ndiceIntroduccin2Marco terico..3Prctica 1..12Procedimiento segn el manual de la SCT..13Procedimiento seguido en el laboratorio.16Prctica 2..27Procedimiento segn el manual de la SCT..28Procedimiento seguido en el laboratorio.36Practica 3..44Procedimiento segn el manual de la SCT..45Procedimiento seguido en el laboratorio.48Conclusin.56Bibliografa...57Anexos48

IntroduccinEn el siguiente trabajo se presentara las prcticas desarrolladas en el laboratorio de la materia comportamiento de suelos, lugar donde podemos efectuar diversas pruebas de distintos materiales de construccin para conocer de manera prctica su comportamiento o para probar su calidad.Se presentarn algunas de las pruebas ms usuales y bsicas aplicadas a un tipo especfico de suelo: Contenido de Humedad, Granulometra y lmites de consistencia.El suelo es una parte esencial para la vida en la tierra, pues adems de formar parte de la corteza terrestre, es uno de los elementos del planeta que han permitido que se forme una biodiversidad tan compleja como la que conocemos hoy en da. Dentro de esta biodiversidad, entra el hombre y la civilizacin humana, que ha estado ntimamente ligada al suelo a lo largo de gran parte de su historia, y ha sido este ltimo uno de los pilares para el desarrollo del sedentarismo y el progreso de la humanidad, esto se logr en los inicios de la historia a travs del desarrollo de la agricultura, actividad dependiente casi en su totalidad de la aptitud del suelo para sostener vida vegetal. Hoy en da, las necesidades de la sociedad humana y la tecnologa que tenemos a nuestro alcance han crecido, y los usos del suelo van ms all de la agricultura: minera, ganadera, explotacin forestal, y la construccin, esta ltima siendo obviamente de vital importancia para nuestra rea de estudio: la ingeniera civil. Esto nos deja muy en claro que en el planeta existe no slo uno, sino varios tipos de suelo distintos, siendo cada uno tan complejo y tan distinto de los dems que se necesita de reas de especializacin para su estudio.Siendo la industria de la construccin tan vital en la economa mundial, y el suelo tan necesario para sta, es natural que a lo largo de los aos el hombre lo haya tomado como un objeto de estudios, estudios que continan hasta el da de hoy, manifestndose en el desarrollo de ciencias como la ingeniera geotcnica o la mecnica de suelos, ampliamente utilizadas en la ingeniera civil.

Marco Terico

SueloEn geologa comnmente se denomina suelo al sistema estructurado con caractersticas biolgicamente activas, que se desarrolla en la capa ms superficial de la corteza terrestre. Entre las etapas implicadas en la formacin del suelo estn la disgregacin o meteorizacin mecnica de rocas; ya sea por fro, calor, lluvia, oxidaciones, hidrataciones, y es de esta manera en la que la roca es gradualmente fragmentada. Los fragmentos de roca se van mezclando con restos orgnicos: heces, organismos muertos o en etapa de descomposicin, restos de vegetales, as como la instalacin de seres vivos sobre los sustratos orgnicos, propiciando de esta manera el enriquecimiento del sustrato. Con el paso del tiempo la estratificacin de todo este conjunto de materiales da lugar a la formacin de suelos (Ciencias de la Tierra y del Medio Ambiente, 20007) Tipos de suelo:Los tipos de suelos se clasifican de dos maneras: una es segn la funcin del suelo y la otra es segn las caractersticas del suelo. Tipos de suelo segn su funcionalidad Suelos arenosos: son aquellos suelos que no retienen el agua, al poseer poca materia orgnica no son aptos para la agricultura. Suelos calizos: en estos suelos abundan las sales calcreas, suelen ser de color blanco y tambin rido y seco, y por ende no son buenos para la agricultura. Suelos humferos (tambin llamados tierra negra): son aquellos que posee gran cantidad de materia orgnica en descomposicin, son fantsticos para retener el agua y por lo tanto son excelentes para cultivar. Suelos arcillosos: estos suelos estn formados por pequeos granos finos de color amarillo y retienen el agua en charcos. Mezclados con humus pueden resultar muy efectivos para la agricultura. Suelos pedregosos: formas por toda clase de rocas y piedras, al no retener el agua resultan psimos para cultivar. Suelos mixtos: una mezcla del suelo arenoso y del suelo arcilloso.Tipos de suelo segn sus caractersticas: Litosoles: suelo que suele aparecer en afloramientos rocosos y a veces en escarpas, son de poco espesor y con poca vegetacin. Cambisoles: suelos jvenes que acumulan arcillas. Luvisoles: cuenta con un horizonte resultado de una gran acumulacin de arcillas. Acrisoles: tienen una acumulacin de arcilla menor a los luvisoles. Gleysoloes: cuentan con gran cantidad de agua en forma permanente o semipermanente. Fluvisoles: suelos jvenes que se han formado debido a la lluvia, suelen tener mucho calcio. Rendzina: suelos con muchas materia orgnica ubicados sobre roca caliza. Vertisoles: suelo arcilloso de color negro, se localizan en zonas de poca pendiente.

ArcillaLa arcilla es un suelo o roca sedimentaria constituida por agregados de silicatos de aluminio hidratados, procedentes de la descomposicin de rocas que contienen feldespato, como el granito. Presenta diversas coloraciones segn las impurezas que contiene, desde el rojo anaranjado hasta el blanco cuando es pura.Arcilla del perodo cuaternario (400.000 aos), Estonia.Fsicamente se considera un coloide, de partculas extremadamente pequeas y superficie lisa. El dimetro de las partculas de la arcilla es inferior a 0,002 mm. En la fraccin textural arcilla puede haber partculas no minerales, los fitolitos. Qumicamente es un silicato hidratado de almina, cuya frmula es: Al2O3 2SiO2 H2O.Se caracteriza por adquirir plasticidad al ser mezclada con agua, y tambin sonoridad y dureza al calentarla por encima de 800 C. La arcilla endurecida mediante la accin del fuego fue la primera cermica elaborada por los seres humanos, y an es uno de los materiales ms baratos y de uso ms amplio. Ladrillos, utensilios de cocina, objetos de arte e incluso instrumentos musicales como la ocarina son elaborados con arcilla. Tambin se la utiliza en muchos procesos industriales, tales como en la elaboracin de papel, produccin de cemento y procesos qumicos.Arcilla expansivaUna arcilla expansiva es aquella arcilla susceptible de producir grandes cambios de volumen, en directa relacin con los cambios en la humedad del suelo.La mitigacin de los efectos de una arcilla expansiva en las estructuras realizadas en las reas con arcillas expansivas es un desafo en la ingeniera geotcnica. Las arcillas se expanden con la humedad y se contraen al secarse, formando profundas grietas. Este proceso favorece la mezcla de materiales desde horizontes ms profundos, ya que al rellenarse las grietas con material externo, cuando la arcilla vuelve a hidratarse, expulsa parte del material ms profundo por la falta de espacio. Este proceso repetido durante aos acaba generando suelos de tipo vertisol.

Pozo a cielo abiertoPara determinar las propiedades de un suelo en laboratorio es preciso contar con muestras representativas de dicho suelo. Un muestreo adecuado y representativo es de primordial importancia, pues tiene el mismo valor que el de los ensayes en s. A menos que la muestra obtenida sea verdaderamente representativa de los materiales que se pretendan usar, cualquier anlisis de la muestra solo ser aplicable a la propia nuestra y no al material del cual procede, de ah la imperiosa necesidad de que el muestreo sea efectuado por personal conocedor de su trabajo. La muestra pueden ser de dos tipos: alterados o inalterables. Se dice que una muestra es alterada cuando no guarda la misma condiciones que cuando se encontraba en el terreno de donde procede, e inalterada en caso contrario.MuestrasLa toma u obtencin de muestras es el procedimiento que consiste en recoger partes, porciones o elementos representativos de un terreno, a partir de las cuales se realizar un reconocimiento geotcnico del mismo.Las muestras son porciones representativas del terreno que se extraen para la realizacin de ensayos de laboratorio. Segn la forma de obtencin, pueden clasificarse de forma general en dos tipos: Muestras alteradas: conservan slo algunas de las propiedades del terreno en su estado natural. Muestras inalteradas: conservan, al menos tericamente, las mismas propiedades que tiene el terreno "in situ".Nivel freticoEl nivel fretico corresponde al nivel superior de una capa fretica o de un acufero en general. A menudo, en este nivel la presin de agua del acufero es igual a la presin atmosfrica.Tambin se conoce como capa fretica, manto fretico, nappe fretica, nappe subterrnea (del francs nappe=mantel), tabla de agua (traduccin incorrecta del ingls, puesto que table significa mesa) o simplemente fretico. Al perforar un pozo de captacin de agua subterrnea en un acufero libre, el nivel fretico es la distancia a la que se encuentra el agua desde la superficie del terreno. En el caso de un acufero confinado, el nivel del agua que se observa en el pozo corresponde al nivel piezomtrico.PruebasHumedad de sueloSe denomina humedad del suelo a la cantidad de agua por volumen de tierra que hay en un terreno.Su medicin exacta se realiza gravimtricamente, pesando una muestra de tierra antes y despus del secado. Esta es de gran importancia debido a que el agua constituye un factor determinante en la formacin, conservacin, fertilidad y productividad del mismo, as como para la germinacin, crecimiento y desarrollo de las plantas cultivadas.Su medicin in vivo plantea ms dificultades, siendo el TDR y la sonda de neutrones los sensores con mejores respuestas.Para terrenos salinos o muy ridos, se emplea experimentalmente el SBIB capaz de medir la humedad del suelo sin que le afecten las caractersticas del mismo y con mayor sensibilidad en terreno rido.Para medidas a largo plazo tambin se emplean mtodos manuales como bloques de yeso. Contenido de Humedad.El contenido de agua o humedad es la cantidad de agua contenida en un material, tal como el suelo (la humedad del suelo), las rocas, la cermica o la madera medida en base a anlisis volumtricos o gravimtricos. Esta propiedad se utiliza en una amplia gama de reas cientficas y tcnicas y se expresa como una proporcin que puede ir de 0 (completamente seca) hasta el valor de la porosidad de los materiales en el punto de saturacin.El contenido volumtrico de agua, , se define matemticamente como:

