texto y postexto de contenido de humedad

8/16/2019 Texto y Postexto de Contenido de Humedad

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INTRODUCCION

Todos sabemos que el agua es necesaria para vivir; especialmente para las plantas.

Por consiguiente, si el suelo tiene una buena capacidad de retención del agua, seesperaría que pudiera sustentar una comunidad de plantas considerables.

Sin embargo, en suelos saturados, los espacios de aire del suelo se llenan de agua, lo

que puede llevar a condiciones anaeróbicas. Las raíces de las plantas se afectan

negativamente por las condiciones anaeróbicas.

El contenido de agua en el suelo depende de varios factores, uno de los cuales es, sin

duda, la cantidad de lluvia en un área. La abilidad del suelo para retener esta agua

depende de factores físicos del suelo, tales como el espacio o poros del suelo, o bolsas

de aire, entre los agregados del suelo ! la te"tura del suelo.

En el presente ensa!o nuestro ob#etivo es determinar el contenido de agua que a! en

el suelo !a que esta es utili$ada en prácticas de ingeniería geot%cnica ! esta puede

asegurar la calidad ! uniformidad del suelo, ! esta nos a!udara a conocer los diferentes

estratos del suelo en cada $ona, región, ! ciudad, tambi%n esto nos a!udara a entender

la relación que e"iste entre la umedad total, la umedad superficial ! la absorción.

El m%todo más clásico para determinar esta cantidad de agua es el de secado de

orno &! esta está e"presada en porcenta#e' pero tambi%n e"iste otros m%todos que

son( el m%todo de spedd!, m%todo del picnómetro de aire diferencial, )%todo nuclear,

)%todo de la agu#a Procto.

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2. REVISION BIBLIOGRAFICA

El ob#etivo del ensa!o es determinar el contenido de umedad del suelo para eso

tenemos que empe$ar a preguntarnos que es el suelo.

*.+ definición de suelos

El suelo es una me$cla de materiales sólidos, líquidos &agua' ! gaseosos &aire'.La

adecuada relación entre estos componentes determinan la capacidad de acer crecer

las plantas ! la disponibilidad de suficiente nutrientes para ellas .La proporción de

componentes determina una serie de propiedades que se conocen como propiedades

físicas o mecánicas del suelo están propiedades pueden ser de fase, densim%tricas,

etc.

Lo suelto o lo compacto de una muestra de suelo puede determinarse cuantitativamente

el laboratorio. Los t%rminos porosidad, relación de vacios, ! el peso especifico relativo

de los sólidos se usan comnmente para definir la densidad de la muestra.

-igura *.+. /iagrama de una muestra de suelo que ilustra el significado de los

símbolos usados en las relaciones gravim%tricas ! volum%tricas

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/onde(

V v ( 0olumen de vacios o poros

V a ( 0olumen de aire

V w ( 0olumen de agua

V s ( 0olumen de sólidos

W w ( Peso del agua

W s ( Peso del solido

*.*. Propiedades de fase tenemos las siguientes(

a' índice de vacios o índice de poros1e1. 2sualmente, este valor se e"presa como

porcenta#e. 3uando un suelo se comprime, cambian los valores de la ecuación

anterior tanto del numerador como del denominador, por lo que es convenienteen mucos de los cálculos que es necesario efectuar para determinar los

asentamientos, referir el espacio vacío a un denominador invariable. Por esta

ra$ón se usa la cantidad conocida como relación de vacíos u oquedad . Se define

como

e=V v

V S

b' Porosidad 4n1.Se define como la probabilidad de encontrar vacios en el volumen

total .Por eso 566+557

n=V v

v ×100

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c' 8rado de saturación 4s1 .Se define como la probabilidad de encontrar agua en

los vacios del suelo

s=v w

v v×100

d' 3ontenido de umedad 191 . Se e"presa como el porcenta#e que relaciona el

peso del agua : en la masa del suelo ! el peso de los sólidos en la misma

masa.

