CENTRO DE CIENCIAS DEL DISEÑO Y LA CONSTRUCCION DEPARTAMENTO DEPARTAMENTO DE GEOTECNIA GEOTECNIA E HIDRAULICA HIDRAULICA
Mecánica de suelos Practica: Prueba Harvard miniatura INGENIERIA CIVIL 7. SEMESTRE ALUMNO: Francisco Javier Sandoval Ramírez
PROFESOR: Ing. Humberto Castañeda Marín FECHA: 29-febrero-2012
Prueba de compactación Harvard Miniatura
OBJETIVO: El objetivo de la práctica fue determinar con base en la curva de compactación el peso específico seco máximo y el contenido de humedad óptimo que se debe tener para que el suelo se compacte eficientemente.
INTRODUCCION Cuando se usan rodillos pata de cabra o neumáticos, la carga se pone en contacto con el suelo prácticamente sin impacto, la rotación del rodillo o neumático produce una acción de amasado, a medida que el rodillo se adapta a la superficie del suelo. Tomando en cuenta esta consideración, aparecieron métodos de laboratorio que fueran capaces de reproducir mejor las condiciones de terreno, siendo el equipo de laboratorio más popular el aparato Harvard miniatura (Wilson, 1950) el cual actúa mediante amasado a diferencia del ensayo de Proctor que produce la compactación mediante impacto
MATERIAL
Molde cilíndrico metálico de compactación, con extensión y base, con 3.3cm de diámetro interior y 8.52 cm de altura. La extensión es de 3.57 cm de altura. Un pisón metálico, con un embolo en su extremo inferior, que puede aplicar presión por la acción de un resorte, con lo cual pueden aplicarse presiones de distinta magnitud con resortes de diferentes constantes elásticas. Un pisón de plástico Una balanza con aproximación de 0.1 gramo Una regla metálica Malla numero 2 (numero 10) Equipo diverso para contenido de humedad
PROCEDIMIENTO 1. Se seca al aire la muestra para facilitar posteriormente su disgregado. 2. se cribó el material por la malla numero 2 (numero 10) hasta obtener una muestra de 3kg aproximadamente.
3. Por cuarteo se preparó 7 porciones de peso semejante, y a cada una de ellas se le agregó un contenido de agua diferente. El contenido de agua resultante de las porciones debió ser de tal manera que 2 de ellos estén por debajo del contenido de humedad optimo, uno cercano al optimo y los otros 2 por arriba de ella. 4. Esto no se hizo con el pistón metálico, pero aquí se describe como se calibra. Ajústese el pisón a la presión deseada de 10kg/cm 2, colocando la punta del pisón en la balanza, previamente tarada a 12.6 kilogramos y al accionar el pisón sobre la bascula, esta deberá equilibrarse al mismo tiempo que el resorte empiece a deformarse. Si esto no sucede así puede ajustar la tuerca del pisón para lograrlo. 5. Con el molde ajustado a su base, se tomó una de las porciones, luego se coloco la primera capa en el molde y nivélela con el pisón de plástico, después se insertó en el suelo el embolo del pisón y se presionó hasta que el resorte empezó a comprimirse, haga presión 10 veces sobre la capa de tal manera que las presiones del embolo se reparta uniformemente en la superficie de la capa. Todo esto se repitió el proceso de compactación en las restantes capas, procurando que la ultima capa compactada sobresalga del molde entre 1 cm dentro de la extensión. 6. Con cuidado se retiró la extensión del molde y se enrasó con la regla metálica. 7. Luego se peso el molde junto son el suelo compactado con aproximación de 0.1gr y se resto el peso del molde para obtener el peso del suelo húmedo compactado Wm. 8. Después se extrajo el suelo del molde y se corto por la mitad según un plano vertical, y se tomo una porción del corte para obtener su contenido de humedad W. 9. Conocido el volumen del molde Vm, se calculo el peso especifico de la masa húmeda del suelo Ȣm=Wm/Vm , y el peso especifico seco del suelo Ȣd= Ȣm/1+W 10. Todo esto se repitió para las otras 6 muestras, aumentándole gradualmente el contenido de agua. 11. Con todos estos datos se obtuvo la curva de compactación correspondiente al graficar los valores del los pesos específicos secos y los contenidos de humedad correspondientes. De esta manera se obtuvo el peso específico seco máximo y el contenido de humedad optimo.
