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INV E – 122 -13, 128-13 y ASTM D7263

Ensayos de contenido de humedad, gravedad específica y densidad total de las muestras

Ensayos de contenido de humedad, gravedad específica y densidad total de las muestras obtenidas

Jhonatan David Ramírez Naranjo, Jasson Sebastian Araque Camargo

Mecanica De suelos (2061)

Fecha Practica: 17/02/20 Fecha Informe: 23/02/20 Normas INV E 122-13, 128-13 y ASTM D7263-09

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INV E – 122 -13, 128-13 y ASTM D7263

Ensayos de contenido de humedad, gravedad específica y densidad total de las muestras

Objetivos

     

Hallar la humedad especifica de la muestra Aplicar las normas propuestas para los ensayos Hallar la gravedad especifica de los solidos Hallar la densidad total Verificar resultados Analizar y comprender la norma al realizar el ensayo

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Resultados Contenido de humedad Norma inv E 122-13

Descripción de la muestra     

Leve olor a hierro 5YR Color 2.5/1 black Textura plástica Suelo con contenido de humedad natural Suelo arcilloso

N.º recipiente Masa recipiente g Masa recipiente + suelo húmedo g Masa recipiente + suelo seco g Tabla N°1 Datos ensayo Contenido de humedad (INV E-122-13)

BP 85 175 145

Cada valor se calculo con la balanza con excepción de la masa de suelo seco ya que esta se tomaba al día siguiente después de estar 24 horas en el horno a una temperatura de 110(+ o -) 5º Calculo del contenido de agua del material 𝑤1−𝑤2

W=𝑤2−𝑤𝑐 x 100 W=

175−145 145−85

𝑊𝑤

W= 𝑊𝑠

x 100 = 50%

El contenido de humedad es del 50% debido a la muestrea obtenida representa a un suelo tipo arcilla blanda.

Gravedad especifica de los solidos Norma inv E 128-13 Descripción de la muestra    

Inolora 2.5y 8/3 pale Brown Arena- con alto contenido de limos Contenido de humedad 0

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N.º picnómetro Masa picnómetro g Masa picnómetro + agua llena a la marca g Temperatura del ensayo del agua ºc Densidad del agua la temperatura de ensayo g/𝑐𝑚3 Volumen calibrado del picnómetro 𝑐𝑚3 Masa picnómetro + suelo + agua llena a la marca g Temperatura de la lechada para corrección ºc Masa recipiente g Masa recipiente + suelo seco g Factor de corrección. K Tabla N°2 Datos ensayo gravedad especifica (INV E-128-13)

-------165 665 21º 0.9979 501.0 705 20º 90º 160 1

Los valores se calcularon con la balanza, picnómetro, la tabla y formulas dadas en la Norma inv E 128-13 Calculo para el volumen calibrado del picnómetro 𝑀𝑝𝑤−𝑀𝑝 𝑃𝑤,𝑐

Vp=

665−165 0.9979

Vp=

= 501.0

cálculos para el ensayo de Gs Mpw,t = Mp + (Vp x Pw,t) Mpw,t = 165 + (501.0 x 0.9979) = 664.9g

𝑃𝑠

𝑀𝑠

Gt =𝑃𝑤,𝑡 = 𝑀𝑝𝑤,𝑡−(𝑀𝑝𝑤𝑠,𝑡−𝑀𝑠)

160

Gt = 664.9−(705−160) 1.33

G20ºc= K x Gt G20ºc= 1 x 1.33 =1.33

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Densidad total Norma ASTM D7262-09 Descripción de la muestra     

Leve olor a hierro 5YR Color 2.5/1 black Textura plástica Suelo con contenido de humedad natural Suelo arcilloso

Masa del espécimen de suelo, Mt Masa del espécimen cubierto con parafina Mc Masa de espécimen parafinado sumergido Msub Densidad de la parafina Pp Temperatura del agua Densidad del agua de la temperatura ensayo PW Tabla N°3 Datos Ensayo Densidad Total (ASTM D7262-09)

g g g g/𝑐𝑚3 ºc g/𝑐𝑚3

105 110 39.8 0.93 19 0.9984

Los valores se calcularon con la balanza y la dada en la Norma ASTM D7262-09

Cálculos para el ensayo 𝑚1

Pm = (𝑀𝑐−𝑀𝑠𝑢𝑏) 𝑃𝑤

−

𝑀𝑐−𝑀𝑡 𝑃𝑝

=

105 (110−39.8) 110−105 − 0.9984 0.93

= 1.616

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Discusión de resultados Contenido de humedad La relación de peso se expresa en contenido de humedad y peso unitario, el contenido de humedad (w) se define con la razón del peso de agua al peso de los sólidos en un volumen dado. Según el libro fundamentos de ingeniera geotécnica de Braja M. das Siguiendo la norma INV E-122-13, se realizó el ensayo de contenido de humedad y teniendo en cuenta el procedimiento de la norma indicada, se encuentran los datos descrito en la Tabla N° 1, dichos datos se obtuvieron realizando el proceso de la norma, con sus respectivos cálculos. Se calcula el contenido de agua del material, el cual nos da como resultado un 50% de humedad en la muestra. Según Fundamentos de ingeniera geotécnica de Braja M. das a continuación se relaciona tabla de relación y contenido de humedad y peso unitario seco para algunos tipos de suelo.

