Escuela Militar de Ingeniería Laboratorio de Materiales de Construcción“Mcal. Antonio José de Sucre” GRUPO Nº2 La Paz-Bolivia

INFORME DE LABORATORIO

PARTE I

DETERMINACIÓN DEL PESO ESPECIFICO APARENTE EN MATERIALES PÉTREOS PE – MP – MC

MÉTODO DEL CESTO

I.- INTRODUCCIÓN

En física y química, la densidad (símbolo ρ) es una magnitud escalar referida a la cantidad de masa contenida en un determinado volumen de una sustancia. La densidad media es la razón entre la masa de un cuerpo y el volumen que ocupa.

Según una conocida anécdota, Arquímedes recibió el encargo de determinar si el orfebre de Hierón II de Siracusa desfalcaba el oro durante la fabricación de una corona dedicada a los dioses, sustituyéndolo por otro metal más barato (proceso conocido como aleación). Arquímedes sabía que la corona, de forma irregular, podría ser aplastada o fundida en un cubo cuyo volumen se puede calcular fácilmente comparado con la masa. Pero el rey no estaba de acuerdo con estos métodos, pues habrían supuesto la destrucción de la corona.

Desconcertado, Arquímedes se dio un relajante baño de inmersión, y observando la subida del agua caliente cuando él entraba en ella, descubrió que podía calcular el volumen de la corona de oro mediante el desplazamiento del agua. Supuestamente, al hacer este descubrimiento salió corriendo desnudo por las calles gritando: "¡Eureka! ¡Eureka!" (Εύρηκα! en griego, que significa: "Lo encontré"). Como resultado, el término "Eureka" entró en el lenguaje común, y se utiliza hoy para indicar un momento de iluminación. La historia apareció por primera vez de forma escrita en De Architectura de Marco Vitruvio, dos siglos después de que supuestamente tuviese lugar. Sin embargo, algunos estudiosos han dudado de la veracidad de este relato, diciendo (entre otras cosas) que el método habría exigido medidas exactas que habrían sido difíciles de hacer en ese momento.

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La densidad aparente es una magnitud aplicada en materiales porosos como el suelo, los cuales forman cuerpos heterogéneos con intersticios de aire u otra sustancia normalmente más ligera, de forma que la densidad total del cuerpo es menor que la densidad del material poroso si se compactase.

En el caso de un material mezclado con aire se tiene:

La densidad aparente de un material no es una propiedad intrínseca del material y depende de su compactación.

De las propiedades de los materiales de construcción, densidad, es una de la más importantes, porque nos permite caracterizar e identificar un material en relación con otro, tomando como parámetros su masa o peso, dato que además permitirá relacionar otras características tales como su porosidad, capacidad de aislamiento.

La densidad, definida como el cociente del peso de un cuerpo por su volumen, dependerá en el caso de una muestra pétrea (piedra), de la forma en que se aprecie su volumen, dada la dificultad de excluir los poros existentes en el material pétreo, la densidad obtenida será la DENSIDAD APARENTE.

II.- OBJETIVO:

A. GENERAL.

Determinar la Densidad Aparente de una muestra de agregado pétreo, utilizando el método del cesto.

B. ESPECÍFICOS.

- Validar el Principio de Arquímedes.

- Aprender el uso de material de laboratorio como ser la balanza.

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III.- MATERIALES Y EQUIPOS DE LABORATORIO:

El ensayo se realizara sobre una muestra de material pétreo de forma aproximadamente esférica, con un diámetro aproximado no menor a 10 cm:

Se utilizará el siguiente material y equipo:

Overol de trabajo. Papel y Lápiz. Formulario. Calculadora. Recipiente con agua. Balanza de precisión con lectura en gramos(gr)Cesto metálico de tamaño adecuado para contener cómodamente la muestra.Cuerda para sostener, el cesto al ser sumergido en agua, de la balanza.

IV.- PROCEDIMIENTO:

Se tomara la muestra sometiendo a un proceso de secado en horno hasta peso constante.

a) Se pesa la muestra seca en una balanza con precisión al gramo (gr). Se anota en el formulario correspondiente este dato expresado en gramos (gr).

b) Se toma la muestra, se la introduce en el cesto, se cuelga el cesto con la muestra dentro con una cuerda, de la balanza, se introduce el cesto y muestra en el agua y se registra el peso expresado en gramos (gr) en el formulario respectivo.

c) Se quita la muestra del agua y se toma el peso en gramos (gr), del cesto vacío más la cuerda de la que cuelga, sumergida en agua.

