• Author / Uploaded
• Angel Arce Vega

• Categories
• Humedad
• Arcilla
• Agua
• Laboratorios
• Suelo

Citation preview

INFORME DE PRACTICA N° 02–Granulometría MECANICA DE SUELOS

INGENIE RIA CIVIL

“Año de la promoción de la industria responsable y del compromiso climático”

FACULTAD DE INGENIERIAS Y ARQUITECTURA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA CIVIL

CURSO:

MECANICA DE SUELOS

TEMA:

CONTENIDO DE HUMEDAD

PROFESOR:

Ing. Arias Maguiña Franz

ALUMNOS:    

CICLO:

Arce Vega Ángel Josué Morales Villanueva Fiorela Núñez Casilla Gustavo Elías Vega Trujillo Pavel

QUINTO

AÑO:

2014 UNIVERSIDAD ALAS PERUANAS – FACULTAD DE INGENIERIAS Y ARQUITECTURA Escuela Académico Profesional de Ing. Civil

1

INFORME DE PRACTICA N° 02–Granulometría MECANICA DE SUELOS

INGENIE RIA CIVIL

I.- INTRODUCCION El presente trabajo representa la aplicación práctica y desarrolloexper imental de los conocimientos adquiridos en clase así como del personal encargado del laboratorio de mecánica de suelos. Las investigaciones del terreno y del laboratorio se obtienen con la exploración y reconocimiento del terreno, los estudios y obtención de la muestra fueron realizados por todos los integrantes del grupo. El contenido de humedad en los suelos es la cantidad de agua que el suelo guarda en el momento de ser extraído. Para el conocimiento del contenido de humedad del suelo (w) existen métodos gravimétricos, densimétricos y eléctricos. El proceso de la obtención del contenido de humedad de las muestra lo realizamos en laboratorios, utilizando el método tradicional de determinación de la humedad del suelo (método gravimétrico) que consiste en el secado a horno durante 24 horas a una temperatura controlada. La importancia del contenido de agua que presenta un suelo representa junto con la cantidad de aire, una de las características más importantes para explicar el comportamiento de este. Esta propiedad física del suelo es de gran utilidad en la construcción civil y se obtiene de una manera sencilla, pues el comportamiento y la resistencia de los suelos en la construcción están regidos, por la cantidad de agua que contienen.

UNIVERSIDAD ALAS PERUANAS – FACULTAD DE INGENIERIAS Y ARQUITECTURA Escuela Académico Profesional de Ing. Civil

2

INFORME DE PRACTICA N° 02–Granulometría MECANICA DE SUELOS

INGENIE RIA CIVIL

II.- OBJETIVOS 2.1

OBJETIVO GENERAL: 

Establecer el método de ensayo para determinar el porcentaje de humedad total en una muestra de agregado fino y grueso por medio del secado. Determinar el contenido de agua en el suelo.

  2.2OBJETIVOS ESPECÍFICOS:  



Saber sobre lar elación que existe entre la humedad total, la humedad superficial y la absorción. Describir la metodología que el laboratorio experimental de ingeniería utiliza para determinar el contenido de humedad presentes en los agregados. Observar la variación de la humedad, en las muestras obtenidas en el campo a cierta profundidad.

III.

MARCO TEORICO

UNIVERSIDAD ALAS PERUANAS – FACULTAD DE INGENIERIAS Y ARQUITECTURA Escuela Académico Profesional de Ing. Civil

