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PESO ESPECÍFICO DE UN SUELO INALTERADO ASTM D854-02 OBJETIVO: Determinar la densidad de una muestra de un suelo inalter

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PESO ESPECÍFICO DE UN SUELO INALTERADO ASTM D854-02

OBJETIVO: Determinar la densidad de una muestra de un suelo inalterado.

FUNDAMENTO TEORICO: Este método tiene como propósito de determinar la densidad de suelos cohesivos en su estado natural, suelos compactados cohesivos y suelos estabilizados mediante la medición del peso y volumen de muestra no alterados. Por ejemplo cuando se realiza estudios geotécnicos de edificaciones, se debe efectuar exploración del subsuelo mediante pozos o calicatas, tomando muestras a distintos niveles o profundidades, de los cuales es fundamental conocer la densidad natural del suelo. Para la determinación de la densidad y peso unitario en laboratorio de suelos cohesivos, puede tomarse muestras en terreno, con el fin de determinar su densidad y peso unitario en el laboratorio. Para otros suelos sin cohesión, o con partículas que no permitan el recorte de una muestra representativa, deben aplicarse otras metodologías de ensayo, como por ejemplo determinación de densidades por el método de la arena.

De manera resumida el ensayo consiste en: Pesar una probeta de suelo cohesivo. Cubrir su contorno con el material impermeable: cera fundida o vela. Determinar su volumen mediante diferencias entre el peso de la probeta al aire y sumergida. Determinar su volumen de humedad, para calcular la densidad.

MATERIALES Y EUIPOS NECESARIOS:  Herramientas de corte y tallado. Regla y escuadra de acero. Plato plano de vidrio. Balanzas electrónicas. Gancho y viga de soporte. Cera parafina y baño de cera. Contenedor metálico. Horno de secado.  Materiales para la determinación del contenido de humedad.

PROCEDIMIENTO: 1. Cortar la muestra en un tamaño y forma convenientes, preferiblemente de aproximadamente 100 mm en cada dirección, tratar de darle a la muestra sea lo mas regular posible evitando en lo posible la existencia de secciones largas, secciones estrechas, o de ángulos a lo largo de las diferentes caras. Usar la muestra de mayor tamaño posible de acuerdo a la capacidad del aparato usado. 2. Determinar la masa de la muestra. A continuación rellenar los vacios de aire con plastilina o masilla, y nivelar estos rellenos con la superficie de la muestra. Rellenar solamente los vacios de aire y no así aquello ocasionados debidos a la remoción de alguna piedra. 3. Aplicar una capa de parafina derretida sobre la superficie de la muestra. Esta operación debe realizarse con el mayor cuidado posible evitando atrapar burbujas de aire en las cavidades profundas. La parafina debe ser calentado solo hasta su punto de derretimiento, y no así sobrecalentada, evitándose de esta manera contracciones y resquebrajamientos. Cuando la cera ha secado, sumergir toda la muestra en un baño de cera, luego retirar la muestra y permitir que la cera se fije a la misma. Repetir esta operación varia veces. 4. Registrar la masa aparente de la muestra sumergida en agua.

DATOS EXPERIMENTALES: Datos en el Laboratorio En la siguienete tabla se muestra todos los datos con los que se cuenta de laboratorio, y las propiedades del suelo que hay que calcular. IDENTIFICACIÓN DE LA MUESTRA Suelo húmedo + parafina. Pmp [g] Peso del suelo húmedo. Ph [g] Peso parafina para cubrir la muestra. Pp [g] Densidad de la parafina. ρp [g/cm3] Volumen parafina para cubrir suelo. Vp = Pp/ρp [cm3] (Cesto + suelo cubierto con parafina) sumergido en agua. Pcmm [g] Peso del cesto sumergido en agua [g] Suelo cubierto con parafina sumergido en agua Pmpa [g] Volumen del suelo húmedo cubierto con parafina Vmc [cm3] Volumen del suelo húmedo. Vh [cm3] Densidad del suelo húmedo ρh = Ph/Vh [g/cm3] Lata o tara Nº Suelo húmedo + tara Suelo seco + tara Peso del agua Peso de la tara Peso del suelo seco Porcentaje de humedad %h Densidad del suelo seco. ρs = ρh*100/(100+%h) Peso específico. Gs

607,22 586,65 0,912 414,00 115,00

1 657,24 606,18 131,84

2,606

Los espacios vacios seran calculados con las distintas ecuaciones y formulas que se muestran acontinuacion.