Donde es el volumen del agua es el volumen total (que es ).El contenido de humedad tambin puede estar basado en su masa o peso. As el contenido gravimtrico de agua del agua se define como: Donde es la masa del agua y (o para el suelo) es la masa en material bruto. Para convertir del contenido gravimtrico de agua al contenido volumtrico, multiplicamos el contenido gravimtrico por la gravedad especfica de material en bruto. GranulometraLa granulometra es la medicin de los granos de una formacin sedimentaria y el clculo de la abundancia de los correspondientes a cada uno de los tamaos previstos por una escala granulomtrica.El mtodo de determinacin granulomtrico ms sencillo es hacer pasar las partculas por una serie de mallas de distintos anchos de entramado (a modo de coladores) que acten como filtros de los granos que se llama comnmente columna de tamices. Pero para una medicin ms exacta se utiliza un granulmetro lser, cuyo rayo difracta en las partculas para poder determinar su tamao.Escala granulomtrica

Partcula Tamao

Arcillas < 0,002 mm

Limos 0,002-0,06 mm

Arenas 0,06-2 mm

Gravas 2 mm-6 cm

Cantos rodados 6-25 cm

Bloques >25 cm

ProcedimientoPara su realizacin, se utiliza una serie de tamices con diferentes dimetros que son ensamblados en una columna. En la parte superior, donde se encuentra el tamiz de mayor dimetro, se agrega el material original (suelo o sedimento mezclado) y la columna de tamices se somete a vibracin y movimientos rotatorios intensos en una mquina especial. Luego de algunos minutos, se retiran los tamices y se desensamblan, tomando por separado los pesos de material retenido en cada uno de ellos y que, en su suma, deben corresponder al peso total del material que inicialmente se coloc en la columna de tamices (Conservacin de la Masa).Tomando en cuenta el peso total y los pesos retenidos, se procede a realizar la curva granulomtrica, con los valores de porcentaje retenido que cada dimetro ha obtenido. La curva granulomtrica permite visualizar la tendencia homognea o heterognea que tienen los tamaos de grano (dimetros) de las partculas.Desde el punto de vista de la Sedimentologa, un material heterogneo se considera mal escogido o seleccionado, mientras que un material homogneo se considera bien escogido. El grado de seleccin se expresa con el trmino escogimiento.Desde el punto de vista de la Mecnica de Suelos, un material heterogneo se considera bien gradado si sus propiedades mecnicas ofrecen mayor calidad, y un material homogneo se considera mal gradado, si sus propiedades mecnicas son deficientes.

Lmites de consistencia Generalidades

Los lmites de Atterberg o lmites de consistencia se basan en el concepto de que los suelos finos, presentes en la naturaleza, pueden encontrarse en diferentes estados, dependiendo del contenido de agua. As un suelo se puede encontrar en un estado slido, semislido, plstico, semilquido y lquido. La arcilla, por ejemplo al agregarle agua, pasa gradualmente del estado slido al estado plstico y finalmente al estado lquido.El contenido de agua con que se produce el cambio de estado vara de un suelo a otro y en mecnica de suelos interesa fundamentalmente conocer el rango de humedades, para el cual el suelo presenta un comportamiento plstico, es decir, acepta deformaciones sin romperse (plasticidad), es decir, la propiedad que presenta los suelos hasta cierto lmite sin romperse.El mtodo usado para medir estos lmites de humedad fue ideado por Atterberg a principios de siglo a travs de dos ensayos que definen los lmites del estado plstico.Los lmites de Atterberg son propiedades ndices de los suelos, con que se definen la plasticidad y se utilizan en la identificacin y clasificacin de un suelo.Plasticidad y lmites de consistenciaPlasticidad es la propiedad que tienen algunos suelos de deformarse sin agrietarse, ni producir rebote elstico.Los suelos plsticos cambian su consistencia al variar su contenido de agua. De ah que se puedan determinar sus estados de consistencia al variar si se conoce las fronteras entre ellas. Los estados de consistencia de una masa de suelo plstico en funcin del cambio de humedad son slidos, semislido, lquido y plstico. Estos cambios se dan cuando la humedad en las masas de suelo vara. Para definir las fronteras en esos estados se han realizado muchas investigaciones, siendo las ms conocidas las de Terzaghi y Attergerg.Para calcular los lmites de Atterberg el suelo se tamiza por la malla N40 y la pocin retenida es descartada.La frontera convencional entre los estados semislido y plstico se llama lmite plstico, que se determina alternativamente presionando y enrollando una pequea porcin de suelo plstico hasta un dimetro al cual el pequeo cilindro se desmorona, y no puede continuar siendo presionado ni enrollado. El contenido de agua a que se encuentra se anota como lmite plstico.La frontera entre el estado slido y semislido se llama lmite de contraccin y a la frontera entre el lmite plstico y lquido se llama lmite lquido y es el contenido de agua que se requiere adicionar a una pequea cantidad de suelo que se colocar en una copa estndar, y ranura con un dispositivo de dimensiones tambin estndar, sometido a 25 golpes por cada de 10 mm de la copa a razn de 2 golpes/s, en un aparato estndar para limite lquido; la ranura efectuada deber cerrarse en el fondo de la copa a lo largo de 13 mm.En los granos gruesos de los suelos, las fuerzas de gravitacin predomina fuertemente sobre cualquiera otra fuerza; por ello, todas las partculas gruesas tienen un comportamiento similar.En los suelos de granos muy finos, sin embargo fuerzas de otros tipos ejercen accin importantsima; ello es debido a que en estos granos, la relacin de rea a volumen alcanza valores de consideracin y fuerzas electromagnticas desarrolladas en la superficie de los compuestos minerales cobran significacin. En general, se estima que esta actividad en la superficie de la partcula individual es fundamental para tamaos menores que dos micras (0,002 mm)Relacin entre las fases slidas y liquidas en una arcilla

Durante mucho tiempo se crey que los minerales de las arcillas eran de naturaleza amorfa, pero todas las investigaciones de detalle realizadas hasta ahora han demostrado, que son cristalinos y altamente estructurados.Existen suelos que al ser re-moldeados, cambiando su contenido de agua, si es necesario, adoptan una consistencia caracterstica que se ha denominado plstica. Estos suelos han sido llamados arcillas originalmente por los hombres dedicados a la cermica; la palabra pas a la mecnica de suelos, en pocas ms recientes, con idnticos significados. La plasticidad es en este sentido, una propiedad tan evidente que ha servido de antao para clasificar suelos en forma puramente descriptiva. Pronto se reconoci que exista una relacin especfica entre la plasticidad y las propiedades fsico - qumicas determinantes del comportamiento mecnico de las arcillas. Las investigaciones han probado que la plasticidad de un suelo es debida a su contenido de partculas ms finas de forma laminar ya que esta ejerce una influencia importante en la compresibilidad del suelo, mientras que el pequeo tamao propio de esas partculas hace que la permeabilidad del conjunto sea muy baja.Otras ramas de la ingeniera han desarrollado otra interpretacin del concepto de plasticidad, como es el caso del esfuerzo-deformacin de los materiales. Al tratar de definir en trminos simples la plasticidad de un suelo, no resulta suficiente decir que un suelo plstico puede deformarse y re-moldearse sin agrietamiento, pues una arena fina y hmeda tiene esas caractersticas cuando la deformacin se produce lentamente y, sin embargo, no es plstica en un sentido ms amplio de la palabra; hay entre el comportamiento de la arcilla y el de la arena en cuestin una importante diferencia: el volumen de la arcilla permanece constante durante la deformacin, mientras que el de la arena vara; adems, la arena se desmorona en deformacin rpida. Por lo tanto, en mecnica de suelos podemos definir la plasticidad como la propiedad de un material por la cual es capaz de soportar deformaciones rpidas, sin rebote elstico, sin variacin volumtrica apreciable y sin desmoronarse ni agrietarse.Estados de consistencia. Lmites de plasticidad