3

INFORME DE PRACTICA N° 02–Granulometría MECANICA DE SUELOS

INGENIE RIA CIVIL

EL SUELO: El suelo es un medio constituido por partículas, tanto minerales como orgánicas, de muy diversos tamaños, desde las piedras fácilmente apreciables a simple vista hasta las partículas de arcilla menores de 0,002 mm. Estos pueden tener distintas formas y tamaños (micro agregados, grumos, terrones) y están formados por la agregación de partículas relativamente gruesas (arenas y limos) unidas por materiales cementantes más finos (arcillas, carbonatos, humus). Entre estas partículas y agregados se encuentra un sistema de poros formado por huecos, también de muy diversas formas y tamaños, interconectados en todas las direcciones. Normalmente los poros más pequeños se encuentran ocupados por agua y los mayores por aire. .Desde el punto de vista de la ingeniería, suelo es el sustrato físico sobre el que se realizan las obras, del que importan las propiedades físico-químicas, especialmente las propiedades mecánicas Los agregados pueden tener algún grado de humedad lo cual está directamente relacionado con la porosidad de las partículas. La porosidad depende a su vez del tamaño de los poros, su permeabilidad y la cantidad o volumen total de poros. Las partículas de agregado pueden pasar por cuatro estados, los cuales se describen a continuación: -

-

-

Totalmente seco. Se logra mediante un secado al horno a 110°C hasta que los agregados tengan un peso constante. (generalmente 24 horas). Parcialmente seco. Se logra mediante exposición al aire libre. Saturado y Superficialmente seco. (SSS). En un estado límite en el que los agregados tienen todos sus poros llenos de agua pero superficialmente se encuentran secos. Este estado sólo se logra en el laboratorio. Totalmente Húmedo. Todos los agregados están llenos de agua y además existe agua libre superficial.

El contenido de humedad en los agregados se puede calcular mediante la utilización de la siguiente fórmula: W h−¿W ×100 Ws ω =¿ s

UNIVERSIDAD ALAS PERUANAS – FACULTAD DE INGENIERIAS Y ARQUITECTURA Escuela Académico Profesional de Ing. Civil

4

INFORME DE PRACTICA N° 02–Granulometría MECANICA DE SUELOS

INGENIE RIA CIVIL

Donde: ω : es el contenido de humedad [%] W h : Peso del suelo húmedo [g] W s : Peso del suelo seco [g] También existe la Humedad Libre donde esta se refiere a la película superficial de agua que rodea el agregado; la humedad libre es igual a la diferencia entre la humedad total y la absorción del agregado, donde la humedad total es aquella que se define como la cantidad total que posee un agregado. Cuando la humedad libre es positiva se dice que el agregado está aportando agua a la mezcla, para el diseño de mezclas es importante saber esta propiedad; y cuando la humedad es negativa se dice que el agregado está quitando agua a la mezcla. Esta propiedad está regido en la norma ASTM C-566 "Determinación del Contenido de Humedad Total" donde explica el procedimiento a seguir para realizar el ensayo para determinar dicha propiedad. Este método no se puede aplicar en aquellos casos en el que el calor pueda alterar al agregado, o donde se requiere una determinación más refinada de la humedad.

IV.

MATERIALES Y EQUIPOS

IV.1. MATERIALES Las muestras serán preservadas y transportadas, Grupos de suelos B, C ó D. Las muestras que se almacenen antes de ser ensayadas se mantendrán en contenedores herméticos a temperatura ambiente y en un área que no tenga contacto directo con la luz solares a una temperatura entre aproximadamente 3 °C y 30 °C y en un área que prevenga el contacto directo con la luz solar.

UNIVERSIDAD ALAS PERUANAS – FACULTAD DE INGENIERIAS Y ARQUITECTURA Escuela Académico Profesional de Ing. Civil

5

INFORME DE PRACTICA N° 02–Granulometría MECANICA DE SUELOS

IV.2.

INGENIE RIA CIVIL

EQUIPOS:



Recipientes para humedad (tarro) ,identificados, 02 unidades



Balanza, marca COB05 modelo 202 con un error instrumental de 0.1gr. y peso máximo de 2000gr.



Horno, modelo(HL-01) TIPO MSC, con control de temperatura adecuada (Temperatura a 110 +/- 5 ºC)

UNIVERSIDAD ALAS PERUANAS – FACULTAD DE INGENIERIAS Y ARQUITECTURA Escuela Académico Profesional de Ing. Civil

6

INFORME DE PRACTICA N° 02–Granulometría MECANICA DE SUELOS

V.

