Universidad autnoma de Chiapas,

Tuxtla Gutirrez, Chiapas,

Facultad de ingeniera civil,

Campus I

Nombre: Josu Obed De la Cruz Gonzlez

Domicilio: av. Morelos

Col. Juan de Grijalva

Telfono: 961 1748939

e-mail: josuetachi@hotmail.com

Matricula: c100027

Nombre del programa de servicio social: apoyo en el laboratorio de mecnica de suelos

Nombre de la institucin receptora donde se present el servicio social:

Laboratorio de mecnica de suelos y resistencia de materiales

Periodo correspondiente del servicio social: enero-agosto

Modalidad: intrauniversitario

Responsable del servicio social:

Dr. Jos Ernesto Castellanos Castellanos

Introduccin:

El servicio social es una de las mejores formas de vincular a la Universidad con

la sociedad. Es el instrumento idneo para que el estudiante entre en contacto

con las comunidades y los sectores pblico y social aplicando sus

conocimientos, habilidades y destrezas para la solucin de los problemas

sociales, econmicos y culturales del pas; para ampliar su etapa formativa

fomentando una conciencia cvica, de servicio y de retribucin a la sociedad, y

es tambin una va de retroalimentacin para la Universidad respecto de las

problemticas, necesidades y potencialidades de la nacin.

El servicio social no debe ser considerado como un trmite administrativo y en

casos extremos como algo innecesario. Ya que es importante que los jvenes

se den cuenta de la enorme contribucin que realizan a travs de este y que es

precisamente ah donde se promueve el acercamiento real de las instituciones

de educacin superior con la sociedad, favoreciendo con ello, su insercin al

mercado laboral y coadyuvando al desarrollo del pas.

Mi servicio social lo lleve a cabo en el laboratorio de mecnica de suelos y

resistencia de materiales Carlos Alvarado serrato de la universidad autnoma

de Chiapas, en el periodo enero-julio teniendo como responsable al DR. Jos

Ernesto castellanos castellanos.

En donde con los conocimientos adquiridos en las materias de mecnica de

suelos y con el apoyo de los encargados del laboratorio pude realizar cada una

de las actividades que all se llevan a cabo que a continuacin les explicare

ms a detalle.

OBJETIVOS DEL PROGRAMA: el alumno aprender a realizar cada una de las

pruebas que se ejecutan en el laboratorio de mecnica de suelos y

comprender las funciones que estas cumplen dentro de la ingeniera civil.

El prestador del servicio social deber trabajar en equipo y ser eficiente en

cuanto al trabajo, as como tambin deber tener conocimientos necesarios

para interpretar datos obtenidos en las pruebas que componen el estudio de la

calidad de suelos.

CUARTEO DE MUESTRAS

Para poder realizar los diferentes ensayos, la primero que tenemos que hacer

al obtener la muestra es cuartearla, es decir, dividirla en cuatro partes

igualmente representativas. Para que los ensayos sean vlidos, las diferentes

proporciones de muestra que tomaremos para ensayar han de tener los

mismos rangos y proporciones granulomtricas. Es importante realizar un

cuarteo correcto ya que sino el comportamiento de los materiales sera

diferente en uno y otro ensayo y los resultados no seran coherentes. Para

poder realizar el cuarteo, antes, hemos de preparar la muestra: si est hmeda

la hemos de poner a secar, por otro lado, si la muestra es un suelo que viene

en forma de sondeo lo hemos de disgregar. Cada ensayo requiere una

cantidad concreta de muestra:

HUMEDAD:

consiste en tomar una pequea porcin de material al que se va a estudiar, se

toma una capsula pequea en donde se va a colocar el material a estudiar y se

pesa para saber el peso de la capsula, despus se coloca la muestra del

material y se vuelve a pesar teniendo como dato peso de la capsula ms peso

hmedo del suelo, luego este es depositado en un horno durante 24 horas

como mximo para que la pequea muestra pierda toda su humedad, despus

de las 24 horas se retira del horno con demasiado cuidado y nuevamente se

pesa para obtener el peso seco, por consiguiente con los datos obtenidos y

clculos previos se obtiene el porcentaje de agua que tiene el suelo en su

estado natural.

