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RELACIONES VOLUMTRICAS Y GRAVIMTRICAS NORMA: Referencias. Principio de Arqumedes segn el cual un cuerpo sumergido en un lquido desplaza su propio volumen, como se encuentra en cualquier texto de fsica. Objetivo. Introducir al estudiante al concepto de pesos unitarios seco y saturado, relacin de vaco, estructura de suelo (estado), y a un mtodo para calcular la gravedad especfica de material de grano grueso. Equipo 1. Recipiente grande de lados rectos y volumen conocido 2. Regla metlica 3. Cantidad de grava arenosa secada al horno (de por ejemplo, 2 a 20 mm) 4. Balanza 5. Cilindro graduado 500 a 1000 mililitros

Equipo para determinar las relaciones volumtricas - gravimtricas. Vaso de batera, lleno, sobre la balanza de 20 kg probeta graduada de 1000 ml con agua para echar en la grava que se encuentra en el vaso de batera despus de determinar el peso unitario seco

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inicial. Ntense que el volumen de los vasos se determine) y marco sobre el mismo para ganar tiempo. PROCEDIMIENTO 1. Cada grupo debe pesar cuidadosamente el recipiente vado y llenarlo con suelo, enrasar cuidadosamente la superficie y pesar. Si el volumen del suelo cambia debido a vibraciones en el proceso de pesaje, se introducen cambios en el estado (estructura del suelo) del material. Anadir suelo adicional, volver a pesar y/o repetir tantas veces sea necesario para eliminar las vibraciones que causen cambio en el volumen del material. Registrar el peso final del recipiente con suelo en el sitio adecuado del formato provisto. 2. Llenar el cilindro graduado con agua del grifo a temperatura establecida (dejar correr el agua del grifo suficientemente hasta que salga agua fra, aproximadamente a 20C). Echar agua cuidadosamente en el recipiente del suelo, por los lados y lentamente, para evitar que se atrape demasiado aire en los vacos de suelo. Llenar el recipiente hasta el nivel superior sin permitir que el agua se desborde y se pierda. Tener cuidado al llenar al agua hasta el tope, no incurrir en el redondeo debido a la accin del menisco. Observar los lados del recipiente a medida que llena y aparece burbujas de aire atrapado, se debe balancear el recipiente suavemente a golpear ligeramente en el sitio donde se encuentre la burbuja para desalojarlo. Se debe tener mucho cuidado de no introducir un cambio en el estado del suelo en ese punto. Registrar el volumen de agua utilizado para llenar el recipiente de suelo. 3. Colocar cuidadosamente el recipiente lleno sobre la balanza (podra desearse colocar el recipiente parcialmente ;lleno con agua en la balanza, una vez all terminar el llenado, teniendo mucho cuidado en mantener el nivel de recipiente de forma que se encuentre completamente lleno de agua al final de la operacin). 4. Registrar el peso del suelo ms agua ms recipiente. Comparar la diferencia en peso con los milmetros de agua aadidos. La diferencia debe der del orden de 2 a 5g; si es ms que esto se debe verificar el cilindro granulado y/o las operaciones de peso realizados. CLCULOS: 1. Calcular la densidad como:

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2. Calcular peso unitario saturado como:

3. Calcular relacin de vacios como sigue:

Calcular relacin de vacios e como:

4. Calcular la gravedad especifica de los slidos del suelo Gs como:

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NDICE DE VACOS Y POROSIDAD

1. DESCRIPCIN: Esta propuesta permite diversos niveles de anlisis en el aula en relacin a la porosidad del suelo. 2. PROPSITOS: - Demostrar la existencia de poros en el suelo. - Demostrar la infiltracin de agua en el espacio poroso del suelo. - Demostrar la existencia de aire en el suelo. - Identificar la porosidad en un suelo. 3. CRITERIOS DE EVALUACIN Evaluar el proceso que los estudiantes realizan en relacin a la actividad experimental y los mecanismos utilizados para confrontar, validar o no las hiptesis propuestas en funcin de los resultados experimentales. Observar y registrar, a partir de los dichos y textos elaborados por los estudiantes, el concepto que construyen en relacin al tema tratado para proponer situaciones, que problematicen la realidad y que permitan hacer evidente la visin compleja y sistmica en relacin a los conceptos de suelo, porosidad, erosin. Evaluar a partir de indicadores (creados por el propio docente) relacionados con las preguntas sugeridas previa o posteriormente a la activad experimental. Autoevaluacin a nivel docente y de los estudiantes de los procesos de enseanza y aprendizaje. 4. CONTENIDO: La relacin del agua y del suelo: permeabilidad y porosidad Actividades secuenciales

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Niveles de profundizacin de esta propuesta que se pueden concretar en los distintos grados escolares. A) Se debe investigar con la ayuda del docente la existencia de la porosidad del suelo, este experimento permite demostrar a travs de comparaciones de la piedra, la esponja seca y el terrn seco de suelo, la absorcin de agua o no. Por eliminacin, los estudiantes deben concluir que el suelo tiene ms similitudes con la esponja que con la piedra. Los estudiantes identifican la presencia de aire por la presencia de burbujas que emergen de la superficie al sumergir el terrn seco de suelo en el agua. B) Adems de lo anterior, se puede describir cul es la importancia del aire del suelo y su relacin con los seres vivos (plantas y microorganismos del suelo) y la aireacin (intercambio de gases del suelo - atmsfera). C) Al avanzar en el ciclo escolar se podr trabajar con la disponibilidad de aire del suelo y el agua del suelo y las prcticas agrcolas - forestales con mayor profundidad de lo que se ha abordado en otros grados, como la reduccin de la porosidad y por lo tanto la reduccin de la aireacin que puede causar una disminucin de la produccin y mala calidad de los alimentos, debido a la necesidad insatisfecha de O2 para las races y los microorganismos importantes en la descomposicin. 5. PROCEDIMIENTO. a) Colocar la piedra, la esponja seca y el terrn de tierra seca sobre una mesa forrada con papel de diario.

b) Verter un poco de agua en cada una de las muestras. Observar lo que sucede

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c) Llenar un vaso con agua.

d) Colocar otro trozo de tierra seca en la taza con agua. Observar lo que sucede.

e) Discutir lo observado con los estudiantes. SUGERENCIAS DE ACTIVIDADES: Se sugieren las siguientes preguntas, antes de comenzar el experimento, de modo que los estudiantes logren sacar una hiptesis en relacin a lo que ocurrir a continuacin. Es importante registrar las respuestas de los estudiantes para que luego de realizado el experimento los estudiantes discutan los resultados confrontando sus hiptesis. 1-Qu suceder cuando viertan agua sobre la piedra? Expliquen. 2-Qu suceder cuando viertan agua sobre la esponja? Expliquen. 3- Qu suceder cuando viertan agua sobre el terrn de tierra? Expliquen. 4- El terrn de suelo absorber el agua como una roca o una esponja? 5- Cuando usted coloque el trozo de suelo seco en el agua, qu pasar? Expliquen.

