Informe 4 (Frasco Cono y Arena)
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CHRISTIAN ORLANDO CASTRO CHIMBO
NDICE
Contenido del informe
1 INTRODUCCIN .............................................................................................. 2
2 OBJETIVOS ...................................................................................................... 3
2.1 OBJETIVO GENERAL ............................................................................... 3
2.2 OBJETIVO ESPECFICO ........................................................................... 3
3 EQUIPOS ......................................................................................................... 3
4 MATERIALES ................................................................................................... 4
5 PROCEDIMIENTO ........................................................................................... 4
6 TABLAS ............................................................................................................ 5
6.1 TABLA 1 ..................................................................................................... 5
7 CONCLUSIONES TCNICAS .......................................................................... 6
8 RECOMENDACIONES ..................................................................................... 6
9 BIBLIOGRAFA ................................................................................................. 6
10 LINKCOGRAFA ............................................................................................ 6
11 ANEXOS ....................................................................................................... 7
12 CLCULOS TPICOS .................................................................................... 9
12.1 NOMENCLATURA .................................................................................. 9
12.2 CLCULOS ............................................................................................. 9
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Hoja 2 de 11
CHRISTIAN ORLANDO CASTRO CHIMBO
1 INTRODUCCIN
Para determinar las relaciones fundamentales se deber recalcar que en todos los
estudios de suelos, por sencillos que estos sean y en todos los proyectos, pequeos
o grandes, un reconocimiento de las propiedades ndice del suelo, se conseguir
con efectividad con la ejecucin de los ensayos denominados de densidad de
campo.
Dicha prctica podr llevarse a cabo en el laboratorio en este proceso
distinguiremos las tres fases constituyentes del suelo: slida, liquida y gaseosa
relaciones que entre las fases del suelo tienen una aplicacin en la mecnica de
suelos.
El principal problema de la identificacin de los suelos es de importancia
fundamental; identificar un suelo es, en rigor, encasillarlo en un sistema previo de
clasificacin para ello se deben estudiar sus propiedades y analizar su
comportamiento ya que desde este ensayo se analizarn las tres fases que
comprenden el suelo.
Las relaciones entre las diferentes fases constitutivas del suelo (fases slida, lquida
y gaseosa), permiten avanzar sobre el anlisis de la distribucin de las partculas
por tamaos y sobre el grado de plasticidad del conjunto.
En los laboratorios de mecnica de suelos puede determinarse fcilmente el peso
de las muestras hmedas, el peso de las muestras secadas al horno y la gravedad
especfica de las partculas que conforman el suelo, entre otras.
Las principales relaciones fundamentales son:
1) Contenido de humedad (W%)
2) Relacin de vacos ( e )
3) Porosidad (n)
4) Grado de saturacin de agua (Gw%)
5) Grado de saturacin de aire (Ga%)
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2 OBJETIVOS
2.1 OBJETIVO GENERAL
Aplicar el mtodo de cono y arena de Ottawa
2.2 OBJETIVO ESPECFICO
Determinar el contenido de humedad del suelo
Calcular la relacin de vacos
Calcular el grado de saturacin de agua Gw%
Calcular el grado de saturacin del aire Ga%
3 EQUIPOS
1) Placa metlica
2) Clavos
3) Martillo
4) Cincel
5) Brocha
6) Cuchareta
7) Cono y arena de Ottawa
8) Recipientes metlicos
9) Horno
10) Balanza mecnica
11) Balanza electrnica
12) Calibrador pie de rey
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13) Flexmetro
4 MATERIALES
1) Muestra de suelo
2) Fundas plsticas
5 PROCEDIMIENTO
1) Seleccionar el sitio de trabajo.
2) Limpiar la superficie del suelo con la brocha.
3) Colocar nivelada la placa metlica.
4) Fijar con los clavos la placa metlica.
5) Excavar el suelo: 15 cm de dimetro y 10 cm de profundidad.
6) Sacar la muestra y colocar en la funda plstica (previamente pesada).
7) Colocar el frasco ms cono y ms arena (previamente pesado) sobre la
placa metlica.
