera subterránea vista interiormente

c. CANTERAS ALUVIALES
Estas canteras son las de formación de aluviones, llamados también canteras
fluviales, en las cuales los ríos como agentes naturales de erosión, trasportan
durante grandes recorridos las rocas aprovechando su energía cinética para
depositarlas en zonas de menor potencialidad formando grandes depósitos
de estos materiales entre los cuales se encuentran desde cantos rodados y
gravas hasta arena, limos y arcillas, la dinámica propia de las corrientes de
agua permite que aparentemente estas canteras tengan ciclos de
autoabastecimiento, lo cual implica una explotación económica, pero de gran
afectación a los cuerpos de agua y a su dinámica natural.
En las canteras de rio los materiales granulares que se encuentran son muy
competentes en obras civiles, debido a que el continuo paso y transporte del
agua desgasta los materiales quedando al final aquellos que tienen mayor
dureza y además con características geométricas típicas como sus aristas
redondeadas. Estos materiales son extraídos con palas mecánicas y
cargadores de las riberas y causes de los ríos.
Figura N° 04: Cantera Aluviales

d. CANTERAS DE ROCA.
Otro tipo de canteras son las denominadas de roca , mas conocidas como
canteras de peña, las cuales tienen su origen en la formación geológica de
una zona determinada, donde pueden ser sedimentarias, ígneas o
metamórficas, estas canteras por su condición estática, no presentan esa
característica de autoabastecimiento lo cual hace fuentes limitadas de
materiales
Las canteras de peña están ubicadas en formaciones rocosas, montañas, con
materiales de menor dureza, generalmente, que los materiales de ríos debido
a que no sufren ningún proceso de clasificación, estas canteras se explotan
haciendo cortes o excavaciones en los depósitos.
Figura N° 05: Cantera de Roca

3.2 PRODUCTOS DE EXPLOTACION DE CANTERAS.
a. SILIARES O BLOQUES.
Son bloques de areniscas de gran tamaño utilizados para enchape y
fachadas.
b. MAMPUESTOS.
Son bloques de areniscas usados para apilar uno sobre otro en la
construcción de muros y cimientos. Hay tres tamaños de mampuestos.
TIPO DE PIEDRA TAMAÑO
PIEDRA ZONGA 60 x 30 x 30 aprox
PIEDRA MEDIA
ZONGA
30 x 30 x 30 aprox
PIEDRA DE PRIMERA 20 x 20 x 20 aprox
c. TRITURADOS.
Son los agregados más gruesos que se utilizan para la preparación de
concreto reforzado y conformación de bases en la construcción de vías,. Se
dividen en tres clases:
TIPO TAMAÑO
DE PRIMERA
Utilizados en concretos y
bases de vías
Diámetro aprox.
2.5 cm
DE SEGUNDA
Utilizados en concretos y
bases de vías
Diámetro aprox.
5cm
DE TERCERA
Utilizado en la afirmación
de pisos
Diámetro aprox.
10cm

3.3. PRODUCTOS DE DE EXPLOTACION DE UNA CANTERA
SEGÚN A SUS FRACCIONES CONSTITUYENTES.
a. ROCAS. Son bloques con tamaños mayores a 12¨.
b. BOLOS BOLONES O PEDRONES. Tamaños entre 6¨ a 12¨.
c. PIEDRAS. Tamaños de 3¨ a 6¨.
c. GRAVA.
 Gruesa. Tamaño 75mm (3¨) a 19mm (3/4¨).
 Fina. Tamaño 19mm (3/4¨) a 4.75mm (N° 4)
e. ARENA.
 Gruesa. Tamaño 4.75mm (N° 4) a 2.0 mm (N° 10).
 Media. Tamaño 2 mm (N° 10) a 0.425 mm (N° 40)
 Fina. Tamaño 0.425 mm (N° 40) a 0.075 mm (N° 200)
f. LIMO. Suelo que pasa el tamiz 0.075 mm (N° 200) con IP˂4
g. ARCILLA. Suelo que pasa el tamiz 0.075 mm (N° 200) con IP ≥4
IV. TIPO DE MUESTREO.
4.1. POZOS A CIELO ABIERTO O CALICATAS
Las calicatas, zanjas, rozas, pozos, etc., consisten en excavaciones realizadas
mediante medios mecánicos convencionales, que permiten la observación
directa del terreno a cierta profundidad, así como la toma de muestras y la
realización de ensayos en campo.
Tienen la ventaja de que permiten acceder directamente al terreno, pudiéndose
observar las variaciones litológicas, estructuras, discontinuidades, etc., así como
tomar muestras de gran tamaño para la realización de ensayos y análisis.