Para medir la plasticidad de las arcillas se han desarrollado varios criterios de los cuales se menciona el desarrollado por Atterberg, el cual dijo en primer lugar que la plasticidad no es una propiedad permanente de las arcillas, sino circunstancial y dependiente de su contenido de agua. Una arcilla muy seca puede tener la consistencia de un ladrillo, con plasticidad nula, y esa misma, con gran contenido de agua, puede presentar las propiedades de un lodo semilquido o, inclusive, las de una suspensin lquida. Entre ambos extremos, existe un intervalo del contenido de agua en que la arcilla se comporta plsticamente. En segundo lugar, Atterberg hizo ver que la plasticidad de un suelo exige, para ser expresada en forma conveniente, la utilizacin de dos parmetros en lugar de uno.Segn su contenido de agua en forma decreciente, un suelo susceptible de ser plstico puede estar en cualquiera de los siguientes estados de consistencia, definido por Atterberg.1. Estado lquido, con las propiedades y apariencias de una suspensin.2. Estado Semilquido, con las propiedades de un fluido viscoso.3. Estado Plstico, en que el suelo se comporta plsticamente.4. Estado semislido, en el que el suelo tiene la apariencia de un slido, pero an disminuye de volumen al estar sujeto a secado. Seleccin para la determinacin de los lmites de plasticidad

Es importante que las muestras seleccionadas para determinar los lmites sean lo ms homogneas que se pueda lograr. A este respecto, ha de tenerse en cuenta, que el aspecto de una arcilla inalterada es muy engaoso; a simple vista puede no presentar la menor indicacin de estratificacin, ni cambio de color y ello no obstante, su contenido natural de humedad puede variar grandemente en diferentes zonas de la misma muestra extrada del terreno, con correspondientes variaciones apreciables en los lmites lquidos.

PRACTICA 1

Contenido De Agua

MMP. MTODOS DE MUESTREO YPRUEBA DE MATERIALESPARTE: 1. SUELOS Y MATERIALES PARA TERRACERASTTULO: 04. Contenido de AguaCONTENIDOEste Manual describe el procedimiento para determinar el contenido de agua en los materiales para terraceras a que se refieren las Normas NCMT101, Materiales para Terrapln, NCMT102, Materiales para Subyacente y NCMT103, Materiales para Subrasante.

OBJETIVO DE LA PRUEBAEsta prueba permite determinar el contenido de agua en los materiales para terraceras, con el fin de obtener una idea cualitativa de su consistencia o de su probable comportamiento. La prueba consiste en secar una muestra del material en el horno y determinar el porcentaje de la masa del agua, con relacin a la masa de los slidos. La determinacin del contenido de agua se efecta siguiendo el procedimiento descrito en la Clusula E.; sin embargo, cuando se requiera una determinacin rpida con menor precisin, se podr aplicar la prueba rpida que se describe en la Clusula F. de este Manual.

PREPARACIN DE LA MUESTRADe la muestra de material para terraceras, obtenida segn se establece en el Manual MMP101, Muestreo de Materiales para Terraceras, se toma una porcin de tamao aproximado al indicado en la Tabla 1 de este Manual, segn el tamao mximo del material. Cuando se trate de obtener el contenido de agua del material en el sitio del muestreo, es recomendable que al tomar la muestra en campo, se determine inmediatamente la masa del material hmedo.

EQUIPO Balanzas Recipientes Horno DesecadorPROCEDIMIENTO DE LA PRUEBA Se obtiene la masa del recipiente limpio y seco, con su tapa y se anota como Wt, en g. Se coloca la porcin de la muestra hmeda en el recipiente, se tapa e inmediatamente despus, se determina la masa del conjunto y se registra como W1, en g. Posteriormente se quita la tapa del recipiente y se introduce la muestra en el horno para mantenerla a una temperatura de 105 5C, hasta obtener masa constante, lo cual ocurre en un lapso aproximado de 16 h. En caso de materiales que contengan materias orgnicas o minerales como el yeso que contienen agua en su composicin, la temperatura de secado no ser mayor de 60C. Una vez secada la muestra, se saca del horno y se coloca en el desecador, dejndola enfriar hasta la temperatura ambiente; se obtiene la masa en su recipiente original, previamente tapado y se anota como W2, en g.CALCULOS Y RESULTADOS Se calcula y reporta como el contenido de agua, el resultado obtenido mediante la siguiente expresin:

Donde: = Contenido de agua, (%)W1 = Masa de la muestra hmeda ms la masa del recipiente y su tapa, (g)W2 = Masa de la muestra seca ms la masa del recipiente y su tapa, (g)Wt = Masa del recipiente y su tapa, (g)Ww = Masa del agua, (g)Ws = Masa de los slidos, (g)PRUEBA RPIDA PARA LA DETERMINACIN DEL CONTENIDO DE AGUAEQUIPO Balanzas Fuente de calor Recipientes o charolas Vidrios de reloj Pinzas CucharaPROCEDIMIENTO DE PRUEBA Se obtiene la masa del recipiente limpio y seco; se anota como Wt, en g. Se coloca una porcin de la muestra hmeda en el recipiente e inmediatamente despus se determina la masa del conjunto; se registra como W1, en g. A continuacin se coloca en la fuente de calor el recipiente que contiene la muestra, durante el tiempo necesario para que se evapore toda el agua, lo cual se comprueba haciendo pasar repetidamente un vidrio de reloj sobre la muestra, ya que mientras sta contenga agua, se condensar el vapor en la superficie del vidrio. Con el fin de lograr un secado ms rpido y uniforme, se recomienda remover moderadamente la muestra dentro del recipiente durante el proceso de secado, evitando prdidas de material, como se muestra en la Figura 3 de esta Manual. Una vez secada la muestra, se retira el recipiente de la fuente de calor utilizando las pinzas; se deja enfriar y se obtiene la masa de la muestra con su recipiente y se anota como W2, en g.

CALCULOS Y RESULTADOS

Se calcula y reporta el contenido de agua, en la forma indicada en la Fraccin E.3. de este Manual. En caso de materiales que contengan materia orgnica en cantidades importantes o minerales que puedan perder su agua de composicin debido a un calentamiento excesivo, se efectuar una correccin de acuerdo con lo siguiente: Se toman por cuarteo dos porciones de la muestra, en las cantidades indicadas en la Clusula D. de este Manual. Se determina el contenido de agua en una de las porciones mediante la prueba estndar, descrita en la Clusula E. de este Manual, obtenindose el valor . Se determina el contenido de agua en la porcin restante mediante la prueba rpida, descrita en esta Clusula, obtenindose el valor r. Se calcula el factor de correccin empleando la siguiente expresin:

Donde:C = Factor de correccin, (%)r = Contenido de agua determinado mediante la prueba rpida, (%) = Contenido de agua determinado mediante la prueba estndar, (%)

Para obtener el contenido de agua real, se utiliza la siguiente expresin:

En caso de duda, se efectuarn como mnimo tres determinaciones del factor de correccin C y se tomar el valor promedio de stas.

Prctica De Laboratorio 1 Peso volumtrico

OBJETIVOS

Objetivo General Establecer el mtodo de ensayo para determinar el porcentaje de humedad total en una muestra de agregado fino y grueso por medio del secado. Objetivos Especficos Determinar el contenido de la humedad total para asegurarla calidad y uniformidad dadas al producir la mezcla de concreto. Conocer el uso del calor, como el medio ms apropiado para hacer la extraccin de la humedad en agregados. Saber sobre la relacin que existe entre la humedad total, la humedad superficial y la absorcin.

