ENSAYO DE LABORATORIO #1 HUMEDAD NATURAL DE LOS AGREGADOS PÉTREOS
OBJETIVO Determinar en el laboratorio la humedad natural presente en los agregados pétreos que hacen parte de una dosificación de mezclas de concreto.
EQUIPO
Horno industrial 110°C +- 5°C Balanza capacidad 2610 gf Balanza capacidad 311 gf Taras diámetro pequeño Taras diámetro mediano Pala jardinera Espátula Trinchete Bolsa C-2 Parrilla eléctrica Pinzas Dulce abrigo Disecador electrónico Alcohol industrial Taras perforadas Papel filtro Petróleo Hornilla a petróleo Cerillos Formatos Stickers Útiles escolares Otros
BALANZA
TARA
MARCO TEÓRICO CONTENIDO DE HUMEDAD DE LOS AGREGADOS Los suelos pueden tener algún grado de humedad, la cual está directamente relacionado con la porosidad de las partículas. La porosidad depende a su vez del tamaño de los poros, su permeabilidad y la cantidad o volumen total de poros. Las partículas de suelo pueden pasar por cuatro estados, los cuales se describen a continuación: -
Totalmente seco, se logra mediante un secado al horno a 110°C hasta que los suelos tengan un peso constante (generalmente 24 horas).
-
Parcialmente seco, se logra mediante exposición al aire libre.
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Saturado y superficialmente seco. Es un estado límite en el que los suelos tienen todos sus poros llenos de agua pero superficialmente se encuentran secos.
-
Totalmente húmedo, todos los suelos están llenos de agua y además existe agua libre superficial.
Esta propiedad física del suelo es de gran utilidad en la construcción civil y se obtiene de una manera sencilla, pues el comportamiento y la resistencia de los suelos en la construcción están regidos, por la cantidad de agua que contienen. El contenido de humedad de un suelo es la relación del cociente del peso de las partículas sólidas y el peso del agua que guarda, esto se expresa en términos de porcentaje.
Humedad natural (Wn): Es la relación entre el peso del agua (Ww) contenida en un material respecto al peso del material seco (Ws), así:
𝑾𝒏% =
𝑊𝑤 ∗ 100% 𝑊𝑠
Donde: Wn: Humedad natural (%) Ww: Peso del agua (gf) Ws: Peso seco del material (gf)
(1)
En el laboratorio conseguimos la Wn % así:
𝑾𝒏% =
𝑃1 − 𝑃2 ∗ 100% 𝑃2 − 𝑃3
(2)
Donde; P1: Peso suelo húmedo + Peso de la tara (gf) P1= Ph + PT
(3)
P2: Peso suelo seco + Peso de la tara (gf) P2= Ps + PT
(4)
P3: Peso de la tara
(5)
O sea; (3), (4) y (5) en (2)
𝑾𝒏% =
𝑃ℎ + 𝑃𝑇 − (𝑃𝑠 + 𝑃𝑇) ∗ 100% 𝑃𝑠 + 𝑃𝑇 − (𝑃𝑇)
Entonces: 𝑾𝒏% =
𝑃ℎ − 𝑃𝑠 ∗ 100% 𝑃𝑠
CÁLCULOS Y RESULTADOS
AGREGADOS GRUESOS:
- Método del Horno: P1= 499,33 gf P2= 497,30 gf P3= 45,01gf 𝑾𝒏% =
499,33𝑔𝑓 − 497,30𝑔𝑓 ∗ 100% = 𝟎, 𝟒𝟓% 497,30𝑔𝑓 − 45,01𝑔𝑓
- Método del Fogón: P1= 351,16 gf P2= 349,70 gf P3= 26,64 gf 𝑾𝒏% =
351,16𝑔𝑓 − 349,70𝑔𝑓 ∗ 100% = 𝟎, 𝟒𝟓% 349,70𝑔𝑓 − 26,64𝑔𝑓
AGREGADOS FINOS:
- Método del Horno: P1= 240,97 gf P2= 239,72 gf P3= 37,15 gf 𝑾𝒏% =
240,97𝑔𝑓 − 239,72𝑔𝑓 ∗ 100% = 𝟎, 𝟔𝟐% 239,72𝑔𝑓 − 37,15𝑔𝑓
𝑾𝒏% =
318,82𝑔𝑓 − 313,24𝑔𝑓 ∗ 100% = 𝟏, 𝟗𝟒% 313,24𝑔𝑓 − 25,92𝑔𝑓
- Método del Horno: P1= 318,82 gf P2= 313,24 gf P3= 25,92 gf
ANÁLISIS DE LOS RESULTADOS Y CAUSAS DE ERROR:
En los agregados gruesos se presenta un porcentaje de humedad muy bajo: 0,45% y este es constante en ambos métodos, lo que nos garantiza que es un resultado confiable. Contrario a esto observamos que en los agregados finos hay una variación notable en los dos métodos aplicados: Método del horno= 0,62% y Método del fogón= 1,94% y esto demuestra que no hay certeza en los resultados.
Estos errores pueden haber sido ocasionados por diversas causas, como por ejemplo:
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No tomar una muestra lo suficientemente representativa del material. El material no estuvo el suficiente tiempo en el horno para tener un secado adecuado. Error humano en el momento de pesar las muestras. Error de precisión en la balanza.
CONCLUSIONES:
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La calidad de un suelo viene condicionada por el valor de sus propiedades físico mecánicas, si éstas están dentro de un rango de valores permitidos el suelo se comportará adecuadamente ante las solicitaciones de obra, caso contrario se rechazará su uso o se propondrá un mejoramiento.
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El contenido de humedad hallado en la muestra de suelo grueso fue constante en los dos métodos aplicados y es muy bajo= 0,45%
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El contenido de humedad en la muestra de suelo fino, siendo esta una arena de grano grueso a fino y tonalidad predominantemente grisácea, es incierta pues dio diferentes resultados al aplicarse los dos métodos. Y esta es una diferencia bastante notoria.
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Para prevenir la mezcla de especímenes y la obtención de resultados incorrectos, todos los contenedores, deben ser enumerados y deben registrarse los números de los contenedores en los formatos de laboratorio.
BIBLIOGRAFÍA
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Manual de laboratorio de suelos en ingeniería civil, Joseph E. Bowles
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Fundamentos de Mecánica de Suelos, Juárez Badillo - Rico Rodríguez
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Euclides Sánchez Vargas, Manual de laboratorio de suelos
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Notas de clase
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www.google.com.co
ANEXOS
Se pesa el recipiente donde se colocará la muestra
Se pesa la muestra de agregado
Muestra en el horno durante 24 horas
Después de secado se pesa nuevamente el material y se obtiene el contenido de humedad
Para lograr una determinación confiable del contenido de humedad de un suelo se recomienda utilizar la siguiente cantidad mínima de-muestra húmeda (muestra representativa)