Las calicatas son uno de los métodos más empleados en el reconocimiento
superficial del terreno, y dado su bajo coste y rapidez de realización, constituyen
un elemento habitual en cualquier tipo de investigación en el terreno. Sin
embargo, cuentan con las siguientes limitaciones:
 La profundidad no suele exceder de 4m.
 La presencia de agua limita su utilidad.
 El terreno debe poderse excavar con medios mecánicos.
Para su ejecución es imprescindible cumplir las normas de seguridad frente a
derrumbes de las paredes, así como cerciorarse de la ausencia de instalaciones,
conclusiones, cables, etc. Los resultados de este tipo de reconocimientos se
registran en estadillos en los que se indica la profundidad, continuidad de los
diferentes niveles, descripción litológica, discontinuidades, presencia de
filtraciones, situación de las muestras tomadas y fotografías.
Figura N° 06: Pozos a Cielo Abierto o Calicatas

4.2. METODO DE PERFORACIONES CON POSTEADORA,
BARRENOS HELICOIDALES.
A diferencia de los sondeos a cielo abierto, el de perforaciones con posteadora
únicamente obtiene muestras alteradas, pero con esto basta para saber las
características del suelo y la relación que tiene con la cantidad de agua, esto
cuando es un suelo plástico. Para obtener estas muestras se usan barrenos
helicoidales que son como saca corchos en espirales y los pasteadores que son
como dos palas muy cerradas en la parte baja las cuales tienen un agarre en
forma de T. esta herramienta se hace penetrar en el suelo haciéndola girar sobre
el maneral.
Algo importante que se debe tomar encuentra es la forma o la distancia entre las
hélices al perforar esto depende del tipo de suelo, si es un suelo arenoso deben de
estar más cerradas que si se trata de un suelo plástico. Las herramientas antes
mencionadas se adaptan en un extremo de la tubería y se le van añadiendo mas
tramos de tubo conforme a que el pozo se vaya haciendo más profundo, dichos
tubos de colocan por la superficie.
Si el muestreo continúa por debajo del nivel freático se deben de utilizar cucharas
especiales, las muestras que se obtienen con esta cuchara son aun más alteradas
ya que tiene la variable de la cantidad de agua que entra en la cuchara y el suelo.
A causa de esto de las muestras obtenidas solo se puede obtener una clasificación
y realizar pruebas para las cuales no es necesaria una muestra inalterada. En estas
pruebas como hemos dicho, el contenido de agua es mayor. Generalmente se
recurre a colocar ademes en el pozo, esto se hace con tubos de hierro los cuales
son hincados a golpes pero con un diámetro necesario para que puedan pasar las
herramientas utilizadas para muestrear. En la parte inferior esta tiene una zapata
afilada para facilitar la penetración en el suelo. Cuando se agregan los segmentos
de tubos de hierro para su manejo y colocación se usa una polea la cual es
colocada en un trípode, esto a una altura que permita el manejo de los tubos de

hierro. El cable que cruza por la polea y se sujeta a los tubos es un cable de
manila o metálico y los operadores o técnicos pueden intervenir manualmente
para guiar los tubos con la ayuda de unas llaves especiales y así poder atornillar
los segmentos siguientes. Una desventaja de este método es que cuando tenemos
un suelo firme y a este le sigue uno blando, en estos casos comúnmente se pierde
la frontera que existe entre los dos tipos de suelo.
4.3 METODO DEL LAVADO.
Este método de sondeo es bastante económico y el tiempo en que se realiza es
muy rápido. Con este método se pueden presentar errores en la frontera del
terreno, dicho error puede ser hasta de un metros al marcar la diferencia entre
estratos. Este método de puede usar en conjunto con otro método es decir como
Figura N° 07: Método de Perforaciones

un sondeo auxiliar preliminar ya que es más rápido que los otros. Las muestras
que se obtienen son bastante alteradas, tanto que no deberían de considerarse
como representativas para llevar al laboratorio.
El equipo y material a utilizar son al igual que en el método anterior un trípode
con una polea, la cual se usa para sostener el martinete este tiene un peso que
puede ir desde los 80 hasta los 150 kilogramos. Lo que hace el martinete es
hincar en el suelo los ademes necesarios. El ademe utilizado debe tener un
diámetro mayor para de esta manera poder inyectar el agua. El agua se impulsa
mediante una bomba. Esto se hace una vez que se ha hincado el ademe.
Entonces cuando el agua se introduce en la tubería hace que una muestra suba a
través del espacio que existe entre el ademe y la tubería de inyección, ya que la
muestra se encuentra fuera se coloca en un recipiente en el cual se puede estudiar
y analizar la muestra. Cuando se realiza el muestreo y si las características no han
cambiado se puede muestrear cada 1.5 metros pero si se presenta un cambo en el
agua que sale debe de hacerse un nuevo muestreo. Una vez que se detuvo el
muestreo debemos esperar a que el agua se quede en equilibrio con el nivel
freática y así anotar todo lo que se va observando.
Existen diferentes tipos de muestreadores unos se introducen en el suelo a golpes
y el más usado es llamado de media caña de esta hecho para poder dividirse y así
poder extraer la muestra más fácilmente. Existe otro muestreador el cual se llama
trampa de muelles el cual tiene en la parte inferior unas cuchillas metálicas las
cuales permiten la entrada en la cámara inferior pero puede dificultar su salida y
por último el muestreador de cucharon raspador el cual se usa en un suelo con
arenas bajo en nivel freático y funciona por rotación.

