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• Diego Alexander Torres Lara

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Resumen norma ASTM-D2216 Métodos de prueba para el laboratorio de determinación de contendido de agua (humedad) de la masa de suelo y roca. Requisitos mínimos para la prueba de masas de especímenes, y legibilidad del balance.(tabla 1)

4. Resumen del método de prueba. Un espécimen de prueba se secó en un horno a una temperatura de 110 ± 5 ° C a una masa constante. La pérdida de masa debido al secado se considera que es agua. El contenido de agua se calcula utilizando la masa de agua y la masa del espécimen seco. 5. Importancia y uso 5.1 Para muchos materiales, el contenido de agua es una de las propiedades de índice más significativas utilizadas en el establecimiento de una correlación entre el comportamiento del suelo y sus propiedades de índice. 5.2 El contenido de agua de un material se utiliza en la expresión en la fase de relaciones de aire, agua y sólidos en un volumen dado de material. 5.3 En los suelos de grano fino (cohesivos), la consistencia de un tipo de suelo dado depende de su contenido de agua. El contenido de agua de un suelo, junto con sus límites líquido y plástico según lo determinado por el método de prueba D4318, se utiliza para expresar su consistencia relativa o índice de liquidez.

6. Aparatos 6.1 Horno de secado – La ventilación, controlada por termostato, preferiblemente del tipo de corriente forzada, se debe cumplir con los requisitos de la especificación E145 y debe ser capaz de mantener una temperatura uniforme de 110 ± 5 ° C en toda la cámara de secado. 6.2 Balanzas -- Todas las balanzas deben cumplir con los requisitos de la norma D4753 y de esta sección. Se requiere una balanza de clase GP1 de 0,01 g de lectura para los especímenes con una masa de hasta 200 g (excluyendo la masa del recipiente del espécimen) y se requiere una balanza de clase GP2 de 0,1 g de lectura para los especímenes con una masa superior a 200 g. Sin embargo, la balanza utilizada puede ser controlada por el número de dígitos significativos necesarios (véase 1.10).

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6.3 Recipientes de especímenes – Los recipientes adecuados están hechos de materiales resistentes a la corrosión y el cambio en la masa al calentarse repetidamente, la refrigeración, la exposición a los materiales de diferente pH, y la limpieza. A menos que se utilice un desecador, se utilizaran contenedores con tapas ajustadas para la prueba de especímenes con una masa menor a 200 g aproximadamente; mientras que para los especímenes con una masa superior a 200 g aproximadamente, se pueden utilizar recipientes sin tapa. Se necesita un número único (identificado) de combinaciones de recipientes o un número emparejado por recipiente y la tapa como se requiere para cada determinación del contenido de agua. 6.4 Desecador (Opcional) -- Un gabinete desecador o frasco grande desecador de tamaño adecuado que contiene gel de sílice o sulfato de calcio anhidro (Drierite). Es preferible usar un desecante que cambia de color cuando se necesita ser reconstituido. 7. Muestras 7.2 La determinación del contenido de agua debe hacerse tan pronto como sea posible después del muestreo, sobre todo si se utilizan recipientes potencialmente corrosivos (tales como tubos de paredes delgadas de acero, latas de pintura, etc.) o bolsas de muestras de plástico. 8. Especímenes de prueba 8.2 La masa mínima del espécimen de material húmedo seleccionado para ser representativa de la muestra total se debe basar en el tamaño de partícula máximo visual en la muestra y el método (Método A o B) que se utiliza para registrar los datos. La masa mínima del espécimen y la legibilidad de la balanza deben estar de acuerdo con la Tabla 1. . 8.4 Cuando se trabaja con un espécimen pequeño (menor a 200 g) que contiene una partícula de grava relativamente grande, es conveniente no incluir esta partícula en el espécimen de prueba. Sin embargo, cualquier material desechado se describe y se hacen observaciones en el formulario/ficha de datos de prueba. 8.5 Para aquellas muestras que consisten enteramente de roca intacta o grava de tamaño agregado, la masa mínima del espécimen será de 500 g. Las porciones representativas de la muestra se pueden romper en partículas más pequeñas. El tamaño de partícula está dictado por la masa del espécimen, el volumen de recipiente y la balanza que se utilizan para determinar una masa constante. Las masas de especímenes tan pequeñas como 200 g pueden probarse si el contenido de agua de sólo dos dígitos significativos es aceptable.

