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ENSAYO DE DETERMINACIÓN EN LABORATORIO DEL CONTENIDO DE AGUA (HUMEDAD) DE MUESTRAS DE SUELO INV E – 122-13

DANIEL FELIPE AYALA PLATA HELMER CORDERO MANUELA ALEJANDRA ESTUPIÑAN SILVA OSCAR FABRICIO MEDINA REÁTIGA KAREN NATALIA PINZÓN BAEZ

UNIVERSIDAD DE SANTANDER ESPECIALIZACIÓN EN GEOTÉCNIA AMBIENTAL EXPLORACIÓN DE CAMPO Y LABORATORIO DE GEOTECNIA BUCARAMANGA, SANTANDER 2019 1

ENSAYO DE DETERMINACIÓN EN LABORATORIO DEL CONTENIDO DE AGUA (HUMEDAD) DE MUESTRAS DE SUELO INV E – 122-13

ING. JULIO CESAR TORRES ESP. GEOTECNIA MSC. INGENIERÍA CIVIL

UNIVERSIDAD DE SANTANDER ESPECIALIZACIÓN EN GEOTECNIA AMBIENTAL EXPLORACIÓN DE CAMPO Y LABORATORIO DE GEOTECNIA BUCARAMANGA, SANTANDER 2019 2

TABLA DE CONTENIDO INTRODUCCIÓN ..................................................................................................... 4 1. 1.1.

OBJETIVOS ................................................................................................... 5 OBJETIVO GENERAL ................................................................................... 5

1.2.

OBJETIVOS ESPECÍFICOS .......................................................................... 5

2. MARCO TEÓRICO. ....................................................................................... 6 2.1. Suelo ................................................................................................................. 6 2.2. Contenido de humedad…. ................................................................................ 6

3. PROCEDIMIENTO ......................................................................................... 7 3.1. MATERIALES Y EQUIPOS............................................................................... 7 3.2. MUESTRA ........................................................................................................ 7 3.3. MÉTODO .......................................................................................................... 8 3.4. SECUENCIA DEL ENSAYO ............................................................................. 8

4.

RESULTADOS ............................................................................................. 10

5.

ANÁLISIS Y DISCUSIÓN DE RESULTADOS.............................................. 11

6.

CONCLUSIONES ........................................................................................ 12

BIBLIOGRAFÍA ...................................................................................................... 13

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INTRODUCCIÓN

La mecánica de suelos es una ciencia basada en la experimentación, la cual nos facilita ensayos y procedimientos para poder determinar las propiedades físicas y mecánicas de los suelos. El contenido de agua que presenta un suelo representa una de las características más importantes debido a que nos permite entender el comportamiento del suelo en diferentes casos como la cohesión, compactación, conductividad eléctrica, estabilidad mecánica entre otros1.

En Colombia los trabajos realizados para la determinación de las propiedades físicas y mecánicas de los suelos están se deben llevar a cabo bajo la normatividad indicada la cual es la “normas y especificaciones 2012 invias”.

El presente informe tiene como objetivo determinar el contenido de humedad o agua de una muestra de suelo tomada en campo de los primeros estratos del suelo. Para el proceso de la obtención del contenido de humedad se hace en el laboratorio donde se cuenta con todos los equipos, materiales y herramientas necesarias, donde se cuenta con un horno donde se puede controlar la temperatura.

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“ https://es.slideshare.net/guidocespedescondori/informe-contenido-de-humedad.

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1. OBJETIVOS

1.1. 

OBJETIVO GENERAL

Determinar la cantidad de agua que posee una muestra de suelo con respecto a su masa seca.

1.2.

OBJETIVOS ESPECÍFICOS



Ejecutar la adecuada extracción de la muestra de suelo siguiendo como guía lo dictado en la norma INV E -122-13.



Conocer la utilidad de cada uno de los materiales y equipos utilizados en el laboratorio.



Llevar a cabo cada uno de los pasos de la secuencia de ensayo que dicta la norma INV E-122-13, con el objeto de determinar la cantidad de agua en la muestra de suelo.

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2. MARCO TEÓRICO.

2.1. Suelo. Es un medio constituido por partículas tanto minerales como orgánicas de diversos tamaños, fácilmente apreciables a simple vista hasta las partículas de arcillas menores de 0.002 mm. Algunas de estas partículas pueden encontrarse separadas, mientras que otras están unidas entre si formando agrupaciones mayores o agregados2. 2.2. Contenido de humedad. El contenido de agua por masa o contenido de humedad se define como la relación, expresada en porcentaje, entre la masa de agua que llena los poros del material, y la masa de las partículas sólidas de este material. Para la determinación de la masa del agua se debe usar una temperatura de 110 más o menos 5 °C. la masa seca constante es el estado que alcanza un material cuando debido a un calentamiento se produce una pérdida de masa de 1 % o 0.1%, según el método utilizado, método A o B respectivamente3.