4.4. ENTRE OTROS TIPOS DE SONDEO TENEMOS
 Métodos de penetración estándar.
 Método de penetración cónica.
 Perforación en boleos gravas.
 Métodos de sondeo definitivo.
 Métodos geofísicos.
Figura N° 08: Método de Lavado

V. OBTENCION DE MUESTRAS REPRESENTATIVAS.
Se establecen procedimientos para obtener en el laboratorio la muestra
necesaria para realizar los ensayos. De forma que sea representativa de la
muestra total recibida.
Se necesitara aparatos como los tamices: N° 4 (4.75 mm), N° 10 (2.00 mm) y
N° 40 (0.475 mm), mortero, lona, pala, varilla y otros utensilios.
5.1. PROCEDIMIENTO MEDIANTE CUARTE MANUAL.
Se coloca la muestra sobre una superficie dura, limpia y horizontal evitando
cualquier pérdida de material o la adición de sustancias extrañas.
Mezclar bien la muestra hasta tomar una pila en forma de cono, para luego ser
aplanada y extendida en forma circular. Dividir diametralmente el material en
cuatro partes y luego descartar dos cuartos de muestra diagonalmente opuestos.
Sucesivamente se mezcla y cuartea el material remanente hasta reducir la
muestra a la cantidad deseada.
VI. ENSAYOS REQUERIDOS DE LOS AGREGADOS.
6.1. PARA TERRAPLENES Y RELLENOS
 Contenido de humedad.
 Limites de consistencia.
 Análisis químicos (sales solubles totales, sulfatos, sulfatos, cloruros como
iones)
 Cantidad de material que pasa el tamiz N 200.
 Relación densidad humedad (proctor modificado)
 Gravedad específica y absorción (grava y arena).
 Valor relativo de soporte (CBR)
6.2. PARA SUB RASANTE.
 Todos los indicados para terraplenes y rellenos.
 Contenido de materia orgánica.
 Cantidad de material mayor a 3¨.
 Tamaño de partículas de suelo menores de la N 200 (sedimentación).

6.3. PARA SUB RASANTE.
 Todos los indicados para sub rasante.
 Durabilidad con sulfato de sodio (grava y arena).
 Abrasión.
 Peso unitario.
 Equivalente de arena.
 Cantidad de material mayor a 2 ¨
 Forma y textura de agregado grueso.
6.4. PARA GRAVA Y ARENA POR SEPARADO.
 Análisis granulométrico por tamizado
 Durabilidad.
 Peso unitario.
 Gravedad específica y absorción.
 Sales solubles totales.
 Afinidad con el asfalto (adherencia)

EXPLORACION DE
CANTERA

VII. MEMORIA DESCRITIVA.
7.1 . UBICACIÓN
- DENOMINACION.
Cantera : ¨ALTO PUNO¨
- GEOGRAFIA.
Coordenadas UTM : E 392596 S 8246441
Altitud : 3988 m.s.n.m.
- POLITICA
Departamento : Puno.
Provincia : Puno.
Distrito : Puno.
Núcleo Urbano : Barrio ALTO PUNO
Figura N° 09: Foto Satelital de la zona de estudio

7.1.1. DELIMITACION
- Por el Norte : Con el cerro
- Por el Este : Con la carretera JULIACA – PUNO.
- Por el Oeste : Con el cerro.
- Por el Sur : Con el barrio LLAVINI.
7.1.2. ACCESOS
- Por el Norte: No se cuenta con un acceso ya que limita con el cerro.
Figura N° 10: Acceso Norte Cantera de ALTO PUNO

- Por el Sur: Con el barrio ALTO LLAVINI.
- Por el Este: El acceso se da por medio de la carretera proveniente de la
ciudad de JULIACA.
Figura N° 11: Acceso Sur Cantera de ALTO PUNO
Figura N° 12: Acceso Este Cantera de ALTO PUNO

- Por el oeste: No existe un acceso ya que es delimitado por la presencia
del cerro.
7.1.2. DISPONIBILIDAD.
No existe de parte de los pobladores, autoridades, el consentimiento y
facilidades para su explotación ya que este terreno donde está ubicada
nuestra cantera cuenta con un propietario.
7.2 . DESCRIPCION DEL AREA DE ESTUDIO
7.2.1. MORFOLOGIA.
Morfológicamente es un área montañosa de altos relieves y pendientes muy
pronunciadas. El cual hace que el acceso para esta cantera sea un poco
dificultoso sobre todo para maquinarias de extracción.
Figura N° 13: Acceso por el Oeste Cantera de ALTO
abierto

7.2.2. CLIMA.
La Provincia de PUNO ofrece un clima frío, moderadamente lluvioso y con
amplitud térmica moderada. Su territorio se encuentra comprendido en la zona
de un clima de bajas temperaturas esto sobre todo en los meses de mayo, junio y
julio.
La temperatura promedio es de 8°C, alcanzado una máxima de 15°C y una
mínima de 1°C, en el invierno.
7.2.3. PRECIPITACION.
Las precipitaciones pluviales en esta zona son de intensidad muy fuerte sobre
todo en los meses de noviembre, diciembre, enero, febrero y prolongándose en
ocasiones hasta marzo pero como se encuentra en una pendiente pronunciada
hace su evacuación con mucha rapidez.
Figura N° 14: Morfología de la Cantera de ALTO PUNO
abierto

7.2.3. GEOLOGÍA DEL ÁREA.
El área subyace en una zona de a floración de rocas metamórficas en un
porcentaje mínimo a comparación de al a floración de material granular
En el área el metamorfismo aumenta en intensidad hacia el este en una mayor
proporción de estas rocas.
El área de estudio presenta vegetación típica de la zona del altiplano (ichus y
plantas andinas)
7.25. SITUACION HIDROGRAFICA.
La presencia de aguas tanto en el sub suelo como en la superficie de la zona es
escasa en esta temporada por la escases de lluvias es por lo cual no se encontró
un aguas subterráneas a una profundidad de 2.75 m de profundidad es por eso
q suponemos que el nivel aguas subterráneas esta a una profundidad mayor.
7.26. PLANO DE UBICACIÓN.

