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LABORATORIO_1 MECÁNICA SUELOS

Ashily Aguilar Gonzales
Ashily Aguilar Gonzales
Ashily Aguilar GonzalesEstudiante en Universidad Peruana de Ciencias Aplicadas

ENSAYO DE CONTENIDO DE HUMEDAD ENSAYO DE PESO VOLUMÉTRICO DEL SUELO COHESIVO ENSAYO DE GRAVEDAD ESPECÍFICA DE LOS SUELOS

LABORATORIO_1 MECÁNICA SUELOS

1 de 27
1
FACULTAD DE INGENIERIA
CARRERA DE INGENIERIA CIVIL
CICLO 2017-01
MECÁNICA DE SUELOS
SECCIÓN: CV52
LABORATORIO N°1
DOCENTE: SOTO DUEÑAS, Milagros del Pilar
ALUMNOS:
AGUILAR GONZÁLES, Ashily Gabriel U201517071
BOZA ARHUATA, Alvin U201517094
HUARIPATA ESCOBAL, Fernando U201517140
SEDE VILLA, ABRIL 2017
2
INDICE
INTRODUCCIÓN
1. OBJETIVOS GENERALES
2. JUSTIFICACIÓN
3. FUNDAMENTO TEÓRICO
3.1.ENSAYO DE CONTENIDO DE HUMEDAD
3.2.ENSAYO DE PESO VOLUMÉTRICO DEL SUELO COHESIVO
3.3.ENSAYO DE GRAVEDAD ESPECÍFICA DE LOS SUELOS
4. PROCEDIMIENTO Y ANALISIS DE DATOS
4.1.ENSAYO DE CONTENIDO DE HUMEDAD
4.2.ENSAYO DE PESO VOLUMÉTRICO DEL SUELO COHESIVO
4.3.ENSAYO DE GRAVEDAD ESPECÍFICA DE LOS SUELOS
5. DIAGRAMA DE FASES
6. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
7. BIBLIOGRAFÍA
8. ANEXOS
3
INTRODUCCIÓN
El presente informe contiene información acerca de tres ensayos. Por un lado, se
determinará el contenido de humedad de un suelo, el cual es la relación, expresada
como porcentaje, del peso de agua en una masa de suelo, al peso de las partículas
sólidas. Por otro lado, se realizará el ensayo de peso volumétrico de suelos
cohesivos, el cual relaciona el peso de la muestra y su volumen considerando el
principio de Arquímedes para determinar el volumen debido a que la muestra no
posee una forma geométrica definida. Asimismo, el ensayo de gravedad específica
de los sólidos es la relación del peso específico de las partículas sólidas de un
suelo y el peso específico del agua destilada y se utilizar el peso específico de la
muestra. Estas pruebas fueron realizadas en laboratorio y para determinar los
datos requeridos se utilizaron muestras de suelo inalteradas.
4
1. OBJETIVOS GENERALES
 Determinar el contenido de humedad de un suelo.
 Determinar el peso y el volumen de una muestra de suelo inalterada.
 Determinar la gravedad especifica de una muestra de suelo.
2. JUSTIFICACIÓN
El presente informe destaca lo aprendido en el curso de mecánica de suelos y se
demuestra los cálculos para tener en cuenta la importancia que tienen estos
ensayos en la carrera de ingeniería civil. De esta forma podemos decir que el
ensayo de contenido de humedad nos ayuda a entender cómo se debe secar
adecuadamente un suelo para realizar cálculos con datos adecuados, además de
bridarnos el dato importante de contenido de humedad. El ensayo de peso
volumétrico de suelos cohesivos, nos enseña cómo se debe a hacer este ensayo
adecuadamente, además de brindarnos el dato importante del peso volumétrico
que sirve para realizar otros cálculos y ayuda a hacer el diagrama de fases del
suelo. Por último, el ensayo de gravedad específica de los sólidos nos ayuda a
calcular el Gs (gravedad específica de los sólidos), el cual se utiliza en el cálculo
de las relaciones de fase de los suelos, también se usa en ensayos de granulometría
por sedimentación. Además nos ayuda a entender el requerimiento del suelo
dependiendo de dicho dato de gravedad específica.