SECADO Y DISGREGADO DE LA MUESTRA ALTERADA DE SUELO:

estas actividades se realizan despus de a haber retirado una pequea porcin

de material para la humedad de la muestra de suelo, dichas pruebas consisten

en tender la muestra alterada sobre una lona y se deja a la intemperie por 2 o 3

das para que esta se seque, posteriormente despus que se ha secado

completamente la muestra se procede con el disgregado el cual consiste en

golpear los terrones de tierra con un mazo de madera para que se desmorone

en partes ms pequeas y pase por la malla nmero cuatro, el material que

pasa por la malla es depositado en una charola y lo retenido nuevamente se

vuelve a disgregar.

Anlisis Granulomtrico:

El anlisis granulomtrico tiene como objetivo determinar la proporcin de las diferentes granulometras que presenta un suelo, es decir, mediante este anlisis sabemos que cantidad de suelo comprende cada intervalo

granulomtrico. El tamao de los granos de un suelo se refiere a los dimetros de las partculas que lo forman, cuando es indivisible bajo la accin de una fuerza moderada. Las partculas mayores son las que se pueden mover con las manos,

mientras que las ms finas por ser tan pequeas no pueden ser observadas con un microscopio.

OBJETIVOS

Determinar la cantidad en % de diversos tamaos que constituyen el suelo, e n cuanto al total de la muestra utilizada.

Verificar si el suelo puede ser utilizado para la construccin de proyectos.

Conocer y definir ciertas caractersticas importantes del suelo como son: La Permeabilidad, Cohesin, altura de ascenso capilar, y facilidad de drenaje.

GRANULOMETRIA POR TAMIZADO

Es un proceso mecnico mediante el cual se separan las partculas de un suelo en sus diferentes tamaos, denominado a la fraccin menor (Tamiz No 200) como limo, Arcilla y Coloide. Se lleva a cabo utilizando tamices en orden decreciente. La cantidad de suelo retenido indica el tamao de la muestra, esto solo separa una porcin de suelo entre dos tamaos.

EQUIPOS

-Tamices (3, 2 , 2, 1 , 1, , , 3/5, , No 4, No 10, No 40, No 60, No 100, No200)

Balanza

Horno elctrico (temperatura 105 5)

Bandejas, agitador de vidrio, brochas de cerda.

Vaso precipitado.

PROCEDIMIENTO DE ENSAYO

FRACCION GRANULAR GRUESA

Primero que toda la fraccin granular gruesa se pesa en la balanza y el peso se anota en la hoja de registro. Luego de lleva a cabo el tamizado para separar las diferentes partculas 3, 2, 1 , 1, , 3/8, , y No 4, comenzando en orden decreciente, teniendo en cuenta de no mezclar las partculas tamizadas. Y se determina el peso de cada fraccin retenida. Se debe verificar que la suma de los pesos retenidos en cada tamiz de igual al peso de la Fraccin Granular gruesa, con una tolerancia de 0.5%.

FRACCION GRANULAR FINA

Se toma todo el material pasante el tamiz No 4, se pesa en la balanza y se anota en la hoja se registr. Se vierte la muestra en el Tamiz No 200, teniendo el cuidado de no perder el material. Luego se elimina las partculas inferiores al Tamiz No 200 (limo, arcilla y coloides) lavando el material. Hasta que el agua salga limpia y clara. No se debe remover el material con las manos dentro del tamiz. Todo el material retenido en el Tamiz No 200 ser arena, ya que los finos fueron lavados, se coloca en un recipiente, teniendo en cuenta de no dejar material adherido en el tamiz. Se pasa el material a una escudilla de 600 ml, haciendo uso del frasco lavador. Se descanta el agua y se seca la muestra en el horno a una temperatura de 1055 C por 18 horas aprox. Luego se deja enfriar y se separa por medio de tamices No 10, No 40, No 60, No 200. Se pesan las fracciones retenidas en cada uno de tamices y se anotan en la hoja de registro.