_Determinación de la densidad del suelo húmedo “ρh”.

Peso parafina para cubrir la muestra:

Pp = Pmp - Ph Vp = Pp/ρp

Volumen parafina para cubrir suelo:

Pp =20.57 [g] Vp =22.55 [cm3]

Suelo cubierto con parafina sumergido en agua: Pmpa = Pcmn - Peso del cesto sumergido en agua

Pmpa =299.00 [g]

Volumen del suelo húmedo cubierto con parafina: Vmc= Pmp - Pmpa Volumen del suelo húmedo:

Vmc =308.22 [cm3] Vh = Vmc - Vp ρh = Ph/Vh

Densidad del suelo húmedo:

Vh =285.67 [cm3] ρh =2.05 [g/cm3]

_Determinación del porcentaje de humedad. Peso del agua: Pw = (suelo húmedo)+tara-(suelos seco + tara)

Pw =51.06 [g]

Peso del suelo seco = Suelo seco + tara - Peso de la tara = 474.34 [g] %h=Pw/Pseco Por lo tanto %h=10.76 % _Determinación de la densidad del suelo seco. ρs=(100*ρh)/(100+%h)

ρs=1.85%

RESULTADOS IDENTIFICACIÓN DE LA MUESTRA Suelo húmedo + parafina. Pmp [g] Peso del suelo húmedo. Ph [g] Peso parafina para cubrir la muestra. Pp [g] Densidad de la parafina. ρp [g/cm3] Volumen parafina para cubrir suelo. Vp=Pp/ρp [cm3] (Cesto+suelo cubierto con parafina) sumergido en agua. Pcmm [g] Peso del cesto sumergido en agua [g] Suelo cubierto con parafina sumergido en agua Pmpa [g] Volumen del suelo húmedo cubierto con parafina Vmc [cm3] Volumen del suelo húmedo. Vh [cm3] Densidad del suelo húmedo ρh= Ph/Vh [g/cm3] Lata o tara Nº Suelo húmedo + tara Suelo seco + tara Peso del agua Peso de la tara Peso del suelo seco Porcentaje de humedad %h Densidad del suelo seco. ρs = ρh*100/(100+%h) Peso específico. Gs

607,22 586,65 20,57 0,912 22,55 414,00 115,00 299,00 308,22 285,67 2,05 1 657,24 606,18 51,06 131,84 474,34 10,76 1,85 2,606

CONCLUSIONES _El objetivo era la determinacion de la densidad del suelo, lo tomando un trozo de muestra no alterada, la cual se determino satisfactoriamente utilizando el método de inmersión en el agua. _Se ha determinado la densidad de una muestra de suelo en estado natural, tomando un trozo de suelo inalterado. ρh = 2.05 [g/cm3] El valor es aceptable ya que se encuentra dentro del rango para suelos de este tipo. Se ha calculado la densidad de una muestra de suelo en estado seco, tomando un trozo de suelo inalterado. ρs = 1.85% Se ha calculado el porcentaje de humedad natural del suelo de suelo. %h=10.76 % el valor es aceptable y es razonable por que tiene que ser siempre mayor al la densidad de la muestra seca.

BIBLIOGRAFIA http://es.scribd.com/doc/18032029/Determinacion-Del-Limite-Liquido pdf http://www.slideshare.net/UCGcertificacionvial/lmite-de-contraccin . http://www.construmatica.com/construpedia/Dens%C3%B3n_Est%C3%A1ndar http://www.xuletas.es/ficha/densidad/&%/