w=ww

w s×100

En esta ecuación, :9 es el peso del agua ! :s es el peso de la material sólida

secada en el orno. El peso del agua se refiere a la cantidad invariable : s en

ve$ de al peso total de la muestra. l aumentar la temperatura de una me$cla de

suelo ! agua que se está secando, la me$cla continua perdiendo umedad,

asta que a una temperatura relativamente elevada, los minerales que

constitu!en el suelo se descomponen ! pierden el agua de constitución. Por esta

ra$ón, las comparaciones de umedades no tienen significado, a menos que la

temperatura a la que se seca el suelo se estandarice. La temperatura estándar

del orno es de +5


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-igura *.> grafico de la carta de casa grande

*.>.+. 3antidad mínima de muestra recomendada

Para lograr una determinación confiable del contenido de umedad de un suelo rerecomienda utili$ar la siguiente cantidad mínima de muestra meda &muestra

representativa'

Tabla *.>.+. TamaAo má"imo ! peso mínimo recomendada de la muestra

TamaAo má"imo peso de las partículas de

muestra &B


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• Totalmente seco. Se logra mediante un secado al orno de ++5=3 asta que los

suelos tengan un peso constante &generalmente *@ oras '

• Parcialmente seco. se logra mediante e"posición al aire libre

• Saturado ! superficialmente seco &sss'. En un estado limite en el que los suelos

tienen todos sus poros llenos de agua pero superficialmente se encuentran

secos. Este estado se logra solo en el laboratorio.

• Totalmente medo. Todos los suelos están llenos de agua ! además e"iste

agua libre superficial

Tambi%n e"iste la umedad Libre donde esta se refiere a la película superficial de agua

que rodea el suelo; la umedad libre es igual a la diferencia entre la umedad total ! la

absorción del suelo, donde la umedad total es aquella que se define como la cantidad

total que posee un suelo.

*.@ Ftros m%todos para determinar el contenido de umedad(

)%todo del Speed!.3onsiste en me$clar una muestra de suelo previamente pesada

con carburo de calcio molido en el interior de una cámara de acero erm%tica, la cual

posee en su base un manómetro que registra la presión originada por el gas acetileno,

entregando indirectamente la umedad del suelo referida al peso medo de la

muestra. La limitante es que este m%todo entrega resultados falsos en suelos plásticos

! además la muestra empleada es de tamaAo mu! reducida.

)%todo del picnómetro de aire diferencial. 3onsiste en introducir en un cilindro

calibrado una muestra de suelo previamente pesada ! colocarlo en una prensa del

aparato para e#ercer sobre %l una presión por medio de una bomba de mercurio,

produciendo una e"pansión de aire por los vacíos del suelo. /e esta forma se obtiene el

volumen de aire de la muestra mediante una tabla de aforo. 3on los datos obtenidos se

calcula la umedad del suelo mediante una fórmula que está en función de la gravedad

específica del suelo ! del agua, el volumen de aire ! el peso total de la muestra de

suelo.

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)%todo nuclear. Se reali$a en instrumentos que se basan en las le!es físicas de

dispersión de los neutrones en el suelo. /e esta forma indican el valor de la umedad

del suelo en base a la velocidad de dispersión. 2na fuente emite neutrones de alta

energía, la que se va perdiendo a medida que estos cocan con los ncleos pesados

del suelo o con los ncleos de átomos de idrógeno, los que acen perder muca más

energía a los neutrones que cuando cocan con átomos más pesados. Luego, un

receptor registra los átomos lentos que dependen del nmero de átomos de idrógeno

interceptados, los que se correlacionan con el contenido de agua

)%todo de la agu#a Proctor. 3onsiste en determinar la fuer$a necesaria de aplicar para

introducir una agu#a estandari$ada en probetas Proctor compactadas en laboratorio con

diferentes umedades, obteniendo una curva de calibrado de umedad vGs esfuer$o.