HERRAMIENTAS Y MATERIALES Cucharon Pala Capsula No.5 Capsula No.7 Horno Balanza Bscula Mechero Vidrio de reloj Recipiente de metal Guantes Mazo Suelo arcilla expansiva color gris

PROCEDIMIENTO1. Del material arcilloso, y con ayuda de la balanza, tomaremos dos muestras de 100 g cada una, las cuales se colocarn en cpsulas metlicas diferentes. Se debe medir el peso de cada cpsula vaca antes de verter el material en ellas.

Pesaje del material arcilloso.

2. Las muestras de arcilla nos servirn, por separado, para realizar dos tipos de prueba de secado de suelo: la rpida y la estndar.

Prueba de secado rpido1. Colocar los 100 gramos de material arcilloso de una de las cpsulas en una charola metlica, la cual se colocar sobre el mechero de bunsen previamente instalado en la campana extractora para poder calentar el material.

Material arcilloso colocado en el dispositivo de secado.

2. Una vez colocado el material sobre el mechero, poner directamente arriba del material el vidrio de reloj. Observaremos que la humedad de la arcilla empaar el vidrio al manifestarse en forma de vapor. Se quita el vidrio rpidamente para evitar que se caliente demasiado.

Vidrio de reloj empandose sobre el material arcilloso.

3. Se deja la muestra de suelo en el mechero el tiempo suficiente hasta que esta est completamente seca. En el lapso en que esto ocurre, se colocar y quitar varias veces el vidrio de reloj. Sabremos que la muestra est completamente seca cuando el vidrio deje de empaarse al ser colocado sobre la arcilla.

4. Una vez que la muestra de suelo est completamente seca, se quita del fuego del mechero, y vuelve a pesarse en la capsula que lo contena en un principio, haciendo los clculos correspondientes, podremos saber su peso actual, y posteriormente, su peso volumtrico.

Prueba de secado estndar1. Se toma la segunda cpsula con los 100 gramos de arcilla, y se mete al horno de secado por 24 horas.

La cpsula que contiene la muestra de arcilla se mete al horno.

2. Una vez pasadas las 24 horas, se saca la muestra del horno y se pesa nuevamente. Con los datos obtenidos, puede calcularse el peso volumtrico.

La muestra de arcilla se pesa una vez despus de haberla secado al horno.

CALCULOS Y RESULTADOSPeso de la capsula= 29.65 gSe tom 100 g de la muestra y se someti a una prueba rpida Peso de cpsulas con material= 112.23 g

y resultadosdad:ncia mismas las

Para factor de correccin se emplea la siguiente expresin

Donde C= Factor de correccin (%)= Contenido de agua prueba rpida (%)Contenido de agua prueba de estndar (%)

Para cpsula prueba estndar = 29.6 gSe tom 100 g de muestra y se someti a una prueba estndarPeso de cpsula 7 con material = 112.6 g

Prueba de lavado de suelo Vaso de aluminio Varilla pequea (que sirva de agitador en el vaso) Malla nmero 200 Agua (la suficiente) Muestra de 200 arcilla expansiva negra/gris saturada previamente por 24 horas.Cribado Mallas 10, 20, 40, 60, 100, 200 Bascula 6 Capsulas de metal Muestra de arcilla previamente secada al horno por 24 horas

ProcedimientoPrueba de lavado de suelo1. De la muestra de arcilla de 200 gramos, se toma una porcin no muy grande y se coloca en el vaso de aluminio con abundante agua. Es recomendable que la mezcla no debe sobrepase la mitad de la capacidad del vaso.

Herramientas a usar en el lavado

2. Con ayuda de la varilla se agita la mezcla de arcilla y agua, haciendo movimientos en forma de ocho durante quince segundos.

Mezclado de la muestra con el agua.Se hace pasar la mezcla por la malla No. 200, agregndosele agua para facilitar el paso de las partculas ms pequeas (que pueden pasar por las malla).

Se hace pasar la arcilla mezclada con agua por la malla No 200.

3. Se puede ayudar al pase de las partculas golpeando ligeramente la criba en un costado con la mano.

Se golpea ligeramente la malla para facilitar el paso de la arcilla

4. El material retenido por la malla se devuelve una vez ms al vaso, tratando de que la arcilla retenida regrese en su totalidad al recipiente. Agregar agua puede ayudar a que la malla quede lo ms limpia posible.

Se agrega agua a la malla para limpiarla lo ms posible5. Se repiten los pasos 2 al 5 las veces que sea necesarias, hasta que nos cercioremos de que ya no pasa ms material a travs de la malla No. 200, esto puede comprobarse en el momento de agregar agua a la malla con el material retenido, pues observaremos que esta sale completamente limpia y que las impurezas del suelo son visibles en la malla.

7. Una vez terminado el proceso anterior, se deja reposar la mezcla por 30 segundos. Una vez pasado el tiempo mencionado, se coloca el material retenido en el horno por 24 horas, para posteriormente ser pasado por las mallas 20, 40, 60, 100 y 200 en la siguiente prueba.Cribado1. Pasar el material por cada una de las mallas, una a una, comenzando por la malla nmero 10 y terminando con la 200.

Se hace pasar el material por una de las mallas

Figura 2.9 Se observa que se retiene material en cada malla

2. Pesar el material retenido en cada malla y se aparta cada uno en una capsula metlica.

Se coloca el material en la bscula y se pesa

Material retenido por cada una de las mallas utilizadas

GranulometraPRACTICA 2

MMP. MTODOS DE MUESTREO YPRUEBA DE MATERIALESPARTE: 1. SUELOS Y MATERIALES PARA TERRACERASTTULO: 06. Granulometra de Materiales Compactables para TerracerasCONTENIDOEste Manual describe los procedimientos de prueba, estndar y simplificado, para obtener la granulometra de los materiales compactables para terraceras a que se refieren las Normas NCMT101, Materiales para Terrapln, NCMT102, Materiales para Subyacente y NCMT103, Materiales para Subrasante.

OBJETIVO DE LA PRUEBAEstas pruebas permiten determinar la composicin por tamaos (granulometra) de las partculas que integran los materiales empleados para terraceras, mediante su paso por una serie de mallas con aberturas determinadas. El paso del material se hace primero a travs de las mallas con la abertura ms grande, hasta llegar a las ms cerradas, de tal forma que los tamaos mayores se van reteniendo, para as obtener la masa que se retiene en cada malla, calcular su porcentaje respecto al total y determinar el porcentaje de la masa que pasa.

ANLISIS GRANULOMTRICO MEDIANTE EL PROCEDIMIENTO ESTNDAR

EQUIPO Juego de mallas Horno Balanza Vaso de aluminio Agitador de varilla metlico Maquina agitadora para las mallas Cucharn Charolas Tapas y charolas de fondo para las mallas Cepillos o brochas Desecador

PREPARACIN DE LA MUESTRALa preparacin de la muestra de materiales para terraceras, obtenida segn se establece en elManual MMMP101, Muestreo de Materiales para Terraceras, se hace de la siguiente manera:Seleccin del material para la pruebaDe la muestra del material se apartan aproximadamente 15 kg, de acuerdo con lo indicado en el Manual MMMP103, Secado, Disgregado y Cuarteo de Muestras. Se obtiene la masa de este material y se registra como Wm, en g, con aproximacin a la unidad.Obtencin de las porciones de prueba Para realizar la prueba, del material apartado se separa la grava de la arena con finos, conforme al siguiente procedimiento: Se vaca poco a poco y cuidadosamente el material sobre la malla N4 (4,75 mm), sin sobrepasar la capacidad de la malla y recolectando el material que pasa en una charola. Utilizando la brocha, se retiran todas las partculas que se hubieran adherido a la malla para hacerlas pasar tambin por ella a fin de no perder ninguna porcin del material. El material retenido en la malla N4 se coloca en otra charola. Se vierte en la balanza la porcin retenida en la malla N4; se determina su masa, que representa la grava, registrndola como Wm1, en g, con aproximacin a la unidad y se regresa a la charola dicha porcin. De la misma forma se obtiene la masa de la fraccin que pasa dicha malla, que representa la arena con finos de la muestra, registrndola como Wm2. De la fraccin de material que pas la malla N4, se obtiene una porcin de 100 g para determinar su contenido de agua (2), de acuerdo con el procedimiento indicado en el Manual MMMP104, Contenido de Agua. De la fraccin restante de material que pas la malla N4, que tiene el contenido de agua original, se obtiene una porcin que corresponda aproximadamente 200 g de material seco, registrndola como Wm3, con aproximacin de 0,1 g.

