nº1 contenido de humedad.pdf

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UNIVERSIDAD MAYOR DE SAN ANDRES

FACULTAD DE INGENIERIA

INGENIERIA CIVIL

INSTITUTO DE ENSAYO DE MATERIALES

LABORATORIO DE MECANICA DE SUELOS I

LABORATORIO n 1

CONTENIDO DE HUMEDAD DEL SUELO

Docente: Ing. Hernan Flores

Univ. Guido Vladimir Mamani Mamani

DETERMINACION DEL CONTENIDO DE HUMEDAD

NORMA: ASTM D2216-98

1. INTRODUCCION

La mecnica de suelos es la rama de la ciencia que estudia las propiedades fsicas del

suelo y el comportamiento de las masas de suelo sometidas a varios tipos de fuerzas. Las

propiedades que se estudian son: origen, distribucin de tamao de partculas,

plasticidad, capacidad de drenar agua, compresibilidad, resistencia al corte y

capacidad de apoyo, para ello es necesario conocer la cantidad de agua presente por

unidad de volumen en cada muestra de suelo.

Se denomina humedad del suelo a la cantidad de agua por volumen de tierra que hay

en un terreno, su medicin exacta se realiza con ensayos de laboratorio, pesando una

muestra de tierra (suelo) antes y despus del secado.

Este ensayo tiene por finalidad determinar el contenido de humedad en una muestra de

suelo, para nuestro ensayo la muestra fue extrada de un pequeo sector adyacente al

instituto de ensayo de materiales.

Sabemos que el suelo en su estado natural contiene agua en una cierta proporcin, los

cuales se encuentran dentro los huecos de las partculas las cuales pueden estar llenos

con agua, el suelo posee un grado de humedad, el cual es importante determinarla ya

que este parmetro nos da una idea del estado hmedo natural del suelo, con l

podramos saber incluso la resistencia del mismo suelo para poder utilizarla como base de

cualquier obra civil.

Para poder determinar el contenido de humedad en nuestra muestra utilizaremos suelos

que estn parcialmente secos (al aire libre). Debemos someter una muestra de suelo a un

proceso de secado y comparar su masa antes y despus del mismo para determinar su

porcentaje de humedad total.

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2. OBJETIVOS

2.1. Objetivo general

Este ensayo tiene como propsito ensear al estudiante la determinacin de la

humedad de una muestra de suelo.

2.2. Objetivos especficos.

Clasificar nuestra muestra de suelo de acuerdo a los resultados obtenidos

Conocer y familiarizarse con los equipos de laboratorio, al menos ver la utilidad de

cada uno de ellos.

Determinar por qu y para que se realiza este ensayo

Reconocer en qu casos es necesario realizar el ensayo

3. FUNDAMENTO TEORICO

En un suelo se presentan tres fases:

Slida, conformada por las partculas minerales del suelo y entre sus espacios vacos existen

la fase gaseosa constituida por el aire (o tambin vapores sulfurosos, anhdrido carbnico,

etc.) y la fase lquida constituida por el agua tomndose en cuenta solamente el que se

encuentra libre. Las fases lquida y gaseosa constituyen el Volumen de vacos mientras la fase

slida constituye el volumen de slidos. En la figura se muestra la constitucin del suelo en sus

tres fases. Un suelo se encontrar totalmente saturado si todos los vacos se encuentran

ocupados completamente por agua. Muchos de los suelos que estan debajo del nivel

fretico se hallan en ese estado.

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El peso del agua y el peso de los slidos se pueden determinar fcilmente mediante las

siguientes ecuaciones. Una vez hallados estos pesos es posible hallar el contenido de

humedad del suelo.

Utilizamos la siguiente frmula para calcular el contenido de humedad del suelo:

Adems:

El suelo debe secarse en el horno a una temperatura de 1105C hasta obtener un peso

constante, este mtodo de secado de muestras es bastante adecuado para trabajo rutinario

de laboratorio de muestras pequeas. Si por alguna razn no es factible pesar las muestras

secas inmediatamente es necesario poner la tapa del recipiente tan pronto se haya enfriado

lo suficiente para manipularla.

Influencia de humedad en el suelo como material de construccin

Antes de empezar con el diseo de una construccin, se deben analizar en un laboratorio las

muestras representativas de tipo de suelo en que se desea construir. En estas pruebas se

analiza la granulometra, composicin, resistencia de los suelos y un factor muy primordial es el

contenido de humedad. Se realizan varios tipos de ensayos como compactacin, resistencia

del suelo, pero el ensayo de contenido de humedad en la muestra de suelo, nos dar a

clasificarle a este como seco (%h=0) o hmedo (%h0), si tuviera una gran cantidad de

humedad simplemente lo diramos con alto contenido de humedad, caso contrario con bajo

contenido de humedad.