“2https://es.slideshare.net/guidocespedescondori/informe-contenido-de-humedad “3 Norma INV E-122-13.

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3. PROCEDIMIENTO

3.1. MATERIALES Y EQUIPOS

Desecador

Recipiente para las muestras

Guantes

Balanza

Horno

3.2. MUESTRA Antes del ensayo la muestra debe almacenarse en un recipiente hermético no corrosible a una temperatura entre 3 y 30 °C, evitando el contacto directo de la luz solar, evitando la evaporación y condensación de humedad. El ensayo de laboratorio debe hacerse lo más pronto posible después de la toma de la muestra (INV E-122-13).

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3.3. MÉTODO Se lleva la muestra de material húmedo a un horno a 110 más o menos 5 °C y se seca hasta alcanzar una masa constante, se considera que la masa perdida debido al secado es agua y la masa restante corresponde a la muestra seca. El contenido de agua se calcula relacionando la masa de agua en la muestra húmeda con la masa de la muestra seca (INV E-122-13). Según la norma INV E – 122 -13 el método puede ser de dos maneras con el objeto de determinar el contenido de humedad. Estos solo difieren en el numero de cifras significativas que se presentan en los resultados y en la masa de material requerido. En el método A, el contenido de agua por masa se debe registrar con aproximación a 1 %. En el método B, el contenido de agua se debe registrar con aproximación a 0.1 % (INV E-122-13).

3.4. SECUENCIA DEL ENSAYO 1. Se determina y registra la masa de un recipiente limpio y seco. 2. Se escoge una muestra de ensayo representativa según la norma INV E122-13. 3. Se coloca la muestra dentro del recipiente y se determina su masa. 4. Se lleva la muestra al horno para secarlo a una masa constante, el horno debe mantenerse a una temperatura de 110 más o menos 5 °C. 5. Se determina la masa del recipiente con la muestra seca al horno usando la misma balanza utilizada para determinar el peso de la muestra húmeda. 6. Se calcula el contenido de agua con la siguiente formula.

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𝑊=

𝑊1 − 𝑊2 𝑊𝑤 𝑥100 = 𝑥100 𝑊2 − 𝑊𝑐 𝑊𝑠

Donde: W: contenido de agua %. W1: masa del recipiente con el espécimen húmedo W2: masa del recipiente con el espécimen seco Wc: masa del recipiente Ww: masa del agua Ws: masa de las partículas solidas

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4. RESULTADOS

En este capítulo se evidencian los resultados obtenidos en laboratorio, los cuales fueron diligenciados en tablas y fueron utilizados para el cálculo de distintas variables objeto de estudio.

Tabla 1. Tabla de datos obtenidos en el ensayo de determinación de contenido de humedad. Fuente propia. CONTENIDO DE HUMEDAD Informe N°1 Fecha: 4 de abril de 2019 Proyecto: Contenido de humedad N° de muestras: 2 Ubicación: Ciudad Universitaria UDES Profundidad: 0.5 m CÁLCULO DE HUMEDAD Muestra 1 Muestra 2 Peso del recipiente (65) 65 66 Peso húmedo de la muestra más molde (g) 165 166 Peso seco de la muestra más molde (g) 150 152 Contenido de humedad (%) 17,647 16,279 Promedio 16,963

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5. ANÁLISIS Y DISCUSIÓN DE RESULTADOS

Para el laboratorio de contenido de humedad se tomó una muestra de suelo de la ciudad universitaria en la que se realizaron dos ensayos. En estos ensayos se evidencio lo siguiente, el ensayo número 1 se presentó una pérdida de masa de 15 gramos mientras que para el segundo ensayo la pérdida de masa fue de 14 gramos. El contenido de humedad del primer ensayo es de 17.647% y para el segundo es de un 16.279%.

El contenido de humedad promedio de los ensayos realizados para la muestra es del 16,963 %, la cual es un contenido de humedad relativamente bajo ya que hay algunos suelos que pueden contener un porcentaje mayor, esto varía de acuerdo con el tipo de suelo y a la cantidad y tamaño de los poros. la muestra utilizada en el ensayo fue tomada de un suelo arcilloso para la cual es bajo el tamaño y la cantidad de los poros contenidos en su estructura, razón por la cual el contenido de humedad en porcentaje de esta muestra es bajo.

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6. CONCLUSIONES

1. Se realizo adecuadamente la extracción de la muestra siguiendo los parámetros propuestos en la norma del INV E-123-13. 2. Se aprendió la utilidad y manejo adecuado de cada uno de los equipos y materiales utilizados en la práctica de determinación del contenido de agua (humedad) de una muestra de suelo. 3. Haciendo uso de la secuencia de ensayo dictado en la norma INV E-123-13 se determinó el contenido de humedad de la muestra dando como resultado un promedio de 16,963%.

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BIBLIOGRAFÍA  INVIAS, 2012. INV E-123-13. Determinación en el laboratorio del contenido de agua (humedad) de muestras de suelo, roca y mezclas de suelo, 2012.

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