Nº 2 - Gravedad Especifica

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UNIVERSIDAD NACIONAL AGRARIA LA MOLINAFACULTAD DE INGENIERIA AGRICOLADEPARTAMENTO DE ORDENAMIENTO TERRITORIALY DESARROLLO SOSTENIBLE

PRACTICA: GRAVEDAD ESPECIFICA DEL SUELO AFIRMADO

CURSO: GEOLOGIA Y GEOTECNIA

DOCENTE:Ing. Mlaga CUeva, Miguel Ivn

GRUPO: INFORME:H* N 2

INTEGRANTES: Cayo Huerta, Tony [email protected] Collazos Crdova, Murielle [email protected] Lujn Llacctahuamn, Ivn [email protected] Vicencio, Anthony [email protected]

La Molina 2014

INTRODUCCION

La Gravedad especfica se define como la relacin de la masa de una unidad de volumen de un material a una temperatura determinada a la masa del mismo volumen de agua destilada libre de gas a la misma temperatura, segn la norma ASTM D-653 que norma los procedimientos necesarios para aplicar el ensayo de gravedad especifica.

La importancia de este ensayo radica en que 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. Por lo que determinar de manera correcta este valor es fundamental para los ensayos subsiguientes o el clculo de otras propiedades fsicas de los suelos.

El presente informe contiene los resultados de un ensayo de Gravedad Especifica, llevada a cabo el 28 de setiembre en el Laboratorio de Mecnica de Suelos, ensayado bajo la NTP 339.131 Mtodo para determinar el peso especfico relativo de las partculas slidas de un suelo. Esta norma describe y regula el mtodo para la determinacin de la gravedad especfica de los suelos que pasan el tamiz de 4.75 mm (# 4), por medio de un picnmetro; para muestras hmedas. Los resultados de este ensayo son un paso previo necesario para aplicacin dentro del el ensayo de compactacin Proctor modificado a desarrollarse ms adelante.

OBJETIVOS

OBJETIVO PRINCIPAL

Determinar el valor de Gravedad especfica para una muestra de suelo afirmado.

OBJETIVOS SECUNDARIOS.

Separar mediante cuarteo una muestra representativa de suelo. Obtener una muestra de suelo que pase por la malla N4. Calibrar el picnmetro

INDICE

I. INTRODUCCION .1II. OBJETIVOS.. 1III. INDICE..2IV. MARCO TEORICO... 4V. MATERIALES Y EQUIPOS. 6VI. PROCEDIMIENTO.... 7VII. RESULTADOS 10VIII. ANALISIS Y DISCUSIONES ... 12IX. CONCLUSIONES....13X. RECOMENDACIONES... 14XI. BIBLIOGRAFIA... 15XII. ANEXO.. 15

MARCO TEORICO

1. GRAVEDAD ESPECIFICA

LA NTP 339.131. Define la Gravedad especifica como la relacin entre el peso en aire del volumen de un material, a una temperatura indicada y el peso en aire de idntico volumen de agua destilada a la misma temperatura.

Por tanto es una medida relativa de la densidad de un elemento y depender de la concentracin de masa por unidad de volumen de cada elemento. 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.

1.1. CALIBRACIN DEL PICNMETRO

EL volumen mnimo de emulsin, que se puede preparar en el equipo de dispersin es de 500 cm3 de capacidad. Y su masa se obtiene:

Dnde:Mf = masa de la muestra de suelo secado al horno (g).Ma = masa del picnmetro llenado con agua en gramos.Mb = masa del picnmetro en gramos.Ti = temperatura del agua observada, en C.Tx = Cualquier otra temperatura observada.

El valor de Ma puede ser obtenido de la tabla de calibracin de densidad de agua para diferentes temperaturas segn la norma.

TABLA 1 Densidad relativa del agua y factor de conversiones K para diferentes temperaturas (GG)

1.2. MUESTRA

La muestre de suelo se ensaya con su contenido natural de humedad o puede tambin ensayarse seca el horno. La cantidad mnima de muestra cuando se use suelo seco y un frasco volumtrico debe ser de 25 g.