Como determinar la cantidad de agua para llegar a un % de humedad ptima.

Como no existe un valor aceptado de referencia para este mtodo de ensayo; en

consecuencia no puede determinarse el sesgo.

%h= Porcentaje de Humedad [%]

PW = Peso del agua presente en es suelo [g]

PS= Peso de los solidos en el Suelo [g]

PW = Peso del agua presente en es suelo [g]

PT= Peso total de la muestra de suelo [g]



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Como observamos estos dos parmetros pueden ayudarnos estadsticamente a ver si el

suelo ser ptimo bajo ciertos contenidos de agua o humedad en el suelo. Claro que no

garantizara si es alto el nivel de este, pero sera un buen indicador.

Clasificacion de los suelos de acuerdo al contenido de humedad que tengan.

De acuerdo a los resultados podemos tratar de clasificar el suelo mediante el

comportamiento de su cohesin y su adhesin con la cantidad de humedad. Entonces se

tiene el siguiente grafico

Influencia del porcentaje de humedad en el suelo para su clasificacion.

Suelos: los suelos sern los encargados de recibir la totalidad de las cargas de los edificios, por

ello este se comportara como una estructura de apoyo, por ello debemos estudiarlos en

funcin a su composicin o los factores que pudieran alterar su condicin de estabilidad.

% DE HUMEDAD CLASIFICACION DEL SUELO

0 SECO

0-5 BAJA

5-15 MEDIANA

15-99 ALTA

100 SATURADA

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4. MATERIALES Y EQUIPOS.

EQUIPO

Horno de secado capaz de mantener una temperatura constante de

Balanza; de 0.01 g. de precisin para muestras hasta de 200 g. de peso.

Contenedores. Deben ser claramente identificables y se requerir de un

contenedor por cada determinacin de contenido de humedad

Equipo de manipuleo; guantes de asbesto y cucharas.

BALANZA ELECTRONICA RECIPIENTES

HORNO DE SECADO EQUIPO DE MANIPULEO

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PROCEDIMIENTO.

La muestra de suelo fue obtenido del patio del Monoblock la cual corresponde a un material

de relleno,

El procedimiento seguido en laboratorio es:

La muestra de suelo obtenido mediante el ensayo de SPT es llevado de inmediato

al laboratorio de tal manera de no alterar la humedad que presenta.

Tomar un contenedor limpio y seco registrar el peso y el N de contenedor.

Seleccionamos la muestra de manera, es decir que la muestra sometida a ensayo

debe ser la representable posible del lugar de la toma,

Colocamos la muestra en el contenedor.

Con la balanza determinamos el peso del recipiente mas la muestra hmeda.

Luego de registrar el peso del conjunto metemos la muestra al horno durante 24

horas.

Luego extraemos el contenedor con la muestra del horno y dejamos enfriar en el

desecador hasta que alcance una temperatura ambiente.

Obtenemos el peso de la muestra seca utilizando la misma balanza

Realizamos este mismo proceso para una segunda muestra si es que la

tubieramos.

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5. CALCULOS.

Los datos obtenidos del ensayo realizado son los siquientes:

DATOS.

Recipiente N 4

El agua presente en nuestra muestra ser:

El peso del solido de nuestra muestra ser:

El contenido de humedad por peso de la muestra ensayada ser:

Por lo tanto:

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6. PLANILLA DE CLCULO

Con los datos expuestos anteriormente procedemos a calcular el % de humedad.


(ASTM 2216-98)

Pozo Nmero 1

Muestra Nmero 1

Humedad (Alta-Media-Baja) BAJA

Capsula No. 4

Peso capsula 150.8

Peso Hmedo + contenedor 1189.86

Peso Seco + contenedor 1154.37

Peso Seco 1003.57

Peso del Agua 35.49

Contenido de Humedad 3.54%

Promedio

3.54%



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INSTITUTO DE ENSAYO DE

MATERIALES

ING. HUGO MANSILLA ROMERO

LABORATORIO DE SUELOS CIV-219


CLIENTE: UMSA

PROCEDENCIA:

PATIO DEL MONOBLOK

MUESTRA: 1

PROFUNDIDAD: 0.45m

PROYECTO: ACADEMICO

OPERADOR: TEC. RENE RAMOS

CALCULISTA: UNIV. GUIDO

VLADIMIR MAMANI MAMANI

TIPO DE MUESTRA: INALTERADA

FECHA DEL ENSAYO:

27/08/2012

Natural Higroscpica

518,26 -------------

460,41 3496,27

57,85 -------------

97,71 -------------

362,70 3553,73

15,95 7050,00

50,41

Abertura

[mm]

Peso

retenido [g]

Peso

retenido

relativo [%}

Peso

retenido

acumulado

[%]

