“AÑO DEL BUEN SERVICIO AL CIUDADANO”
MECANICA DE SUELOS
5512
AGUILAR VILLENA, VILLENA, Roxana Milagros Milagros
QUISPE VÁSQUEZ, Cesar Andrés MIRANDA ESQUIVEL, Luis BRICEÑO MONZON, Elver BURGOS ORDOÑEZ, Merly LLAJARUNA LOPEZ, Orlando
TRUJILLO - PERÚ 20
FACULTAD DE INGENIERÍA – INGENIERÍA CIVIL
LABORATORIO RELACIONES VOLUMÉTRICAS Y GRAVIMÉTRICAS EN LOS SUELOS ”
“
Roxana Aguilar. 1, Elver Briceño.2, Merly Burgos.2, Orlando Llajaruna.2, Miranda Luis.2, Quispe Cesar.2
Docente Universidad Privada del Norte – Perú
[email protected] 1
Universidad Privada del Norte – Perú. TRUJILLO, SETIEMBRE 2017. RESUMEN
El laboratorio consistió en las relaciones volumétricas y gravimétricas en los suelos. Primero; se determinó el contenido de humedad con el peso de agua eliminada, secando el suelo húmedo hasta un peso constante en un horno controlado a 110°C procediendo a pesar en una balanza balanza y la anotación anotación de los datos datos correspondidos. El contenido de humedad obtenido es de 1.45%. Segundo, se determinó el peso específico relativo del solidos con la relación entre el peso en aire del volumen de un material y el peso en aire de idéntico volumen de agua destilada a la misma temperatura. El peso específico obtenido es 2,56 g/cm3. Tercero, se determinó el peso volumétrico cohesivo obteniendo la relación peso de la masa de suelo (en este caso la arcilla) entre su volumen de masa. El peso volumétrico cohesivo obtenido fue 1,86. Palabra Clave: Cohesivo, Fiola, Parafina.
ABSTRACT The laboratory consisted of volumetric and gravimetric relations in soils. First; the moisture content was determined with the weight of water removed, drying the wet soil to a constant weight in a controlled oven at 110 ° C by weighing on a scale and recording the corresponding data. data. The moisture content obtained is 1.45%. Second, the relative specific gravity of the solids was determined with the ratio of the weight in air of the volume of a material to the weight in air of the same volume of distilled water at the same temperature. The specific gravity obtained is 2.56. Third, the cohesive volumetric weight was determined by obtaining the weight ratio of the soil mass (in this case clay) between its mass volumes. The cohesive volumetric weight obtained was 1.86. K ey word: word: Cohesive, F iola, iola, Paraffin Paraffin
INTRODUCCIÓN: El presente trabajo tiene por objetivo la
ensayos fueron realizados en el laboratorio de suelos que la Universidad nos brinda.
realización de ensayos tales como porcentaje
Para cada ensayo fue necesario tomar en
de humedad y gravedad específica de los
cuenta La Norma Técnica Peruana, siguiendo
suelos, a una muestra de suelo de la Urb. San
cada uno de los requerimientos.
Isidro, además de un ensayo denominado peso volumétrico de un suelo cohesivo, para este ensayo se compró arcilla y parafina.
Para el ensayo de porcentaje de humedad se utilizó 300 gr de muestra mientras que para la gravedad específica se usó 500 gr en el caso
Para poder realizar dichos ensayos fue
del peso volumétrico de suelos cohesivos se
necesario realizar una calicata de 1m 3 y de la
usó aproximadamente 400 gr de arcilla y 50 gr
cual se extrajo 30 kg. de muestra. Todos los
de parafina.
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MATERIALES Y MÉTODOS:
Establece el método de ensayo para determinar el peso específico relativo de las partículas
Materiales
sólidas por medio de un picnómetro. La
-
Arcilla (400gr)
presente norma es aplicada para suelos que
-
Muestra de suelo (800gr)
pasen el tamiz N°4(4.75mm).
