UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE CHIAPAS Facultad de ingeniería Materiales de Construcción 5 “C” ALUMNO:
“Practicas de Laboratorio”
Tuxtla Gutiérrez,
Catedrático: M.I. Manuel de Jesús Megchun Lievano
Aren a
OBJETIVO GENERAL: Que el alumno se familiarice con las diferentes propiedades de la grava y conocer algunos métodos para la obtención de dichas propiedades así como el análisis granulométrico de la arena para conocer su calidad y sus partículas más grandes.
Práctica 1. Objetivo particular: Conocer propiedades de la arena en diferentes estados como son su peso volumeetrico asi como conocer su granulometría y por lo tanto su calidad.
a)
Peso volumétrico de la arena.
MATERIALES y EQUIPO:
Pala cuadrada Regla de madera Recipiente Cuchara Bascula Mallas No 8, 16, 30, 50, 100, 200, charola.
Procedimiento
1. 2. 3.
Secamos la arena sobresaturada, de manera que nos quede saturada con superficie seca. Traspaleamos, en una superficie plana y limpia, varias veces la arena con el fin de homogenizar el tamaño de sus partículas. Hacemos un cono truncado con ayuda de la pala.
4.
Dividimos el cono en 4 partes iguales y las separamos un poco.
5.
Seleccionamos 2 de estas partes, tienen que ser diagonalmente opuestas.
6.
Llenamos un recipiente de lámina con la arena, ladeándolo y evitando que la arena caiga desde una altura mayor de 5 cm.; primeramente usamos una de las dos muestras de arena seleccionadas tras el cuarteo, hasta llenar el recipiente a el recipiente hasta
2 3
1 3
de su capacidad. Continuamos llenando
del recipiente, pero ahora con arena de la otra
muestra, y finalmente acabamos de llenar el bote con arena de la primera muestra nuevamente. Las características del bote de lámina son las siguientes:
Volumen = 2.665 l.
Peso = 2.4 kg
7.
Dejamos la arena a ras de la boca del recipiente.
8.
Finalmente pasamos a pesar el recipiente lleno de arena a la báscula, donde obtuvimos el siguiente valor:
1
Peso del recipiente con la arena = 6.8 kg.
Procesos matemáticos Cálculo del peso volumétrico
Peso volumétrico=
Peso de laarena Volumen aparente de la arena
Donde:
Peso de la arena=Peso del recipiente lleno−Peso delrecipiente vacio
Por lo tanto:
Peso volumétrico=
6.8 kg−2.4 kg kg kg =1.65 =1650 3 2.665 l l m
b) Peso volumétrico seco y suelto de la arena. Procedimiento 1 2
3 4
2
Hacemos uso de las otras 2 muestras que obtuvimos del cono truncado de arena del ensaye anterior (peso volumétrico) y que no habíamos usado. Las homogenizamos de manera que tengamos una sola muestra. Usamos el mismo recipiente de lámina que usamos en el ensaye anterior, el cual lo inclinamos, y con ayuda de un cucharón vamos agregándole la arena saturada con superficie seca, sin dejarla caer al recipiente desde una altura mayor de 5 cm. Conforme se va llenando el bote, vamos enderezando a este. Ya que llenamos el bote, dejamos a ras la arena. Pasamos a pesar el bote lleno de arena a la báscula, obtuvimos el siguiente valor:
Peso del recipiente con la arena = 6.4 kg.
Cálculo del peso volumétrico seco y suelto
Peso volumétrico seco y suelto=
Peso de la arena Volumen aparente de la arena
Donde:
Peso de la arena=Peso del recipiente lleno−Peso delrecipiente vacio
Por lo tanto:
Peso volumétrico seco y suelto=
6.4 kg−2.4 kg kg kg =1.5 =1500 3 2.665 l l m
c) Granulometría de la arena. Procedimiento 1
Usamos la muestra de arena que usamos en el ensaye anterior (peso volumétrico seco y suelto) con un peso de la arena de 4 kg., y la pasamos por la malla No. 4 para deshacernos de fragmentos grandes.
2
Luego homogenizamos la muestra colada y pasamos a realizar un nuevo cono truncado con la misma. Dividimos el cono truncado en 4 partes iguales, pero solo de una de estas partes tomamos una muestra de arena saturada con superficie seca de 500 g., (medida en la báscula para que sea precisa). Armamos las cribas a utilizar de la siguiente manera (de arriba hacia abajo): Malla No.8 Malla No. 16 Malla No. 30 Malla No. 60 Malla No. 100 Malla No. 200 Charola
3 4
5 6
7
8
Introducimos la muestra de arena al sistema de cribado, pasando primeramente por la malla No. 8, y le colocamos una tapa. Como si se tratase de un solo objeto, hacemos girar el conjunto de mallas durante 5 minutos, al mismo tiempo que le aplicábamos pequeños golpes desde arriba.
