DETERMINACION DEL CONTENIDO DE HUMEDAD
LABORATORIOS No.1 DETERMINACION DEL CONTENIDO DE HUMEDAD
Equipo
Recipiente para humedad (aluminio o latón)
Horno con control de temperatura adecuado
Exposición general La determinación del contenido de humedad es un ensayo rutinario de laboratorio para determinar la cantidad de agua presente en cantidad de muestra de suelo en términos de su peso en seco.
% =
∗ 100%
Donde %w= Contenido de humedad Mw= Masa del agua Ms= Masa de los solidos
Procedimiento 1.
Se pesa en una capsula o recipiente de aluminio incluyendo su tapa.
Identificando y revisando adecuadamente el recipiente. Las capsulas de humedad normalmente pueden ser de diferentes tamaños, siendo las más populares las de 5 cm de diámetro por 3 cm de altura y las de 6,4 cm de diámetro por 4,4 cm de altura.
2.
Colocar una muestra representativa de suelo hú medo en la capsula y
determinar el peso del recipiente para mantener la humedad y coloque la capsula bajo una toalla de papel húmeda que le permita mantener la humedad en la vecindad del recipiente. 3.
Después de pesar la muestra húmeda mas el recipiente, remueva la tapa – es
práctica común colocar la tapa debajo del recipiente – y coloque la muestra en el horno. 4.
Cuando la muestra se haya secado hasta mostrar un peso constante,
determine el peso del recipiente más el del suelo seco. Asegúrese de usar la misma balanza para todas las mediciones de peso. 5.
Calcule el contenido de humedad (%w). la diferencia entre el peso de suelo
húmedo mas el del recipiente el peso de suelo seco más el del recipiente es el peso del agua (Mw) que estaba presente en la muestra. La diferencia entre el peso de suelo seco mas el del recipiente y el peso del recipiente solo es el peso del suelo (Ms)
Desarrollo Peso de Tara latón:
Tara 68 = 54, 4 g
Tara 51 = 76, 3 g
L-7 = 194,2 g
Peso de las Tapas:
Tapa 33 = 6,1 g
Tapa 10 = 6,9 g
Tapa 44 = 7,2 g
Tapa 27 = 6,9 g
Recipiente de porcelana
Recipiente 12 = 80, 4 g
Recipiente 67 = 80, 5 g
Recipiente 25 = 80, 5 g
Datos Muestras secas
Peso de la muestra seca + peso de la tara (L-7) = 283,9 g
Peso de la muestra seca + peso de la tara 51 = 324,8 g
Peso de la muestra seca + peso de la tara 68 =262,5 g
Muestras húmedas
Peso de la muestra húmeda+ peso de la tara (L-7) = 316,5 g
Peso de la muestra húmeda + peso de la tara 51 = 347,4 g
Peso de la muestra húmeda + peso de la tara 68 = 301,7 g
Cálculos:
Masa de los sólidos = (Peso de la muestra seca + peso Tara) – Peso de la tara
Masa solidos muestra 1 (Tara (L-7))= 283,9 g -194, 2 g= 89,7 g
Masa solidos muestra 2 (Tara 51) = 324,8 g – 76,3g = 248,5 g
Masa solidos muestra 3 (Tara 68) = 262,5 g – 54,4 g = 208,1 g
Masa del agua = (Peso de la muestra húmeda + Tara)- (Peso de la muestra seca + Tara)
Masa del agua muestra 1 (Tara (L-7))= 316,5 g – 283,9 g = 32,6 g
Masa del agua muestra 2 (Tara 51) = 347,4 g -324,8 g = 22,6 g
Masa del agua muestra 3 (Tara 68) = 301,7 g – 262,5 g = 39,2 g
Porcentaje de humedad (%w)
% =
∗ 100
%w muestra 1 (Tara (L-7) = % =
%w muestra 2 (Tara 57) = % =
%w muestra 3 (Tara 68) = % =
32,6 89,7
22,6 248,5
39,2 28,
∗ 100 = 36, 34 %
∗ 100 = 9,1 %
∗ 100 = 18,84 %
CONCLUSIONES
En la práctica del laboratorio se tomaron muestras de un suelo fino para
hallar su contenido de humedad y poder identificar su capacidad de absorción de líquidos.