De esta forma, podemos decir que todos los ensayos son muy importantes al
momento de realizarlos, ya que nos ayudan a comprender mejor el
comportamiento del suelo y a expresar sus propiedades, además de ayudaros en
otros ensayos para sacar otros datos.
3. FUNDAMENTO TEÓRICO
3.1.ENSAYO DE CONTENIDO DE HUMEDAD
Es importante conocer y estudiar el comportamiento de un suelo, ya que en el
campo de la ingeniería civil es fundamental conocer todas las características de
un suelo para poder realizar una construcción. En la actualidad, uno de los
principales problemas que afectan a una construcción es la conducta del suelo, por
ello es importante conocer las propiedades físicas de este, el cual en el presente
informe se detalla y trabaja el ensayo de contenido de humedad según los datos
experimentales de laboratorio, para luego procesarlos y determinar el contenido
de humedad de una muestra de suelo.
El contenido de humedad de una muestra de suelo se determina mediante la
división matemática del peso agua entre la masa de suelo y es expresado en
porcentaje. Existen diversos métodos para calcular el contenido de humedad, el
5
cual están tienen normas establecidas. En nuestro trabajo se desarrollar ASTM D
22161
Las fórmulas necesarias para realizar nuestro el ensayo de contenido de humedad
será:
𝒘 =
𝒘 𝟏 − 𝒘 𝟐
𝒘 𝟐 − 𝒘 𝒕
=
𝒘 𝒘
𝒘 𝒔
∗ 𝟏𝟎𝟎%
Donde:
W: Contenido de humedad [% ]
WW: Peso del agua [𝑐𝑚3]
WS: Peso seco del material [𝑔𝑟]
W1: es el peso de recipiente más el suelo húmedo [𝑔𝑟]
W2: es el peso de recipiente más el suelo secado en homo [𝑔𝑟]
Wt: es el peso de recipiente [𝑔𝑟]
 Otros métodos para calcular el porcentaje de humedad:
 Método del Speedy:
Este método consiste en realizar una reacción química en el que se
utiliza como reactivo al Carburo de Calcio (CaC2) y reacciona en una
cámara de acero hermético produciéndose un volumen de gas
acetileno (C2H2). La cámara posee un manómetro que indica el
porcentaje de humedad de la muestra de suelo2
 Método de aspersor de neutrones:
Este método reside en utilizar un aparato que mide la cantidad de agua
presente en el suelo, esto radica en calcular la cantidad de neutrones.
La máquina tiene una función de calcular el número de colisiones
entre neutrones y moléculas de hidrogeno.3
1
Cfr: UNIVERSIDAD CATÓLICA DE VALPARAISO: 2015
2
UNIVERSIDAD TORIBIO RODRIGUEZ DE MENDOZA 02: 2014
3
UNIVERSIDAD TORIBIO RODRIGUEZ DE MENDOZA 03: 2014
Fuente Univ: Toribio Rodriguez de Mendoza
6
3.2.ENSAYO DE PESO VOLUMÉTRICO DEL SUELO COHESIVO
Principio de Arquímedes.- el principio de Arquímedes es un método muy
utilizado en casos donde el volumen se desconoce. Así pues, el principio de
Arquímedes afirma que todo cuerpo sumergido en un fluido experimenta un
empuje vertical y hacia arriba igual al peso de fluido desalojado4
En la figura
se muestra nuestra de muestra de suelo parafinado sumergida en agua. (el color
verde que rodea a la muestra representa parafina)
Donde:
Wsum: Peso sumergido de la muestra
EA: Empuje
Wm + Wp : Peso de la muestra más el peso de
la parafina
Además:
 pmOHA
sumpmA
VVE
WWWE


2

3
/12
cmgrOH 
3.3.ENSAYO DE GRAVEDAD ESPECÍFICA DE LOS SUELOS5
 PESO ESPECIFICO DE LOS SOLIDOS
Peso específico de solidos es la relación entre la fase sólida y el volumen
de la base sólida. Expresada como:
4
Cfr: Fiscalab 02:2015
5
Cfr: Calderón 05: 2015
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LABORATORIO_1 MECÁNICA SUELOS

