unidades de cátedra_mecánica de suelos ii

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UNIVERSIDAD NACIONAL DE CHIMBORAZO

FACULTAD DE INGENIERA ESCUELA DE INGENIERA CIVIL

CARRERA DE INGENIERA CIVIL

ASIGNATURA: MECNICA DE SUELOS II

CDIGO DE LA MATERIA CIV 502 TOMO 1 - CAPTULO VIII

Unidades de Ctedra

TEMA:

Fenmeno capilar y proceso de contraccin Nivel: Quinto - Semestre: Quinto - Paralelo A y B

Perodo Acadmico. Mircoles 01 de Abril del 2015 Agosto del 2015

Campus Universitario Ms.C. Edison Riera Rodrguez Av. Antonio Jos de Sucre km 1 va a Guano

Telfonos: 2364316 2364315 2364314 2364307 RIOBAMBA CHIMBORAZO - ECUADOR

Riobamba, Mircoles 01 de Abril del 2014

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UNIVERSIDAD NACIONAL DE CHIMBORAZO FACULTAD DE INGENIERA-ESCUELA INGENIERA CIVIL


Cdigo de la materia: CIV 502. Asignatura: Mecnica de Suelos II; Unidades de Ctedra.

Armando Granizo Lara

INGENIERO CIVIL Especializado en Hidrulica

Cursando Maestra en Seguridad Industrial,

Prevencin y Mencin Ocupacional

Ex -Tcnico del Departamento de Infraestructura. Ex - Docente de la

Asignatura Hidromecnica I, Ex - Docente de la Asignatura de

Mecnica de Suelos I, Docente de la Asignatura Mecnica de Suelos II

y III. Docente de la Asignatura de Topografa I, de la Carrera de

Ingeniera Civil, Escuela de Ingeniera Civil, Facultad de Ingeniera de

la Universidad Nacional de Chimborazo.

Email: [email protected] ;

[email protected]; [email protected]

Blogs:

armandogranizolara.blogspot.com nucleoinvetigacionmecanicadesuelos.blogspot.com

www.unach.edu.ec Oferta Acadmica Blog Docente

Telfonos: 032-952409; 032-606607; 032-952400-032 966551

Celular No. 0997059073

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Contenido 8. Fenmeno capilar y proceso de contraccin ................................................................................................ 7

8.1. Tensin superficial. Generalidades. ...................................................................................................... 7

Figura 8.1: Menisco semiesfrico formado en el extremo inferior de un tubo ............................................ 8

8-2. ngulo de contacto. ............................................................................................................................. 11

8-3. Ascensin capilar. ................................................................................................................................ 13

8-4. Efectos capilares....................................................................................................................... 15

8-5. Proceso de contraccin en suelos finos. ......................................................................................... 21

Anexo VIII-a ..................................................................................................................................................... 23

Frmula de LAPLACE........................................................................................................................................ 23

Anexo 8-c ......................................................................................................................................................... 29

Problemas resueltos ........................................................................................................................................ 29

Problema resuelto No.1 .............................................................................................................................. 29




Problemas propuestos..................................................................................................................................... 36

Problema propuesto No. 1 ......................................................................................................................... 36

Problema propuesto No. 2 ......................................................................................................................... 37

Ejercicio propuesto No. 3 ............................................................................................................................ 38

Referencias ...................................................................................................................................................... 48

Bibliogrfa ........................................................................................................................................................ 48

Aneo IX-a ......................................................................................................................................................... 62

El rgimen de Poiseuille .................................................................................................................................. 62

Anexo IX-d ....................................................................................................................................................... 62

Variacin de la Permeabilidad de los suelos con la relacin de vacos ........................................................... 62

1. Exploracin y muestreo de suelos ..................................................................................................... 81

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1.1. Introduccin ................................................................................................................................... 81

1.1.1. Tipos de sondeos ..................................................................................................................... 81

1.1.2. Aspectos importantes .............................................................................................................. 82

1.2. Tipos de sondeos. ........................................................................................................................ 82

1.2.1. Mtodos de exploracin de carcter preliminar. ............................................................. 82

1.2.2. Mtodos de sondeo definitivo. ........................................................................................... 82

1.2.3. Mtodos geofsicos .............................................................................................................. 83

1.2.4. Descripcin de los diferentes Mtodos. ............................................................................ 83

1.3. Sondeos Exploratorios. ................................................................................................................ 83

a) Pozo a cielo abierto ......................................................................................................................... 83

c.1) Equipo de perforacin. ..................................................................................................................... 89

b.3.3. Esquema del equipo de perforacin ............................................................................................. 89

1.4. Mtodos de sondeo definitivo ..................................................................................................... 99

c.1. Elementos que componen la mquina perforadora ........................................................................... 105

c.2. Elementos que componen el muestreador para broca de diamante. ................................................ 107

c.3. Elementos que componen el muestreador tipo cliz. ........................................................................ 107

c.4. Elementos que componen algunos tipos de brocas. .......................................................................... 107

1.5. Mtodos Geofsicos ....................................................................................................................... 108

2. Mtodo de resistividad elctrica ................................................................................................... 111

3. Mtodos magnticos y gravimtricos .......................................................................................... 112

3.1. Nmero, tipo y profundidad de los sondeos. .......................................................................... 112

3.2. Piezmetros ................................................................................................................................. 114

Anexo A-a ................................................................................................................................................ 115

Diseo e Instalacin de Piezmetros para medida de presiones neutrales en los suelos

plsticos. .................................................................................................................................................. 115

A-a.1. Diseo y construccin de la celda Porosa. ............................................................................. 115

A-a.2. Diseo y Construccin de un apisonador. ................................................................................... 116

A-a.3. Instalador del Piezomtrico ................................................................................................... 116

A-a.4. Mediciones ........................................................................................................................... 118

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Derecho reservado ........................................................................................................................................ 125

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FACULTAD DE INGENIERA ESCUELA DE INGENIERA CIVIL


Unidades de Ctedra

TEMA:

Fenmeno capilar y proceso de contraccin

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8. Fenmeno capilar y proceso de contraccin

8.1. Tensin superficial. Generalidades.

Cuando se altera la forma de la superficie de un lquido, de manera que el rea aumente, es preciso realizar para ello un trabajo; ste se recupera cuando la superficie se retrae a su forma primitiva, de modo que la superficie en cuestin resulta capaz de almacenar energa potencial. El trabajo necesario para aumentar el rea de una superficie lquida resulta ser, experimentalmente, proporcional al aumento, definindose como coeficiente de tensin superficial la relacin entre ambos conceptos

Smbolo Significado Unidades

Trabajo

Es el coeficiente de tensin superficial Dinas/cm

rea de una superficie lquida

De donde:


Es el coeficiente de tensin superficial Dinas/cm

Trabajo

rea de una superficie lquida

De sonde

Entonces , es el coeficiente mencionado, que se mide en unidades de trabajo o energa entre unidades de rea o sea, por ejemplo, en dinas/cm. Representa la fuerza por unidad de longitud, en cualquier lnea sobre la superficie.

Puede probarse que cuando un lquido presenta al aire una superficie curva, se genera en ese menisco curvo un desnivel de presin, de modo que la presin en el lado convexo es siempre menor que la existente en el lado cncavo.