V.- CÁLCULOS Y FORMULAS:

d) Con los datos de los pesos b y c anteriores se obtiene el peso de la muestra sumergida en agua. d b c.

e) Conocidos los pesos de la muestra seca (a), y el peso de la misma muestra sumergida en agua (d), determinamos el empuje del agua (e a d), que por el principio de Arquímedes equivale al volumen de la muestra, expresado en cm3.

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f) Finamente, conocido el peso (a) y el volumen (e) de la muestra, se determina su densidad: a/e (gr/cm3).

VI.- CONCLUSIONES.

- Se lograron alcanzar los objetivos trazados.

- No se especificaron las normas de seguridad para el presente ensayo de laboratorio.

- Debido al número de estudiantes, no se pudo desarrollar el presente ensayo de laboratorio con un buen nivel de comodidad y disposición total de materiales.

VII.- RECOMENDACIONES.

- Especificar las normas de seguridad para futuros ensayos de laboratorio para evitar cualquier tipo de accidentes o daño del material.

- Adoptar una dinámica o un método por el cual se pueda optimizar el uso de los materiales y el tiempo empleado para la realización de futuros ensayos de laboratorio.

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ESCUELA MILITAR DE INGENIERÍA Carrera: INGENIERÍA CIVIL“Mcal. ANTONIO JOSÉ DE SUCRE” Materia: MATERIALES DE CONSTRUCCIÓN

Identificación de la muestra: PÉTREO ( Roca)Integrantes: C.I.

Bigabriel Fecha/Ensayo: 13 - 02 - 2014Huanca Castañeta ShirleyQuispe Ramos Edgar Grupo N°: 2Ríos del Castillo Micaela 4203157Vargas Illanes Mario

Ensayo : DETERMINACIÓN DEL PESO ESPECIFICO POR EL MÉTODO DEL CESTO

MUESTRA N° 1

Peso de la muestra seca Ps ; (a) gr. 444 gr

Peso cesto más muestra seca sumergida en agua (b) 1076 gr

Peso cesto sumergido en agua Pc; (c) gr 806 gr

P gr/eso cesto sumergido en agua ; d b c 270 gr

Volumen de la partículas vsPS d ; (e a d) 174cm3

DENSIDAD DE LA MUESTRA : D PS / vs; ( a / e) gr/cm3 2.55 gr/cm3

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PARTE II

DETERMINACIÓN DEL PESO ESPECÍFICO APARENTE EN MATERIALES PÉTREOS POR EL MÉTODO DE LA PARAFINA

I.- INTRODUCCIÓN

De acuerdo a la definición de la RAE, pétreo (del latín «petreus») es aquel material proveniente de la roca, piedra o peñasco; regularmente se encuentran en forma de bloques, losetas o fragmentos de distintos tamaños, esto principalmente en la naturaleza, aunque de igual modo existen otros que son procesados e industrializados por el hombre.

El método de la parafina utiliza terrones de la muestra pétrea inalterada, los cuales se recubren con parafina, evitando al solidificarse que la humedad penetre la muestra y sature los poros, y que la muestra disuelva el agua, ya que luego se sumergen en una probeta donde la muestra sumergida se traducirá en volumen de agua desplazada.

La densidad, definida como el cociente del peso de un cuerpo por su volumen, dependerá en el caso de una muestra pétrea (piedra), de la forma en que se aprecie su volumen, dada la dificultad de excluir los poros existentes en el material pétreo, la densidad obtenida será la DENSIDAD APARENTE.

II.- OBJETIVO

A. GENERAL.

Determinar la Densidad Aparente de una muestra de agregado pétreo, utilizando el método del cesto.

B. ESPECÍFICOS.

- Validar el Principio de Arquímedes.

- Aprender el uso de material de laboratorio como ser la balanza, el horno, parafina.

III.- MATERIALES Y EQUIPO DE LABORATORIO

Se utilizará el siguiente material y equipo:

Escuela Militar de Ingeniería Laboratorio de Materiales de Construcción“Mcal. Antonio José de Sucre” GRUPO Nº2 La Paz-Bolivia

- Overol de trabajo.

