MUESTREO DE ESTRUCTURAS TERREAS

NMX-C-416-ONNCCE-2003 “INDUSTRIA DE LA CONSTRUCCION -

Y METODOS DE PRUEBA”

Reforzamiento Geotecnia

EXISTEN DOS TIPOS DE MUESTRAS:

MUESTRAS INALTERADAS.

MUESTRAS ALTERADAS.

DEFINICIÓNES: MUESTRAS INALTERADAS:

Es aquella en la que se conserva la estructura, contenido de vacios y el contenido de agua que tiene el suelo en el lugar de donde se obtenga.

Esta puede ser obtenida mediante tubo muestreador de pared delgada o labrando una porción prismática extraída y transportada con los cuidados necesarios para conservar estas condiciones en todo momento.

Punto 1. PROCEDIMIENTO DE MUESTREO, IDENTIFICACIÓN Y PREPARACION DE MUESTRAS

EN CAMPO

MUESTRAS ALTERADAS:

Es aquella que esta constituida por el material disgregado o fragmentado en la que no se requiere conservar las características de estructura, relación de vacios y contenido de agua. En algunas ocasiones conviene conocer el contenido de agua original del suelo, para lo cual la muestra se envasa herméticamente, esta puede ser obtenida mediante posteadora, tubo liso, pico o equipo mayor.

Existen tres tipos de Muestras Alteradas:

Superficiales.

Profundas.

Laterales o frontales.

Punto 1. PROCEDIMIENTO DE MUESTREO, IDENTIFICACIÓN Y PREPARACION DE MUESTRAS

EN CAMPO

El tipo de Muestras Alteradas que generalmente se ocupa es:

Laterales o frontales:

Estas son tomadas de la pared del frente de explotación, como en el caso de los cortes o bancos de explotados con pala mecánica, en los que debe hacerse un canal vertical de sección transversal uniforme, que abarque todas las capas o estratos y todo el material extraído del canal, que debe recogerse en una bolsa de lona y que es el que constituya la muestra.

Identificación de las muestras:

Se deben ocupar 2 etiquetas adentro de una bolsa transparente, una para

adentro del costal y otro para ponerla en el amarre para identificar la muestra.

Es importante llenar bien la etiqueta identificada como F-EMT-001-02

Punto 1. PROCEDIMIENTO DE MUESTREO, IDENTIFICACIÓN Y PREPARACION DE MUESTRAS

EN CAMPO

Registro de las muestras:

Al llegar al laboratorio la muestra debe ser registrada en una libreta para darle un numero de ensayo.

Punto 1. PROCEDIMIENTO DE MUESTREO, IDENTIFICACIÓN Y PREPARACION DE MUESTRAS

EN CAMPO

La preparación de una muestra alterada llevada al laboratorio comprende las siguientes operaciones: Secado:

Se puede secar el material de dos formas:

•Tendiendo el material en una superficie lisa limpia y tersa para exponerlo al sol y moverlo constantemente para que el secado sea homogéneo. •Se coloca en una charola y se pone en la estufa a una temperatura constante de 40°C a 60°C.

Disgregación:

Después de secado el material se debe macear el material para des hacer los grumos que se pueden formar en el material todo esto para que al pasarlo por las mallas (cribado) no mientan en su granulometría.

Punto 2. PROCEDIMIENTO PARA LAPREPARACION DE LAS MUESTRAS EN CAMPO

Cuarteo:

Existen dos tipos de cuarteo:

Cuarteo Manual.

Cuarteo Mecánico.

El cuarteo sirve para reducir la cantidad de material que se va a emplear así como para homogenizar los materiales.

Se realiza un cono truncado, se extiende el material con la pala del centro hacia afuera, se marcan los cuartos y se divide el material.

Punto 2. PROCEDIMIENTO PARA LAPREPARACION DE LAS MUESTRAS EN CAMPO

El contenido de agua en materiales térreos (Humedades), Es expresado en peciento (%) de la masa del suelo seco en el horno o estufa con el fin de clasificarlo y estimar su comportamiento cualitativo mediante las correlaciones existentes o para efectos de llevar un control durante la construcción de obras terreas.

Se debe tomar una porción de material, se determina la masa del material, se coloca en una charola y se pone a secar ya sea en la estufa o en el horno eléctrico en cualquiera de los dos manteniendo una temperatura de 110 ± 5°C, ya seco el material se deja enfriar y una vez teniendo una temperatura constante se determina la masa del material seco.

Punto 3. METODO DE PRUEBA PARA LA DETERMINACION DEL CONTENIDO DE AGUA EN

MATERIALES TERREOS.

Para calcularlo se sigue la siguiente formula:

Donde:

W = Es el contenido de agua en porciento (%).

W1 = Es la masa del recipiente con la muestra húmeda, en gramos (g).

W2 = Es la masa del recipiente con la muestra seca, en gramos (g).

Wr = Es la masa del recipiente, en gramos (g).

Ww = Es la masa del agua, en gramos (g).

Ws = Es la masa de las partículas solidas en gramos (g).

Punto 3. METODO DE PRUEBA PARA LA DETERMINACION DEL CONTENIDO DE AGUA EN

MATERIALES TERREOS.

