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Laboratorio de Mecánica de Suelos

PRÁCTICA # 3. CONTENIDO DE AGUA EN SUELO (HUMEDAD)Objetivo: a) Determinar la cantidad de agua que posee una muestra de suelo, con respecto al peso seco de la muestra. b) Determinar este contenido de agua con los 2 métodos: Rápido y Estándar. Definición: Contenido de humedad, es la relación del peso del agua entre el peso de los sólidos de un suelo. Fórmula:

Equipo y material que se utiliza: o Horno eléctrico, que mantenga la temp. constante a 105 grados Centígrados. o Balanza con aproximación al 0.1 g. o Charola y cápsula de aluminio o Espátula o Cristal de reloj Procedimiento: a) Método rápido: 1. Se anota el número de la charola y se pesa, anotándola como tara (T). 2. Se vacía suelo húmedo a la charola y se pesa, anotándola como tara + suelo húmedo (T + Sh). 3. Se pone a secar el suelo en la estufa, moviéndolo algunas veces para que sea mas rápido el secado, se coloca encima el cristal de reloj para comprobar que el suelo ya no tenga humedad; esto ocurrirá cuando ya no empañe el cristal. 4. Posteriormente, se deja enfriar (charola y suelo) 5. Se procede a pesar, lo que sería charola + suelo seco (T + S´s) 6. Y se realizan los cálculos para determinar el contenido de agua por el método rápido.

b) Método estándar: 1. Se hace lo mismo que en el método anterior, con la diferencia que en este método se utiliza una cápsula, el suelo húmedo es secado al horno a una temperatura de 100-110º.C, durante 24 hrs. 2. Cuando se cumple con todo lo anterior, el suelo es sacado del horno, se deja enfriar y se pesa, aplicándose la fórmula anterior para determinar el contenido de agua. Cálculos:Peso de la tara : ………………g.Peso de la tara + suelo húmedo : ………………..g.Peso de la tara + suelo seco : ………………...g.Peso del Agua (Ww) : ……………….. g.Peso de los sólidos (Ws) : ………………...g.Humedad (w) : ………………%

Ing. Vidal Víctor Calsina Colqui


PRÁCTICA # 4. PREPARACIÓN DE MUESTRAS La preparación de las muestras alteradas comprende las operaciones de secado, disgregado y cuarteo, que son necesarias para obtener las porciones representativas en condiciones adecuadas para efectuar los ensayes correspondientes. Las muestras inalteradas requieren la operación de labrado, la cual se llevará a cabo de acuerdo con las pruebas a que vaya a someterse el material, debiendo extremarse las precauciones con objeto de no cambiar su estructura y contenido de agua. Objetivo: Conocer las actividades que se realizan a las muestras de suelo, cuando estas son llevadas al laboratorio. Equipo que se utiliza: o Charolas de lámina o Cucharón de lámina o Pala rectangular o Mazo de madera o Regla de dimensiones adecuadas al volumen a cuartear o Hule o lona ahulada de 150 cms. como mínimo por lado Procedimiento: 1. El secado tiene por objeto facilitar la disgregación y manejo de las muestras. El secado de las muestras podrá ser al sol o al horno. En el primer caso, se extiende la muestra en las charolas o sobre una superficie sensiblemente horizontal, lisa y limpia, para que sea fácil recogerla y evitar la pérdida de finos, así como la contaminación con materiales extraños. Cuando se use el horno, deberá controlarse la temperatura de tal modo que esta sea del orden de 60 grados centígrados. 2. La disgregación tiene por objeto separar las diferentes partículas que constituyen la muestra cuando esta contiene grumos. Esta operación es relativamente fácil cuando se refiere a materiales granulares poco cementados, aumentando su dificultad a medida que va siendo mayor la cementación o cuando se trata de rocas alteradas; en estos casos, las partículas del material se separan por el proceso de disgregación, hasta quedar parcial o totalmente reducidas a material fino. La disgregación de la muestra deberá efectuarse sin tratar de romper las partículas duras, para lo cual se deberá emplear un mazo de madera, con el que se golpeará el suelo en forma vertical, desde una altura de 20 cm. hasta obtener partículas que ya no sean disgregables. 3. El cuarteo tiene por objeto obtener de una muestra porciones representativas de tamaño adecuado para efectuar las pruebas de laboratorio que se requieran. Para esto se procede de la siguiente manera: 1. Formando un cono con la muestra para seccionarlo por cuadrantes; para esto se revuelve primero todo el material hasta que presente un aspecto homogéneo, traspaleando de un lugar a otro, recomendándose 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 partículas 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. 2. Se formará nuevamente un cono con el material, el cual se trasformará en un cono trucado, encajando la pala en el vértice hacia abajo y haciéndola girar alrededor del eje del cono, con el fin de ir desalojando el material hacia la periferia hasta dejarlo con una altura de 15 a 20 cms. , en seguida dicho cono trucado se dividirá y separará en cuadrantes por medio de una regla de



dimensiones adecuadas. Se mezclará el material de dos cuadrantes opuestos y con este, en caso de ser necesario, se repite el procedimiento anterior sucesivamente, hasta obtener la muestra del tamaño requerido. Se deberá tener cuidado de no perder el material fino en cada operación de cuarteo. 3. Otra forma de realizar un cuarteo es por medio del partidor de muestras; en este procedimiento se mezcla la muestra cuidadosamente y se extiende uniformemente sobre la charola de igual longitud que la tolva del partidor y a continuación se vierte sobre este, procurando que pasen cantidades similares a través de cada uno de los ductos, quedando en esta forma la muestra dividida en dos porciones que se depositan a la salida de los dos grupos de ductos en los recipientes laterales del partidor, lo cual constituye la primera separación. Si la cantidad de muestra así obtenida es mayor que la requerida, se repite este procedimiento con una de las porciones separadas hasta obtener una muestra del tamaño necesario.


UNDAC INGENIERIA GEOLOGICA Laboratorio Mecánica de Suelos

PRÁCTICA # 5. Determinación del Peso Específico de los sólidos del suelo

1. Objetivo: Necesidad de la obtención del peso específico de partículas sólidas para el manejo del diagrama de fases.

2. GeneralidadesEl peso específico relativo o gravedad específica de un suelo se toma como el valor promedio para los granos del suelo. Este valor es necesario para calcular la relación de vacíos de un suelo, se utiliza también en el análisis de hidrómetro y es útil para predecir el peso unitario de un suelo. Generalmente este valor se utiliza para clasificar los minerales del suelo.

El Peso Específico Relativo de cualquier sustancia de define como “El peso específico del material en cuestión dividido por el peso especifico del agua destilada a cuatro grados Celsius.”