REPORTE FOTOGRAFICO
Para hacer este método de compactación, tomamos una parte del suelo que habíamos cribado al principio para realizar todas las 3 pruebas de compactación.
Luego cribamos el suelo por la malla numero 2 (numero 10) hasta obtener una muestra de aproximadamente 1.5 kg.
Después dividimos la muestra en 7 partes iguales y las colocamos en unas vasijas, con un peso de 300gr.
A cada una de las porciones que estaban en las vasijas les agregamos agua en diferente proporción para tener diferentes valores del contenido de humedad (2 por debajo, uno cercano y los otros 2 por arriba del optimo). Posteriormente amasamos las porciones para que el agua se homogenizara.
No hubo necesidad de calibrar el pisón porque este ya estaba calibrado.
Tomamos una de las vasijas con suelo, tomamos una parte de este y lo introdujimos dentro del molde, nivelamos esta capa con el pisón de plástico, posteriormente con el
embolo del pisón presionamos esta capa 5 veces de manera uniforme, después colocamos otra segunda y tercera capa y realizamos la misma operación, hasta que el suelo compactado por el embolo del pisón sobresalía entre 1 y 2 cm de donde se colocaba la extensión del molde.
Después quitamos la extensión del molde y enrasamos con la regla. Desarmamos el molde, quitamos el suelo compactado en forma de cilindro, lo partimos y tomamos una muestra de suelo que estaba en el corazón y lo colocamos en una capsula previamente pesada. Esto para posteriormente de terminar su contenido de humedad W. RESULTADOS
Harvard Miniatura
DATOS: Volumen molde
Dimensiones molde Diámetro(cm)
Altura(cm)
3.57
8.52
85.2836 cm3
CALCULOS Y RESULTADOS.
Ensaye
Peso Cap (gr)
Peso cap + suelo hum (gr)
1 2 3 4 5 6
34.82 25.36 81.26 25.52 70.08 66.44
61.21 61.85 133.03 54.4 108.18 111
Peso cap + suelo seco (gr) 59.3 58.17 126.52 50.13 101.72 102.43
Ww
Ws
W
1.91 3.68 6.51 4.27 6.46 8.57
24.48 32.81 45.26 24.61 31.64 35.99
0.078023 0.112161 0.143836 0.173507 0.204172 0.238122
7
Ensaye 1 2 3 4 5 6 7
26.81
Peso del molde sin collarin (gr) 825 825 825 825 825 825 825
99.38
83.8
15.58
56.99
Peso molde sin collarin Peso suelo Ɣm(gr/cm3) + suelo compactado compactado (gr) (gr) 1.430521 947 122 1.547777 957 132 1.735386 973 148 1.922996 989 164 1.887819 986 161 1.80574 979 154 1.758838 975 150
0.273381
W
Ɣd(gr/cm3)
0.078023
1.326986
0.112161
1.391684
0.143836
1.517164
0.173507
1.638674
0.204172
1.567732
0.238122
1.458451
0.273381
1.381234
Graficando los valores de peso específico seco del suelo y el contenido de agua obtenemos por un método grafico el contenido de humedad óptimo y el peso específico máximo:
GRAFICA DE PESO ESPECÍFICO SECO DEL SUELO Y HUMEDAD ÓPTIMA
Curva de Compactacion 1.8 1.6 1.4 1.2 1 Curva de Compactacion
0.8 0.6 0.4 0.2 0 0
0.05
0.1
0.15
0.2
0.25
0.3
conforme ala grafica W (%)
17.35
Ɣd(gr/cm3)
1.6386
CONCLUSION
Por conclusión tengo que la prueba Harvard miniatura es usada en materiales finos, plásticos y con partículas menores a 2 mm, Esta práctica fue muy parecida a la prueba Proctor Estándar, ya que se obtiene lo mismo, ya que fue determinar con base en la curva de compactación el peso específico seco máximo y el contenido de humedad óptimo que se debe tener para que el suelo se compacten eficientemente.
BIBLIOGRAFIA
-
http://www.umng.edu.co/www/resources/17n2art4.pdf Manual de practicas mecánica de suelos