Imagen N°1 Libro de fundamentos de geotécnica de Braja M Relacion de vacios, contenido de humedad y peso unitario. Por lo anterior el 50% obtenido en nuestros cálculos representa a la arcilla organica suave, y la cual se identifica con nuestra muestra seleccionada para el ensayo. Errores experimentales. -

Al desairar el picnómetro con el agua, por 5 minutos aún se encuentran burbujas de aire, ya que este ensayo debe realizarse con amenos 2 horas de duración. Se encontraron una gran cantidad de limos en la muestra obtenida por lo cual en el ensayo de gravedad especifica se consideró una perdida e finos teniendo en cuenta el resultado de los calculos.

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Gravedad especifica de los solidos La gravedad específica de los sólidos del suelo se utiliza en diversos cálculos en mecánica de suelos, la mayoría de los minerales tienen una gravedad específica que cae dentro de un rango general de 2.6 a 2.9. El peso específico de los sólidos de arena, que está compuesta principalmente de cuarzo, se puede estimar en alrededor de 2.65 para suelos arcillosos y limosos, pudiendo variar desde 2.6 hasta 2.9. Teniendo en cuenta la norma INV E-128-13, se realizó el ensayo de Gravedad específica, en donde el objetivo era hallar la gravedad especifica de la muestra obtenida, en este caso era una arena pale Brown, según la tabla de munsell. En nuestro ensayo encontramos los datos relacionados en la tabla N° 2 con los cuales hallamos los cálculos de calibración de picnómetro y de gravedad especifica según la norma indicada anteriormente. Para este ensayo nuestro tipo de suelo es SP-SC, SM-SC según la norma INV E.128-13 Tabla 128 -1 de la masa recomendad para el ensayo, y el cual se puede evidenciar en la siguiente imagen.

Imagen N°2 Tabla 128-1 INV E-128-13.

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Densidad total

Mediante la determinación de la densidad se puede obtener la porosidad total del suelo. Se refiere al peso por volumen del suelo. Existen dos tipos de densidad, real y aparente. La densidad real, de las partículas densas del suelo, varía con la proporción de elementos constituyendo el suelo y en general está alrededor de 2,65. Una densidad aparente alta indica un suelo compacto o tenor elevado de partículas granulares como la arena. Información obtenida de la página de las organizaciones unidas (http://www.fao.org/soils-portal/soil-survey/propiedadesdel-suelo/propiedades-fisicas/es/) Teniendo en cuenta la norma ASTM-D7263 se realizó el ensayo de densidad total, en este se generaron lo cálculos para determinar la densidad del agua a la temperatura del ensayo, Según indica el libro fundamentos de ingeniería geotécnica donde la densidad del agua se puede referir avalores típicos en la relación de vacíos con lo cual, el valor del agua es de 1000 kg/𝑚2

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Conclusiones      

   

Teniendo en cuenta la norma se realizó de manera idónea el ensayo de humedad especifica de la muestra Se comprendieron y aplicaron las normas a la hora de realizar el ensayo e informes. Fue posible hallar la gravedad especifica de los sólidos teniendo en cuenta los cálculos de la norma Según los datos y resultados realizados del ensayo fue posible obtener la densidad del agua, para halla la densidad total Se logra verificar los resultados con las diferentes referencias consultadas. Fue posible lograr aplicar las normas indicadas en los ensayos realizados, y así mismo comprender lo que cada norma represente a la hora de verificar los diferentes tipos de suelos que se pueden encontrar. Al momento de hallar la densidad total se tomó en cuenta un error porcentual muy leve de la balanza Verificar resultados Analizar y comprender la norma al realizar el ensayo En el ensayo de gravedad de los sólidos la muestra de arcilla tuvo un pequeño inconveniente ya que se le formo un pequeño orificio y al recubrirla con parafina este dejaba un gran vacío el cual alteraba las mediciones, al final se pudo arreglar esta muestra y recubrir bien con la parafina para que el vacío no afectara.

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Bibliografías

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Fundamentos de ingeniería geotécnica por Braja M. Dias INV E-122-13: NORMA INVIAS INV E-128-13: NORMA INVIAS ASTM D7263-09 http://www.fao.org/soils-portal/soil-survey/propiedades-del-suelo/propiedadesfisicas/es/: organización de las naciones unidas.

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