Práctica “contenido natural de humedad”

INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL[pic 1][pic 2]

ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA Y

AR✞UITECTURA

MECÁNICA DE SUELOS I

PROF. TÉLLEZ CHÁVEZ JOSÉ HECTOR

4CV12

LEÓN MÉNDEZ MARCO ANTONIO

PRÁCTICA

“CONTENIDO NATURAL DE HUMEDAD”

1. Marco Teórico.

El contenido de agua es una de las características más significativas usadas para establecer una analogía entre el comportamiento del suelo y sus propiedades.

El contenido de agua o humedad representa la proporción del peso del agua en una determinada masa de suelo en relación con el peso de las partículas sólidas. Es la cantidad de agua concentrada en un material como la tierra, medida por análisis volumétrico o gravimétrico.

La ASTM D-2216 nos dice que el contenido de agua (humedad de un material) es – La razón, expresada como porcentaje, de la masa del agua contenida en los poros, o agua libre, en una masa dada el material con respecto a la masa del material sólido. Se usa una temperatura estándar de 110+-5°C para determinar estas masas.

Determinación en laboratorio del contenido de agua de un suelo.

𝑾𝑾

𝑚(%) =        × 𝟏𝟎𝟎[pic 3]

𝑾𝑺

Donde:

𝑾𝑾 = 𝑷𝒆𝒔𝒐 𝒅𝒆𝒍 𝒂𝒈𝒖𝒂.

𝑾𝑺 = 𝑷𝒆𝒔𝒐 𝒅𝒆 𝒍𝒂 𝒎𝒖𝒆𝒔𝒕𝒓𝒂 𝒆𝒏 𝒆𝒔𝒕𝒂𝒅𝒐 𝒔𝒆𝒄𝒐.

𝑚(%) = 𝑪𝒐𝒏𝒕𝒆𝒏𝒊𝒅𝒐 𝒅𝒆 𝒉𝒖𝒎𝒆𝒅𝒂𝒅.

Dada la muestra, se pesa para tener 𝑾𝒎. Posteriormente se somete al proceso de secado en el horno y se vuelven a tomar los datos de su peso, para obtener 𝑾𝑺. Una vez teniendo los datos, la humedad queda determinada por:

𝑾𝑾 = 𝑾𝒎 − 𝑾𝑺

Donde:

𝑾𝒎 = 𝑷𝒆𝒔𝒐 𝒅𝒆 𝒍𝒂 𝒎𝒂𝒔𝒂.

1. Materiales.

• Muestra del suelo. - debe ser seleccionada una porción de una muestra representativa (inalterada) de las condiciones de humedad del material.

1. Equipo.

• Capsulas de aluminio. – Contenedores apropiados, hechos de material resistente a la corrosión y al cambio de masa bajo repetitivos calentamientos, enfriamientos o exposiciones a materiales de diferente PH y limpieza.

• Balanza electrónica. - Una balanza de lecturas hasta 0.01g se requiere para especímenes que tengan un peso hasta 200g excluyendo el peso del contenedor del espécimen.

• Horno eléctrico. – Controlado termostáticamente, capaz de mantener una temperatura uniforme de 110°C ± 5°C por todo el cámara de secado.

• Espátula.

1. Procedimiento (desarrollo).

1. Nivelación de la balanza y limpiar especialmente el plato.

1. Obtención de los datos del peso de cada una de las capsulas que se vayan a utilizar. Estos tienen que anotarse en la columna de 𝑊𝑡 (peso de la tara). Para evitar confusiones y evitar datos incorrectos se recomienda enumerar las capsulas que se usaron.

1. Se extraen las muestras (inalteradas) de suelo en su estado natural la cual se deposita en cada tara.

1. Determinar los pesos de cada una las taras que contienen las muestras en su estado natural. Una vez que se obtuvieron los valores se registran en la columna de 𝑊𝑡𝑚 (peso de la tara con muestra en estado natural).

[pic 4]

1. Una vez finalizado estos procedimientos se procede a introducir las capsulas (taras) dentro del horno eléctrico durante un tiempo de 18 a 24 h. Mantener el horno a una temperatura de 110°C a menos de que se indique de otra forma.

[pic 5]

Nota 1: La norma ASTM D2216 nos dice que, para ayudar a los especímenes grandes en el secado al horno, los mismos serán colocados en recipientes, que tengan grandes superficies de contacto, tales como bandejas, y el material quebrado en agregados más pequeños.

1. Después del tiempo indicado y el material ha sido secado, se extraen las capsulas del horno se debe de enfriar a una temperatura ambiente, una vez que la muestra se haya enfriado se vuelve a pesar el material en su estado seco, registrar estos valores en la columna correspondiente 𝑊𝑡𝑆 (peso de la tara con muestra en estado seco)

Nota 2. Dado que algunos materiales secos, puedan absorber humedad de los especímenes húmedos, los especímenes secos deberán ser removidos antes de colocar los húmedos en el mismo horno. De cualquier forma, esto no aplicará si los especímenes previamente secados continuaran en el horno de secado por un periodo de tiempo adicional cercano a las 16 horas.

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