Compactacion

PESO UNITARIO SECO DE LOS SUELOS (ENSAYO DE COMPACTACIÓN)

HELDER ZAMBRANO MORENO

JUAN DAVID RAMIREZ LOZANO

YEINER ALEXANDER FUENTES INFANTE

HEIDY VARGAS GALVIS

LABORATORIO DE SUELOS

GUILLERMO BRITTON

SERVICIO NACIONAL DE APRENDIZAJE

CENTRO DE TECNOLOGÍAS PARA LA CONSTRUCCIÓN Y LA MADERA

TECNOLOGÍA EN CONSTRUCCIÓN

FICHA No. 466152

BOGOTA D.C.

2014

TABLA DE CONTENIDO

INTRODUCCIÓN 3

OBJETIVO 4

MARCO TEÓRICO 5

MARCO PRACTICO 7

DATOS E INTERPRETACIÓN DE RESULTADOS 8

CONCLUSIONES 11

BIBLIOGRAFÍA 12

INTRODUCCIÓN

El siguiente informe sobre la relación que existe entre la humedad y el peso unitario seco contiene todos los parámetros a tener en cuenta cuando se pretende determinar la humedad óptima bajo la cual un suelo debe ser compactado para que cumpla con sus condiciones ideales.

Es importante conocer este tipo de ensayos debido a que la buena compactación de un suelo a una humedad optima, son garantía de que el terreno compactado resistirá mucha más. Además, el conocimiento del proceso a realizar nos da criterio para determinar si un ensayo está bien realizado o no.

OBJETIVOS

GENERAL:

Realizar los procedimientos requeridos en una muestra de material para determinar la humedad optima bajo la que un suelo puede ser compactado.

Específicos:

Realizar el ensayo de compactación como el instructor instruyó.

Tener conocimiento sobre los instrumentos que se utilizan para el ensayo.

Realizar análisis matemáticos que derivan en porcentajes de humedad y peso de la muestra seca para calcular con una gráfica, la humedad óptima del material.

MARCO TEÓRICO

En el siguiente marco teórico, definiremos algunas palabras de uso técnico propias del trabajo en el laboratorio. Todo esto para que el lector tenga mayor comprensión de este informe y se remita, si así lo considera necesario, a este glosarios de términos.

Martillo: Un martillo metálico que tenga una cara plana circular de 50.8 ± 0.127 mm (2.00" ± 0.005") de diámetro, una tolerancia por el uso de 0.13 mm (0.005") y que pese 4.536 ± 0.009 kg (10.00 ± 0.02 lb). El martillo deberá estar provisto de una guía apropiada que controle la altura de caída del golpe desde una altura libre de 457.2 ±1.524 mm (18.0" ± 0.06" ó 1/16") por encima de la altura del suelo. La guía deberá tener al menos 4 agujeros de ventilación no menores de 9.5 mm (3/8") de diámetro y espaciados aproximadamente a 90° (1.57 radianes) y a 19 mm (3/4"), de cada extremo; y deberá tener suficiente luz libre, de tal manera que la caída del martillo y la cabeza no tengan restricciones.

Molde de hierro: deberán ser cilíndricos de paredes sólidas, fabricados con metal y con. Deberán tener un conjunto de collar ajustable aproximadamente de 60 mm (23/8") de altura, que permita la preparación de muestras compactadas de mezclas de suelo con agua de la altura y volumen deseado. El conjunto del molde y del collar deberán estar construidos de tal manera que puedan ajustarse libremente a una placa del mismo material.

Balanza: Aparato de precisión utilizado para tomar el peso de todos los elementos utilizados en el análisis.

Estufa o horno

Elemento utilizado para calentar las muestras para eliminar los rastros de humedad, estos elementos deben tener una temperatura de 110 °C ± 5 °C.

Regla Metálica: de acero endurecido, de borde recto y al menos de 254 mm (10") de largo. Deberá tener un borde biselado y al menos una cara plana en sentido longitudinal (usada para el corte final del suelo). Es un frasco con un cierre sellado de vidrio que dispone de un tapón provisto de un finísimo capilar, de tal manera que puede obtenerse un volumen con gran precisión. Esto permite medir la densidad de un fluido, en referencia a la de un fluido de densidad conocida como el agua o el mercurio. En este caso es utilizado uno de 500 cm3

Herramientas misceláneas: Para mezclado, tales como cucharas, espátulas, cazuelas, o un dispositivo mecánico adecuado para mezclar las muestras de suelo con diversas cantidades de agua.

