1 Laboratorio de Suelos

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GRAVEDAD ESPECIFICA, CONTENIDO DE HUMEDAD, PESO UNITARIO Objetivos: Aprender a hallar el peso específico de una muestra de suelo, y saber interpretar este valor. Aprender a hallar la humedad que tiene determinado suelo, y aprender a interpretar este valor. Hallar valores de gravedad especifica de un suelo determinado, con el cual nos podemos dar una idea del tipo de suelo en cuestión. Aprender a diferenciar la veracidad de los diferentes ensayos de laboratorio. Reunir los resultados para dar una respuesta veraz a los problemas que se presentan en la mecánica de suelos. Aprender a relacionar la humedad, el peso especifico, etc., para sacar una conclusión sobre el suelo.

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EQUIPOS:

GRAVEDAD ESPECIFICA, CONTENIDO DE HUMEDAD, PESO UNITARIOObjetivos:Aprender a hallar el peso especfico de una muestra de suelo, y saber interpretar este valor.

Aprender a hallar la humedad que tiene determinado suelo, y aprender a interpretar este valor.

Hallar valores de gravedad especifica de un suelo determinado, con el cual nos podemos dar una idea del tipo de suelo en cuestin.

Aprender a diferenciar la veracidad de los diferentes ensayos de laboratorio.

Reunir los resultados para dar una respuesta veraz a los problemas que se presentan en la mecnica de suelos. Aprender a relacionar la humedad, el peso especifico, etc., para sacar una conclusin sobre el suelo.

INTRODUCCIONEn este primer laboratorio de suelos, realizamos tres prcticas, las cuales nos sirven para determinar ciertas caractersticas especificas del material en cuestin, el suelo. Una de estas caractersticas es el porcentaje de humedad que hay en el suelo. Esto fue posible pesando la muestra de suelo, tal como llega de la zona donde se saco (hmedo), pesndolo y luego secarlo y tomar el peso seco. Podemos definir que el porcentaje de humedad es el peso de el agua, sobre el peso de los slidos, es decir, peso hmedo menos peso seco, sobre peso seco.

La segunda practica que realizamos fue hallar el peso volumtrico. El peso volumtrico de una sustancia es el peso de la unidad de volumen. Se obtiene dividiendo un peso conocido de la sustancia entre el volumen que ocupa., para posteriormente saber cuanto puede pesar determinado volumen, o para saber que volumen puede hacer determinado peso del suelo. La tercera practica realizada fue la de Gravedad especifica, la cual nos permite halla la cantidad de vacos que hay en un determinado suelo, y es tal vez el ms importante de las tres practicas realizadas en el laboratorio, ya que nos permite clasificar un suelo.

FUNDAMENTO TEORICOCONTENIDO DE HUMEDADEl contenido de humedad en los suelos es la cantidad de agua que el suelo contiene en el momento de ser extrado. Una forma de conocer el contenido de humedad es pesar la muestra cuando se acaba de extraer, y despus de haberla mantenido durante 24 horas en un horno a una temperatura de 110C se hace lo siguiente:

Porcentaje de Humedad = (m1 - m2) / m2) 100.

m1 = Masa de la muestra recin extrada.

m2= Masa de la muestra despus de estar en el horno.

PESO VOLUMTRICO DE MASA

El peso volumtrico de masa se obtiene dividiendo un peso conocido de la sustancia entre el volumen que ocupa ste. Un mtodo para determinarlo es hacer uno de la parafina como sellador, as al tener el peso especifico de la parafina podemos determinar el volumen de ste y descontarlo del volumen total.

m = (ws)/vtws = peso del suelo.

vt= volumen total del suelo

PESO ESPECIFICO RELATIVO DE SLIDOS O GRAVEDAD ESPECIFICALa gravedad especifica esta definida como el peso unitario del material dividido por el peso unitario del agua destilada a 4 grados centgrados. Se representa la Gravedad Especifica por Gs, y tambin se puede calcular utilizando cualquier relacin de peso de la sustancia a peso del agua siempre y cuando se consideren volmenes iguales de material y agua.

Gs = Ws*K

(Ws +W2-W3)donde:

Ws = peso de la muestra seca.W2 = peso del picnmetro llenado con agua destilada.

W3 = peso del picnmetro llenado con agua y el suelo.