Acabando de cribar desarmamos el conjunto de mallas y pesamos el material que quedó en cada una de las mallas, los pesos retenidos que obtuvimos fueron los siguientes:
Malla No.8 = 22.7 g. Malla No. 16 = 81.6 g. Malla No. 30 = 174.2 g. Malla No. 60 = 134 g. Malla No. 100 = 83.4 g. Malla No. 200 = 3.6 g. Charola = 0.7 g. El peso total resultante de la sumatoria de los pesos retenidos en la malla es de 500.2 g., es 0.2 g. mayor que el peso original, esto se puede deducir puesto que cuando pesamos la muestra total antes del cribado, lo hicimos dentro del recipiente de lámina sobre la plataforma de la báscula, y al pesar cada peso retenido en las mallas, lo hicimos en la charola de báscula, es decir, la diferencia de la calibración de la plataforma y la de la báscula nos da este pequeño error.
OBSERVACIONES
Para resultados más precisos es muy importante hacer un cuarteo de calidad, tener bien calibrados los instrumentos y tener el cuidado necesario de no dejar caer alguna partícula del material ya que esto alteraría su análisis.
Práctica 2.
Objetivo particular.- Determinar las propiedades de absorción de la arena asi como su Densidad relativa o gravedad específica para conocer la cantidad de agua que se requerirá al utilizar el material en una mezcla. MATERIALES y EQUIPO:
Recipiente cónico Horno Bascula Frasco champman.
a) Absorción de agregado fino. Procedimiento 1
2
Tomamos una muestra de 300 g. de arena saturada con superficie seca, la colocamos en un recipiente adecuado casi cónico.
Lo metemos al horno durante 24 horas a una temperatura de 105°C.
3
Pasadas las 24 horas sacamos la muestra del horno, la pesamos y la volvemos a introducir al horno, en intervalos de 10 minutos realizamos esto, cuando ya no halla variación en el peso, sacamos la arena del horno definitivamente y anotamos el peso, en nuestro caso fue: Peso de la arena secada al horno = 294.5 g.
Cálculo del porcentaje de absorción de la arena
(
Porcentaje de absorción=
Pesoarena saturadacon superficie seca −Pesoarena seca ( 100 ) Pesoarena seca
)
g−294.5 g ( 300294.5 ) ( 100 )=1.8675 ≈ 1.87 de absorción g
Porcentaje de absorción=
b) Densidad relativa o gravedad específica de la arena. Procedimiento 1
En un frasco Chapman, vertemos un poco de agua, de manera que se llene hasta el espacio entre los dos bulbos que tiene. Las características del frasco Chapman son: Volumen = 450 ml. Peso = 296.8 g.
2
Tomamos una muestra de 300 g. de arena saturada con superficie seca y la introducimos al frasco Chapman, cuidando de que la arena no toque las paredes del frasco. Agitamos el frasco y su contenido durante 5 minutos, para bajar la arena que haya quedado pegada en las paredes del frasco y para liberar el aire atrapado. Después agregamos más agua al frasco, hasta la marca de los 450 ml. Y dejamos reposar la mezcla durante 30 minutos. Pasada la media hora, pesamos el frasco lleno:
3 4 5
Peso del frasco lleno = 926.4 g. Cálculo de la densidad relativa
Densidad relativa=
Donde:
Peso material saturadocon superficie seca Volumenfrasco −Volumenaguaañadida
Todos los pesosdel denominador pasan a ser volumenes
Volumenaguaañadida =Peso frasco lleno −( Pesofrasco vacio + Pesomaterial ) Por
Densidad relativa=
lo
tanto:
300 g g g =2.4917 ≈ 2.49 3 ml 450 ml−(926.4 ml−( 296.8 ml+300 ml )) cm
OBSERVACIONES Es importante medir con la mayor precisión posible para tener datos bastante exactos, tener bien calibrados los instrumentos y tomar en cuenta los pesos de los recipientes para obtener resultados correctos.
Grava
OBJETIVO GENERAL: Que el alumno se familiarice con las diferentes propiedades de la grava y conocer algunos métodos para la obtención de dichas propiedades así como el análisis granulométrico de la arena para conocer su calidad y sus partículas más grandes.
Práctica 3. Objetivo particular: Objetivo particular: Conocer propiedades de la grava en diferentes estados como son su peso volumeetrico asi como conocer su granulometría y por lo tanto su calidad y el tamaño máximo de sus particualas. MATERIALES y EQUIPO:
Pala cuadrada Regla de madera Recipiente de lamina Varilla de punta de bala Cucharon Bascula Mallas No 4, 3/8”, 1/2”,3/4”,1”
a) Peso volumétrico seco y varillado de la grava. Procedimiento 1 2
Se realiza el cuarteo manual de la grava. En un recipiente de lámina vamos introduciendo la grava, primeramente hasta
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de su capacidad y compactamos, con ayuda de una varilla
punta de bala, 25 veces sin llegar al fondo; proseguimos llenando el envase hasta
2 3
y volvemos a compactar 25 veces sin llegar a tocar o
pasar la primera capa; finalmente acabamos de llenar el envase y compactamos por última vez 25 veces, igualmente sin llegar a la capa anterior. Dejamos a ras la grava. El recipiente de lámina tiene las siguientes características:
Volumen = 10 l. Peso = 5 kg. Pasamos a pesar el bote lleno de grava a la báscula, obtuvimos el siguiente valor: Peso del recipiente con la arena = 20.7 kg.
