practicas mecanica de suelos 1

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Practicas realizadas en el laboratorio de mecánica de suelos

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PRACTICA # 1PESO VOLUMETRICO

Material: Bascula Charolas metlicas Varilla punta de bala Cucharon Recipiente metlico

Desarrollo:Primero se toman las medidas del recipiente metlico las cuales son: Peso: 4.910 kg. Volumen: 9.710 lts. Lo que es igual a :

1. Arena:Al tener los materiales a la mano se dispone a una persona a que sea la que llene el recipiente metlico de arena con el cucharon tomando una cierta altura despus del recipiente, esa altura la tomaremos como un puo.

Esto se va a estar realizando hasta que el recipiente este copeteado, una vez que este as se toma la varilla punta de bala y se empieza a quitar la arena que queda fuera del recipiente, la varilla se pone en medio y se empieza a dar vueltas hasta que el excedente de arena se quite. Y Una vez hecho eso se pone en una bscula y se pesa:

Peso: 17.800 kgAhora a esto que dio le quitamos lo que pesa el recipiente:Peso arena= 17.800 kg 4.900 kg = 12.900 kgCon esto sacamos el peso volumtrico de la arena con la siguiente frmula:

2. Arena con varillado:

Para este segundo ejercicio se repite el mismo procedimiento solo que ahora al llenar a cada tercio del recipiente se le tendr que dar 25 golpes con la varilla punta de bala.

As tres veces hasta que quede sopeteado el recipiente, y nuevamente tomamos la varilla y la ponemos encima de recipiente y la giramos para quitar el exceso de arena, posteriormente se pesa.

Peso: 20.400 kgNuevamente le quitamos lo que pesa el recipiente:Peso arena = 20.400 kg 4.910 kg = 15.49 kg

Ahora sacamos el peso volumtrico de este:

3. Grava:Ahora para la grava se va a ocupar el mismo procedimiento que en la arena, se toma el recipiente se llena con medidas del cucharon sin olvidar el puo al vaciarlo en el recipiente.

Una vez que el recipiente este copeteado se procede a quitar el exceso de grava, tomando la varilla punta de bala y ponindola en medio y despus moviendo la del centro hacia arriba y luego del centra hacia abajo. Una vez hecho esto se pesa.

Peso: 17.600kg Nuevamente le quitamos lo que pesa el recipiente:Peso arena = 17.600kg 4.910 kg = 12.69 kg

Ahora sacamos el peso volumtrico de este:

4. Grava con varillado:Ahora para la grava se va a ocupar el mismo procedimiento que en la arena con varillado, se toma el recipiente se llena con medidas del cucharon sin olvidar el puo al vaciarlo en el recipiente y mas aparte que a cada tercio se le tiene que dar 25 golpes a la grava con la varilla punta de bala.

Una vez que el recipiente este copeteado se procede a quitar el exceso de grava, tomando la varilla punta de bala y ponindola en medio y despus moviendo la del centro hacia arriba y luego del centra hacia abajo. Una vez hecho esto se pesa.

Peso: 18.600kg Nuevamente le quitamos lo que pesa el recipiente:Peso arena = 18.600 kg 4.910 kg = 13.69 kg

Ahora sacamos el peso volumtrico de este:

Practica #2 GranulometraObjetivoIdentificar la granulometra de las partculas de una muestra de suelo para poderlas clasificar de acuerdo a su tamao.Equipo Juego de mallas Bscula Cucharones Brochas para finos Agitador mecnico Rotab

IntroduccinLos tamaos de las partculas, en general, que conforman un suelo, varan en un amplio rango. Los suelos en forma general son llamados Grava, Arena, Limo o Arcilla, dependiendo del tamao predominante de las partculas.Para describir el tamao de la partculas varas organizaciones desarrollaron limites de tamao de suelo separado como son el Instituto Tecnolgico de Massachusetts (MIT),que es parte importante en la historia del desarrollo de los limites de tamao de suelo separado, el Departamento de Agricultura de Estados Unidos (USDA), la Asociacin Americana de Funcionarios de Carreteras Estatales y del Transporte (ASSHTO), el Cuerpo de Ingenieros del Ejrcito de Estados Unidos, y la Oficina de Restauracin de Estados Unidos. Sin embargo en la actualidad el Sistema Unificado de Clasificacin de Suelos (SUCS) es universalmente aceptado y ha sido adoptado por la Sociedad Americana para Pruebas y Materiales (ASTM).

