diagrama de fases - mecánica de suelos

7/26/2019 DIAGRAMA DE FASES - mecnica de suelos

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Ao de la consolidacin del Mar de Grau

MECNICA DE SUELOS - CI8SECCI!N" CI##

LA$O%A&O%IO N'

(%O)ESO% DEL CU%SO * DEL LA$O%A&O%IO"MILAG%OS DEL (ILA% SO&O DUE+AS

G%U(O" N',

&%A$AO (%ESEN&ADO (O% LOS ALUMNOS"Meni. /en0ocilla1 $ri2i00e Carolina U34,4#5

%i6era1 Mari0.aS7nce. (or0ella1 Marcelo U3434599&olen0ino Ca:arena1 Mi2uel U34,343Muo. Ale2re1 airo Mois;s U349,,34

)EC


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+.1 Marco terico 11+.1.1 O!eti"os 11+.1.2 #undamento terico 11

+.2 $rocedimiento e%&erimenta' 12+.2.1 E)ui&os y materia'es 12+.2.2 $rocedimiento e%&erimenta' 1+

+.+ ,n-'isis de 'os resu'tados 14+.+.1 Datos y an-'isis e%&erimenta'es 14

+.4 Conc'usin/ &recaucin y recomendacin 144. Ensayo N+: ra"edad es&ec3ica 1*

4.1 Marco terico 1*4.1.1 O!eti"os 1*4.1.2 #undamento terico Deinicin 1*

4.2 $rocedimiento e%&erimenta' 1

4.2.1 E)ui&os y materia'es 14.2.2 $rocedimiento e%&erimenta' 104.+ ,n-'isis de 'os resu'tados 21

4.+.1 Datos y an-'isis de datos4.4 Conc'usin/ &recaucin y recomendacin

5. Dia6rama de ases y re'acin &eso 7 "o'umen(. 8i'io6ra3a

1


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@ IN&%ODUCCI!N

E' estudio de 'os sue'os ya sea como materia &rima o materia' &ara 'a

construccin es de "ita' im&ortancia/ ya )ue su uso es en 6ran &ro&orcin

dentro de' -mito de 'a construccin y tamin ser- )uien interiera en 'aresistencia de 'a estructura a ser construida. Dicho estudio de 'os sue'os se

rea'i9ara mediante ensayos ya determinados &or 'a norma ,;M/ no siendo

sta 'a


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3@ ENSA*O N'" ENSA*O CON&ENIDO DE e0i6o 2eneral

Este ensayo consiste en determinar en &orcenta!e e' contenido dehumedad )ue &osee una muestra de sue'o.

3@@3 )unda:en0o 0erico

Contenido de humedad/ e' ensayo est- asado en 'a norma ,;MD

221(7>5 cuya ina'idad consiste en ca'cu'ar e' contenido de a6ua de una

muestra de sue'o. ?esumiendo/ e' es&cimen es secado en un hornohasta )ue a'cance un &eso constante/ considerando )ue e' &eso &erdido

deido a' secado est- com&uesto &or a6ua. Esta es una caracter3stica

muy im&ortante/ &ues se em&'ea &ara determinar re'aciones entre e'

com&ortamiento de' sue'o y sus res&ecti"as &ro&iedades e inc'uso !unto

con sus '3mites y &'-sticos sir"e &ara e%&resar 'a consistencia re'ati"a de

este@ adem-s se uti'i9a mayormente &ara e' desarro''o de' dia6rama de

ase.

3


5/27

$ara e' correcto desarro''o de' ensayo/ se em&'ea un horno )ue

manten6a una tem&eratura uniorme de 11> A 5 C/ una a'an9a con una

sensii'idad de >.>16r &ara es&ec3menes de hasta 2>>6r y una c-&su'ade secado resistentes a "arios actores como 'a corrosin y a' camio

re&etiti"o de ca'entamiento y enriamiento.?e&resentado &or 'a si6uiente rmu'a:

w

( )=

w w

ws100

Donde:

B: Contenido de humedad medido en &orcenta!e

B:$eso de' a6ua en una muestra de sue'oBs: $eso de 'as &art3cu'as s'idas

3@3 (rocedi:ien0o eFeri:en0al

3@3@ EHuios :a0eriales

1 orno de secado/ ca&a9 de mantener una

tem&eratura de 11>C.