K = Factor de correccin por temperatura del agua de ensayo

Contenido de humedadEQUIPOS:

Balanza electrnica Muestra de suelo

Horno de conveccin Taras

PROCEDIMIENTO:Primero pesamos dos taras (N2 y N45), los cuales estaban limpios y secos, en los cuales bamos a echar la muestra, para secar en el horno. Luego le echamos una muestra del suelo en cuestin a cada uno de los recipientes, pesndolo de nuevo. Luego se llevaron los tarros al horno, en donde estuvieron mas de tres das (ya que era un fin de semana largo), lo cual nos garantizo que la mezcla estaba seca. Luego de sacarla del horno, se peso, hallando el peso del suelo seco, y el recipiente. De esta manera tenemos todos los datos que se requieren para poder hallar el contenido de humedad del suelo en cuestin.

Clculos:El peso de el recipiente numero 2 fue de 53.4 gramos, el cual peso 126.2 gramos con la muestra del suelo hmeda, y 67.7 con el peso del suelo seco.

El recipiente numero 45 peso 50.7 gramos cuando estaba vaco, limpio y seco. El mismo recipiente peso 102.8 gramos teniendo el suelo hmedo, y 98.1 teniendo el suelo seco, despus de haber salido del horno.

Por lo tanto para la muestra numero uno, la del recipiente 2, tenemos:

Peso del Agua = Peso hmedo - Peso Seco

Peso Suelo Seco = Peso Seco - Peso recipiente.

Peso Agua = 5.1 gramos

Peso Suelo Seco = 67.7 gramos

Contenido De Humedad W = 5.1 / 67.7 x 100 = 7.5 %Para La muestra numero dos tenemos:

Peso Agua = 4.7 gramos

Peso Suelo Seco = 67.7 gramos

W = 4.7 / 67.7 x 100 = 9.9 %El promedio de las dos muestras es:

W = 8.7%Por lo tanto podemos decir que la muestra en cuestin tenia el 8.7% de agua..

Es importante resaltar que cuando se mete un suelo en un horno, se supone que todo el suelo, en su parte slida se mantendr as, y que no se evaporara, como suele suceder con algunos asfaltos, que al calor se convierten en gas, mermando el peso de la parte slida. Tambin se supone que no hay materia orgnica que se afecte con el calor del horno.

PESO ESPECFICO RELATIVO DE SLIDOS

EQUIPOS:

Picnmetro y agua desaireada Balanza electrnica

Muestra de suelo EmbudoPROCEDIMIENTO:Pesamos un picnmetro vaco, el cual debe estar limpio y seco, al cual se le agrega una cantidad de agua hasta la lnea marcada en l, luego se la agrega una cantidad de suelo, el cual debe estar seco al aire. Luego se saca todo el aire de la mezcla de agua y suelo, agitndolo por un tiempo, hasta que se determine que el aire del picnmetro ha salido completamente.

Luego de tener el picnmetro con la cantidad de agua especificada sin aire, se procede a pesar el matraz el cual contiene agua y suelo.

Luego de esto pesaremos el picnmetro slo con agua, al mismo nivel de agua que tuvimos anteriormente

CALCULOS

Tenemos que Gs = K *W s / W fraw + W s W frawsTeniendo en cuenta que A es la correccin por temperatura que se debe hacer a la muestra, y depende de la siguiente tabla.

Temperatura Ck

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18

20

22

24

261.0007

1.0004

1.0000

0.9996

0.9991

0.9989

En el laboratorio no hallamos la temperatura, as que asumiremos 25El peso del frasco mas suelo fue 220.2 gr , entonces la muestra de suelo fue de 60.2 gr

El peso del picnmetro vaco nos dio un Valor de 160 gramos

El peso del frasco con agua nos dio 653.7 gramos.

El peso del frasco con agua, suelo nos dio un peso de 692.2 gramos, y la correccin por temperatura, K = 0.998, a 25 grados centgrados.

Haciendo los clculos, de acuerdo a la formula enunciada anteriormente, la gravedad especifica nos da un valor de :

Gs = 1.041

Ponemos el suelo seco en el picnmetro y lo pesamos.

W picnmetro + suelo seco = 220.2 grs. Ahora echamos agua desaireada en el picnmetro con el suelo seco, como nosotros no tuvimos agua desaireada echamos agua normal, luego sacaremos el aire por agitacin, se puede tambin sacar el aire por ebullicin o con una bomba al vaco.

Despus de esto dispondremos a pesar el picnmetro con el agua sin aire y el suelo.W frasco + suelo + agua = 692.4 grs.

Luego botaremos lo que se encuentra en el picnmetro, lo llenaremos de agua hasta el mismo nivel en donde se encontraba antes y lo pesaremos.

W picnmetro + agua = 653.8 grs.

PESO VOLUMETRICO

EQUIPOS:

Balanza electrnica Probeta (1000cc)

Muestra de suelo Agua

Parafina

PROCEDIMIENTO

Primero pesaremos el suelo