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6. PREGUNTAS PARA REALIZAR A LOS ESTUDIANTES LUEGO DE REALIZADO EL EXPERIMENTO: 1- Qu sucedi cuando el agua se verti sobre la roca? Por qu? 2-Qu sucedi cuando vertieron el agua sobre la esponja? Por qu? 3- Que sucedi cuando vertieron el agua sobre el terrn de suelo seco? Por qu? 4-El comportamiento del terrn de suelo al absorber el agua, es ms parecido a una esponja o una piedra? Expliquen. 5- Qu observaron al colocar el terrn de suelo seco dentro del vaso con agua? Expliquen. 7. EVALUACIN La evaluacin de la experiencia puede ser a partir de algunas preguntas: 1-Los estudiantes completaron el experimento? 2- Los estudiantes contestaron las preguntas correctamente o tuvieron muchas dificultades? 3-Los estudiantes fueron capaces de discutir cada pregunta entre ellos y con el profesor? 4- Los resultados obtenidos por los alumnos fueron satisfactorios desde la ptica del profesor? 8. MATERIALES: - Muestras de suelo seco (terrn de tierra) - Muestras de rocas (piedras) - Esponja seca - Agua - Vaso o taza transparente - Papel de diario 9. RESULTADOS DEL EXPERIMENTO: El resultado de esta experiencia es que el suelo acta como una esponja como la que utilizamos para el bao: tiene agua y aire dentro de la misma. Cuando la esponja est seca, los poros estn ocupados por aire, pero cuando la mojamos, penetra el agua y sale el aire. Es ms o menos lo que ocurre con el suelo. El agua llega al suelo a travs de la lluvia y el espacio poroso es llenado por ella.

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Cuando el suelo est saturado (empapado), el espacio poroso se llena de agua y lo contrario ocurre cuando el suelo est seco tiene todo su espacio poroso ocupado por aire Cuando los alumnos comparen la esponja con el suelo, se darn cuenta que ambos pueden absorber el agua a diferencia de la roca que no tiene porosidad. Pero los estudiantes tambin debern tener en cuenta que el suelo (a menos que sea muy arenoso) retendr ms agua que una esponja. Esto se debe a que la esponja normalmente tienen los poros ms grandes (que permiten la infiltracin del agua), pero tiene pocos poros pequeos (que retiene el agua). El suelo, por el contrario, por lo general tiene una mayor cantidad de poros pequeos (micro poros) en comparacin con la esponja. Como se describi previamente, el suelo tiene aire en el interior, as que cuando colocamos trozos de suelo seco en el agua, se observan burbujas que salen de su interior y suben a la superficie CALCULO DE LA POROSIDAD EN LABORATORIO Porosidad n. Este valor generalmente se determina en el Laboratorio si se conocen las relaciones de volmenes en caso contrario se utiliza la correlacin existente entre Relacin de Vaco y Porosidad.

n

Vv e Vm 1 e

o en base a la gravedad especfica y el volumen de la muestra. a) Porosidad n. Es la relacin entre su volumen de vacos y el volumen de su masa. Se expresa como porcentaje o al tanto por uno. n = Vv x 100 Vm Esta relacin puede variar de 0 (en un suelo ideal con solo fase slida a 100 (espacio vaco). Los valores reales suelen oscilar entre 20% y 95%

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EJEMPLO DEL CLCULO DE POROSIDAD (desplazamiento de agua) 1. Extender la muestra de suelo sobre el peridico y poner a secar al sol 2. Vaciar el suelo en la probeta hasta alcanzar la marca de 50 mL 3. Agregar lentamente 50 mL de agua sobre la muestra de suelo. 4. Medir el volumen alcanzado al finalizar el vaciado. 5. Determinar el volumen que corresponde a los poros del suelo. 6. Explicar los resultados. Pistas: Volumen total= V slidos + V aire=50 mL Volumen total=V slidos + V agua El V de agua agregada= 50 mL y, suponiendo que el V total sea de 80 mL: V aire = porosidad = 50 mL-30 mL=20 mL % de porosidad=20 mL (100)/50 mL = 2000/50=40 Material Una probeta u otro un recipiente graduado, de 100 mL

50-60 g de suelo seco Un recipiente con agua Papel peridico

RELACIN DE VACIOS a) Relacin de Vaco e. Se llama Relacin de Vacos, Oquedad o ndice de poros a la relacin entre el volumen de los vacos y el de los slidos de un suelo e = Vv Vs

La cual puede variar de cero hasta infinito, en la prctica no suele hallarse valores menores de 0.25 (arenas muy compactas con finos) ni mayores de 15, en caso de arcillas comprensibles.

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b) Los clculos son usualmente obtenidos de observaciones experimentales, el volumen de la muestra (vm), el peso seco (Ws) de la muestra y la gravedad especfica de los slidos (Gs), se obtiene del ensayo.

e

Vv Vm Vs Vm 1 Vs Vs Vs Vs

Vs = Ws RELACIN DE VACIOS MNIMA Y MXIMA 1. GENERALIDADES Objetivo: Determinar el valor de la relacin de vacos mnima de un suelo y de la relacin de vacos mxima del mismo, para conocer su densidad relativa. Definicin: Se denomina relacin de vacos de un suelo, a la relacin entre el volumen de vacos del mismo y el volumen de su fase slida. 2. EQUIPO NECESARIO o o o o o 3. PROCEDIMIENTO DEL ENSAYO 3.1. Relacin de vacos mxima: Volcar arena seca, a travs de un embudo, desde un recipiente ubicado a una altura de 5 cm desde el borde de la probeta, hasta llegar al nivel de 1000 cm3. Determinar el peso de arena Contenido en la probeta. 3.2. Relacin de vacos mnima: .

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Llenar la probeta con arena seca hasta el nivel marcado como 1000. Proceder a varillar hasta llegar a un nivel constante. Leer dicho nivel.

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CONTENIDO DE HUMEDAD

Referencias ASTM D 2216-71(Normas ASTM parte 19). Equipo Recipientes para humedad (aluminio o latn) Horno de control de temperatura adecuado Exposicin General La determinacin de contenido de humedad es un ensayo rutinario del laboratorio para determinar la cantidad de agua presente en una cantidad dada de suelo en trminos de su peso en seco. Como una definicin. El contenido de agua de un suelo o contenido de humedad es la relacin entre el agua contenida en el mismo y el peso de su fase slida, y se expresa en forma de porcentaje W= WW WS Donde: WW es el peso del agua presente en la masa de suelos y Ww es el peso de los slidos en el suelo. Podra definirse el contenido de humedad como la relacin del peso de agua presente y el total de peso de la muestra (i, e; peso de agua ms suelo); sin embargo esto dara una cantidad en el denominador de la fraccin que podra depender de la cantidad de agua presente. W = WW WS + WW = WW Wt (1-2) 10% (1-1)

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Y esto no es deseable pues el contenido de humedad de esa forma relacionado a una cantidad variable y no a una cantidad constante. Esto puede verse fcilmente pues WW aparece en ambos, numerador y denominador de la fraccin. Ec. (1-2). El contenido de humedad se expresa algunas veces en funcin del volumen como: = VW VS + VV = VW VT (1-3)

