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Escuela Profesional de Ingeniería Civil

INDICE INTRODUCCION ............................................................................................................................. 2 OBJETIVO ....................................................................................................................................... 3 MARCO TEORICO ........................................................................................................................... 3 CONTENIDO DE HUMEDAD ....................................................................................................... 3 SUELO ........................................................................................................................................ 4 MATERIALES .................................................................................................................................. 4 HORNO DE SECADO ................................................................................................................... 4 BALANZA ................................................................................................................................... 5 CHAROLA O BANDEJAS DE ALUNINO ........................................................................................ 5 ESPATULA .................................................................................................................................. 5 GUANTES DE SEGURIDAD.......................................................................................................... 6 DETERMINADOR DE HUMEDAD SPEEDY LARGE ....................................................................... 6 METODOS ...................................................................................................................................... 6 METODO ESTANDAR ................................................................................................................. 6 MÉTODO RÁPIDO ...................................................................................................................... 7 PROCEDIMIENTOS DEL METODO SPEDY ................................................................................... 8 FORMATO ...................................................................................................................................... 9 METODO ESTANDAR ................................................................................................................. 9 METODO RAPIDO .................................................................................................................... 12 METODO VELOZ ...................................................................................................................... 12 CUADRO DE RESULTADOS ........................................................................................................... 13 CONCLUSIONES ........................................................................................................................... 14 REFERENCIA BIBLIOGRAFICA ....................................................................................................... 15

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INTRODUCCION La Mecánica de Suelos es una ciencia empírica, basada en la experimentación, la cual nos facilita ensayos y procedimientos para poder determinar las diferentes propiedades físicas y mecánicas de un suelo. L a importancia del contenido de agua que representa un suelo representa junto con la cantidad de aire una de las características más importantes para explicar cómo el comportamiento de este (especialmente aquellos de textura más fina) como por ejemplo cambio de volumen, cohesión, estabilidad mecánica. El presente informe tiene como finalidad determinar el contenido de humedad de las muestras de los estratos obtenidos en campo, en general todo el proceso y los datos registrados en la práctica se encuentran plasmado en las tablas que se presentan líneas abajo, dichos datos son procesados aplicando las fórmulas correspondientes aprendidas en clase. El proceso de la obtención del contenido de humedad de una muestra se hace en laboratorios, el equipo de trabajo consiste en un horno donde la temperatura pueda ser controlable. Una vez tomada la muestra del sólido en estado natural se introduce al horno. Ahí se calienta el espécimen a una temperatura de más de 100 grados Celsius, para producir la evaporación del agua y su escape a través de ventanillas. Se debe ser cuidadoso de no sobrepasar el límite, para no correr el riesgo de que el suelo quede cremado con la alteración del cociente de la determinación del contenido de humedad. Realizar estos tipos de ensayos nos permite conocer y verificar la calidad de suelo, conocer los diferentes estratos del suelo de cada zona, región, ciudad.

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OBJETIVO Determinar la cantidad de agua (libre) que posee una muestra de suelo con respecto al peso seco de la muestra, por 3 métodos: 1.MÉTODO ESTÁNDAR: Utiliza un Horno requerido en el laboratorio de suelo que la temperatura es de 100 a 110 Grados Centígrados de temperatura 2.MÉTODO RÁPIDO: Utilizando una estufa eléctrica y/o horno de alta temperatura de secado inmediato, cristal de reloj, bandejas y espátula. 3.METODO SPEEDY: este método está basado en un proceso químico en el que se utiliza como reactivo el carburo de calcio que se utiliza dentro de un dispositivo con un manómetro situado al extremo. Objetivos Específicos: •

Conoceremos la utilidad adecuada de los materiales y equipos utilizados.

•

Utilizar los equipos adecuadamente

MARCO TEORICO CONTENIDO DE HUMEDAD EI contenido de humedad de un suelo es la relación del cociente del peso de las partículas sólidas y en el uso del agua que guarda, esto se expresa en términos de porcentaje. En Japan se han registrado contenidos de humedad de más de mil por ciento, esto indica grandes problemas de suelo debido a que el peso del agua supera quince veces el peso del material salida. EI suelo, material bastante abundante y de uso práctico en el desarrollo de un proyecto de construcción, muchas veces no reúne las propiedades o características para su uso. Por esto, se recurre a realizar sobre el análisis y pruebas, para lograr con certeza la estabilidad en el tiempo. Lo primero que hay que consignar en la obtención de una muestra es que esta sea representativa del terreno. Un muestreo adecuado y representativo es de primordial importancia, pues tiene el mismo valor que el de los ensayos en sí. A menos que la muestra obtenida sea verdaderamente representativa de los materiales que se pretende usar, cualquier análisis de la muestra solo será aplicable a la propia muestra y no al material del cual precede, de ahí la necesidad de que el muestreo sea efectuado por personal conocedor de su trabajo. La muestra deberá ser identificada fácilmente en laboratorio, por este motivo deberá indicar: nombre del proyecto, ubicación, N° de pozo, horizonte,