Preparacin de las mallasSe preparan dos juegos, el primero para la grava y el segundo para la arena, acomodndolas en el primer caso y ensamblndolas en el segundo, en orden descendente de aberturas de acuerdo con lo indicado en la Tabla 1 de este Manual y terminando cada juego con las charolas de fondo.Cribado de la fraccin de material retenido en la malla N4 La porcin del material retenida en la malla N4, separada como se indica en el Inciso D.2.2., se criba por la malla 3. (75,0 mm) y menores. Para el cribado, el material se vierte poco a poco y cuidadosamente por cada malla, a la que se le aplica un movimiento vertical y de rotacin horizontal, con el fin de mantener al material en constante movimiento para permitir que las partculas de tamaos menores pasen a travs de las aberturas y recolectarlas en una charola, como se muestra en la Figura 1 de este Manual. El material retenido se coloca en otra charola. Este cribado se har considerando adems que:

a) La cantidad de material que se vaya colocando sobre la malla ser menor que la capacidad de la misma para evitar prdidas y facilitar el cribado.b) El paso de las partculas a travs de las aberturas de la malla se efectuar libremente y sin forzarlas.c) El cribado se suspender cuando se estime que la masa del material que pasa dicha malla durante 1 minuto de agitacin, es menor de 1 g.

Concluido el cribado, se verifica si las partculas que quedaron retenidas y que tienen forma de laja o de aguja pueden pasar a travs de la malla, para lo cual se acomodan con la mano segn su dimensin menor y sin forzarlas se introducen entre las separaciones, incorporando a la porcin retenida aquellas que de cualquier forma queden atoradas en las tramas de la malla.

En la misma forma indicada en los Prrafos anteriores, la porcin del material que pas la malla 3. (75,0 mm), se criba por la malla 2. (50,0 mm) y as sucesivamente por todas las mallas para grava que se indican en la Tabla 1 de este Manual, obteniendo la masa del material retenido en cada una, donde el subndice i corresponde a la designacin de la malla respectiva.

Cribado de la fraccin de material que pasa la malla N4

La porcin del material que pas la malla N4, separada conforme a lo indicado en este Manual, se coloca en un vaso metlico donde se le agregan aproximadamente 500 cm3 de agua y se deja reposar durante 12 h como mnimo.

Posteriormente se lava a travs de la malla N200, para lo cual:

a) Con ayuda de una varilla, se agita en forma de ochos el contenido del vaso durante 15 s, para formar una suspensin.b) Se deja reposar dicha suspensin durante 30 s e inmediatamente despus se decanta sobre la malla N200, como se muestra en la Figura 3 de este Manual.c) Para facilitar el paso de las partculas finas a travs de la malla, se aplica sobre sta un chorro de agua a baja presin.d) Se repite la operacin de lavado, hasta que el agua decantada salga limpia. Como se muestra en la Figura 4 de este Manual, el material retenido en la malla N200 se regresa al vaso metlico, utilizando un poco de agua, misma que se decanta al final de la operacin, pero evitando el arrastre de partculas. Se seca el material dentro del vaso metlico hasta masa constante, mantenindolo en el horno durante un lapso no menor de 16 h, a una temperatura de 105 5C. Posteriormente se retira del horno y se deja enfriar dentro del desecador hasta temperatura ambiente Una vez ensambladas las mallas para la arena, como se indica en el Inciso D.3.1. de este Manual, se vierte el material seco sobre la malla superior y se coloca la tapa, como se muestra en la Figura 5 de este Manual. Se efecta la operacin de cribado imprimiendo al juego de mallas un movimiento vertical y de rotacin horizontal durante 5 min; en esta operacin es conveniente emplear el agitador mecnico. Concluido el cribado, se quita la tapa y se separa la primer malla (N10), la cual se agita sobre una charola hasta que se estime que la masa del material que pasa dicha malla durante 1 min no sea mayor de 1 g. El material depositado en la charola, se vierte sobre la siguiente malla (N20). Este procedimiento de cribado se repite en forma subsecuente con cada una de las mallas restantes, verificando que las partculas que queden atoradas sean regresadas a la porcin retenida correspondiente mediante un cepillado de las mallas por su reverso. Finalmente se obtienen las masas de los materiales retenidos en cada una de las mallas y se anotan las masas respectivas como Wi, con aproximacin de 0,1 g, donde el subndice i corresponde a la designacin de la malla respectiva.

CALCULOS Y RESULTADOS

Para el anlisis granulomtrico mediante el procedimiento estndar, se calcula lo siguiente, reportndolo como se ejemplifica en el formato mostrado en la Figura 6 de este Manual.

La masa del material seco de la muestra, determinada mediante la siguiente expresin:

Wd =Wd1 +Wd 2

Donde:

Wd = Masa del material seco de la muestra, (g), con aproximacin a la unidadWd1 = Masa del material seco de la fraccin retenida en la malla N4, que se considera igual a Wm1, debido a que el valor del contenido de agua de esta fraccin es relativamente pequeo y puede despreciarse sin producir errores de importancia, (g)Wd2 = Masa del material seco de la fraccin que pas la malla N4, (g), determinada como

Wm2 = Masa de la fraccin que pas la malla N4, obtenida como se indica en el PrrafoD.2.2.2. de este Manual, (g)2= Contenido de agua del material que pas la malla N4, obtenido de acuerdo con lo indicado en el Prrafo D.2.2.3. de este Manual, expresado como fraccin decimal.

De la fraccin de material retenido en la malla N4, se calculan los retenidos parciales en cada una de las mallas con relacin a la masa de la muestra seca, mediante la siguiente expresin:

Donde:Ri (%) = Retenido parcial en la malla i con relacin a la muestra original, (%), con aproximacin de 0,1%Wi = Masa del material retenido en la malla i, (g)i = Designacin de la malla utilizada, que va desde la de 3" hasta la N4Wd = Masa del material seco de la muestra, (g)De la fraccin de material que pas la malla N4, los retenidos parciales en cada una de las mallas con relacin a la masa de la muestra seca, se obtienen mediante la siguiente expresin:

Donde:Ri (%) = Retenido parcial en la malla i con relacin a la muestra original, (%), con aproximacin de 0,1%Wd = Masa del material seco de la muestra, (g)Wd2 = Masa del material seco de la fraccin que pas la malla N4, (g)Wd3 = Masa del material seco que pas la malla N4, (g), determinada como:

Wm3 = Masa de la porcin que pas la malla N4, obtenida como se indica en el PrrafoD.2.2.4. de este Manual, (g)2= Contenido de agua del material que pas la malla N4, obtenido de acuerdo con lo indicado en el Prrafo D.2.2.3. de este Manual, expresado como fraccin decimal.Wi = Masa del material retenido en la malla i, (g)i = Designacin de la malla utilizada, que va desde la N10 hasta la N200

De la fraccin de material que pas la malla N4, el contenido de finos que pasan la malla N200 (0,075 mm) con relacin a la masa de la muestra seca, se obtiene mediante la siguiente expresin:

Donde:%F = Contenido de finos con relacin a la muestra seca, (%), con aproximacin de0,1%Wi = Suma de las masas de los materiales retenidos en las mallas N10 a la N200. Wd, Wd2 y Wd3 tiene el mismo significado indicado en el Inciso D.4.3. de este Manual.

La cantidad de material que pasa cada malla, conforme a lo siguiente:

Se le resta al 100%, que es el total de la masa representativa expresada como porcentaje, el retenido parcial correspondiente a la malla de mayor tamao empleada, con el fin de calcular la cantidad de material que pasa dicha malla.

Lo anterior se puede expresar como:

Donde:P3" (%) = Material que pasa a travs de la malla 3", que es la de mayor tamao, con relacin a la muestra original, (%), con aproximacin de 0,1%W3" (%) = Retenido parcial en la malla 3" con relacin a la muestra original, obtenido como se indica en el Inciso D.4.2. de este Manual, (%)

Posteriormente, al valor antes obtenido (P3.) se le resta el retenido parcial en las mallas subsecuentes hasta llegar a la N200, con lo cual se van calculando los porcentajes que pasan. Lo que se puede expresar como:

Pi (%) = Pi +1 (%) Wi (%) Donde:Pi (%) = Material que pasa a travs de la malla i con relacin a la muestra original, (%), con aproximacin de 0,1%Pi+1 (%) = Material que pasa a travs de la malla inmediata superior, es decir la malla i+1, con relacin a la muestra original, (%)Wi (%) = Retenido parcial en la malla i con relacin a la muestra original, obtenido como se indica en los Incisos D.4.2. D.4.3. de este Manual, dependiendo del tamao de la malla, (%)i = Designacin de la malla utilizada, que en este caso va desde la de 2" hasta la N200