2 ?eci&ientes resistentes a a'tas tem&eraturas

1 8a'an9a e'ctrica Fsensii'idad de >.1 6r G

1 &ar de uantes trmicosCucharaMuestra de sue'o

3@3@3 (rocedi:ien0oOtener e' &eso de cada reci&iente 'im&io y seco. F B

reci&iente G

4

#i6ura 1: Muestra de sue'o.#uente: $ro&ia


6/27

=ue6o co'ocar 'a muestra de sue'o h


7/27

Jna "e9 rea'i9ado todo esto/ introducir amos reci&ientes con 'a muestra

de sue'o h


8/27

K &ara ina'i9ar con 'os datos otenidos de cada reci&iente des&us de

haer sido sacado de' horno ha''amos e' contenido de humedad de 'as

muestras &or se&arado y e' &romedio de estas es e' contenido de

humedad de nuestra muestra de sue'o.

3@,A

n

7

lisis de resul0ados3@,@ Da0os del eFeri:en0o

MJE;?, EC,Ca& N Numero * Numero 2*$eso de ca& $eso de' sue'oseco 1>2 6r 05.( 6r

3@,@3 An7lisis de da0os del eFeri:en0o

Muestra Ca&. n


9/27

Muestra Ca&. n


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7=a muestra a' ser retirada de' horno dee ser &esado de inmediato.,6arrar e' reci&iente con unas &in9as o 6uantes es&ecia'es &ara e' ca'ordeido a )ue estar- a a'ta tem&eratura.

7,' momento de tomar medidas en 'a a'an9a e'ectrnica tener cuidadode no tener contacto con esta ya )ue a'tera 'a medida.

,@ ENSA*O N'3" (ESO /OLUMK&%ICO DE SUELOS CO


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&araina/ curir'a &ara rea'i9ar todo e' &rocedimiento corres&ondiente.

$ara otros sue'os sin cohesin se dee a&'icar otra metodo'o63a distinta.

,@3 (%OCEDIMIEN&O E=(E%IMEN&AL

,@3@ EHuio :a0eriales

- Muestra de sue'o ta''ado

- $araina s'ida F=ue6o se ca'ienta en 'a o''a&e)ueaG

- 8a'an9a hidrost-tica Fsensii'idad de >.1 6rG

- Canasti''a de acero 6a'"ani9ado Fe'aorado a

ase de ma''a N1>G

10

#i6ura *: Muestra de sue'ota''ado

#i ura : $araina s'ida

#i6ura 0: 8a'an9a hidrost-tica


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- O''a &e)uea- Estua o cocini''a e'ctrica

- 8rocha

,@3@3 (rocedi:ien0o eFeri:en0al

- e "eriica )ue 'a muestra ta''ada amora no

&resente 6rietas su&ericia'es y se &rocuramantener'a en una o'sa &'-stica &ara )ue no &ierda

humedad.

- e ca'ienta 'a &araina en 'a o''a/ &re"iamente ya derretida se &rocede a'

curimiento de' sue'o.- =ue6o/ con 'a &araina tiia en"o'"imos 'a muestra con

mucho cuidado e"itando sorecar6ar'a y 'a &esamos.- $rocedimos a curir 'os oriicios )ue )uedaron de 'a

muestra con una rocha &ara &esar'a y anotar e' "a'or.- e sumer6e 'a muestra en"ue'ta de &araina en e'

a'de con a6ua donde re&osar- en 'a canasti''a

insta'ada a 'a a'an9a/ &ara de esta manera tomar e' &eso de 'a muestra

sumer6ida.- Desarro''amos 'os c-'cu'os corres&ondientes &ara

determinar e' &eso es&ec3ico de' sue'o.

11

#i6ura 1>: Canasti''a de acero6a'"ani9ado

#i6ura 11: Muestrasa'macenadas en o'sas

#i6ura 12: Curiendo 'amuestra con &araina

#i6ura 1+: Curiendomuestra con &araina


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,@, ANLISIS DE LOS %ESUL&ADOS,@,@ Da0os eFeri:en0ales

;a'aMuestra N 3

$eso de 'a muestra h


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C-'cu'os

# $eso de 'a &araina F6rG 3- #@34 2r

? Lo'umen de sue'o &araina Fcm+G 3-, 3,@,4 c:,

Lo'umen de 'a &araina uti'i9ada Fcm+G #B9 #@58 c:,

8 Lo'umen de 'a muestra de sue'o Fcm+G ?- @,3 c:,

5 $eso "o'umtrico F6rPcm+G B8 @58 2rBc:,

,@9 CONCLUSIONES

,@9@ Conclusin"

- E' &eso "o'umtrico otenido en e' e%&erimento N 2 es de 1.0 6rPcm+

,@9@3 O>ser6aciones"

