CONTENIDO DE HUMEDAD

INTRODUCCIONEste ensayo tiene por finalidad, determinar el contenido de humedad de una muestra de suelo. El contenido de humedad de una masa de suelo, est formado por la suma de sus aguas libre, capilar e higroscpica. La importancia del contenido de agua que presenta un suelo representa junto con la cantidad de aire, una de las caractersticas ms importantes para explicar el comportamiento de este (especialmente en aquellos de textura ms fina), como por ejemplo cambios de volumen, cohesin, estabilidad mecnica.

CONTENIDO DE HUMEDAD1. OBJETIVO1.1. Objetivo Principal El presente modo operativo establece el mtodo de ensayo para determinar el contenido de humedad de un suelo. 1.2. Objetivos Secundarios Efectuar un mtodo de exploracin de campo para realizar este ensayo y obtener muestras de suelo a la que se le realizaran en el laboratorio ensayos bsicos de clasificacin, densidad, humedad, etc. Conocer la dependencia de las propiedades fsicas y mecnicas de un suelo ante el porcentaje de humedad de su estructura. Observar la variacin de la humedad, en las muestras obtenidas en el campo a diferentes profundidades.

2. MARCO TERICO Esta propiedad fsica del suelo es de gran utilidad en la construccin civil y se obtiene de una manera sencilla, pues el comportamiento y la resistencia de los sueles en la construccin estn regidos, por la cantidad de agua que contienen. El contenido de humedad de un suelo es la relacin del cociente del peso de las partculas slidas y el peso del agua que guarda, esto se expresa en trminos de porcentaje. En Japn se han registrado contenidos de humedad de ms de mil por ciento, esto indica grandes problemas de suelo debido a que el peso del agua supera quince veces el peso del material slido.

3. EXPOSICION GENERALLa determinacin del contenido de humedad es un ensayo rutinario de laboratorio para determinar la cantidad de agua presente en una cantidad dada de un suelo en trminos de su peso en seco. Como una definicin:

Donde es el peso de agua presente en la masa de los suelos y es el peso de los slidos en el suelo. Podra definirse el contenido de humedad como la relacin del peso de agua presente y el total de la muestra; sin embargo, esto dara una cantidad en el denominador de la fraccin que podra depender de la cantidad de agua presente:

4. PRINCIPIO DEL METODOSe determina el peso de agua eliminada, secando el suelo hmedo hasta un peso constante en un horno controlado a 110 5 C*. El peso del suelo que permanece del secado en horno es usado como el peso de las partculas slidas. La prdida de peso debido al secado es considerado como el peso del agua. Nota.- (*) El secado en horno siguiendo este mtodo (a 110 C) no da resultados confiables cuando el suelo contiene yeso u otros minerales que contienen gran cantidad de agua de hidratacin o cuando el suelo contiene cantidades significativas de material orgnico. Se pueden obtener valores confiables del contenido de humedad para estos suelos, secndolos en un horno a una temperatura de 60 C o en un desecador a temperatura ambiente.

5. MUESTRASLas muestras sern preservadas y transportadas de acuerdo a la Norma ASTM D-4220, Grupos de suelos B, C D. Las muestras que se almacenen antes de ser ensayadas se mantendrn en contenedores hermticos no corrosibles a una temperatura entre aproximadamente 3 C y 30 C y en un rea que prevenga el contacto directo con la luz solar. Las muestras alteradas se almacenarn en recipientes de tal manera que se prevenga o minimice la condensacin de humedad en el interior del contenedor. La determinacin del contenido de humedad se realizar tan pronto como sea posible despus del muestreo, especialmente si se utilizan contenedores corrosibles (tales como tubos de acero de pared delgada, latas de pintura, etc.) o bolsas plsticas.

6. ESPECIMEN DE ENSAYOPara los contenidos de humedad que se determinen en conjuncin con algn otro mtodo ASTM, se emplear la cantidad mnima de espcimen especificada en dicho mtodo si alguna fuera proporcionada. La cantidad mnima de espcimen de material hmedo seleccionado como representativo de la muestra total, si no se toma la muestra total, ser de acuerdo a lo siguiente:

Nota.- * Se usar no menos de 20 g para que sea representativa.

7. EQUIPOS Horno de secado.- Horno de secado termostticamente controlado, capaz de mantener una temperatura de 110 5 C. Balanzas.- De capacidad conveniente y con las siguientes aproximaciones: de 0.1 g para muestras de menos de 200 g de 0. 1 g para muestras de ms de 200 g. Recipientes.- Recipientes apropiados fabricados de material resistente a la corrosin, y al cambio de peso cuando es sometido a enfriamiento o calentamiento continuo, exposicin a materiales de pH variable, y a limpieza. Utensilios para manipulacin de recipientes.- Se requiere el uso de guantes, tenazas o un sujetador apropiado para mover y manipular los recipientes calientes despus de que se hayan secado.