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Una demostracin particular de esta afirmacin, para el caso de un menisco semiesfrico se da a continuacin. En el anexo 8-a, refiere la Frmula de Laplace, aparece una demostracin general, para una superficie cualquiera.

Boquilla

P (Presin)

=1mm

tubo

(Presin atmosfrica) Aire (Presin atmosfrica) Presin

r

Menisco semiesfrico

(Presin atmosfrica)

Figura 8.1: Menisco semiesfrico formado en el extremo inferior de un tubo

En el dispositivo de la Figura. 8-1 que muestra el menisco semiesfrico formado en el extremo inferior de un tubo, se inyecta aire a un tubo de pequeo dimetro (1 mm aproximadamente) a travs de la boquilla, a la presin .

El lquido enrasado en el extremo del tubo cede por la presin formando un menisco, que provoca un aumento en la superficie que encierra al tubo. Se demuestra que inmediatamente antes de que el menisco se rompa al crecer , adopta la forma de una semiesfera. Se supondr al dispositivo, en lo que sigue, en esa condicin. El rea de la semiesfera es:

Siendo:


A rea de la semiesfera

pi (Constante matemtica)

R

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El radio del menisco formado Dinas/cm.

De donde

Entonces: Siendo R el radio del menisco formado es igual al radio del tubo. Si ese radio vara a:

, El rea de la esfera se incrementar en

)

Segn la expresin (8-1), el trabajo necesario para lograr ese incremento ser

Al sustituir la expresin (8-1.2) en la ecuacin anterior queda:

En el lado cncavo del tubo, existe la presin , mientras en el convexo, obra Presin atmosfrica, si se desprecia el pequeo aumento de presin hidrosttica con la profundidad, bajo la superficie libre del lquido que rodea al tubo.

Smbolo Significado

Presin

Presin atmosfrica

Lado convexo lado cncavo Lado cncavo Lado convexo

Cncavo y convexo: Trmino que se utiliza tanto en las matemticas, especialmente en geometra, en fsica como en Mecnica de Suelos, especficamente en este captulo, Cncavo para hacer referencia a un tipo de ngulo que se genera ante una curva, que supone el lado interno de la misma, es decir donde se genera la cavidad interna. El opuesto a lo cncavo es el trmino convexo, es el lado externo de la curva. La etimologa de la palabra cncavo no es toda clara sostiene que

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puede provenir del trmino latino cavus o cavidad, tambin se estima que el trmino griego kutus dara cavidad 1 http://www.defincionabc.com/ciencia. Considrese un elemento del rea del menisco . La fuerza neta que obra en esa rea es:

-------- (6)

Smbolo Significado

Presin

Presin atmosfrica

Elemento del rea del menisco

La fuerza neta que obra en esa rea del menisco

Y cuando el rea del menisco se incrementa , esa fuerza realizar un trabajo

-------- (7)

Ya que es la distancia radial recorrido por el menisco.

Smbolo Significado

Trabajo

Presin

Presin atmosfrica

Elemento del rea del menisco

Es la distancia radial recorrido por el menisco

El trabajo total realizado en el incremento , se puede obtener integrando la expresin anterior a toda el rea del menisco, de modo que:

-------- (8-3)

Las expresiones anteriores (8-2) y (8-3), pueden igualarse:

-------- (8)

-------- (9)

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= Presin en el lado convexo del menisco = Presin en el lado cncavo del menisco = Coeficiente de tensin vertical = Radio del menisco formado, que es igual al radio del tubo La frmula (8-4) indica que la presin , en el lado convexo del menisco es siempre menor que la presin en el cncavo, que en el caso de este experimento fue proporcionada con aire comprimido introducido en el tubo. Puede verse en el anexo VIII-a. Frmula de Laplace, es caso particular, para menisco esfrico, de la frmula de Laplace, ms general, vlida para una superficie de forma cualquiera.

8-2. ngulo de contacto.

Considrese en un lquido abierto al aire la zona de contacto con la pared slida del recipiente. De acuerdo con las leyes de la hidrosttica, la superficie del lquido sera la mostrada en la Figura VIII-2. Contacto de un lquido y su pared, sin tomar en cuenta la formacin de meniscos.

Considrense las molculas superficiales del lquido en la inmediata vecindad con la pared slida. Una de esas molculas est solicitada por fuerzas de dos tipos:

Fuerzas por Cohesin; y,

Fuerzas por Adhesin.

Fuerzas por Cohesin.- Son debidas a la accin de las restantes molculas del lquido. Fuerzas por Adhesin.- Son ejercidas por las molculas de las paredes del recipiente.

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En la figura VIII-3. Formacin de los meniscos. En el grfico (a) y (b), se muestran dos posibilidades frecuentes. En el grfico (a), dada la naturaleza del lquido y del slido, la resultante de las fuerzas de adhesin, y de cohesin se dispone de modo que tiene la inclinacin mostrada. En (b), dominan ms las fuerzas de cohesin y ello hace variar la inclinacin de la resultante. Se sabe que, para que un lquido pueda estar en reposo es condicin necesaria los empujes que sufra sean normales a la superficie correspondiente. Por esto, puto que el lquido est en equilibrio, la superficie debe curvarse de modo des ser normal a las fuerzas R en cada caso. En algunos lquidos, el caso (a) es el representativo; en otros se presenta el caso (b). As se forman los meniscos cncavos o convexos, segn la naturaleza del lquido y del material que constituya l pared del recipiente. El agua, por ejemplo, forma meniscos cncavos con el vidrio, mientras el mercurio los forma convexos. El ngulo que forma el menisco con la pared del recipiente se denomina ngulo de contacto y, en lo que sigue, se representa por

Si es convexo. , vale casi 0 entre vidrio limpio y hmedo y agua destilada, mientras que el mercurio y el vidrio forman menisco bajo ngulos del orden de 140. La Plata limpia y el agua producen ngulos de contacto muy cercanos a 90 (menisco recto o ausencia de l).

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8-3. Ascensin capilar.

Cuando un lquido est en contacto con las paredes de un tubo, la forma de su superficie se encorva. Si el lquido es agua y las paredes del tubo son slidas, el menisco es generalmente cncavo. Si el tubo es de pequeo dimetro (capilar) las alteraciones de la superficie en toda la periferia producen una superficie (menisco) cuya forma tiende a la esfrica, muy aproximadamente. En adelante, se supondr que sa es la forma del mencionado menisco. En el inciso VIII-1. Subtema: Tensin superficial. Generalidades, se vio que cuando la superficie de un lquido se agrandaba, era preciso emplear para ello un trabajo, que incrementaba la energa potencial de la superficie. Tal es el caso de la formacin de los meniscos, pues cualquier superficie encorvada, dentro del tubo, tiene mayor rea que l superficie plana original. Luego, al formar el menisco, la superficie lquida almacena energa potencial. Si se asimila el trabajo realizado al generado por una fuerza ficticia en el desplazamiento , la energa potencial almacenada ser:

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La superficie del menisco debe ser de equilibrio, luego en la condicin de menisco formado debe tenerse . Por lo tanto, para la superficie de lquido que forma un menisco debe cumplirse:

Por lo que, en esa superficie, la energa potencial almacenada ser mxima o mnima: En Mecnica es fcil demostrar que la primera condicin corresponde a un equilibrio inestable y que slo la segunda garantiza el equilibrio estable que se presenta en el menisco de un tubo capilar. Luego en la superficie del menisco la energa potencial almacenada al incrementarse el rea debe ser mnima; pero en el inciso VIII-1, que se describi en el subtema Tensin superficial. Generalidades, se vio que esa energa era proporcional al aumento del rea de la superficie, luego dicha rea del menisco debe cumplir la condicin de exigir un cambio mnimo en su valor para cualquier cambio de la curvatura original. Es sabido que la forma esfrica cumple esa notable condicin. Se concluye, pues, que un tubo capilar el menisco cncavo del agua debe tender a formas esfricas, como formas de equilibrio estable. Obsrvese el tubo capilar de la figura VIII-4. Ascensin capilar, de la grfica (a) con el agua colocada al ras, pero con un menisco formado.