  • 1. 1 FACULTAD DE INGENIERIA CARRERA DE INGENIERIA CIVIL CICLO 2017-01 MECÁNICA DE SUELOS SECCIÓN: CV52 LABORATORIO N°1 DOCENTE: SOTO DUEÑAS, Milagros del Pilar ALUMNOS: AGUILAR GONZÁLES, Ashily Gabriel U201517071 BOZA ARHUATA, Alvin U201517094 HUARIPATA ESCOBAL, Fernando U201517140 SEDE VILLA, ABRIL 2017
  • 2. 2 INDICE INTRODUCCIÓN 1. OBJETIVOS GENERALES 2. JUSTIFICACIÓN 3. FUNDAMENTO TEÓRICO 3.1.ENSAYO DE CONTENIDO DE HUMEDAD 3.2.ENSAYO DE PESO VOLUMÉTRICO DEL SUELO COHESIVO 3.3.ENSAYO DE GRAVEDAD ESPECÍFICA DE LOS SUELOS 4. PROCEDIMIENTO Y ANALISIS DE DATOS 4.1.ENSAYO DE CONTENIDO DE HUMEDAD 4.2.ENSAYO DE PESO VOLUMÉTRICO DEL SUELO COHESIVO 4.3.ENSAYO DE GRAVEDAD ESPECÍFICA DE LOS SUELOS 5. DIAGRAMA DE FASES 6. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES 7. BIBLIOGRAFÍA 8. ANEXOS
  • 3. 3 INTRODUCCIÓN El presente informe contiene información acerca de tres ensayos. Por un lado, se determinará el contenido de humedad de un suelo, el cual es la relación, expresada como porcentaje, del peso de agua en una masa de suelo, al peso de las partículas sólidas. Por otro lado, se realizará el ensayo de peso volumétrico de suelos cohesivos, el cual relaciona el peso de la muestra y su volumen considerando el principio de Arquímedes para determinar el volumen debido a que la muestra no posee una forma geométrica definida. Asimismo, el ensayo de gravedad específica de los sólidos es la relación del peso específico de las partículas sólidas de un suelo y el peso específico del agua destilada y se utilizar el peso específico de la muestra. Estas pruebas fueron realizadas en laboratorio y para determinar los datos requeridos se utilizaron muestras de suelo inalteradas.
  • 4. 4 1. OBJETIVOS GENERALES  Determinar el contenido de humedad de un suelo.  Determinar el peso y el volumen de una muestra de suelo inalterada.  Determinar la gravedad especifica de una muestra de suelo. 2. JUSTIFICACIÓN El presente informe destaca lo aprendido en el curso de mecánica de suelos y se demuestra los cálculos para tener en cuenta la importancia que tienen estos ensayos en la carrera de ingeniería civil. De esta forma podemos decir que el ensayo de contenido de humedad nos ayuda a entender cómo se debe secar adecuadamente un suelo para realizar cálculos con datos adecuados, además de bridarnos el dato importante de contenido de humedad. El ensayo de peso volumétrico de suelos cohesivos, nos enseña cómo se debe a hacer este ensayo adecuadamente, además de brindarnos el dato importante del peso volumétrico que sirve para realizar otros cálculos y ayuda a hacer el diagrama de fases del suelo. Por último, el ensayo de gravedad específica de los sólidos nos ayuda a calcular el Gs (gravedad específica de los sólidos), el cual se utiliza en el cálculo de las relaciones de fase de los suelos, también se usa en ensayos de granulometría por sedimentación. Además nos ayuda a entender el requerimiento del suelo dependiendo de dicho dato de gravedad específica. De esta forma, podemos decir que todos los ensayos son muy importantes al momento de realizarlos, ya que nos ayudan a comprender mejor el comportamiento del suelo y a expresar sus propiedades, además de ayudaros en otros ensayos para sacar otros datos. 3. FUNDAMENTO TEÓRICO 3.1.ENSAYO DE CONTENIDO DE HUMEDAD Es importante conocer y estudiar el comportamiento de un suelo, ya que en el campo de la ingeniería civil es fundamental conocer todas las características de un suelo para poder realizar una construcción. En la actualidad, uno de los principales problemas que afectan a una construcción es la conducta del suelo, por ello es importante conocer las propiedades físicas de este, el cual en el presente informe se detalla y trabaja el ensayo de contenido de humedad según los datos experimentales de laboratorio, para luego procesarlos y determinar el contenido de humedad de una muestra de suelo. El contenido de humedad de una muestra de suelo se determina mediante la división matemática del peso agua entre la masa de suelo y es expresado en porcentaje. Existen diversos métodos para calcular el contenido de humedad, el