Para determinar el peso específico relativo de un suelo, se establece un procedimiento para suelos que se componen de partículas menores de 4,75 mm (Tamiz No. 4) y para partículas mayores a 4,75 mm.

Para la clasificación anterior, se procede a separar mediante el tamiz número cuatro (# 4 A.S.T.M.) y se ensayan por separado con el método correspondiente. El resultado será el promedio ponderado de ambas muestras.Si el suelo esta constituido por partículas mayores que 4,75 mm, se debe determinar el peso específico de las partículas gruesas.Si el suelo esta dispuesto por partículas menores a 4,75 mm, el peso específico relativo se determina mediante un picnómetro.

3. Determinación del peso específico relativo o gravedad específica del suelo en su conjunto

4. Peso especifico relativo de las partículas gruesas

Msc. Ing. Vidal Víctor Calsina Colqui

Ss = الs

wال

Ss = 1% Gruesos + % Finosγ gruesos γ finos


Se determina el valor adimensional denominado, “Peso especifico relativo”, definido como el cociente entre el peso específico del suelo y el peso específico del agua a una temperatura determinada y expresada en la siguiente ecuación:

Ss = الs

wال

Los valores típicos de gravedades específicas para los sólidos del suelo son entre 2.65 y 2.72, destacando el mercurio con 13.6, el oro con 19.3, es decir 19.3 veces más pesado que el agua. 4.1 Muestra

En caso de que el tamaño máximo absoluto sea igual o inferior a 40 mm (Tamiz de 1/1/2”), y mayor a 5 mm (Tamiz No. 4), se procede a pesar 2 kilogramos como mínimo. Cuando hubiere un aumento de 10 mm por encima del tamaño máximo absoluto de 40 mm (Tamiz de 1/1/2”), se aumentará el peso a analizar en 4 kilogramos.En lo que se refiere a la muestra, se separan por tamizado las partículas inferiores a 5 mm, lo que queda retenido en la malla #4 ASTM, se lava para remover el polvo superficial o cualquier sustancia extraña adherida a los granos. A continuación se seca en estufa hasta masa constante a una temperatura de 110 + 5ºC, y se deja enfriar al aire hasta temperatura ambiente por un periodo de 1 a 3 hr, luego se pesa la masa seca obteniéndose MSECA.Se sumerge en agua a temperatura ambiente por un periodo de 24 + 4 hr, se retira la muestra del agua y se seca superficialmente los granos, haciéndolos rodar sobre un paño absorbente húmedo hasta que desaparezca la película visible de agua adherida, para obtener la masa de la muestra saturada superficialmente seca, MSSS.

4.2 Procedimiento

Para determinar el peso especifico de las partículas sólidas (الs) de una muestra con tamaño relativamente grande, se procede a determinar, mediante la siguiente ecuación:

w= Pesoال especifico del agua destilada, a 4ºC de temperatura y a presión atmosférica correspondiente al nivel del mar. En sistemas derivados del métrico, es igual a 1 (g/cm3) o a una potencia entera de 10.El peso específico de una muestra se encuentra pesando la muestra seca y dividiendo por la diferencia entre la masa de muestra seca y la sumergida. Una vez obtenidos estos parámetros se calculan a partir de ellos el peso específico relativo de las partículas sólidas de acuerdo a la siguiente expresión:


. s = M secaال M seca – M sss

Ss = الs

wال


Es decir, que es la relación entre el peso de materia y el peso del agua destilada a 4ºC considerando volúmenes iguales (del agua es 1.00 a 4ºC).

5. Peso específico relativo de partículas finas, mediante el uso del Picnómetro5.1 Aparatos usados Picnómetro de 1000 ml. Balanza de precisión. Reductor de presión Herramientas y accesorios. Brochas. Recipiente para la muestra. Embudo. Termómetro (graduado con división de 0,1ºC). Estufa (105ºC). Secador. Quemadores. Canastillo porta muestra.

5.2 Materiales Agua destilada o desmineralizada Solución disolvente de grasas. Kerosene. 5.3 Calibración del PicnómetroA continuación explicaremos el método más utilizado para este fin, cuyo equipo principal será un matraz aforado , botella de cristal de pequeño espesor de 500 a 1000 cm3 de capacidad hasta la línea de calibración en su cuello y en condiciones particulares de temperatura. Dicho matraz deberá identificarse convenientemente mediante un número de laboratorio en una zona esmerilada provista para este propósito. La calibración del matraz: Una vez concluido el proceso que se expondrá a continuación, nuestro matraz de laboratorio quedará convertido en picnómetro. Lo primero es la limpieza cuidadosa del matraz por dentro y fuera para lo cual se prescribe el lavado sucesivo con detergentes, alcohol y éter. Requeriremos la utilización de agua destilada para evitar cualquier tipo de perturbación debida a cambios en la turbidez, contenido en sales o cloro, o por impurezas contenidas en el agua del servicio público. El agua destilada se verterá en el matraz y en seguida comenzaremos el proceso de desaerearla. La manera más común de llevar a cabo esta labor es sumergiendo a medias el matraz en baño de María, observándose el desprendimiento de pequeñas burbujas a simple vista, el cual puede ser acelerado infiriendo golpes moderados al matraz con el pulgar. La extracción de las burbujas puede realizarse también mediante un aspirador adaptado a una llave de agua, de modo que la intensidad del vacío es determinada por el flujo, teniendo el cuidado de desconectar el dispositivo antes de cerrar la llave para que el vacío en el matraz no provoque la entrada de agua. Ahora nos preocuparemos de enrasar el contenido de agua en el matraz para obtener un volumen constante en todas las mediciones que se harán posteriormente. El proceso de sustraer y adicionar pequeñas cantidades de agua a través de un estrecho cuello se verá facilitado mediante el uso de la pipeta. Si faltara agua para llegar a la línea de calibración, se tomaría de un recipiente que ha sido expuesto al mismo proceso del matraz.