Con los datos obtenidos como se indica en los Prrafos D.4.5.1. y D.4.5.2. de esteManual, se dibuja sobre un sistema de ejes coordenados la curva granulomtrica del material, marcando las aberturas nominales de las mallas, en escala logartmica sobre el eje de las abscisas y los porcentajes de material que pasa cada malla, sobre el eje de las ordenadas, formando un trazo suave y continuo en la unin de todos los puntos graficados, como se muestra en la Figura 6 de este Manual.Se calculan los contenidos de grava, %G y de arena, %S, mediante las siguientes expresiones:

Donde:%G = Contenido de grava con relacin a la muestra seca, (%), con aproximacin de 0,1%P3" (%) = Material que pasa a travs de la malla 3", con relacin a la muestra original, (%), con aproximacin de 0,1%P4 (%) = Material que pasa a travs de la malla N4, con relacin a la muestra original, (%), con aproximacin de 0,1%%S = Contenido de arena con relacin a la muestra seca, (%), con aproximacin de 0,1%%F = Contenido de finos con relacin a la muestra seca, (%), con aproximacin de 0,1%

Se determinan, mediante las siguientes expresiones, los coeficientes de uniformidad Cu y de curvatura Cc, que se emplean para juzgar la graduacin del material como se indica en el Manual MMMP102, Clasificacin de Fragmentos de Roca y Suelos:

Donde:Cu = Coeficiente de uniformidad del material, (adimensional)Cc = Coeficiente de curvatura del material, (adimensional)D10 = Tamao de las partculas para el cual el 10% del material es menor que este tamao, determinado grficamente de la curva granulomtrica, (mm)D30 = Tamao de las partculas para el cual el 30% del material es menor que este tamao, determinado grficamente de la curva granulomtrica, (mm)D60 = Tamao de las partculas para el cual el 60% del material es menor que este tamao, determinado grficamente de la curva granulomtrica, (mm)

ANLISIS GRANULOMTRICO MEDIANTE EL PROCEDIMIENTO SIMPLIFICADOEl anlisis granulomtrico mediante el procedimiento simplificado consiste en separar y clasificar por tamaos las partculas que componen un material, empleando un nmero menor de mallas respecto al anlisis granulomtrico estndar, con el propsito de determinar los contenidos de grava, arena y finos menores que la malla N200 (0,075 mm), as como el tamao mximo del material y juzgar su calidad, relacionando su contenido de finos con las caractersticas de plasticidad, para clasificarlo de acuerdo con lo establecido en el Manual MMMP102, Clasificacin de Fragmentos de Roca y Suelos.

EQUIPOEl equipo para la ejecucin de la prueba estar en condiciones de operacin, calibrado, limpio y completo en todas sus partes. Estar integrado por: juego de mallas con designacin 3., N4 y N200, que se indican en la Tabla 1; horno; balanzas; vaso de aluminio y agitador; cucharn; charolas; tapa y charola de fondo para el juego de mallas, y cepillos, segn se describen en la Fraccin D.1. de este Manual.

PREPARACIN DE LA MUESTRALa preparacin de la muestra de materiales para terraceras, obtenida segn se establece en el Manual MMMP101, Muestreo de Materiales para Terraceras, se hace como se indica en los Prrafos D.2.2.1. y D.2.2.2. de este Manual, para separar con la malla N4 (4,75 mm), la grava de la arena con finos y registrar sus masas Wm1 y Wm2, respectivamente, en g, con aproximacin a la unidad.

PROCEDIMIENTO DE LA PRUEBA La porcin del material retenida en la malla N4, se criba por la malla 3. (75,0 mm), para determinar el por ciento de grava. En su caso, al material retenido en la malla 3., se le determina su masa y se registra como W3, en g, con aproximacin a la unidad. Con la porcin del material que pas la malla N4, se procede como sigue: Se seca a masa constante en el horno a una temperatura de 105..5C, se saca del horno, se deja enfriar a temperatura ambiente y se determina su masa registrndola como Wd2, con aproximacin de 0,1 g. A continuacin el material se coloca en un vaso metlico y se somete a un lavado aplicndole una corriente de agua en forma continua y de tal manera que derrame sobre la malla N200 (0,075 mm) convenientemente colocada; durante este proceso la muestra se agita con una varilla metlica para propiciar el arrastre de los finos, suspendiendo el lavado cuando el agua que salga del vertedero est clara. El material retenido en la malla N200 se regresa al vaso metlico, utilizando un poco de agua, misma que se decanta al final de la operacin, pero evitando el arrastre de partculas. Se deja escurrir la porcin del material que qued en el vaso y a continuacin se seca en el horno a masa constante, a una temperatura de 105 5C; posteriormente se saca del horno, se deja enfriar hasta temperatura ambiente y se determina su masa registrndola como Wd, con aproximacin de 0,1 g.

CLCULOS Y RESULTADOSPara el anlisis granulomtrico mediante el procedimiento simplificado no es necesario dibujar la curva granulomtrica correspondiente ni determinar los coeficientes de curvatura y uniformidad del material, por lo tanto slo se calcula y reporta:

La masa del material seco de la muestra, determinada mediante la siguiente expresin:

Donde:Wd = Masa del material seco de la muestra, (g), con aproximacin a la unidadWd1 = Masa del material seco de la fraccin retenida en la malla N4, que se considera igual a Wm1, debido a que el valor del contenido de agua de esta fraccin es relativamente pequeo y puede desperdiciarse sin producir errores de importancia, (g)Wd2 = Masa del material seco de la fraccin que pas la malla N4, determinada como se indica en el Prrafo E.3.2.1. de este Manual, (g)

El retenido parcial en la malla 3., en su caso, determinado mediante la siguiente expresin:

Donde:R3. (%) = Retenido parcial en la malla 3. con relacin a la muestra original, (%), con aproximacin de 0,1%W3. = Masa del material retenido en la malla 3., (g)Wd = Masa del material seco de la muestra, (g)

El contenido de grava con relacin a la masa de la muestra seca, es decir, la fraccin que pasa la malla de 3. y se retiene en la malla N4, calculado mediante la siguiente expresin:

Donde:%G = Contenido de grava con relacin a la muestra seca, (%), con aproximacin de 0,1%Wd = Masa del material seco de la muestra, (g)Wd2 = Masa del material seco de la fraccin que pas la malla N4, determinada como se indica en el Prrafo E.3.2.1. de este Manual, (g)W3. = Masa del material retenido en la malla 3., (g)

El contenido de arena con relacin a la masa de la muestra seca, es decir, la fraccin que pasa la malla N4 y se retiene en la malla N200, en %, calculado mediante la siguiente expresin:

Donde:%S = Contenido de arena con relacin a la muestra seca, (%), con aproximacin de 0,1%Wd = Masa del material seco de la fraccin que pas la malla N4 y se retuvo en la mallaN200, determinada como se indica en el Prrafo E.3.2.2. de este Manual, (g)Wd = Masa del material seco de la muestra, (g)

El contenido de finos con relacin a la masa de la muestra seca, es decir, la fraccin que pas la malla N200, calculado mediante la siguiente expresin:

Donde:%F = Contenido de finos con relacin a la muestra seca, (%), con aproximacin de 0,1%%S = Contenido de arena con relacin a la muestra seca, (%), con aproximacin de 0,1%%G = Contenido de grava con relacin a la muestra seca, (%), con aproximacin de 0,1%

Practica de Laboratorio 2 Granulometra

OBJETIVOS

Objetivo generalConocer y adquirir conocimientos del mtodo de anlisis granulomtrico tamizado para poder determinar de manera adecuada la distribucin de las partculas de un suelo. Objetivos especficosAplicar el mtodo de anlisis granulomtrico mecnico para una muestra de suelo.Conocer el uso correcto de los instrumentos del laboratorio.Verificar si el suelo puede ser utilizado para la construccin de proyectos.

MATERIALPara la prueba de lavado de suelo Vaso de aluminio Varilla pequea (que sirva de agitador en el vaso) Malla nmero 200 Agua (la suficiente) Muestra de 200 arcilla expansiva negra/gris saturada previamente por 24 horas.Para el cribado Mallas 10, 20, 40, 60, 100, 200 Bascula 6 Capsulas de metal Muestra de arcilla previamente secada al horno por 24 horas

PROCEDIMIENTOPrueba de lavado de suelo6. De la muestra de arcilla de 200 gramos, se toma una porcin no muy grande y se coloca en el vaso de aluminio con abundante agua. Es recomendable que la mezcla no debe sobrepase la mitad de la capacidad del vaso.

Herramientas a usar en el lavado

7. Con ayuda de la varilla se agita la mezcla de arcilla y agua, haciendo movimientos en forma de ocho durante quince segundos.

Mezclado de la muestra con el agua.8. Se hace pasar la mezcla por la malla No. 200, agregndosele agua para facilitar el paso de las partculas ms pequeas (que pueden pasar por las malla).