El cual de una manipulacin adecuada, puede rescribirse como =V DONDE: VW = volumen de agua presente en la masa del suelo. VV = volumen de los vacios de suelo. VS = volumen de los slidos del suelo. W = contenido de humedad de la ec (1-1) = densidad seca del suelo (volumtrica) Esta definicin de contenido de humedad es muy raramente usada en los Estados Unidos. PROCEDIMIENTO. Pesar una capsula o recipiente de aluminio o latn. Incluyendo su tapa. identificar y revisar adecuadamente el recipiente. Las capsulas de humedad normal mente pueden ser de diferentes tamaos siendo la ms populares la de 5 cm de dimetro por 3 cm de altura y las de 6.4cm de dimetro por 4.4cm de altura. Colocar una muestra representativa de suelo hmedo en la capsula y determinar el peso del recipiente mas el del suelo hmedo. Si el peso se determina inmediatamente, no es necesario colocar la tapa si ce presenta una demora de 3 a 5 min o ms, coloque la tapa (1-4)

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del recipiente para mantener la humedad y coloque la capsula bajo una toalla de papel hmeda que le permita mantener la humedad en la vecindad del recipiente. Despus de pesar la muestra hmeda mas el recipiente, remueve la tapaes prctica comn colocar la tapa de bajo del recipientey coloque la muestra en el horno. Cuando la muestra se haya secado mostrar un peso constante, determinar el peso del recipiente ms el del suelo seco. Asegurase de usar la misma balanza para todas las mediciones de peso. Calcule el contenido de humedad (W). La diferencia entre el peso de suelo hmedo mas el del recipiente y el peso de suelo seco mas el del recipiente es el peso del agua (W W) que estaba presente en la muestra. La diferencia entre el peso de suelo seco mas el de recipiente y el peso del recipiente solo es el peso del suelo (WS) y. W= WW x 100 % Ws El suelo debe secarse en el horno a una temperatura de 110 5C hasta obtener un peso constante; i, e mientras haya agua presente para evaporar, el peso continuara disminuyendo en cada determinacin que hagamos en la balanza. En general no es muy prctico hacer varias medidas del peso para determinar si sea obtenido un estado de peso constante de la muestra; lo que se hace como un mente es suponer que despus de un periodo de humeado de 12 a 18 horas (a menudo durante la noche), la muestra se encuentra en estado de peso constante y dicho peso se registra como el del suelo seco mas el del recipiente. La experiencia indica que es te meto de secado de muestras es bastante adecuado para trabajo rutinario de laboratorio sobre muestras pequeas. Es practica como un retirar del horno las muestras para el contenido de humedad y pesarlas inmediatamente (se debe utilizar un par de pinzas o guantes de asbesto pues se encuentra demasiado calientes). Si por alguna razn no es factible pesar las muestras secas inmediatamente , es necesario poner la tapa del recipiente tan pronto se haya enfriado lo suficiente para manipularla y colocar el recipiente de suelo seco en un desecador elctrico de manera que el suelo no absorbe agua de la atmosfera del laboratorio. (1-1)

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Para lograr una determinacin confiable del contenido de humedad se recomienda utilizar la siguiente cantidad mnima de muestra hmeda (muestra representativa) Tamao mximo de las partculas de muestra (95-100m para el tamiz dado) N 4 (4.75mm) N 40 (0.420mm) 12.5mm 50.0mm 100 10 a 50 300 1,000 Peso mnimo recomendando de la muestra (g)

La temperatura de 110c en el horno es demasiado alta para ciertos suelos orgnicos (turbas), para suelos con alto contenido calcreo o de otra mineral, ciertas arcillas, y algunos suelos tropicales. Estos suelos contienen agua de hidratacin leve mente adherida, o agua molecular, que podra perderse a estos niveles de temperatura, dando como resultado un cambi en las caractersticas del suelonotable en los lmites de Atterberg. La ASTM sugiere secar estos suelos a una temperatura de 60c. DETERMINACIN DEL CONTENIDO GRAVIMTRICO DE AGUA (HUMEDAD) Una muestra se seca en un horno hasta que alcance una masa constante; la prdida de masa debido al secado se considera que est constituida por agua. El contenido de agua se calcula como la relacin a partir de la masa de agua y de la masa de la muestra seca. SIGNIFICADO Y USO Para muchos materiales el contenido de agua es una de las propiedades ndice ms significativas. El contenido de agua de un material se usa para calcular las relaciones de fase de aire, agua, y slidos en un volumen dado de material. En los suelos cohesivos, la consistencia de un tipo dado de suelo depende de su contenido de agua. El contenido de agua de un suelo conjuntamente con sus lmites lquido y plstico, determinados de acuerdo con la Norma ASTM D4318, se utiliza para calcular su consistencia relativa o ndice de liquidez.

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EQUIPO 1. Horno de secado: controlado termostticamente, preferiblemente del tipo de tiro forzado, que cumpla con los requerimientos de la especificacin E145 y pueda mantener una temperatura

2. Balanzas: todas las balanzas deben cumplir los requerimientos de la especificacin D4753 y, de esta seccin. La balanza que se utilice debe tener una precisin mejor que el 0.1% de la masa que se vaya a determinar. Para las muestras que tienen una masa hasta de 200 g se requiere una balanza clase GP1 con una sensibilidad de 0.01 g, y para los especmenes con una masa mayor de 200 g se requiere una balanza de clase GP2, con una sensibilidad de 0.1 g. Los pesos mencionados excluyen la masa de la tara. 3. Taras: recipientes fabricados de material resistente a la corrosin y cambio de masa por calentamientos y enfriamientos repetidos, a la exposicin a sustancias con diferentes pH y a la limpieza. Los ensayos sobre una masa menor de 200 g requieren el uso de recipientes con tapas ajustadas; para muestra mayor de 200 g pueden utilizarse taras sin tapa. Se necesita al menos una tara para cada determinacin de contenido de humedad. El objeto o el propsito de las tapas ajustadas es para prevenir la absorcin de humedad de la atmsfera despus del secado y antes de la determinacin final de la masa. 4. Secador: Una cmara de desecacin o un recipiente grande de desecacin de un tamao adecuado que contenga gel de slice o sulfato de calcio anhidro. El sulfato de calcio anhidro se vende bajo el nombre comercial de drierita. Es preferible utilizar un desecante que cambie de color para indicar cuando es necesario cambiarlo o reconstituirlo. (Vase la seccin 10.5) 5. Equipo para el manejo de las taras: Guantes, tenazas o cualquier instrumento adecuado para mover y manipular las taras calientes despus del secado. 6. Miscelneo: Cuchillas, esptulas, cucharas, paos de cuarteo, cuarteadores, etc. segn se requiera. MUESTRAS