EXPLOTACION
DE CANTERAS

VIII. TRABAJO EN CAMPO.
Consistió en la identificación de las posibles canteras a utilizarse para la
producción de agregados; una vez identificadas las canteras.
8.1. RECONOCIMIETO PRELIMINAR DE LA ZONA
Se hizo una observación visual de la zona y se determinaron dos puntos
tomando en consideración la topografía del lugar y la facilidad de trabajo al
ejecutar las excavaciones para lo cual se realizo de la exploración de la cantera
por el método de la exploración de pozos a cielo abierto o calicatas.
Figura N° 15: Reconocimiento Preliminar de la Zona

8.2. EXPLORACION PRELIMINAR
Una vez determinado los puntos de evaluación se procederá a la ejecución de
las calicatas dando inicio así a la exploración tomando en consideración el área
de excavación que será (1.5m x 1.5m) el cual hace que la excavación sea más
eficaz y detallando a continuación en los cuadros correspondientes la
información y composición de subsuelo así como los niveles freáticos que
hubiera encontrado
Figura N° 16: Reconocimiento Preliminar de la Zona
Figura N° 17: Exploración Preliminar

DATOS Y
RESULTADOS DE
CANTERAS

ENSAYO DE ANALISIS GRANULOMETRICO
1.- información preliminar.
Introducción.
En los comienzos de la investigación de las propiedades de los suelos se creyó que las
propiedades mecánicas dependían directamente de la distribución de las partículas
constituyentes según sus tamaños; por ello era preocupación especial de los ingenieros la
búsqueda de métodos adecuados para obtener tal distribución. Aun hoy, tal parece que
todo técnico interesado en suelos debe pasar a modo de etapa de iniciación, por una época
en que se siente obligado a creer que, con suficiente experiencia, es posible deducir las
propiedades mecánicas de los suelos a partir de su distribución granulométrica o
descripción por tamaños; es común sin embargo, que una no muy dilatada experiencia
haga que tal sueño se desvanezca.
Solamente en suelos gruesos, cuya granulometría puede determinarse por mallas, la
distribución por tamaños puede revelar algo de los referente alas propiedades físicas del
material; en efecto, la experiencia indica que los suelos bien graduados, o sea con amplia
gama de tamaños, tienen comportamiento ingenieril mas favorable, en lo que atañe a
algunas propiedades importantes, que los suelos de granulometría muy uniforme.
Mas aun en esos suelos gruesos, ha de señalarse, según ya se dijo, que el comportamiento
mecánico e hidráulico esta Principalmente definido por la compacidad de los granos y su
orientación, características que destruye, por la misma manera de realizarse, la prueba de
granulometría, de modo que en sus resultados finales se ha tenido que perder toda huella
de aquellas propiedades tan decisivas. De esto se desprende lo muy deseable que seria
poder hacer una investigación granulométrica con un método tal que respetara la
estructuración inalterada del material; este método, sin embargo hasta hoy no se haya
encontrado y todo parece indicar que no se podrá desarrollar jamás.
En suelos finos en estado inalterado, las propiedades mecánicas e hidráulicas dependen en
tal grado de su estructuración e historia geológica, que el conocimiento de su
granulometría, resulta totalmente inútil.
Sin embargo, el ingeniero interesado en suelos debe estar suficientemente familiarizado con
los criterios técnicos basados en la distribución granulométrica y con los métodos mas
importantes para su determinación, pues estos temas ocupan aun un espacio apreciable
dentro de la literatura técnica y se hace necesario al ingeniero moderno estar mas

informado sobre esta materia que aquellos que, sin la conveniente meditación de sus ideas,
aplican normas simplicistas, conducentes a conclusiones inaceptables.
2.- Objetivos.
 Poder clasificar un suelo según los tamaños de sus partículas, estimar si el
suelo esta mal graduado o bien graduado.
 Hallar el diámetro efectivo (D10), Hallar el coeficiente de uniformidad (Cu) y
el coeficiente de curvatura (Cc).
 Ver si nuestra muestra cumple con las especificaciones ASTM.
3.- Análisis granulométrico.
Proceso para determinar la proporción en que participan los granos del suelo, en función
de sus tamaños. Esa proporción se llama gradación del suelo. La gradación por tamaños es
diferente al término geológico en el cual se alude a los procesos de construcción (gradación)
y la destrucción (degradación) del relieve, por fuerzas y procesos tales como tectonismo,
vulcanismo, erosión, sedimentación, etc.
4.- Métodos de análisis granulométrico.
Comprende dos clases de ensayos: El de tamizado para las partículas grueso – granulares
(gravas, arenas) y el de sedimentación para la fracción fina del suelo (limos, arcillas), pues
no son discriminables por tamizado.
a.- método del tamizado
b.- método del hidrómetro
c.- método de la pipeta
A continuación desarrollaremos el método del tamizado por ser el que usaremos en nuestro
ensayo los demás métodos serán brevemente desarrollados en la parte de anexos.

