I.
INTRODUCCIÓN
El estudio de las propiedades físicas y mecánicas de los suelos, nos permite tener una acertada apreciación del tipo de suelo con el que se va a trabajar; pues, se debe considerar que todo suelo está sometido a deformaciones y tensiones internas, debido a sus propiedades así como también a la influencia del medio ambiente. Podríamos señalar que el Ingeniero Civil; deberá analizar estas propiedades e interpretar sus resultados, para poder aplicar el método de cimentación adecuado para cada tipo de suelo en el arte de la construcción.
II.
OBJETIVOS Comprender las características y el comportamiento que presenta cada tipo de suelo estudiado como un elemento prescindible en la vida diaria del Ingeniero Civil(suelo de fundación). Analizar las propiedades físico – mecánicas y elásticas de los suelos y así poder evaluar su capacidad de resistencia. Interpretar en forma correcta los resultados obtenidos en la práctica de laboratorio en el ensayo de la muestra (suelo), con el fin de emitir un juicio con respecto a sus propiedades físico - mecánicas. Determinar y cuantificar los valores de las propiedades físicas – mecánicas y elásticas del suelo en estudio.
III.
EQUIPO.
Para el desarrollo de la presente práctica de laboratorio se utilizó los siguientes instrumentos:
A. BALANZA: Que tenga una capacidad de 1 kg. o más, una sensibilidad de 0.1 gr o menos, y sea exacta dentro del 0.1% de la masa de la muestra de ensayo en cualquier punto dentro del intervalo del uso. Balanza Electrónica (4000g)
(400g)
Balanza Electrónica
B. TARAS
Recipiente en el que se puede introducir la totalidad de la muestra y capaz de apreciar volúmenes con una exactitud de más o menos 0.1 cm3, su capacidad hasta el enrase será, como mínimo un 50% mayor que el volumen ocupado por la muestra.
C. PROBETA GRADUADA DE 1000 ml. Es un instrumento graduado, es decir, llevan grabada una escala se utiliza para contener o medir volúmenes
de
líquidos de una forma aproximada pero en nuestro caso vamos a medir agregado fino.
D. MATRAZ DE PIREX DE 500 ML. Es un instrumento que se utiliza para medir volúmenes de líquidos, en el caso de esta práctica es para determinar el peso específico del material fino.
E. HORNO O ESTUFA
Son recipientes cerrados, de metal, en cuyo interior la temperatura constante permitiendo así que los suelos pierdan su humedad. La temperatura en los hornos de laboratorio es por lo general de 110°C.
F. BOMBA DE VACÍOS Este
instrumento
permite
absorber
aire
que
se
encuentran en los poros de los suelos o de los agregados; en ausencia de bomba de vacíos, también puede hervirse en una estufa.
BALANZ A HIDROSTÁTICA
Es un instrumente mediante el cual podemos determinar el peso de un material ya sea en seco o en el aire como
también en agua esto se hace para obtener el peso específico de dichos minerales.
IV.
MARCO TEÓRICO :
Las propiedades índice físicas analizadas en la presente práctica son las siguientes: A. EL CONTENIDO DE HUMEDAD DE LOS SUELOS: Se define como humedad al contenido de agua presente en una masa de suelo o roca, es expresado en porcentaje, cuando la muestra a ensayar es inalterada se conoce como humedad natural. La importancia del contenido de agua que presenta un suelo representa junto con la cantidad
de aire, una de las
características
más importantes para
explicar el
comportamiento de este ( especialmente en aquellos de textura más fina), como
por
ejemplo cambios de volumen, cohesión, estabilidad mecánica. El
método tradicional de determinación de la humedad del suelo en laboratorio, es
por
medio del secado a horno, donde la humedad de un suelo es la relación
expresada en porcentaje entre el peso del agua existente en una determinada masa de suelo y el peso de las partículas sólidas. Se expresa mediante la siguiente ecuación:
W%= Donde: W (%)= Contenido de humedad expresado e n porcentaje. Peso del agua. Peso del suelo seco.