  • 5. 5 cual están tienen normas establecidas. En nuestro trabajo se desarrollar ASTM D 22161 Las fórmulas necesarias para realizar nuestro el ensayo de contenido de humedad será: 𝒘 = 𝒘 𝟏 − 𝒘 𝟐 𝒘 𝟐 − 𝒘 𝒕 = 𝒘 𝒘 𝒘 𝒔 ∗ 𝟏𝟎𝟎% Donde: W: Contenido de humedad [% ] WW: Peso del agua [𝑐𝑚3] WS: Peso seco del material [𝑔𝑟] W1: es el peso de recipiente más el suelo húmedo [𝑔𝑟] W2: es el peso de recipiente más el suelo secado en homo [𝑔𝑟] Wt: es el peso de recipiente [𝑔𝑟]  Otros métodos para calcular el porcentaje de humedad:  Método del Speedy: Este método consiste en realizar una reacción química en el que se utiliza como reactivo al Carburo de Calcio (CaC2) y reacciona en una cámara de acero hermético produciéndose un volumen de gas acetileno (C2H2). La cámara posee un manómetro que indica el porcentaje de humedad de la muestra de suelo2  Método de aspersor de neutrones: Este método reside en utilizar un aparato que mide la cantidad de agua presente en el suelo, esto radica en calcular la cantidad de neutrones. La máquina tiene una función de calcular el número de colisiones entre neutrones y moléculas de hidrogeno.3 1 Cfr: UNIVERSIDAD CATÓLICA DE VALPARAISO: 2015 2 UNIVERSIDAD TORIBIO RODRIGUEZ DE MENDOZA 02: 2014 3 UNIVERSIDAD TORIBIO RODRIGUEZ DE MENDOZA 03: 2014 Fuente Univ: Toribio Rodriguez de Mendoza
  • 6. 6 3.2.ENSAYO DE PESO VOLUMÉTRICO DEL SUELO COHESIVO Principio de Arquímedes.- el principio de Arquímedes es un método muy utilizado en casos donde el volumen se desconoce. Así pues, el principio de Arquímedes afirma que todo cuerpo sumergido en un fluido experimenta un empuje vertical y hacia arriba igual al peso de fluido desalojado4 En la figura se muestra nuestra de muestra de suelo parafinado sumergida en agua. (el color verde que rodea a la muestra representa parafina) Donde: Wsum: Peso sumergido de la muestra EA: Empuje Wm + Wp : Peso de la muestra más el peso de la parafina Además:  pmOHA sumpmA VVE WWWE   2  3 /12 cmgrOH  3.3.ENSAYO DE GRAVEDAD ESPECÍFICA DE LOS SUELOS5  PESO ESPECIFICO DE LOS SOLIDOS Peso específico de solidos es la relación entre la fase sólida y el volumen de la base sólida. Expresada como: 4 Cfr: Fiscalab 02:2015 5 Cfr: Calderón 05: 2015
  • 7. 7  GRAVEDAD ESPECIFICA DE LOS SOLIDOS La gravedad específica se define como la relación entre el peso específico de los sólidos y el peso específico del agua destilada. Se expresa: Donde: Gs: gravedad especifica de los sólidos [𝑔𝑟/𝑐𝑚3] Ws: peso de los sólidos [𝑔𝑟] Vs: volumen de los sólidos [𝑐𝑚3] ɣs: peso específico de los sólidos [𝑔𝑟/𝑐𝑚3] ɣw: peso específico del agua [𝑔𝑟/𝑐𝑚3] El ensayo se puede realizar con muestra húmeda, en este caso se halla el promedio seco al final del ensayo. CAPACIDAD DEL PICNÓMETRO CANTIDAD REQUERIDA APROXIMADA 100 cm3 25-35 gr 250 cm3 55-65 gr 500 cm3 120-130 gr El valor de la densidad de solidos interviene en la mayor parte de los cálculos de mecánica de suelos y, ocasionalmente, sirve también para fines de clasificación. El valor de la densidad de los suelos varía comúnmente entre los valores de 2.20 a 3.0.
