GUIA DE TEC. DE MATERIALES LABORATORIO 1

Ctedra:MECNICA DE LOS SUELOS

INFORME DE LABORATORIO

TRABAJO PRCTICO

MECNICA DE LOS SUELOS

Laboratorio Nro: 2

Tema: DETERMINACIN DE LA GRAVEDAD ESPECIFICA

Fecha de realizacin: : 03-04-14

Fecha de presentacin: 24-04-14

Presentacin en trmino: SI NO

Grupo Nro: 5

Integrantes:

1. ESCOBAR, Hugo Mariano2. MARTINEZ RAMIREZ, Alexis3. ROJAS, Pablo Ivan4. VOGEL, Gerardo Alonso

AO 2014

1- OBJETIVOS

El objetivo de laboratorio presentado en este informe es la determinacin de la gravedad especfica de una muestra de suelo, cuyo procedimiento se detallar a continuacin, conjuntamente con el respaldo terico, y finalmente se mostraran los resultados obtenidos y se harn conclusiones en base a ellos.

2- NORMATIVAS

Para la realizacin del ensayo de determinacin de gravedad especifica se siguieron las normativas mencionadas a continuacin, aunque con pequeas modificaciones, con el fin de que el ensayo este estandarizado y pueda volver a ser reproducido.

- ASTM D 854-02: Standard Test Methods for Specific Gravity of Soil Solids byWater Pycnometer.-IRAM 10515: Mecnica de los suelos. Preparacin de muestras para anlisis sedimentomtrico y para determinacin de las constantes fsicas.

3- MATERIAL A ENSAYAR

El material sobre el cual se realiz el ensayo es una muestra de suelo tomada en Av. Sarmiento 528 Ober-Mnes, a una profundidad de entre 2,00m a 2,50m. Las caractersticas apreciadas organolpticas de la muestra de suelo eran un color marrn rojizo caracterstico de los suelos misioneros y no se perciba olores extraos. En cuanto al estado de la muestra, no podemos constatar si fue alterada, pero de acuerdo a la informacin que nos brindaron los docentes a cargo del laboratorio consideramos que la muestra fue secada previamente al ensayo.

4- DEFINICIONESGravedad especifica: Se define como el cociente del peso especfico del slido y el peso especfico del agua destilada a 4C y una atmosfera de presin, es por lo tanto una cantidad adimensional. Tambin podemos definir a la gravedad especfica como la relacin entre el peso de las partculas del suelo y el peso del agua destilada, siempre que estos pesos tengan el mismo volumen. Esta definicin no es ms que a derivacin matemtica del primer concepto expuesto, lo cual se demuestra a continuacin:

peso especifico del solido peso especifico del agua destilada

Wd: peso del suelo secoWw: peso del agua destilada V:volumen

5- INSTRUMENTOS Y EQUIPAMIENTO

Durante el desarrollo del ensayo, fueron necesarios los siguientes instrumentos y herramientas:

- Mortero y elemento desgranador.- Tamiz N 40 con base.- Matraz o picnmetro aforado (250 cm3).- Embudo de vidrio.- Agua destilada.- Bao trmico (calentador termosttico).- Trampa de agua (matraz).- Bomba de vaco (FI7285-02)- Vaso de precipitado- Termmetro digital.- Balanza digital (carga mx.: 3100gr; precisin: 0,1gr).

6- DESCRIPCIN DEL PROCESO

El ensayo descripto a continuacin tuvo lugar en las instalaciones de la Facultad de Ingeniera de Ober-Mnes, comenzando a las 8:40 hs del da 3 de abril con una temperatura de 24,4 C y una humedad del 65%. En primer lugar se identificaron todos los elementos que se utilizaran y se los coloca arriba de la mesa de trabajo y se los identifican segn su nmero de inventario, y se procedi a la tara del matraz aforado limpio, obteniendo Wm=80,7 gr.

Luego la muestra del suelo, la cual fue previamente secada y expuesta a las condiciones del ambiente del laboratorio, se coloc en un mortero y con la ayuda del elemento desgranador molimos el suelo con movimientos circulares a fin de separar las partculas que se encontraban ligadas.