DENSIDAD DE SUELOS:

esta actividad consiste en pesar 100 gramos de los 130 que se metieron al

horno, el material es depositado en un matraz y se le agrega agua

aproximadamente unos 100ml, posteriormente se coloca en una parrilla a 500

grados, en el momento en que el material que est en el matraz comienza a

hervir se deja as durante una hora a 350 grados, luego se deja enfriar a

temperatura ambiente para que despus se introduzca en un enfriador hasta

que el material alcance una temperatura de 20 grados para poder aforarlo y

nuevamente regresarlo al enfriador para que alcance los 20 grados

uniformemente y proceder a pesarlo, para que con los datos obtenidos se

proceda a realizar los clculos posteriores.

CUARTEO Y PESOVOLUMETRICO DE SUELO:

El cuarteo consiste en formar un montculo para mezclar bien el material y

todas sus partculas quede muy uniforme, despus se achata la punta para que

aproximadamente quede 25 cm de altura y se divide en cuatro partes iguales

para que nuevamente se realice el cuarteo tomando material de dos porciones

opuestas hasta que quede la cantidad necesaria a utilizar en peso volumtrico

seco suelto el cual consiste en llenar un recipiente de 5 kilos en caso de suelo

gruesos y 2.4 kilos para suelos finos, estos recipientes sllenlas con un

cucharon y se deja caer a una distancia mxima de 20 cm de altura

posteriormente se pesa y se destara para los clculos previos.

LAVADO Y GRANULOMETRIA DE SUELOS FINOS:

esta actividad se realiza con los 200 gramos de material que se pusieron a

saturar durante 24 horas, la cual consiste en que el material con agua en el

vaso de 1 litro se mueva por medio de una varita de acero en forma de 8

durante 5 minutos aproximadamente esto para deshacer los grumolos de lodo,

despus se deja reposar 15 segundos, luego de eso se pasa el material con

agua por la malla nmero 200, cuando el material esta en la malla esta se

satura por lo que se le da golpes a la malla para que pase el agua con ms

facilidad posteriormente se regresa el material al vaso y se le agrega ms

agua, la prueba se repite hasta que el agua est la suficientemente clara,

enseguida se le retira todo el agua sin perder material y se deposita en el horno

durante 24 horas. Despus de que transcurrieron las 24 horas se retira el

material seco del horno para realizar la granulometra esta consiste en pasar el

material seco por las mallas 10,20, 40,60, 100 y 200, en caso de suelos

gruesos se utilizan las mallas 3, 2, 1 ,1, , , 3/8 y la numero 4 , estas

mallas se colocan de manera vertical con una charola que retenga lo que pasa

la malla 200, estas se mueven en forma de crculos durante 15 minutos

aproximadamente, luego estas se retiran una a una y el material retenido en

cada una de ellas se limpian con cuidado depositndolo en una charola

pequea para que estas sean pesadas, ya con los datos de los pesos

retenidos en cada una de las mallas se realizan los clculos posteriores.

LIMITES:

Esta prueba consiste en determinar el limite plstico, limite lquido y la

contraccin lineal de un material, que se realiza con la muestra que ha sido

pasada por la malla nmero 40 y saturada con agua durante 24 horas.

de acuerdo con el primer limite el cual es el plstico este consiste tomar una

porcin del materia saturado colocndola en un recipiente, enseguida se le va

agregando agua con un gotero para no excederse y evitar que el material se

pierda por el exceso de humedad, luego por medio de una esptula pequea

se mezcla bien el agua con la tierra para deshacer los grumolos de lodo

formados despus de eso el material bien mezclado se coloca con la esptula

en la campana de casa-grande y se la hace una pequea abertura con un

ranurador para despus ejecutar los golpes con la copa los cuales son dos por

segundos, el rango de los golpes est considerado en 5-15, 15-25, 25-30, 30-

35, cada vez que la ranura cierra aproximadamente 1cm se toma una pequea

muestra de la copa y se deposita en una capsula de platillo y se pesa todo en

conjunto obteniendo as el peso de capsula ms material hmedo, esto se hace

con cada punto encontrado con el fin de determinar la humedad a la que se

encuentra cada uno de estos puntos.

