PREINFORME 1 “HUMEDAD NATURAL”

PREINFORME 1

“HUMEDAD NATURAL”

Presentado por:

Presentado a: Gerardo Bautista

Mecánica de Suelos Universidad Pontificia Bolivariana Bucaramanga, 27 de Julio del 2016

INTRODUCCIÓN  

La constructora ABC LTDA solicita a la Universidad Pontificia Bolivariana realizar los estudios para determinar la humedad por masa de suelo, roca, y mezclas agregado-suelo encontrada en el material (tierras) proveniente de las excavaciones que se pretenden usar para la conformación de terraplenes; según los resultados obtenidos se tomaran decisiones acerca de su viabilidad.

OBJETIVOS DAVID GRANDAS

MARCO TÉORICO (Bibliografía) →  TODOS SUELO

En 1984, La Sociedad Americana de la Ciencia del Suelo definió al suelo como el material

mineral no consolidado en la superficie de la tierra, que ha estado sometido a la influencia de factores genéticos y ambientales, actuando durante un determinado periodo.

Se le conoce como un agregado de partículas orgánicas e inorgánicas que no cumplen con una organización. El suelo varía su definición de acuerdo a su eso. Para fines de obras, el suelo representa a un material terroso. No se incluye como suelo a rocas sanas, ígneas o metamórficas y depósitos sedimentarios. Dicho suelo tiene contenida agua y esta debe considerarte parte importante del mismo.

El suelo como sistema de partículas.

Las partículas discretas que constituyen un suelo no están tan unidas tan fuertemente como los cristales de un metal y por tanto pueden moverse con relativa libertad, unas respecto a otras. Las partículas de suelo son sólidas y no se pueden mover con la misma facilidad de un fluido. Así pues, el suelo es intrínsecamente un sistema de partículas

(LAMBE WILLIAM & WHITMAN ROBER, Mecánica de suelos, capitulo 2, pg. 31)

 Relación entre las fases del suelo.

Por tratarse de un sistema discontinuo de partículas un elemento de suelo constituye intrínsecamente un sistema de fases. Un típico suelo contiene 3 fases diferenciables: solida (partículas minerales), gaseosa y liquida (agua generalmente)

Existen tres importantes relaciones de volumen: porosidad, relación de vacíos y grado de saturación.

La porosidad es la relación entre el volumen de huecos y el volumen total mientras que la relación de vacíos es el cociente entre el volumen de huecos y poros o vacíos y el de partículas sólidas. La porosidad se suele multiplicar por 100, dándose así los valores en porcentaje.

La relación de vacíos se expresa en forma decimal (puede alcanzar valores superiores a la unidad)

Tanto la porosidad como la relación de vacíos como las porosidades indican el porcentaje relativo del volumen de poros en una muestra de suelo. Este volumen de vacíos está lleno de un fluido, gaseoso o líquido, pero en general se trata de agua.

Existe la siguiente relación entre la porosidad y la relación de vacíos

= porosidad =                [pic 1][pic 2][pic 3]

[pic 4]

[pic 5]

(LAMBE WILLIAM & WHITMAN ROBER, Mecánica de suelos, capitulo 3, pg. 41 y 42)

HUMEDAD O CONTENIDO DE AGUA

Se conoce como contenido de agua o humedad de un suelo, la relación entre el peso de agua contenida en el mismo y el peso de su fase sólida¹. Se expresa como porcentaje tal como:

Ecuación 1. Humedad ω (%)

[pic 6]

𝑊𝑤 = 𝑃𝑒𝑠𝑜 𝐹𝑎𝑠𝑒 𝐿í𝑞𝑢𝑖𝑑𝑎 (𝐸𝑠𝑝𝑒𝑐𝑖𝑓𝑖𝑐𝑎𝑚𝑒𝑛𝑡𝑒 𝑃𝑒𝑠𝑜 𝐴𝑔𝑢𝑎)

𝑊𝑤 = 𝑃𝑒𝑠𝑜 𝐹𝑎𝑠𝑒 Sólida (Peso sólidos)

El contenido del agua, se considera una propiedad importante de los materiales, ya que, con esta, podemos entender el comportamiento de los suelos.