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1. Las muestras deben ser conservadas y transportadas de acuerdo con el procedimiento descrito en la Norma ASTM D4220, grupos de suelo B, C o D. Conserve las muestras que se han almacenado antes del ensayo en recipientes inoxidables a una temperatura entre 3 y 30Oc y en un rea donde no haya contacto directo con la luz del sol. Las muestras alteradas deben ser almacenadas en tarros o en otros recipientes de tal manera que se prevenga o minimice la condensacin de humedad en el interior de los recipientes. 2. La determinacin del contenido de agua se debe hacerse tan pronto como sea posible despus del muestreo, especialmente si se utilizan recipientes potencialmente oxidables (como los tubos de acero de pared delgada, tarros de pintura, etc.), o bolsas de plstico MUESTRAS PARA EL ENSAYO 1. Cuando se va a determinar el contenido de humedad conjuntamente con otro mtodo ASTM, se utilizar la masa requerida en ese mtodo si est especificada. Si no se especifica una masa mnima para la muestra en ese mtodo entonces se aplicaran los valores dados a continuacin. Si la masa completa no se ensaya por este mtodo, la masa mnima de material seleccionado para ser representativo de la masa total, estar de acuerdo con la siguiente tabla, en funcin del tamao mximo de partculas en la muestra:

S se usa la totalidad de la muestra no hay que considerar con los requerimientos mnimos de masa especificados en la tabla anterior. En el informe se indicar que toda la masa fue utilizada en el ensayo. 2. Aunque una muestra ms pequea que el mnimo indicado en el numeral 7.2. puede ser adecuada para los objetivos del ensayo, su uso requiere el buen juicio del responsable del

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laboratorio. Cualquier muestra utilizada que no cumpla estos requerimientos debe ser anotada en el informe de resultados. 3. Cuando se trabaje con una muestra pequea (menos de 200g) que contiene una o varias partculas de grava relativamente grandes, es conveniente no incluir estas partculas en el espcimen de ensayo. Sin embargo cualquier material que se descarte debe ser descrito y anotado en el informe de resultados. Para las muestras que consisten enteramente de roca intacta, la muestra mnima ser de 500 g. Porciones representativas de la muestra pueden ser rotas en partculas ms pequeas, dependiendo en su tamao, y del recipiente y de la balanza que sean utilizados para facilitar el secado hasta una masa constante PROCEDIMIENTO 1. Determine y registre la masa de las taras limpias y secas (y su tapa s es utilizada). 2. Cada determinacin debe hacerse sobre tres porciones del espcimen. 3. Coloque cada porcin del espcimen en la tara y asegure la tapa en su posicin. 4. Determine la masa de la tara y del material hmedo utilizando una balanza seleccionada con base en la masa de la muestra (vea el numeral 6.2). Registre este valor. 5. Para prevenir la mezcla de muestras y los resultados incorrectos, todos los contenedores y sus tapas deben estar numerados, y los nmeros de las taras deben ser registrados en las hojas de datos de los laboratorios. Los nmeros de las tapas deben coincidir con los nmeros de las taras para eliminar confusin. 6. Para facilitar el secado en el horno de muestras grandes, deben colocarse en recipientes que tengan un rea superficial grande (como cubetas) y el material debe ser desmenuzado en pequeos agregados. 7. Remueva la tapa y coloque el recipiente con el material hmedo en el horno de secado. 8. Seque el material hasta que alcance una masa constante. Mantenga el horno de secado aoC

a menos que se especifique otra cosa (ver numeral 1.3). El tiempo requerido para

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alcanzar una masa constante variar dependiendo del tipo de material, del tamao de la muestra, del tipo y capacidad del horno y de otros factores. La influencia de estos factores generalmente puede ser establecidos por un juicio prudente y por la experiencia del responsable del ensayo con los materiales que son analizados y el aparato que se utiliza. 9. En la mayora de los casos el secado de una muestra durante la noche entre 12 y 16 horas es suficiente. En los casos donde hay duda respecto a la calidad del secado, debe continuarse la operacin de secado hasta que el cambio en la masa despus de 2 perodos sucesivos de secado (ms de una hora) es una cantidad insignificante (menos del 0.1%). Las muestras de arena frecuentemente pueden ser secadas a una masa constante en un perodo aproximado de 4 horas cuando se utiliza un horno de tiro forzado. 10. Puesto que algunos materiales secos pueden absorber humedad de las muestras hmedas, las muestras secas deben retirarse antes de colocar muestras hmedas en el mismo horno. Sin embargo esta precaucin no es aplicable si los especmenes previamente secados permanecern en el horno por un tiempo adicional de aproximadamente 16 horas. 11. Despus de que el material se ha secado hasta alcanzar una masa constante, retire el recipiente del horno y vuelva a colocar la tapa si se utiliz. Deje que todo el material y el recipiente se enfren hasta la temperatura ambiente o hasta que el recipiente pueda ser manejado cmodamente con las manos desnudas y la operacin de la balanza no se afecte por las corrientes de conveccin, o por calentamiento. Determine la masa del recipiente y del material seco al horno utilizando la misma balanza utilizada en el numeral 10.3. Registre este valor. Debe utilizarse tapas bien ajustadas si aparentemente el material est absorbiendo humedad antes de la determinacin de su masa seca. 12. El enfriamiento en un secador es aceptable en lugar de utilizar tapas bien ajustadas. Esto reduce en gran medida la absorcin de humedad de la atmsfera durante la operacin de secado, especialmente para recipientes sin unas tapas bien ajustadas. CLCULOS Calcule el contenido de agua del material en cada tara as:

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Donde: W: contenido de agua (%) m1: masa de la tara y el espcimen hmedo (g) m2: masa de la tara y la muestra seca (g) m3: m asa de la tara (g) m4: masa de agua (g) m5: masa de las partculas slidas (g) Calcule la media de las tres determinaciones y regstrela como el contenido de agua del espcimen. Tenga en cuenta el enunciado de precisin dado en el numeral 13.2.1 para definir si alguno de los datos obtenidos debe desecharse. Los Resultados Finales De muchos anlisis dependen de su expresin a base de eso seco de suelo (ej. medidas de nmero, biomasa, etc.). Esto es de importancia debido a que en el suelo el contenido de humedad puede variar ampliamente en funcin de tiempo mientras que el peso seco es constante a travs del tiempo. En anlisis microbianos, el contenido de humedad es usualmente reportado como el porciento de humedad relativa, el cual es igual a la masa de agua por unidad de masa de suelo seco al horno. Este se define como:

Donde m es la masa de suelo hmedo antes del secado y d es la masa de suelo luego de secado al horno.

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La disponibilidad de agua a los microorganismos es una funcin de cuan fuertemente enlazada est el agua a partculas de suelo. Por lo tanto, es preferible expresar la humedad de suelo en trminos del potencial de agua (este parmetro no se medir en este ejercicio). El contenido de humedad tambin puede influenciar la disponibilidad de oxgeno en suelo debido a que O2 es poco soluble en agua.

Humedad volumtrica: Es el porcentaje de peso de suelo ocupado por el agua. Por ejemplo, si en una muestra de suelo humedecido, 12 cm3 son de agua y 48 cm3 son de suelo, la humedad volumtrica, ser el resultado de dividir 12 entre 48 y multiplicar por 100, es decir, el 25%.