INGENIE RIA CIVIL

NORMAS PARA CONSULTA



NTP 339.254 SUELOS. Método de ensayo estándar para la determinación del contenido de agua ( humedad ) del suelo por calentamiento directo



NTP 339.127 SUELOS. Método de ensayo para determinar el contenido de humedad de un suelo



NTP 339.160 SUELOS. Método de prueba normalizado para la determinación del contenido de agua ( humedad ) del suelo por el método del horno microondas

Normas aplicables: ASTM D 2216-71 (NTP 339.127): esta norma describe el procedimiento para determinar en laboratorio el contenido de humedad de muestra de suelos. VI.



PREPARACIÓN DE LA MUESTRA PARA EL ENSAYO. VII.

Una vez se ha recibido el suelo se procede a separar mediante cuarteo la cantidad necesaria hasta obtener una muestra representativa para la realización del ensayo.

UNIVERSIDAD ALAS PERUANAS – FACULTAD DE INGENIERIAS Y ARQUITECTURA Escuela Académico Profesional de Ing. Civil

7

INFORME DE PRACTICA N° 02–Granulometría MECANICA DE SUELOS

VIII.

INGENIE RIA CIVIL

PROCEDIMIENTO

El procedimiento a seguir para el desarrollo del ensayo de humedad total es el siguiente: a. Pesar UN TARRO o recipiente, identificar y revisar adecuadamente el recipiente, deben de estar limpios y secos, W tarro . anotamos

b. Se colocó una muestra representativa de suelo húmedo en los tarros y se determinó el peso del recipiente más el suelo: W tarro + W h

UNIVERSIDAD ALAS PERUANAS – FACULTAD DE INGENIERIAS Y ARQUITECTURA Escuela Académico Profesional de Ing. Civil

8

INFORME DE PRACTICA N° 02–Granulometría MECANICA DE SUELOS

INGENIE RIA CIVIL

c. Después de pesar el tarro más el suelo húmedo llevamos al horno a una Tº (110 a 115ºmax.) durante 24hr. Para obtener el Wd¿ suelo seco.( d. Inmediatamente el material esté seco se saca del horno y se deja enfriar (para no causar daños en la balanza) para finalmente calcular su masa. e.

Cuando las muestras se secaron, hasta mostrar un peso constante, se determinó el peso tarro más el del suelo seco; asegurándose de usar la misma balanza para todas las W tarro + W d ¿ mediciones de peso. (

UNIVERSIDAD ALAS PERUANAS – FACULTAD DE INGENIERIAS Y ARQUITECTURA Escuela Académico Profesional de Ing. Civil

9

INFORME DE PRACTICA N° 02–Granulometría MECANICA DE SUELOS

IX.

INGENIE RIA CIVIL

DATOS Y CALCULOS

El método tradicional de determinación de la humedad del suelo en laboratorio, es por medio del secado a horno, y se calcula mediante esta fórmula:

W h−¿W

×100 Ws ω =¿ s

Dónde: ω : es el contenido de humedad [%] W h : Peso del suelo húmedo [g] W s : Peso del suelo seco [g]

Datos: DETERMINACIÓN DEL CONTENIDO DE HUMEDAD

1

2

29.80

27.3

197.6

193.5

Peso del tarro + suelo seco(gr.)

180.3

176.8

Peso de suelo húmedo(gr.)

167.8

166.2

Peso del suelo seco(gr.)

150.5

149.5

Nº de recipiente para ensayo Peso del tarro solo (gr.) Peso del húmedo(gr.)

tarro

+

suelo

UNIVERSIDAD ALAS PERUANAS – FACULTAD DE INGENIERIAS Y ARQUITECTURA Escuela Académico Profesional de Ing. Civil

10

INFORME DE PRACTICA N° 02–Granulometría MECANICA DE SUELOS

INGENIE RIA CIVIL

CALCULOS DEL CONTENIDO DE HUMEDAD TOTAL. Según ASTM C-566

 Muestra #1 W h−¿W ×100 Ws ω =¿ s

Datos: W h=167.8 gr . W s =150.5 gr .

