ensayo de relaciones_volumetricas_y_gravimetricas
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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
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):
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
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
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.
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
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
Contenedores (taras)
Horno(110 +-5º)
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:
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
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
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
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
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.
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.
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
Peso Volumétrico del Suelo (m):
XV. CALCULOS
Peso Volumétrico Seco (d):
Proporción de Vacíos (e):
Porosidad (n):
Grado de Saturación (Gw):