Para obtener la umedad en terreno, se determina la resistencia a la penetración de

una muestra de suelo antes de su apisonamiento en el mismo molde Proctor, le!endo el

contenido de umedad en la curva de calibración

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3. MATERIALES Y METODOS

3.1. )aterial utili$ado

a) Hande#a de aluminio. Iecipiente de aluminio de que sirve para poner diferentes

tipos de muestra en cantidades grandes.b) )uestra de suelo. Es tambi%n denominado como afirmado u ormigón, la

muestra debe ser natural para poder determinar la cantidad de umedad.c) 3apsulas de aluminio.Iecipientes de aluminio que sirve para poner diferentes

tipos de muestra que sean en cantidades pequeAas.d) Halan$a electrónica. /e capacidad conveniente ! con las siguientes

apro"imaciones( de 5.+ g para muestras de menos de *55 g de 5. + g para

muestras de más de *55 g.e) 3ucaron de aluminio. Sirve para trasladar diferentes materiales como suelo

arcilloso, ormigón, etc.

f) orno de secado. orno de secado termostáticamente controlado, que sirve

para que una muestra se seque de manera acelerada.

g) 2tensilios de manipulación. Se requiere el uso de guantes o un su#etador

a' b' c'

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d' e' f'

-igura >.+.materiales utili$ados

3.2. )etodología del ensa!o

El m%todo que utili$amos, para allar el contenido de umedad, como !a se di#o es el

más clásico que se llama 4m%todo del secado de orno1 ! los pasos que seguimos son

los siguientes(

• Pesar en una balan$a las capsulas &H+, H* ! H>' vacías, anotar estos pesos &

w cap1, w cap2, w cap3 '

• /e la muestra que está en la bande#a , con a!uda del cucaron, tomar la muestra

de suelo (suelo humedo=sh) ! colocar a las tres capsulas H+, H* ! H>

• Pesar en una balan$a las capsulas &H+, H* ! H>' que están !a con la muestra de

suelo, anotar estos pesos (wcap1+sh,wcap2+sh,wcap3+sh)

• Luego llevar al orno las tres capsulas &H+, H* ! H>'

• /espu%s de un periodo de *@ oras &cuando el suelo !a este seco' sacar del

orno las capsulas

• Pesar en la balan$a las tres capsulas &H+, H* ! H>' que están con el suelo seco

(suelo seco=ss ) ,anotar estos pesos (w cap1+s s ,wcap2+ss,w cap3+ss)

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a). /atos recolectados

Tabla >.>. datos recolectados del peso de capsula con el suelo seco ! suelo medo

)uestra H+ H* H>w¿¿¿

' &g'

*J,+ *J,+ *J,5

(wcap+sh)±0,1

&g'

JK,@ D*,5 J+,D

w

(¿¿ cap+ss)±0.1¿

&g'

J


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w s ( Peso del sólido

El peso del agua se determina 4 w w 1(

w w=( wcap+sh)−(wca p+ss)

Tabla @.+. 3álculos para allar el peso del agua

)uestra w cap+sh ±0,1

&g'

w

(¿¿ cap+ss)±0.1¿

&g'

w w ±0,14 &g'

H+ JK,@ J J+,D J+,+ 5.K5

El peso del sólido se determina 4w s 1(

w s=(wcap+ss)−wcap

Tabla @.*.calculos para allar el peso del solido

)uestra w

(¿¿ cap+ss)±0.1¿

&g'

w cap±0,1

&g'

w s±0,14 &g'

H+ J J+.+ *J,5 ,+

Entonces para determinar el contenido de umedad la formula es la siguiente(

w=(w cap+sh )−(w cap+ss)(wcap+ss)−wcap

×100

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2sando la formula siguiente allaremos el contenido de umedad

w=ww

w s×100

Tabla @.3alculos del contenido de umedad utili$ando el orno

)uestra ww ±0,14 &g' &g' w s ±0,14

&g'

w &7'

H+ 5,J5 B

H* 5,J5 @>,+ +,JK

H> 5,K5 ,+ +,+>

allando el promedio del contenido de umedad 4 w 71(

w=w

1+w

2+w

3

3=

1,39+1,86+1,133

=(1.46±0,24)

El contenido de umedad es igual a (1.47±0,24)

+,*>76976+,D+7

ANALISIS DE LOS RESULTADOS

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El peso del agua en las tres muestras H+, H* ! H> son 5,J gramos de las dos primera !

de la tercera es 5,K gramos, estas muestras tienen poca cantidad de agua.

3omo podemos observar que el contenido de umedad varía entre +,*>7 !