  • 8. 8 4. PROCEDIMIENTO Y ANALISIS DE DATOS 4.1.ENSAYO DE CONTENIDO DE HUMEDAD  OBJETIVO Se busca conocer el contenido de humedad de una muestra de suelo, el método a trabajar debe estar bajo la norma estándar ASTM D 2216.  NORMA -ASTM D 2216  INSTRUMENTOS Recipiente para el manejo de muestras.- fue un instrumento muy importante en todos los ensayos, se utilizó para pesar las muestras. Su sensibilidad es de 0,1 gr. Balanza eléctrica.- se utiliza para el método B, por el cual hicimos en nuestro ensayo. Por el método A no se utiliza este instrumento. Los métodos que se pueden utilizar se explicarán más adelante. Horno eléctrico para el secado.- Esta probeta no fue utilizada en nuestro ensayo, esta solo se utiliza por el método A.
  • 9. 9  PROCEDIMIENTO Paso 1: Se procede a colocar cada recipiente (A13, A14, A15) en la balanza eléctrica para tomar el peso. Paso 2: Se procede a colocar la muestra en cada recipiente (A13, A14, A15). Paso 3: Luego se realiza el cálculo del peso total que contiene el peso de la muestra y el peso del recipiente, esto se realiza mediante la balanza electrónica. Paso 4: Ahora se realizará el proceso de secado de cada recipiente (A13, A14, 15), para esto se tendrá que colocar en el horno. Paso 5: Finalmente el proceso de secado por 24hrs, se procede a pesar el recipiente con los materiales de suelo seco para realizar la parte final del ensayo.
  • 10. 10  CALCULOS Y ANALISIS DEL ENSAYO DATOS OBTENIDOS: Los datos obtenidos para el primer ensayo están fijados en el formato 1, el cual está en el anexo. Luego con los datos obtenidos se procede a calcular el porcentaje de humedad presente en nuestra muestra de suelo, para ello se realizó con 3 muestras parciales. Finalmente para obtener el resultado final, se procede a sacar el promedio aritmético y se interpretará. FORMATO N°1  MUESTRA A13 𝑤°1 = 𝑤 𝑤 𝑤𝑠 × 100% 𝑤°1 = 5.2 41.2 × 100% 𝑤°1 = 12.62% NÚMERO DE RECIPIENTE A13 A14 A15 PESO DE RECIPIENTE (gr) 13,6 13,5 13,6 PESO DE RECIPIENTE + SUELO HÚMEDO (gr) 60,0 57,4 59,0 PESO DE RECIPIENTE + SUELO SECO (gr) 54,8 50,2 53,9 PESO DEL AGUA (gr) 5,2 7,2 5,1 PESO DEL SUELO SECO (gr) 41,2 36,7 40,3
  • 11. 11  MUESTRA A14 𝑤°2 = 𝑤 𝑤 𝑤𝑠 × 100% 𝑤°2 = 7,2 36,7 × 100% 𝑤°2 = 19,62%  MUESTRA A15 𝑤°3 = 𝑤 𝑤 𝑤𝑠 × 100% 𝑤°3 = 5,1 40,3 × 100% 𝑤°3 = 12,66%
  • 12. 12 Finalmente se procede a calcular el promedio aritmético del porcentaje de humedad obtenidos: 𝑤° 𝑡 = 𝑤°1 + 𝑤°2 + 𝑤°3 3 % 𝑤° 𝑡 = 12,62 + 19,62 + 12,66 3 % 𝑤° 𝑡 = 14,97% Por lo tanto, el porcentaje de humedad presente en la muestra de suelo será 14,97%, esto significa que el 14,97% de la muestra contiene agua. 4.2.ENSAYO DE PESO VOLUMÉTRICO DEL SUELO COHESIVO  OBJETIVO Determinar el peso y el volumen de una muestra de suelo inalterada mediante el ensayo correspondiente.  NORMA -NTP 339.139  INSTRUMENTOS Balanza hidrostática.- este fue un instrumento muy importante en todos los ensayos, se utilizó para pesar las muestras. Su sensibilidad es de 0,1 gr. Canastilla de acero galvanizado.- se utiliza para el método B, por el cual hicimos en nuestro ensayo. Por el método A no se utiliza este instrumento. Los métodos que se pueden utilizar se explicarán más adelante.
