ensayo de relaciones_volumetricas_y_gravimetricas

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TÍTULO : ENSAYO DE RELACIONES VOLUMETRICAS Y GRAVIMETRICASCURSO : MECANICA DE SUELOS II DOCENTE : Ing. JULIO RIVASPLATA DIAZ CICLO : VI INTEGRANTES : AGUILAR PURIZAGA, Lesly. HERRERA GRADOS, Lisset LIZARRAGA AVALOS, Erwin. OSORIO CUEVA, Luis. PLASENCIA CHINCHAY, Juan. QUILICHE ARNAO, Sujei.

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Page 1: Ensayo de relaciones_volumetricas_y_gravimetricas

TÍTULO : “ENSAYO DE RELACIONES VOLUMETRICAS Y GRAVIMETRICAS”

CURSO : MECANICA DE SUELOS II

DOCENTE : Ing. JULIO RIVASPLATA DIAZ

CICLO : VI

INTEGRANTES :

AGUILAR PURIZAGA, Lesly.

HERRERA GRADOS, Lisset

LIZARRAGA AVALOS, Erwin.

OSORIO CUEVA, Luis.

PLASENCIA CHINCHAY, Juan.

QUILICHE ARNAO, Sujei.

NUEVO CHIMBOTE - PERÚ

Abril del 2009

Page 2: Ensayo de relaciones_volumetricas_y_gravimetricas

ENSAYO DE RELACIONES VOLUMETRICAS Y GRAVIMETRICAS

En general el suelo esta constituido por esqueleto de partículas

sólidas rodeadas de espacios llenos de agua y aire, la representación

en volumen y masa esquelética de las fases se muestra a

continuación:

Vw AGUA Ww

Vv Ww

Va AIRE Wa Wm

Vs SÓLIDO Ws

En mecánica de suelos se relaciona los distintos pesos con sus

volúmenes correspondientes, por medio del concepto de peso

especifico, es decir la relación entre el peso de la sustancia y su

volumen. Se distinguen los siguientes pesos específicos:

1. Peso Volumétrico del Suelo (m):

Llamado también peso especifico de la masa del suelo.

2. Peso Especifico Relativo de las partículas sólidas

(SS):

Page 3: Ensayo de relaciones_volumetricas_y_gravimetricas

3. Peso Volumétrico Seco (d):

Llamado también peso especifico seco:

RELACIONES FUNDAMENTALES

Contenido de Humedad (W):

Es la relación entre el peso de agua contenida en el mismo y el

peso de su fase

Proporción de Vacíos (e):

Llamado también oquedad o índice de poros; es la relación

entre el volumen de vacíos y el de sólidos.

Porosidad (n):

Se llama así a la relación entre su volúmenes de vacíos y

volumen de masa.

Grado de Saturación (Gw):

Es la relación del volumen sobre el volumen de vacíos, se

expresa en porcentaje.

MUESTREO POR MEDIO DE LA UTILIZACION DE BARRENO

HELICOIDAL

Page 4: Ensayo de relaciones_volumetricas_y_gravimetricas

I. OBJETIVOS:

Describir el procedimiento y el equipo necesario para

adelantar una perforación de muestreo de suelos, mediante

un barreno con vástago hueco. Puede aplicarse cuando se

requieran muestras representativas o muestras in situ, o

ambas, siempre y cuando la formación del terreno sea de

naturaleza no consolidada, que permita tal perforación con

barreno.

II. DEFINICIONES:

Barreno con vástago hueco. Es una especie de barreno en

forma de espiral continua, en la cual el elemento helicoidal

está soldado a un tubo central hueco con un diámetro

interior que permita el paso de diferentes herramientas de

muestreo. Los tramos de la barrena podrán ser de cualquier

longitud deseada, pero deberán estar elaboradas en tal

forma que, cuando se acoplen uno con otro, proporcionen un

paso esencialmente sin restricciones, hermético e

impermeable, en toda su longitud conectada. La distribución

de la hélice deberá permitir una conducción continua de los

desechos de un tramo a otro y a través de la profundidad

completa del agujero de perforación.

III. APARATOS:

Barrenos con vástago hueco, fabricados de acero-carbono,

de aleaciones de acero, ó de ambos. Deberán clasificarse

como pequeños, medianos y largos.

Tamaño mínimo. Los diámetros interiores deberán ser

de 57.2 mm (2.25"), 82.6 mm (3.25") y 95.2 mm

(3.75"). Son aceptables tamaños adicionales y

Page 5: Ensayo de relaciones_volumetricas_y_gravimetricas

mayores, con tal de que cumplan el requisito del

párrafo siguiente para la luz libre del “muestreador.”