1.2.1. Muestras que contiene humedad natural:Cuando la muestra contiene su hmeda natural, la masa Mo, de muestra seda al horno, se determina al final del ensayo, por evaporacin del agua en un horno a la temperatura de 110C. Las muestras de suelos arcillosos con contenido natural de humedad deben dispersarse en agua destilada, antes de colocarlas en el picnmetro, usando el equipo de dispersin indicado en la Norma ASTM D422.

1.2.2. Muestra secas al horno:La muestra seca en un horno hasta peso constante, a una temperatura de 110C. Se enfra en desecador y se pesa despus de su extraccin. Luego la muestra se introduce en agua destilada por lo menos 12 h.

1.3. CALCULOS

El peso especfico de las partculas solidad en agua a temperatura Tx se calcla con la siguiente ecuacin:

Dnde:Gs: peso especfico relativo de las partculas slidas.Mo: Masa de la muestra de suelo seco al horno, en gramosMa: Masa del picnmetro lleno de agua a la temperatura Tx, en gramos.Mb: Masa del picnmetro lleno de agua y suelo a la temperatura Tx, en gramos.Tx: Temperatura de los contenidos del picnmetro cuando se determin la masa Mb, en grados centgrados.

Calcule la gravedad especfica promedia ponderada para los suelos que contienen partculas tanto mayores como menores del tamiz de 4.75 mm utilizando la siguiente ecuacin:

Dnde:Gprom = gravedad especifica promedia ponderada de los suelos compuestos de partculas mayores y menores que el tamiz de 4.75 mmR1: porcentaje de partculas de suelo retenidas sobre el tamiz de 4.75 mm P1: porcentaje de las partculas que pasan el tamiz de 4.75 mmG1: gravedad especifica aparente de las partculas de suelo retenido en el tamiz de 4.75 mm determinada de acuerdo con el mtodo de ensayo C127G2: gravedad especfica de las partculas que pasan el tamiz de 4.75 mm determinada de acuerdo con este mtodo de ensayo**Durante el procedimiento de esta propiedad del suelo, se debe tomar en cuenta la siguiente consideracin para reducir los errores acumulados durante el ensayo

TABLAS DE CLASIFICACIN

Para la clasificacin de suelos segn el resultado obtenido de la gravedad especfica.

TABLA 2 Gravedad Especfica de minerales (Lambe & Whitman, 1969)

TABLA 3 Valores tpicos de Gravedad Especfica de varios suelos (Djoenaidi 1985)

EQUIPO Y MATERIALES

EQUIPOS

Picnmetro de 50 cm3 Balanzas de aproximacin al 0.01g Bomba de vaco Bandejas metlicas Embudo Tamiz N 4 y fondo. Termmetro

MATERIALES Muestras de suelo afirmado Agua destilada

PROCEDIMIENTO

1. Tomar una muestra representativa de suelo afirmado de aproximadamente 500 g en condiciones de humedad natural y tamizar a travs de la malla N 4. Luego separar en un recipiente el material que pasa dicha malla.

2. Cuartear la muestra y pesar tres sub-muestras cada una de 50 g. Todas pesadas con una balanza de precisin de 0.01g.

3. Llevar una de las muestras al horno por un periodo de 24 h para determinar su contenido de humedad natural. Las otras dos muestras se emplearan para hacer una emulsin.

4. Limpiar los picnmetros con agua destilada para asegurar la calidad del ensayo. Luego preparar, en un pocillo, una emulsin de agua y muestra de suelo de 50 g.

5. Colocar la muestra emulsionada dentro del picnmetro limpio con ayuda de un embudo y agregarle ms agua destilada.

6. Hervir la muestra emulsionada por un periodo de 10 min, despues de haver empesado a el primer hervor. Este proceso nos ayuda a eliminar el aire contenido en las particulas.

7. Luego de hervido, se enraza con agua destilada y se deja enfriar para posteriormente registrar su temperatura al sedimentar la muestra. Luego desechar todo y limpiar el equipo con agua destilada.