  • 13. 13 Probeta graduada de 100 ml.- Esta probeta no fue utilizada en nuestro ensayo, esta solo se utiliza por el método A. Espátula.- se utilizó para rellenar espacios con parafina. Parafina sólida.- posteriormente derretida Olla pequeña.- para poner la parafina líquida  PROCEDIMIENTO Paso 1: Se nos dio una muestra de suelo ya tallada, la cual se encontraba sin grietas y compacta. Según las normas del ensayo esta muestra debe ser tratada lo menos posible con las manos para evitar posibles cambios en la muestra y no alterar sus condiciones.
  • 14. 14 Paso 2: Una vez que se obtuvo la muestra de suelo, se procedió a pesar la muestra tal como estaba en la balanza, se apuntaron los datos iniciales. Por otro lado, se calentó la parafina sólida para pasarla al estado líquido. Paso 4: Se nos entregó la parafina en estado líquido, la cual se utilizó para cubrir la muestra tallada de la siguiente manera: primero, se cubrió la mitad de la muestra en la parafina derretida y luego la otra mitad. Después de enfriada cada capa se observó que quedaron algunos espacios que no habían sido cubiertos con parafina liquida, por lo que con una espátula se unto un poco de parafina a las partes faltantes. La forma que se untó parafina era como untar mantequilla en un pan. Paso 3: Por otro lado, se calentó la parafina sólida para pasarla al estado líquido.
  • 15. 15 Peso final: Podría haber sido por dos métodos. En este caso mencionaremos como debió haber sido el método A y cómo fue que hicimos el método B, puesto que este último fue lo que se utilizó en el laboratorio. a) Método A - Llenar con agua la mitad de la probeta graduada de 1000ml - Insertar la muestra parafinada dentro de la probeta - Registrar el volumen final para calcular el volumen de desplazamiento b) Método B - Se llenó un balde con agua con la canastilla de acero galvanizado dentro. El agua debía cubrir la canastilla - No debía haber movimientos bruscos de la canastilla para no haiga errores en los cálculos, una vez estabilizada la canastilla se puso la balanza en cero para descontar el peso de la canastilla - Acto seguido, se introducía la muestra de suelo parafinado dentro de la canastilla y se registraba el peso que daba la lectura de la balanza - Se comenzaron a sacar los datos por el Principio de Arquímedes y ecuaciones para determinar el peso volumétrico.  CALCULOS Y ANALISIS DEL ENSAYO Los datos fueron apuntados en el formato 2, la cual está en anexos y fueron utilizados para hacer los cálculos correspondientes para hallar el peso volumétrico. Paso 5: Por último, se pesó la muestra parafinada al aire en la balanza y se anotó los datos.