Por consiguiente se realiza la contraccin lineal se realiza en llenar un molde

de 10cm de longitud y 1cm de ancho aproximadamente, teniendo en cuenta

que el material debe estar dentro del rango de 24-26 golpes, este se llena

entres capas y en cada capa es golpeada para expulsar todo en aire contenido

en el material luego se deja secar 24 horas a la intemperie para que despus

sea introducido en el horno durante 24 horas para que se obtenga la lectura de

contraccin de la barra.

Por ltimo el limite plstico consiste en hacer pequeas tiras de 3mm de

dimetro aproximadamente y dejarlo secar a la intemperie hasta el punto donde

estas puedan romperse fcilmente para despus pesarlo y colocarlo al horno

durante 24 horas, despus de eso pesarlo y obtener su peso seco para sus

clculos previos.

Prueba proctor

El ensayo de compactacin Proctor es uno de los ms importantes

procedimientos de estudio y control de calidad de la compactacin de un

terreno. A travs de l es posible determinar la compactacin mxima de un

terreno en relacin con su grado de humedad.

El ensayo consiste en compactar una porcin de suelo en un cilindro con

volumen conocido, hacindose variar la humedad para obtener el punto de

compactacin mxima en el cual se obtiene la humedad ptima de

compactacin. El ensayo puede ser realizado en tres niveles de energa de

compactacin, conforme las especificaciones de la obra: normal, intermedia y

modificada.

El trmino compactacin se utiliza en la descripcin del proceso de densificacin de un material mediante medios mecnicos. El incremento de la densidad se obtiene por medio de la disminucin de la cantidad de aire que se encuentra en los espacios vacos que se encuentra en el material, manteniendo el contenido de humedad relativamente constante.

En la vida real, la compactacin se realiza sobre materiales que sern utilizados para relleno en la construccin de terraplenes, pero tambin puede ser empleado el material in situ en proyectos de mejoramiento del terreno.

El principal objetivo de la compactacin es mejorar las propiedades ingenieriles del material en algunos aspectos:

Aumentar la resistencia al corte, y por consiguiente, mejorar la estabilidad, de terraplenes y la capacidad de carga de cimentaciones y pavimentos.

Disminuir la compresibilidad y, por consiguiente, reducir los asentamientos.

Disminuir la relacin de vacos y, por consiguiente, reducir la permeabilidad.

Reducir el potencial de expansin, contraccin o expansin por congelamiento.

Para medir el grado de compactacin de material de un suelo o un relleno se debe establecer la densidad seca del material. En la obtencin de la densidad seca se debe tener en cuenta los parmetros de la energa utilizada durante la compactacin y tambin depende del contenido de humedad durante el mismo.

Las relaciones entre la humedad seca, el contenido de humedad y la energa de compactacin se obtienen a partir de ensayos de compactacin en laboratorio.

La compactacin en laboratorio consiste en compactar una muestra que corresponda a la masa de suelo que se desea compactar, con la humedad calculada y en un molde cilndrico de volumen conocido y con una energa de compactacin especificada.

PRUEBA PROCTOR MODIFICADA:

Esta prueba es parecida a la de la proctor estndar con excepcin de que es

tratada con cemento, se utiliza cuatro kilos de material que pasa la malla

nmero cuatro, el pisn pesa 4.5 kilogramos, un molde 2.5 litros, el moldes es

llenado en cinco capas y cada capa se golpea 56 veces con el pisn, se enraza

de la misma manera que el anterior, la prueba de igual manera se termina

cuando el peso del molde ms el peso del material disminuye teniendo en

cuenta tambin que el peso aumenta gradualmente. De la misma manera que

la prueba anterior se toma pequeas muestras para obtener su humedad y

hacer los clculos posteriores.