ω=

167.8−150.5 ×100 ω =11.50 150.5 

Muestra #2 W h−¿W ×100 Ws ω =¿ s

Datos: W h=166.2 gr . W s =149.4 gr .

ω=

166.2−149.5 × 100 ω =11.20 149.5

IX. RESULTADOS Y DISCUCIONES El promedio de los valores obtenidos para el contenido de humedad se toma como el valor correspondiente a la profundidad de la muestra. UNIVERSIDAD ALAS PERUANAS – FACULTAD DE INGENIERIAS Y ARQUITECTURA Escuela Académico Profesional de Ing. Civil

11

INFORME DE PRACTICA N° 02–Granulometría MECANICA DE SUELOS

MUESTRA Nº1:

INGENIE RIA CIVIL

11.50

MUESTRA Nº2: 11.20 Promediando los contenidos de humedad se obtiene: CONTENIDO DE HUMEDAD−−−→ω =11.35

DISCUSIÓN: Esta propiedad física del suelo es de gran importancia en nuestra carrera, ya que el contenido de líquido en una porción de suelo en el que vamos a cimentar una obra de cualquier tipo, influye en la resistencia y el comportamiento del mismo.

X. 

CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

CONCLUSIONES En el laboratorio se observó que en el suelo el cual estaba en un ambiente al aire libre, la humedad total es casi aproximadamente igual a todas las muestras tomadas.

UNIVERSIDAD ALAS PERUANAS – FACULTAD DE INGENIERIAS Y ARQUITECTURA Escuela Académico Profesional de Ing. Civil

12

INFORME DE PRACTICA N° 02–Granulometría MECANICA DE SUELOS

INGENIE RIA CIVIL



Determinamos la cantidad de agua que posee una muestra de suelo, con respecto al peso seco de la muestra posteriormente hallado en laboratorio



Pudimos obtener el contenido de humedad con los conocimientos prácticos y teóricos en la exploración; y en el procedimiento para llegar a la obtención del contenido de humedad deseado el cual nos dio un promedio de: ω =11.35



La muestra de suelo ensayada tiene un contenido de humedad bajo. esto nos quiere decir que en los poros del agregado estaban parcialmente secos; aquí podemos deducir que el agregado nos aporta una mínima cantidad de agua a la mezcla.



RECOMENDACIONES La temperatura de 110· C en el horno es demasiado alta para ciertos suelos orgánicos (turbas), para suelos con alto contenido calcáreo o de otro mineral, ciertas arcillas, y algunos suelos tropicales. Estos suelos contienen agua de hidratación levemente adherida, o agua molecular, que podría perderse a estos niveles de temperatura) . Para esto se recomienda secar en un horno de 60ºC.



Este método de secado de muestras es bastante adecuado para trabajo rutinario de laboratorio sobre muestras pequeñas.



Es recomendable retirar del horno las muestras para contenido de humedad y pesarlas inmediatamente (se debe utilizar un par de pinzas o guantes de asbesto pues se encuentran demasiado calientes).

XI.   

REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS

http://es.scribd.com/doc/5364042/ensayo-de-humedad http://www.zonanosaturada.com/zns11/publications/p303.pdf http://es.wikipedia.org/wiki/Contenido_de_agua

UNIVERSIDAD ALAS PERUANAS – FACULTAD DE INGENIERIAS Y ARQUITECTURA Escuela Académico Profesional de Ing. Civil

13

INFORME DE PRACTICA N° 02–Granulometría MECANICA DE SUELOS



INGENIE RIA CIVIL

Guía de laboratorio de mecánica de suelos I

ANEXO

UNIVERSIDAD ALAS PERUANAS – FACULTAD DE INGENIERIAS Y ARQUITECTURA Escuela Académico Profesional de Ing. Civil

14

INFORME DE PRACTICA N° 02–Granulometría MECANICA DE SUELOS

UNIVERSIDAD ALAS PERUANAS – FACULTAD DE INGENIERIAS Y ARQUITECTURA Escuela Académico Profesional de Ing. Civil

INGENIE RIA CIVIL

15