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De lo anterior, se deduce que, si el tubo es de pequeo dimetro, la forma del menisco podr considerarse cercana a la esfrica, con suficiente aproximacin para los fines actuales. En la figura VIII-1. Menisco semiesfrico formado en el extremo inferior de un tubo, se demostr que, en este caso, la

presin en el lado convexo es menor que la en el cncavo, siendo su diferencia

. Si el tubo

est abierto al aire es la presin atmosfrica, por lo que debe tenerse presin atmosfrica. Pero la presin del agua inmediatamente bajo la superficie del lquido que rodea al tubo es la atmsfera, mayor que , por lo que el sistema inmediatamente abajo del lado convexo del menisco no est en equilibrio, teniendo una presin neta hacia arriba igual a . Por efecto de esta presin el agua sube por el tubo hasta formar una columna que equilibre a esa diferencia de presiones. En la figura VIII-4. Ascensin capilar, grfica (b) se observa que:

Adems, segn la expresin (8-4) se tiene que:

Una vez que el agua ha subido, la presin en es:

Pues exista y a, y es debida a la elevacin de la columna capilar de altura . Entonces la presin en vale:

Pero cuando se alcanza el equilibrio esa presin debe ser la atmosfrica, que tiene el lquido que rodea al tubo en su superficie. Luego debe tenerse:

Frmula que da la altura a que debe ascender el agua en un capilar de radio , suponiendo que el menisco formado es esfrico, lo cual resulta razonablemente aproximado para fines prcticos. La ecuacin (8-6) muestra que, para un caso dado, la elevacin capilar es inversamente proporcional al radio del tubo capilar (Ley de Jurin).

8-4. Efectos capilares.

La tensin superficial existente en la superficie de un lquido expuesto al aire es debida a la atraccin intermolecular que la masa del lquido ejerce sobre aquellas molculas situadas en la superficie. Mientras que las molculas en el interior de la masa lquida son atradas con fuerzas iguales por las que la rodean,

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esto no sucede con las molculas de la capa superficial, pues estn expuestas a atracciones de parte del aire y del lquido considerado; estas atracciones son diferentes y no se equilibran, originando un estado de tensin en toda la superficie libre del lquido como se muestra la Figura VIII-5. Generacin de la tensin superficial, en la que no aparecen los efectos del aire por considerarse despreciables en comparacin con los del agua.)

Entre los fenmenos causados por la tensin superficial, uno de los ms caractersticos y de mayor importancia prctica es, como y se dijo, el de ascensin capilar, cuyo mecanismo terico ha quedado brevemente descrito en los prrafos anteriores. En ellos se vio que la altura de ascensin capilar quedada dada, en general, por la expresin:

En el caso de contacto agua aire, el experimento prueba que, aproximadamente:

Siendo:

En realidad, vara con la temperatura del agua y no tiene valor fijo. El valor anterior corresponde aproximadamente a 20C. Por otra parte, en el caso de agua sobre vidrio hmedo, se vio que el ngulo de contacto es nulo, entonces.

Por lo que la frmula (8-6) puede escribirse para esas condiciones:

Con, dimetro del tubo capilar, en cm. La distribucin de esfuerzo en el lquido bajo su nivel, est representada por una distribucin lineal, segn la Ley Hidrosttica. La prolongacin de esta recta hacia arriba del nivel libre, representa tambin la distribucin de esfuerzos en el lquido en la columna de ascensin capilar como se aprecia en la Figura VIII-6. Distribucin de esfuerzos a en un tubo capilar vertical. Arriba del nivel libre se tendrn esfuerzos de tensin, si se toma la presin atmosfrica como origen.

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El esfuerzo de tensin en cualquier punto de la columna est dado por el producto de la distancia vertical del punto a la superficie libre del lquido y el peso especfico del mismo. Por lo tanto el esfuerzo de tensin , en el lquido, inmediatamente abajo del menisco es:

=Esfuerzo de tensin Donde:

Como:

Despejamos

De lo anterior resulta evidente que se puede obtener un menisco totalmente desarrollado siempre que el tubo capilar sea lo suficientemente largo como para permitir que la columna de agua se eleve hasta la altura mxima de ascensin capilar . Si el tubo es ms corto, como es el caso de Figura VIII-7, Distribucin de esfuerzos en un tubo capilar vertical, ms corto que la altura mxima de ascensin capilar.

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La ascensin capilar queda registrada y y el menisco formado ajustar su curvatura a la necesaria para establecer el equilibrio. Puesto que:

Se sigue que:

Por lo tanto:

Por lo que el nuevo radio de curvatura del menisco formado es mayor que el radio (R) del menisco formado en la columna de altura mxima . Se sigue entonces que tambin.

La tensin capilar en un lquido no slo puede producirse por la ascensin del lquido en un tubo capilar, sino tambin por otros varios mtodos. Por ejemplo, si un tubo capilar se llena con agua y se coloca en posicin horizontal, se formarn gradualmente en sus extremos meniscos cncavos, debido a la evaporacin del agua. La curvatura del menisco en cada extremo aumentar hasta la mxima, que corresponde a la forma semiesfrica entre vidrio hmedo y agua, como ya se dijo; al mismo tiempo el esfuerzo de tensin aumentar hasta su valor mximo para el dimetro de tubo de que se trate. Si continua la evaporacin del agua, los meniscos se retraern hacia el interior del tubo, conservando su curvatura y mantenindose, por lo tanto, invariable la tensin en el agua. Se ve, pues, que en un tubo capilar horizontal, el esfuerzo de tensin del agua es el mismo en toda la longitud, a diferencia del tubo vertical, en donde, como se indic, los esfuerzos siguen una ley de variacin triangular. En el caso de un capilar compuesto por la unin de dos tubos de diferente dimetro, sujeto al mismo proceso de evaporacin una vez lleno de agua, podr observarse tambin la formacin de los meniscos cncavos en sus extremos. Como el esfuerzo de tensin en el agua debe ser el mismo

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en ambos extremos, pues no hay diferencia de niveles entre ellos y el agua est en reposo, el radio de ambos meniscos ser tambin el mismo. Al progresar la evaporacin, el radio mnimo posible se alcanzar primero en el extremo de mayor dimetro, mientras que ese mismo radio produce en el otro extremo un menisco parcialmente desarrollado. Consecuentemente, si la evaporacin prosigue, el menisco del ancho comenzar a retraerse, mientras el otro menisco permanece en su posicin. Cuando el menisco formado en el lado de dimetro ms grande llegue a la unin brusca entre los dos tubos, su retraccin cesar; en ese momento ambos meniscos tendrn la misma curvatura, de radio igual al radio del tubo mayor; este radio corresponde en el tubo menor a un menisco no totalmente desarrollado; al proseguir la evaporacin, los dos meniscos variarn su curvatura a la vez hasta llegar a la mxima; a partir de ese momento la retraccin prosigue en los dos extremos del tubo menor.