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profundidad, N° de muestra, fecha de obtención, ítem a que pertenece, nombre de la persona que la tome y si está contenida en uno o más envases. El contenido de humedad de los suelos es la propiedad física del suelo es de gran utilidad en la construcción civil y se obtiene de una manera sencilla, pues el comportamiento y la resistencia de los suelos en la construcción están rígidos por la cantidad de agua que contienen. El contenido de humedad de una masa de suelo está formado por la suma de sus aguas libre, capilare hidroscopia. SUELO Es un medio constituido por partículas tanto minerales como orgánicas de muy diversos tamaños de las piedras fácilmente apreciables a simple viste vista hasta las partículas de arcillas menores de 0.002 mm. Algunas de estas partículas pueden encontrarse separadas, mientras que otras están unidas entre sí formando agrupaciones mayores, o más o menos duraderas, denominados agregados. Se denomina suelo a la parte superficial de la corteza terrestre biológicamente activa que proviene de la desintegración o alteración física y química de las rocas y de los residuos de las actividades de seres vivos que se asientan sobre ella. Son muchos los procesos que pueden contribuir a crear un suelo particular, algunos de estos son: la deposición eólica, sedimentación en cursos de agua, meteorización, y deposición de material orgánico.

MATERIALES HORNO DE SECADO es un equipo que se utiliza para secar y esterilizar recipientes de vidrio, los cuales provienes de un lavado de laboratorio. Es decir que esta cámara con cavidad, la cual tendrá una mayor temperatura la del ambiente, quitara toda la humedad del recipiente de metal o de vidrio. La estufa u horno de secado está fabricado en su interior y exterior con material de acero inoxidable, por lo cual tiene gran durabilidad, y gracias a un microprocesador tiene uniformidad en la temperatura. Nuestras muestras debes ser removida al pasar las 24 horas después de haberlas colocado allí.

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BALANZA Lo utilizamos para medir la más a de n cuerpo o sustancia o también lamado el peso de los mismos, dado que entre masa y peso existe una relación bien finida. En el laboratorio de utiliza la balanza para efectuar actividades de control de calidad y para determinar densidades o pesos específicos.

CHAROLA O BANDEJAS DE ALUNINO Las bandejas de aluminio sirven para la determinación de humedad en el horno de secado y también lo utilizamos para poner nuestras muestras. Y son resistentes a la erosión. Son recipientes utilizados para retirar la humedad de los distintos materiales colocados en ellos o para facilitar su enfriamiento en absorción de humedad

ESPATULA Es una lámina plana angosta que se encuentra adherida a un mango echo de madera, plástico o metal que se utilizó principalmente para tomar pequeñas cantidades de los estratos.

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GUANTES DE SEGURIDAD Es un equipo de protección individual que protege a las manos de cualquier sustancia química, y para la prevención de accidentes.

DETERMINADOR DE HUMEDAD SPEEDY LARGE Es para determinar de manera rápida y precisa el contenido de humedad en mezclas y pastas de suelos, arena, arcilla u otros materiales granulares. El principio de funcionamiento está basado en la reacción entre el agua y el carburo cálcico, que produce una cantidad de gas directamente proporcional a la cantidad de gua presente en la muestra.

METODOS Los datos utilizados para la explicación de estos métodos son datos referenciales sacados del Internet, para la clara explicación de los métodos siguientes.

METODO ESTANDAR Datos Generales: Calicata

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: C-01

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Ensayo

: Primero

Muestras

: (30cm-158cm)

Realización de la practica en el laboratorio: En la presente práctica realizamos con el método estándar donde la muestra extraída de la calicata, nos permita darle estudio de la cantidad de humedad que existe por estratos.



 

    

Primeramente, los estratos son llevados al laboratorio en donde determina el peso que trabajaremos, lo cual se realizara con sumo cuidado al momento del traslado las muestras estarán herméticamente sellado para que la humedad no pueda ser evaporada para que no pierda la humedad. Seguidamente se anota el N° del tarro o recipiente y se pesa. Registrándola como peso del recipiente. Se pone la muestra húmeda en el recipiente y se pesa, registrándola como peso del recipiente más suelo húmedo, obteniéndose como W1. La cual se hizo el mismo procedimiento para los cinco estratos y tres muestras de cada uno. Se coloca el conjunto de tarros ya pesados con suelos húmedos dentro del horno a una temperatura constante de 100-110°.C, durante 24 horas. Cumpliendo el tiempo de secado en el horno, se extrae la muestra con ayuda de los guantes. Posteriormente se dejó enfriar el recipiente más el suelo. Se procede a pesar el suelo seco más el recipiente, obteniéndose como W2. Y se realizan los cálculos para determinar el contenido de agua por el método estándar.

