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REALIZACIÓN DE ENSAYOS EN LABORATORIO PARA
DETERMINAR LAS PROPIEDADES ÍNDICE
INFORME No. E-003
Localización:
Ferreñafe-Lambayeque- Perú
Calle Genaro Barragán 258- Ferreñafe
Setiembre de 2014
Realizado por los estudiantes de Ingeniería Civil
Deysi Morales Yampufé
Miguel Espino Pizarro
Gladis Cruzado Suarez
Liliana Quintos Ramirez
Robert Cervantes Abarca
Universidad Católica Santo Toribio de Mogrovejo
Asignatura Mecánica de Suelos I
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INDICE
INTRODUCCIÓN.................................................................................................................................. 3
OBJETIVOS .......................................................................................................................................... 4
I. MARCO TEORICO....................................................................................................................... 5
1. DETERMINACIÓN DEL CONTENIDO DE HUMEDAD ......................................................... 5
1.1. GENERALIDADES ............................................................................................................... 5
1.2. MATERIALES DEL ENSAYO ............................................................................................. 6
1.3. PROCEDIMIENTO ............................................................................................................... 8
1.4. CÁLCULOS: ........................................................................................................................ 10
1.5. RESULTADOS DE LABORATORIO: .............................................................................. 11
1.6. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES: ................................................................ 12
2. ENSAYO DE GRAVEDAD ESPECÍFICA ........................................................................... 13
2.1. GENERALIDADES ............................................................................................................. 13
2.2. MATERIALES DEL ENSAYO ........................................................................................... 14
2.3. PROCEDIMIENTO ............................................................................................................. 15
2.4. RESULTADOS DE LABORATORIO ............................................................................... 20
INTRODUCCIÓN
En el presente informe se detallan las prácticas realizadas de los ensayos de
Gravedad Específica y Contenido de Humedad, estos datos se obtuvieron
respecto al muestreo de la calicata hecha anteriormente.
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Estas propiedades son determinantes en un estudio de suelos, en el caso de del
contenido de humedad es el factor importante para las edificaciones ya que el
porcentaje de humedad que presentan los suelos determinan directamente los
niveles de una edificación.
En el caso de la gravedad específica es una propiedad que deben determinarse a
todos los suelos, debido a que este valor interviene en la mayor parte de los
cálculos relacionados con la Mecánica de Suelos.
La finalidad de esta práctica es aprender y establecer los métodos para
determinar contenido de humedad y la gravedad específica
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OBJETIVOS
Conocer Este ensayo permite determinar el contenido de agua del
suelo, con el fin de obtener un probable comportamiento del suelo
frente a la construcción de una edificación.
Conocer la gravedad específica de las muestras extraídas del
suelo.
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I. MARCO TEORICO
1. DETERMINACIÓN DEL CONTENIDO DE HUMEDAD
1.1. GENERALIDADES
La relación entre pesos de fases más empleada en suelos, es la humedad, que
es el peso de agua dividido por el peso de las partículas sólidas de una muestra
de suelo.
El agua total del suelo corresponde a la suma del agua libre, del agua capilar y
del agua higroscópica de las partículas sólidas y se obtiene directamente por el
siguiente método: se pesa el suelo natural; se seca en una estufa; se pesa el
suelo seco y por último se calcula la humedad como diferencia entre los pesos
inicial y seco, dividida por el peso seco.
Este método supone que el agua es el único producto evaporable del suelo, lo
cual es razonable excepto cuando se trabaja con suelos orgánicos o suelos que
contienen volátiles.
El objetivo del ensayo entonces es determinar el contenido de humedad de la
muestra en observación.
La importancia de la humedad de un suelo radica en que junto a otras
características, determina su comportamiento, por ejemplo, influye directamente en
los cambios de volumen, estabilidad mecánica y cohesión, siendo particularmente
influyente cuando se trata de suelos finos.
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1.2. MATERIALES DEL ENSAYO
NORMATIVA:
ASTM D 2216
AASHTO 265
OBJETIVO: Determinar el contenido de humedad de un suelo
MATERIALES EMPLEADOS:
Horno de secado termostáticamente controlado: capaz de mantener una
temperatura de 110 ± 5 °C.
Balanza: aproximación de 0.1 g.
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Recipientes: Recipientes apropiados fabricados de material resistente a la
corrosión, y al cambio de peso cuando es sometido a enfriamiento o
calentamiento continuo, exposición a materiales de pH variable, y a limpieza.
Utensilios para manipulación de recipientes: Se requiere el uso de guantes,
tenazas o un sujetador apropiado para mover y manipular los recipientes
calientes después de que se hayan secado.
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1.3. PROCEDIMIENTO
Determinar y registrar la masa de un contenedor limpio y seco (y su tapa si es
usada)
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Colocar el espécimen de ensayo húmedo en el contenedor.
Remover la tapa (si se usó) y colocar el contenedor con material húmedo en el
horno.
Determinar el peso del contenedor y el material secado al horno usando la
misma balanza.