B. DETERMINACIÓN DE PESO ESPECIFICO RELATIVO DE ROCAS: El peso específico relativo de rocas es adimensional e independiente del sistema de unidades; puesto que expresa una relación entre pesos según la siguiente ecuación:
Peso especifico relativo =
Como se sabe el peso de la roca en el aire disminuye cuando es sumergida en el agua. Ello se debe a que según el principio de Arquímedes: “Cualquier cuerpo total o parcialmente sumergido en un fluido es empujado hacia arriba al peso del fluido desplazado por el cuerpo”, es decir, la magnitud de la fuerza de empuje siempre es igual al peso del fluido desplazado por el objeto.
Así tenemos: T2 T1 B
PRINCIPIODE ARQUIMEDES
W W
T1= W
C.
T2= W - B
DETERMINACIÓN DEL PESO ESPECÍFICO :
El peso especifico, o gravedad específica de un suelo es la relación entre el peso de sus partículas minerales y el peso del agua considerando un mismo volumen. Así si un peso especifico es de 2.7 significa que 1.0 cm 3 de sus partículas minerales pesan 2.7 veces más que 1.0 cm3 de agua destilada a igual temperatura. Se puede realizar para dos tipos de materiales: Peso especifico de material grueso (Arena gruesa o grava).
Peso especifico de material fino. i.
PESO ESPECÍFICO DE MATERIAL GRUESO (arena gruesa o grava): Sus unidades están dadas en g/cm3 o en g/ml, se calcula mediante la siguiente expresión matemática:
Mat. grueso=
Donde:
Mat. grueso = Peso específico de arena gruesa o grava Peso= Peso del Hormigón Volumen (del hormigón)= Incremento de volumen (volumen del agua en la probeta + hormigón) - volumen del agua en la probeta.
ii.
PESO ESPECÍFICO DE MATERIAL FINO (limo, arcilla o arena Fina): En este ensayo para determinar el peso específico se considera como material fino aquel que haya pasado por el tamiz N°04, sus unidades también estarán expresadas en g/cm3 o en g/ml, se calcula mediante la siguiente fórmula:
Mat. fino=
(
)
(
)
Donde:
Mat. fino = Peso específico de limo, arcilla o arena Fina. Wss= Peso del suelo seco W(f+w) = Peso de la fiola + agua W(f+s+w) = Peso de la fiola + suelo + agua)
D.
DENSIDAD NATURAL:
La densidad natural se realiza para una muestra inalterada que posee 3 fases (sólida, líquida y gaseosa) y representa la relación entre la masa y el volumen de una muestra contenida en un cilindro metálico. Se calcula mediante la siguiente expresión matemática:
nat = Donde: nat = Densidad natural
Peso= Peso de la muestra inalterada contenida en el cilindro metálico.
Volumen= Volumen del cilindro metálico.
E.
OTRAS PROPIEDADES: Porosidad:
Como consecuencia de la textura y estructura del suelo tenemos su porosidad, es decir su sistema de espacios vacíos o poros. La porosidad indica que parte del volumen total está constituido por vacíos, si se expresa en porcentaje, “n” varía de 0 a 1. La porosidad puede ser expresada con la relación;
Donde:
n = porosidad
Vv = volumen de espacios vacíos, comprendiendo los que están ocupados por gases o líquidos;
Vt = volumen total de la muestra, comprendiendo sólidos, líquidos y gases.
Relación de vacíos: La relación de vacíos o huecos es la medida del volumen de los vacíos con respecto al volumen de las partículas sólidas, invariablemente expresado como un número. Estos términos utilizados en la medición de las oquedades son importantes, ya que nos indican si el suelo es poroso o si en cambio está bien denso, puede ser expresada con la relación:
Donde:
e = espacios de vacío
Vv = volumen de espacios vacíos, comprendiendo los que están ocupados por gases o líquidos;
Vt = volumen total de la muestra, comprendiendo sólidos, líquidos y gases.