Marco TericoCuando un suelo est constituido por granos cuyo tamao es mayor a 0.075 mm se le denomina comnmente Suelo de textura grueso, Suelo granular grueso, o simplemente, Suelo grueso. Cuando el tamao de las granos es menor a 0.075 mm se le denomina Suelo de textura fina, Suelo granular fino, , Suelo fino; distinguindose dos intervalos de tamaos, limo (de 2 a 75 micras) y arcilla (menor a 2 micras).Para clasificar apropiadamente un suelo se debe conocer su distribucin granulomtrica. La distribucin granulomtrica de suelos gruesos es generalmente determinada mediante un anlisis granulomtrico por mallas. Para suelos de grano fino, la distribucin granulomtrica puede obtenerse por medio de anlisis granulomtrico con el hidrmetro.Un anlisis granulomtrico por mallas se realiza sacudiendo una cantidad medida de suelo seco pasndola por una serie de mallas cada vez ms pequeas colocando una charola en el fondo. Los resultados del anlisis por cribado se expresan generalmente como porcentaje del peso total del suelo que ha pasado por las diferentes mallas. Este porcentaje es denominado "porcentaje retenido".La siguiente tabla muestra el tamao de las aberturas en las mallas estndar en Estados Unidos. Malla #Abertura (mm)

44.750

63.350

82.360

102.000

161.180

200.850

300.600

400.425

500.300

600.250

800.180

1000.150

1400.106

1700.088

2000.075

2700.053

Los resultados de del anlisis se presentan generalmente en grficas semilogartmicas como curvas de distribucin granulomtrica. Los dimetros de las partculas (abscisas) se grafican en escala logartmica y el porcentaje que pasa (ordenadas) en escala aritmtica.

La forma de la curva da inmediata idea de la distribucin granulomtrica de suelo. Los porcentajes de grava, arena, limo y arcilla presentes en un suelo se obtienen de la curva, de acuerdo con el Sistema Unificado de Clasificacin de SuelosGrava (limite de tamao de 75mm a 4.75 mm)

Arena (limite de tamao de 4.75 a 0.075 mm)

Limo y arcilla (limite de tamao menores que 0.075 mm)

Metodologa1. Tomar el peso de dos charolas de metal y agregar 1 Kg de materia de arena y en otra charola 5 Kg de gravaPesaje de charolasPesaje de charola con material

2. Para la primer etapa se colocan las mallas de 1 1/2", 1", 3/4", 1/2", 3/8" y la del #4 de forma descendiente y se vierte el material (grava). Se realizan movimientos giratorios para que le material pase por los espacios de las mallas.Realizando movimientos giratorios a las mallas

Vaciado de material a las mallas

3. Se retira el material de cada malla retirando tambin el que quede retenido en los alambres de las mallas, se pesa el material retenido en cada una y se anota el valor en la columna de peso retenido.

Retirando material de las mallas de la primer etapa.

4. El material (arena) se vierte en la siguiente serie de mallas para la segunda etapa empezando con la malla #4, #8, #16, #30, #50 y #100 acomodadas de forma descendente. Este juego de mallas se coloca en el agitador mecnico Rotab durante 1 minuto para posteriormente repetir el paso 3.

Retirando material de las mallas de la segunda etapa.Realizando movimientos rotatorios de las mallas de la segunda etapa.

Clculos y Resultados Pruebas fsicas de arenaAnlisis granulomtricoPeso Retenido (gr)% Retenido% Acumulado% Pasa

Malla #4272.72.797.3

Malla #817217.219.980.1

Malla #1614914.934.865.2

Malla #3015915.950.749.3

Malla #5013913.964.635.4

Malla #10013413.47822

Pasa la malla 100220221000

Suma1000100350.7349.3

Pruebas fsicas a la grava de 1 Anlisis granulomtricoPeso Retenido (gr)% Retenido% Acumulado% Pasa

Malla #1 1/2000100

Malla #157011.411.488.6

Malla #3/4102020.431.868.2

Malla #1/2154030.862.637.4

Malla #3/874014.877.422.6

Malla #481016.293.66.4

Pasa la malla 43206.41000

Suma5000100376.8323.2

Prctica #3Densidad y AbsorcinObjetivoIdentificar la densidad de la arena y la grava en el laboratorio al igual que el grado de absorcin de cada una.

