NORMA CHILENA OFICIAL
NCh1517/3.Of79
Mecánica de suelos - Límites de consistencia - Parte 3: Determinación del límite de contracción
Preámbulo El Instituto Nacional de Normalización, INN, es el organismo que tiene a su cargo el estudio y preparación de las normas técnicas a nivel nacional. Es miembro de la INTERNATIONAL ORGANIZATION FOR STANDARDIZATION (ISO) y de la COMISION PANAMERICANA DE NORMAS TECNICAS (COPANT), representando a Chile ante esos organismos. La norma NCh1517/3 ha sido preparada por la División de Normas del Instituto Nacional de Normalización, y en su estudio participaron los organismos y las personas naturales siguientes: Astill Asti ller eros os y Mae Maest stra ranz nzas as de la Arma Armada da,, ASM ASMAR AR Valp Valpar araí aíso so Cemento El Melón S.A., Depto. de Asesoría Técnica Cemento Polpaico, Depto. de Asesoría Técnica E.C. Rowe y Asociados Empresa Nacional del Petróleo, ENAP, Oficina Técnica Empresa Nacional del Petróleo, ENAP, Zona Concón Instituto Nacional de Normalización, INN LABIC Ministerio de la Vivienda y Urbanismo, División de Desarrollo Urbano Mini Minis ster terio de Obr Obras Públ Públic icas as,, Di Direcc recciión de Arqu Arquit itec ectu tura ra Ministerio de Obras Públicas, Dirección General del Metro
José José A. Reye Reyes s A. A. Armando Soto O. Patricio Downey A. Carmen G. Villarroel C. Enrique Rowe M. José Solorza A. Ernesto Kraljevi ć B. Alfredo Cifuentes S. Bernardo Quiroga V. Jaime Téllez T. Alfo Alfons nso o Adr Adrov ove er A. Jaime Ramos V. Juan A. Vilches R.
I
NCh1517/3 Ministerio de Obras Públicas, Dirección de Vialidad, Depto. de Estudios
Ministerio de Obras Públicas, Dirección de Vialidad, Sección Laboratorio PROSPECTA, Ltda. Sociedad Chilena de Mecánica de Suelos e Ingeniería de Fundaciones TECNOLAB Universidad de Chile, Instituto de Investigaciones y Ensayes de Materiales, IDIEM Universidad de Concepción, Escuela de Ingeniería Universidad del Norte Universidad Técnica del Estado
Alberto Bull S. Sonia Morales P. Raúl Martínez C. Jorge Salgado A. Jorge Pentenero B. Eduardo Soto F. José Díaz G. Pedro M. Acevedo M. Arturo Gutiérrez T. Roberto Galleguillos V. Carmen Norambuena P.
Esta norma concuerda en parte con la norma de la American Society for Testing and Materials ASTM D 427 Shrinkage factors of soils. Esta norma ha sido aprobada por el H. Consejo del Instituto Nacional de Normalización, en sesión efectuada el 29 de Diciembre de 1979. Esta norma ha sido declarada norma chilena Oficial de la República por Decreto Nº105, del Ministerio de la Vivienda y Urbanismo, de fecha 23 de Febrero de 1979, publicado en el Diario Oficial Nº30.300, con fecha 26 de Febrero de 1979.
II
NORMA CHILENA OFICIAL
NCh1517/3.Of79
Mecánica de suelos - Límites de consistencia - Parte 3: Determinación del límite de contracción
1 Alcance y campo de aplicación 1.1 Esta norma establece el procedimiento para determinar el límite de contracción de los suelos.
2 Referencias NCh1022 NCh1509 NCh1517/1
Tamices de ensayo de tela de alambre y plancha perforada Dimensiones nominales de abertura. Mecánica de suelos - Preparación de muestras en estado seco. Mecánica de suelos - Límites de consistencia - Parte 1: Determinación del límite líquido.
3 Terminología 3.1 límite de contracción: humedad máxima de un suelo para la cual una reducción de la humedad no causa disminución de volumen del suelo.
4 Aparatos 4.1 Plato de evaporación De porcelana, de aproximadamente 140 mm de diámetro.
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NCh1517/3 4.2 Espátula O cuchillo, con una hoja flexible de aproximadamente 75 mm de largo por 20 mm de ancho.
4.3 Molde Cilíndrico, metálico o de porcelana, con el fondo plano y de aproximadamente 45 mm de diámetro y 13 mm de altura.
4.4 Regla de enrase De acero, de aproximadamente 150 mm de largo.
4.5 Taza de vidrio De aproximadamente 60 mm de diámetro y 30 mm de altura, con su borde superior pulido y esencialmente paralelo a la base.
4.6 Placa de vidrio Con tres puntas para sumergir la muestra en el mercurio (ver figura 1).
4.7 Probeta Con una capacidad de 25 ml y graduada a 0,2 ml.
4.8 Balanza Con una precisión de 0,01 g.
4.9 Mercurio Suficiente para llenar la taza de vidrio.
5 Calibración del molde 5.1 Pesar y registrar la masa del molde vacío (m m), aproximando a 0,01 g. 5.2 Determinar la capacidad del molde en cm 3 (ml) llenándolo con mercurio, enrasando con una placa de vidrio y midiendo el volumen de mercurio que llena el molde por pesada y dividiendo por la densidad del mercurio ( ρ Hg = 13,55 g/cm3). Registrar dicha
capacidad como volumen de la pastilla de suelo húmedo (V h) aproximando a 0,01 ml.