3
Cálculo del peso volumétrico seco y varillado
Peso volumétrico seco y varillado=
Peso de la grava Volumen aparente de la grava
Donde:
Peso de la grava=Peso del recipiente lleno−Peso del recipiente vacio Por
Peso volumétrico seco y varillado=
lo
20.7 kg−5 kg kg kg =1.57 =1570 3 10 l l m
tanto:
b)Peso volumétrico seco y suelto de la grava. Procedimiento 1 2 3
4
Usamos la misma muestra que el ensaye anterior (peso volumétrico seco y varillado de la grava), que tiene un peso de 15.7 kg. En una superficie limpia y plana ponemos la muestra y la homogenizamos. Con ayuda de un cucharón llenamos el recipiente de lámina (el mismo del ensaye anterior) con la grava, cuidando de no soltar esta desde una altura mayor de 5 cm. Una vez lleno, dejamos la grava a ras del recipiente. Pesamos el recipiente con grava en la báscula, en nuestro caso tenemos la lectura de:
Peso del recipiente = 19.4 kg.
Cálculo del peso volumétrico seco y suelto
Peso volumétrico seco y suelto=
Peso de la grava Volumen aparente de la grava
Donde:
Peso de la grava=Peso del recipiente lleno−Peso del recipiente vacio Por lo tanto:
Pe so volumétrico seco y suelto=
19.4 kg−5 kg kg kg =1.44 =1440 3 10l l m
c) Granulometrías de la grava. Procedimiento 1 2
3
4
Usamos la totalidad de la muestra final del ensaye anterior, que tiene un peso de 14.4 kg. Ponemos 6 recipientes grandes para contener y sobre 5 de ellos ponemos mallas de diversas aberturas: Malla No.4 Malla 3/8” Mala 1/2” Malla 3/4” Malla 1” En cada una de las mallas un compañero se dedica a colar la muestra de grava que le van pasando. Se va colando la muestra de grava empezando por la malla de menor abertura, la materia que pasa se deja en el recipiente de abajo y lo que se retiene pasa a la siguiente malla del orden.
Teniendo lo retenido en cada malla pesamos cada muestra (esto representa a lo retenido por cada malla): Malla 1” = 0.97 kg. Malla 3/8” = 2.7 kg. Mala 1/2” = 3.15 kg. Malla 3/4” = 2.22 kg.
Malla No.4 = 5.17 kg. Residuos = 0.13 kg. El peso total de la sumatoria de los pesos retenidos es 14.34 kg.
Práctica 4.
Objetivo particular.- Determinar las propiedades de absorción de la arena asi como su Densidad relativa o gravedad específica para conocer la cantidad de agua que se requerirá al utilizar el material en una mezcla. MATERIALES y EQUIPO:
Picnómetro Sifón Franela Bascula Horno. a) Densidad relativa o gravedad específica de la grava.
Procedimiento 1 2 3
Saturamos la grava en un recipiente con agua durante 24 horas. Verificamos la nivelación de la báscula. Llenamos el picnómetro con agua hasta sobre el nivel del tubo interior, de manera que por capilaridad el agua sobrante salga del sifón y dejé el nivel del agua en el punto deseado.
4
Colocamos la grava sobresaturada sobre una franela, y con ayuda de la misma secamos su superficie, quedándonos el material saturado con
superficie
seca.
5
Pesamos 500 g. de grava (debido a la estructura de la grava, el peso más próximo que conseguimos a los 500 g., es de 503 g.).
6
Vertemos la grava dentro del picnómetro, el agua desplaza sale por el sifón y cae dentro de una probeta que colocamos anteriormente bajo el sifón. Cuando deje de gotear, medimos el volumen de agua desplazada por la grava: Volumen de agua desalojada = 198 ml.
Cálculo de la densidad relativa
Densidad relativa=
Pesograva saturada con superficie seca 503 g g g = =2.54 =2.54 3 Volumenaguadesalojada 198 ml ml cm
b)Absorción de agregado grueso. Procedimiento 1 2
Hacemos uso del valor del peso de la grava saturada con superficie seca del ensaye anterior, que es 503 g. Esta muestra es introducida en el horno a 105°C durante 24 horas, pasado ese tiempo sacamos la muestra en intervalos de 10 minutos y en cada ocasión la pesamos, cuando ya no exista variación en el peso la sacamos definitivamente; en nuestro caso el peso de la grava secada al horno es de 493 g.
Cálculo del porcentaje de absorción
(
Porcentaje de absorción=
Pesograva saturada con superficie seca −Peso grava seca ( 100 ) Peso grava seca
)
g−493 g ( 503493 )( 100) =2.0283 ≈2.03 de absorción g
Porcentaje de absorción=