Debe tenerse presente que en todos los casos, el efecto de la tensin capilar se transmite a toda la masa del lquido contenida en el tubo y que en algunas ocasiones es sorprendentemente grande. En efecto, si se desarrolla el anterior proceso de evaporacin en una capilar de 0.00001 cm de dimetro, de acuerdo con la expresin (8-9):

El esfuerzo de tensin, a menisco totalmente desarrollado, transmitido al agua y por sta a las paredes al tubo, sera aproximadamente de 30 atmsferas. Estos grandes esfuerzos de tensin en el agua contenida en tubos y en las paredes de stos, slo pueden presentarse, paradgicamente, en tubos capilares y son inexistentes en tubos de mayor dimetro, en donde la tensin del agua e siempre menor que una atmsfera. Si en lugar de un solo capilar e tiene un sistema de tubos intercomunicados, independientemente de los dimetros todos los meniscos formado tendrn el mismo radio de curvatura en cada instante, despreciando el peso de las columnas de agua en los tubos; sin embargo, si el sistema capilar se extiende apreciablemente en direccin vertical, habr diferencias de curvatura, a causa del peso del agua. Por ejemplo, en el sistema de la Figura VIII-8 se supone al agua esttica; por lo tanto, la carga de velocidad en cualquier seccin debe ser nula. Si se considera que la diferencia de cargas de posicin e despreciable en comparacin con las cargas de presin en todo el sistema, se deduce que la carga de presin, en este caso esfuerzos de tensin, es constante en toda seccin del mimo y, por lo tanto, la curvatura de todos los meniscos ser la misma tambin.

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Considrese nuevamente un tubo capilar horizontal lleno de agua y expuesto a la evaporacin. Durante este proceso el menisco en los extremos se desarrollar produciendo fuerzas , generadas por la tensin superficial del menisco como aparece en la Figura VIII-9 que muestra un Esquema que ilustra la generacin de presiones capilares en un tubo capilar.

Por reaccin a esas fuerzas, la pared del tubo sufre reacciones de presin capilar. Estas reacciones tienden tanto a cerrar el tubo, como a cortar su longitud. En toda la masa del agua entre los meniscos se generan tensiones, que producen en toda la pared del tubo, como reaccin, esfuerzos, de compresin que tienden a cerrarlo. Si el tubo estuviera hecho de un manantial compresible, las presiones capilares le produciran realmente un estrechamiento y un acortamiento. Una masa compresible, atravesada por tubos capilares sujetos a evaporacin, se contraer, volumtricamente hablando, como resultado de los efectos anteriores.

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Una demostracin simple y convincente (Terzaghi) de la existencia y accin de la presin capilar en una masa porosa, es la siguiente: Un pedazo de algodn absorbente se satura con agua; despus, dentro del agua, se comprime con la mano y seguidamente se suelta; podr observase que la masa se recupera, con cierta rapidez. Sin embargo, si despus de comprimido se saca del agua y se abandona a s mismo en el aire, se notar que no se presenta recuperacin visible, permaneciendo la masa comprimida. Si, posteriormente, el algodn vuelve a sumergirse, la recuperacin volver a presentarse. Este experimento se comprende fcilmente en trminos de tensin capilar en el agua y presin en las paredes de los tubos capilares que atraviesan el algodn. Cuando el algodn se comprime en estado seco o sumergido, sus fibras se recuperan elsticamente al quitrselas la presin, pero si esto sucede en el aire, una muy pequea expansin producir los meniscos en cada canalculo y la tensin en stos contraresca la tendencia expansiva, dejando deformada la mas. Al volver a sumergirse la masa, los meniscos se destruyen y la expansin puede proseguir otra vez.

8-5. Proceso de contraccin en suelos finos.

Con las consideraciones expuestas en los prrafos anteriores, es posible comprender el mecanismo de contraccin de los suelos finos, hecho experimental de conocimiento comn, as como las razones para el mismo. Un suelo saturado exhibe primeramente una superficie brillante, que cambia a opaco al formarse por evaporacin, los meniscos cncavos en cada poro. Al irse evaporando el agua, va disminuyendo el radio de curvatura de esos meniscos y aumentando, por lo tanto, la presin capilar sobre las partculas slidas, que por este efecto, se comprimen. La evaporizacin seguir disminuyendo el radio de curvatura de los meniscos y comprimiendo la estructura del suelo, hasta un punto en que la presin capilar sea incapaz de producir mayor deformacin; en ese momento comenzar la retraccin de los meniscos hacia el interior de la masa de suelo. Macrofsicamente est sealado por el cambio de tono del suelo, de oscuro a ms claro. En el suelo los poros y canalculos ocupados por el agua no son de tamao uniforme, sino que varan entre amplios lmites, por lo que el agua no se retraer al mismo tiempo hacia el interior de la masa, comenzando el proceso en los poros de mayor dimetro, segn se desprende del anlisis anterior del tubo compuesto en el inciso VIII-4. Ascensin capilar. Estadsticamente puede decirse que toda la gama de dimetros de los canalculos existentes e presentan a lo largo de un capilar, en un distancia relativamente pequea a partir de la superficie. Est distancia puede ser del orden de 2.5cm, en arenas gruesas, pero en arcillas ordinarias, con dimetros de poro comprendidos entre 0.1 y 0.001 de micra, todos ellos se presentan a una distancia del exterior no mayor que una fraccin de milmetro.

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Por lo tanto, an cuando una de las aberturas de la superficie corresponda al mayor dimetro que pueda encontrarse en la muestra total de suelo, el menisco necesitar retraerse muy poco para llegar a una zona de pequeo dimetro, en la cual pueda desarrollar esfuerzos de tensin importantes. Finalmente, cada menisco se retraer al dimetro de poro ms pequeo para el que menisco totalmente desarrollado produzca en el suelo la mxima presin capilar que pueda deformar la estructura al mximo. En ese instante, con su mxima contraccin alcanzada bajo esa mxima presin capilar que el agua ejerce, el suelo habr llegado a su lmite de contraccin. Cualquier evaporacin posterior har que los meniscos se retraigan hacia el interior sin ms incremento en la presin capilar, pues el dimetro de los poros ya no disminuye. Una manera sencilla de visualizar el proceso de secado de un suelo fino es la que se expone a continuacin, haciendo uso del esquema de la Figura VIII-10. Esquema para ilustrar el proceso de contraccin de un suelo fino. En la parte izquierda aparece una grfica que representa el mnimo dimetro de poro que existe en el suelo para la correspondiente relacin de vacos. Segn lo anterior, cada menisco se retraer finalmente hasta el dimetro mnimo canalculo, antes de que empiece el retiro general hacia el interior de la masa. Este dimetro mnimo, como todos los dems, disminuye al disminuir la relacin de vacos.

En la parte derecha de la Figura VIII-10, se muestra la relacin entre la presin y la relacin de vacos (curva A), obtenida al comprimir una muestra confinada del suelo; esta curva indica la presin que debe aplicarse al suelo para que llegue a una relacin de vacos determinada. La curva B, representa la mxima presin capilar que puede desarrollarse para una dada.