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NCh1517/3
6 Tamaño de la muestra de ensayo Debe tener un tamaño en masa de aproximadamente 30 g.
7 Acondicionamiento de la muestra de ensayo 7.1 Si sólo se requiere determinar el límite de contracción, tomar la muestra de ensayo del material completamente homogeneizado que pasa por el tamiz NCh de 0,5 mm obtenido de acuerdo con NCh1509. 7.2 Colocar la muestra en el plato de evaporación y mezclar completamente con agua destilada en una cantidad suficiente para llenar completamente los huecos del suelo y para dejar el suelo suficientemente pastoso para colocarlo en el molde sin inclusión de burbujas de aire. NOTA - La humedad necesaria para alcanzar la consistencia requerida en suelos desmenuzables es igual o ligeramente superior a wL y en suelos plásticos puede exceder a wL hasta en un 10%.
7.3 Curar la muestra durante el tiempo necesario para que las fases líquidas y sólidas se mezclen homogéneamente. NOTA - En suelos de alta plasticidad este plazo no debe ser menor que 24 h. En suelos de baja plasticidad este plazo puede ser mucho menor y en algunos casos puede eliminarse.
7.4 Si se requiere determinar además el límite líquido, tomar la muestra de ensayo de la porción de suelo acondicionada según NCh1517/1.
8 Ensayo 8.1 Recubrir el interior del molde con una capa delgada de lubricante (por ejemplo, vaselina o aceite de silicón) para prevenir la adherencia del suelo al molde. 8.2 Colocar una porción de suelo húmedo de aproximadamente un tercio de la capacidad del molde en el centro de éste y extenderlo hasta los bordes, golpeando el molde contra una superficie firme recubierta con papel secante o similar. 8.3 Agregar una porción similar a la primera y golpear el molde hasta que el suelo esté completamente compactado y todo el aire atrapado suba a la superficie. 8.4 Agregar material y compactar hasta que el molde esté completamente lleno y con un exceso de suelo por sobre el borde. 8.5 Enrasar con la regla y limpiar restos de suelo adherido al exterior del molde. 8.6 Inmediatamente de enrasado, pesar el molde con el suelo compactado. Restar la masa del molde determinando la masa de suelo húmedo (m h). Registrar aproximando a 0,01 g.
3
NCh1517/3 8.7 Dejar secar lentamente al aire hasta que la pastilla de suelo moldeado se despegue de las paredes del molde o hasta que cambie de color oscuro a claro. NOTA - Se recomienda efectuar el ensayo hasta el inicio del secado, en cámara húmeda. Si no se cuenta con este dispositivo se deben tomar todas las precauciones necesarias para reducir la evaporación.
8.8 Secar en estufa a 110 ± 5ºC hasta masa constante. NOTA - El secado en estufa a 110 ± 5ºC no entrega resultados fiables en suelos que contienen yeso u otros minerales que pierden fácilmente el agua de hidratación o en suelos que contienen cantidades significativas de materia orgánica. En estos casos es recomendable el secado en estufa a aproximadamente 60ºC.
8.9 Pesar el molde con el suelo seco. Restar la masa del molde determinando la masa de suelo seco (ms). Registrar aproximando a 0,01 g. 8.10 Determinar el volumen de la pastilla de suelo seco como se indica (ver figura 2):
a) llenar la taza con mercurio hasta que desborde, enrasar presionando con la placa de vidrio y limpiar los restos de mercurio adheridos al exterior de la taza; b) colocar la taza llena de mercurio sobre el plato de evaporación, colocar el trozo de suelo sobre la superficie del mercurio y sumergirlo cuidadosamente mediante las puntas de la placa de vidrio hasta que ésta tope firmemente contra el borde de la taza. (Es esencial que no quede aire atrapado bajo el trozo de suelo ni bajo la placa de vidrio); c) medir el volumen de mercurio desplazado por el trozo de suelo por pesada y dividiendo por la densidad del mercurio ( ρ Hg = 13,55 g/cm3) y registrarlo como volumen del trozo de suelo seco (V s), aproximando a 0,01 cm3 (0,01 ml).
9 Expresión de resultados 9.1 Calcular la humedad del suelo en el momento en que fue moldeado de acuerdo con la formula siguiente, aproximando al 0,1%: w
=
mh
− m s
m s
en que:
4
w
=
humedad del suelo en el momento que fue moldeado, %;
mh
=
masa del suelo húmedo, g;
m s
=
masa del suelo seco, g.
NCh1517/3 9.2 Calcular el límite de contracción del suelo de acuerdo con la fórmula siguiente, aproximando al 1%:
w s
(V − V s )⋅ ρ w = w− h ⋅ 100 m s
en que: w s
=
límite de contracción, %;
w
=
humedad del suelo en el momento que fue moldeado, %;
V h
=
volumen de la pastilla de suelo húmedo, cm3 (ml);
V s
=
volumen de la pastilla de suelo seco, cm3 (ml);
ρ w
=
densidad del agua, g/cm3 (g/ml);
m s
=
masa del suelo seco, g.
10 Informe El Informe debe incluir lo siguiente: a) el valor del límite liquido; b) cualquier información específica relativa al ensayo o al suelo en estudio; c) la referencia a esta norma.
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NCh1517/3 Dimensiones en milímetros
Figura 1 – Placa de vidrio
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NCh1517/3
Figura 2 – Determinación del volumen de suelo seco
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NORMA CHILENA OFICIAL
INSTITUTO
NACIONAL
DE
NCh
N OR M A L I Z A C I O N
1517/3.Of79
INN-CHILE
Mecánica de suelos - Límites de consistencia - Parte 3: Determinación del límite de contracción Soil mechanics - Consistency limits - Part 3: Determination of shrinkage limit
Primera edición Reimpresión
Descriptores:
: 1979 : 1999
mecánica de suelos, suelos, ensayos, ensayos de suelos, ensayos de contracción
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