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CARRERA DE INGENIERÍA CIVIL

MECÁNICA DE SUELOS I

INFORME DE ENSAYO PARA DETERMINAR EL CONTENIDO DE HUMEDAD Y LA GRAVEDAD ESPECIFICA DE UNA MUESTRA DE SUELO

AGUIRRE BELTRAN BRYAN

24 de mayo de 2016

INTRODUCCIÓN Para iniciar cualquier obra civil es indispensable el estudio del suelo para conocer su comportamiento y sus propiedades. Éste informe determinará el contenido de humedad (CH%) de dos muestras de 74 y 64 gramos para conocer cuanta agua hay en el suelo obteniendo el promedio de estas dos y la expresaremos en porcentaje. También se determinará la gravedad específica (Ge) de una muestra de suelo tomada en campo de 60 g. que consiste en obtener el volumen de un peso conocido de partículas de suelo y dividirlo por el peso del mismo volumen de agua. Para esto se utiliza un picnómetro en el cual se desplaza indirectamente el volumen del material al vaciarlo dentro de éste.

OBJETIVO Determinar el contenido de humedad (CH%) relacionando la masa del agua contenida en la muestra del suelo con la masa de la muestra en estado seco, es decir, sin contenido de agua dentro de la muestra. El valor de contenido de humedad será el promedio de los valores obtenidos de las 2 muestras expresado en porcentaje con aproximación de 0.1%. Determinar la gravedad especifica (Ge) utilizando un picnómetro, tomando en cuenta el tamaño de las partículas del suelo. El valor del Gs es adimensional.

RESUMEN DE ENSAYOS Gravedad específica: El método de trabajo del laboratorio para determinar la gravedad especifica es un método indirecto porque para medir el volumen del suelo se mide el volumen del agua que este desplaza. La Gs nos sirve para clasificar en un tipo especifico a la muestra de suelo. El valor de la Gs sirve para el calculo de las relaciones de fase de los suelos, en los cálculos de los ensayos de granulometría por sedimentación, compresibilidad y potencial de expansión. Se calculó además la Densidad natural de la muestra. La densidad natural es el peso en el aire del volumen de la muestra a una temperatura dada y el peso del mismo volumen de agua destilada a una misma temperatura.

Contenido de humedad: Los suelos contienen diferente cantidad de agua dependiendo de su textura y estructura. Después de una lluvia o riego del suelo hay un rápido movimiento y descenso del agua conocido como drenaje de una parte del agua ocasionado por la fuerza de la gravedad. Hay que tomar en cuenta que el drenaje del agua es mas rápido en suelos arenosos que en arcillosos pero las partículas de agua son atraídas por las partículas del suelo, es decir, existe una parte no drenada, así es posible determinar cuanta agua hay en el suelo y relacionar con el peso del mismo suelo en estado seco.

CÁLCULOS -Contenido de humedad (CH%) Se calcula el CH% de la muestra, mediante la siguiente formula: CH =

W 1−W 2 .100 W 2−W t

CH =

WW .100 Ws

W= contenido de humedad, (%) Ww= Peso del agua Ws= Peso seco del material W1= es el peso del contenedor de la muestra mas el suelo húmedo, en gramos. W2= es el peso del contenedor de la muestra mas el suelo secado en horno, en gramos. Wt= es el peso del contenedor de la muestra, en gramos. Resultado obtenidos en laboratorio:  Muestra 1  Ww= 7,22 g  Ws= 39,91 g CH =

7,22 . 10 0 39,91

CH =18,09

 Muestra 2  Ww= 5,75 g  Ws= 31,65 g CH =

5,75 . 10 0 31,65

CH =18,17

Promedio =

CH =18,1

-Gravedad específica (Gs) Las siguientes cantidades fueron obtenidas por pesa directa: W 2 = peso del picnómetro + agua a la temperatura del ensayo, en gramos = 647,16 g

W o = peso del suelo seco (antes) = 60g W 1 = peso del picnómetro + agua + suelo = 683,44 g El peso especifico de los solidos se calcula con dos decimales, mediante la siguiente formula: G s=

W o. K W o+W 2−W 1

Donde : K= factor de corrección basado en el peso especifico del agua a 0 20 C = 0,99878 W 2 = peso del picnómetro + agua a la temperatura del ensayo, en gramos = 647,16 g W o = peso del suelo seco (antes) = 60g W 1 = peso del picnómetro + agua + suelo = 683,44 g

G s=

60 . 0,99878 60+647,16−683,44

Gs=2,53

CONCLUSIONES 1.- Para realizar este y cualquier tipo de ensayo se debe seguir la norma. En este ensayo se desarrollo conforme a la norma ASTM D2216, MTC E 108-2000 para el caso del (CH) y la ASTM D-854 AASHTO T-100, MTC E113-2000 para la (Ge). 2.- Según la norma ASTM el valor de Gs > 1 y observando nuestro calculo para la muestra de suelo de 60g de masa obtenemos un valor de Gs= 2,53 3.- Existe la corrección de temperatura K que para nuestro calculo fue igual a 0,99878. Por lo tanto si esta corrección no es aplicada el valor de Gs puede diferir y no tendría un valor útil dentro de ingeniería sino referencial. 3.- Para calcular la Gs de la muestra de suelo existe la opción de ensayarse con su humedad natural o puede secarse. En este caso el proceso se realizo con su humedad natural. 4.- El contenido de humedad resulta fácil de obtener considerando la ayuda de un horno de secado por lo tanto haciendo la relación entre

peso del agua y peso de las partículas secado al horno el CH% promedio de las 2 muestra de 74 y 64 g es de 18,1%.