Densidad seca: Se considera solamente 2 fases del suelo: la fase gaseosa y la fase solida. Se puede calcular fácilmente si se conoce el valor de la densidad natural del suelo, mediante la siguiente expresión:
Donde:
Ds= Densidad seca del suelo
Dnat= Densidad natural del suelo
W%= Contenido de Humedad del suelo
DESARROLLO DE LAS PRÁCTICAS DE LABORATORIO 1. DETERMINACIÓN DEL CONTENIDO DE HUMEDAD DE UN SUELO 1.1.
PROCEDIMIENTO -
Rotular y pesar una Tara (usar una balanza con 0.01 de aproximación).
-
Registrar el peso de la tara mas la muestra húmeda.
-
Secar la muestra con la tara al horno a 100 °C durante 24 horas.
-
Registrar el peso de la tara más la muestra en estado seco.
-
Calcular el contenido de humedad.
Ww (%) *100 Ws Donde: Ww: Peso del agua contenida en la muestra Ws: Peso de los sólidos de la muestra
Determinación del Contenido de Humedad (1)
TARA #
B-10
B-11
B-12
(2)
Peso(tara) gr
43.40 gr
43.00 gr
43.60 gr
(3)
Peso(tara) gr + Peso(muestra natural) gr
252.10 gr
225.70 gr
267.00 gr
Llevar la muestra al horno unas 24 horas a +- 105°C (4)
Peso(tara) gr + Peso(muestra seca) gr
199.30 gr
184.00 gr
213.10 gr
Resultados (5)
Peso de la parte liquida = (3) - (4)
52.80 gr
41.70 gr
53.90 gr
(6)
Peso de la parte solida =(4) - (2)
155.90 gr
141.00 gr
169.50 gr
(7)
Contenido de Humedad(%) = (5)/(6)*100
33.87 %
29.57 %
31.80 %
(8)
Contenido de Humedad (Promedio)(%)
31.75 %
2.
DETERMINACION DEL PESO ESPECIFICO DE SOLIDOS
2.1.
METODOS
A) PARA GRAVAS Procedimiento -
Lavar y secar la grava
-
Atar la grava con hilo y registrar su peso
-
Sumergir la grava y registrar su peso.
-
Calcular peso específico de sólidos.
s
Ws (aire) Ws (aire) Ws ( sumergido )
Donde: Ws: Peso de la grava ya sea en el aire como en el agua
Determinación del peso Especifico de Sólidos (Método A) Utilizando la balanza hidrostática (Utilizando gravas no que pasen por el tamiz #4) Nota: Secar previamente las muestras en el hormo 24h (1)
Muestra #
(2) (3)
1
2
3
Peso(muestra seca aire) gr
8.65 gr
27.19 gr
21.72 gr
Peso(muestra sumergida) gr
4.67 gr
15.85 gr
11.45 gr
2.40 gr/cm^3
2.11 gr/cm^3
Resultados (4)
Peso Especifico de Sólidos = (2)/((2 – (3))
(5)
Peso Especifico de Sólidos(Promedio)
2.17 gr/cm^3
2.23 gr/cm^3
B) PARA SUELOS CON FINOS Procedimiento -
Secar la muestra al Horno 24 horas a 100 ° C de temperatura.
-
Triturar en el mortero.
-
Registrar el peso del matraz vacío.
-
Registrar el peso del matraz con agua hasta 500 ml.
-
Secar el matraz durante 10 minutos al Horno, introducir la muestra seca al matraz y pesar. Adicionar agua hasta la tercera parte del matraz y someter a la
-
bomba de vacíos por 15 ó 20 minutos. Aforar hasta 500 ml y pesar
-
s
Ws Ws Wfs Wfws
Donde: Ws: Peso de Sólidos Wfs: Peso de la fiola mas suelo Wfws: Peso de la fiola mas agua mas suelo.