La línea de calibración que hemos mencionado no es más que una hendidura, fácilmente identificable en el cuello del matraz, que nos indicará hasta donde se considera el volumen especificado por el fabricante. El matraz se considerará enrasado cuando la parte inferior del menisco se hace tangente a la línea de calibración, siempre cuidando de que no permanezcan gotas de agua adheridas al interior del cuello. Una vez enrasado, llevaremos el matraz a la balanza obteniéndose, son una precisión de centésimas de gramo, su peso más el del agua destilada, convenientemente designado W2. Este peso corresponderá a una temperatura que debe ser tomada con una precisión de décimas de grado. Lógicamente el peso del agua en el matraz será menor cuanto mayor sea la temperatura, no debiendo excedernos de los 50° para facilitar su manejo. Siguiendo este procedimiento tomaremos varios pesos con sus correspondientes temperaturas y prepararemos una tabla de valores para el conjunto de temperaturas que probablemente prevalecerán cuan sean determinadas más tarde el peso del picnómetro, el suelo y el agua. Ya el matraz se puede considerar como un picnómetro.Se define el peso específico de partículas sólidas como el cociente de dividir el peso de partículas sólidas entre su volumen correspondiente. Observando detenidamente lo que ocurre en nuestro picnómetro, nos daremos cuenta que el volumen de partículas sólidas será el mismo volumen de agua desplazada por las partículas sólidas (Vw).

Vs = Vw

γs = Ws / Vs = Ws / Vw

Este volumen de agua desplazada por las partículas sólidas puede ser expresado en función del peso del agua con la ayuda del peso específico del agua (γwt) tomando en cuenta las variaciones de este valor en función de la temperatura. Una tabla con los valores correspondientes al peso específico del agua en función de la temperatura se incluye en la tabla adjunta.

γwt = Ww/Vw --> Vw = Ww / γwt

Sustituyendo esta relación en la ecuación anterior, obtenemos:

γs = (γwt * Ws ) / Ww

Sólo nos faltaría por determinar el peso del agua desplazada (Ww), para lo cual haremos use del gráfico de calibración del matraz. Observando la gráfica de calibración podemos escribir que:

Ww = ( W2 + Ws ) - W1

donde:

W2: suma de los pesos del matraz y el agua destilada.

Ws: Peso de partículas sólidas.



W1: Peso del matraz + agua destilada + suelo.

Este último peso (W1), dependerá de la temperatura a que se encuentre el matraz durante la medición. Por esta razón, para obtener el peso W2 a la misma temperatura a la que se tomó W1. Sustituyendo la expresión del peso del agua en nuestra ecuación original, obtendremos la expresión final del peso específico de partículas sólidas.

γs = ( (γwt * Ws ) / ( Ws + W2 ) - W1

Cifras normales del peso específico de partículas sólidas (valores aproximados)

Suelo Arena 2.65g/cm3, Arcillas inorgánicas (2.5 - 2.9)g/cm3, aumentando con la plasticidad.

Materiales orgánicos ~ 2.3 g/cm3.

Suelos con altos contenido de óxidos férrico (limonita) (3.1 - 3.2) g/cm3

Es conveniente hacer más de una medición de W1 a diferentes temperaturas, obteniéndose así varios valores de γs, con los cuales se obtendrá una media aritmética.

Este ensayo es muy sencillo, pero delicado, implicando cualquier pequeño error en la medición una gran diferencia en los resultados.

5.4 Tamaño de la muestraLa muestra debe tener un tamaño mínimo, referido a su masa seca, de 25 g cuando se usa el frasco y de 10 g cuando se usa botella con tapón.

5.5 Ensayo- Para determinar el peso específico de partículas sólidas de cualquier muestra, haremos uso de nuestro picnómetro. Tomaremos alrededor de 50 gramos de la muestra secada al horno y enfriada en el desecador, y la pesamos con una precisión de centésimas de gramo obteniéndose Ws. Esta muestra se introduce en el picnómetro por medio de un embudo de papel, luego de haber vertido un poco de agua en el recipiente evitándose así que la muestra se adhiera al fondo. Entonces, completaremos el volumen de agua hasta alcanzar una altura menor en tres o cuatro centímetro que la línea de calibración. - Se remueve el aire usando uno de los procedimientos que describe la norma. 1.- Si el procedimiento elegido es el de someter el contenido a un vacío parcial (presión de aire igual o menor que 13,3 kpa.). Para evitar el burbujeo se aplica un vacío gradual que se aumenta lentamente al máximo, el que se mantuvo durante 15 minutos para conseguir así el aireado completo. El picnómetro debe agitarse suavemente para ayudar a remover el aire.2.- Hierva la muestra suavemente (baño de María) por lo menos 10 minutos mientras agita el picnómetro ocasionalmente para facilitar la remoción del aire. Luego deje enfriar la muestra calentada hasta la temperatura ambiente. Este proceso se verá dificultado ahora por la espuma y burbujas producto del contacto de la muestra con el agua.



- Llene el picnómetro hasta un poco más debajo de la marca de calibración con agua destilada a la temperatura ambiente. Agregue agua destilada lenta y cuidadosamente para evitar la formación de burbujas de aire en la muestra. Deje el picnómetro hasta que obtenga una temperatura de agua uniforme. Para evitar la introducción de burbujas de aire el agua destilada puede ser introducido por medio de un trozo de manguera flexible de diámetro pequeño con su extremo de salida justo debajo de la superficie del agua destilada en el picnómetro.Para obtener una temperatura de agua uniforme el picnómetro puede ser dejado reposando durante la noche o puede ser colocado en un baño de temperatura constante.

Temperatura °C Peso especifico Agua (g/cm3)

Factor de corrección K



Tabla : Peso Específico del agua y factor de Corrección K para Varias Temperaturas

llene el picnómetro con agua destilada a la misma temperatura hasta la marca en el cuello, limpie el exterior y el interior encima del nivel de agua y séquelo con un paño seco y limpio. Se determina y registra la masa del picnómetro con la muestra y el agua W1. Introduzca un termómetro en el agua y determine y registre su Temperatura con una precisión de 0,5°C.



5.6 Cálculos del ensayoEl peso específico de las partículas sólidas menores a 5 mm se calcula de acuerdo a

la expresión

Donde:Ws : Masa seca de la muestraW1 : Masa del picnómetro más agua a la temperatura del ensayo.W2 : Masa del picnómetro mas la muestra y el agua a la temperatura del ensayo. 5.9 Causas posibles de errores en el ensaye

a. . Eliminación incompleta del aire no disuelto.b. . Mal secado del picnómetro.c. . Imprecisión en las pesadas. La balanza debe ser la misma en todas las

etapas e idénticas a la que se empleo en la calibración.d. . Temperatura no uniforme del contenido del picnómetro.e. . Para suelos sin cohesión, pérdida de suelo en el traspaso desde la cápsula

donde se peso el picnómetro.f. . Para suelos con cohesión, secado incompleto.g. Variación de la temperatura en el momento que fue medida.

PRÁCTICA # 6. RELACIONES VOLUMETRICAS Objetivo: Verificar el concepto de peso específico seco y saturado, Relación de vacios, porosidad Equipo que se utiliza: o Recipiente graduado o Balanza con aproximación al 0.1 g.