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Si la muestra se comprime con una presin y llega a una relacin de vacos , el dimetro de poro mnimo correspondiente producira una comprensin capilar mxima , al llegar los meniscos a su desarrollo total.

Si la muestra llega a la relacin de vacos a travs de un proceso de evaporacin, la presin necesaria en la fase slida ser , que debe ser proporcionada por los efectos capilares. Pero esta presin es an menor que la mxima que puede desarrollarse por capilaridad; as, el suelo llegar a la oquedad sin necesidad de que los meniscos se desarrollen por completo; basta que se desarrollen parcialmente. Si la evaporacin continua, llega un momento en que toda la pre4sin capilar que pueda desarrollarse e requiere para mantener al suelo comprimido; en esa presin y correspondiente relacin de vacos, las curvas se interceptan, pues La relacin de vacos correspondiente a ese punto representa la condicin crtica e4n la que los meniscos deben estar totalmente desarrollada para mantener al suelo comprimido a la presin necesaria para dar esa . Si la evaporacin contina, ya el efecto capilar no es suficiente para producir la presin necesaria para lograr nuevas disminuciones de la relacin de vacos; los meniscos penetrarn en la masa. Por lo tanto, en la interseccin de las curvas el suelo tendr el mnimo volumen a que puede llegar por secado; se habr as llegado al lmite de contraccin en el captulo VI. Tema: Plasticidad inciso VI-7. Subtema: Determinacin del lmite de contraccin. Debe observarse que el lmite de contraccin es el nico momento en que los meniscos estn totalmente desarrollados en el agua; para relacione de vacios mayores, hay una reserva de presin capilar no utilizada; relaciones de vacos menores no pueden producirse por secado y efectos capilares

Anexo VIII-a

Frmula de LAPLACE

La frmula de Laplace, demuestra que, en una superficie lquida de forma cualquiera, de curvatura media no nula, se engendra una diferencia de presin en ambos lados del menisco, siendo menor la presin en el lado convexo que en el cncavo. Sea una superficie lquida , regular, cualquiera, a la que se supone curvatura media no nula. Con centro en y radio trcese una esfera. Si la superficie es regular y se desprecian magnitudes de orden superior, la traza de la esfera sobre la superficie es una circunferencia de centro en y radio , su rea ser:

24




Dos dimetros vecinos, que formen entre si un ngulo , cortan la circunferencia formando los arcos y , tenindose:

Sobre esas longitudes obrarn las fuerzas superficiales

,

Tangentes a , dirigida segn la normal interior a la superficie en . Se tiene, en la direccin de la normal :

25




, es el radio de curvatura en , correspondiente la seccin (positivo o negativo, segn est en el sentido de la normal o en el contrario). El par de dimetros normales a los anteriores producen las fuerzas

Cuya resultante es anlogamente:

Pues las secciones consideradas son normales entre s. Tomando en cuenta lo anterior, resulta:

Lo que puede integrarse respecto a de a

, sumando las acciones normales de los elementos del

tipo en toda circunferencia; as se tiene que mide la accin normal producida por la tensin

superficial en todo el contorno de radio .

Si en el lado convexo del menisco obra la presin y en el cncavo la y adems la superficie est en equilibrio, debe tenerse.

- - - - - - (8-a.1)

Que es la frmula de Laplace. Si el menisco se considera esfrico

Y por lo tanto

26




Que es la frmula (8-4), en la que: R = es el radio de la esfera.

Anexo VIII-b

Presin de Gases en Burbujas y Vacos

Comnmente un suelo saturado contiene un cierta cantidad de gas libre en estado discontinuo (aire, en la mayora de los casos, aunque otros gases producto de procesos qumicos en el suelo, aparecen con frecuencia). Terzaghi considera dos modos principales en los que el aire aparece en el suelo: burbujas y vacos. Las primeras aparecen ocurren cuando el gas est rodeado totalmente por agua. Se tiene un vaco cuando una porcin de gas ocupa un espacio rodeado de meniscos separados entre s por partculas slidas como se aparece en la Figura VIII-b.1.Burbuja y vacos. A temperatura constante, la presin de gas en la burbuja depende exclusivamente del peso del gas encerrado y del esfuerzo en el agua (suponiendo que no haya disolucin).

En los vacos depende, adems, del acomodo de las partculas slidas que rodean al vaco.

Considrese el tubo compuesto, de dimetros capilares, que aparece en la Figura VIII-b.2, que muestra la Burbuja formada en un tubo capilar. El agua contenida en el tubo, est sujeta a evaporacin, de modo que en los extremos se formarn meniscos cncavos. En la ampliacin existe una burbuja gaseosa adherida a su parte superior. Durante el proceso de evaporacin est aumentando el esfuerzo de tensin en el agua, cuyo valor mximo est determinado por el dimetro de los tubos capilares externos.

27




Suponiendo que el peso del gas contenido en la burbuja es independiente del esfuerzo en el agua y despreciando, adems, las fuerzas gravitacionales, considrese el equilibrio de la burbuja al cabo de un cierto tiempo . Sea el dimetro de la burbuja en este instante y las presiones de

gas e hidrosttica correspondientes, ambas con relacin a la presin atmosfrica. Se puede escribir como aparece muestra la Figura VIII.b.3, que muestra las Fuerzas actuante en una burbuja en equilibrio.

Que es la expresin (8-4). Cuando el dimetro de la burbuja tiende a cero, la presin del gas tiende a infinito. Sin embargo, esta ecuacin pierde su validez en el intervalo de dimensiones moleculares. De acuerdo con la Ley de Boyle Mariotte, el producto del volumen y la presin absoluta se mantiene constante, si la temperatura no vara. Considerando un instante posterior del proceso de evaporacin = Es el dimetro de la burbuja = Es la presin absoluta del gas

28




= Es la presin atmosfrica Debe satisfacer, consiguientemente, la ecuacin:

Pues los volmenes son proporcionales al cubo de los dimetros.

Resolviendo la ecuacin anterior para se obtiene:

Derivando esta ecuacin con respecto a se puede obtener la rapidez con la que vara el dimetro de la burbuja al disminuir la presin hidrosttica (o aumentar el esfuerzo de tensin) durante el proceso de evaporacin. = Es la presin hidrosttica

La rapidez del crecimiento de la burbuja es igual al infinito La presin correspondiente al instante en que se alcanza el dimetro crtico se obtiene sustituyendo este valor para en la ecuacin (8-b.3)

La presin de gas correspondiente se obtiene tomando en cuenta la ecuacin (8-b.1)

Cuando la presin hidrosttica alcanza el valor en la expresin (8-b.6), la burbuja se dilata y contina su expresin hasta que la cmara que muestra la Figura VIII-b.2. Burbuja formada en un tubo capilar, se vace, pasando la burbuja a ser un vaci como aparece en la Figura VIII-b.4. Formacin del vaco a partir de la burbuja, limitado por las paredes de dicha cmara y los do meniscos en los tubos de menor dimetro.