- En e' ensayo se &udo curir 'as 6rietas con 'a ayuda de un &ince'.- , 'a hora de ca'entar 'a &araina en 'a estua/ no se uti'i9 nin6


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- e dee de curir toda 'a su&ericie de 'a muestra con 'a &araina

uniormemente y no de!ar -reas sin &araina &ara e"itar )ue entre a6ua a

sta y )ue no a'tere 'os resu'tados.- e dee de curir 'a muestra con una ca&a de &araina

moderadamente de'6ada/ no tan 6ruesa &ara tener una uena &recisin

en e' ensayo.- ,' &esar 'a muestra !unto con 'a &araina/ es&erar &or 'o menos a'6unos

minutos &ara )ue 'a &araina se)ue com&'etamente y )ue no haya

errores en 'a toma de resu'tados.

14

Vt+

Vc

Vt Vv Vai Ai Wai Wt

232.

00

Wt+

Wc

237.2

0

Vw W Ww

Vs

117.32

S Ws

Vc cera Wc

5.20


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ENSA*O N'," G%A/EDAD ES(EC)ICA DE LOS SUELOSNO%MA AS&M D-8#91 AAS


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- #io'a FN#G/ con &eso de 150.( 6r.- #rasco "o'umtrico F&icnmetroG/ de 1>> a 5>> cm+ de ca&acidad- 8a'an9a con una sensii'idad de >.>1-

;ermmetro 6raduado con esca'a de > a 5>C- ;amices N y N4- ,6ua desti'ada- Mortero o &i'n- Emudo- Cucharn- $a&e' hi6inico- uantes de asesto- 8ao de a6uaF ao mar3aG- orno o estua/ ca&a9 de mantener tem&eratura uniormes y constantes

hasta 11> A 5C

3@3@

(rocedi:ien0o eFeri:en0al

- e comen9 triturando e' materia' en e' mortero

hasta )ue )uede com&'etamente mo'ido.- =ue6o/ e' materia' &as &or e' tami9 N &ara

otener 'a muestra )ue se ensay.

16

#i6ura 12: Mortero con 'a muestra


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- Con 'a ayuda de' emudo y de un cucharn se "erti e' materia' a 'a

io'a. , continuacin/ se &es 'a io'a con 'a muestra introducida/ &ara

'ue6o "erter e' a6ua desti'ada hasta donde indi)ue 'a marca 'anca de 'aio'a.

-

Jna "e9 ''ena 'a io'a/ se a6it de manera cuidadosa y circunerencia'&ara e'iminar 'as uru!as Fcontenido de aire de 'a muestraG.

- Jna "e9 conc'uido e' &aso

anterior se oser" )ue 'a me9c'a

ue se&arada/ e'e"-ndose 'as

uru!as/ y )uedando e' a6ua y

en 'a &arte inerior 'a muestra.

17

#i6ura 1+: $esando muestra y a6re6ando a6ua desti'ada.

#i6ura 14: ,6itando muestra


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- Lertimos un &oco de a6ua desti'ada a 'a io'a e introducimos un &eda9o

de &a&e' en orma de h'ice con 'a ina'idad de e'iminar 'as uru!as.- #ina'mente/ se &es 'a io'a con 'a muestra/ y se midi 'a tem&eratura.

,@ ANLISIS DE LOS %ESUL&ADOS

,@@Da0os eFeri:en0ales

;a'a N(

,@3@An7lisis de los da0os

- #rmu'as:

12 WWW

KWG

d

d

S

+

=

61.2

5.7336.6579.122

99907,09.122

=

+

=

S

S

G

G

Dnde:Wd= Peso del suelo seco

18

#i6ura 15: E'iminando uru!as de aire

(rue>a

N #io'a Q#R $eso de 'a #io'a #5@? 2@3 $eso de 'a #io'a ,6ua FDatoG (5*.( 6., $eso de 'a #io'a ue'o seco 22.5 6.

9 $eso de 'a #io'a ue'o ,6ua *++.5 6.


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W1= Peso de la fiola + peso de la

muestra + peso del aguaW2= Peso de la fiola + peso del agua

K = factor de correccin basado en latemperatura del agua

9@

CONCLUSIONES

9@@Conclusiones"

- e determin e' &eso re'ati"o de 'os s'idos

o 6ra"edad es&ec3ica/ siendo esta i6ua' a

2.(1.

9@3@O>ser6acin"

- =a tem&eratura de' a6ua en e' momento de' ensayo ue 24.1 C.- e oser"/ a' momento de e'iminar 'as uru!as de aire )ue stas

tamin conten3an &art3cu'as de sue'o y a6ua/ 'o cua' es una uente de

error.- ,' "aciar 'a muestra en 'a io'a mediante e' emudo se &ierde muestra

6enerando error a' ensayo.