Figura 2.3 Se hace pasar la arcilla mezclada con agua por la malla No 200.

9. Se puede ayudar al pase de las partculas golpeando ligeramente la criba en un costado con la mano.

Figura 2.4 Se golpea ligeramente la malla para facilitar el paso de la arcilla

10. El material retenido por la malla se devuelve una vez ms al vaso, tratando de que la arcilla retenida regrese en su totalidad al recipiente. Agregar agua puede ayudar a que la malla quede lo ms limpia posible.

Figura 2.5 Se agrega agua a la malla para limpiarla lo ms posible11. Se repiten los pasos 2 al 5 las veces que sea necesarias, hasta que nos cercioremos de que ya no pasa ms material a travs de la malla No. 200, esto puede comprobarse en el momento de agregar agua a la malla con el material retenido, pues observaremos que esta sale completamente limpia y que las impurezas del suelo son visibles en la malla.

El agua pasa limpia la malla No 200.

Las impurezas son visibles en la malla.

12. Una vez terminado el proceso anterior, se deja reposar la mezcla por 30 segundos. Una vez pasado el tiempo mencionado, se coloca el material retenido en el horno por 24 horas, para posteriormente ser pasado por las mallas 20, 40, 60, 100 y 200 en la siguiente prueba.

Cribado3. Pasar el material por cada una de las mallas, una a una, comenzando por la malla nmero 10 y terminando con la 200.

Se hace pasar el material por una de las mallas

4. Pesar el material retenido en cada malla y se aparta cada uno en una capsula metlica.

Se coloca el material en la bscula

Se realiza el pesaje en la bscula

Material retenido por cada una de las mallas utilizadas

5. Con los datos obtenidos

GRANULOMETRA DE CALICHE

MALLASCANTIDAD RETENIDA(gr)PORCENTAJE(%)

104.88.42

201424.56

4011.720.53

607.212.63

1006.110.7

2009.7

17.02

CHAROLA3.5

6.14

TOTAL57100

PRUEBA RPIDAMUESTRA= 200grMUESTRA SATURADA= 189.2grMUESTRA SECA= 189gr

PRACTICA 3

Lmites De Consistencia

MMP. MTODOS DE MUESTREO YPRUEBA DE MATERIALESPARTE: 1. SUELOS Y MATERIALES PARA TERRACERASTTULO: 07. Lmites de ConsistenciaCONTENIDOEste Manual describe los procedimientos de prueba para determinar los lmites de consistencia de los materiales para terraceras a que se refieren las Normas NCMT101, Materiales para Terrapln, NCMT102, Materiales para Subyacente y NCMT103, Materiales para Subrasante.

OBJETIVOS DE LAS PRUEBASEstas pruebas permiten conocer las caractersticas de plasticidad de la porcin de los materiales para terraceras que pasan la malla N40 (0,425 mm), cuyos resultados se utilizan principalmente para la identificacin y clasificacin de los suelos. Las pruebas consisten en determinar el lmite lquido, es decir, el contenido de agua para el cual un suelo plstico adquiere una resistencia al corte de 2,45 kPa (25 g/cm2); ste se considera como la frontera entre los estados semilquido y plstico.El lmite plstico o el contenido de agua para el cual un rollito se rompe en tres partes al alcanzar un dimetro de 3 mm; ste se considera como la frontera entre los estados plstico y semislido. El ndice plstico se calcula como la diferencia entre los lmites lquido y plstico.

EQUIPO Y MATERIALES Malla no. 40 Copa Casagrande Balanza Horno Desecador Vaso o recipiente Capsulas de porcelana Esptula flexible Cuentagotas Vidrios de reloj Pao Placa de vidrio Alambre de acero

CALIBRACIN DEL EQUIPOAntes de cada prueba se verificar que la altura de cada de la copa de Casagrande sea de 1 cm, utilizando para ello el mango calibrado del ranurador, que tiene precisamente esa dimensin. Si la altura de cada es diferente, el aparato debe corregirse mediante los tornillos de ajuste.

PREPARACIN DE LA MUESTRALa preparacin de la muestra de materiales para terraceras, obtenida segn se establece en elManual MMMP101, Muestreo de Materiales para Terraceras, se hace de la siguiente manera:

De la muestra del material se aparta, de acuerdo con el procedimiento indicado en el Manual MMMP103, Secado, Disgregado y Cuarteo de Muestras, una porcin de tamao tal que, una vez cribada en forma manual por la malla N40 (0,425 mm), se obtengan aproximadamente 300.g del material que pase esa malla; ste se coloca en una charola. Se separan aproximadamente 250 g, de acuerdo con lo indicado en el Manual MMMP103, Secado, Disgregado y Cuarteo de Muestras; se obtiene y se registra la masa del material separado, con aproximacin de 0,01 g. Se coloca el material separado en un recipiente apropiado, se le agrega el agua necesaria para saturar el material y se deja en reposo durante aproximadamente 24 h, en un lugar fresco, cubriendo el recipiente con un pao que se mantendr hmedo a fin de reducir al mnimo la prdida de agua por evaporacin.

DETERMINACIN DEL LIMITE LQUIDO POR EL PROCEDIMIENTO ESTNDAREQUIPO Y MATERIALESEl equipo necesario para efectuar esta prueba es: copa de Casagrande, balanza, horno, desecador, vaso o recipiente, cpsulas de porcelana, esptula, cuentagotas, vidrios de reloj y pao, mismos que se describen en la Clusula D. de este Manual.

PROCEDIMIENTO DE PRUEBA De la fraccin del material preparada de acuerdo con lo indicado en la Clusula F. de este Manual, se toma una porcin de aproximadamente 150 g que se coloca en la cpsula de porcelana donde se homogeneiza utilizando la esptula. En la copa de Casagrande, previamente calibrada como se indica en la Clusula E. de este Manual, se coloca una cantidad suficiente de material para que, una vez extendido con la esptula, se alcance un espesor de 8 a 10 mm en la parte central de la copa, considerando lo siguiente: Para evitar que el material colocado sobre la copa sea insuficiente, es conveniente poner una cantidad ligeramente mayor y eliminar el sobrante al enrasarlo con la esptula. Para extender el material se procede del centro hacia los lados sin aplicar una presin excesiva y con el mnimo de pasadas de la esptula, como se muestra en la Figura 2 de este Manual. Mediante una pasada firme del ranurador se hace una abertura en la parte central del material contenido en la copa, para lo cual, el ranurador se mantendr siempre normal a la superficie interior de la copa, como se indica en la Figura 3 de este Manual. La ubicacin, forma y dimensiones que tendr la ranura en su parte central se ilustran en la Figura 4 de este Manual. Inmediatamente despus de colocado y ranurado el material, se acciona la manivela del aparato para hacer caer la copa a razn de dos golpes por segundo, y se registra el nmero de golpes necesarios para lograr que los bordes inferiores de la ranura se pongan en contacto en una longitud de 13.mm. Logrado lo anterior se toman con la esptula aproximadamente 10 g de material de la porcin cerrada de la ranura y, para determinar su contenido de agua n, de acuerdo con el procedimiento indicado en el Manual MMMP104, Contenido de Agua, se colocan en un vidrio de reloj del que previamente se ha determinado su masa. Una vez que se ha tomado la porcin requerida para la determinacin del contenido de agua, el material restante se reintegra a la cpsula de mezclado, para lavar y secar la copa y el ranurador. Inmediatamente, mediante el cuentagotas, se agrega agua al material en la cpsula y se homogeneiza con la esptula; dicho material se prueba segn se indic del Inciso G.2.2. al Inciso G.2.7. Este procedimiento se repite hasta completar cuatro determinaciones, que se registran en el formato que se muestra en la Figura 5 de este Manual. La cantidad de agua que se adicione al material ser tal que las cuatro determinaciones queden comprendidas entre 10 y 35 golpes en la copa de Casagrande, siendo necesario obtener dos valores por arriba y dos por abajo de los 25 golpes, ya que para consistencias menores de 10 golpes es difcil identificar el momento de cierre de la ranura en la longitud especificada y para ms de 35 golpes se dificulta la ejecucin de la prueba. Se grafican los puntos correspondientes a cada determinacin, representando en el eje de las abscisas en escala logartmica, el nmero de golpes n y en el de las ordenadas en escala aritmtica, los respectivos contenidos de agua n, tal como se muestra en la Figura.5. Se traza una lnea recta que una aproximadamente los puntos graficados; a esta recta se le llama curva de fluidez.

CLCULOS Y RESULTADOSDe la grfica de la Figura 5 de este Manual, se obtiene el valor del lmite lquido (L), determinando en la curva de fluidez el contenido de agua correspondiente a 25 golpes.