MÉTODO RÁPIDO      

Escogimos dos muestras de suelos de estratos diferentes. Ya escogido las muestras a evaluar, procedimos a pesar la muestra esto con charolas. Primero pesamos las charolas en la balanza de aproximación Luego pusimos la charola encima de la balanza y pesamos una cierta cantidad de muestra de suelos. Ya con los datos obtenidos del peso de la muestra, procedimos a cocinar las muestras en una cocina a gas. Removimos constantemente para el secado de la muestra, hasta llegar a

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 



un secado uniforme Cuando la muestra ya se veía seca, lo comprobamos con el cristal (vidrio) de que esté completamente seca, esto poniendo el cristal encima de la muestra y ver si el cristal se humedecía. Ya cuando no había humedad en el cristal, indicaba que la muestra estaba seca, entonces retiramos la charola con la muestra para que enfrié por unos minutos hasta que, este a una temperatura adecuada para poder pesarla Una vez enfriado la charola con la muestra procedimos a pesarla en la balanza de aproximación finalmente obtuvimos todos los datos necesarios para calcular en gabinete la humedad

PROCEDIMIENTOS DEL METODO SPEDY         

Este método es muy práctico y rápido que se realiza de la siguiente manera: Se pesa la muestra húmeda en una cantidad entre 10 y 20 gr de suelo. Extraer las billas del rombo para colocar la muestra dentro. Luego se deposita la muestra dentro del envase y se coloca el carburo en una cantidad determinada en la tapa del envase. Se vuelve a colocar las dos billas inclinando el envase para no lastimar el reloj que mide el contenido de humedad. Posteriormente se tapa bien el envase. Y se pone en forma horizontal para agitar durante cinco minutos el envase. Luego de agitar el tiempo indicado se pasa a tomar el dato indicado en su medidor que nos da la cantidad de humedad. Se debe de retirar los residuos del suelo y el carburo del envase.

De esta forma se realizó este método practico para determinar el contenido de humedad de los suelos de manera veloz.

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FORMATO METODO ESTANDAR

INFORME : 02

CONTENIDO DE HUMEDAD FECHA DE ENSAYO : 05/10/16

PROYECTO : Cont. de humedad

MUESTRA N° : 1

UBICACIÓN : Ciudad universitaria

PROFUNDIDAD (m):

MUESTRA

1

ENSAYO

N°

1

2

3

REC + SUELO HUMEDO

gr

REC + SUELO SECO

gr

PESO DEL RECIEPIENTE

gr

161,5 0 138,2 4 22,21

206,4 9 176,6 9 25,06

PESO DEL AGUA

gr

23,26

29,80

PESO DEL SUELO SECO

gr

HUMEDAD

%

114,9 8 20,23

151,6 3 19,65

191, 22 164, 01 21,5 3 27,2 1 142, 48 19,1

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0 CONTENIDO DE HUMEDAD INFORME : 02 FECHA DE ENSAYO : 05/10/16 PROYECTO : Cont. de humedad MUESTRA N° : 2 UBICACIÓN : Ciudad universitaria PROFUNDIDAD (m): MUESTRA

2

ENSAYO

N°

1

2

3

REC + SUELO HUMEDO

gr

REC + SUELO SECO

gr

PESO DEL RECIEPIENTE

gr

161,1 3 138,3 8 24,33

379,3 0 329,5 2 86,31

PESO DEL AGUA

gr

22,75

49,78

PESO DEL SUELO SECO

gr

HUMEDAD

%

115,6 3 19,67

243,2 1 20,47

172, 48 147, 29 21,8 4 25,1 9 125, 45 20,0 8

CONTENIDO DE HUMEDAD INFORME : 02 FECHA DE ENSAYO : 05/10/16 PROYECTO : Cont. de humedad MUESTRA N° : 3 UBICACIÓN : Ciudad universitaria PROFUNDIDAD (m) : 70 - 78 MUESTRA