Una vez molido se procedi a tamizar la muestra de suelo, con el objeto de separar las partculas ms pequeas mediante un tamiz N40 y de la porcin de suelo pasante del tamiz consideramos tomar aproximadamente 50gr. Cabe sealar que segn normativa, se utiliza 30gr de suelo tamizado para un matraz de 100ml, pero como esta cantidad no afectan al resultado, sino a la comodidad del proceso, en nuestro caso utilizamos un matraz de 250ml y una cantidad aproximada de 50gr de suelo tamizado, que consideramos apropiado para el ensayo. Para poder determinar el peso del suelo tamizado que luego agregamos al matraz, se realiz la tara de un recipiente de acero inoxidable (40,9gr) y obtenido el peso del recipiente se lo cargo con el suelo tamizado y se lo peso nuevamente (95,2 gr). Una vez que habamos pesado el suelo tamizado , y comprobamos que tenamos aproximadamente la cantidad buscada, se procedi a cargar el suelo en matraz mediante un embudo de vidrio , y una vez cargado se lo pesa, obteniendo el peso del matraz con el suelo Wmd = 133,1gr.A continuacin se limpi el vaso de precipitado y se lo lleno de agua destilada, y con esa agua, mediante la pipeta, se llena un tercio del matraz que contena suelo , con el fin de sumergir el suelo y llenar los espacios vacos con agua. Despus que obtuvimos en el matraz un suelo sumergido, procedimos a eliminar el aire de los poros de del suelo. Para poder realizar esto se adapt al matraz una bomba de vaco para extraer el aire por depresin, donde la bomba produca una succin era de 100mmHg y simultneamente se agito el matraz dentro de un bao trmico con el fin de que el aire atrapado en los poros suba hasta la parte superior del matraz donde es ms fcil de extraer por la bomba. Este proceso comenz a las 9:45hs y finaliz a las 10:40hs. Cabe sealar que en la gua de laboratorio brindada por la ctedra, nos indican que el tiempo de succin debe ser de unos 10 minutos, pero segn experiencias de los docentes de la catedra este tiempo no es suficiente, por lo que nos recomendaron un tiempo aproximado de una hora y media. El movimiento de agitar el matraz, en movimientos circulares suaves y continuos ayud a la eliminacin del aire atrapado.En la disposicin de armado del matraz en el bao trmico y con la bomba de vaco. El matraz va dentro del bao trmico. ste matraz va cerrado hermticamente dicha y conectado mediante una manguera de goma a la bomba de vaco. Para cuidar la bomba de la absorcin de agua u algn otro elemento esta manguera no se instala directamente a la bomba, sino que antes pasa por otro matraz, denominado Trampa de agua. Este proceso se realiz aproximadamente durante una hora y veinte minutos, aunque no se realiz durante el tiempo estimado por los docentes, se consider que fue tiempo suficiente ya que no se vean ms burbujas en la superficie de la mezcla agua destilada-suelo, por lo cual a nuestro criterio el suelo se encontraba totalmente hidratado. Seguido a ello desconectamos el matraz de la bomba, lo quitamos del bao trmico y fue enrazado con agua destilada hasta los 250ml. Luego, se tom el peso y la temperatura de la solucin suelo-agua y se obtuvo Tmdw = 31C, y la tara del matraz enrazado dio Wmdw=362,4gr.Finalmente, se vaco el matraz, y luego de limpiarlo, se procedi a enrazarlo con agua destilada. Se midi su temperatura Tmw = 26C y se tar el matraz con el agua destilada Wmw = 329,3gr.

7- DETERMINACIN DE LA GRAVEDAD ESPECFICA

El peso del suelo es igual a:

El peso del volumen de agua a la temperatura Tmed, que es desplazado por las partculas de suelo es:

Como la gravedad especfica se refiere a agua a temperatura de 4C se debe realizar una correccin.La gravedad especfica del agua a la temperatura Tmed ser:

Los valores de Gwt se encuentran tabulados en la Tabla N 1 en funcin de la temperatura.

Tmed=28,5C

Entonces, la gravedad especfica del suelo es:

Es necesario remarcar que el error de no tener en cuenta la correccin por temperatura generalmente es inferior al que se produce cuando no se desara bien la muestra.

PESO MATRAZ Wm

PESO MATRAZ + SUELO Wmd

PESO MATRAZ + SUELO + AGUA Wmdw WD

TEMPERATURA AGUA + SUELO T1

TEMPERATURA AGUA T2

TEMPERATURA MEDIA T

GRAVEDAD ESPECFICA DEL AGUA ATEMPERATURA MEDIA Gw(T)

PESO MATRAZ + AGUA Wmw

PESO SUELO Wd

PESO AGUA A TEMPERATURA MEDIA Ww(T)

GRAVEDAD ESPECFICA DEL SUELO Gs

80,7 gr

133,1 gr

362,4 gr

3,321 C

26 C

28,5 C

0,99615

329,3 gr

52,4 gr

19,3 gr

2,7

8- CONCLUSION Y ANALISIS DE RESULTADOSPara poder analizar el resultado de nuestro ensayo, debido a nuestra falta de experiencia y tener algn parmetro de comparacin se decidi buscar la gravedad especifica de algn suelo similar y se encontr que la gravedad especfica de un suelo limoso arcilloso arenoso es 2,67, por lo que consideramos que nuestro ensayo tiene congruencia con el valor esperado.

9- BIBLIOGRAFA E INFORMACIN DE CONSULTA

- Guas de laboratorio brindadas por la ctedra: Determinacin de la Gravedad Especfica. - Apunte de Universidad Nacional de Crdoba. Guas de laboratorios. - Valores tpicos de Gravedad Especfica de varios suelos (Djoenaidi (1985) apud Bardet, 1997

10- ANEXO:

Ctedra:MECNICA DE LOS SUELOS

7 |7Laboratorio N2: DETERMINACIN DE LA GRAVEDAD ESPECIFICA

Laboratorio Nro X: Detallar temaTrabajo Prctico Nro X: Detallar tema Pgina x de y