Lo ms frecuente es calcularla multiplicando la humedad gravimtrica por la densidad aparente (da) del suelo. La densidad aparente es la relacin entre el peso de una muestra de suelo y el volumen que ella ocupa, y su valor es diferente para cada tipo de suelo si bien para suelos con textura similar, (da) es muy parecido. las unidades mas frecuentes de densidad aparente son gramos por centmetro cbico (g/cm3)

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PESO ESPECIFICO RELATIVO O GRAVEDAD ESPECFICA SS GS

MTODO DEL PICNMETRO DE LE CHATELIER NTP 339.31 (ASTM D854) DEFINICIN: En Mecnica de Suelos se relaciona el peso de las distintas fases con sus volmenes correspondientes, por medio del concepto de peso especfico, es decir, la relacin entre el peso de la sustancia y su volumen. Expresado como: = La gravedad especfica se define como la relacin entre el peso especfico de los slidos y el peso especfico del agua destilada a 4C. Se expresa como: Gs = Ws = Peso del suelo seco Vs = Volumen de slidos w = Peso especfico del agua destilada a 4 C Uso: La gravedad especfica de un suelo se utiliza en el clculo de las relaciones de fase de los suelos, en los clculos de los ensayos de granulometra por sedimentacin, compresibilidad y potencial de expansin. EQUIPO

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o Frascos volumtricos o picnmetros: Frasco volumtrico con una capacidad mayor que 100 ml. Es recomendable utilizar frascos de un tamao mayor que la capacidad mnima especificada; los frascos ms grandes son capaces de contener muestras mayores y tienden a producir mejores resultados estadsticos. o Balanza: con sensibilidad de 0.01g o Horno de secado: Horno controlado termostticamente capaz de mantener una temperatura uniforme de 110 5 C en toda la cmara de secado. o Bomba de vaco o estufa para eliminar el aire del suelo: Una bomba de vaco un aspirador de agua o Suministro de agua desaireada. o Utensilios: pipeta, termmetro graduado, embudo y esptulas.

Frasco volumtrico de 100 a 500 cm3

Utensilios: pipeta, termmetro, embudo

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Bomba de Vacos Balanza PROCEDIMIENTO 1. CALIBRACIN DEL PICNMETRO Debe colocarse agua destilada en el picnmetro hasta el volumen conocido a diferentes temperaturas y pesarlo para saber el volumen real que contiene y obtener as una constante K para corregir el volumen por temperatura.

Tabla. Densidad del agua y factor de Correccin K para Varias Temperaturas Temperatura,0C 20.0Grupo las Rocas

Densidad del agua(g/ml) 0 0.99823

Factor de correccin K 1.000025

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20.5 21.0 21.5 22.0 22.5 23.0 23.5 24.0 24.5 25.0 25.5 26.0 26.5 27.0 27.5 28.0 28.5 29.0 29.5 30.0 2. CANTIDAD DE SUELO A ENSAYAR

0.99812 0.99802 0.99791 0.99780 0.99768 0.99757 0.99745 0.99732 0.99720 0.99707 0.99694 0.99681 0.99668 0.99654 0.99640 0.99626 0.99612 0.99597 0.99582 0.99567

0.9999 0.9998 0.9997 0.9996 0.9995 0.9993 0.9992 0.9991 0.9990 0.9988 0.9987 0.9986 0.9984 0.9983 0.9982 0.9980 0.9979 0.9977 0.9976 0.9974

Capacidad del picnmetro Cantidad requerida aprox.(gr) 100 cm 25 - 35 250 cm 55 - 65 500 cm 120 - 130 El ensayo se puede realizar con muestra hmeda, en este caso se halla el peso seco al final del ensayo. 3. MUESTRA La muestra para el ensayo puede ser suelo hmedo secado al horno y debe ser representativa de la muestra total; en todo caso la muestra ser suficientemente grande para que su masa mnima secada al horno cumpla con las siguientes especificaciones: Tamao mximo de Tamao del tamiz mnima de la muestra para el ensayo partcula Masa (g) 2 mm #10 20 4.75 mm #4 100 Cuartear el material y obtener muestra de 100gr. Con aproximacin de +0.01gr.

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Poner a secar la muestra en el horno a 100C. 110C 5C.Retirar la muestra del horno, dejar enfriar. Pesar la muestra seca que se va a ensayar de acuerdo al volumen del picnmetro. W s = peso muestra seca

Se coloca la muestra pesada en el picnmetro. Luego se llena con agua destilada hasta las partes de la capacidad del picnmetro.

4. EXPULSIN DEL AIRE ATRAPADO EN EL SUELO: Puede realizarse de dos formas: 4.1. Con estufa, debe calentarse de manera indirecta girando constantemente el frasco, a fin de ayudar a la eliminacin del aire. El aire atrapado sale por calentamiento de la muestra.

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4.2. Con bomba de vacos, el tiempo de uso depende del tipo de suelo y de la potencia de la bomba. Puede variar entre unos pocos minutos y 6 a 8 horas. para suelos plsticos y 4 a 6 horas. Para suelos de baja plasticidad.

Luego de eliminar el aire, completar el volumen con agua destilada hasta la marca del picnmetro y anotar: W3 = WPICN + WS.SECO+ WAGUA 1

Ahora, pesar el mismo volumen de agua destilada. Obtenindose: W 2 = WPICN + WAGUA,2

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CLCULO

Gs=Dnde: 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 Por definicin: Gs= Dnde: V suelo = V agua Gs= CONSIDERACIONES:

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o Cuando el suelo, est compuesto de partculas mayores y menores que la Malla No.4, el mtodo a utilizarse ser separando el material por la Malla No.4 y utilizar el mtodo apropiado en cada caso. El valor de la gravedad especfica del suelo, ser el promedio de estos dos valores. o Cuando la gravedad especfica, es utilizada en otros clculos, como el ensayo con el Hidrmetro (D-922) se utiliza el material que pasa la Malla No.10 (2.0mm.) o Se deber efectuar como mnimo 02 determinaciones, cuyos resultados no deben diferir en ms de 0.03 Los valores tpicos de gravedad especfica de los suelos son: Tipo de suelo Arena Arena limosa Arcilla inorgnica Suelos con micas o hierro Suelos orgnicos EJEMPLO: 1 Capacidad del picnmetro (cm) 2 Peso del suelo seco (gr) 3 Peso del frasco + peso de suelo + peso de agua (gr) 4 Temperatura ( C) 5 Peso del frasco + peso del agua (gr) 6 Correccin por temperatura (K) 7 Peso especfico relativo de slidos (Gs) Desarrollo: Gs = Dnde: Ws = 80.00 W2 = 352.20 W3 = 401.70 K = 0.9988 Gs = Gs =2.6198 250 80.00 401.70 25 352.20 0.9988 2.622 Gs 2.65 - 2.67 2.67 - 2.70 2.70 -2.80 2.75 - 3.00 Variable, puede ser inferior a 2.00