Equipo Bascula Picnmetro Capsula de porcelana Brocha para finos charolas metlicas Frasco de chapman Parrilla elctrica Cono con su pisn Cuchara de albail Grava y Arena puestas en agua desde 24 hrs. Antes de las pruebas

IntroduccinUna de las propiedades fsicas de los agregados es la DENSIDAD. AL realizar este laboratorio podemos decir que de acuerdo a los tipos de agregados encontraremos partculas que tienen poros saturables como no saludables que dependiendo de su permeabilidad pueden estar vacos parcialmente saturados o totalmente llenos de agua, generando as una serie de estados de humedad y densidad.Sabiendo lo que ms interesa en el diseo de mezcla es la densidad aparente de los agregados. Este factor es importante para el diseo de mezcla porque con l podemos determinar la cantidad de agregado requerido para un volumen unitario de concreto.

Metodologa ARENA1. Primero de la arena que tenemos con agua tomamos una porcin (la que sea), la colocamos en una charola metlica y despus la ponemos en una parrilla elctrica hasta que se seque lo ms posible.

2. Posteriormente de la muestra te le va a meter al cono hasta que quede copeteado, la finalidad de esto es que si al quitar el cono se queda formado el cono de arena, quedo bien la arena, si no queda y se desparrama es porque nos pasamos de calentar, si queda pero muy duro es que nos falto calentar la arena para quitarle el agua. Haciendo el experimento nos sali que nos habamos pasado de calentar la arena para quitarle el agua que tena.

3. Ahora tomamos la capsula de porcelana y en una bascula le agregamos 500 gr. De arena, una vez hecho esto, la arena que tenemos en la capsula se la vamos a meter al frasco de chapman, cuidando que no se vaya a tapar el ducto por donde se le agrega la arena, la finalidad de este es para saber el volumen de esos 500 gr. De arena, una vez hecho esto se obtiene lo siguiente:W arena = Passs = 500 gr.V observado de la arena = 210 ml.Con estos datos sacamos la densidad de la arena:

4. Una vez sacada la densidad de la arena, sacaremos l % de adsorcin, con lo que tomamos una charola metlica y la pesamos, despus le agregamos arena en una cantidad cualquiera, y nuevamente la pesamos. Ahora la ponemos en la parrilla de nuevo por un lapso de tiempo, una vez pasado ese lapso de tiempo lo volvemos a pesar y con los datos obtenidos sacamos l % de adsorcin:

W charola vaca = 205.5 grW charola con arena= 491 gr

W charola con arena despus de calentarse = 371.21 gr

Ahora se saca el % Adsorcin:

Estos Datos se colocan en la Tabla de PRUEBAS FISICAS A LA ARENA en donde dice DENSIDAD Y % ADSORCION.

GRAVA1. Ahora con la grava, lo que se va a hacer es sacar una porcin de grava y secarla con un trapo hasta que se seque lo ms que se pueda.

2. Despus tomamos una charola la pesamos y le agregamos grava la cantidad que sea, esa grava la vamos a agregar al picnmetro y de ah vamos a tomar el volumen de la grava, una vez hecho esto hacemos los clculos para sacar la densidad de la grava:

W charola vaca = 209.5 grW charola con grava= 603 gr

V observado de la grava = 227 ml.Con estos datos sacamos la densidad de la grava:

3. Una vez sacada la densidad de la grava, sacaremos l % de adsorcin, con lo que tomamos una charola metlica y la pesamos, despus le agregamos grava en una cantidad cualquiera, y nuevamente la pesamos. Ahora la ponemos en la parrilla de nuevo por un lapso de tiempo, una vez pasado ese lapso de tiempo lo volvemos a pesar y con los datos obtenidos sacamos l % de adsorcin:

W charola vaca = 202 grW charola con grava= 735 gr

W charola con grava despus de calentarse = 568.56 gr

Ahora se saca el % Adsorcin:

Prctica #4Dosificacin de ConcretoObjetivoIdentificar como hacer una dosificacin de materiales para preparar una mezcla de concreto.

EquipoPara la prctica utilizaremos los siguientes datos: Densidad del cemento:3.1 Modulo de Finura de la arena:2.2 Densidad de la arena:2.32 Adsorcin de la arena:1.2 Humedad de la arena:0 Densidad de la grava:2.5 Peso volumtrico de la grava:1519 Adsorcin de la grava:4.27 Humedad de la grava:0 Tamao Mximo del Agregado:25 (1) Fc:300 Kg/cm2 Revenimiento:7.5 a 10 cm

IntroduccinDe las hojas con ttulo CRITERIO DE DISEO DE MEZCLAS POR EL METODO DEL AC1 PESADO Y CONCRETO MASIVO observamos la tabla 6.3.3 Requisitos aproximados de agua de mezclado y contenido de aire para diferentes revenimientos y tamaos mximos nominales de agregado