γs = Ws . * γwt

Ws + (W2 – W1)


o Espátula o Probeta graduada de 500 ml.

Procedimiento: 1.- Pesar el recipiente vació2.- Llenarlo con suelo, enrasar la superficie y pesar. Registrar el peso del suelo más recipiente.3.- Llenar el recipiente graduado con agua ambiente. Echar agua cuidadosamente en el recipiente del suelo, llenar el recipiente hasta el nivel superior sin permitir que el agua se desborde y pierde. Registrar el volumen de agua utilizada para llenar el recipiente de suelo.4.-Colocar cuidadosamente el recipiente lleno sobre la balanza (podría realizarse el llenado de agua en la balanza). Registrar el peso del suelo más agua más recipiente.5.- Comparar la diferencia en peso con los mililitros de agua añadidos. La diferencia debe ser del orden de 2 a 5 g. si es mas se debe verificar la probeta graduada y/o las operaciones realizadas.

Proyecto: ………………………………………………….Localización del proyecto: ………………………………..Descripción del suelo: ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….

Realizado por: …………………………………………. Fecha: ………………………

Volumen del recipiente Vr : ………………. cm3

Peso de suelo seco + recipiente : ……………… g.Peso de suelo + agua + recipiente : ………………g.Peso del recipiente : ………………. g.Peso del suelo seco Ws : …………….. g.Peso del suelo saturado Wsat : …………. .g.Volumen del agua usada para saturar el suelo Vw : ……………..ml.

Cálculos:

Vs = Vr - Vw

1.- Calcular el peso específico seco:

γd = peso del suelo seco / volumen del recipiente g/cm3

γd = g/cm3 x 9.087 kNm3



2.- Calcular peso específico saturado:

γsat = peso del suelo saturado/ volumen del recipiente g/cm3

3.- Calcular la relación de vacios ( e) :

Calcular Vs = Volumen del recipiente – volumen de agua cm3

Calcular volumen de vacios (Vv) = Volumen del agua ( ml ~cm3) Calcular la relación de vacios : e = Vv/Vs4.- Calcular el peso específico de los sólidos del suelo:

γs = Ws/Vs γw

5.- Calcular la porosidad del suelo: n = e / 1 + e

PRÁCTICA # 7

ANÁLISIS GRANULOMÉTRICO (GRANULOMETRÍA)

7.1. Método Mecánico: Objetivo:



Separar por tamaños las partículas de suelos gruesos y finos que componen la muestra de suelo en estudio y en función de lo anterior clasificar el suelo de acuerdo a su graduación; ejemplo: Grava bien graduada (GW) Arena mal graduada (SP) Etc. Definición: Se designa como ensaye granulométrico a la determinación de la distribución de las partículas de un suelo en cuanto a su tamaño. Aplicación: Al realizar un análisis granulométrico en suelos gruesos, tiene las siguientes aplicaciones:

a) Poder clasificar los suelos de acuerdo a su graduación. b) Analizar el material más factible para la construcción de pavimentos. c) Calcular el coeficiente de permeabilidad en una forma aproximada.

Y en suelos finos (partículas que pasan la malla No. 200): a) Es conveniente obtener el porcentaje de partículas menores de 0.002 mm., para

definir los porcentajes de limo y arcilla que contiene un suelo; en función de lo anterior podremos definir u obtener la actividad de ese suelo.

Equipo y material que se utiliza: o Juego de mallas (comúnmente se utilizan: 3”, 2”,1”, ¾”, ½”,3/8”, No.4,

No.10, No.20, No.40, No.60, No.100, No.200 y la Charola). o Cucharón o Balanza con aproximación a 0.1gr. o Charolas rectangulares de 40X60 cms. o Espátula y vidrio de reloj o Partidor de muestras o cuarteador o Malla No. 200, para el lavado del suelo que pasó la malla No. 4 o Alambrón de 5 mm de diámetro, con punta redondeada. o Horno o estufa o Charolas de aluminio o Vaso de aluminio o Agua o Suelo en estudio

Procedimiento: 1. Del suelo secado al sol, disgregado y cuarteado, se obtiene una muestra

representativa, la cual es pesada y se anota el peso en el registro correspondiente. 2. Se procede a pasar el material por las diferentes mallas, que van de mayor a menor

abertura tal y como se presentan en el registro propio para este ensaye. 3. El material retenido en cada malla se va pesando y anotando en la columna de peso

retenido. 4. Todo lo anterior se realiza hasta la malla No. 4 y con el material que pasa dicha malla

se procede a obtener una porción de suelo que sea representativa, para ello habrá que pasar el material las veces necesarias por el partidor de muestras, hasta que se obtenga una muestra de entre 500 y 1000 grs.

5. La muestra anterior se pone a secar totalmente (hasta que no empañe el cristal de reloj), esta se enfría y se pesa una muestra de 200.0 grs., la cual se vacía a un vaso



de aluminio y se vacía agua hasta llenarlo; con esto se procede a realizar el lavado del suelo. Si el suelo en estudio, tiene una cantidad apreciable de grumos, este se deja en saturación por 24 hrs.

6. El lavado del suelo, consiste en agitar el suelo utilizando el alambrón con punta redondeada, haciendo figuras en forma de “ochos” durante 15 segundos.

7. Se vacía el líquido a la malla No. 200, con el fin de eliminar los finos (que es el material que pasa dicha malla), posteriormente se vierte más agua al vaso y se agita de la forma antes descrita.

8. Cuando en la malla se acumule mucho material (arena), se reintegra al vaso, vaciando agua sobre el reverso de la malla, siempre cuidando de no perder material; esto se hará cada 5 veces que se vacíe agua con finos a la malla No. 200.Esta operación se repite las veces necesarias para que el agua salga limpia o casi limpia.

9. El suelo es secado al horno o a la estufa, se deja enfriar y después se pasa por las siguientes mallas, que son la No. 10 a la No. 200.

10. Para que sea un vibrado más eficaz se recomienda, llevar todo el conjunto de mallas al vibrador de mallas.

11. Se procede a pesar el material retenido en cada malla. 12. Se realizan los cálculos de: % retenido parcial, % retenido acumulado, % que pasa;

se dibuja la curva granulométrica. 13. Se calculan: los % de grava, de arena y de finos, así como los Coeficientes de

uniformidad (Cu) y de Curvatura (Cc).