* Los procesos desarrollados viene guiados por la NTP 339.131** Es necesario realizar siempre dos ensayos simultneos para la misma muestra a igual temperatura para tener valores comparativos y minimizar errores. De superar el margen de error admisible se debe repetir el ensayo.

RESULTADOS

DATOS OBTENIDOS EN LABORATORIO

1. CONTENIDO DE HUMEDAD

DETERMINAR HUMEDAD

Muestra hmeda50gr

Muestra seca + envase68.74gr

Solo envase19.95gr

.

HUMEDAD: 2.48 %

2. GRAVEDAD ESPECIFICA (G)

ANALISIS DE RESULTADOS Y DISCUSIONES

El material ensayo suelo afirmado fue extrado de un montculo de material de la obra de la facultad de Zootecnia, el cual estaba almacenado a la intemperie por lo que contaba con una humedad inicial, adems de posibles residuos orgnicos.

El material ensayado paso por la malla N 4, por lo tanto solo se evalu las arenas y los finos, dejando de lado las gravas.

En este ensayo se obvia el paso del peso del picnmetro con agua, los valores necesarios se obtiene de un tabla calibrada para densidades de agua destilada segn temperaturas. No es posible usar otra agua que no sea destilada.

La humedad de la muestra el da del ensayo resulto de 2.48%, y el da del ensayo de la granulometra (10 das antes) era de 3.26 %.

CONCLUSIONES

RECOMENDACIONES

Realizar un buen tamizado de las muestras, al momento de reparar gravas de finos-arenas, la muestra debe ser representativa

Procurar emplear siempre agua destilada en todo en ensayo.

Tener precaucin en el manejo de los picnmetros, son muy quebradizos y frgiles.

Tener cuidado al hervir las muestras de suelos, algunas son muy explosivas. Manjese con wantes.

Se debe mantener una misma temperatura para todo el proceso del calculo de la gravedad especifica. Adems de mencionar que tipo de muestra se esta ensayando. Seca o hmeda.

BIBLIOGRAFIA

1999. INDECOPI-CRT. NTP 339.131. Mtodo de ensayo para determinar el peso relativo de las partculas colidas de un suelo.

2005. Ministerio de Transportes y Comunicaciones (MTC). Manual de especificaciones tcnicas para la construccin de caminos de bajo volumen de transito; Seccin B.302.2 AFIRMA.

2006. UNI. Primer taller. GRAVEDAD ESPECFICA DE LOS SUELOS (PICNMETRO)http://www.lms.uni.edu.pe/Determinacion%20de%20la%20gravedad%20especifica.pdf

Grupo Geotecnia Facultad de Minas. GG-07- GRAVEDAD ESPECFICA DE LOS SLIDOS DEL SUELO. http://www.unalmed.edu.co/~geotecni/GG-07.pdf

http://icc.ucv.cl/geotecnia/03_docencia/02_laboratorio/manual_laboratorio/gravedad_especifica.pdf

ANEXO

NORMAS TCNICAS ASOCIADAS

1 - Normas ASTM

C127: Mtodo de ensayo para determinar la gravedad especfica y la absorcin de agregados gruesos. C670 : Procedimiento para preparar los enunciados sobre precisin y sesgo en los mtodos de ensayo para materiales de construccin D422: Mtodos de ensayo para anlisis granulomtricos de suelos D653: Terminologa relacionada con suelos, rocas, y fluidos contenidos en ellos. D2487: Clasificacin Unificada de Suelos D4753: Especificaciones para evaluar, seleccionar y especificar las balanzas y bsculas para los ensayos de suelos y rocas E1 : Especificacin de termmetros ASTM E11: Especificacin para tamices de alambre tejido para ensayos de laboratorio. E12: Terminologa relacionada con la densidad y gravedad especifica de slidos, lquidos y gases

2 - Normas AASHTO.

Mtodo de ensayo AASHTO T100.

UNALM 2014 - I / GEOLOGIA Y GEOTECNIA11