DETERMINACIN DEL LMITE PLSTICO EQUIPO Y MATERIALESEl equipo necesario para efectuar esta prueba es la balanza, horno, desecador, cpsulas de porcelana, esptula, vidrios de reloj, placa de vidrio y alambre de acero, mismos que se describen en la Clusula D. de este Manual.

PROCEDIMIENTO DE PRUEBA De la fraccin del material preparada de acuerdo con lo indicado en la Clusula F. de este Manual, se toma una porcin de tamao tal que se pueda formar una pequea esfera de aproximadamente 12.mm de dimetro, la que se moldea con los dedos para que pierda agua y se manipula sobre la palma de la mano para formar un cilindro. A continuacin el cilindro se hace girar con los dedos de las manos sobre la placa de vidrio para reducir su dimetro hasta que sea aproximadamente de 3 mm en toda su longitud, como se muestra en la Figura 6 de este Manual. La velocidad de girado ser de 60 a 80 ciclos por minuto, entendindose por "ciclo" un movimiento de la mano hacia adelante y hacia atrs, hasta volver a la posicin de partida. Si al alcanzar un dimetro de 3 mm el cilindro no se rompe en tres secciones simultneamente, significa que su contenido de agua es superior al del lmite plstico (P). En tal caso se junta nuevamente todo el material para formar la pequea esfera, manipulndola con los dedos para facilitar su prdida de agua y lograr una distribucin uniforme de la misma, repitiendo el procedimiento descrito en los Incisos H.2.1. y H.2.2. de este Manual, hasta que el cilindro se rompa en tres segmentos precisamente en el momento de alcanzar dicho dimetro, el cual se verifica comparndolo contra el alambre de referencia. Inmediatamente se colocan sobre un vidrio de reloj los fragmentos del cilindro y se determina el contenido de agua de ese material, i, de acuerdo con el procedimiento indicado en el Manual MMMP104, Contenido de Agua. Para mayor seguridad en los resultados, la prueba se efectuar por triplicado, obteniendo para cada una de las determinaciones, el contenido de agua, i.

CLCULOS Y RESULTADOSSe reporta como resultado de esta prueba, el lmite plstico (P), obtenido mediante la siguiente expresin:

Donde:P = Lmite plstico de la muestra, (%), con aproximacin a la unidadi = Contenido de agua para cada una de las tres determinaciones, (%)En la Figura 5 de este Manual, se ilustra un ejemplo de clculo del lmite plstico.Si no es posible formar cilindros del dimetro especificado con ningn contenido de agua, se considera que el material no es plstico; se reporta como NP (no plstico).

Prctica de Laboratorio 3 Lmites de Consistencia OBJETIVOS Objetivo GeneralDeterminar el lmite lquido, lmite plstico, as como el ndice de plasticidad del suelo en estudio. Objetivo ParticularLas propiedades de un suelo formado por partculas finamente divididas dependen en gran parte de la humedad. El agua forma una pelcula alrededor de los granos y su espesor puede ser determinante de comportamientos diferentes del material. Cuando el contenido de agua es muy elevado, el suelo no tiene resistencia al esfuerzo cortante; al perder agua va aumentando esa resistencia. El lmite lquido y plstico nos da una idea de que tan comprensible puede ser el suelo. El limite liquido (li) lo fija el contenido de agua (expresado en porciento del peso seco) que debe tener un suelo re-moldeado para que una muestra del mismo, en que haya practicado una ranura de dimensiones estndar, al someterla al impacto de 25 golpes bien definidos, se cierre sin resbalar en su apoyo.El limite plstico (lp) lo fija el contenido de agua con el que comienza a agrietarse un rollo formado con el suelo de aproximadamente de 3.2 mm. De dimetro, al rodarlo sobre una superficie no absorbente. MATERIALES Copa de casa grande Ranurador Esptula Barra de contraccin lineal 4 capsulas metlicas 4 capsulas de porcelana Balanza Muestra de arcilla cribada por la malla 40, previamente saturada por 24 horas en un vaso de aluminio Horno de secado

PROCEDIMIENTO1. De la muestra en el vaso de aluminio, quitar el material seco en la superficie hasta llegar al material hmedo.

Se quita el excedente de material del vaso

2. Una vez que se ha llegado al material hmedo, con ayuda de la esptula separar el material en capas, basndose en la humedad de cada una. Estas capas deben de ser 4, y se colocan por separado en capsulas de porcelana distintas. Las capas ms superficiales sern las ms secas, y las ms profundas, las ms hmedas.

Separacin del material por capas

3. Se toma el material suficiente de cualquiera de las capsulas de porcelana y con la esptula se esparce en la copa de casa grande. Se traza sobre la arcilla una lnea vertical de atrs hacia adelante con la ayuda del ranurador.

Se coloca el material en la copa casa grande

Se traza una lnea en el material con ayuda del ranurador

Vista del material ranurado4. Una vez llena la copa, se procede a girar la manivela del dispositivo, a una razn de dos golpes por segundo. Detener los golpes cuando la lnea que divide el material haya alcanzado una longitud de 1 cm de unin entre la capa izquierda y la capa derecha.

Se hace girar la manivela del dispositivo

Las dos porciones de material se han acercado lo suficiente despus de que la copa diera los golpes necesarios

5. Se procede a tomar el dato del nmero de golpes que se necesit para que dicha unin se efectuara, ya teniendo este dato se tomara una porcin de la muestra con la misma esptula agarrndola del centro de la copa de casa grande.6. La muestra que se obtuvo en el paso 5 se colocara en una capsula metlica, la cual ha sido previamente pesada estando vaca. Se pesa el material en la cpsula,7. Se repiten los pasos 3 a 6 para las dems muestras de arcilla.

Muestra de la arcilla tomada del centro de la copa

Pesaje de una de las muestras de arcilla en la capsula de metal

8. En la barra de contraccin lineal colocar con la esptula material que haya cerrado entre los 15 y 25 golpes hasta llenarla a ras. Debemos de tomar o conocer las medidas de la barra.

Llenado de la barra de contraccin con la arcilla

9. Sobre un vidrio de superficie plana, se realiza la prueba de plasticidad, haciendo rollos de arcilla de 3 mm de dimetro aproximadamente, alargndolos hasta que estos se rompan sin necesidad de ser forzados.

Prueba de plasticidad

Prueba de plasticidad

10. Se meten al horno las capsulas y la barra de contraccin lineal durante 24 horas. Una vez pasado el tiempo previamente mencionado, se sacan las muestras del horno. Las cpsulas con arcilla se pesan en la balanza, mientras que el material en la barra de contraccin lineal se mide con ayuda de un flexmetro.

Secado al horno de las muestras

Conclusin Al terminar las pruebas de laboratorio anteriores se pudo demostrar que en efecto, el suelo se comporta de distinta manera dependiendo de las condiciones a las que est sometido y sus reacciones ante distintos efectos que variarn de manera considerable, por lo que hay que tener muy en cuenta a que nos enfrentamos al momento de trabajar con l en el campo, para evitar consecuencias drsticas.Las prcticas de laboratorio de suelos en el laboratorio de materiales es de gran utilidad en la industria de la construccin de ingeniera civil, pues al tener conocimientos en comportamiento de suelos nos permite saber el tipo suelo con el que estamos trabajando, ya sea en una obra o en una situacin distinta que requiera de su estudio.El saber realizar las pruebas de laboratorio ms bsicas (como las que se describieron en este trabajo) es el primer escaln para poder comprender otras ms complejas que nos permiten conocer an ms y a mayor profundidad cmo reaccionan los materiales existentes en los suelos de nuestras regiones y del mundo.Realizar las pruebas de suelo de manera correcta, nos permite controlar de manera adecuada la calidad de las construcciones a nuestro alrededor, posibilitando que se diseen de la mejor manera posible al proporcionar al constructor los datos que necesite conocer del suelo.

Bibliografa Fundamentos de ingeniera geotcnica. Braja M. Das. Thompson Learning. MMP. MTODOS DE MUESTREO Y PRUEBA DE MATERIALES. PARTE: 1. SUELOS Y MATERIALES PARA TERRACERAS. TTULO: 04. Contenido de Agua MMP. MTODOS DE MUESTREO Y PRUEBA DE MATERIALES. PARTE: 1. SUELOS Y MATERIALES PARA TERRACERAS. TTULO: 06. Granulometra de Materiales Compactables para Terraceras MMP. MTODOS DE MUESTREO Y PRUEBA DE MATERIALES PARTE: 1. SUELOS Y MATERIALES PARA TERRACERAS TTULO: 07. Lmites de Consistencia www.wikipedia.org