8) Abrir la llave para que descienda la arena de Ottawa.
9) Al verificar que no descienda la arena cerrar la llave.
10) Pesar el frasco ms cono y ms arena restante.
11) Pesar el suelo hmedo ms funda plstica.
12) Sacar dos muestras para el contenido de humedad del suelo (W%).
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6 TABLAS
6.1 TABLA 1
UNIVERSIDAD TCNICA DE AMBATO
FACULTAD DE INGENIERA CIVIL Y MECNICA CARRERA DE INGENIERA CIVIL
GRUPO N 1
QUINTO "A"
MECNICA DE SUELOS I CHRISTIAN ORLANDO CASTRO CHIMBO
Norma: AASHTO: T-205 ; ASTM: D-2167
1.- DETERMINACIN DEL PESO DEL SUELO EXTRADO
PESO DE LA MASA DEL SUELO + RECIPIENTE: gr 2149.5 PESO DEL RECIPIENTE (FUNDA PLSTICA): gr 3.4
PESO DE LA MASA DEL SUELO: gr 2146.1
2.- DETERMINACIN DEL VOLUMEN DEL HUECO EN EL SUELO
LECTURA INICIAL FRASCO + CONO Y ARENA: gr 5630 LECTURA FINAL FRASCO + CONO Y ARENA: gr 1278
PESO DE LA ARENA EN EL CONO: gr 1625 PESO DE LA ARENA EN EL HUECO: gr 2727
CALIBRACIN DE LA ARENA DE OTTAWA: gr/cm3 1.581 VOLUMEN DEL HUECO (DE LA MASA): cm3 1724.86
3.- DETERMINACIN DEL CONTENIDO DE HUMEDAD W%
NMERO DE RECIPIENTE # 16 42 PESO MUESTRA HMEDA + RECIPIENTE: gr 118.9 122.2
PESO MUESTRA SECA + RECIPIENTE: gr 113.6 116.7 PESO DEL RECIPIENTE: gr 26.2 25.2
PESO DEL AGUA: gr 5.3 5.5 PESO DE LA MUESTRA SECA: gr 87.4 91.5 CONTENIDO DE HUMEDAD: % 6.06 6.01
CONTENIDO DE HUMEDAD PROMEDIO: % 6.04
4.- DETERMINACIN DEL PESO VOLUMTRICO (m)
m = Wm / Vm gr/cm3 1.244
5.- DETERMINACIN DE LA DENSIDAD SECA (d)
d = m / (1 + W) gr/cm3 1.173
6.- DETERMINACIN DE LA RELACIN DE VACOS ( e )
e = Vv / Vs 1.26
7.- DETERMINACIN DE LA POROSIDAD (n%)
n% = ( Vv / Vm ) * 100 % 55.71
8.- DETERMINACIN DEL GRADO DE SATURACIN DE AGUA (Gw%)
Gw% = ( Vw / VV ) * 100 % 12.66
9.- DETERMINACIN DEL GRADO DE SATURACIN DEL AIRE ( Ga% )
Ga% = ( Va / Vv ) * 100 % 87.34
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7 CONCLUSIONES TCNICAS
Se ha aplicado el mtodo de cono y arena de Ottawa para determinar las
principales relaciones fundamentales del suelo.
Se ha determinar el contenido de humedad del suelo que es igual a 6.04%
Se ha calculado la relacin de vacos que dio 1.26
Se ha hallado el grado de saturacin de agua Gw% igual a 12.66%
Se ha encontrado el grado de saturacin del aire Ga% igual a 87.34%
8 RECOMENDACIONES
Al hallarse con un suelo con partculas mayores a 2cm hay que cambiar de
sitio.
Limpiar la arena de Ottawa cada 2 prcticas.
9 BIBLIOGRAFA
Fundamentos de la mecnica de suelos Jurez Badillo, Eulalio; Rico
Rodrguez, Alfonso pg. 53.
MECNICA DE SUELOS Tomos III. Editorial Limusa, 2000 JBR Rodrguez,
Y TERZAGHI - Tomos III. Editorial Limusa, 2000.