3

ENSAYO

N°

1

2

3

REC + SUELO HUMEDO

gr

REC + SUELO SECO

gr

PESO DEL RECIEPIENTE

gr

157,9 4 128,2 7 22,91

162,2 7 131,8 2 22,86

163,8 7 134,1 1 23,70

PESO DEL AGUA

gr

29,67

30,45

29,76

PESO DEL SUELO SECO

gr

98,60

108,9 6

110,4 1

HUMEDAD

INFORME : 02

PAVIMENTOS

% 30,09 27,95 26,95 CONTENIDO DE HUMEDAD FECHA DE ENSAYO : 05/10/16

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PROYECTO : Cont. de humedad UBICACIÓN : Ciudad universitaria

MUESTRA N° :4 PROFUNDIDAD (m) :

MUESTRA

4

ENSAYO

N°

1

2

3

REC + SUELO HUMEDO

gr

173,74

REC + SUELO SECO

gr

140,84

PESO DEL RECIEPIENTE

gr

22,25

172,7 1 140,2 5 23,82

PESO DEL AGUA

gr

32,90

32,46

PESO DEL SUELO SECO

gr

107,94

HUMEDAD

%

30,48

116,4 3 27,88

166 ,95 134 ,47 23, 59 32, 48 110 ,88 29, 29

CONTENIDO DE HUMEDAD INFORME : 02 FECHA DE ENSAYO : 05/10/16 PROYECTO : Cont. de humedad MUESTRA N° : 5 UBICACIÓN : Ciudad universitaria PROFUNDIDAD (m) : 130-158 MUESTRA

5

RECIPIENTE

N°

1

2

3

REC + SUELO HUMEDO

gr

REC + SUELO SECO

gr

PESO DEL RECIEPIENTE

gr

217,4 0 178,9 0 21,57

204,5 2 168,7 4 22,91

PESO DEL AGUA

gr

38,50

35,78

PESO DEL SUELO SECO

gr

HUMEDAD

%

140,4 0 27,42

145,8 3 24,54

206, 83 134, 47 23,2 0 72,3 6 111, 27 65,0 3

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METODO RAPIDO CONTENIDO DE HUMEDAD FECHA DE ENSAYO : 05/10/16

INFORME : 02

PROYECTO : Cont. de humedad MUESTRA N° UBICACIÓN : Ciudad universitaria

: 3 y5

PROFUNDIDAD (cm): 70-78 ,130-158

RECIPIENTE

N°

3 (7078cm) 1

REC + SUELO HUMEDO

gr

1000,03

1000,15

REC + SUELO SECO

gr

865,37

899,84

PESO DEL RECIEPIENTE

gr

409,16

516,47

PESO DEL AGUA

gr

134,66

100,31

PESO DEL SUELO SECO

gr

730,71

383,37

HUMEDAD

%

18,43

26,17

MUESTRA

5 (130158cm) 2

METODO VELOZ CONTENIDO DE HUMEDAD FECHA DE ENSAYO : 05/10/16

INFORME : 02 PROYECTO : Cont. De humedad UBICACIÓN : Ciudad universitaria

MUESTRA N°

:3Y5

PROFUNDIDAD (m): 70-78 ,130-158

RECIPIENTE

N°

3 (7078cm) 1

SUELO HUMEDO

gr

10,10

20,07

HUMEDAD

%

9,50

15,00

MUESTRA

PAVIMENTOS

5 (130158cm) 2

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CUADRO DE RESULTADOS CONTENIDO DE HUMEDAD METODO ESTANDAR Muestra

1

2

3

4

5

Ensayo

1

20,2 3

19,6 7

30,0 9

30,4 8

27,42

Ensayo

2

19,6 5

20,4 7

27,9 5

27,8 8

24,54

Ensayo

3

19,1 0

20,0 8

26,9 5

29,2 9

65,03

CONTENIDO DE HUMEDAD METODO RAPIDO Muestra Ensayo

1

3 (7078) 18,43

5 (130-158) 26,17

CONTENIDO DE HUMEDAD METODO VELOZ Muestra Ensayo

PAVIMENTOS

1

3

5

9,50

15,00

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CONCLUSIONES 

Determinamos el contenido humedad de cada estrato



Comparamos los tres métodos para ver cuales se asemejaban en resultados



Aprendimos a calcular la humedad de las muestras de suelo con tres tipos de métodos diferentes



Se reconoció claramente mediante los resultados que el método por secado con estufa es más efectivo en cuanto a rendimiento teniendo como desventaja el tiempo del proceso, siendo más rápido el proceso mediante el método rápido y el método Speedy.



El suelo es un material que tiene características diferentes según la región y las profundidades que se estudian ya que vimos poco contenido de humedad en una profundidad de 30cm y más humedad en las de 78 a más.

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REFERENCIA BIBLIOGRAFICA - https://es.scribd.com/doc/147996906/Contenido-deHumedad-de-Un-Suelo-Informe - http://monogfrafias.com-contenido de humedad

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