  • 16. 16 Se utilizó el Principio de Arquímedes, algunas ecuaciones y algunos datos adicionales 3 3 /87,0 /12 cmgr cmgr parafina OH     Del Principio de Arquímedes: Por otro lado: grE E WWWE A A sumpmA 5,117 4,1050,59,217    3 3 75,5 0,5 /87,0 cmV V gr cmgr V W p p p p parafina    Además:     3 33 75,111 75,5/15,117 2 cmV cmVcmgrgr VVE m m pmOHA     Por último: 3 3 /95,1.. 75,111 9,217 .. .. cmgrVP cm gr VP V W VP m m    4.3.ENSAYO DE GRAVEDAD ESPECÍFICA DE LOS SOLIDOS  OBJETIVO Determinar la gravedad especifica de una muestra de suelo.  NORMA: -AASHTO T-100 -MTC E 113-2000
  • 17. 17  INSTRUMENTOS Frasco Volumétrico (picnómetro) de 100-500 cm3 de capacidad Bomba de vacío, con tuberías y uniones, o en su defecto un mechero o un dispositivo para hervir el contenido del picnómetro Horno o estufa capaz de mantener temperaturas uniformes y constantes hasta 110 ± 5°C (230 ± 9°F) Balanza digital (sensibilidad:0,1gr). Termómetro graduado Guantes de asbesto Tamices de 2.36mm (N°8) y 4.75mm (N°4)
  • 18. 18  PROCEDIMIENTO Para suelos con humedad natural. El procedimiento para determinar el peso específico de los suelos es el siguiente: Paso 1: Se procede a tomar la muestra representativa de suelo que previamente fue colocada en la cápsula de evaporación por 24 horas. De esta manera, se obtuvo el peso de los sólidos. Paso 2: Seguidamente con ayuda de una cuchara se retira una porción de la muestra y se coloca en un recipiente, considerando más de la mitad. Paso 3: Una vez que se tenga la muestra seca en el recipiente, se procede a determinar el peso de suelo seco. Paso 4: Para determinar el volumen de los sólidos, se debe quitar a la muestra todo el aire contenido. Para ello, se procede a utilizar un picnómetro o fiola totalmente seca y con ayuda de un embudo traspasar la muestra de suelo seco.
  • 19. 19 Paso 6: Para remover el aire atrapado en el picnómetro, no se utilizó la bomba de vacíos pero sí se rotó levemente la muestra hasta retirar todo el aire posible. También se utilizó papel absorbente para retirar los residuos de la parte superior. Paso 7: Seguidamente se lleva el picnómetro a la balanza y se toma dato de su peso. Se consideró una temperatura ambiente de 20°C debido a que el termómetro estaba en mal estado. Por último, se trasladó el picnómetro a una capsula de evaporación para tomar datos de la muestra seca una vez salga de la estufa. Paso 5: Luego que la muestra de suelo seco fuera colocada en el picnómetro, se procede a llenar con agua destilada el recipiente hasta una línea tope. De esta manera, se determina el peso de la fiola más el peso del agua que se llenó.