METODO DE PRUEBA DINAMICA (PROCTOR)

Se le agrega a la muestra de prueba, la cantidad necesaria de agua para que al ser repartida se tenga una inferior en 4% a 6% a la optima estimada. En materiales cohesivos se pasan por la malla No. 4, se confirma lo anterior cuando al comprimirlo con la mano no deje partículas adheridas en esta, ni la humedezca y el material comprimido se pueda tomar con dos dedos sin desmoronarse.

Se pasa por la malla No. 4 y se disgregan los grumos, se homogeniza el material, se llena el cilindro entres capas de aproximadamente la misma altura, se coloca una porción en el cilindro de prueba, se apoya sobre la base y se compacta con el numero de golpes del pisón indicado en la tabla 3 (de la norma) , manteniendo la altura de caída estipulada y repartiendo uniformemente los golpes en la superficie de la capa y se repiten estas operaciones en las siguientes 2 capas.

Punto 4. METODO DE PRUEBA PARA LA DETERMINACION DE LA MASA VOLUMETRICA

SECA MAXIMA Y HUMEDAD OPTIMA.

No se debe inclinar la guía mas de 5° de la vertical y aplicar los golpes uniformemente sin exceder de una velocidad de 1,4s por golpe. Terminando la compactación se retira la extensión del molde y se verifica que el material no sobresalga del cilindro en un espesor de 6 mm a 10 mm, de lo contrario se repite la prueba.

Se saca el espécimen del cilindro, se corta longitudinalmente y de su parte central se obtiene una porción representativa de 100 g a 500 g a la que se le determina el contenido de agua, según lo indicado en el Capitulo 4 Determinación del contenido de agua en materiales térreos.

Punto 4. METODO DE PRUEBA PARA LA DETERMINACION DE LA MASA VOLUMETRICA

SECA MAXIMA Y HUMEDAD OPTIMA.

Masa Volumétrica del suelo en estado compacto: Se refiere a que las partículas que lo constituyen han adquirido cierto acomodo por algún procedimiento de compactación. En este caso se presentan dos posibilidades, siendo una de ellas la que toma en cuenta la totalidad de las partículas del material y la otra, que considera la fracción del material que pasa por determinada malla. La primera se aplica generalmente para el calculo de coeficiente de variación volumétrica y la segunda para obtención del porciento de compactación.

Masa volumétrica compactada:

La masa volumétrica compactada en el lugar “in situ”, se determina de acuerdo con los métodos siguientes:

Método con Densímetro Nuclear.

Método del Cono y Arena.

Método Balón de Goma.

Método de Trompa y Arena.

Método de Agua.

Método de Muestras Inalteradas.

Método del Volumen Directo Conocido en el Lugar (Método de Probeta) .

Punto 5. METODO DE PRUEBA PARA LA DETERMINACION DE COMPACTACION EN EL

LUGAR (TROMPA Y ARENA).

Método de Trompa y Arena.

Este método se efectúa en los materiales tanto en estado natural como en estado compactado y sirve para obtener los grados de compactación y los coeficientes de variación volumétrica. La determinación de la masa volumétrica en el lugar por este método, consiste esencialmente en hacer una excavación en el sitio de prueba elegido, pesando el material extraído y relacionar esta masa con el volumen del sondeo, medido con arena. Este método se aplica hasta un máximo de la partícula que pase por la malla 75,0 mm.

Punto 5. METODO DE PRUEBA PARA LA DETERMINACION DE COMPACTACION EN EL

LUGAR (TROMPA Y ARENA).

Masa Volumétrica del lugar, Método de la Trompa y Arena.

Se selecciona el sitio, se limpia el área, Se efectúa la excavación del sondeo en el sitio evitando alteraciones en sus paredes con las dimensiones según el tamaño máximo del material del agregado y con el espesor de la capa.

Se coloca en una bolsa todo el material extraído del sondeo, tomando las precauciones para evitar perdida de material y de humedad.

Determina la masa del material extraído inmediatamente.

Se toma una muestra de este material para determinar el contenido de agua (humedad).

Se determina la masa de la arena con la que se va a medir el volumen, se introduce la trompa y se obtiene por diferencia la masa de la arena, empleada en total para llenar el sondeo en g.

Se calcula la masa del sondeo de prueba:

Donde:

Vm Es el volumen del sondeo de prueba, en cm².

Wsi Es la masa inicial de la arena preparada, en g.

Wsf Es la masa final de la arena sobrante incluyendo la del dispositivo, en g.

Punto 5. METODO DE PRUEBA PARA LA DETERMINACION DE COMPACTACION EN EL

LUGAR (TROMPA Y ARENA).

Se calcula y reporta la masa volumétrica del material en estado seco en el lugar:

Donde:

yta Es la masa volumétrica del material en estado seco en el lugar, en kg/m³.

ymt Es la masa volumétrica del material húmedo en el lugar, en kg/m³.

W Es el contenido de agua del material, en %.

Se calcula el Grado de Compactación del material aplicando la siguiente formula:

Punto 5. METODO DE PRUEBA PARA LA DETERMINACION DE COMPACTACION EN EL

LUGAR (TROMPA Y ARENA).