5.- Método del tamizado.
Una vez se pasa el suelo por la estufa y se pulverice, se hace pasar por una serie organizada
de tamices, de agujeros con tamaños decrecientes y conocidos, desde arriba hacia abajo. El
primer tamiz, es el de mayor tamaño y es donde inicia el tamizado. Se tapa con el fin de
evitar pérdidas de finos; el último tamiz está abajo y descansa sobre un recipiente de forma
igual a uno de los tamices, y recibe el material más fino no retenido por ningún tamiz.
Con sacudidas horizontales y golpes verticales, mecánicos o manuales, se hace pasar el
suelo por la serie de tamices, de arriba abajo, para luego pesar por separado el suelo
retenido en cada malla.
6.- Curva granulométrica
Los resultados de los ensayos de tamizado y sedimentación se llevan a un gráfico llamado
curva granulométrica.
La fracción gruesa tendrá denominaciones, según el sistema:
BRITANICO1 AASHTO2 ASTM3 SUCS4
 (mm)  (mm)  (mm)  (mm)
Grava 60 - 2 75 - 2 > 2 75 – 4.75
Arena 2 – 0.06 2 – 0,05 2 – 0,075 4,75 – 0,075
Limo
0,06 – 0,002 0,05 – 0,002
0,075 –
0,005
< 0,075
FINOS
Arcilla < 0,002 < 0,002 < 0,005

1: B S – 5930: 1981
2: American Association of State Highway and Transportation Official
3: American Society for Testing and Materials
4: Sistema Unificado de Clasificación de Suelos
Para los suelos gruesos – granulares, el diámetro equivalente está referido al agujero
cuadrado de la malla. Para los finos, al diámetro de una esfera.
La curva se dibuja en papel semilogarítmico. Con la escala aritmética (ordenadas) los
porcentajes en peso de partículas con f < que cada uno de los lados de las abscisas. En
escala logarítmica (abscisas) los tamaños de los granos en milímetros. Esta escala, en razón
de que los f varían de cm a mm.
Esta clasificación es necesaria en geotecnia, pero no suficiente. Se complementa siempre la
granulometría con el ensayo de Límites de Atterberg, que caracterizan la plasticidad y
consistencia de los finos en función del contenido de humedad.
7.- Descripción de la gradación.
La forma de la curva de distribución de tamaños de partículas, indica si los tamaños varían
en un rango amplio (curva C) o estrecho (curva B); si el rango tiende a los tamaños
mayores del suelo grueso (A) o a los menores del suelo fino (C). Si todos los tamaños
tienen proporciones en peso relativamente iguales, el rango es amplio y la curva suave, el
suelo así será bien gradado (A y C). La mala gradación puede ser por falta de extensión (B)
o por discontinuidad.
En suelos granulares la gradación, expresada numéricamente, la da el coeficiente de
uniformidad Cu con el coeficiente de curvatura Cc.
6010
2
30
10
60
*
;
DD
D
Cc
D
D
Cu 

Para un suelo bien graduado cumple:
Cu > 4 a 6
1 < Cc < 3
Cuanto más alto sea Cu, mayor será el rango de tamaños del suelo. Los Di; i = 10, 30, 60
son los amaños f de las partículas, para el cual el i% del material es más fino que ese
tamaño.
ENSAYO DE LIMITES DE ATTENBERG
Cuando un suelo arcilloso se mezcla con una cantidad excesiva de agua, este puede fluir
como un semilíquido. Si es suelo es secado gradualmente, se comportara como un material
plástico, semisólido o solidó, dependiendo de su contenido de agua. Este, en por ciento,
con el que el cuelo cambia de un estado liquido a un estado plástico se define como limite
liquido (LL). Igualmente, los contenidos de agua, en por ciento, con el que el suelo cambia
de un estado plástico a un semisólido y de un semisólido a un sólido se definen como el
limite plástico (LP) y el limite de contracción (SL), respectivamente. Estos se denominan
como limites de Attenberg.
Definición de los límites de ATTENBERG
- El límite líquido: de un suelo es determinado por medio de la copa de
Casagrande (designación de prueba D-4318 de la ASTM) y se define como el
contenido de agua con el cual se cierra una ranura de 12.7mm. mediante 25 golpes.
- El límite plástico: se define como el contenido de agua con el cual el suelo se
agrieta al formarse un rollito de 3mm. De diámetro (designación de prueba D-4318
de la ASTM)
- El limite de contracción: se define como el contenido de agua con le cual el
suelo no sufre ningún cambio adicional de volumen con la perdida de agua
(designación de prueba D-427 de la ASTM)
OBJETIVOS GENERALES
- Calcular el índice de plasticidad, la actividad, índice de liquidez, índice de
comprensibilidad.
- Clasificar el suelo según los datos hallados.
-

OBJETIVOS
- Hallar el contenido de humedad dado en porcentaje (%) de nuestra muestra.
- Calcular el contenido de humedad para los 25 golpes
INFORMACION PRELIMINAR
Un diagrama esquemático (vista lateral) de un dispositivo para determinar el límite líquido
se muestra en la figura, que consiste en una copa de bronce y una base de hule duro. La
copa de bronce se deja caer sobre la base por una leva operada por una manivela. Para la
prueba se coloca una pasta en la copa. Se corta una ranura en el centro de la pasta de
suelo, usando la herramienta de corte estándar. Luego, con la leva operada por la
manivela, se levanta la copa y se deja caer desde una altura de 10mm. El contenido de
agua, en porcentaje requerido para cerrar a una distancia de 12.7mm. a lo largo del fondo
de la ranura a los 25 golpes se define como el limite liquido. El procedimiento para la
prueba del límite liquido esta dado en la prueba D-4318 de la ASTM.
LIMITE PLASTICO
INFORMACION PRELIMINAR
La prueba para la determinación del límite líquido plástico, tal como Atterberg la definió, no
especifica el diámetro a que debe llegarse al formar el cilindro de suelo requerido. Terzaghi
agrego la condición de que el diámetro sea de 3mm. (1/8”). La formación de los rollitos se
hace usualmente sobre una hoja de papel totalmente seca, para acelerar la pérdida de
humedad del material: también es frecuente efectuar el rolado sobre una placa de vidrio.
Cuando los rollitos llegan a los 3mm. Se doblan y presionan, formando una pastilla que
vuelve a rolarse, hasta que en los 3mm. Justos ocurra el desmoronamiento y agrietamiento;
en tal momento se determinara rápidamente su contenido de agua, que es el límite plástico.
Se han hecho varios intentos para sustituir el rolado manual por la acción mecánica de
algún aparato, pero sin resultados satisfactorios, debido, en primer lugar, a que la
experiencia ha demostrado que en esta prueba la influencia del operador no es importante
y, en segundo, a que , esta la fecha, no ha podido desarrollarse ningún aparato en que la
presión ejercida se ajusta ala tenacidad de los diferentes suelos; en el rolado manual, el
operador, guiado por le tacto, hace el ajuste automáticamente.

OBJETIVOS
- Hallar el límite plástico de la muestra el cual será representado en porcentaje (%).
ENSAYOS REALIZADOS EN LABORAORIO
CALICATA 01.-
Peso de la bandeja 393 gr.
Peso inicial seco + bandeja 3000 gr.
Peso inicial seco 2607 gr.
Peso lavado seco + bandeja 2620 gr.
Peso lavado seco 2227 gr.
Malla
Abertura
(mm.)
Peso
retenido
(gr.)
Peso retenido
corregido
(gr.)
%
Retenido
parcial
%
Retenido
acumulado
% Que
pasa
2" 50,6 0 0 0 0 100
1½" 38,1 164,71 164,71 6,32 6,32 93,68
1" 25,4 400,96 402,09 15,42 21,74 78,26
3/4" 19,05 244,86 245,15 9,40 31,14 68,86
½" 12,7 175,16 175,16 6,72 37,86 62,14
3/8" 9,525 160,06 160,06 6,14 44,00 56,00
1/4" 6,35 194,46 195,01 7,48 51,48 48,52
Nº 4 4,76 88,06 88,06 3,38 54,86 45,14

Nº 20 0,84 262,66 263,34 10,10 64,96 35,04
Nº 40 0,42 114,66 114,66 4,40 69,36 30,64
Nº 60 0,25 161,16 161,16 6,18 75,54 24,46
Nº 80 0,18 82,56 82,56 3,17 78,71 21,29
Nº 100 0,149 15,03 15,03 0,58 79,29 20,71
Nº 200 0,074 156,62 156,62 6,01 85,29 14,71
BASE 2,93 2,93 382,93 14,69 100,0 0,0
TOTAL 2223,89 2607 100
- La pérdida del material es igual ala diferencia entre el peso lavado y la sumatoria de pesos
retenidos:
gr.11.389.22232227Perdida 
- Luego el porcentaje de pérdida estará dado por:
%139.0100*
2227
11.3
perdidade% 
- Notamos que el error no supera el 1.5% por lo tanto procedemos a compensar:
Malla
Peso Retenido
(gr.)
Incremento
(gr.)
Peso Retenido
corregido (gr.)
1” 400.96 gr. 1.13 gr. 402.09 gr.
¾” 244.86 gr. 0.69 gr. 245.15 gr.
¼” 194.46 gr. 0.55 gr. 195.01 gr.
Nº20 262.66 gr. 0.74 gr. 263.34 gr.
 3.11

 el material perdido por el lavado (pasante de la malla Nº200) el cual es incluido ala
base:
Peso inicial
seco
Peso lavado
seco
2607 - 2227 = 380 gr.
ENSAYO LIMITES DE ATTENBERG
LIMITE LIQUIDO
Ensayo Nº 1 2 3 4
Capsula Nº A - 2 C - 1 A - 3 T - 8
Capsula + suelo húmedo gr. 34,81 42,39 37,43 40,5
Capsula + suelo seco gr. 30,2 36,55 32,4 36,2
Agua gr. 4,61 5,84 5,03 4,3
Peso de la capsula gr. 12,7 10,6 9,85 13,65
Peso del suelo seco gr. 17,5 25,95 22,55 22,55
Contenido de humedad % 26,34 22,50 22,31 19,07
Nº de golpes Nº 7 16 30 33

CONCLUSIONES:
- El limite liquido de nuestra muestra para los 25 golpes es de 21.85%
LIMITE PLASTICO
Ensayo Nº 1 2 3 4
Capsula Nº T - 62 B - 1 T - 26 B - 8
Capsula + suelo húmedo gr. 16,1 18,28 17,95 17,28
Capsula + suelo seco gr. 16,02 17,96 17,88 17,06
Agua gr. 0,08 0,32 0,07 0,22
Peso de la capsula gr. 15,38 15,42 17,32 15,32
Peso del suelo seco gr. 0,64 2,54 0,56 1,74
Limite plástico (w%) % 12,5 12,60 12,5 12,64
Promedio 12,56
CALICATA 02.-
peso inicial de
muestra
2485gr
peso inicial seco peso total de
retenidos
2365gr
tamices abertura
astm mm Peso
retenido
kg
% retenido % retenido
acumulado
% que pasa
3 76,2 0 0 0 100
2 1/2 63,5 0 0 0 100