+,D+7&+,*>76976+,D+7', entonces tenemos que comprobar si los valores de las

muestras & w

1, w

2, w

3 ' se encuentran en este rango.

Se observa que el contenido de umedad de la muestra segunda no está en el rango

(w2=1,86 ) por lo que se procede a una corrección(

w=w1+w22

=1,39+1,132

=(1,26±0,16)

-inalmente el contenido de umedad es igual a (1.26±0,16)

+,+576976+,@*7

Por lo tanto el valor má"imo que puede tener el contenido de umedad en la muestra

de afirmado es +,@*7 ! el valor mínimo es +,+57

El contenido de agua promedio, en la muestra de suelo que es el afirmado, del +557

entre el +,@*7 ! el +,+57 es el contenido de agua.

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CONCLUSIONES

La muestra de afirmado ensa!ada del suelo tiene un contenido de umedad

IELT?0)ECTE HF !a que varia entre el +,@*7 ! el +,+57. Se conclu!e que uno de los factores por la cual el contenido de umedad de la

segunda, varia ampliamente, es porque a la ora de sacar las muestras esta

pudo estar más a fondo que las demás por lo que estaba más meda ! por lo

tanto presentaba más contenido de umedad que la primera o la tercera.

Es importante mencionar que a ma!or temperatura del orno ,menor es el

tiempo de secado ! por lo tanto pierde más rápidamente la umedad &viceversa'

• )ientras más sea el peso del agua, el porcenta#e de umedad será ma!or !

mientras menos sea el peso del agua, el porcenta#e de umedad será menor &!a

que la cantidad de umedad es directamente proporcional al peso del agua'.

• )ientras más sea el peso del sólido, el porcenta#e de umedad será menor, ! si

el peso del solido es menor, la cantidad de umedad será ma!or &!a que la

cantidad de umedad es inversamente proporcional al peso del sólido'.

prendimos a que no se debe colocar la muestra con las manos en el recipiente,

porque las manos absorben umedad.

Se conclu!e tambi%n que el afirmado tiene que ser natural in situ

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http://www.monografias.com/trabajos/termodinamica/termodinamica.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos/termodinamica/termodinamica.shtml


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RECOMENDACIONES

• Es recomendable al momento de sacar tu muestra moverla !a que esta puede

variar porque algunas están más umedad que otras• Las muestras pueden ser cinco para obtener un porcenta#e de umedad más

e"acta ! optima.

• Para sacar las capsulas del orno es recomendable utili$ar guantes o un

su#etador para no quemarse

• l sacar las capsulas del orno es recomendable remover la muestra ! de#ar que

se enfríe a temperatura ambiente

• Se recomendable de#ar secar la muestra por una semana si tu muestra es una

arcilla para que quede completamente seca

• Para evitar p%rdidas de umedad, se recomienda el empleo de recipientes

erm%ticos con tapa

• Es recomendable poner nombres a tus muestras para no confundirlas unas con

otras

• Las muestras ensa!adas para determinar la umedad, deberán ser descartadas

! no se utili$arán en ningn otro ensa!o.

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BIBLIOGRAFIA

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ANE!OS

Para determinar el error del peso del agua ! el peso del solido se usa la formula

siguiente(

A ± B=C ; δ C =√ A2+B2

Para el cual el error del peso del agua ! el peso del solido es(

δ w=√ 0.12+0,12=0,14

Para determinar el error del promedio del contenido de umedad se utili$a la formula

siguiente o tambi%n puedes obtener este valor por la calculadora(

R= R

1+ R

2+ R

3

3

S=

√

∑ ( R1− R)2

N −1 ;ϑ =

S

√ n ;δ w=√ ϑ

2+ϑ balanza2

En ese ensa!o se uso la calculadora para determinar 4s1(

SM5,>D

ϑ =0.37

√ 3=0.2136

δ w=√ ϑ 2+δ balanza

2=√ 0.21362+0.12=0.2358=0.24

Se aplico lo mismo para corregir los datos

SM5,+J>J

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ϑ =0.1838

√ 2=0.13

δ w=√ ϑ 2

+δ balanza2

=√ 0.132

+0.12

=0.1640=0.16

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