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DEPARTAMENTO DE IRRIGACIÓN Mecánica de Suelos Practica No. 7 Pruebas de Control Durante la Construcción Presentan: Bautista Antonio Gerardo Flores Cruz Noé Martín Galván Cano Osvaldo Osorio Marín Ana Gabriela Palacios Aguilar Iván Profesores: Ing. Alfredo Sánchez Rosas Ing. Alfonso Martínez Puebla.

Grado. 6°

Grupo. “A”

Chapingo, Texcoco, México a 03 de Octubre de 2011.

INTRODUCCIÓN Durante la construcción de una estructura de tierra, es importante verificar que el material compactado sea homogéneo y que sus propiedades medias sean, por lo menos, comparables con valores de diseño. El control se realiza esencialmente por verificación visual de la uniformidad del contenido de agua y de las propiedades del suelo antes de compactar, del espesor de las capas de material, y de la eficiencia del equipo de compactación. No

se

acostumbra

resistencia

para

realizar

fines

de

el

laboratorio

control.

pruebas

Generalmente,

rutinarias se

de

establecen

correlaciones entre la resistencia y el grado de compactación o la compacidad relativa del material, y se realiza el control en forma indirecta, obteniendo en el terraplén un número suficiente de valores de estos parámetros. Para reducir el porcentaje de vacíos de un suelo y mejorar sus propiedades mecánicas como la resistencia al corte, la compresibilidad y el potencial de expansión, se realizan diferentes procedimientos o ensayos de compactación de suelos, logrando conseguir una estructura de máxima densidad que presenta deformaciones mínimas cuando se somete a diferentes cargas. Cabe mencionar que la calidad durante un proceso de compactación en campo se mide a partir de un parámetro conocido como grado de compactación, el cual representa un cierto porcentaje.

Su evaluación involucra la determinación previa del peso específico y de la

humedad

óptima

correspondiente a

la

capa

de material ya

compactado. Este método de conocer el grado de compactación es un método destructivo ya que se basa en determinar el peso específico seco de campo a partir del material extraído de una cala, la cual se realiza sobre la capa de material ya compactada

OBJETIVOS 

Determinar el peso volumétrico de una muestra de suelo, el grado de compactación, densidad humedad y densidad seca.

REVISIÓN DE LITERATURA La determinación del peso volumétrico del suelo es indispensable para el cálculo de los esfuerzos efectivos y totales en los análisis de cimentaciones compensadas y estabilidad de taludes. De debe efectuar el ensaye como un método de control para determinar la efectividad de la compactación de terraplenes y caminos. El peso volumétrico es indispensable para establecer las relaciones de los valores de la relación de vacios natural en muestras inalteradas. La obtención en el campo de los pesos volumétricos de materiales superficiales en estado natural. Determinación del Peso Volumétrico Seco en Suelos Cohesivos. Una de las más importantes pruebas de control es determinación del peso volumétrico seco del terraplén. Se llama peso volumétrico seco al peso de las partículas solidas y secas por unidad de volumen. La prueba consiste en escavar una cala (pozo) en el terraplén y obtener el peso de

los sólidos secos contenidos en ella, determinándose al mismo tiempo el contenido de agua del material. El peso volumétrico seco se calcula dividiéndose el de los sólidos secos contenidos en la cala entre el volumen de la misma. El volumen de la cala puede determinarse con arena o agua. Determinación del Volumen de la Cala con Agua. Este método permite determinar, directamente, el volumen de la cala por medio de un recipiente de vidrio graduado y de una bolsa de hule que se adhiere a las paredes de la cala.

MATERIALES           

Arena de Otawa Placa-base para el cono Placa-Base para el medidor hidráulico Brocha Probeta de 1000 ml Bolsas Espátula Cono Recipiente que se adapte al cono Medidor volumétrico Agua

METODOLOGÍA Control de Compactación. 

Se limpio la parte del terreno donde se iba a tomar la muestra,

 

tratando de nivelar lo mejor posible. Se coloca la placa-base sobre la superficie del suelo nivelada. Se excava el suelo a través de la perforación de la placa-base. La cavidad debe tener, aproximadamente, las mismas dimensiones que el molde utilizado.



El material extraído se va depositando en una bolsa y se tapa para



evitar perdida de humedad. Se abre la válvula del cono y se deja que la arena llene la cavidad

  

en Se Se En

el suelo, la perforación en la placa-base y el cono. cierra la válvula y se invierte el recipiente. extrae la arena de la cavidad. el laboratorio se destornilla la tapa del recipiente y se pesa con

la arena que contenga. Por diferencia de pesos se obtiene el material que lleno la cavidad, la placa y el cono. Determinación del Grado de Compactación. 