2 50,6 0 0 0 100
1 1/2 38,1 190 8,03 8,03 91,97
1 25,4 110 4,65 12,68 87,32
1/2 12,7 156 6,59 19,28 80,72
3/8 9,525 104 4,39 23,68 76,32
1/4 6,35 107 4,52 28,20 71,79
n° 4 4,76 116 4,90 33,11 66,89
n° 8 2,38 159 6,72 39,83 60,17
n° 10 2 80 3,38 43,21 56,79
n° 20 0,84 250 10,57 53,78 46,22
n° 40 0,42 450 19,03 72,81 27,19
n° 60 0,25 158 6,68 79,49 20,51
n° 100 0,149 151 6,38 85,88 14,12
n° 200 0,074 154 6,51 92,39 7,61
BASE 180 7,61 100 0
TOTAL 2365 100
LIMITES DE ATTENBERG
LIMITE LIQUIDO
Ensayo Nº 1 2 3 4
Capsula Nº E - 29 E - 20 E- 16 E – 12
Capsula + suelo húmedo gr. 53.29 51.96 47.69 46.99
Capsula + suelo seco gr. 46.75 46.10 42.43 41.82
Agua gr. 6.54 5.86 5.26 5.17
Peso de la capsula gr. 21.47 21.20 21.87 21.56
Peso del suelo seco gr. 25.28 24.1 20.56 20.26
Contenido de humedad % 25.87 24.32 25.58 25.51
Nº de golpes Nº 20 17 29 33

CONCLUSIONES:
- El limite liquido de nuestra muestra para los 25 golpes es de 25.30%
-
LIMITE PLASTICO
Ensayo Nº 1 2 3 4
Capsula Nº E - 13 E - 26 E - 10 E – 21
Capsula + suelo húmedo gr. 24.15 23.35 24.88 23,28
Capsula + suelo seco gr. 23.79 23.07 24.44 22,96
Agua gr. 0.36 0.28 0.44 0,32
Peso de la capsula gr. 21.64 21.41 22.09 21,02
Peso del suelo seco gr. 2.15 1.66 2.35 1,94
Limite plástico (w%) % 16.74 16.86 18.72 16,49
Promedio 16.70

TABLAS PARA CLASIFICAR EL SUELO
CARTA DE PLASTICIDAD
(Tabla 1) SISTEMA DE CLASIFICACION SUCS
DIVISIONES MAYORES SIMBO
LO DE
GRUPO
NOMBRES TIPICOS
Suelos
de grano
grueso
(mas del
50% del
material
es mayor
que
N°200)
Gravas (mas
de la mitad
de la fracción
gruesa es
mayor que el
tamiz N°4)
Gravas limpias
(poco o ningún
fino)
GW Gravas bien gradadas, mezclas
gravosas, pocos o ningún fino
GP Gravas pobremente gradadas,
mezclas grava-arena, pocos o ningún
fino
Gravas con
finos (cantidad
apreciable de
finos)
GM Gravas limosas, mezclas grava-arena-
limo
GC Gravas arcillosas, mezclas gravo-

areno-arcillosas
Arenas (mas
del 50% de
la fracción
gruesa es
menor que el
tamiz N°4)
Arenas limpias
(poco o ningún
fino)
SW Arenas bien gradadas, arenas
SP Arena pobremente gradadas, arenas
Arenas con
finos (cantidad
apreciable de
finos)
SM Arenas limosas, mezclas arena- limo
SC Arenas arcillosas, mezclas arena-arcilla
Suelos
de grano
fino (mas
del 50%
del
material
pasa el
tamiz
N°200)
Limos y arcillas (limite liquido
wL<50)
ML Limos inorgánicos y arenas muy finas,
polvo de roca, arenas finas limosas o
arcillosas, o limos arcillosos con poca
plasticidad
CL Arenas inorgánicas de plasticidad baja
a media, arcillas gravosas, arcillas
arenosas, arcillas limosas, arcillas
magras
OL Limos orgánicos, arcillas limosas
orgánicas de baja plasticidad
Limos y arcillas (limite liquido
wL>50)
MH Limos inorgánicos, suelos limosos o
arenosos finos micáceos o
diatomáceos, suelos elásticos
CH Arcillas inorgánicas de plasticidad
media a alta plasticidad, arcillas grasas
OH Arcillas inorgánicas de plasticidad
media a alta, limos orgánicos
orgánicos Pt Turba y otros suelos altamente
orgánicos

(Tabla 2) PROPIEDADES DE SUELOS CLASIFICADOS POR SUCS
TIPO
DE
SUELO
Permeabilidad en
estado compacto
Resistencia al
corte en estado
compacto
Compresibilidad en
estado compacto y
saturado
Facilidad de
tratamiento
en obra
GW Permeable Excelente Despreciable Excelente
GP Muy permeable Buena Despreciable Buena
GM Semipermeable Buena Despreciable Buena
GC Impermeable Buena a regular Muy baja Buena
SW Permeable Excelente Despreciable Excelente
SP Permeable Buena Muy baja Regular
SM Semi a
impermeable
Buena Baja Regular
SC Impermeable Buena a regular Baja Buena
ML Semi a
impermeable
Regular Madia Regular
CL Impermeable Regular Media Buena a
regular
OL Semi a
impermeable
Deficiente Media Regular
MH Semi a
impermeable
Regular a
deficiente
Elevada Deficiente
CH Impermeable Deficiente Elevada Deficiente
OH Impermeable Deficiente Elevada deficiente
Pt