EQUIPOS ALAN GOMEZ – ELKIN

DETERMINACIÓN EN EL LABORATORIO DEL CONTENIDO DE AGUA (HUMEDAD) DE MUESTRAS DE SUELO, ROCA Y MEZCLAS DE SUELO -AGREGADO INV E – 122 – 13

Los equipos a usar en el laboratorio para la práctica de humedad natural serán los siguientes:

• Horno: Es controlado termostáticamente, es preferible manejar uno de tiro forzado, y que la temperatura uniforme a la cual va permanecer la muestra sea de 110 ±5°C dentro de la cámara de secado. [pic 7]
• Balanzas: Deben tener una legibilidad de 0.01 gr para muestras que tengan masa máxima de 200 gr; y con una legibilidad de 0.1 gr para muestras cuya masa sea de 200 gr o más. En cualesquiera de los dos casos, la balanza a utilizar deberá ser controlada por el número necesario de dígitos significativos. [pic 8]
• Recipientes para las muestras: Deben estar hechos de un material resistente a la corrosión y a cambios en el volumen de su masa a ser sometidos a calentamientos y enfriamientos repetidos, a la exposición a materiales de pH variado y a la limpieza del mismo. Se deberán usar recipientes con tapas de cierre hermético para el ensayo de muestras con masa máxima de 200 gr; mientras que para muestras de masa igual o mayor a 200 gr se podrán usar recipientes sin tapas (nota 1). Los recipientes y sus tapas deberán tener identificaciones numéricas que los diferencien de los demás; y además con los números en las tapas deben coincidir con sus recipientes.

Nota 1: El propósito de las tapas de cierre hermético son dos: uno es prevenir las pérdidas de humedad de las muestras antes del pesaje inicial y el segundo es evitar la absorción de humedad proveniente de la atmosfera después del secado y antes del pesaje final.

• Desecador: De tamaño adecuado y debe contener gel de sílice o sulfato de calcio anhidro. Se prefiere el uso de un desecante que cambie de color cuando requiera ser reemplazado. Es un equipo opcional. [pic 9]
• Aparato para el manejo de las muestras: Apropiado para mover y manejar los recipientes calientes luego del secado de las muestras.
• Elementos misceláneos: Guantes térmicos, cuchillos, espátulas, cucharas, etc.

MÉTODO PARA DETERMINAR LA HUMEDAD DE LOS SUELOS USANDO EL HORNO MICROONDAS INV E – 135 – 13

• Horno microondas: Actualmente en la universidad no se cuenta con un horno microondas para la realización de esta práctica, pero si se tiene un horno de secado convencional en donde se deposita la muestra y se retira 24 horas posteriores al estar dentro del horno.
• Balanza: Se requiere una balanza que tenga una capacidad de 2 kg o mayor, con sensibilidad de lectura de 0.1 gr
• Recipientes para espécimen: El material de fabricación de estos recipientes no debe ser metálico ni absorbente, resistentes al choque térmico y no sujetos a cambios forma alguna al ser sometidos a calentamiento, enfriamiento y limpieza en repetidas ocasiones. Los más recomendados para usar son de material de porcelana para la evaporación y de vidrio.
• Desecador: Una cámara desecadora o recipiente hondo, de un tamaño adecuado que contenga gel de sílice, fosfato de calcio anhidro o algo similar.
• Disipador térmico: Un material o liquido colocado en el microondas para la absorción de energía después de que la humedad ha sido sacada del recipiente de ensayo.  El disipador reduce la posibilidad de que el recipiente se caliente excesivamente y de dañar el horno. Se pueden usar vasos de precipitados llenos de agua y materiales con un punto de ebullición mayor a los 100°C, tales como aceites no inflamables.
• Implementos para agitación: Espátulas, cuchillos y varillas de vidrio son usados para cortar y revolver la muestra. Varillas cortas de vidrio son útiles para agitar, y se pueden dejar en el recipiente durante la prueba.

PROCEDIMIENTO JULIAN CAMILO ANGEL –  JELITZA PAOLA CASTILLO

DETERMINACIÓN EN EL LABORATORIO DEL CONTENIDO DE AGUA (HUMEDAD) DE MUESTRAS DE SUELO, ROCA Y MEZCLAS DE SUELO -AGREGADO INV E – 122 – 13

PROCEDIMIENTO

1.   Registrar la masa de un recipiente limpio y seco.

2.   Escoger una muestra representativa de acuerdo al propósito y aplicación del ensayo.

3.   Mediante el uso de una balanza, se determina el peso del recipiente con la muestra representativa.

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