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I.
FACULTAD CIENCIAS AGRARIAS “Escuela de Ingeniería Agrícola”
INTRODUCCIÓN Generalmente se denomina suelo a la parte superficial de la corteza terrestre, que tiende a desarrollarse en la superficie de las rocas emergidas por la influencia de la intemperie y de los seres vivos (meteorización). Los suelos son sistemas complejos donde ocurren una vasta gama de procesos químicos, físicos y biológicos que se ven reflejados en la gran variedad de suelos existentes en la tierra. Son muchos los procesos que pueden contribuir a crear un suelo particular, algunos de estos son la deposición eólica, sedimentación en cursos de agua, meteorización, y deposición de material orgánico. Para poder describir el contenido de humedad del suelo es necesario realizar una prueba de laboratorio que realizaremos en el presente informe Debida a estas características es necesario estudiar con la finalidad de evaluar si son o no aptos para un proceso de construcción.
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II.
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OBJETIVO El presente informe se establece el método de ensayo para determinar el contenido de humedad de un suelo
III.
FUNDAMENTO TEÓRICO
3.1.
DEFINICIÓN DE SUELO Es la capa más superficial de la corteza terrestre, que resulta de la descomposición de las rocas por los cambios bruscos de temperatura y por la acción del agua, del viento y de los seres vivos. El proceso mediante el cual los fragmentos de roca se hacen cada vez más pequeños, se disuelven o van a formar nuevos compuestos, se conoce con el nombre de meteorización. Los productos rocosos de la meteorización se mezclan con el aire, agua y restos orgánicos provenientes de plantas y animales para formar suelos. Luego el suelo puede ser considerado como el producto de la interacción entre la litósfera, la atmósfera, la hidrósfera y la biósfera. Este proceso tarda muchos años, razón por la cual los suelos son considerados recursos naturales no renovables. En el suelo se desarrolla gran parte de la vida terrestre, en él crece una gran cantidad de plantas, y viven muchos animales.
3.1.1.
Tipos de suelos Suelo Seco; sus características son: Todos los vacíos se encuentran con aire. No existe agua libre en el suelo Suelo parcialmente saturado; se caracteriza por: Parte de los vacíos se encuentra con agua y una parte con aire.
Suelo saturado; se caracteriza por: Todos los vacíos se encuentran con agua.
3.2.
CONTENIDO DE HUMEDAD (ω)
Es la relación, en %, del peso del agua del espécimen, al peso de los sólidos. El problema es ¿cuál es el peso del agua? Para tal efecto debemos señalar que existen varias formas de agua en el suelo, y unas requieren Mecánica de Suelos I Ing. Jhon Barreto
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más temperatura y tiempo de secado que otras para ser eliminadas. En consecuencia, el concepto “suelo seco” también es arbitrario, como lo es el
agua que pesemos en el suelo de muestra. Suelo seco es el que se ha secado en estufa, a temperatura de 105°C – 110°C, hasta peso constante durante 24 ó 18 horas (con urgencia).El valor teórico del contenido de humedad varía entre: 0 ≤ ω → ∞. En la práctica, las humedades varían de 0 (cero) hasta valores del 100%, e incluso de 500% ó 600%, en el valle de México. NOTA: En compactación se habla de ω óptima, la humedad de mayor rendimiento, con la cual la densidad del terreno alcanza a ser máxima. (%) =
×
= ℎ %
= = í ó
Para lograr una determinación confiable del contenido de humedad de un suelo se recomienda utilizar la siguiente cantidad mínima de muestra húmeda (muestra representativa).
Tamaño máximo de las partículas de
Peso mínimo recomendado de la
la muestra
muestra (grs.)
(95-100 mm para el tamiz dado) Nº 4 (4.75 mm.) Nº 40 (0.420 mm.)
100 10 a 50
12.5 mm.
300
50.0 mm.