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1.4. CÁLCULOS:
Se calcula el contenido de humedad de la muestra, mediante la siguiente
fórmula:
1.5. RESULTADOS DE LABORATORIO:
1 MUESTRA 01 02
2 PROFUNDIDAD (m) 1.00 1. 50
3 Número de Tara 8 24
4 Tara + M. Húmeda (g) 121.7 157. 5
5 Tara + M. Seca (g) 118.4 151.1
6 Peso de agua (g) 3.2 6.4
7 Peso de Tara (g) 35.8 51.2
8 Peso de M. seca (g) 82. 6 99.9
9 Contenido de humedad 3.87 6.41
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1.6. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES:
Los recipientes y sus tapas deben ser herméticos a fin de evitar pérdida de
humedad de las muestras antes de la pesada inicial y para prevenir la absorción
de humedad de la atmósfera después del secado y antes de la pesada final. Se
usa un recipiente para cada determinación.
Para prevenir la mezcla de especímenes y la obtención de resultados incorrectos,
todos los contenedores, y tapas si se usan, deberían ser enumerados y deberían
registrarse los números de los contenedores en los formatos de laboratorio. Los
números de las tapas deberían ser consistentes con los de los contenedores para
evitar confusiones.
En la mayoría de los casos, el secado de una muestra de ensayo durante 24
horas. En los casos en los que hay duda sobre lo adecuado de un método de
secado, deberá continuarse con el secado hasta que el cambio de peso después
de dos períodos sucesivos (mayores de 1 hora) de secado sea insignificante
(menos del 0.1 %).
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2. ENSAYO DE GRAVEDAD ESPECÍFICA
2.1. GENERALIDADES
Es un tipo particular de densidad relativa, particularmente en mecánica de suelos
es la densidad del suelo entre la densidad del agua. Este cociente nos da un valor
adimensional que nos sirve para clasifica en un tipo específico nuestra muestra de
suelo.
Este método de ensayo se utiliza para determinar la gravedad específica de los
suelos. Se define como la relación entre la masa de cierto volumen de sólidos a una
temperatura dad y la masa del mismo volumen de agua destilada y libre de gas, a la
misma temperatura.
Cuando el suelo está compuesto solo de partículas mayores que el tamiz de
4.75mm(N°4), se deberá seguir el método de ensayo para determinar la Gravedad
específica y la Absorción del Agregado Grueso, noma INV E-223. Cuando el suelo
está compuesto por partículas mayores y menores que el tamiz de 4.75mm(N°4), se
utilizará el método de ensayo correspondiente a cada porción. El valor de la
gravedad específica para el suelo será el promedio ponderado de los dos valores así
obtenidos.
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2.2. MATERIALES DEL ENSAYO
Dos muestras extraídos durante la exploración del suelo.
Tamiz N°10, tapa y fondo.
Agua destilada.
Fiola de 500 ml
Estufa eléctrica
Bandeja
Tierra Arcillosa (absorbe el calor y permite calentar gradualmente las fiolas con el
agua destilada y la muestra de suelo)
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2.3. PROCEDIMIENTO
Primero trituramos con un objeto pesado de manera que las partículas de esta sean
más finas y puedan pasar la malla N°10.
Luego vamos a pasar cada muestra triturada por el tamiz N°10, agitándolo durante
un minuto, garantizando que la mayor parte de la muestra pase la malla.
Lo que queda en el fondo, luego de agitar el tamiz N°4 con la muestra de suelo
dentro de esta, se va a pesar en una tara. Anotamos este dato, que vendría a ser el
peso de la muestra seca del suelo.
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Pesos: muestra
1 y 4
Sin peso tara
Peso = 100 gr
corregido
Después procedemos a pesar la fiola de 500ml, anotamos este dato, y la llenamos
con agua hasta casi el tope, y la pesamos también.
Luego con un embudo, procedemos a pasar la muestra dentro de la fiola con el agua
destilada, esto también se pesa.
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Luego se enciende la estufa electrónica, sobre esta se coloca una bandeja que
contiene una tierra arcillosa (esta arcilla almacena el calor y permite calentar las
fiolas lentamente).
Las fiolas que se calentaran sobre la estufa con la arcilla, deberán agitarse cada vez
que se note que hay burbujas de aire que saltan debido a la temperatura, el calor
expulsará todo gas o aire que se encuentre dentro de la muestra de suelo saturada
con agua destilada.
Finalmente cuando se observa que la muestra no tiene la presencia de ninguna
burbuja o presencia de aire, se va a sacar de la bandeja y se va a colocar en un
lugar para que repose durante 24 horas, hasta que decante, es decir, que la muestra
de suele este totalmente asentada y el agua adquiera una tonalidad clara, casi
cristalina.
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2.4. RESULTADOS DE LABORATORIO
Ficha del Ensayo de Gravedad Específica:
NTP 339.131 ASTM D – 854
Ensayo para la muestra N°4
Calicata N°1
01.N° de fiola F-4
02.Peso de la fiola 164.5 gr.
03.Peso de la muestra de suelo –
seco
100 gr.
04.Peso de la muestra de suelo seco
+ Peso de la fiola
264.5gr
05.Peso de la muestra + Fiola + agua 721 gr
06.Peso de la fiola + peso de agua 663 gr
07.Peso específico relativo de
sólidos (Gs)
Fórmula para hallar la gravedad específica:
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Ensayo para la muestra N°1
Calicata N°1
01.N° de fiola F-3
02.Peso de la fiola 149.2 gr.
03.Peso de la muestra de suelo –
seco
100 gr.
04.Peso de la muestra de suelo seco
+ Peso de la fiola
249.2 gr
05.Peso de la muestra + Fiola + agua 706 gr
06.Peso de la fiola + peso de agua 647 gr
07.Peso específico relativo de sólidos
(Gs)
Fórmula para hallar la gravedad específica:
3.
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