9@,@(recauciones"

- Jsar a'an9as y termmetros con &recisin y esca'as de acuerdo a 'a

norma.- e deer- a6itar cuidadosamente 'a io'a/ deido a )ue este instrumento

es r-6i'.- Jti'i9ar a6ua desti'ada- Cuando sumer6imos 'a ho!a de &a&e' hi6inico en orma de h'ice se

tendr- cuidado &ara no e%traer a6ua yPo sue'o en e%ceso.

9@9@%eco:endacin"

- E' a6ua dee estar com&'etamente 'im&ia y sin im&ure9as/ deido a )ue

estas &uedan a'terar 'a ca'idad de' ensayo/ yPo resu'tados.

19

;a'a N*

# $eso de' sue'o seco ,- 122.0 6.? ; de' a6ua 24.1 C

S F&or ta'aG>/000>*

6Pcm+

8 $eso es&ec3ico re'ati"ode 'os s'idos#B#3-9

2.(1


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- Jti'i9ar otro mtodo a'ternati"o de e'iminacin de uru!as de aire &ara

disminuir e' error en e' ensayo.- En sue'os con a'to contenido de materia or6-nica no se deer- secar 'a

muestra &re"iamente &or 'a diicu'tad de rehumedecer'o y &ara

determinar e' &eso de 'a muestra seca hacer'o a' ina'.

20


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DIAG%AMA DE )ASES DEL SUELO ENSA*ADO

Da0os"1G Contenido de humedad:

Wo=6.86

2G $eso Lo'umtrico:

=1.688 g

cm3

+G ra"edad Es&ec3ica:Gs=2.61

Estos datos ueron otenidos en ase a 'os tres ensayos anteriores/

hechos en e' 'aoratorio de Mec-nica de ue'os/ tomando como muestra

un sue'o cohesi"o.

- Ela>oracin del dia2ra:a"

Co'ocamos como "a'or "aria'e a' Vs F"o'umen de s'idosG &or

comodidad.

aG

Gs=2.61=Ws

Vs

Ws=2.61Vs

G

Wo=

6.86

100=Ww

Ws

Ww=0.0686[2.61Vs ]

Ww=0.179Vs=Vw

21


23/27

cG Wt=Ws+WwWt=2.61Vs+0.179Vs

Wt=2.789Vs

dG =1.688=Wt

Vt

Vt=[2.789Vs1.688 ]

Vt=1.652Vs

eG Vv=VtVs

Vv=1.652VsVs

Vv=0.652Vs

G Va=VvVw

Va=0.652Vs0.179Vs

Va=0.4732Vs

22


24/27

Diagrama de Fases Terminado

- %elaciones /olu:;0ricas del suelo ensaado"

- %elacin de 6acos"

e=VV

VS e=

0.652VsVs

e=0.652

- (orosidad"

n=VV

VT n=

0.652Vs1.652Vs

100 n=39.47

- Grado de sa0uracin"

Sr=VW

VV100

Sr=0.179Vs0.65Vs

100

Sr=27.5

- %elacin de (esos del suelo ensaado"

- Con0enido de u:edad"

23


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w=WW

WS 100

w=0,179Vs2.61Vs

100

w=6.86

- %elaciones en0re esos 6olP:enes

- (eso esecico de los slidos"

s=WS

VS s=

2.61VsVs

s=2.61 g

cm3

- (eso esecico rela0i6o de los slidos "

Gs=s

w , si

w=1 gr

cm3

Gs=2.61

1 Gs=2.61

- (eso esecico del suelo seco"

d=WS

VT d=

2.61Vs1.65Vs

d=1.58 g

cm3

- (eso esecico del suelo sa0urado"

sat=WS+VVw

VT

sat=2.61Vs+(0.65Vs1)

1.65Vs sat=1.98

g

cm3

- (eso esecico del suelo su:er2ido"

' = sat w, siw= 1 gr/cm3

' = 1.98-1

24


26/27

' = 0.98 g/cm3

$I$LIOG%A)A

- Manua' de 'aoratorio de mec-nica de sue'os FJni"ersidad $eruana de

Ciencias ,&'icadasG =ima: 2>15 &&. 271(.- =aoratorio de Mec-nica de sue'os. Determinacin de' contenido de

humedad FJni"ersidad cat'ica de L'&araisoG ,rchi"o en $D#. $&*/.

25


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diagrama de fases - mecánica de suelos

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