1000
La temperatura de 110ºC en el horno es demasiado alta para ciertos suelos orgánicos (turabas), para suelos con alto contenido calcáreo o de otro mineral, ciertas arcillas, y algunos suelos tropicales. Estos suelos contienen Mecánica de Suelos I Ing. Jhon Barreto
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agua de hidratación levemente adherida, o agua molecular, que podía perderse a estos niveles de temperatura, dando como resultado un cambio en las características del suelo – notable en los límites de ATTERBERG, lo mismo que en la gradación y en la gravedad específica. La ASTM sugiere secar estos suelos a una temperatura de 60ºC. IV.
EQUIPO, HERRAMIENTAS Y MATERIALES 1.
Recipientes
2. ºC)
Horno con control de temperatura adecuada (Temperatura a 110 +/- 5
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3. Balanza de precisión al 0.01 grs.
4. Muestra de selo variable de acuerdo a la granulometría que presente.
V.
PROCEDIMIENTO 1.
Pesar el frasco, identificar y revisar adecuadamente el recipiente.
2.
Colocar una muestra representativa del suelo húmedo en el frasco y determinar el peso del recipiente más el del suelo húmedo. Si el peso se determina inmediatamente, no es necesario colocar la tapa. Si se presenta una demora de 3 a 5 minutos o más, coloque la cápsula bajo una toalla de papel húmeda que le permitirá mantener la humedad en la vecindad del recipiente.
3.
Después de pesar la muestra húmeda más el recipiente coloque la muestra en el horno.
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4.
Cuando la muestra se haya secado hasta mostrar un peso constante, determine el peso del recipiente más el suelo seco. Asegúrese de usar la misma balanza para todas las mediciones del peso.
5.
Calcule el contenido de humedad w. la diferencia entre el peso de suelo húmedo más el recipiente y el peso del suelo seco más el del recipiente y el peso del suelo seco más el del recipiente es el peso del agua Ww que estaba presente en la muestra. La diferencia entre el peso del suelo seco más el del recipiente y el peso del recipiente solo es el peso del suelo Ws , =
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∗ 100
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VI.
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CALCULOS Y RESULTADOS DATOS:
DETERMINACIÓN DEL CONTENIDO DE HUMEDAD Recipiente 1
Recipiente 2
N° Peso del recipiente
15
15
Peso de la lata + suelo húmedo
65
60
Peso de la lata + suelo seco
58.30
54.2
Peso del suelo seco
43.3
39.2
Peso d e agua en la muestra
6.7
5.8
Contenido d e humedad %w.
15.47%
14.79%
PROCESO:
MUESTRA
w%
Recipiente 1
15.47%
Recipiente 2
14.79%
̅
15.13%
NOTA: las
muestras se encuentran en un rango del 5 % del resultado de la muestra promedio, lo cual nos da un resultado confiable para la representación. Mecánica de Suelos I Ing. Jhon Barreto
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CONCLUSIONES
En el ensayo de contenido de humedad se pudo determinar la cantidad de agua presente en una cantidad dada de suelo y este 15.13% como promedio no es más que del total de suelo analizado el 15.13 % comprende la fase liquida.
El agua existe en diferentes formas en el suelo como agua que conforma la estructura del suelo, el otro es el que ocupa los espacios porosos o agua capilar, el cual al incrementar la temperatura a 110º es evaporada, mientras el agua que forma parte de la estructura del suelo se mantiene.
El contenido de humedad va a depender mucho de la manera de secado de la muestra esto para obtener un peso constante seco.
VIII.
RECOMENDACIONES
Para obtener datos reales del contenido de agua de un suelo se debe tener cuidado en el pesado (calibración de la balanza).
En el secado para obtener un peso constante a la hora de sacar las muestras pesarlas de inmediato porque siempre habrá humedad de ambiente.
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IX.
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BIBLIOGRAFÍA
BrajaM.
Das,
“Fundamentos
de
Ingeniería
de
Geotecnia”.
International Thomson Editores (2001).
Juárez Badillo, E. Rico Rodríguez, “Mecánica de suelos”. Tomo I
(1973).
N.T.P. E.050 “Suelos y Cimentaciones”.
PROVELBIO, Fulgencio y MARÍN Reinaldo. Estudios de la Naturaleza 7º, Editorial Santillana.
JOSEPH E. BOWLES “ Manual de Laboratorio de Suelos en Ing. Civil.”
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