La holgura del “muestreador” deberá ser tal, que

ningún “muestreador” o tubos sacanúcleos sea

operado en, o a través de un barreno con vástago

hueco, cuyo diámetro de dicho hueco sea menor del

108% del diámetro exterior del “muestreador”.

El barreno con vástago hueco podrá avanzar y tomar

núcleos, conducida por cualquier máquina de

perforación que tenga suficiente fuerza de torsión y de

hincado, para hacerla girar y forzar hasta la

profundidad deseada, con tal de que la máquina esté

equipada con los accesorios necesarios para tomar la

muestra o el núcleo requerido.

Page 6: Ensayo de relaciones_volumetricas_y_gravimetricas

IV. PROCEDIMIENTO:

Primer paso:

Hágase avanzar el barreno de

vástago hueco con tapón, hasta

la profundidad de muestreo

deseada. Retírese el tapón,

sacando las varillas centrales de

perforación y reemplácese con las

herramientas requeridas para el

muestreo o toma de los núcleos.

Bájese la herramienta de

muestreo a través de la barrena

con vástago hueco, y asiéntese

Segundo paso:

Procédase con la operación de

muestreo, mediante rotación,

presión o hincamiento de acuerdo

con el método normal o el

autorizado, que rija el uso de la

herramienta particular de

muestreo. Retírese el

“muestreador” cargado sacando

Tercer paso:

Reemplácese el “muestreador”

con el tapón y retórnese al fondo

del hueco. Hágase avanzar la

barrena de vástago hueco hasta

la siguiente profundidad a la que

se va a muestrear. Repítase la

secuencia para cada muestra

Page 7: Ensayo de relaciones_volumetricas_y_gravimetricas

MÉTODO DE ENSAYO PARA DETERMINAR EL CONTENIDO DE

HUMEDAD DE UN SUELO

V. OBJETIVOS:

Este presente modo operativo sirve para determinar el

contenido de humedad de un suelo.

VI. DEFINICIONES:

La humedad o contenido de humedad de un suelo es la

relación expresada en porcentaje del peso del agua en una

masa dada de suelo, al peso de la partículas solidas

VII. PRINCIPIO DEL MÉTODO:

Se determina el peso del agua eliminada secando el suelo

húmedo hasta un peso constante en un horno controlado a

110+- 5º. El peso del suelo que permanece del secado en

horno es usado como el peso de las partículas solidas. La

pérdida de peso durante el secado es considerado el peso

del agua.

VIII. APARATOS:

Balanza electrónica

Page 8: Ensayo de relaciones_volumetricas_y_gravimetricas

Contenedores (taras)

Horno(110 +-5º)

Page 9: Ensayo de relaciones_volumetricas_y_gravimetricas

IX. MUESTRAS:

Las muestras deberán ser preservadas y transportadas

según la norma ASTM D-4220, grupos de suelos B C o D. las

muestras que se almacenen antes de ser ensayadas se

mantendrán en contenedores herméticos no corroibles a

temperaturas aproximadas de 3º C a 30ºC y en un área que

prevenga el contacto directo con la luz solar. Las muestras

alteradas se almacenaran en recipientes de tal manera que

se prevenga o minimice la condensación de la humedad

dentro del contenedor.

La determinación del contenido de humedad se determinara

lo mas pronto posible después del muestreo especialmente

si se utilizan contenedores corroibles.

X. ESPECIMEN DE ENSAYO:

Page 10: Ensayo de relaciones_volumetricas_y_gravimetricas

La cantidad mínima de espécimen de material húmedo seleccionado

como representativo de la muestra total, será de acuerdo a lo

siguiente:

La muestra que utilizamos de

ejemplo tiene un máximo

tamaño de partículas de 4.75mm

obtenido en el tamizado, y es

por esto q se utilizara una

muestra representativa de mas Selección del espécimen de

ensayo:

La muestra utilizada es la que

obtuvimos por medio del

muestreo con barreno helicoidal

El espécimen de ensayo se

obtiene mezclando el material y

luego reducirse al tamaño

requerido por cuarteo o por Primer paso:

Determinar y registrar la masa

de un contenedor limpio y seco.