9. Selección del espécimen de prueba Cuando el espécimen de prueba es una parte de una cantidad mayor de material, el espécimen debe ser seleccionado para ser representativo de la condición de agua de toda la cantidad de material. La manera en que se selecciona el espécimen de prueba depende del propósito y la aplicación de la prueba, el tipo de material que está siendo probado, la condición del agua, y el tipo de muestra (de otra prueba, bolsa, bloque, etc.). Para muestras alteradas tales como recortes, muestras de bolsa, etc., obtener el espécimen de prueba por uno de los métodos siguientes (por orden de preferencia):

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Si el material es tal que puede ser manipulado y manejado sin la pérdida significativa de humedad y segregación, el material debe ser completamente mezclado. Seleccione una porción representativa utilizando una pala de un tamaño que no más de un par de paladas para obtener el tamaño adecuado del espécimen. Combinar todas las porciones del espécimen de prueba. Si el material es tal que no puede ser completamente mezclado y muestreado por una pala, se debe formar una reserva de material, mezclando tanto como sea posible.Tomar por lo menos cinco porciones del material en lugares al azar usando un tubo de muestreo, una pala, una cuchara, una paleta, o un dispositivo similar adecuado para el tamaño máximo de las partículas presentes en el material. Combinar todas las porciones del espécimen de prueba. Si el material o las condiciones son tales que no se puede formar una reserva, tomar tantas porciones del material como sea práctico, usando ubicaciones aleatorias que mejor representan la condición de humedad. Combinar todas las porciones del espécimen de prueba. Para las muestras intactas, como bloques, tubos, barriles divididos, etc, obtener el espécimen de prueba por uno de los métodos siguientes dependiendo de la finalidad y el uso potencial de la muestra: Usando un cuchillo, sierra de alambre, u otro dispositivo de corte afilado, recortar la parte exterior de la muestra a una distancia suficiente para ver si el material es en capas, y para eliminar el material que aparece más seco o más húmedo que la porción principal de la muestra. Si la existencia de capas es cuestionable, cortar la muestra en medio. Si el material es en capas, consulte Si un material es en capas (o tiene más de un tipo de material), seleccionar un espécimen promedio, o especímenes individuales, o ambos. Los especímenes deben ser identificados correctamente en cuanto a la ubicación, o lo que representan, y se debe introducir los comentarios apropiados en los formularios de datos de prueba u hojas de datos de prueba.

10. Procedimiento Determinar y registrar la masa del recipiente y su tapa limpios y secos del espécimen, si se utiliza junto con su número de identificación. Seleccionar especímenes de prueba representativos de acuerdo con la Sección 9. Colocar la mayor parte del espécimen de prueba en el envase y, si se utiliza, poner la tapa firmemente en su posición. Determinar la masa del envase y el espécimen húmedo usando una balanza (véase Tabla 1) seleccionados sobre la base de la masa del espécimen o los dígitos significativos requeridos. Registre este valor.

Retire la tapa (si se utiliza) y coloque el recipiente con el espécimen húmedo en el horno de secado. Secar el espécimen a una masa constante. Mantener el horno de secado a 110 ± 5 ° C a menos que se especifique lo contrario. El tiempo requerido para obtener una masa constante variará dependiendo del tipo de material, el tamaño del espécimen, el tipo de horno y su capacidad, y de otros factores. La influencia de estos factores en general pueden ser establecidos por el buen juicio y la experiencia con los materiales a prueba y el aparato que se utiliza.