(Tabla 3) TABLAS PARA CLASIFICAR LOS SUELOS SEGÚN LOS VALORES
DE C.B.R.
CBR % Clasificación
regular
usos Sistema de clasificación
unificado AASHTO
0 – 3 Muy pobre Subrasante OH, CH, MH,
OL
A5, A6, A7
3 – 7 Pobre a regular Subrasante OH, CH, MH,
OL
A4, A5, A6, A7
7 – 20 Regular Sub-base OL, CL, ML, SC,
SP, SM
A2, A4, A6, A7
20 – 50 Bueno Base, sub-
base
GM, GC, SM,
SP, GP
A1b, A2-5, A3,
A2-6
> 50 excelente base GW, GM A1-a, A2-4, A3
C.B.R. CLASIFICACION
0 – 5 Subrasante muy mala
5 – 10 Subrasante mala
10 – 20 Subrasante regular a buena
20 – 30 Sabrasante muy buena
30 – 50 Sub-Base buena
50 – 80 Base buena
80 - 100 Base muy buena

C.B.R. Clasificación cualitativa
del suelo
Usos
2 – 5 Muy mala Subrasante
5 – 8 Mala Subrasante
8 – 20 Regular a buena Subrasante
20 – 30 excelente Subrasante
30 – 60 Buena Sub-Base
60 – 80 Buena Base
80 - 100 excelente Base
(tabla 4) CARACTERISTICAS DE LOS SUELOS SEGÚN SUCS
DIVISIONES
PRINCIPALES
SIMBOL
O
COMPORTAMIE
NTO
MECANICO
CAPACIDAD DE
DRENAJE
DENSIDAD
OPTIMA
P.M.
C.B.R.
in situ
SUELO
S DE
GRAN
O
GRUE
SO
Grava
s
GW Excelente excelente 2.00 – 2.24 60 –
80
GP Bueno a
excelente
excelente 1.76 – 2.08 25 –
60
GM d Bueno a
excelente
Aceptable a mala 2.08 – 2.32 40 –
80
u Bueno Mala a
impermeable
1.92 – 2.24 20 –
40
GC Bueno Mala a
impermeable
1.92 – 2.24 20 –
40

Arena
s
SW Bueno Excelente 1.76 – 2.00 20 –
40
SP Aceptable a
bueno
Excelente 1.63 – 1.92 10 –
25
SM d Aceptable e
bueno
Aceptable a mala 1.92 – 2.16 20 –
40
u Aceptable Mala a
impermeable
1.58 – 2.08 10 –
20
SC Malo a aceptable Mala a
impermeable
1.58 – 2.00 10 –
20
SUELO
S DE
GRAN
O
FINO
Limos
y
arcilla
s
(LL<
50)
ML Malo a aceptable Aceptable a mala 1.60 – 2.00 5 – 15
CL Malo a aceptable Casi impermeable 1.60 – 2.00 5 – 15
OL Malo Mala 1.44 – 1.70 4 – 8
Limos
y
arcilla
s
(LL>
50)
MH Malo Aceptable a mala 1.28 – 1.60 4 - 8
CH Malo a aceptable Casi impermeable 1.44 – 1.76 3 – 5
OH Malo y muy
malo
Casi impermeable 1.28 – 1.68 3 – 5
SUELOS
ORGANICOS
Pt inaceptable Aceptable a mala

CLASIFICACION DEL SUELO ESTUDIADO
CLASIFACACION DE LOS SUELOS
CALICATA 01.-
Datos obtenidos de los ensayos de laboratorio.-
- mas del 50% se retiene en la malla 200 85.29%
- mas del 50% de la fracción gruesa queda en la malla 4 54.86%
- mas del 12% pasa la malla 200 14.69%
- el índice plástico IP = 9.29 > 7
- según la ubicación de los resultados de LL y LP nos da por encima
de la línea A de la carta de plasticidad.
CLASIFICACION
- Según las características de nuestros datos obtenidos en laboratorio se pudo
determinar la clasificación del suelo por el método SUCS.
Suelo = GC (grava arcillosa, mezclas grava-areno-arcillosas)
CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
- Según la clasificación SUCS el suelo es un GC (grava arcillosa, mezcla grava-areno-
arcillosas).
- Se pudo estimar su CBR de acuerdo a la (tabla 4) obteniéndose un CBR ( 20 - 40 )
- Se pudo estimar el según la (tabla 4) la densidad optima o proctor modificado.
siendo 1.92 – 2.24.

- Según la (tabla 4) nuestro suelo GC tiene un buen comportamiento mecánico.
- Según la (tabla 3) para la clasificación según su CBR (20 – 40) nuestro suelo es
bueno por lo que se puede usar para la conformación de base, sub-base.
- Según las (tablas 3) de los cuadros es recomendable usar la cantera para la
extracción de material que será usada para la conformación de subrasante.
Es recomendable hacer los ensayos de P.M. y CBR en laboratorio para tener
valores más reales a los estimados y no cometiendo errores en las
construcciones de gran importancia.

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