Aquino 1 Informe de Laboratorio Suelos

UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA

ESCUELA ACADMICO PROFESIONAL DE INGENIERA HIDRULICA

MECNICA DE SUELOS - I

TEMA: DETERMINACIN DE LAS PROPIEDADES

FSICO-MECNICAS DE LOS SUELOS DOCENTE: Ing. LUCIO SIFUENTES INOSTROZA ALUMNOS:

AQUINO CUSQUISIBAN, Segundo Manuel

Cajamarca setiembre del 2014

UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA MECANICA DE SUELOS I

Ingeniera Hidrulica 2

DETERMINACIN DE LAS PROPIEDADES

FSICO-MECNICAS DE LOS SUELOS

INTRODUCCION

En el presente informe introduce a los estudiantes de Ingeniera Hidrulica a los

conceptos fundamentales del anlisis de los suelos. Se presentan, donde fue posible,

mltiples teoras y correlaciones empricas para familiarizar a los lectores con el

desarrollo cronolgico de los temas y con las respuestas obtenidas tericamente

con base en diferentes hiptesis.

El estudio de las propiedades fsicas y mecnicas de los suelos, nos permite tener

una acertada apreciacin del tipo de suelo con el que se va a trabajar; pues, se debe

considerar que todo suelo est sometido a deformaciones y tensiones internas,

debido a sus propiedades as como tambin a la influencia del medio ambiente.

Podramos sealar que el Ingeniero Hidrulico; deber analizar estas propiedades e

interpretar sus resultados, para poder aplicar el mtodo de cimentacin adecuado

para cada tipo de suelo en el arte de la construccin.

Debido al intenso crecimiento tecnolgico que se ha generado en los ltimos aos

en la rama de Mecnica de Suelos, se hace necesario proporcionar a las bibliotecas

material didctico que facilite la adquisicin de dichos conocimientos.



OBJETIVOS

Un objetivo importante es dar a conocer al alumnos la determinacin de las

diferentes propiedades fsico-mecnicas de los suelos existen.

Comprender las caractersticas y el comportamiento que presenta cada tipo

de suelo estudiado como un elemento prescindible en la vida diaria del

Ingeniero Hidrulico

Determinar el contenido de la humedad total para asegurar la calidad

y uniformidad del suelo.

Analizar las propiedades fsico-mecnicas y elstica de los suelos y as poder

evaluar su capacidad de resistencia.



EXPLORACIN DE SUELOS Y MUESTREOS

CALICATA N 3



PESO ESPECFICO DE LOS SLIDOS DE UN SUELO

DEFINICIN

Viene a ser el resultado de la relacin entre el peso y el volumen. Es comn en el rea de

suelos manejar de forma equivoca, el peso especfico como densidad. En muchos casos en

que se utiliza el trmino densidad, deber entenderse como peso especfico. Segn el tipo

de parmetro involucrados, la densidad se definir de diferentes maneras: densidad

humedad, densidad seca, densidad aparente, densidad saturada, etc.

Sistema Internacional: La unidad de peso especfico es el N/m3; es decir, el newton (Unidad

de fuerza y, por tanto, de peso) entre el m3 (Unidad de volumen).

DETERMINACIN DEL PESO ESPECFICO DE SUELOS FINO

UTILIZANDO LA BOMBA DE VACOS

=

+

1.2.- MATERIALES Y EQUIPOS

Balanza con aproximacin a 0.01g

Bomba de vaco o aspirador para producir vaco.

mango para mortear.

Tamiz n4

Muestra seca (aproximadamente de 100g a 400g).

Agua comn o destilada (principalmente desairada).



1.3.- PROCEDIMIENTOS:

3.3.1.- A una fiola (500ml) se llena con agua hasta la marca de 500ml. Y luego se le pesa

(w).

3.3.2.- Se pesa la muestra seca que pasa por el tamiz n 4 (cuatro estratos).



3.3.3.- Luego se coloca la muestra dentro de la fiola vaca, y se vierte agua hasta cubrir la

muestra y luego se agita la fiola con la mano.

3.3.4.- Se lleva la fiola a la bomba de vacos de 10 a 15 min por lo menos, hasta que no

salgan ms burbujas dentro de la fiola. (Durante ese tiempo agitar suavemente La mezcla,

moviendo suavemente la fiola).



3.3.5.- Luego se retira la fiola de la bomba de vacos, aadir cuidadosamente agua hasta la

marca de 500ml. Y e pesa de nuevo. Peso del frasco con agua y muestra.

4.- CLCULOS

PESO ESPECFICO DE SUELOS FINO

=

+

DESCRIPCION

MUESTRAS

M-1 M-2 M-3

1 peso de la fiola vacia de 500 ml (Pfv (gr.)) 162.05 162.05 162.05

2 peso de la fiola con agua (Pfw (gr.)) 661.23 660.34 662.54

3 peso de la fiola + suelo fino (Pfws (gr.)) 244.65 305.52 267.49

4 peso de suelo seco (Pss) 82.6 143.47 105.44

5

=

+

2.074

3.898

1.551



PESO ESPECFICO DE LA ARENA GRUESA O GRAVA

1.1.- EQUIPOS Y MATERIALES

Muestra de arena gruesa

Agua

Balanza con aproximacin a 0.01 gr.