29




La presin manomtrica del gas en el vaco, puede obtenerse conociendo el volumen de la cmara y aplicando otra vez la ley de Boyle Marriotte

Si se habla en trminos de presiones absolutas, tanto en la burbuja como en el vaco , se tiene,

para esta ltima:

Ntese que ahora la presin en el vaco es funcin del volumen de ste, al cual se ha dilatado el gas. La curvatura de los meniscos restantes podr obtenerse aplicando la frmula de Laplace (Anexo VIII-a. Frmula de Laplace, o de la forma simplificada en la expresin (8-4):

En una muestra de suelo sujeta a evaporacin, los canalculos hacen el papel de los capilares de las figuras anteriores. Como es muy probable que un suelo totalmente saturado contenga gas en pequeas burbujas, existir generalmente un esfuerzo de tensin mnimo que iniciar el proceso de conversin de burbujas a

vacos. El proceso se iniciar en las burbujas mayores, prosiguiendo despus con las de menor dimetro; en efecto, crece con (dimetro de la burbuja) y (esfuerzo de tensin necesario en el agua para que la burbuja llegue al dimetro crtico de expansin ) decrece tambin con para grande

es chico y el agua llega antes a este valor de , a medida que crecen los esfuerzos de tensin en ella.

Anexo 8-c

Problemas resueltos

Problema resuelto No.1

Calcular la tensin capilar mxima, en g/cm, en un tubo con 0.005 mm de dimetro. Calcule la ascensin capilar mxima del agua en dicho tubo. Datos: (g/cm)

D=0.005 mm

Solucin Aplicando la expresin (8-9):

30




Aplicando la expresin (8-9):

Smbolo Significado Unidad

Esfuerzo de tensin

Tensin superficial

Radio del menisco cm

Para proceder al desarrollo de este ejercicio utilizamos la expresin (8-7.2), ya que el caso del contacto agua -aire, el experimento prueba que, aproximadamente:

Se obtiene el radio del menisco:

El radio est expresado en mm, se convierte a cm

El valor de y R, se reemplaza en la expresin (8-7.2):

Respuesta:

Tambin:

31





Altura de ascensin capilar el agua

Esfuerzo de tensin

Peso especfico del agua destilad a 4C de temperatura atmosfrica correspondiente al nivel del mar es igual a 1 g/cm

3

Entonces lo valores de y , se sustituye en la expresin:

Al convertir a m queda:

Respuesta:

u=h*

tubo

h=5.92 m

R=0.05 mm

D

D=0.005mm

32





Cul ser la altura que alcance el agua en un tubo vertical con , si

Datos:

----- (8-7)


Dos tubos capilares de dimetro se unen para formar un solo tubo. El sistema se llena de agua y se coloca en posicin horizontal, dejando que el agua se evapore libremente en ambos extremos del tubo compuesto:

a) En qu extremo se tendr primero el menisco totalmente desarrollado? Explique

33




b) Suponiendo que el menisco est totalmente desarrollado en un extremo, obtenga una expresin

para el ngulo de contacto en el otro extremo, en funcin de los dimetros .

Solucin:

c) Sea De la frmula (8-9), se sigue que el esfuerzo de tensin en el agua e inversamente proporcional al radio del menisco. Como el sistema es horizontal, el esfuerzo de tensin en el agua ser el mismo en todo (despreciando la altura del sistema). Por lo tanto, la curvatura de ambos meniscos deber ser la mima en todo instante en ambos extremos, de donde se sigue que el menisco se desarrolla por completo, en primer lugar, en el extremo de mayor dimetro .

b) Segn la frmula (8-9); cuando se desarrolla totalmente en el menisco en .

De donde:


La figura VIII-c.1, que contiene un Diagrama explicativo, muestra un recipiente de vidrio totalmente lleno de agua. En su superficie superior hay un orificio de dimetro , y en l el menisco est totalmente desarrollado. En su superficie interior hay otro orificio de dimetro .

34




a) Cul es el mximo valor que puede tener , si el menisco en ese orificio est tambin totalmente desarrollado?

b) Si , encuentre el ngulo de contacto, , en el orificio inferior, cuando en el superior el menisco est totalmente desarrollado. Solucin: Se usar sistema c. g. s a) De la frmula (8-9):

La tensin en el menisco del orificio superior ser:

Tomando el valor de la expresin:

----- (8-7)

El valor de , reemplazando en la ecuacin se tiene que:

La tensin en el orifico inferior, cuando el menisco est totalmente desarrollado ser:

35




Como:

se reemplaza

Tomando el valor de la expresin:

El valor de , reemplazando en la ecuacin se tiene que:

El equilibrio del sistema es, considerando negativas las tensiones:

Reemplazamos en la ecuacin:

36




De donde:

Multiplicando por (-1) a ambos miembros de la ecuacin se tiene que:

Respuesta:

Problemas propuestos

Problema propuesto No. 1

Calcule, en la figura, la h mxima compatible con el equilibrio

37




Respuesta:

Problema propuesto No. 2

Si en de la figura VIII-c.3, el menisco est totalmente desarrollado, proporcione el valor de

Respuesta:

Respuesta:

38




Ejercicio propuesto No. 3

Al formarse totalmente el menisco en el extremo en que se forme primero, diga: Cunto vale el esfuerzo de tensin en el agua en el sistema de tubos?, en torno a la Figura No. 8-c.4.

Datos:


Dimetro del menisco mm

Dimetro del menisco mm

Esfuerzo de tensin en el agua en el sistema de tubos.

Figura 8-c.4

Respuesta:

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UNIVERSIDAD NACIONAL DE CHIMBORAZO LABORATORIO DE ENSAYO DE MATERIALES SUELOS Y PAVIMENTOS No: LIC-EM-REG-OPED_____

REGISTRO DE ORDEN DE PEDIDO DE EQUIPOS Y MATERIALES DE LABORATORIO Seor estudiante, los equipos e instrumentos de laboratorio se entrega previa la revisin del mismo, una vez entregado, no

habr relamo alguno y los bienes institucional tendr que ser devuelto en las mismas condiciones entregadas.

Estudiante responsable: Escuela: Ingeniera Civil

Cdula de ciudadana N: Hora de entrega: Fecha de entrega:

Nivel: Quinto Semestre Hora de recepcin: Fecha recepcin:

Docente de ctedra: Ing. Armando Granizo Lara Asignatura: Mecnica de Suelos II

TAMICES

tem Descripcin Marca Cdigo Seleccin Cantidad Estado

Recepcin Estado Entrega

01 Tamiz 1.1/2 Humboldt 0301130-00003

02 Tamiz 1 Humboldt 0301130-00003

03 Tamiz 3/4 Humboldt 0301130 -00003

04 Tamiz 1/2 Humboldt 0301130-00003

05 Tamiz 1/4 Humboldt 0301130-00003

06 Tamiz 3/8 Humboldt 0301130-00003

07 Tamiz nmero 4 Humboldt 0301130-00003



10 Tamiz Nmero 12 Humboldt 0301130-00003









19 Tamiz nmero 4 Humboldt T6-001

20 Tamiz 3.1/2 Humboldt

21 Tamiz 3 Humboldt

22 Tamiz 2 Humboldt

23 Tamiz 3/8 Humboldt

24 Tamiz nmero 4 Humboldt T12-01

25 Tamiz nmero 8 Humboldt





30 Tamiz nmero 200 Humboldt 31 Tapa de Tamices (2) Humboldt 32 Bandeja de Tamices (2) Humboldt

33 Agitador mecnico para Tamices de 8, 10 y 12

Humboldt

34 Tamizadora elctrica para tamices de 8, 10 y 12

Humboldt

Pg. N1/4

Pgina No. 1/4

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LABORATORIO DE ENSAYO DE MATERIALES SUELOS Y PAVIMENTOS No: LIC-EM-REG-OPED_____