Se limpio la parte del terreno donde se iba a tomar la muestra,

  

tratando de nivelar lo mejor posible. Se marco un cuadro de 10 por 10 cm. Se excava el suelo. El material extraído se va depositando en una bolsa y se tapa para

 

evitar perdida de humedad. Se deposito la arena de Otawa en una probeta de 1000 ml. Se deposito la arena de manera uniforme en la cavidad hasta



llegar al ras de la tierra. Se tomo la lectura en la probeta después de verter a la cavidad, la diferencia de lecturas es la cantidad de arena que lleno la cavidad.

Prueba de Densidad de Campo - Método del Medidor Hidráulico. 

Se limpio la parte del terreno donde se iba a tomar la muestra,

  

tratando de nivelar lo mejor posible. Se coloca la placa-base sobre la superficie del suelo nivelada. Se excava el suelo a través de la perforación de la placa-base. El material extraído se va depositando en una bolsa y se tapa para



evitar perdida de humedad. Se llena el medidor de agua y se toma la lectura de la cantidad



que tiene. Se pone encima de la placa-base y se hace funcionar la perilla, se espera hasta que el nivel del agua se nivele y se toma la lectura

nuevamente. La diferencia de lecturas, multiplicada por el factor de conversión del medidor, es cual es igual al volumen de la excavación en dm3.

RESULTADOS Determinaciones Volumétricas de Campo. Determinaciones del Peso Volumétrico Húmedo Ubicación de la Prueba Las Texas, Chapingo, Texcoco, Peso

de

Material

Excavado

(kg). Volumen Inicial Arena Otawa (cm3). Volumen

Final

Arena

Otawa

(cm3). Volumen Excavado C.C Peso Volumétrico Húmedo

México 0.98 1000 350 650 1507.69

(kg/m3). Determinaciones de la Humedad del Lugar Recipiente N° 93 Peso del Recipiente + Suelo 99.30 Húmedo (gr). Peso del Recipiente + Suelo Seco (gr). Peso del Agua (gr). Peso del Recipiente (gr). Peso de Sólidos (gr). Humedad (%) Resultados Finales Peso Volumétrico Seco (kg/m3).

86.91 12.39 15.69 71.22 17.39 1284.27

Control de Compactación. Profundidad (m). Peso Inicial + Cono (kg). Peso Final del Frasco + Cono

0.10 7.820 3.640

(kg). Peso de la

Arena Utilizada

4.180

(kg). Peso de la Arena en el Cono

1.915

(kg). Peso de la Arena en el Pozo

2.265

(kg). Peso Volumétrico

1525

de la Arena

(kg/m3). Volumen del Pozo (cm3). Peso del Suelo + Tara (kg). Peso de la Tara (kg). Peso del Suelo Húmedo (kg). Peso Volumétrico Húmedo (kg/m3). Peso Volumétrico Seco (kg/m3). Peso Volumétrico Seco Máximo (kg/m3). Grado de Compactación (%). Contenido de Agua Capsula N° Peso de la Capsula (gr). Suelo Húmedo + Capsula (gr). Suelo Seco + Capsula (gr). Contenido de Agua (%).

1485.246 0.800 0.800 538.63 477.421 1709 27.93 135 15.63 83.74 76.52 11.86

Prueba de Densidad de Campo - Método del Medidor Hidráulico. Volumen del Agujero 3

Lectura Inicial (cm ). Lectura dentro del

1000 650

Agujero

(cm3). Volumen del Agujero (cm3). 350 Peso del Material Peso del Suelo (gr). 810 Determinación de Contenidos de Humedad Peso de la Muestra Humedad + 111.53 Bote (gr). Peso de la Muestra Seca +

100.43

Bote (gr). Peso del Agua (gr). Bote N° Peso del Bote (gr). Peso de la Muestra Seca (gr). Contenido de Humedad (%). Densidad Húmeda Densidad Humedad (kg/lt). Densidad Seca Densidad Seca (kg/lt). Densidad Seca Máxima de Curva

11.1 9 20.71 79.72 13.92 2.314 2.03125 1.709

Proctor (kg/lt).

Porciento de Densidad Máxima

Densidad Seca expresado en porciento de Densidad Seca Máxima

Obtenida en el Campo (%).

de Curva Proctor

Porcentaje

Permitido

Especificación (%).

en

CONCLUSIÓN Estos trabajos tienen como finalidad vigilar que durante la construcción, que

se

garantice

el

cumplimiento

de

las

especificaciones

de

compactación, referente a los materiales escogidos en bancos de préstamo, para llevar dicha obra, por ello de la importancia de pruebas como la determinación volumétrica de peso seco.

De esta forma es

posible mantener bajo control las propiedades mecánicas de los suelos y así conocer su relación con el diseño de la obra.

BIBLIOGRAFÍA 

Dirección

de

Experimental,

Proyectos,

Departamento

de

Ingeniería

Manual de Mecánica de Suelos, Quinta Edición,



México, 1970 Flamand Rodríguez, Carlos L., Introducción a la Mecánica de



Suelos, Editorial Universidad Autónoma Chapingo, México 1995. Juárez B. E., Rico R. A., Mecánica de Suelos Tomo 1, Editorial Limusa, México 1995.