Recipientes: para determinar la humedad de las muestras, elaborados en metal u otro material adecuado, con cierres que ajusten herméticamente para evitar la pérdida de humedad durante el pesaje.

Humedad óptima: Cuando los pesos unitarios y las correspondientes humedades para el suelo han sido determinados para conformar una curva, el contenido de humedad que corresponda al pico de la curva, se llamará contenido óptimo de humedad del suelo bajo la compactación mencionada atrás.

Peso Unitario Máximo: El peso unitario del suelo secado al horno en kg/m3 o en lb/pie3, correspondiente al contenido óptimo de humedad, bajo la compactación mencionada arriba, se llamará peso unitario máximo.

MARCO PRÁCTICO

En el laboratorio de suelos del centro de tecnologías para la construcción y la madera, el instructor realizó la instrucción para la realización del ensayo sobre compactación, dando lineamientos y fórmulas matemáticas para interpretar los datos obtenidos.

Se debe tener el peso del molde en el cual se realizará el ensayo para poder obtener el sato real de material compactado. Se debe además calcular el volumen expresado en pies cúbicos

En primer lugar se realizó el tamizado de un material granular pasándolo por el tamiz No ¾ hasta obtener más o menos 18 kilogramos de este material.

Paso seguido se cuartea el material obtenido en tres partes, quedando cada una de 6 kilos aproximadamente. Al primer tercio de material de le adiciona el 2% de agua, unos 120gr en el caso de la muestra analizada en este informe. Después de mezclar el material, se pasa a introducirlo dentro del molde previamente armado repartiéndolo en 5 capas de igual altura y aplicándole a cada capa un total de 56 golpes con el martillo, distribuyendo los golpes en forma de espiral de afuera hacia adentro y viceversa.

Cuando el procedimiento se haya terminado procedemos a retirar el anillo superior y retiramos el exceso de material con la regla metálica hasta que quede completamente enrazado a nivel del molde.

Luego que esté enrazado, procedemos a pesar el molde más el material humedecido y registramos ese dato en el formato de laboratorio.

A continuación, con la ayuda de una espátula, retiramos de cada uno de los extremos del molde una cantidad de material suficiente para llenar otro molde pequeño que será utilizado para el cálculo de la humedad óptima y el peso seco de la muestra. Introducimos la muestra en el horno a temperatura controlada como mínimo durante 18 horas para así poder llenar todos los datos del informe y poder calcular la gráfica que determinará la humedad óptima.

A continuación repetimos el mismo procedimiento descrito anteriormente con cada uno de los dos tercios de material que restan; con la diferencia que a una de ellas le agregamos ya no el 2 sino el 5% de agua y a la otra el 10%. Los procedimientos son exactamente los mismos y se llenan los datos en las otras columnas que el formato tiene.

DATOS E INTERPRETACIÓN DE RESULTADOS

I. Para realizar la interpretación de los datos referentes al ensayo sobre Compactación de materiales granulares, debemos tener claridad sobre los distintos pesos que el material experimentó durante todo el ensayo, estos pesos:

Se determinó el peso del molde No. 1 en acero que se utilizó para el ensayo, este molde se uno para los 3 ensayos, esto para restarlo y obtener el peso del material compactado. En el caso de nuestra muestra, se pesó el aro inferior del molde cuyo peso fue de 3197 gr.

Peso del balde, este se usó durante los tres procesos 463 gr.

Peso del recipiente para el agua, este se usó durante los ensayos de la columna 1 y 2 36gr.

Peso del recipiente para el agua, este se usó para el ensayo de la columna 3 = 104 gr.

Peso del recipiente (copa), estos recipientes 1, 2 y 3 se pesaron y se obtuvo el mismo peso 5 gr.

Para los ensayos de las tres columnas se pesaron 6463 gr de material más el balde.

Para el ensayo de la columna 1 se le agrego al material el 2% de agua que corresponde a 120 gr.

Para el ensayo de la columna 2 se le agrego al material el 5% de agua que corresponde a 300 gr.

Para el ensayo de la columna 3 se le agrego al material el 10% de agua que corresponde a 600 gr.

El peso del material húmedo más el molde de acero para el ensayo de la columna 1 fue de 7297 gr.

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