REGISTRO DE ORDEN DE PEDIDO DE EQUIPOS Y MATERIALES DE LABORATORIO

EQUIPOS Y HERRAMIENTAS

tem Descripcin Marca Cdigo Seleccin

Cantidad

Estado Recepcin

Estado Entrega

01 Molde metlico 60cm x 15cm x 15cm, viguetas (3) Sin marca 0402220-00002

02 Molde metlico para cilindros 6x 12 (16) Sin marca 040222-00003-14

03 Cuarteador universal 24 canales Sin marca 0402111-0041

04 Horno Elctrico 56 lt Humboldt 0402114-00005

05 Estufa elctrica de dos hornillas 20x8.75x4 Humboldt 0004-2-202-21086

06 Perforadora saca ncleos Breegs 0402242-00001

07 Mortero de porcelana 5 Humboldt 0302049-0010

08 Cono de Abrams Sin nmero 0402201-0031

09 Horno elctrico de gran capacidad 300 lt Humboldt

10 Kit completo medidor de aire por presin Humboldt

11 Kit completo medidor de aire volumtrico Humboldt

12 Tubo saca muestras de cemento Humboldt

13 Vibrador de laboratorio, elctrico de 110 V Humboldt 004-02-301-13988

14 Cucharones de boca plana de acero inoxidable de 6.6 onzas (1)

Humboldt

15 Cucharones de boca redonda de aluminio Scoop 33 onza (4)

Humboldt

16 Varilla de compactacin dimetro 5/8, longitud 24(2) Humboldt

17 Esptulas flexibles de 4 (2) Humboldt

18 Esptulas flexibles de 8(2) Humboldt

19 Canastilla de gravedad especfica con malla N8 Humboldt 0004-02-651-21168

20 Pares de guantes resistentes al calor (2) Humboldt

21 Tenaza de acero inoxidable de 18 de largo Humboldt

22 Tenaza de seguridad de acero inoxidable 18 de longitud

Humboldt

23 Medidor de densidad elctrico (EDF) Humboldt 0004-02-067-20846

24 Moldes metlicos de 6 para Prctor Modificado (12) Humboldt 0004-02-302-21089

25 Moldes metlicos de 4 para Prctor Estandar (12) Humboldt 004-02-302-21101

26 Martillo de compactacin Prctor Modificado 10lb(4) Humboldt

27 Martillo de compactacin Prctor Estandar 5.5lb(4) Humboldt

28 Cono y frasco para densidad de campo Humboldt

29 Placa para cono de arena Humboldt

30 Molde cnico y pisn para gravedad especfica y absr Humboldt 31 Trpode para ensayo de expansin con dial indicador Humboldt 0004-02-209-21149 32 Trpode para ensayo de expansin con dial indicador Humboldt 0004-02-209-21150 33 Trpode para ensayo de expansin con dial indicador Humboldt 0004-02-209-21151 34 Moldes metlicos para ensayo CBR de 6 (12) Humboldt 0004-02-302-21113 35 Pesas de sobrecarga abiertas (Ensayo CBR) (12) Humboldt 36 Pesas de sobrecarga cerradas (Ensayo CBR) (12) Humboldt 37 Cazuela Casagrande para ensayo de Lmite Lquido Humboldt 0004-02-338-20856 38 Cazuela Casagrande para ensayo de Lmite Lquido Humboldt 0004-02-338-20857 39 Cazuela Casagrande para ensayo de Lmite Lquido Humboldt 0004-02-338-20858 40 Cazuela Casagrande para ensayo de Lmite Lquido Humboldt 0004-02-338-20859 41 Ranurador plano (4) Humboldt 42 Bloque de Calibracin (4) Humboldt 43 Gato extractor de muestras Humboldt 0004-02-340-20850 44 Plato perforado para colocacin de pesas de sobrcarga Humboldt 0004-02-348-21125 45 Falso fondo de 6 dimetro Humboldt 0004-02-650-211137 46 Carretillas Humboldt 47 Palas punta redonda (4)

Pg. N2/4

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BALANZAS


Cantidad

Estado Recepcin

Estado Entrega

01 Balanza mecnica de precisin OHAUS 0402220-00002

02 Balanza mecnica de precisin OHAUS 040222-00003-14 03 Balanza mecnica de precisin OHAUS 0402111-0041 04 Balanza mecnica OHAUS 0402114-00005 05 Balanza electrnica digital OHAUS 0004-2-202-21086 06 Balanza mecnica de precisin OHAUS 0402242-00001 07 Balanza mecnica de precisin OHAUS 0302049-0010 08 Balanza mecnica de precisin OHAUS 0402201-0031 09 Balanza mecnica de precisin OHAUS 10 Balanza digital OHAUS

PRENSA ELECTRO HIDRULICA Y ENSAYOS DE COMPRESIN


Cantidad

Estado Recepcin

Estado Entrega

01 Prensa Electro Hidrulica Humboldt 0402097-00003

02 Equipo de Econocap de 6 Humboldt 0402031-00025

03 Equipo de Econocap de 4 Forney

04 Espaciador de acero de 6 de dimetro y 4 de alto Forney

05 Espaciador de acero de 6 de dimetro y 3 de alto Forney

06 Compuesto para capeo de cilindros de hormign Forney

07 Dispositivo de capeo de cilindros de concreto de 6 Humboldt

08 Dispositivo de capeo de cilindros o ncleos de 4 Humboldt

09 Cucharn de acero inoxidable para compuesto capeo Humboldt

10 Olla de 4 quart para fundir mortero 38C-262C capeo Ritehete

11 Tornillo micromtrico para medir dimetro cilindros Starrett

INTRUMENTAL DE VIDRIO PLSTICO


Cantidad

Estado Recepcin

Estado Entrega

01 Probeta graduada de vidrio de 100 cc . 0402055-14339 02 Probeta graduada de vidrio de 500 cc . 0402055-14340 03 Probeta graduada de vidrio de 500 cc . 0402055-14341 04 Probeta graduada de vidrio de 1000 cc . 0402055-14342 05 Hidrmetro de vidrio para suelos 151 H Humboldt 06 Hidrmetro de vidrio para suelos 152 H Humboldt 07 Termmetro digital asfalto (-40C a +50C) Corning

08 Terminacin digital punta metlica (-50C a +350C) Humboldt 09 Termmetro de vidrio (20C a 760C) Humboldt 10 Termmetro digital (-50C a 300C)