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En la mayoría de los casos, el secado de un espécimen de prueba durante la noche (aproximadamente 12 a 16 h) es suficiente, especialmente cuando se utilizan proyectos de hornos forzados. En los casos donde hay duda acerca de la idoneidad del secado a una masa seca constante, ver y compruebe si hay pérdida adicional de la masa con el horno de secado adicional en un período de tiempo adecuado. Se debe utilizar un período de tiempo mínimo de dos horas, aumentando el tiempo de secado con el aumento de masa del espécimen. Una rápida comprobación para ver si un espécimen relativamente grande (> de 100g aproximadamente de material) está seco; colocar una pequeña tira de papel rasgado en la parte superior del material mientras está en el horno o simplemente después de la retirada del horno. Si la tira de papel se curva (riza) el material no está seco y requiere un tiempo de secado adicional. Los especímenes de arena a menudo se pueden secar hasta masa constante en un período de aproximadamente 4 h, cuando se utiliza un horno de tiro forzado. Dado que algunos materiales secos pueden absorber la humedad de la desecación de los especímenes que aún conservan la humedad, los especímenes secos serán removidos antes de colocar especímenes húmedos en el mismo horno, a menos que estos se secaran durante la noche. Después que el espécimen se ha secado hasta masa constante, retirar el recipiente del horno (y reemplace la tapa si se utiliza). Permitir que el espécimen y el recipiente se enfríen a temperatura ambiente o hasta que el recipiente pueda ser manejado cómodamente con las manos desnudas y la operación de la balanza no sea afectada por las corrientes de convección o la transmisión de calor o ambos. Determinar la masa del recipiente y el espécimen secado en el horno utilizando el mismo tipo de capacidad de balanza. Registre este valor. Deben utilizarse tapas bien ajustadas si pareciese que el espécimen está absorbiendo la humedad del aire antes de la determinación de su masa seca.

11. Cálculo 11,1 Calcular el contenido de agua del material de la siguiente manera:

Dónde: w = contenido de agua, %. 𝑀𝑐𝑚𝑠 = masa del recipiente y espécimen húmedo, g. 𝑀𝑐𝑑𝑠 = masa del recipiente y espécimen secado en el horno, g. 𝑀𝑐 = masa del recipiente, g. 𝑀𝑤 = masa de agua (𝑀𝑤 = 𝑀𝑐𝑚𝑠 - 𝑀𝑐𝑑𝑠 ), g. 𝑀𝑠 = masa del espécimen secado en el horno (𝑀𝑠 = 𝑀𝑐𝑑𝑠 − 𝑀𝑐 ), g.

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12. Informe: Formulario/Hoja de datos de prueba El método utilizado para especificar cómo se registran los datos en las hojas de datos de prueba o formularios, tal como se indica a continuación, es el estándar de la industria, y son representativos de los dígitos significativos que deben ser conservados. Estos requisitos no se consideran en la variación de material in situ, el uso de los datos, estudios de propósito especial, o ninguna consideración para los objetivos del usuario. Es una práctica común aumentar o reducir dígitos significativos de los datos reportados para estar acordes con estas consideraciones. Está más allá del alcance de la norma considerar los dígitos significativos utilizados en el método de análisis para el diseño de ingeniería. El formulario de datos de prueba o las hojas de datos de prueba deben incluir lo siguiente: Identificación de la muestra (material) que se está probando, el número la perforación, número de la muestra, número de prueba, número del contenedor, etc. El contenido de agua del espécimen al 1% más cercano para el Método A o al 0,1% para el Método B, según sea más apropiado basado en la masa mínima del espécimen. Si este método se utiliza en combinación con otro método, el contenido de agua del espécimen debe ser reportado al valor requerido por el método de prueba para el que se determina el contenido de agua. Consulte la práctica D6026 para solicitar orientación concerniente a los dígitos significativos, sobre todo si el valor obtenido de este método de prueba se va a utilizar para el cálculo de otras relaciones como el peso unitario o la densidad. Indique si el espécimen de prueba tenía una masa menor a la mínima. Indique si el espécimen de prueba contenía más de un tipo de material (capas, etc.). Indique la temperatura de secado si es diferente de 110 ± 5 ° C. Indique si cualquier material (tamaño y cantidad) fue excluido del espécimen de prueba. Al informar el contenido de agua en las tablas, figuras, etc., cualquier dato que no cumpla con los requisitos de este método de prueba se hará constar, como no cumplir con la masa, la balanza, o requisitos de temperatura o una parte del material del espécimen de prueba está excluido.

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