Cálculos: ANALISIS GRANULOMETRICO POR TAMIZADOPeso muestra original: ………………………g. Muestra No: ……………….. Peso después del lavado previo: ……………………g. Realizado por: ……………………. Pérdida por lavado: …………………… g. Fecha: ……………………….TAMIZ Abertura

Tamiz (mm)

Peso retenido sobre el tamiz (g)

Peso que pasa por el tamiz Gramos %

2” 50,811/2” 38,11” 25,4¾” 19,1½” 6,35No. 4 4,75No.10 2,00No.40 0,42No.60 0,25No.100 0,149No.200 0,074Retenido en fondo:Pérdida por lavado:Total en fondo:

………………………………………….……………………

TotalObservaciones: Error :Máximo tamaño de partículas:

…………………………………..…………………………………..

……………………………………

1.- Se obtiene la suma de pesos retenidos en cada tamiz y se comprueba este total con la muestra original seca. Si el error excede aproximadamente el 3% se vuelven a pesar cada una de las fracciones o se repite el ensayo.



2.- Si el error es menor del 3% se suma el valor numérico del error al peso de la fracción mayor.3.- Se calcula el peso del material que pasa cada tamiz. por ejemplo:Cantidad que pasa el tamiz No. 4 = (peso de la muestra original) – (peso del material retenido en el No. 4 y todos los tamices mayores).4. Se calcula el porcentaje en peso del material que pasa cada tamiz por ejemplo:Cantidad que pasa el tamiz No. 4 / peso original de la muestra en seco x 1005. Se dibuja la curva granulométrica acumulativa



PRÁCTICA # 8

ANALISIS GRANULOMETRICO POR SEDIMENTACION

Determinación de la parte fina que pasa la malla #200Como el limo esta compuesto de partículas menores a 74 micrones (Tamiz #200) y la arcilla por partículas menores de 0.2 micrones, se considera como limo y arcilla todo material que pasa el tamiz #200. La determinación del porcentaje de arcilla y limo es de suma importancia, ya que la mayoría de las propiedades del suelo dependen del contenido de limo y arcilla.Para la determinación exacta del contenido de limo y arcilla, existen varios métodos científicos, pero que requieren demasiado tiempo; entre los más destacados están:

- Método Standard o Hidrométrico (AASHTO).- Método del Sifoneado (Valle Roda).

En laboratorio se empleara el método del sifoneado en forma simplificada.

Procedimiento- Todo el suelo que pasa el tamiz #200 se recoge y se deposita en una probeta.- Considerando que la velocidad de cimentación de las partículas de limo, ha sido calculada en un minuto por cada centímetro de altura caída. Agregar agua hasta una altura determinada para que el tiempo de sedimentación sea conocido breve (mínimo 20 cm, tiempo 20 minutos). Asimismo se ha establecido en 0.020 c/minuto, la velocidad de caída de las partículas de arcilla.- Agítese cuidadosamente la mezcla durante 1 minuto, y espere el tiempo correspondiente a la altura del agua.- Al final del periodo de sedimentación, introduzca cuidadosamente un vástago, hasta tocar el material que ha sedimentado en el fondo. Esto tiene por objeto separar el material sedimentado del que todavía se encuentra en suspensión.- Cuidadosamente, por medio de un tubo de goma, sifonee el material que todavía se halla en suspensión.- El material que se ha sedimentado al fondo de la probeta, trasládelo a un vaso para someterlo a secado. Para sacar la muestra se recomienda utilizar un frasco lavador. Procúrese no emplear mucho agua, a fin de poder introducir inmediatamente al horno el depósito con la muestra.- Colocar en el horno el vaso con la muestra de suelo, hasta obtener su completo secado, pesar el material seco.- Se indicará como limo todo el material que pase por el tamiz #200, y que sedimentó. Se indicará como arcilla el material que paso el tamiz #200 y que se sifoneó



PRÁCTICA # 9

LIMITES DE CONSISTENCIA

Objetivo:

Determinar los Límites: Líquido, Plástico y de Contracción por el Método P.R.A. (Public Road Administration), también obtener la prueba de Contracción lineal; esta última tiene aplicación en los estudio de materiales que se utilizan en las capas del pavimento. El Límite líquido y el Límite plástico se emplean para clasificar un suelo, de acuerdo a su plasticidad. Definiciones: Límite Líquido (LL).- Es la frontera comprendida entre los estados Semi-liquido y Plástico, definiéndose como el contenido de humedad que requiere un suelo previamente remoldeado, en el que al darle una forma trapecial sus taludes fallen simultáneamente, cerrándose la ranura longitudinalmente 13mm., sin resbalar sus apoyos, al sufrir el impacto de 25 golpes consecutivos, con una frecuencia de 2 golpes por segundo, en la Copa de Casagrande, teniendo una altura de caída de 1 cm. El Límite Liquido, se define también como el contenido de humedad que requiere un suelo para presentar una resistencia al esfuerzo cortante de aproximadamente 25 gr/cm2, independientemente de su mineralogía. Límite Plástico (LP).-Es la frontera comprendida entre el estado plástico y semi-sólido. Se define como el contenido de humedad que posee un cilindro de material en estudio de 11 cms. de longitud y 3.2 mm. de diámetro (formado al girarlo o rolarlo con la palma de la mano sobre una superficie lisa ) al presentar agrietamientos en su estructura. Límite de Contracción (LC).-Es la denominación que recibe arbitrariamente el material que se encuentra entre los estados semi-sólido y sólido, quedando definido su valor con el contenido de humedad que tiene el suelo, en el cual tras un secado posterior ya no provoca disminución de volumen. Equipo y material que se utiliza:

o Copa de Casagrande o Ranurador laminar o ranurador curvo o Cápsula de porcelana o Espátula o Charolas de aluminio o vidrio de reloj o Malla No. 40 o Horno con temperatura constante de 105º.C o Balanza con aproximación de 0.01 gr. o Molde para Contracción lineal o Calibrador con Vernier o Placa de vidrio o Alambre con un diámetro de 3.2 mm. o Pizeta o Franela o Agua o Papel absorbente

Procedimiento:



1. El suelo debe ser cribado por la malla No. 40, el cual se vacía en una cápsula de porcelana y debe humedecerse 24 hrs. antes de estas determinaciones.

2. Se pesan las charolas de aluminio (4 para el LL y 2 para el LP) 3. Para el Límite Líquido, el suelo es mezclado en la cápsula de porcelana, hasta que se vea

una mezcla manejable, se coloca en la Copa de Casagrande, distribuyendo el material del centro hacia los extremos, de tal manera que en el centro quede una superficie a nivel.

4. Se hace una ranura en la parte media del suelo, utilizando el ranurador, de tal forma que este vaya perpendicular a la Copa de Casagrande.