- Papel y Lápiz.

- Formulario.

- Calculadora.

- Balanza de precisión con lectura en gramos.

- Parafina sólida. Densidad ρ = 0.9 gr/cm3

- Recipiente con agua.

- Horno.

- Recipiente de Aluminio para el uso de la parafina.

- Cuerda de 50 cm aproximadamente.

IV.- DESARROLLO

Previa limpieza y secado de la muestra de agregado pétreo con tres días de anterioridad como mínimo se realiza el siguiente procedimiento: - Se calibra la balanza y posteriormente se pesa la muestra seca en una balanza con precisión al gramo. Se registra el dato obtenido expresado en gramos en el formulario.

- Se calienta la parafina en el horno hasta que adopte su estado líquido, posteriormente con la ayuda de una cuchara se cubre la muestra con capas de parafina de manera uniforme y una vez que esta retorne a su estado sólido cubriendo la muestra se pesa la muestra cubierta en una balanza con precisión al gramo. Se registra el dato obtenido expresado en gramos en el formulario.

- Se realiza un amarre de la muestra cubierta con la cuerda, se la cuelga de la balanza y se la sumerge en el recipiente con agua. Se registra el dato obtenido expresado en gramos en el formulario.

V.- CÁLCULOS Y FÓRMULAS (FORMULARIO PE2)

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- Se obtiene el peso de la muestra seca expresado en gramos. (a)

- Se obtiene el peso de la muestra cubierta con parafina. (b)

- Se calcula el peso de la parafina. (c) = b – a

- Conociendo la densidad de la parafina (ρ = 0.9 gr/cm3) y su peso (c), se determina su volumen (V = P / ρ)

- Se obtiene el peso de la muestra cubierta con parafina sumergida en el recipiente con agua. (e)

- Mediante el principio de Arquímedes se calcula el volumen de la muestra cubierta con parafina. (f) = b – e

- Se calcula el volumen de la muestra, que resultará de la diferencia del volumen de la muestra cubierta con parafina y el volumen de la parafina. (g) = f – d

- Finalizando, ya conociendo el peso y el volumen de la muestra, se determina su densidad. ρ = a / e

VI.- CONCLUSIONES

- Se lograron alcanzar los objetivos trazados.

- No se especificaron las normas de seguridad para el presente ensayo de laboratorio.

- Debido al número de estudiantes, no se pudo desarrollar el presente ensayo de laboratorio con un buen nivel de comodidad y disposición total de materiales.

VII.- RECOMENDACIONES

- Especificar las normas de seguridad para futuros ensayos de laboratorio para evitar cualquier tipo de accidentes o daño del material.

- Adoptar una dinámica o un método por el cual se pueda optimizar el uso de los materiales y el tiempo empleado para la realización de futuros ensayos de laboratorio.

Escuela Militar de Ingeniería Laboratorio de Materiales de Construcción“Mcal. Antonio José de Sucre” GRUPO Nº2 La Paz-Bolivia

ESCUELA MILITAR DE INGENIERÍA Carrera: INGENIERÍA CIVIL“Mcal. ANTONIO JOSÉ DE SUCRE” Materia: MATERIALES DE CONSTRUCCIÓN

Identificación de la muestra: PÉTREO ( Roca)Integrantes: C.I.

Bigabriel Fecha/Ensayo: 13 - 02 - 2014Huanca Castañeta ShirleyQuispe Ramos Edgar Grupo N°: 2Ríos del Castillo Micaela 4203157Vargas Illanes Mario

Ensayo : DETERMINACIÓN DEL PESO ESPECIFICO POR EL MÉTODO DE LA PARAFINA

MUESTRA N°

Peso de la muestra seca Ps ; (a) gr.

Peso cesto más muestra seca cubierta con parafina (peso al); Psp (b) gr.

Peso parafina para cubrir la muestra Pp; (c = b = -a) gr.

Volumen de la parafina para cubrir la muestra Vp = Pp/0.90 (d=c/0.90)cm3

Peso muestra cubierta con parafina sumergida en agua Mssa (e) gr.

Volumen muestra con parafina Vtp = Psp - Mssa. (f = b -e)cm3

Volumen muestra seca Vt = Vtp – Vp; (g = f - d) cm3

DENSIDAD DE LA MUESTRA : D PS / vs; ( a / e) gr/cm3