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PESO ESPECFICO O UNITARIO DE SUELOS COHESIVOS

1. PESO VOLUMTRICO DE SUELO COHESIVO Referencia: NTP 339.139 (BS 13779 1. DEFINICIONES: 1.1 Suelo Cohesivo Es un suelo, no estando confinado, tiene considerable resistencia cundo se ha secado al aire, y tiene una cohesin importante cuando est sumergido, tienen la propiedad de atraccin intermolecular. Como las arcillas. 1.2 Peso Volumtrico El peso volumtrico es la relacin del peso de la masa de suelos entre su volumen de masa. Se consideran las tres fases del suelo: Wm Vm

m

Donde: W m = Peso de la masa

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V m = Volumen de masa Es la densidad del suelo, se le conoce tambin como peso unitario como peso especfico de masa. 2. GENERALIDADES: Este procedimiento puede utilizarse para obtener el volumen desplazado de cualquier suelo cohesivo que no se destruya por estar dentro del agua de 1 a 2 min requeridos para hacer el ensayo. No es aplicable a material poroso o suelo muy seco, a menos que se encuentre en un alto estado de densidad ya que una absorcin apreciable de agua por capilaridad o por cualquier otra forma pueda afectar los resultados. Para un gran nmero de suelos este procedimiento es adecuado, rpido y econmico. 3. EQUIPO Y MATERIALES o Probeta graduada de 1000 ml. o Balanza con aproximacin de 0.1g

o Pipeta, esptulas o Parafina de peso especfico conocido o Horno o estufa o Recipiente

4. PROCEDIMIENTO

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4.1. TALLADO DE LA MUESTRA o Tallar una muestra sin agujeros ni grietas, el tamao debe ser talque pueda introducirse en la probeta. o Pesar la muestra tallada y anotar: W suelo 4.2. Parafinado de la muestra o Derretir previamente la parafina en el horno o estufa o Dejar enfriar ligeramente, luego recubrir la muestra para impermeabilizarla. o La parafina debe cubrir la muestra en una capa fina, no debe penetrar en los poros del suelo.

4.2. Pesar la muestra parafinada o Cuando la muestra est completamente recubierta, registrar: W suelo + parafina

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4.3. Determinar del volumen de la muestra parafinada o Llenar la probeta con agua hasta un volumen inicial conocido, registrar: V inicial

o Introducir la muestra parafina en la probeta, se producir un desplazamiento de volumen hasta V final.

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o

El volumen desplazado en la probeta ser el volumen del suelo parafinado: V=VfVi V = V suelo + parafina

5. CLCULOS Volumen de la muestra V = V suelo + parafina V suelo = V suelo + parafina V parafina Volumen de parafina utilizada: V parafina = W parafina / parafina Donde: W parafina = W suelo + parafina W suelo Por lo tanto: P.V. = 6. CONSIDERACIONES

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Ensayo aplicable solo a suelos cohesivos, sin grietas considerables. Tambin se puede determinar el volumen de la muestra parafina pesndola sumergida en agua. En este caso se determina el volumen del suelo de forma similar al mtodo expuesto.

Es aplicable para suelos localizados a ciertas profundidades dentro del terreno. No es aplicable a material poroso o suelo muy seco.

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PESO UNITARIO DE SUELOS COHESIVOS. REFERENCIAS. ASTM D2937-71 MATERIALES Y EQUIPOS. Recipiente

Cilindro graduado

Frasco de mayonesa.

Balanza

Balanza electrnica PROCEDIMIENTO 1. Determinar el volumen del recipiente volumtrico como Vc. 2. Obtener una muestra de tubo (de ser posible) de suelo cohesivo. Obtener una muestra que no contenga agujeros evidentes.

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3. Pesar cuidadosamente la muestra para obtener Wt. Para mejores resultados las muestra entre 400 y 700 g. colocar la muestra en el recipiente volumtrico sin romperla. 4. Llenar el cilindro graduado con el agua del grifo a temperatura estabilizada (aproximadamente 20 , dejando salir el agua del grifo durante un buen tiempo). A continuacin llenar rpidamente el frasco volumtrico que contiene la muestra de suelo y registrar el volumen de agua utilizado como Vw. Vaciar rpidamente el recipiente volumtrico, retirar la muestra de suelo y secar superficialmente con toallas de papel y volver a pesar. si los pesos inicial y final se encuentran dentro de una aproximacin de 1 a 2 g, el ensayo es bastante satisfactorio, una aproximacin mayor requiere juicio de aceptacin del ensayo. Calcular el volumen de la muestra como: Vs = Vc Vw 5. colocar el suelo hmedo en un recipiente y secarlo al horno durante la noche para obtener W s (a menos que se conozca el contenido de humedad del suelo). 6. Calcular las densidades hmeda y seca del suelo como sigue: humeda= seco= EL INFORME. x 9.807 KN/m3 x 9.807 KN/m3

1. Completar los formatos y mostrar las densidades. 2. Comentar las limitaciones del ensayo tales como: a. Cuando no es aplicable. b. Si es factible utilizar otro liquido diferente del agua c. Tamao de la muestra y/o preparacin alternativa de la muestra (cubrimiento de grasa o cualquier otro tipo recubrimiento). 3. Poner el proyecto en un folder con una hoja de presentacin y entregar en la fecha acordada.

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DENSIDAD RELATIVA

DETERMINACION DE LA DENSIDAD RELATIVA REFERENCIAS ASTM D2049 69 ASTM (1973), Densidad Relativa Involucrado suelos no cohesivos, ASTM STP No- 523. Densidad Relativa Indica la compactacin o soltura in situ de un suelo granular. Es su propiedad ms importante. Fuerzas gravitacionales son las que pesan en el suelo granular.

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Descripcin Cualitativa Del Depsito De Suelo Granular OBJETIVO Determinar el estado de densidad de un suelo no cohesivo con respecto a sus densidades mximas y mnimas. El estudiante ser introducido a las limitaciones para este tipo de ensayos. Y a un mtodo simple para obtener la densidad de compactacin en un suelo no cohesivo. Determinacin de las densidades mxima y mnima y clculo de la densidad relativa en suelos no cohesivos 1 Alcance y campo de aplicacin 1.1 Esta norma establece un procedimiento para determinar las densidades secas mxima y mnima de suelos no cohesivos, no cementados, de flujo libre, con un tamao mximo nominal hasta 80 mm y que contienen hasta un 12% en masa de partculas menores que 0,080 mm. NOTA - En general se recomienda aplicar este procedimiento a aquellos suelos que, cumpliendo con 1.1, tengan un IP igual o menor que 5. 1.2 Esta norma es aplicable a suelos para los cuales la compactacin por impacto no produce una curva bien definida de relacin humedad densidad y en los cuales la densidad mxima por impacto resulta generalmente menor que la obtenida por mtodos vibratorios. 1.3 Esta norma determina la densidad mxima mediante compactacin por vibrado y la densidad mnima mediante vaciado. 1.4 Esta norma indica adems el procedimiento para calcular la densidad relativa (ndice de densidad). NOTA - Se recomienda emplear el trmino ndice de densidad de acuerdo con el listado de la Sociedad Internacional de Mecnica de Suelos y Trabajos de Fundaciones (SIMSTF). 2 Terminologa 2.1 ndice de densidad (densidad relativa): estado de compacidad de un suelo con respecto a los estados ms sueltos y ms densos obtenidos mediante los procedimientos de laboratorio descritos en este mtodo.Grupo las Rocas 40

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2.2 densidad mxima: densidad de un suelo en el estado ms denso obtenible segn ensayo normal. 2.3 densidad mnima: densidad de un suelo en el estado ms suelto obtenible segn ensayo normal. 3 Aparatos 3.1 Aparato de compactacin, compuesto por los siguientes elementos (ver figura 1): 3.1.1 Mesa vibradora, de acero, con cubierta vibradora de aproximadamente 750 x 750 mm, apoyada sobre amortiguadores y accionada por un vibrador electromagntico. El vibrador debe ser semi-silencioso y con una masa igual o mayor que 45 kg. Debe tener una frecuencia de 3660 vibraciones/min y una amplitud de vibrado vertical entre 0,05 y 0,64 mm bajo una carga de 1 112 N ( 111,2 kgf). 3.1.2 Moldes metlicos, con una capacidad nominal de 2,8 y 14,2 litros respectivamente. Deben cumplir con los requisitos dimensionales de figura 2. 3.1.3 Tubos gua, metlicos, ajustables a cada tipo de molde. Con un sistema de ajuste consistente en tres juegos de tornillos, dos de los cuales deben tener tuercas de fijacin. (Ver figura 3). 3.1.4 Placas base Una placa de acero de 12,5 mm de espesor para cada tamao de molde. (Ver figura 4). 3.1.5 Sobrecargas Una para cada tamao de molde. La masa total de la sobrecarga y su correspondiente placa debe ser equivalente a 14 kPa para el molde en uso. (Ver figura 4). 3.1.6 Manilla Una para cada placa base. (Ver figura 3). 3.1.7 Sujecin del calibre. (Ver figura 3). 3.1.8 Calibre

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Deform metro, comparador con indicador de dial, con un recorrido de 50 mm y graduaciones de 0,01 mm. 3.1.9 Barra de calibracin, de metal de 75 x 305 mm x 3 mm. 3.1.10 Aparatos de vaciado Embudos de 12,5 mm y 25 mm de dimetro por 150 mm de largo, con descarga cilndrica. La boca de carga debe tener los bordes pestaados y contar con tarros de metal ajustables, de 150 mm de dimetro por 300 mm de altura. 3.1.11 Bandejas de mezclado De dos tamaos: una de aproximadamente 900 mm x 600 mm x 10 mm y el otro aproximadamente 400 mm x 400 mm x 50 mm. 4.1.12 Balanzas Una de 100 kg de capacidad con una precisin de 100 g y otra de 20 kg de capacidad con una precisin de 1 g. 3.1.13 Aparejo de izar Cuerda, cadena o cable que soporte a lo menos 1 400 N (140 kgf) de carga y roldana. 3.1.14 Herramientas y accesorios Una pala, una porua, una brocha, un contador de tiempo o cronmetro que indique minutos y segundos, una regla metlica de 400 mm, un micrmetro de 0 a 25 mm con una precisin de 0,01 mm, y un pie de metro. 4 Calibracin 4.1 Determinacin del volumen del molde Efectuar mediante uno de los procedimientos siguientes: 4.1.1 Por medicin directa

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Determinar la altura y el dimetro interior promedio del molde aproximando a 0,1 mm. Calcular y registrar el volumen interno del molde aproximando a 1 cm3 (1 ml). Calcular y registrar el rea promedio de la seccin interna del molde aproximando a 0,1 cm2. 4.1.2 Por llenado con agua: a) colocar el molde sobre una superficie firme, plana y horizontal; b) llenar el molde con agua a temperatura ambiente y enrasar con una placa de vidrio, eliminando burbujas de aire y el exceso de agua; c) determinar la masa de agua que llena el molde (mw) aproximando a 1 g; d) medir la temperatura del agua y determinar su densidad pw de acuerdo con la tabla 1, interpolando si fuera necesario;

e) determinar y registrar la capacidad volumtrica (Vc) aproximando a 1 cm3 (1 ml), dividiendo la masa de agua que llena el molde por su densidad Vc = mw/w. 4.2 Lectura inicial del calibre Determinar y registrar los espesores de la placa base y la barra de calibracin, aproximando a 0,01 mm.

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Colocar la barra de calibracin sobre el molde, a lo largo del dimetro que pasa por el eje de los anclajes gua. Insertar la sujecin del calibre en cada uno de los anclajes gua, con el vstago del calibre sobre un extremo de la barra de calibracin y en el eje de los anclajes gua. La sujecin del calibre debe colocarse siempre en la misma posicin en los anclajes gua, mediante marcas de referencia en las guas y en la sujecin. Obtener seis lecturas del calibre, tres en cada lado, y determinar el promedio de las seis lecturas. Computar y registrar la lectura inicial del calibre (Li) sumando el espesor de la placa base ms el promedio de las seis lecturas, y restando el espesor de la barra de calibracin, con aproximacin a 0,01 mm. NOTA - La lectura inicial es constante para cada combinacin de medida y placa base. 4.3 Determinacin de la masa inicial del molde Pesar y registrar la masa del molde vaco aproximando a 100 g para el molde de 14,2 litros y a 1 g para el molde de 2,8 litros. 5 Muestreo Las muestras de suelo para los ensayos que se indican en esta norma se deben obtener de acuerdo con lo indicado por la Especificacin Tcnica correspondiente en el caso de controles de obra, o lo indicado por el profesional responsable en el caso de una prospeccin. 6 Tamao de la muestra de ensayo 6.1 Obtener una muestra de ensayo representativa del tamao indicado en tabla 2, de acuerdo con el tamao mximo nominal de partculas del suelo en estudio.

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7 Acondicionamiento de la muestra de ensayo

romper todas las partculas de suelo dbilmente cementadas. 8 Determinacin de la densidad mnima (Correspondiente a ndice de huecos mximo). 8.1 Seleccionar el aparato de llenado y el molde segn tabla 3, de acuerdo con el tamao mximo nominal de partculas.

8.2 Colocar el molde sobre una superficie firme, plana y horizontal. Llenar el molde con material de la muestra acondicionada y enrasar mediante uno de los procedimientos siguientes, segn el tamao mximo nominal de partculas del suelo en estudio, y evitando golpear y/o vibrar el molde. 8.2.1 Tamao mximo nominal igual o menor que 10 mm:

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a) colocar el material en el molde tan suelto como sea posible, vacindolo en un flujo constante y ajustando la altura de la descarga de modo que la cada libre del suelo sea de 25 mm. Simultneamente mover el embudo en espiral desde la pared del molde hacia el centro, a fin de formar una capa de espesor uniforme sin segregacin. Llenar hasta aproximadamente 25 mm por sobre el borde del molde; y b) enrasar el material excedente mediante una pasada continua con la regla de acero procurando no compactar el material. Si no se remueve todo el material excedente debe efectuarse una pasada adicional. 8.2.2 Tamao mximo nominal mayor que 10 mm: a) colocar el material en el molde de modo que se deslice, en lugar de caer, sobre el fondo del molde o el material previamente colocado. Al efecto, colocar el aparato de llenado tan cerca como sea posible y, si es necesario, sujetar con la mano las partculas mayores para impedir que rueden fuera. Llenar hasta aproximadamente 25 mm por sobre el borde del molde; y b) enrasar el material excedente efectuando una pasada continua con la regla de acero (y ayudndose con los dedos, cuando sea necesario) de modo que cualquier leve proyeccin de las partculas mayores por sobre el borde del molde compense aproximadamente los huecos superficiales mayores. 8.3 Pesar el molde con el suelo, determinar y registrar la masa seca del suelo que llena el molde (ms) aproximando a 100 g para el molde de 14,2 litros y a 1 g para el molde de 2,8 litros. 8.4 Repetir los pasos anteriores hasta obtener tres o ms resultados consistentes. Registrar el valor ms bajo conseguido. 9 Determinacin de la densidad mxima (Correspondiente a ndice de huecos mnimo). Determinar mediante uno de los procedimientos siguientes: 9.1 Mtodo seco:

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a) mezclar el material de la muestra acondicionada para obtener una distribucin homognea de las partculas con la menor segregacin posible; b) colocar el tubo gua sobre el borde del molde y ajustar el sistema de fijacin de modo que la pared interna del tubo quede alineada con la pared interna del molde; c) ajustar las dos tuercas de fijacin en sus respectivos tornillos. Soltar el tornillo restante y retirar el tubo gua; d) llenar el molde por el procedimiento establecido en 8.2.1 8.2.2 segn corresponda; NOTA - Normalmente se emplea el mismo molde lleno con suelo con el que se determin la densidad mnima. e) fijar el tubo gua al molde y colocar la placa base sobre la superficie del suelo. Colocar la sobrecarga encima de la placa base (empleando el aparejo de izar en el caso del molde de 14,2 litros); f) colocar el control del vibrador a la amplitud mxima y vibrar el molde cargado durante un perodo de 8 min. Retirar la sobrecarga y el tubo gua; NOTA - En algunos casos es posible obtener una densidad mayor aplicando amplitudes de vibracin menores que la mxima. g) obtener y registrar dos lecturas del calibre, una en cada lado de la placa base. Determinar y registrar el promedio de ambas lecturas (Lf) aproximando a 0,01 mm; h) pesar el molde con el suelo. Determinar y registrar la masa seca del suelo que llena el molde (ms) aproximando a 100 g para el molde de 14,2 litros y a 1 g para el molde de 2,8 litros; NOTA - Si se emplea el mismo molde lleno con suelo con el que se determin la densidad mnima, aplicar la misma (ms) del punto 9.3, a menos que se pierda una cantidad apreciable de finos durante la vibracin. i) repetir los pasos anteriores hasta obtener tres o ms resultados consistentes. Registrar el valor ms alto conseguido.

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9.2 Mtodo hmedo a) el mtodo hmedo puede efectuarse sobre el material de la muestra acondicionada al cual se agrega suficiente agua o, si se prefiere, sobre el suelo hmedo del terreno. Si se agrega agua al suelo seco, dejar transcurrir un perodo mnimo de remojo de h; b) llenar el molde con suelo hmedo por medio de una porua o pala. Agregar la cantidad de agua suficiente para que una pequea cantidad de agua libre se acumule sobre la superficie del suelo durante el llenado; NOTA - La cantidad correcta de agua puede estimarse de acuerdo con el ndice de huecos a la densidad mxima esperada o por experimentacin con el suelo. c) durante y justo despus del llenado del molde vibrar el suelo por un perodo total de 6 min, cuidando de reducir la amplitud del vibrador tanto como sea necesario para evitar que se agite excesivamente. Durante los minutos finales de este vibrado remover el agua que aparezca sobre la superficie del suelo; d) armar el conjunto de tubo gua, placa base y sobrecarga de acuerdo con 10.1 e); d) vibrar el molde cargado durante un perodo de 8 min. Retirar la sobrecarga y el tubo gua. Obtener y registrar dos lecturas del calibre, una en cada lado de la placa, determinar y registrar el promedio de ambas lecturas (Lf) aproximando a 0,01 mm; e) retirar cuidadosamente el total de la muestra de suelo que llena el molde y secar hasta masa constante. Pesar y registrar la masa seca del suelo que llena el molde (ms) aproximando a 100 g para el molde de 14,2 litros y a 1 g para el molde de 2,8 litros; y g) repetir los pasos anteriores hasta obtener tres o ms resultados consistentes. Registrar el valor ms alto conseguido. NOTA - Aunque el mtodo seco asegura resultados en un perodo ms breve, en algunos suelos se obtiene una densidad mxima mayor en estado saturado. Al comienzo de un programa de ensayos, o cuando hay un cambio notorio de materiales, el ensayo de densidad mxima debe efectuarse en ambas condiciones, seca y hmeda, para determinar con cual de las dos se obtiene la mayor densidad mxima.

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Si la mayor densidad en ms de 1% se obtiene con el mtodo hmedo, en los ensayos sucesivos debe seguirse con este mismo mtodo. 10 Expresin de resultados 10.1 Calcular la densidad seca mnima en g/cm3 (kg/l) de acuerdo con la frmula siguiente, aproximando a 0,01 g/cm3.

10.2 Calcular la densidad seca mxima en g/cm3 (kg/l) de acuerdo con la frmula siguiente, aproximando a 0,01 g/cm3.

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10.3 Densidad del suelo en el terreno Se debe determinar por el mtodo del cono de arena. NOTA - Alternativamente puede determinarse por el mtodo del baln de goma o por mtodos nucleares correspondientes pueden aplicarse provisoriamente las Normas ASTM D 2167 Test for Density of Soil in Place by the Rubber-Balloon Method o ASTM D 2922 Density of Soil in Place by Nuclear Methods, respectivamente. 10.4 ndice de densidad Calcular el ndice de densidad como porcentaje de acuerdo a la frmula siguiente:

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Para valorar los ndices de huecos se determina previamente la densidad de partculas slidas. Dimensiones en milmetros

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Figura 1 - Conjunto de aparatos (con molde de 2,8 l)

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Figura 2 - Detalle de moldes

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Figura 3 Detalles NOTAS 1. Esta pieza debe ser una placa de acero con una seccin de 38 mm x 12,5 mm y la longitud necesaria para producir las dimensiones indicadas desde el interior del tubo gua. Soldar tres sistemas de ajuste igualmente espaciados al tubo gua. 2. Ver la tabla siguiente:

3. Estas dimensiones deben cambiarse para fijar el calibre empleado. Figura 4 Detalles

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NOTAS 1. Todas las placas deben ser de 12,5 mm de espesor. 2. Las placas superiores de la sobrecarga pueden ser cortadas con soplete pero sus cantos deben ser pulidos tan lisos como sea posible. Las placas base deben ser rectificadas al dimetro especificado. 3. Las manillas de las sobrecargas deben tener la misma forma que las de la placa base.

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