Marco Terico

Ladosificacinimplica establecer las proporciones apropiadas de los materiales que componen alconcreto, a fin de obtener laresistenciay durabilidad requeridas, o bien, para obtener un acabado o pegado correctos. Generalmente expresado engramospormetro(g/m).Relacin agua cementoTodos los mtodos dedosificacindestacan la importancia de la relacin entre las proporciones deaguaycemento. Ambos materiales forman una pasta que, al endurecer, acta como aglomerante, manteniendo unidos los granos de los agregados. Mientras mayor sea la dosis de agua el concreto ser ms trabajable, sin embargo esto disminuye su resistencia y durabilidad.Manejabilidad de la mezclaUnamezclatrabajable es aquella que puede colocarse sin dificultad y que con los mtodos de compactacin disponibles permite obtener concretos densos. Al mismo tiempo la mezcladebe tener suficientemorteropara envolver completamente larocay las armaduras y obtener superficies lisas sin nichos de rocas ni porosidades. En otras palabras, debe llenar completamente los huecos entre las rocas y asegurar una mezcla plstica y uniforme. Una mezcla trabajable para un tipo de elemento puede ser muy dura para otro. Por ello el concreto que se coloca en elementos delgados o con mucha armadura debe ser ms plstico que el deconstruccinmasiva.

Metodologa

Vamos a tomar los valores que estn en la tabla con respecto al revenimiento es de 7.5 a 10 cm. Y el tamao mximo de agregados es 25 (1), los datos los buscamos es la tabla:Agua, Kg/m3, concreto para TMG. Mm.

Revenimiento cm225.

Concreto sin aire incluido

.....

De 7.5 a 10.193.

Cant. Aprox. Aire atrapado.1.5.

Los 193 los anotaremos en la tabla en kilogramos de agua, y el 1.5 en kilogramos de aire pero expresado como 0.015.Ahora nos vamos a la tabla 6.3.4 Correspondencia entre la relacin agua/cemento y la resistencia a la compresin del concreto.Resistencia a la compresin a los 28 das Kg/cm2Relacin agua/cemento por peso

Concreto sin aire incluidoConcreto con aire incluido

..

3500.48

...

Como podemos observar no tenemos el valor de la resistencia a 300 Kg/cm2, por lo que dividiremos 350 entre 300, para sacar el factor de multiplicacin para poder sacar el coeficiente del concreto a esta resistencia:

Este va a ser el factor de multiplicacin, por lo que se hace la operacin respectiva:1.17 * 0.48 = 0.56Ahora ya teniendo este valor el cual es la relacin agua/cemento podemos conocer el peso del cemento por medio de lo siguiente:

Ahora se anota en la tabla donde se especifica el cemento y en kilogramo.Despus nos vamos a la tabla 6.3.6 Volumen agregado, grueso por volumen unitario de concreto Tamao Mximo de Agregado, Mm.Volumen de agregado grueso varillado en seco, por volumen de concreto para distintos mdulos de finura de la arena

2.42.62.8

...

25 (1")0.710.690.67

..

Como vemos no se tiene el mdulo de finura que vamos a ocupar el cual es 2.2, pero al ver las relaciones de cada uno, se puede observar que varan 0.02 con respecto al mdulo de finura el cual varia 0.2 respectivamente, por lo que podemos deducir que el mdulo de finura que ocupamos el cual es 2.2 tiene un coeficiente de 0.73.Para saber el peso de la grava se necesita multiplicar el peso volumtrico de la grava por el coeficiente respectivo al mdulo de finura:

Ese peso lo ponemos en la tabla donde estn los kilogramos de la grava.Posteriormente se dividen los pesos de los materiales por su densidad respectiva, acepcin del aire el cual se va a multiplicar su peso por su densidad, y lo que obtenemos son los litros de cada uno:

Agua:193 / 1 = 193 Cemento:344.64 / 3.1 = 111.17 Grava: 1108.87 / 2.5 = 443.55 Aire:0.015 * 1000 = 15

Despus se suman cada uno de los valores obtenidos:193 + 111.17 + 443.55 + 15 = 762.72Ahora, a 1000 le restaremos lo que nos sali en la suma y eso es el total de litro s que se tendrn de arena.1000 762.72 = 237.28Y esto se multiplica por su densidad, y eso es el peso de la arena a ocupar:237.28 * 2.3 = 545.74Despus sumamos todos los pesos para tener un total de kilogramos:193 + 344.64 + 1108.87 + 0.015 + 545.74 = 2192.26

Todos estos datos los apuntamos en la tabla EN BASE AL VOLUMEN OBSOLUTOPara la segunda tabla CORRECCION POR HUMEDAD Y ADSORCION, se copian los datos de los pesos respectivamente a cada material, para esta dosificacin no vamos a considerar la humedad o ms bien vale 0.Por lo que vamos a trabajar con la adsorcin y solo en la arena y la grava:Para la arena tenemos un % de adsorcin de 1.2 y este se multiplica por el peso para sacar el peso que le quitaremos a la arena:

Esto mismo se le hace a la grava solo que ahora l % de adsorcin es de 4.2:

Se suman ambos pesos a retirar y eso es lo que se le va a agregar de agua.