Al tomar 3 muestras diferentes se pueden apreciar las variaciones de una
muestra a otra.
Al humedecer la muestra y luego dejarla al horno por 24 horas se aprecia
como el agua y su capacidad de absorción afectan el peso de una muestra.
Con esta práctica tan sencilla podemos obtener datos de gran importancia
sobre las muestras escogidas, estos datos nos dan características del terreno para estudiar si nos funcionaria para un uso específico.
LIMITE LÍQUIDO Y PLASTICO DE UN SUELO
LABORATORIO No.2 LIMITES LIQUIDO Y PLASTICO DE UN SUELO
OBJETIVOS Introducir al estudiante al procedimiento de determinación de los limites líquido y plástico de un suelo EQUIPOS
Recipiente para hacer el ensayo del límite liquido (Casagrande) con herramienta para hacer la ranura(ranurador)
Recipientes para contenido de humedad.
Placa de vidrio para hacer el limite plástico(opcional)
Marco Teorico Los limites liquido y plástico son solo dos de los 5 “limites” propuestos por A. Atterberg, un científico sueco dedicado a la agricultura. Estos limites son: 1. Limite de cohesión: es el contenido de humedad con el cual las boronas de suelo son capaces de pegarse una a otras. 2. Limite de pegajosidad: Es el contenido de humedad con el cual el suelo comienza a pegarse a las superficies metálicas tales como la cuchilla de la espátula. Esta condición tiene importancia practica para el ingeniero agrícola pues se relaciona con la capacidad del suelo para adherirse a las cuchillas o discos de arado cuando se cultiva un suelo. 3. Limite de contracción: Es e contenido de humedad por debajo del cual no se produce reducción adiciona de volumen o contracción en el suelo. El método para determinar este contenido de humedad se presenta en el experimento No.4 4. Limite de conttracciòn: Es el contenido de humedad por debajo del cual se puede considar el suelo como material no plástico.
5. Limite liquido: Es el contenido de humedad por debajodel cual el suelo se comporta como un material plástico. A este nivel de contenido de humedad el suelo está en el vértice de cambiar su comportamiento al de un fluido viscoso.
Los limites liquidos y plásticos han sido ampliamente utilizados en todas las regiones del mundo, principalmente con objetivo de identificación y clasificación de suelos. El limite de contracción ha sido útil en varias áreas geográficas donde el suelo sufre grandes cambios de volumen entre su estado seco y su estado húmedo. El problema de potencial de volumen puede muy a menudo ser detectado de los resultados de los ensayos de limite liquido y limites plástico. El limite liquido puede utilizarse en ocasiones para estimar asentamientos en problemas de consolidación y ambos limites son algunas veces útiles para predecir la máxima densidad en estudios de compactación. Para poder establecer valores definidos, reproducibles, de estos limites, se propuso que el limite liquido se definiera arbitrariamente como al contenido de humedad al cual una masa de suelo húmedo colo cada en un recipiente en frma de capsula de bronce, separado en dos por la acción de una herramienta para hacer una ranura-patron, y dejarla caer a una altura de un 1c, sufra después de 25 veces una falla o cierre de la ranura en una longitud de 12.7mm. Algunas variables afectan el resultado de la prueba del limite liquido o el numero de golpes requeridos para cerrar la ranura-patron en una ongitud de 12.7mm entre los cuales e encuentran: 1. Tamaño de la masa de suelo contenido en la capsula de cobre(espesor y cantidad) 2. Velocidad a la cual se dan los golpes(debería ser 120 revoluciones por segundo. 3. Tiempo de reposo del suelo en la cazuela antes de comenzar la cuenta de golpes y estado de limpieza de la cazuela antes de colocar la pasta de suelo para el ensayo. 4. Humedad del laboratorio y rapidez con la que se hace el ensayo. 5. Tipo de material utilizado como base del aparato o sea superficie contra la cual se debe golpear la cazuela 6. Ajuste o calibración de la altura de caída de la cazuela (debe ser exactamente 1 cm)
7. Tipo de ranurador 8. Condición general del aparato del limite liquido(desastes) Estos ensayos deben hacerse con suelos tamizados a través de la malla No.40 y secado al aire pues una humedad alta haría que el tamizado no se realizara de manera correcta.