Determinación del peso Especifico de Sólidos (Método B) Utilizando un matraz y agua destilada (Utilizando gravas que pasen por el tamis #4) Nota: Secar previamente las muestras en el hormo 24h (1)
Muestra #
1
2
3
(2)
Peso(matraz) gr
162.00
162.00
162.00
(3)
Peso(muestra seca) gr
98.00
100.00
102.00
(4)
Peso (Matraz + 500ml de agua) gr
660.00
660.00
660.00
719.00
720.00
722.00
2.51
2.50
2.55
(5)
(6)
Peso (matraz+agua hasta 500ml+muestra) gr Resultados Peso Especifico de Sólidos = (3)/((3)+(4)(5))
(7)
Peso Especifico de Sólidos (Promedio)
3.
2.52 gr/cm^3
DETERMINACION DEL PESO ESPECIFICO APARENTE DE UNA MUESTRA DE SUELO
METODO DEL REEMPLAZO DE ARENA Procedimiento -
Determinación de la densidad de la arena de reemplazo. Pasos Registrar el peso de la botella mas arena inicial. Registrar el volumen del molde a través del diámetro y la altura, y el Peso de dicho molde. Montar la placa base sobre el molde y luego la botella, abrir la válvula hasta copar el molde, cerrar el molde y retirar la botella y placa base. Enrasar el molde y registrar el peso de la arena mas el molde. Calcular el peso de la arena. Calcular la densidad de la arena.
a -
Warena Vmolde
Determinación de la cantidad de arena que ocupa el embudo. Registrar el peso de la botella mas la arena. Ubicar la placa base sobre una mesa, montar la botella y abrir la válvula. Cerrar la válvula y registrar el peso restante. Calcular por diferencia el peso del arena en el embudo.
-
Determinación de la densidad seca en el campo. Enrasar la superficie del terreno el que debe estar excento de hierbas y material suelto. Acomodar la placa base y proceder a excavar un hoyo de similar profundidad al del molde recuperando íntegramente el material excavado registrando su peso. Registrar el peso de la botella con arena inicial, montar la botella sobre la placa base y abrir la válvula hasta copar completamente con arena el embudo y excavación y cerrar la válvula. Registrar el peso de la botella con arena restante. Determinar el peso de la arena que ocupe la excavación.
Calcular el volumen de la excavación considerando la densidad de arena de reemplazo.
Ws Vm
d Donde:
Ws: Peso de Sólidos Vm: Volumen de la muestra
Existe un método indirecto para calcular el peso de sólidos:
Ws
Wm w(%) 1 100
Donde: Wm: Peso de la muestra en estado natural. W (%): Contenido de humedad.
El Volumen de la muestra se calcula mediante la arena
Vm
Warenaenex cavacion
arena Determinación del Peso Especifico de una Muestra 1° Etapa Datos
(1)
Muestra
(2)
1
2
3
Diámetro del Molde(cm)
10.500
10.500
10.500
(3)
Altura del Molde(cm)
14.650
14.650
14.650
(4)
Volumen de de Arena en el Molde(cm^3) = ( (2)^2*(3))/4
1268.546
1268.546
1268.546
(5)
Peso del Molde (gr)
2088.000
2088.000
2088.000
(6)
Peso (molde + arena) (gr)
3786.000
3782.000
3788.000
(7)
Peso de la Arena (gr) = (6) - (5)
1698.000
1694.000
1700.000
(8)
Peso Especifico (Arena) (gr/cm^3) = (7)/(4)
(9)
Peso Especifico de la Arena(Promedio)
1.339
1.335
1.340
1.337 gr/cm^3 2° Etapa
( 10 ) Peso de arena en la Botella Inicial (gr)
7328.000
6964.000
6608.000
( 11 ) Peso de arena en la Botella Final (gr)
6964.000
6608.000
6252.000
( 12 ) Peso de arena en el Embudo (gr) = (10) - (11)
364.000
356.000
356.000
( 13 ) Peso de Arena en el Embudo (Promedio)
358.667 gr
3° Etapa ( 14 ) Peso de la muestra excavada (gr)
1450.000
( 15 ) Peso del Molde con Arena Inicial (gr)
8618.000
8568.000
8364.000
( 16 ) Peso del Molde con Arena Final (gr)
6872.000
6780.000
6606.000
( 17 ) Volumen de la Muestra (cm^3) = ( (15)-(16)-(13) )/(9)
1037.267
1068.669
1046.239
1.398
1.357
1.386
( 18 ) Peso Especifico de la Muestra (gr/cm^3) ( 19 ) Peso Especifico de la Muestra Promedio (gr/cm^3)
4.
1.380 gr/cm^3
DETERMINACIÓN DE LA DENSIDAD SECA DE LA MUESTRA DE SUELO Procedimiento
-
Utilizando las muestras de suelo obtenidas en la práctica se anterior puede
obtener el contenido de humedad necesario para hallar la densidad seca de la muestra de suelo utilizando la siguiente fórmula:
d
m
1
W (%) 100
Determinación de la Densidad Seca de la Muestra de Suelo Datos ( 20 )
Tara #
B-20
B-21
B-22
( 21 )
Peso de la Tara (gr)
43.000
56.000
41.000
( 22 )
Peso de la Tara con Muestra Húmeda (gr)
382.000
438.000
402.000
( 23 )
Peso de la Tara con Muestra Seca (gr)
346.000
400.000
366.000
( 24 )
Contenido de Humedad de la Muestra (%) = ( (22) - (23) )/( (23) - (21) )
11.881
11.047
11.077
( 25 )
Densidad Seca (gr/cm^3) = ( (19) )/( 1+ (24)/100 )
1.234
1.243
1.243
( 26 )
Densidad Seca Promedio (gr/cm^3)
1.240 gr/cm^3
HOJA DE RESUMEN DE LOS DATOS: Ensayo de Laboratorio Contenido de Humedad (%)
Resultados 31.747 %
Peso Especifico de Sólidos (Método A)
2.229 gr/cm^3
Peso Especifico de Sólidos (Método B)
2.521 gr/cm^3
Peso Especifico Aparente de la Muestra de Suelo
1.380 gr/cm^3
PESO ESPECIFICO DE LA ARENA DE REEMPLAZO
1.337 gr/cm^3
PESO DE LA ARENA QUE OCUPA EL EMBUDO
358.667 gr
PESO DE LA MUESTRA EXCAVADA (Wm)
1450.000 gr
Contenido de Humedad de la muestra de Suelo (%) Densidad Seca de la muestra de Suelo
BLOQUE ESQUEMATICO
11.335 % 1.240 gr/cm^3
VOLÚMENES cm3 354.766
PESOS gr GASEOSA
0
502.332 147.566
LIQUIDA
147.566
1050.725 1450.00 548.393
SÓLIDA
1302.434
Relacione Resultados s Wm (gr) 1450.0 WS (gr) 1302.434 WW (gr) 147.566 3 Vm (cm ) 1050.725 Vs (cm3) 548.393 3 Vw (cm ) 147.566 3 Vv (cm ) 502.332 Va 354.766
V.- CUESTIONARIO:
5.1. Mencione otros ensayos para determinar las propiedades índice física de los suelos: PARA DETERMINAR EL CONTENIDO DE HUMEDAD:
Método del alcohol metílico.
Consiste en saturar con alcohol metílico una muestra de suelo previamente pesada y encenderle fuego, obteniendo el secado de la muestra por combustión. Se repite el ensayo hasta obtener pesos constantes y luego se determina el contenido de humedad. La limitante es que este método no entrega buenos resultados en suelos orgánicos.
Método del picnómetro de aire diferencial.
Consiste en introducirán un cilindro calibrado una muestra de suelo previamente pesada y colocarlo en una prensa del aparato para ejercer sobre él una presión por medio de una bomba de mercurio, produciendo una expansión de aire por los vacíos del suelo. De esta forma se obtiene el volumen de aire de la muestra mediante una tabla de aforo. Con los datos obtenidos se calcula la humedad del suelo mediante una fórmula que está en función de la gravedad específica del suelo y del agua, el volumen de aire y el peso total de la muestra de suelo.
Método nuclear.
Se realiza
en instrumentos que se basan en las leyes físicas de dispersión de los
neutrones en el suelo. De esta forma indican el
valor de la humedad del suelo en base
a la velocidad de dispersión. Una fuente emite neutrones de alta energía, la que se va perdiendo a medida que estos chocan con los núcleos pesados del suelo o con los núcleos de átomos de hidrógeno, los que hacen perder mucha más energía a los neutrones que cuando chocan con átomos más pesados. Luego, un receptor registra los átomos lentos que dependen del número de átomos de hidrógeno interceptados, los que se correlacionan con el contenido de agua.
PARA DETERMINAR DENSIDAD APARENTE DE ROCAS:
Método geométrico (Norma: ISRM 1979)
Toma de datos: - Masa seca: "Mo" (secado de las muestras: T = 60ºC, t >24 horas, hasta masa cte.) (g) - Longitudes: “L1 “, “L2 “y “L3” (valores medios de las 4 aristas en las 3 direcciones) (cm)
Cálculos y resultados: - Volumen de un paralelepípedo: “V” = L1 x L2 x L3 (cm3) - Densidad de la roca seca (densidad aparente): "ρd" = Mo / V (kg/m 3 )
PARA DETERMINAR DENSIDADDE AGREGADOS GRUESOS Y FINOS: La densidad es una propiedad física de los agregados y está definida por la relación entre el peso y el volumen de una masa determinada, lo que significa que depende directamente de las características del grano de agregado. El procedimiento para determinarla está se encuentra en la NTC 176 pára los agregados gruesos y la NTC 327 para los agregados finos. Existen tres tipos de densidad las cuales están basadas en la relación entre la masa (en el aire) y el volumen del material; a saber: Densidad Nominal. Es la relación entre la masa en el aire de un volumen dado de agregado, incluyendo los poros no saturables, y la masa de un volumen igual de agua destilada libre de gas a temperatura establecida. Densidad Aparente. La relación entre la masa en el aire de un volumen dado de agregado, incluyendo sus poros saturables y no saturables, (pero sin incluir los vacíos entre las partículas) y la masa de un volumen igual de agua destilada libre de gas a una temperatura establecida. Densidad Aparente (SSS). La relación entre la masa en el aire de un volumen dado de agregado, incluyendo la masa del agua dentro de los poros saturables, (después de la inmersión en agua durante aproximadamente 24 horas), pero sin incluir los vacíos entre las partículas, comparado con la masa de un volumen igual de agua destilada libre de gas a una temperatura establecida.
DENSIDAD DE ARENA GRUESA:
MATERIAL Y EQUIPOS: Balanza. Un aparato sensible, fácil de leer, con precisión del 0.05% de la masa de la muestra en cualquier punto dentro del rango usado para este ensayo. La balanza debe
estar equipada con un aparato apropiado para suspender el recipiente de la muestra en agua desde el centro de la plataforma de la balanza. Recipiente de la muestra. Una canasta de malla con abertura de 3.35 mm o más fina, o un balde de aproximadamente igual ancho y altura, con capacidad de 4L y 7L para un tamaño máximo nominal de 37.5 mm o menos. El recipiente debe ser construido de modo que no se atrape aire cuando se sumerja. Tamices. Tamiz N° 4 o 4.75 mm.
Para el cálculo de las densidades para la arena grueso se calculan de
la siguiente manera:
Densidad Aparente D = A / [B – C]
Donde:
A = es la masa en el aire de la muestra de ensayo secada al horno (grs) B = es la masa en el aire de la muestra de ensayo saturada y superficialmente seca (grs) C = es la masa en el agua de la muestra de ensayo saturada (grs)
Densidad Aparente (saturada y superficialmente seca). D = B / [B – C]
Densidad Nominal. D = A / [A – C]
PROCEDIMIENTO: Se escogió una muestra representativa del agregado, la cual se redujo desechando el material que pasara por el tamiz # 4, luego se procedió a lavarla y sumergirla en el balde durante 24 horas. Al día siguiente, se tomo la muestra secándola parcialmente con una toalla hasta eliminar películas visibles de agua en la superficie. Se tuvo en cuenta que las partículas más grandes se secaron por separado. Cuando las partículas tienen un color mate es porque ya está en la condición saturada y superficialmente seca. Con la balanza debidamente calibrada se pesa la muestra para averiguar su masa en esta condición. Luego se introdujo en la canastilla y se sumergió, y se cuantifico la masa sumergida en agua a una temperatura ambiente. Luego fue llevada al horno a una
temperatura de 110°C durante 24 horas, al día siguiente se cuantifico su peso y se tomaron apuntes.
DENSIDAD DE MATERIAL FINO:
MATERIAL Y EQUIPOS: Balanza. Un aparato sensible, fácil de leer, con sensibilidad de 0.1 gramo de la masa de la muestra en cualquier punto dentro del rango usado para este ensayo. Picnómetro. Frasco volumétrico de vidrio con capacidad de 500 cm³ a temperatura normal Molde Metálico. Debe ser de forma tronco cónico con las medidas siguientes: 40 mm de diámetro en la base superior, 90 mm de diámetro en la inferior y 75 mm de altura. Pisón Metálico. Debe tener un peso de 340 g y una sección plana de 25 mm de diámetro Secador de Pelo. Aparato utilizado para secar el agregado.
Para el agregado fino la densidad se calcula de la siguiente manera:
Densidad Aparente D aparente = A / [B + S – C]
Donde:
A= es la masa en el aire de la muestra de ensayo secada al horno (grs) B =es la masa del picnómetro lleno con agua S =es la masa de la muestra saturada y superficialmente seca (grs) C =es la masa del picnómetro con la muestra y el agua hasta la marca de calibración (grs), y D= densidad grs / cm³ Densidad Aparente (saturada y superficialmente seca). Dsss = S / [B + S – C] Densidad Nominal. D = A / [B + A – C]
PROCEDIMIENTO:
Se toma una muestra representativa de agregado fino la cual se sumerge durante 24 horas. Al día siguiente se expande la muestra sobre la superficie de un recipiente o bandeja la cual no es absorbente. Con el secador se le inyecta una corriente de aire hasta conseguir un secado uniforme, la operación es terminada cuando los granos del agregado están sueltos. Luego se introduce la muestra en un molde cónico, se apisona unas 25 veces dejando caer el pisón desde una altura aproximada de 1 cm, posteriormente se nivela y si al quitar el molde la muestra se deja caer es porque no existe humedad libre, si es lo contrario se sigue secando y se repite el proceso hasta que cumpla con la condición. Cuando se cae el agregado al quitar el molde cónico es porque se ha alcanzado una condición saturada con superficie seca. Se procede a tomar una muestra de 500 gramos del agregado para envasarla en el picnómetro llenándolo con agua a 20°C hasta más o menos 250 cms³, luego se hace girar el picnómetro para eliminar todas las burbujas de aire posibles. Se procede a cuantificar el peso del picnómetro en la balanza anotando su respectivo valor. Al término de este paso, se embaza la muestra en tazas para ser dejadas en el horno por espacio de 24 horas. Y por último, al día siguiente se llevaron las muestras a la balanza y su cuantifico su valor. Se tomaron apuntes.
5.2. ¿Cómo determinaría el peso específico relativo de la roca con solo una balanza de precisión? Para determinar el peso específico de una roca con una balanza de precisión necesitamos de un vaso con agua, una balanza analítica y una roca de tamaño considerable, dependiendo de la longitud del vaso. Pasos: Determinamos el peso de la roca y el peso del vaso con agua mediante una balanza analítica. Luego sumergimos la roca en el vaso con agua y nuevamente pesamos en la balanza de precisión. Cálculos: Peso de la roca=X
Peso del vaso con Agua= Y Supondríamos que al sumergir la roca dentro del vaso con agua, el peso sería de “X+Y”, sin embargo, cuando realizamos este procedimiento, el peso es diferente de “X+Y” (debido a la fuerza de empuje del agua), representémosle con la letra “Z”, entonces:
Peso especifico relativo de la roca =
(
)
5.3. ¿Cómo Arquímedes determinó la perdida de metales en la corona real? La anécdota más conocida sobre Arquímedes cuenta cómo inventó un método para determinar el volumen de un objeto con una forma irregular. De acuerdo a Vitrubio, una nueva corona con forma de corona triunfal había sido fabricada para Hierón II, el cual le pidió a Arquímedes determinar si la corona estaba hecha de oro sólido o si le había agregado plata un orfebre deshonesto. Arquímedes tenía que resolver el problema sin dañar la corona, así que no podía fundirla y convertirla en un cuerpo regular para calcular su densidad. Mientras tomaba un baño, notó que el nivel de agua subía en la tina cuando entraba, y así se dio cuenta de que ese efecto podría ser usarse para determinar el volumen de la corona. Debido a que el agua no se puede comprimir, la corona, al ser sumergida, desplazaría una cantidad de agua igual a su propio volumen. Al dividir el peso de la corona por el volumen de agua desplazada, se podría obtener la densidad de la corona. La densidad de la corona sería menor si otros metales más baratos y menos densos le hubieran sido añadidos. Entonces, Arquímedes salió corriendo desnudo por las calles, tan emocionado estaba por su descubrimiento para recordar vestirse, gritando "¡Eureka!" (Que significa "¡Lo he encontrado!)" La historia de la corona dorada no aparece en los trabajos conocidos de Arquímedes, pero en su tratado Sobre los cuerpos flotantes él da el principio de hidrostática conocido
como el principio de Arquímedes. Este plantea que todo cuerpo sumergido en un fluido experimenta un empuje vertical y hacia arriba igual al peso de fluido desalojado.
5.4. ¿Cómo los incendios afectan las propiedades de los suelos? La incidencia de los incendios sobre el suelo podría resumirse como el cambio de las propiedades físicas, químicas y biológicas del mismo. El efecto más patente es la combustión de la materia orgánica de los horizontes edáficos superficiales, que debido al posterior lavado por las lluvias al faltar
Suelo incendiado de una parcela de la UNC
vegetación y haberse destruido la estructura del suelo, se pierde en gran parte por escorrentía y erosión, dando como resultado final una disminución global de la fertilidad y de la reserva nutritiva del suelo. El suelo se oscurece debido a las cenizas que aumentan la absorción del calor y por tanto la evaporación. Por otra parte, se produce una degradación de la estructura del suelo, descomponiéndose en elementos más inestables que aumentan la erosionabilidad del mismo. VI: CONCLUSIONES RECOMENDACIONES
CONCLUSIONES: - Los parámetros utilizados en la presente práctica son de vital ayuda para conocer las características de un determinado suelo. - Los procedimientos seguidos son sencillos, lo cual facilita el trabajo de Campo. - Estos conocimientos obtenidos en esta práctica ha puesto al grupo en contacto con la realidad.
RECOMENDACIONES:
- Se debe contar en el laboratorio con más instrumentos y dispositivos de precisión para una mejor realización de las prácticas.
- Debería ampliarse los horarios de atención en el laboratorio para abastecer a todos los alumnos en sus prácticas.
- Se recomienda la calibración de los dispositivos de trabajo existentes e implementación de dicho laboratorio con instrumentación moderna.
V.
BIBLIOGRAFÍA: MICROSOFT ENCARTA 2002 NORMA TECNICA COLOMBIANA # 176. Método de Ensayo para Determinar la Densidad y la Absorción del Agregado Grueso. NORMA TECNICA COLOMBIANA # 237. Método de Ensayo para Determinar la Densidad y la Absorción del Agregado Fino. CONCRETO. Serie de Conocimientos Básicos. Revista N°1. ASOCRETO. Instituto Colombiano de Productores de Cemento. PDF: Efecto de los incendios forestales en los suelos, la calidad del agua y el hábitat/ Paulina Llamas-Casillas/Universidad de Guadalajara IRNA
Estrato 1
Estrato 2
Foto de los Estratos de una parcela de la UNC