-
Parafina (50gr)
-
Agua destilada
. =
Equipos -
Fiola
-
Probeta de 500 ml
-
Estufa
-
Horno
-
Balanza
,
=
(, − (, − )
Formula peso específico relativo.
c) PESO VOLUMÉTRICO DE SUELO COHESIVO (NTP 339.139) Esta norma Técnica Peruana establece procedimientos para la determinación del peso volumétrico de suelos cohesivos.
Métodos Se planteó un procedimiento experimental cuyas variables dependientes a estudiar fueron, contenidos de humedad, peso específico relativo y para un suelo cohesivo como la arcilla
Este método es adecuado para la determinación de la densidad de una muestra de suelo cohesivo de forma regular, incluyendo especímenes preparados para otras pruebas.
el ensayo de peso volumétrico de
..=
suelo cohesivo, utilizando las normas NTP.
∆ −
Formula peso volumetrico
1.1 Ensayos:
a) CONTENIDO DE HUMEDAD (NTP 339Procedimiento de ensayos
127):
Contenido de humedad La humedad o contenido de humedad de un suelo
es
la
relación,
expresada
como
Comenzamos ubicando nuestro terreno donde se realizará la extracción de muestras.
porcentaje, del peso de agua agu a en una masa dada de suelo, al peso de las partículas sólidas.
(%) =
100
Formula contenido de humedad.
b) PESO ESPECÍFICO RELATIVO (NTP 339.131) Ubicación satelital del terreno
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posteriormente llevarla al horno donde se dejó secar por 24 horas.
Luego procedemos a realizar una calicata de 1x1x1.
Muestras en el horno Calicata de un 1x1x1
Después de hacer la excavación recogimos un aproximado de 30kg de muestra y llevamos estas al laboratorio para realizar los ensayos de contenido de humedad, peso volumétrico y gravedad especifica.
Sacamos la muestra del horno, la volvemos a pesar y reemplazamos en la fórmula f órmula para obtener el contenido de humedad.
Pesado de muestra sacada del horno
Peso específico relativo
Muestra aproximada 30 kg
En el ensayo de contenido de humedad se realizó de acuerdo a la norma NTP 339.127, en la cual comenzamos registrando la masa de un contenedor limpio.
Para el el ensayo ensayo de peso específico relativo trabajamos de igual manera de acuerdo a la norma NTP 339.131. Comenzamos tomando 500g de suelo que fue tamizado por la maya nº40 luego la ponemos en una fiola previamente pesada.
Taras para los ensayos
Seleccionamos una muestra representativa, la pesamos e introducimos en esta para
Pesado de fiola mas muestra
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a la curva de calibración de la fiola y se obtiene el peso del fiola + agua hasta la marca de aforo y finalmente se sustituyen los valores obtenidos en la fórmula.
Se vierte agua a la fiola hasta la mitad de la parte curva, se vacían los sólidos empleando para esto un embudo.
Peso volumétrico cohesivo
Comenzamos tomando 400g de arcilla para para realizar 3 cilindros irregulares y las cubrimos con una capa de parafina liquida.
Pesado de fiola
Se extrae el aire atrapado en el suelo, empleado la bomba de vacíos; el material con el agua se agita sobre su eje longitudinal, se conecta a la bomba de vacíos por 30 seg. seg. Se repite el el paso anterior unas 5 veces. Se completa la capacidad De la fiola con agua hasta la marca de aforo, de tal manera que la parte inferior del menisco coincida con la marca (500 ml). Recubrimiento de los cilindros de arcilla con parafina parafina
Posteriormente tomamos una probeta de 500ml y las llenamos con 300ml de agua destilada.
Eliminación de vacíos
Se pesa la fiola + agua + sólidos. Se toma la temperatura de la suspensión, con esta, se entra
Probeta con 300 ml de agua destilada
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GRAVEDAD ESPECIFICA DE LOS SOLIDOS
Finalmente introducimos los cilindros en la probeta y vimos el volum volumen en desplazado el cual era el volumen de la arcilla con la parafina.