5. Se procede a darle los golpes en la Copa, con una frecuencia de 2 golpes por segundo, hasta que los taludes del material se unan en una longitud de 13 mm., los golpes son contados y son registrados en la columna de Número de golpes. Debe tratarse de que esta condición, antes descrita se cumpla entre 4 y 40 golpes, para que la prueba se tome como bien ejecutada; se recomienda que esta condición se logre una vez en cada uno de los siguientes intervalos de golpes: Una vez entre 30 y 40 golpes, Otra entre 20 y 30 “ Otra entre 10 y 20 “ Otra entre 4 y 10 “ Lo anterior es recomendado con el fin de que los puntos obtenidos al graficar, el número de golpes contra contenido de agua, estos queden separados unos de otros y se pueda definir con mayor claridad la Curva de Fluidez. En cada una de estos ensayes se toman muestra del centro de la Copa, las cuales son pesadas y se anotan en el registro como: tara + suelo húmedo.

6. Estas muestras son introducidas al horno para determinar el contenido de humedad en cada ensaye.

7. Cuando el suelo tenga la humedad correspondiente al LL (ensaye en el intervalo de 20 a 30 golpes), se llena el molde rectangular, en 3 capas, dándole los suficientes golpes a cada capa contra la mesa, con el fin de extraerle el aire atrapado, después el molde se enrasa, se limpia exteriormente con una franela húmeda y finalmente se pesa, anotándolo como:

Peso del molde + suelo húmedo; con lo descrito en este paso se realíza la prueba de Límite de contracción por el método P.R.A. y la prueba de Contracción lineal.

Para la determinación del Límite Plástico (LP):

1. De la muestra menos húmeda, pero que sea moldeable, se hace primeramente una esfera de 1.5 cms. aproximadamente.

2. Se gira o se rola con la palma de la mano, sobre la placa de vidrio, tratando de hacer un cilindro alargado y con un diámetro de 3.2 mm. (se utilizará un alambre para comparar).

3. Si este cilindro presenta agrietamientos múltiples, se dice que el suelo presenta el Límite plástico, donde se obtendrán muestras de suelo, se someterán al secado para determinar el contenido de agua, el cual equivale al LP.

4. En caso de no cumplirse la anterior condición, el suelo se hará de nuevo una esfera y se repetirá el proceso hasta que se cumpla lo especificado.

Cálculos:



Para el Límite Líquido, las muestras son sacadas del horno, se dejan enfriar y se pesan, se registran en la columna de: tara + suelo seco. Con estos datos se obtiene el contenido de agua en los 4 ensayes, se grafican: Número de golpes contra contenido de agua, obteniéndose 4 puntos, por los cuales se traza una línea recta por los puntos o parte intermedia de ellos, a esta recta se le llama Curva de Fluidez; en 25 golpes, subimos e interceptamos la Curva de Fluidez y de ahí con la horizontal, leemos ese contenido de humedad, la que corresponderá al Límite Líquido. Para el Límite Plástico, se procede a obtener el contenido de agua correspondiente, estos 2 contenidos de agua se promediarán siempre y cuando no haya una diferencia mayor a 2 puntos porcentuales, en caso contrario se tendrá que repetir esta prueba. El promedio antes descrito, se reportará como el resultado de Límite Plástico. Para obtener el Índice Plástico (Ip) = LL – LP Para el Límite de Contracción por el método P.R.A. – El suelo es sacado del horno, se pesa y se obtienen los volúmenes inicial y final, utilizando para ello un calibrador con Vernier y se llena el siguiente registro: Peso del molde + suelo húmedo = grs. Peso del molde + suelo seco = grs. Peso del molde = grs. Peso del suelo húmedo (W1) = grs. Peso del suelo seco (Ws) = grs. Volumen del suelo húmedo (V1) = cm3

Volumen del suelo seco (V2) = cm3

Peso específico del agua (γw) = 1gr/cm3

Fórmula:

Para la Contracción Lineal, en este caso, se determina el porcentaje que se contrajo el suelo al secarse, con respecto a su dimensión mas grande, involucrando los siguientes datos: Longitud inicial (Li) = cm Longitud final (Lf) = cm Contracción al secado (Li-Lf) = cm Fórmula:


ENSAYO DE PLASTICIDAD

Realizado por: ……………………………………………. Fecha:

…………………………………………………...

Muestra No.: ………………………………………..

Tipo de Ensayo LL LL LL LL LP LP

Caja No.

No. de Golpes

Muestra húmeda + Tara

(g)

Muestra seca +Tara (g)

Peso del agua (g)

Tara (g)

Peso muestra seca (g)

Contenido de humedad

(%)

Observaciones

PRÁCTICA # 10

CLASIFICACIÓN DE SUELOS

Objetivo: Trabajar una muestra de suelo por equipo y realizar las pruebas de Granulometría y Límites de consistencia, para poder clasificar un suelo de acuerdo al Sistema unificado de clasificación de suelos (S.U.C.S).

PRÁCTICA # 11

ENSAYO DE COMPACTACIÓN PROCTOR1. PROCEDIMIENTO DE ENSAYO1- Objeto de la compactación de suelos: aumentar la resistencia mecánica del suelo y disminuir su capacidad de deformación.2- En qué consiste la compactación: se busca aumentar el peso específico del suelo (densidad) disminuyendo su volumen de vacíos.3- Finalidad del ensayo de compactación: reproducir en el laboratorio las condiciones de compactación que pueden darse en campaña. Hallar, para una cierta energía que se entrega al suelo, la máxima densidad que se puede obtener.4- Factores que intervienen en la compactación: el porcentaje que representa la fase liquida (el agua) y la energía específica que se le otorga durante el proceso (energía por unidad de volumen).5- Ensayos de compactación más comunes: ensayo de compactación AASHTO STANDARD Y AASHTO modificado. La energía específica de compactación para el ensayo AASHTO STANDARD es de 6 Kg.cm/cm3 y para el AASHTO modificado es de 27,2 Kg.cm/cm3 . 6- AASHTO STANDARD6. 1- Equipo para la prueba:Molde de compactación cilíndrico, con collar de extensión.Pisón.Guía metálica para el pisón.Regla recta metálica.Balanza de laboratorio, sensibilidad 0,1 gr.Balanza de plataforma con sensibilidad de 1,0 gr y de unos 5 Kg de capacidad.Tamiz Nº 4.Elementos menores (cucharas, bandejas, pesafiltros, etc).6. 2 Proceso del ensayo:a) Secar al aire una muestra de unos 2,5 Kg. de peso y retirar de ella todo el material mayor a la malla Nº 4.b) Determinar y registrar la tara del molde proctorc) Mezclar la muestra con el agua suficiente para obtener una mezcla ligeramente húmeda,que aún se desmorone cuando se presione después de ser apretada con la mano.d) Colocar la muestra dentro del molde en tres capas sucesivas, aplicándoles a cada una 25 golpes repartidos en toda el área, dados con un pisón de 2,5 Kg., que se deja caer de 30,5 cm.e) Quitar cuidadosamente la extensión del molde y enrasar la parte superior del cilindro con la regla metálica.f) Determinar y registrar el peso del cilindro con el suelo compactado.-g) Retirar el suelo del molde y obtener el contenido de agua de dos muestras representativas, de unos 100 gr., una obtenida de un nivel cercano al superior y otra de una parte próxima al fondo.-h) Repetir el proceso con un contenido de agua cada vez mayor hasta que se tengan por lo menos dos determinaciones en las que el peso del molde con el suelo compactado sea inferior a los anteriores..i) Dibujar los resultados obtenidos en una gráfica que tenga como abscisas los diferentes contenidos de agua resultante y como ordenadas los pesos específicos secos.