8. PROCEDIMIENTO El cuarteo tiene por objeto obtener de una muestra porciones representativas de tamao adecuado para efectuar las pruebas de laboratorio que se requieran. Para esto se procede de la siguiente manera: Formando un cono con la muestra para seccionarlo por cuadrantes; para esto se revuelve primero todo el material hasta que presente un aspecto homogneo, traspaleando de un lugar a otro, recomendndose que al tomar suelo con la pala sea trasladado a otro lugar, girando y vaciando el material sobre un punto, con la finalidad de que las partculas queden bien distribuidos en todo el volumen del material; se recomienda sea trasladado de un lugar a otro unas 4 veces sobre una superficie horizontal, lisa y limpia.

CUARTEO DE LA MUESTRA DEL ESTRATO 01

La disgregacin tiene por objeto separar las diferentes partculas que constituyen la muestra cuando esta contiene grumos. Esta operacin es relativamente fcil cuando se refiere a materiales granulares poco cementados, aumentando su dificultad a medida que va siendo mayor la cementacin o cuando se trata de rocas alteradas; en estos casos, las partculas del material se separan por el proceso de disgregacin, hasta quedar parcial o totalmente reducidas a material fino. La disgregacin de la muestra deber efectuarse sin tratar de romper las partculas duras, para lo cual se deber emplear un mazo de madera, con el que se golpear el suelo en forma vertical, desde una altura de 20 cm. hasta obtener partculas que ya no sean disgregables.

MUESTRAS DE LOS ESTRATOS DISGREGADOS

EN EL LABORATORIO Determinar y registrar la masa de un contenedor limpio y seco (Tara). Seleccionar especmenes de ensayo representativos de acuerdo lo indicado en anteriormente. Colocar el espcimen de ensayo hmedo en el contenedor y, si se usa, colocar la tapa asegurada en su posicin. Determinar el peso del contenedor y material hmedo usando una balanza seleccionada de acuerdo al peso del espcimen. Registrar este valor. Colocar el contenedor con material hmedo en el horno. Secar el material hasta alcanzar una masa constante. Mantener el secado en el horno a 110 5 C a menos que se especifique otra temperatura. El tiempo requerido para obtener peso constante variar dependiendo del tipo de material, tamao de espcimen, tipo de horno y capacidad, y otros factores. La influencia de estos factores generalmente puede ser establecida por un buen juicio, y experiencia con los materiales que sean ensayados y los aparatos que sean empleados. Luego que el material se haya secado a peso constante, se permitir el enfriamiento del material y del contenedor a temperatura ambiente o hasta que el contenedor pueda ser manipulado cmodamente con las manos y la operacin del balance no se afecte por corrientes de conveccin y/o est siendo calentado. Determinar el peso del contenedor y el material secado al homo usando la misma balanza usada. Registrar este valor.

INGRESO DE LA MUESTRA AL HORNO

9. CALCULOS Y RESULTADOSSe calcula el contenido de humedad de la muestra, mediante la siguiente frmula:

9.1. ESTRATO 01

9.2. ESTRATO 02

9.3. ESTRATO 03

10. RECOMENDACIONES Los recipientes y sus tapas deben ser hermticos a fin de evitar prdida de humedad de las muestras antes de la pesada inicial y para prevenir la absorcin de humedad de la atmsfera despus del secado y antes de la pesada final. Se usa un recipiente para cada determinacin. El cambio de humedad en suelos sin cohesin puede requerir que se muestree la seccin completa, el material est estratificado (o se encuentra ms de un tipo de material), se seleccionar un espcimen promedio, o especmenes individuales, o ambos. Los especmenes deben ser identificados apropiadamente en formatos, en cuanto a su ubicacin, o lo que ellos representen. Para prevenir la mezcla de especmenes y la obtencin de resultados incorrectos, todos los contenedores, y tapas si se usan, deberan ser enumerados y deberan registrarse los nmeros de los contenedores en los formatos de laboratorio. Los nmeros de las tapas deberan ser consistentes con los de los contenedores para evitar confusiones. Para acelerar el secado en horno de grandes especmenes de ensayo, ellos deberan ser colocados en contenedores que tengan una gran rea superficial (tales como ollas) y el material debera ser fragmentado en agregados ms pequeos. En la mayora de los casos, el secado de un espcimen de ensayo durante toda la noche (de 12 a 16 horas) es suficiente. En los casos en los que hay duda sobre lo adecuado de un mtodo de secado, deber continuarse con el secado hasta que el cambio de peso despus de dos perodos sucesivos (mayores de 1 hora) de secado sea insignificante (menos del 0.1 %). Los especmenes de arena pueden ser secados a peso constante en un perodo de 4 horas, cuando se use un horno de tiro forzado. Desde que algunos materiales secos pueden absorber humedad de especmenes hmedos, debern retirarse los especmenes secos antes de colocar especmenes hmedos en el mismo horno. Sin embargo, esto no sera aplicable si los especmenes secados previamente permanecieran en el horno por un perodo de tiempo adicional de 16 horas. Colocar las muestras en un desecador es ms aceptable en lugar de usar las tapas hermticas ya que reduce considerablemente la absorcin de la humedad de la atmsfera durante el enfriamiento especialmente en los contenedores sin tapa.

11. ANEXOS