11 Picnmetro de vidrio 500 ml Rub

12 Picnmetro de vidrio 500 ml Rub

13 Vaso de precipitacin de plstico graduado (1000ml)



16 Picnmetro de 1 grt o 0.95lt con tapa y empaque Mason

17 Set para ensayo de impurezas orgnicas agregados Forney

18 Botella para ensayo de impurezas orgnicas Forney/Hu

19 Chapman glash gravedad especfica y absorcin Humbolt

20 Franco Le Chataller para la densidad del cemento Humgoldt

21 Placa de vidrio de 35 x 35 cm

22 Placa de vidrio de 45 x 45

Pg. N3/4

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Modelo de Formato




PRENSA ELCTRICA PARA ENSAYOS CBR MARSHALL TRIAXIAL UU


Cantidad

Estado Recepcin

Estado Entrega

01 Prensa Humboldt 0402220-00002

02 Equipo de Humboldt 040222-00003-14

03 Anaquel Humboldt 0402111-0041

04 Anillo cortante para hincar Humboldt 0402114-00005

BANDEJAS METLICAS Y RECIPIENTES


Cantidad

Estado Recepcin

Estado Entrega

01 Bandejas cuadradas de 20 cm x 20 cm x 6 cm Sin marca 0402146-00005

02 Bandeja cuadrada de 40 cm x 40 cm x 6 cm Sin marca 042146-00006

03 Bandejas cuadradas de 35 cm x 35 cm x 6 cm Sin marca 0402146.00007

04 Bandejas cuadrada de 45 cm x 45 cm x 6 cm Sin marca 0402146-00008

05 Charola redondas de aluminio de 1.1/2 de alto 94

06 Charola redondas de aluminio de 1.1/2de alto 12 4

07 Tazn de acero tipo bowl para mezclado 4 Quart (2)




11 Cubetas (1 cu ft o 28 L) de acero de alto rendimiento

12 Cubetas(5cu ft o 14L) de acero de alto rendimiento

13 Cubetas de acero 1/10 pie cbico para MUS

14 Bandejas grandes de acero de 1.5m x 0.75mx0.25m

15 Bandejas de acero galvanizado 10 x 20x3 M. asfalto(2)

16 Bandejas de acero galvanizado 24 x 24 x 6 (2)

17 Cpsulas para humedad (24) 0302046-00017/40

EQUIPO MOTORIZADO SPT


Cantidad

Estado Recepcin

Estado Entrega

01 Motor 0402031-26603

22 Trpode 0402031-26603

03 Polea 0402031-26603

04 Gancho 0402031-26603

05 Cabo 0402031-26603

06 Cabeza de golpe Acker-USA 0402031-26603

07 Gua Acker-USA 0402031-26603

08 Anillo Acker-USA 0402031-26603

09 Martillo Acker-USA 0402031-26603

10 Varillaje Acker-USA 04002031-26603



13 Cuchara Acker-USA 0402031-26603

14 Zapata Acker-USA 0402031-26603

15 Trazador Acker-USA 0402031-26603

16 Freno abierto Acker-USA 0402031-26603

17 Retenedor Acker-USA 0402031-26603

18 Moldes

19 Martillo de acero

OBSERVACIONES:

OBSERVAIONES GENERALES:

Firma del Estudiante Firma del Docente Tcnico de Laboratorio Autorizacin Superior

Pg. N4/4

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Modelo de Formato No.1


FACULTAD DE INGENIERA

ESCUELA DE INGENIERA

FICHA PARA INVENTARIO DE MOVIMIENTO EN MASA

Nivel Quinto Semestre Pgina No. 1 de 5

Paralelo: B DOCENTE: Ing. Armando Granizo Lara.

Modalidad Semestral Estudiante(a)

Asignatura: Mecnicas de Suelos II Revis:

Perodo Acadmico:

Nombre del Responsable(s): Fecha:

Institucin: Da:

Cdigo del evento Mes

Ao:

Alta O Media O Baja O Hora:

DETERMINACIN

POR DIVISIN POLTICA COORDENADAS

Pas: Ecuador Sitio:

Provincia: Chimborazo Norte/Latitud:

Ciudad: Este/Longitud:

Parroquia Proyeccin:

Comunidad: Altura sitio(m.s.n.m.)

DOCUMENTACIN

Fotografa No.

Ao Escala Editor Mapa/Plancha

No Ao Escala Editor

EDAD DEL MOVIMIENTO

FECHA DE OCURRENCIA

Edad (aos)

ACTIVIDAD DEL MOVIMIENTO UTOLOGA Y ESTRATIGRAFA

ESTADO TIPO Y DISTRIBUCIN DE ACTIVIDAD DESCRIPCIN

O Activo

O Inactivo

O Relicto

Pgina No. 1/4

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VESTUARIO

Mandil color blanco Guantes de ltex b.) Equipo

Descripcin del equipo Cantidad

Descripcin del equipo Cantidad

Permemetro de Lucita; dimetro interior 5cm, longitud 20 cm

1 Flexmetro 1

Dispositivo para desaguar el aparato de exceso de agua

1 Cronmetro 1

Recipiente de descarga 1 Tapn de hule perforado 1

Probeta graduada de 50mm x 50 mm 1 Pisn metlico de 4cm de dimetro y 300

gramos de peso. 1

Termmetro 1 Tamiz N100 1

Cronmetro 1 Balanza de 21 gramos de capacidad y 1/10

gramos de sensibilidad 1

Pruebas con Permemetros de carga constante

Este permemetro se utiliza para suelos relativamente permeables tales como gravas, arenas y mezclas de grava y arena. Los coeficientes de permeabilidad para esta clase de suelos varan entre 10 cm/seg. y 10 cm/seg. El procedimiento consiste en someter la muestra del suelo a un escurrimiento de agua bajo una carga constante. Es necesario conocer el rea de la seccin transversal de la muestra, su longitud, la carga a que est sometida y la temperatura del agua.

Pgina No. 1/4

45




EQUIPO Y MATERIAL EMPLEADO

Muestra Representativa de Suelo (100 gr) ARENA

Permemetro

46








Memoria fotogrfica del equipo

Martinete Flexmetro

Cronmetro Permametro

Bandeja Balanza

47




PROCEDIMIENTO DEL ENSAYO

a. Pesamos la muestra de arena para obtener una probeta de 50*50 mm.

b. Colocamos esta cantidad de arena dentro de un molde cilndrico.

c. Ubicamos en el martinete y damos tres golpes para compactar la arena.

d. En el permemetro ubicamos la probeta y una cantidad de mercurio para dar sello.

e. Tomamos medidas de los instrumentos utilizados, para clculos posteriores.

48




f. A travs de la arena que se quiere ensayar, hacer pasar una cantidad de aire, a presin constante.

Referencias

Principles of Physics F. W. Sears Addison Wesley Press. Inc. 1947. Traducido al espaol: Principios de Fsica - FW Sears - Addison - Wesley Press. Inc. ao 1947.

Bibliogrfa

Fsica General y Experimental (Tomo I) E. Perucca (Traducido por J. Maas B.) Editorial Labor, S. A. (Sociedad Annima) ao 1948

Fsica Terica (Tomo I) G. Jarger (Traducido por J. M. Plans) Editorial Labor, S.A.-(Sociedad Annoma) 1942.

Tratado de Fsic . W.H. Westphat ( Traducido por J. M. Vidal) Editorial labor, S.A.-ao 1951.

Fsica Sperimentles e Aplicate G. Gastelfrancho U. Hoepli Editorial ao 1954. Traduccido al espaol : . Fsica Experimental e Aplicate - G. Castelfranchi - U. Hoepli Ao Editorial 195

Hvorslev, M. J. Subsurface Exploration and Sampling of Soils U. S. Corps of Engineers, Waterways Experimental Station. Vicksburg, Miss. 1949.Traducido al espaol:Hvorslev, MJ - Exploracin del

unidades de cátedra_mecánica de suelos ii

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