UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERA FACULTAD DE INGENIERA CIVIL

UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERA FACULTAD DE INGENIERA CIVIL MECNICA DE SUELOS I

Objetivos

Determinar el contenido de humedad de una muestra de suelo. Poder calcular el volumen de una muestra de suelo cohesivo. Determinar el peso especfico de la masa.Ensayos

1. Contenido de humedad

1.1 Descripcin del ensayo:Se tom tres muestras representativas del suelo. A continuacin, se colocaron las muestras hmedas en recipientes previamente tarados (Wtara), para proceder a pesar las muestras hmedas ms el recipiente (Wsuelo hmedo + Wtara). Luego se coloc el conjunto dentro del horno durante 24 horas, a una temperatura de 110 5 C. Transcurrido dicho tiempo, se determin el peso del recipiente con la muestra seca (Wtara +Wsuelo seco).Fig.2 Pesado de la muestra de sueloFig.1 Pesado del recipiente

1.2 Descripcin de la muestra utilizada

Fig.3 Muestra de suelo disturbada (alterada)

La muestra utilizada para el ensayo es un suelo hmedo mixto (caractersticas intermedias entre un suelo arenoso y un suelo arcilloso) con partculas de tamao variable.1.3 Clculos

-RO13: -RO30: -RO26:

El porcentaje de humedad de la muestra sera el promedio de los tres resultados obtenidos, siendo este de 8.6 % .

1.4 Comentario sobre los resutados obtenidosDe acuerdo al resultado obtenido, podemos concluir que la muestra de suelo tiene un bajo contenido de agua, ya que el porcentaje de humedad vara entre lmites muy amplios, tericamente vara de 0 a .

Para evitar absorcin de humedad atmosfrica luego de extraer la muestra del horno, se recomienda pesarlo de inmediato.2. Peso Volumtrico de Masa

2.1 Descripcin del ensayo:Para poder calcular el peso especfico de la masa debemos de conocer el peso el cual lo obtenemos al pesarlo en una balanza electrnica y su volumen que lo obtenemos por medio del desplazamiento que este generar en un lquido; pero debido a que lo suelos absorben agua este proceso se tiene que hacer recubriendo a la muestra de suelo con una capa de parafina para que la muestra quede intacta al momento de ser sumergida en el lquido.

Fig.4 Pesado de la muestra talladaFig.5 Muestra impermeabilizada con parafina

2.2 Descripcin de la muestra de suelo:

Fig.6 Muestra de suelo inalterada

Suelo cohesivo con un alto porcentaje de humedad se podra estimar en un 50%.2.3 Clculos:m0m1

1Peso del Suelo + Parafina (gr)136.2150.07

2Peso del Suelo (gr)130140.09

3Peso de la Parafina (gr)6.29.98

4Volumen del Suelo + Parafina (cm3)7283

5Volumen de la Parafina (cm3)7.126411.47

6Volumen del Suelo (cm3)64.8771.52

7Peso Especfico de Masa (gr/cm3)2.001.95

Para tener una mayor precisin del peso volumetrico que se obtendr de este suelo se decidi hacer dos ensayos.

Donde:Peso volumetrico de la masa:

2.4 Comentario sobre los resultados obtenidos:-Podemos ver que nuestro peso especfico obtenido es el adecuado para un suelo cohesivo y arcilloso.-Notar que el proceso no es tedioso debido a la cohesin del suelo, lo cual nos permite facilidad de trabajo.3. Ensayo de peso especfico relativo de slidos

3.1 Descripcin del ensayo: El material que se utiliza es el material que pasa la malla N 4, luego se pesa la muestra, el frasco volumtrico. Se coloca la muestra pesada en el frasco volumtrico, echar agua hasta cubrir la muestra. Se lleva el frasco volumtrico con la muestra a la bomba de vacos para eliminar el aire. Completar con agua con la ayuda de una pipeta hasta la marca del frasco volumtrico, pesarlo.

Fig. 11 Peso del frasco, suelo y agua. Fig. 10 Eliminacin del aire atrapado.

3.2 Descripcin de la muestra de sueloLa muestra para este ensayo es arena media utilizada en la fabricacin de concreto.

Fig. 12 Muestra de arena

3.3 Clculos:1Peso del Frasco + Peso del Suelo Seco (gr)299.3

2Peso del Frasco Volumtrico (gr)172.7

3Peso del Suelo Seco (gr)125.3

4Peso del Frasco + Peso del Suelo + Peso del Agua (gr)750.3

5Peso del Frasco + Peso del Agua (gr)671.2

6Peso Especfico relativo de solidos ???

Datos obtenidos en laboratorio.

Donde:Peso especfico relativo de slidos.

3.4 Comentario sobre los resultados obtenidos:- El resultado se encuentra en el rango de 2.7 2.8 que corresponde a las arcillas inorganicas,en nuestro caso no es correcto porque trabajamos con arena y esta debe tener una . - Para obtener un mejor resultado del ensayo se debe usar agua destilada y no agua, ya que el agua destilada no genera burbujas de aire.

Con los datos obtenidos en el ensayo de gravedad especfca ( peso especfico relativo de slidos), y considerando que la muestra en su estado natural tiene una densidad seca de 1.70 gr/cm3, determinar el contenido de humedad con el cul la muestra alcanzar el 100% de grado de saturacin.

Datos: = = 2.71 --------------> = 2.71 . (1) = =1.7 --------------> = 1.7 (+) De (1) : = 0.594 MUESTRA

WwVwLIQUIDOVgSOLIDOGASEOSOSATURADA 100%

WsSOLIDOVsWsVs

= = 0594 = 0594 Calculando el contenido de humedad: = *100W= 21.92%

Peso volumtrico de masa de una muestra de arena seca de playa

Para poder determinar el peso volumtrico de una arena seca tenemos que tener un recipiente de volumen y masa conocida.Paso 1: Se toma la muestra de arena y se divide en 4 partes las cuales se procure sean iguales.

Fig.7 Cuarteo para obtener una muestra representativa

Paso 2: Despus procedemos a tomar la cantidad necesaria de la muestra hasta llenar el recipiente de volumen y peso conocido.Fig.9 Limpiado del material en exceso para dejar al ras la arenaFig.8 Llenado de la muestra

Paso 3: Procedemos a pesar el recipiente con la muestra, y como conocemos el peso y el volumen del recipiente por simple resta podemos obtener el peso de la muestra y su volumen, con lo que obtendremos finalmente su peso volumtrico.

Conclusiones La importancia del contenido de agua (porcentaje de humedad) que presenta un suelo es una de las caractersticas importantes para explicar el comportamiento de este, como por ejemplo cambios de volumen, cohesin y estabilidad mecnica. La muestra de suelo estudiada tena un bajo porcentaje de humedad lo cual conlleva a afirmar que no estaba saturada. Podemos notar que el proceso de determinar el peso volumtrico es muy fcil para los suelos cohesivos dado que pueden adquirir una forma estable y manejable para realizar los procesos necesarios. Para los suelos que no tienen tanta cohesin como para poder aplicarle la parafina lquida podemos usar otros procesos como el que se resolvi en la seccin anterior. Tener en cuenta tambin que el volumen desplazado por la masa de suelo puede verse alterada si no se aplica correctamente la parafina, puesto que si hay alguna pequea hendidura el agua se puede filtrar y puede ser absorbida por la muestra de suelo.