j) En la curva obtenida, la máxima ordenada representará la humedad óptima del suelo para la que pueda lograrse el máximo peso específico con la energía de compactación entregada.-7- AASHTO modificadoLa diferencia con el ensayo anterior consiste en que se trabaja con 5 capas de suelos y con pisón de 4,5 Kg., el cual el cual se deja caer desde 45,7 cm8- Fórmulas útilesa) La energía específica de compactación se obtiene:Ee = (Nn Wh) / VDonde:N= número de capasn= número de golpes por capaW= peso del pisónh= altura de caída del pisónV= volumen del molde (0,94 l, aproximadamente)b) El peso específico húmedo se obtiene dividiendo el peso del suelo por el volumen del molde y el peso específico seco usando

Peso específico húmedo = Peso de la muestra humeda / Volumen del moldePeso especifico seco (γd) = γ húmedo / (1 + ω)

ω = Valor numérico de la humedad (sin porcentaje)Volumen del molde = 943,9 cm3

Otra fórmula que se puede emplear es:

Peso específico seco = 100 x peso específico húmedo/100 + contenido de humedad%

Ensayo de Compactación – Contenido óptimo de humedad

No. de Capas ………………………. Fecha: ………………………

No. de Golpes por Capa: ………………………. Peso del Pison:………………

Altura de caída: ………………..

Ensayo No. 1 2 3 4 5

Peso muestra húmeda + molde (g)Peso del molde (g)

Peso muestra húmeda (g)

Densidad húmeda o peso específico húmedo (g / cm3)

Tara No.

Peso muestra húmeda + tara (g)Peso muestra seca + tara (g)Peso del agua (g)

Peso tara (g)

Peso muestra seca (g)

Contenido humedad (%)

Contenido de humedad promedio (%)Densidad seca o peso específico seco (g/cm3)

PRÁCTICA # 12

ENSAYO DE COMPACTACIÓN HARVARD1. GENERALIDADESComo en la prueba de compactación Proctor, en sus dos modalidades (estándar y modificado), el par de valores buscado en este ensayo es peso unitario seco máximo (comúnmente densidad seca máxima)- humedad óptima, que en el laboratorio se designa: d max . - opt.. Esta prueba “miniatura” se ha desarrollado para ser utilizada, preferentemente, en suelos finos.2. APARATOS1- Molde metálico de compactación con collar de extensión y placa de base.2- Pisón metálico, con émbolo en su parte inferior, que pueda aplicar presión por la acción de un resorte calibrado. La presión aplicada puede hacerse variar dentro de ciertos márgenes usando resortes de diferentes constantes elásticas.3- Mecanismo para quitar la extensión del molde, provisto de un émbolo que mantiene al suelo en su lugar durante la extracción.4- Extractor, para retirar la muestra compactada del molde, con una mínima alteración.5- Elementos necesarios para medir la humedad de las diferentes muestras: balanza, estufa, reglas, pesafiltros, etc.6- Tamiz nº:4.3. PREPARACIÓN DE LA MUESTRA- Secar al aire una muestra de unos 1.5 kg. de peso y retirar de ella todo el material mayor que el tamiz Nº 4.- Se recomienda colocar diversas porciones de suelo en recipientes cerrados con aproximadamente el contenido creciente de agua para la prueba en iguales incrementos, dejándolos por lo menos una noche.- De no ser posible la metodología anterior se podrá incrementar la humedad de las muestras antes de compactar con contenidos crecientes de agua, si el suelo lo permite (suelos con resistencias bajas en estado seco).Con ambos procedimientos se busca homogeneizar la humedad en la muestra al momento de la compactación.4. PROCEDIMIENTO-Con el molde ajustado a su base y provisto de su extensión, colóquese en él la cantidad requerida de suelo para una capa en estado suelto. El total de capas a compactar dentro del molde será 5, nivelando antes de las aplicaciones cada una de ellas con un pisón plástico.-Luego del ajuste del pisón metálico, repartir uniformemente en toda la superficie de la capa las aplicaciones, venciendo en cada una la resistencia del resorte sobre el émbolo, hasta completar las 50 estipuladas por capa para este ensayo.-Agregar la cantidad de suelo necesaria para la siguiente capa y repetir la operación mencionada en 2 hasta completar el número indicado de capas, cuidando que la última sobresalga del molde 1 cm como máximo, entrando en la extensión metálica del mismo.-Quitar la extensión del molde con el dispositivo diseñado para tal fin.-Quitar el molde de su base y enrasar su borde superior cuidadosamente usando una regla metálica. Verificar también el enrasamiento del borde inferior del molde.-Pesar el molde que contiene el suelo compactado.-Sacar la muestra del molde utilizando el extractor y colocarla en un recipiente apto para temperaturas de 105 - 110ºC, con el objeto de determinar su contenido de agua.