  • 20. 20 El rango adecuado de valores de gravedad específica para varios tipos de suelos es: FORMATO N°3  CALCULOS Y ANALISIS DEL ENSAYO Inicialmente se consideró una temperatura de 20°C por lo tanto, según la TABLA N°3 el 𝛾 𝑤 (el peso específico del agua) será 0,99821. CALCULO DE LA GRAVEDAD ESPECÍFICA DE LOS SOLIDOS 𝐺𝑠 = 𝑊0 × 𝑘 𝑊0 + 𝑊2 − 𝑊1 𝐺𝑠 = 127,8 × 𝑘 127,8 + 669,9 − 748,5 𝐺𝑠 = 127,8 × 0,99821 127,8 + 669,9 − 748,5 𝐺𝑠 = 2,60 % pasante del tamiz N°4: 1 N°de la fiola C 2 PESO DE LA FIOLA (gr) 170,6 3 PESO MUESTRA DE SUELO SECO 127,8 4 PESO MUESTRA DE SUELO SECO + PESO DE LA FIOLA (gr) 238,4 5 PESO M. SUELO SECO + PESO FIOLA + PESO AGUA 748,5 6 PESO FIOLA + PESO DE AGUA(gr) 669,9 7 PESO ESPECÍFICO RELATIVO DE SÓLIDOS TIPO DE SUELO Gs Arena de cuarzo 2.64 - 2.66 Limo 2.67 - 2.73 Arcilla 2.70 - 2.90 Yeso 2.60 - 2.75 Loess 2.65 - 2.73 Suelo organico Valores menores a 2 Donde: W1 : peso del picnómetro + agua + sólidos W2 : peso del picnómetro + agua W0 : peso del suelo seco K : factor de corrección
  • 21. 21 5. DIAGRAMA DE FASES Con los datos obtenidos de los ensayos realizados se puede completar el siguiente cuadro: 𝑤° 𝑡 = 14,97% 𝛾 = 1,95 𝐺𝑠 = 2,60 Considerando a 𝛾 𝑤 =1gr/cm3  𝑤° 𝑡 = 14,97 = 𝑊 𝑤 𝑊𝑠 × 100 0,1497 1 = 𝑊𝑤 𝑊𝑠  𝛾 = 1,95 = 𝑊𝑡 𝑉𝑡 1,95 = 1,1497 𝑉𝑡 𝑉𝑡 = 0,5896  𝐺𝑠 = 2,60 = 𝛾𝑠 𝛾 𝑤 2,60 = 𝛾𝑠 1 2,60 = 1 𝑉𝑠 = 𝑊𝑠 𝑉𝑠 𝑉𝑠 = 0,3846  𝑉𝑎𝑖 = 𝑉𝑣 − 𝑉𝑤 𝑉𝑎𝑖 = 0,205 − 0,1497 𝑉𝑎𝑖 = 0,0553  𝑉𝑣 = 𝑉𝑡 − 𝑉𝑠 𝑉𝑣 = 0,5896 − 0,3846 𝑉𝑣 = 0,2029 𝑉𝑣 = 0,205 Vt 0,5896 cm3 Vv 0,205 cm3 Vai 0,0553 cm3 ai Wt 1,1497 gr Vw 0,1497 cm3 W Ww 0,1497 gr Vs 0,3846 cm3 S Ws 1 gr
  • 22. 22 6. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES 6.1.CONCLUSIONES  Se estableció que el contenido de humedad de nuestra muestra de suelo es de 14,97%  Se determinó el peso volumétrico, el cual fue de 1,95gr/cm3  Se determinó el peso específico de los sólidos (Gs) igual a 2,60  Se puede concluir que se trata de un suelo con materia orgánica debido a que el Gs< 2,65 6.2.RECOMENDACIONES  Se recomienda calibrar la balanza digital para evitar alteraciones de peso de la muestra.  Se recomienda realizar la prueba de ensayo de humedad de manera rápida, ya que la temperatura ambiente puede influir en la perdida de humedad de la muestra de suelo  Se recomienda tener mucho cuidado con la muestra y tratar de evitar el contacto o manipulación para evitar cambios superficiales.  Se recomienda que en el ensayo de peso volumétrico se verifique al momento de cubrir la muestra con parafina que no exista alguna abertura sin cubrir para evitar errores en los cálculos.  Se recomienda tener el picnómetro totalmente seco antes de iniciar el ensayo para evitar que la muestra de suelo se pegue al borde del picnómetro  Se debe evitar llenar el picnómetro bruscamente con el agua destilada para tener una muestra sin burbujas de aire.
  • 23. 23 7. BIBLIOGRAFÍA  ROSA TOCAS MENA. (2016). MECÁNICA DE SUELOS. Lima.  https://www.academia.edu/7187730/ENSAYO_CONTENIDO_DE_HU MEDAD. Roby Sarango. (2014). ENSAYO CONTENIDO DE HUMEDAD. (Consulta 7 de Abril del 2017)  http://icc.ucv.cl/geotecnia/03_docencia/02_laboratorio/manual_laborator io/humedad.pdf (Consulta 7 de Abril del 2017)  CALDERON ALAYO, Jhordy Eduardo. (2015). MECANICA DE SUELOS. Trujillo.  http://www.monografias.com/trabajos32/pascal-arquimedes- bernoulli/pascal-arquimedes-bernoulli.shtml (Consulta 7 de abril 2017)  https://es.slideshare.net/cristhianyersonmontalvancoronel/medida-de- contenido-de-humedad-43067021 (Consulta 7 de abril 2017)
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