Ejemplo: Peso de las taras

Tara 1: 37.963 gr

Tara 2: 38.084 gr

Tara 3: 37.262

Tara 4: 41.380 gr

Page 11: Ensayo de relaciones_volumetricas_y_gravimetricas

Segundo paso:

Colocar el espécimen de ensayo

húmedo en el contenedor y, si se

usa, colocar la tapa asegurada en

su posición. Determinar el peso

del contenedor y material húmedo

usando una balanza seleccionada

de acuerdo al peso del espécimen.

Registrar este valor.

Ejemplo: peso de las taras +

muestras húmeda

Tara 1: 55.963 gr

Tara 2: 62.879 gr

Tara 3: 67.010 gr

Tara 4: 70.950 gr

Tercer paso:

Remover la tapa (si se usó) y colocar el

contenedor con material húmedo 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 variará

dependiendo del tipo de material,

tamaño de espécimen, tipo de horno y

capacidad, y otros factores. La

influencia de estos factores

generalmente puede ser establecida por

Page 12: Ensayo de relaciones_volumetricas_y_gravimetricas

XI. CÁLCULOS:

Se calcula el contenido de humedad de la muestra, mediante la

siguiente fórmula:

Donde:

W = es el contenido de humedad, (%)

Mcws = es el peso del contenedor más el suelo húmedo, en gramos

Cuarto paso:

Luego que el material se haya secado a

peso constante, se removerá el

contenedor del horno, y se Determinara

el peso del contenedor y el material

secado al homo usando la misma

balanza usada en el peso de las taras

mas la muestra húmeda.

Ejemplo: Peso de las tara mas la

muestra seca.

Tara 1: 55.848 gr

Tara 2: 66.828 gr

Page 13: Ensayo de relaciones_volumetricas_y_gravimetricas

Mcs = es el peso del contenedor más el suelo secado en homo, en

gramos:

Mc = es el peso del contenedor, en gramos

Ejemplo: Con la formula ya dada anteriormente se calculan los contenidos de humedad del ejemplo

CALCULOS DE LOS CONTENIDOS DE HUMEDAD

n° de tara

W tara

W tara + Muestra húmeda

W tara + Muestra seca

W agu

aW muestra

seca W

139,963 55,963 55,484

0,479 15,521

3,086

238,084 62,879 61,933

0,946 23,849

3,967

337,262 67,010 62,755

4,255 25,493

16,691

441,380 70,950 70,799

0,151 29,419

0,513

Contenido de humedad promedio6,06

4

El contenido de humedad de la muestra es = 6.064%

COMO DETERMINAR EN EL LABORATORIO EL PESO ESPECÍFICO

DE LA MUESTRA (m):

XII. PRINCIPIO DEL MÉTODO:

Se determinara el peso volumétrico de la muestra con el

siguiente proceso q es muy simple y consiste sacar muestra

mediante un barreno para luego pesar esta muestra y

obtener el volumen q ocupa y así poder determinar el peso

volumétrico en su estado natural .

XIII. APARATOS:

Balanza de precisión

Page 14: Ensayo de relaciones_volumetricas_y_gravimetricas

Wincha

XIV. PROCEDIMIENTO:

PASO NUMERO 1°

Antes de extraer la muestra con

ayuda del barreno medir el volumen

del depósito cilíndrico del barreno

en donde se alojara la muestra

Este depósito nos permitirá saber el

volumen que nuestro suelo posee.

Así que mediremos sus dimensiones

con una wincha.

Vdeposito=275.05 cm3

El volumen de la muestra es el

volumen del depósito.

Page 15: Ensayo de relaciones_volumetricas_y_gravimetricas

PASO NUMERO 2°

Luego se pesara el deposito,

antes de ingresar la muestra en

el.

Wdeposito=79.9gr

PASO NUMERO 3°

Luego de sacar la muestra del

terreno con ayuda del barreno,

esta será retirada

cuidadosamente del mismo

evitando perdida del material.

Page 16: Ensayo de relaciones_volumetricas_y_gravimetricas

PASO NUMERO 4°

Esta muestra que queda en el

depósito interno será enrazada

dejando la superficie libre.

PASO NUMERO 5°

Se volverá a pesar el deposito,

pero esta vez c con la muestra

dentro de el.

Wdesp+muestra=555g

Wmuestra=475gr

Page 17: Ensayo de relaciones_volumetricas_y_gravimetricas

Peso Volumétrico del Suelo (m):

XV. CALCULOS

Peso Volumétrico Seco (d):

Proporción de Vacíos (e):

Page 18: Ensayo de relaciones_volumetricas_y_gravimetricas

Porosidad (n):

Grado de Saturación (Gw):