El cemente se queda con el mismo peso, los demos se les va a restar el peso a quitar y a otros sumar el peso a agregar: Arena:545.74 - 6.55 = 539.19 Grava:1108.87 46.57 = 1062.3 Agua:193 + 53.12 = 246.12 Cemento:344.54 +/- 0 = 344.54Estos resultados son los Pesos Netos a ocupar, por lo que al sumar todos estos nos tiene que salir igual a los pesos de los materiales que se haban calculado anteriormente:539.19 + 1062.3 + 246.12 + 344.54 = 2192.15 kg.Todos estos datos se apuntan en la tabla correspondiente.

PRACTICA #5ENSAYE DE CILINDROS DE CONCRETOMARCO TEORICO ENSAYO A COMPRESION DE CILINDROS DE CONCRETO.La resistencia a la compresin simple es la caracterstica mecnica principal del concreto, dada la importancia que reviste esta propiedad, dentro de una estructura convencional de concreto reforzado, la forma de expresarla es, en trminos de esfuerzo, generalmente en kg/cm2 y con alguna frecuencia lb/pulg2(p.s.i). La equivalencia que hay entre los dos es que 1 psi es igual a 0.07kg/cm2..

La forma de evaluar la resistencia del concreto es mediante pruebas mecnicas que pueden ser destructivas, las cuales permiten probar repetidamente la muestra de manera que se pueda estudiar la variacin de la resistencia u otras propiedades con el paso del tiempo. COMO REALIZAR LA PRUEBA DE RESISTENCIA DEL CONCRETO.Los cilindros para pruebas de aceptacin deben tener un tamao de (15x30cm), las probetas mas pequeas tienden a ser mas fciles de elaborar y manipular en campo y en laboratorio.el dimetro del cilindro utilizado debe ser como mnimo tres veces el tamao mximo nominal del agregado grueso que se emplee en el concreto. Con el fin de conseguir una distribucin uniforme de la carga, generalmente los cilindros se cabecean con mortero azufre o con almohadillas .

MATERIAL: Bscula Flexo metro Calibrador vernier Azufre liquido

La primera parte de la prctica es la de la resistencia del concreto, con lo que ocuparemos los cilindros que se quedaron curando en una tina de agua durante 28 das.

Una vez que se encuentran afuera se pesa cada uno de los cilindros en una bscula:

Ahora nos iremos a la hoja que dice ENSAYE DE CILINDROS DE CONCRETO, as que empezamos a llenarla con los siguientes datos:

DATOS OBTENIDOS EN LABORATORIO Fecha de colado: 10 febrero2015 Localizacin: Laboratorio de Resistencia de Materiales Fecha de ensaye: 10 de marzo del 2015 Edad (das): 28 Fc proyecto: Dimetro: 15 cm Altura:30 cm rea (base): Peso (Cilindro 1): 11.000 kg Peso (Cilindro 2):11.100 kgAhora Calcularemos el peso Volumtrico de cada cilindro:Peso Volumtrico (cilindro 1):

Peso Volumtrico (cilindro 2):

Ahora Estos datos los podemos apuntar en la hoja que ocupamos.Despus nos vamos a ponerle azufre lquido (tipo cera) en las bases de los cilindros. Primero el azufre tiene que estar caliente para que este en estado liquide. Despus lo vertemos sobre un molde, para que el cilindro en la base tome esa forma y pueda distribuirse la carga que se le va a aplicar.

Y eso se hace hasta que las bases de los cilindros queden igual:

Ahora nos vamos a la mquina de compresin para que podamos saber la resistencia del concreto, lo colocamos dentro y se mete el cdigo para que efectu la compresin y esperamos hasta que nos de los datos correspondientes:

Con la prueba obtuvimos los siguientes datos:Cilindro 1: Carga Mxima: Esfuerzo Mximo: Cilindro 2: Carga mxima: Esfuerzo mximo: