lab suelos norma1515msi

UNIVERSIDAD TÉCNICA FEDERICO SANTA MARÍA

ENSAYO Nº2 (adaptación NCh 1515)

ENSAYE DE HUMEDAD

1.- INTRODUCCIÓN

La humedad de un suelo es la relación expresada en porcentaje entre el peso del agua existente en una determinada masa del suelo y el peso de las partículas sólidas:

W = (WW / WS)*100Donde:W = porcentaje de humedad [%].WW = peso del agua presente en la masa de suelo [gr].WS = peso del suelo seco o partículas sólidas [gr].

La humedad del suelo se determina normalmente en laboratorio, por medio del secado en horno.

2.- EQUIPO NECESARIO

2.1.- Horno de secado: controlado termostáticamente y capaz de mantener una temperatura constante de 110 5ºC.

2.2.- Balanza de precisión: con sensibilidad de 0,01[gr] y capacidad mínima de 300[gr].

2.3.- Cápsula o recipientes con tapa de material resistente a la corrosión y no sujeto a cambios de peso.

2.4.- Un par de tenazas o guantes de seguridad.2.5.- Desecador con Cloruro de Calcio.

3.- PROCEDIMIENTO

3.1.- Se selecciona una cantidad de muestra representativa de acuerdo al tamaño máximo de las partículas según tabla Nº2.1.

3.2.- Se pone la muestra húmeda en un recipiente con tapa, seco y limpio y previamente tarado (W3).Si el ensayo no es realizado de inmediato, se tapa el recipiente que contiene la muestra húmeda, con una toalla mojada, para así mantener la humedad alrededor del recipiente hasta el comienzo del ensayo.

3.3.- Al iniciar el ensayo, se pesa la muestra húmeda más el recipiente, obteniéndose W1.

3.4.- Se coloca el conjunto, sin tapa, dentro del horno a una temperatura constante de 110 5ºC y se mantiene allí hasta lograr pesos constantes, después de pesadas consecutivas, con intervalo de 4[hr].El tiempo de secado varía generalmente entre 12 y 18[hr], dependiendo del tipo de suelo usado. Se recomienda, con fines prácticos y para evitar pesadas consecutivas un secado al horno de 24[hr].

3.5.- Cumplido el tiempo de secado, se extrae la muestra del horno con las tenazas o guantes, se pone la tapa al conjunto y se deja enfriar a temperatura ambiente o en un desecador con Cloruro de Calcio.

3.6.- Se obtiene el peso del suelo seco más el recipiente W2.

LABORATORIO DE MECÁNICA DE SUELOS


TAMAÑO MÁXIMO DE LAS PARTÍCULAS CANTIDAD MÍNIMA DE MUESTRA [gr]

Nº40 (0,42mm)Nº4 (4,76mm)½” (12,5mm)1” (25,4mm)2” (50,8mm)

10500750

1.0003.000

Tabla Nº2.1. : Cantidades de suelo para determinación de humedad.

4.- CÁLCULOS

4.1.- Método de secamiento.Calcular el porcentaje de humedad (w), mediante la siguiente expresión:

w = ((W1-W2) / (W2-W3))*100[%]Donde:W1 = Peso del recipiente + suelo húmedo [gr]W2 = Peso del recipiente + suelo seco [gr]W3 = Peso del recipiente [gr]

5.- POSIBLES ERRORES

5.1.- Tiempo de secado insuficiente: en aquellos casos en que el tiempo de secado (24[hr]) sea insuficiente, la muestra deberá continuar en el horno hasta obtener pesadas constantes consecutivas transcurridas 4 horas entre ellos.

5.2.- Exceso de temperatura de secado en algunos suelos: en suelos con abundante cantidad de materia orgánica y/o presencia de yeso u otros materiales con límites no definidos de agua de hidratación molecular (también en ciertas arcillas), el secado en horno debe ser obtenido a una temperatura aproximada de 60ºC, para evitar variaciones en peso por otros efectos que no sean la pérdida por agua.

5.3.- Pérdida y absorción de humedad: es recomendable usar recipientes con tapa para evitar la pérdida de humedad de la muestra antes de ser ensayada como también la absorción de la humedad atmosférica luego de extraída la muestra del horno.

5.4.- Uso de recipientes tarados con anterioridad al ensayo.5.5.- Impresión en las pesadas: éstas deberán ser realizadas por un mismo operador,

durante todo el ensayo.5.6.- Uso de balanzas diferentes: todas las pesadas del ensayo deben ser realizadas en

la misma balanza.5.7.- Cloruro de Calcio húmedo: para lo cual éste se debe secar al horno, calentándolo

suavemente, para evitar así que se funda con altas temperaturas.




HUMEDAD (NCh 1515)

Obra:________________________________________ Ensayo Nº:______________Ubicación:____________________________________ Muestra Nº:_____________Descripción del suelo:___________________________ Profundidad:____________

___________________________ Fecha Ensayo:___________Condición Muestra: alterada – inalterada Realizó:________________

SECAMIENTO________________

Muestra NºRecipiente NºRec.+Suelo húmedo W1

Rec.+Suelo seco W2

Recipiente WR

Agua(W2-W1) Ww

Suelo seco(W2-WR) Ws

Humedad(Ww/Ws)*100=W%

Observaciones:

SECAMIENTO________________

Muestra NºRecipiente NºRec.+Suelo húmedo W1

Rec.+Suelo seco W2

Recipiente WR

Agua(W2-W1) Ww

Suelo seco(W2-WR) Ws

Humedad(Ww/Ws)*100=W%

Observaciones:



ENS.2-1.- PREPARACIÓN DE MUESTRAS PARA LA DETERMINACIÓN DE LA GRANULOMETRÍA Y CONSTANTES DEL SUELO.

1.- INTRODUCCIÓN (NCh 1533)

Se pretende, con el siguiente procedimiento, guiar al alumno para obtener de él una buena preparación de las muestras de suelo cuya estructura ha sido alterada y que han sido llevadas a laboratorio desde terreno. Estas muestras serán utilizadas en los distintos ensayos para obtener las constantes del duelo y su granulometría.

Básicamente, el procedimiento en general consiste en secar el suelo a temperaturas inferiores a 60ºC y separar de él todas aquellas partículas mayores de 3” de diámetro, utilizando en los ensayos aquel suelo inferior a este tamaño.

Algunos ensayos no tratados en este procedimiento, requieren para su determinación de muestras inalteradas de suelo (aquellas que contienen elementos constituyentes del suelo, tal como se encuentra en el estrato, ocupando cada uno su orientación), cuya humedad debe ser igual a la humedad natural del suelo para lo cual la muestra es transportada desde terreno, en forma sellada al laboratorio, donde es almacenada, evitando en todo momento alguna pérdida de humedad. Para este efecto, se usa de preferencia un cámara húmeda.

2.- EQUIPO NECESARIO

2.1.- Balanza con capacidad mayor a 2.000[gr] y sensibilidad de 0,1[gr].2.2..- Balanza con capacidad mayor a 20.000[gr] y sensibilidad de 1[gr].2.3.- Tamices: Criba de 3” ( = 80[mm]) y malla Nº4 ( = 5,0[mm]).2.4.- Mortero y mazo con cubierta de goma.2.5.- Equipo de secado: horno de secado, controlado termostáticamente o alguna otra

forma de secado (estufa, cocinilla, anafre, a temperatura ambiente, etc.)2.6.- Equipo misceláneo: rifle cuartero, recipientes metálicos de 12” de diámetro y de

3” de profundidad, recipientes menores plásticos y metálicos, poruñas de diferentes tamaños, cápsulas de porcelana, espátulas de acero flexible.

3.- PROCEDIMIENTO

3.1.- Se seca la muestra de suelo con los requisitos indicado en tabla Nº2.2., usando alguno de los siguientes métodos:- Secado al aire a temperatura ambiente, para lo cual se dejará secando la muestra de suelo, extendida en capas de poco espesor sobre bandejas, en un lugar templado, durante 3 o 4 días.- Secado en horno a temperaturas inferiores a 60ºC, durante el período necesario para conseguir pesadas consecutivas constantes en la muestra cada 30[min].- Usando algún otro aparato de secado cuya temperatura sea inferior a 60ºC, durante el período señalado para el caso anterior1.

3.2.- Se desmenuza cuidadosamente la muestra, evitando romper sus partículas individuales, usando para ello el mazo.

3.3.- Se selecciona una muestra representativa de suelo mediante alguno de los siguientes métodos:- Método de cuarteo: el cual consiste en dividir una muestra de suelo en cuatro partes y elegir el material de dos cuartos opuestos, para con él hacer una nueva muestra, repitiendo el proceso hasta obtener la cantidad deseada de suelo.- Método del rifle cuarteador: el que requiere del empleo de éste instrumento, dentro del cual se vierte la muestra quedando ésta dividida en 2 partes iguales.

1 En esta etapa no se debe realizar el ensayo para determinar la humedad del suelo (Ensayo Nº1).



Esta división se repite hasta obtener la cantidad apropiada de suelo. La cantidad de suelo necesaria para cada ensayo está dada en la tabla Nº2.2.

3.4.- Una vez seleccionada la cantidad de material a ser empleado en cada ensayo, continúa la preparación del suelo de acuerdo a los procedimientos dados para cada ensayo.

ENSAYO REQUISITO CANTIDAD NECESARIA[gr]

Determinación de humedad

Suelo con humedad naturalMaterial pasa tamiz ½”Material pasa tamiz Nº4Material pasa tamiz Nº40

30010010

Límites de consistenciaLímite líquidoLímite plásticoLímite de contracción

Suelo seco al aireMaterial pasa tamiz Nº40Material pasa tamiz Nº40Material pasa tamiz Nº40

1502560

Análisis Granulométrico

Suelo seco al hornoMaterial pasa tamiz 2”Material pasa tamiz 1”Material pasa tamiz ½”Material pasa tamiz 3/8”Material pasa tamiz Nº10

20.00010.0002.5001.000100

Determinación Gravedad Específica

Suelo seco al hornoMaterial retenido tamiz Nº4Material pasa tamiz Nº4

1.000100

Tabla Nº2.2. :Requisitos y cantidades necesarias de suelo para los ensayos mencionados.

4.- POSIBLES ERRORES

4.1.- El desmenuzado de la muestra debe ser tal, que no rompa ni produzca reducción en el tamaño de las partículas individuales de suelo, especialmente si se trata de material blando, piedra arenosa u otros similares.

4.2.- Los tamices usados para seleccionar el material deben estar limpios y en buen estado.

4.3.- Los recipientes que recibirán las muestras deben estar limpios, para evitar el contacto del suelo con algún otro material que hubiese quedado como residuo, alterando así las características del suelo a ensayar.




PREPARACIÓN DE MUESTRAS PARA LA DETERMINACIÓN DE LA GRANULOMETRÍA Y CONSTANTES DE SUELO (NCh 1509)

Obra:________________________________________ Ensayo Nº:______________Ubicación:____________________________________ Muestra Nº:_____________Descripción del suelo:___________________________ Profundidad:____________

___________________________ Fecha Ensayo:___________Condición Muestra: alterada – inalterada Realizó:________________

Descripción Muestra 1 Muestra 2 Muestra 3Peso de la muestra integral húmeda [gr]Peso de la muestra integral húmeda sobre 3” [gr]Peso de la muestra integral húmeda bajo 3” [gr]Porcentaje de sobretamaño sobre 3”[%]

Peso de la muestra sobre la malla Nº4Peso de la muestra sobre la bajo Nº4

Secado (Temperatura: 60ºC por 24[hr])Primera pesada consecutiva [gr] (tiempo=0[min])Segunda pesada consecutiva [gr] (tiempo=30[min])Tercera pesada consecutiva [gr] (tiempo=60[min])

Peso de la muestra a masa constante [gr]

Observaciones:


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