-Operar con otra muestra de suelo con diferente tenor de humedad (creciente) siguiendo los pasos 1 a 7, hasta que el peso húmedo de la muestra vaya decreciendo, lo que indica que se ha sobrepasado el contenido de agua óptimo.5. CÁLCULOS-Peso húmedo de cada determinación: Phi corresponde al peso húmedo de la muestra compactada de cada determinación, Psi corresponde al peso seco de la muestra compactada de cada determinación luego de 24 hs. en estufa, Pi corresponde al peso medido con balanza en el paso 6 del procedimiento, Pmolde corresponde a la tara del molde

Phi = Pi - Pmolde-Densidad húmeda de cada determinación: Se la obtiene aplicando la fórmula: γhi = Phi / VDonde V representa el volumen del molde (V= 62 cm3 ).-Humedad de la muestra: Logrando peso constante en estufa se calcula con la fórmula: %= Phi – Psi / Psi ×100-Densidad seca de cada determinación: Se la obtiene aplicando la fórmula: γdi= γ hi / 1 + %

6. OBSERVACIONES-Se deberá tener especial cuidado al retirar la extensión del molde de modo de no despegar la última capa compactada.-Es conveniente engrasar las paredes internas del molde y extensión para facilitar las operaciones de extracción y alterar así lo menos posible las muestras compactadas.-Para el cálculo de la humedad no es necesario llevar la probeta entera a estufa, bastaría una porción de ella, si los pesafiltros no fuesen de gran dimensión.

DETERMINACIÓN 1 2 3 4 5 6 7Pi (gr.)

Phi (gr.)

γhi (grs./cm3)

(1)%%(2) γdi (grs/cm3)

7. GRÁFICACon los valores indicados (1) y (2) de las últimas filas se grafica la curva y en ella se encuentra el par buscado γd max. - opt..

PRÁCTICA # 13

Determinación del Peso Específico o Densidad en el campo

1.-La determinación del peso por unidad de volumen, llamado también densidad o peso específico se usa para controlar la compactación de terraplenes y capas de base.2. El peso especifico húmedo, peso unitario húmedo o densidad húmeda es el peso por metro cúbico o bien por centímetro cúbico del material insitu incluyendo el agua que contiene. Peso unitario seco o densidad seca es el peso del material sólido por metro cúbico o bien por centímetro cúbico de suelo insitu.3. APARATOS3.1 El aparato consiste en un frasco de 1 galón (3,785l) de volumen y otra pieza formada por una válvula cilíndrica con un orificio que termina en un embudo pequeño en uno de los extremos y otro grande en el opuesto.3.2 La arena debe ser limpia seca que fluya libremente y que tenga pocas a ser posible ninguna partícula que pase por el tamiz No. 200 o que sean retenidas en el No. 10.3.3 Balanza de sensibilidad de 1 gramo y otra de 0,1 gramo3.4 Hornillo o estufa para el secado de muestras de contenido de humedad.3.5 Pico, cortafríos o cuchara para cavar el agujero del ensayo.4. PROCEDIMIENTO- Se determina el volumen del frasco incluyendo el cono hasta la válvula: a. Se pesa el aparato ya montadob. Se coloca con la válvula hacia arriba y se abre está.c. Se llena con agua hasta que rebose sobre la válvula.d. se cierra está y se quita el exceso de aguae. Se pesa el aparato lleno de agua, determinando la temperatura de estáf. Repetir el proceso al menos dos veces. Convertir el peso del agua de gramos a mililitros corrigiendo el efecto de la Temperatura (Tabla 1)- Se determina la densidad aparente de la arena que se va usar del modo que sigue:a. Se coloca el aparato vació hacia arriba sobre una superficie nivelada y firme se cierra la válvula y se llena el embudo con arenab. Se abre la válvula y manteniendo el embudo con arena por lo menos hasta la mitad se llena el aparato. Se cierra la válvula fuertemente y se vacía el exceso de arena.c. Se pesa el aparato ya lleno y se determina el peso neto de la arena por sustracción del peso del aparato vació.- Determinación del peso de la arena que se necesita para llenar el embudo:a. Se llena el aparato con arena y se pesa el conjunto.b. Se asienta el aparato invertido en una superficie limpia y nivelada.c. Se abre la válvula manteniéndola así hasta que la arena deje de correr.d. Se cierra la válvula rápidamente, se pesa el aparato con la arena que queda y se determina la pérdida. Esta pérdida representa el peso de la arena que se requiere para llenar el embudo.e. Se reemplaza la arena perdida en la determinación y se cierra la válvula.- Para determinar la densidad del suelo insitu se hace como sigue:a. Se prepara la superficie del suelo a ensayar de modo que quede a nivel.b. Se asienta el aparato invertido sobre la superficie del suelo y se marca el contorno del embudo.c. Se excava el hoyo para el ensayo dentro de esta marca, se coloca todo el suelo removido en un recipiente, poniendo gran cuidado en evitar pérdidas de material.

d. Se asienta el aparato en la posición marcada previamente se abre la válvula y después que la arena deja de fluir se vuelve a cerrar aquella.e. Se pesa el aparato incluyendo la arena que queda y se determina el peso de la que se uso en el ensayo.f. Se pesa el material que fue sacado del hoyo.g. Se mezcla este material completamente. se recoge y pesa una muestra representativa para la determinación de la humedad.h. Se seca y pesa la muestra para la humedad.5. CALCULOSa. Se calcula el volumen del aparato como sigue: V1= GTdonde:V1 Volumen del aparato en mililitros.G Gramos de agua que se requieren para llenar el aparato.T Corrección de la Temperatura – volumen del agua de acuerdo con la columna tres de la Tabla 1.b. Se calcula la densidad aparente de la arena como sigue: W1 = W2 / V1

donde:W1 Densidad aparente de la arena en gramos por cm3 W2 Gramos de arena que se necesitan para llenar el aparato.V1 Volumen del aparato en mililitros o cm3

c. Se calcula el contenido de humedad y el peso seco del material excavado del agujero: W = W3 - W4 / W4 x 100

W6 = W5 / W + 100

Donde:W Porcentaje de humedad del material del hoyo del ensayo.W3 Peso húmedo de la muestra para el contenido de humedad en gramosW4 Peso en seco de la muestra para el contenido de humedad en gramosW5 Peso húmedo del material sacado del hoyo en gramosW6 Peso seco del material sacado del hoyo en gramos

d. Se calcula la densidad seca insitu del material ensayado como sigue: V = W7 - W8 / W1

W = W8 / VDonde:V Volumen del agujero en cm3

W7 Gramos de arena utilizadaW8 Gramos de arena en el embudoW Densidad en seco del material ensayado en gramos por cm3

Tabla I

Volumen del agua por gramo de acuerdo con la temperatura

Temperatura Volumen del agua

ml por gramoGrados

Celsius

Grados

Fahrenheit

12 53,6 1,00048

14 57,2 1,00073

16 60,8 1,00103

18 64,4 1,00138

20 68,0 1,00177

22 71,6 1,00221

24 75,2 1,00268

26 78,8 1,00320

28 82,4 1,00375

30 86,0 1,00435

32 89,6 1,00497

manual-prÁcticas-mecanica-suelos-i.doc

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