1 2 3 4 5 6
Peso del frasco + peso suelo seco (gr) Peso del frasco volumétrico (gr) Peso del suelo seco (gr) Peso del frasco + peso suelo + peso agua (gr) Peso del frasco + peso del agua (gr) Peso específico relativo de sólidos (Ss)
671.5 171.5 500 975.5 670.9 2.56
Tabla Tabla N° 03: G ravedad ravedad especific a de lo solidos
DISCUSIÓN Obtención de muestras Calicata: Volumen de agua más cilindros cubiertos con una capa de parafina.
Mapeos satelitales: Los realizados ensayos han sido guiados por la norma técnica peruana, tales cumplieron con las dichas indicaciones. Sin embargo, para
RESULTADO
determinar un valor adecuado de la zona se necesitan
CONTENIDO DE HUMEDAD
realizar
números
ensayos
y
determinar los intervalos de humedad y peso 1
Peso del frasco + peso suelo húmedo (gr)
408.30
2
Peso del frasco + peso suelo seco (gr)
404.00
3
Peso del agua contenida (gr)
4
específico relativo de este suelo.
4.30
La reducida humedad de este suelo nos indica
Peso del frasco (gr)
108.30
que la napa freática está muy profunda, de
5
Peso del suelo seco (gr)
295.70
donde se sacó la muestra, esto se debe a la
6
Contenido de humedad (%)
1.45
ubicación o la elevada temperatura superficial
Tabla N° 01: conteni do de humedad humedad
Peso del suelo + parafina (gr) Peso del suelo (gr) Peso de la parafina (gr) Volumen del suelo + parafina (cm3) Volumen de la parafina (cm3) Volumen del suelo (cm3) Peso específico de masa (gr/cm3)
esto se debe que el suelo en su mayoría es arena la cual permite que el agua filtre más a
PESO VOLUMÉTRICO COHESIVO 1 2 3 4 5 6 7
de la tierra en esta urbanización. Así mismo
121.5 116.5 4.6 68 5.29 62.71 1.86
Tabla N° 02: Peso volumétrico cohesivo
fondo. La arcilla utilizada es natural con un alto contenido de humedad, tiene una facilidad de ser moldeable, por lo que los registros de anteriores antecedentes se encuentran en la clasificación de una arcilla blanda. El valor de la gravedad especifica tiene que multiplicarse por el valor de corrección de 0.9996 debido a que la temperatura del agua en
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el día del ensayo será de 22 “C, se siguió lo
que la urbanización de San Isidro antes de su
indicado en la NTP.
auge, era un suelo para la agricultura.
CONCLUSIONES:
3. REFERENCIAS:
Se determinó el peso volumétrico del suelo
NTP 339.127. Contenido de humedad del
cohesivo, empleando en este ensayo la arcilla,
suelo.
la cual tiene propiedades de cohesión elevadas, obteniendo un valor de 1.83 gr/ cm3, característico de un suelo arcilloso húmedo. San Isidro presenta un suelo con reducida cantidad de humedad (la cantidad de agua atrapada en poca) lo que hace referencia a su
NTP 339.131. Peso específico. NTP 339.139. Peso volumétrico cohesivo. NTP 339.089. Obtención en laboratorio de muestras representativas.
alta compacidad, poca porosidad, por lo tanto,
http://apuntesingenierocivil.blogspot.pe/2011/0
gran densidad; pero requiere otros ensayos
3/i-gravedad-especifica-determinacion-del.html
como la compresión triaxial o el ensayo de asentamiento para verificar que cumpla con la resistencia a los esfuerzos horizontales y verticales. El valor del peso específico relativo de 2.56, nos indica que este suelo presenta una densidad elevada que hace que sea compacto el cual es característico de un suelo orgánico que comprende de 2.4 a 2.65, esto corrobora
http://www.bdigital.unal.edu.co/53252/49/anex o.tablasycuadrosdegeomec%C3%A1nica.pdf
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