Porcentaje

que

pasa [%]

50,80 0,00 0,00 0,00 100,00

38,10 46,53 0,66 0,66 99,34

25,40 467,46 6,63 7,29 92,71

19,10 343,30 4,87 12,16 87,84

9,52 1176,19 16,68 28,84 71,16

4,76 694,20 9,85 38,69 61,31

2,00 768,59 10,90 49,59 50,41

TOTAL 3496,27

59

100

91,1

TamizAbertura

[mm]

Peso

retenido [g]

Peso

retenido

relativo [%]

Peso

retenido

acumulado

[g]

Porcentaje

que

pasa [%]

No 10 2 0 0,00 0,00 100,00

No 20 0,84 17,9 19,65 19,65 80,35

No 40 0,42 14,32 15,72 35,37 64,63

No 60 0,25 12,31 13,51 48,88 51,12

No 140 0,105 18,07 19,84 68,72 31,28

No 200 0,074 4,53 4,97 73,69 26,31

TOTAL 67,13

D10= Cu=

D30= Cc=

D60=

GRAVA % 39

ARENA % 11

FINO % 50

TOTAL % 100

40,50

32,58

25,77

15,77

13,26

CARACTERSTICAS DE LA GRANULOMETRIA

ANLISIS GRANULOMTRICO PARTE FINA MENOR AL TAMIZ No 10

Porcentaje que pasa

sobre m. total [%]

Peso de la muestra hmeda[g]:

peso de l amuestra seca [g]:

Cpsula No:

50,41

1"

3/4"

3/8"

No 4

No 10

ANLISIS GRANULOMTRICO PARTE GRUESA MAYOR AL TAMIZ No 10

Peso seco de la muestra total

ANLISIS GRANULOMTRICO DE SUELOS POR TAMIZADO (AASHTO T 27 -82)

Determinacin de humedades:

Tamiz

2"

1 1/2"

%H = (Pw/Ps)*100

Muestra total hmeda [g]:

Agregado grueso (Ret Tot No 10) [g]:

Suelo que pasa T No 10, hmedo[g]:

Peso del agua [g]:

Suelo que pasa T No 10 seco [g]:

Muestra total seca [g]:

Porcentaje de agregado fino [%]:

Peso seco hmedo y cpsula (P1) [g]:

Peso suelo seco y cpsula (P2) [g]:

Peso del agua (Pw=P1-P2) [g]:

Peso de la cpsula (Pc) [g]:

Peso suelo seco (Ps = P2 - Pc) [g]:

Porcentaje de humedad [%]:

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ANDRS

FACULTAD DE INGENIERA

INGENIERA CIVIL

DETERMINACIN DEL CONTENIDO DE HUMEDAD

INSTITUTO DE ENSAYO DE

MATERIALES

"ING. HUGO MANSILLA ROMERO"

Cliente: Particular

Procedencia: Jardn

UMSA

Muestra: No 1

Profundidad: 0,45 m

Proyecto: Acadmico

Operador: Tec. Ren Ramos

Calculista: Univ Ortiz Juan Carlos

D. de muestra: Arcilla

Tipo de muestra: Inalterada

Fecha:

LABORATORIO DE MECNICA DE

SUELOS

CIV 219 L

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7. CONCLUSIONES.

Despus de concluir cualquier ensayo en laboratorio siempre se debe hacer el anlisis

respectivo de los resultados obtenidos. En nuestro caso el porcentaje de humedad de

nuestra muestra de suelo fue lo cual nos refleja que el suelo estudiado es

de humedad baja. Esto de acuerdo a los limites de humedad que existe para poder

clasificar a los suelos.

En nuestro caso se realizo el ensayo en una sola muestra lo cual puede ser no muy

representativa, lo ideal era realizar el ensayo con varias muestras representativas del

lugar y obtener el promedio de los porcentajes de humedad obtenidos en cada

muestra.

Cabe mencionar que durante la extraccin de la muestra del suelo, el pesado, y el

sacado no se presento ningn inconveniente, por lo cual el porcentaje de humedad

obtenido en la muestra puede considerarse representativa aunque, no se hizo tres

ensayos como establece la norma.

Se procuro llevar de manera inmediata la muestra obtenida hasta el laboratorio en el

instituto de manera de no alterar su humedad, de lo contrario si la extraccin se hubiera

echo en un lugar alejado se tendra que sellar para no alterar la muestra.

8. BIBLIOGRAFIA.

Gua de ensayos - Mecnica de Suelos I Ing. Victor Bermejo Franco

Mecanica de Suelos I Ing. Luis Pacosillo Ticona

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9. ANEXOS

Suelo de donde se extrajo la muestra

La muestra de suelo.

Obtencin de la muestra

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