Determinación del índice plasticidad.
Es un parámetro físico que se relaciona con la facilidad de manejo del suelo, por una parte, y con el contenido y tipo de arcilla presente en el suelo, por otra: Se obtiene de la diferencia entre el límite líquido y el límite plástico: I P = LL – LP > 10 plástico. IP = LL – LP < 10 no plástico. Valores Menores de 10 indican baja plasticidad, y valores cercanos a los 20 señalan suelos muy plásticos. IP= índice de plasticidad del suelo, % LL = límite liquido del suelo, %; y LP = límite plástico del suelo, %
Procedimiento Limite Liquido 1. Pulverizamos una cantidad suficiente de suelo secado al aire, para obtener una muestra representativa del material que pasa a través del tamiz No.40 de alrededor de 250gr. 2. Se verificó la altura de la maquina del limite liquido que va a utilizar sea exactamente de 1 cm. 3. Colocamos las muestras de 250 gr en los recipientes de porcelana y les añadimos una pequeña cantidad de agua hasta obtener una consistencia uniforme cremosa. 4. Introducimos en la casuela una pequeña cantidad de suelo, centrada y suficiente para el ensayo. Emparejamos la superficie y ranuramos de manera homogénea. Hicimos conteo de golpes de la manera màs rápida posible para no perder humedad.
5. Repetimos el procedimiento escogiendo otra equeña cantidad de la muestra y añadiéndole agua de manera que se acercara a los 25 golpes y entre 15 y 20 golpes. 6. Pesamos las muestras obtenidas en los diferentes ensayos y colocar al ho rno.
Procedimiento Limite Plástico 1. Dividimos en porciones pequeñas las muestras que separamos de los 250gr de muestra por tamizados. 2. Formamos cilindros sobre la superficie lisa con un diámetro de 3mm damos golpes(ida y vuelta en la mano) deberá ser partido en varios pedazos y se moldea nuevamente. 3. Se repite le proceso hasta llenar el recipiente de humedad 4. Pesar y meter al horno
Desarrollo Lata
33
10
27
Peso de suelo húmedo + Lata
26,1g
26,9g
27,1g
Peso de suelo seco `+ Lata
22.7g
19.6g
14g
Peso de la lata
6,1g
6,9g
6,9g
Peso del suelo seco
16.6g
12,7g
17,1g
Peso de Agua
3,4g
7,3g
13,1g
30
25
15
%Humedad No. Golpes %Humedad(Grafico)
% =
%w muestra 1 (Lata 33) = % =
%w muestra 2 (Lata 10) = % =
%w muestra 3 (Lata 27) = % =
Peso de suelo seco `+ Lata Lata 33= 16,6g+6,1g=22,7g
∗ 100
3,4 6,6
7,3 2,7
3, 7,
∗ 100 = 20,5%
∗ 100 = 57%
∗ 100 = 76.6%
Lata 10= 12,7g+6,9g=19,5g Lata 27= 7,1g+6,9g=14g
Peso de suelo húmedo + Lata Mm=Ms+Mw Mm + L ata Ms+Mw+Lata
Lata 33= 16,6g+6,1g+5,312g= 28,012g Lata 10= 12,7g+6,9g+4,2545g= 23,7545g Lata 27= 7,1g+6,9g+2,6625g= 16,6625g