Probeta graduada

1.2.-PROCEDIMIENTO

Se pesa la muestra (grava + arena gruesa) seca

En una probeta graduada, se coloca agua hasta una cierta marca.

Luego se coloca la muestra dentro de la probeta ya con agua y se mide el

nuevo volumen

1.3.- CLCULOS

DESCRIPCION

MUESTRAS

M-1 M-2 M-3

1 peso de la tara 48 54 65

2 peso de la arena (PA) 191 202 198

3 volumen de agua inicial (Vi) 422 459 440

4 incremento de volumen (Vf) 451 522 489

5 volumen de arena 29.000 63.000 49.000

6

peso especfico de la arena

=

6.586

3.206

4.040



DETERMINACIN ESPECFICO DE UNA ROCA PIEDRA

1.1.- EQUIPOS Y MATERIALES

Una roca limpia y seca

Balanza hidrosttica

Probeta

1.2.-PROCEDIMIENTO

Utilizando la balanza hidrosttica y mediante un hilo, se cuelga una piedra a

la palanca de la balanza y se pesa la roca (peso de la roca en el aire)

Se coloca en la probeta con agua sobre el soporte respectivo de la balanza y

se sumerge la piedra colgante al agua y nuevamente se pesa (peso de roca

en el agua y si el hilo es fino se desprecia su peso).

1.3. CLCULOS

DESCRIPCION

MUESTRAS

M-1 M-2 M-3

1 peso de la roca en el aire 78.4 54.3 66.5

2 peso de la roca en el agua 58.7 33.2 41.9

4

=

3.98

2.57

2.70



DETERMINACION DEL CONTENIDO DE HUMEDAD DEL SUELO

% =

100

1.-DEFINICIONES

La humedad o contenido de humedad de un suelo es la relacin, expresada como

porcentaje, del peso de agua en una masa dada de suelo, al peso de las partculas

slidas.

2.-OBJETIVO

El presente modo operativo establece el mtodo de ensayo para determinar el

contenido de humedad de un suelo

3.- MARCO TERICO

Los suelos pueden tener algn grado de humedad lo cual est directamente

relacionado con la porosidad de las partculas. La porosidad depende a su vez del

tamao de los poros, su permeabilidad y la cantidad o volumen total de poros. Las

partculas de suelo pueden pasar por cuatro estados, los cuales se describen a

continuacin:

Totalmente seco. Se logra mediante un secado al horno a 110C hasta que

los suelos tengan un peso constante (generalmente 24 horas). Parcialmente

seco. Se logra mediante exposicin al aire libre.

Saturado y Superficialmente seco (SSS). En un estado lmite en el que los

suelos tienen todos sus poros llenos de agua pero superficialmente se

encuentran secos. Este estado solo se logra en el laboratorio.

Totalmente Hmedo. Todos los suelos estn llenos de agua y adems existe

agua libre superficial.



El contenido de humedad en los suelos se puede calcular mediante la utilizacin de

la siguiente frmula:

w = ( Ww / Ws ) * 100 ( % )

Donde:

w = contenido de humedad expresado en %

W w = peso del agua existente en la masa de agua

Ws = peso de las partculas slidas

4.-EQUIPOS Y MATERIALES:

Horno de secado

Balanzas

Recipientes.

Utensilios para manipulacin de recipientes.

5.- METODOLOGIA El mtodo tradicional de determinacin de la humedad del suelo en

laboratorio, es por medio del secado a horno, donde la humedad de un suelo

es la relacin expresada en porcentaje entre el peso del agua existente en una

determinada masa de suelo y el peso de las partculas slidas, o sea:

w = ( Ww / Ws ) * 100 ( % )



6.- PROCEDIMIENTO

1. Pesar una cpsula o recipiente (tara). Identificar y revisar adecuadamente el recipiente.

Las cpsulas de humedad normalmente pueden ser de diferentes tamaos, siendo las ms

populares las de 5 cm de dimetro por 3 cm de altura y las de 6.4 cm de dimetro por 4.4

cm de altura.

2. Colocar una muestra representativa de suelo hmedo en la cpsula y determinar

el peso del recipiente ms el del suelo hmedo.



3. Despus de pesar la muestra hmeda ms el recipiente, coloque la muestra en el horno

4. Cuando la muestra se haya secado (24 horas a 105c),



5. determine el peso del recipiente ms el del suelo seco. Asegrese de usar la

misma balanza para todas las mediciones de peso.

6. Calcule el contenido de humedad w%.

7. El suelo debe secarse en el horno a una temperatura de 105C hasta obtener un

peso constante; mientras haya agua presente para evaporar, el peso continuar

disminuyendo en cada determinacin que hagamos en la balanza.

7.- CLCULOS

DESCRIPCION

MUESTRAS

M-1 M-2 M-3 A peso de la tara 54.6 38.7 27.4

B peso de muestra + peso tara 234.4 196.1 198

C peso de muestra seca + peso tara 217 183 192 D Wwagua 24.3 17.5 21.4

E WHS= C - A 162.40 144.30 164.60

F

% =

100

14.96 %

12.13 %

13.00 %

g

Promedio Humedad (%)

13.66 %

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