10 LINKCOGRAFA
http://mecanicadesuelos1.blogspot.com/.
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11 ANEXOS
Imagen 1 SELECCIN Y LIMPIEZA DEL SITIO DE TRABAJO
Imagen 2 COLOCACIN Y NIVELACIN DE LA PLACA METLICA
Imagen 3 FIJACIN DE LA PLACA METLICA CON CLAVOS
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Imagen 4 EXCAVACIN DEL SUELO
Imagen 5 RECOLECCIN DE LA MUESTRA DE SUELO
Imagen 6 COLOCACIN DEL FRASCO + CONO + ARENA (PREVIAMENTE PESADOS)
Imagen 7 VACIADO DE LA ARENA DE OTTAWA EN EL CILINDRO EXCAVADO
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12 CLCULOS TPICOS
12.1 NOMENCLATURA
Wm= Peso de la masa del suelo
Vm= Volumen del hueco
Ww= Peso del agua
Ws= Peso muestra seca
W%= Contenido de humedad del suelo
m= Peso volumtrico
d= Densidad seca
e= Relacin de vacos
n%= Porosidad
Gw%= Grado de saturacin del agua
Ga%= Grado de saturacin del aire
12.2 CLCULOS
1) DETERMINACIN DEL PESO DEL SUELO EXTRADO
Wm= (PESO MASA SUELO + RECIPIENTE) - (PESO MASA DE SUELO)
Wm= 2149.5 gr 3.4 gr
Wm= 2146.1 gr
2) CALIBRACIN DE LA ARENA DE OTTAWA
W INICIAL DEL FRASCO + CONO + ARENA= 5973 gr
W FINAL DEL FRASCO + CONO + ARENA= 4348 gr
W DEL RECIPIENTE= 618.1 gr
W DEL RECIPIENTE + ARENA DE OTTAWA= 2085 gr
DIMETRO DEL RECIPIENTE= 9.72 cm
ALTURA DEL RECIPIENTE= 12.50 cm
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W ARENA DE OTTAWA= (W RECIPIENTE + ARENA DE OTTAWA) (W RECIPIENTE)
W ARENA DE OTTAWA= 2085 gr 618.1 gr
W ARENA DE OTTAWA= 1466.9 gr
V ARENA DE OTTAWA= (DIMETRO DEL RECIPIENTE)^2
4
V ARENA DE OTTAWA= 9.72^2
4*12.5
V ARENA DE OTTAWA= 927.54 cm3
DENSIDAD DE LA ARENA DE OTTAWA= W / V
DENSIDAD DE LA ARENA DE OTTAWA= 1466.9 gr / 927.54 cm3
DENSIDAD DE LA ARENA DE OTTAWA= 1.581 gr/cm3
3) DETERMINACIN DEL VOLUMEN DEL HUECO EN EL SUELO
W ARENA EN EL HUECO= (W INICIAL F+C+A) (W FINAL F+C+A ) (W
ARENA EN EL CONO)
W ARENA EN EL HUECO= 5630 gr 1278 gr 1625 gr
W ARENA EN EL HUECO= 2727 GR
Vm= W ARENA / ARENA
Vm= 2727 gr / 1.582 gr/cm3
Vm = 1724.86 cm3
4) DETERMINACIN DEL CONTENIDO DE HUMEDAD
MUESTRA 16
W%= (Ww/Ws)*100
W%= (5.3/87.4)*100
W%= 6.06
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Hoja 11 de 11
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MUESTRA 42
W%= (Ww/Ws)*100
W%= (5.5/91.5)*100
W%= 6.01
Promedio= (6.06+6.01)/2
Promedio= 6.04
5) DETERMINACIN DEL PESO VOLUMTRICO HMEDO
m =
m = 2146.1 gr
1724.86 3
m = 1.244 gr/cm3
6) DETERMINACIN DEL PESO VOLUMTRICO SECO
m =m
1 + %
m =1.244 gr/cm3
1+0.0604
m = 1.173 /3