LABRADO DE MUESTRA Y PRUEBA TRIAXIAL:

el labrado consiste en tomar un pequeo bloque de una muestra inalterada y

mediante navajas de cter se le da la forma de un pequeo cilindro de 8.1 de

altura y 3 cm de dimetro, para llevar acabo la prueba triaxial al cilindro se le

mide el dimetro superior, medio e inferior as como tambin la altura y peso de

la misma, la muestra es colocada en una base metlica y con dos pequeos

soportes que van en la parte de arriba y abajo , luego esta es envuelta por una

membrana de ltex para evitar que la muestra tenga con tacto directo con el

agua, despus es introducida en una capsula para comenzar la prueba a la

cual se le sumistra un esfuerzo de confinamiento de 0.5, 1, 1.5, para tomar las

lecturas se cuenta con dos lectores una que indica el tiempo de aplicacin de la

carga y el otro la deformacin del anillo, despus que la lectura se repite dos a

tres veces se termina la prueba, esta se retira y se toma muestras para obtener

la humedad y realizar los clculos.

CUARTEO DE GRAVA Y ARENA y PESOS VOLUMETRICOS:

el cuarteo para la grava y la arena se realiza de la misma manera que con el

suelos, que consiste en formar un montculo de material y se aplasta hasta que

quede una altura de 25 cm, para que se divida en cuatro partes iguales, esto se

repite hasta que quede partes ms pequeas y bien mezcladas, para el peso

volumtrico seco suelto de la grava se utiliza un recipiente de 5 kilos y se deja

caer el material a 20 cm de altura, en el caso de del peso volumtrico seco

compactado este se realiza en llenar el recipiente en tres capas se deja caer a

20 cm de igual manera y cada capa se golpea con una varilla punta de val 25

veces, para el caso del peso volumtrico seco suelto de la arena se utiliza un

recipiente de 2,4 kilos y de la misma manera se deja caer el material a 20 cm,

para el peso volumtrico seco compactado se llena el recipiente entres capas y

cada capa es golpeada 50 veces 25 de cada lado levantando el recipiente 5 cm

del suelo y se deja caer luego se enraza y se pesa.

DENSIDAD DE ARENA Y GRAVA:

para la densidad de la arena se pesan 500 gramos que pasa la malla nmero 4

y se pone a saturar durante 24 horas para determinar antes la absorcin la cual

consiste en lo siguiente; se deposita el material saturado en una charola de

60x40 y este se deposita en un cono troncocnico en dos capas la primera se

pisona 15 veces y la segunda 10 cuando se retira el cono y la arena queda

perfectamente formado en cono se dice que tiene demasiada humedad por lo

que se seca poco a poco y repite nuevamente la prueba esta se termina

cuando la arena se desparrama para posteriormente realizar la densidad, de la

cual se toman 300 gramos de la prueba de la absorcin y se deposita en frasco

de Chapman y se le agrega agua a este se le da pequeos golpes para que

todo el aire contenido entre las partculas de la arena por ltimo el frasco se

afora, se deja reposar durante una hora y se pesa. Para la densidad de la

grava se pesan 500 gramos y se deja saturando durante 24 horas, se utiliza un

picnmetro para esta prueba el cual es llenado de agua, la grava es secada

superficialmente y se deposita en el picnmetro, por medio de una probeta se

recibe el agua desalojada por el peso de la grava.

GRANULOMETRIA DE GRAVA Y ARENA:

en el caso de la arena se toman 500 gramos y se depositan en las mallas 4, 8,

16, 20, 30..,de igual forma que en los suelos las mallas se mueven

circularmente durante 15 minutos, las mallas se limpian cuidadosamente y se

pesa el material retenido en cada una de ellas, para la grava es el mismo

procedimiento con excepcin que se utilizan las mallas 3, 2,1, 11/2, , ,

3/8 y 4.

DENSIDAD Y ABSORCIN DE LA ARENA

Como en la dosificacin de mezclas de concreto, el agua reacciona

directamente con el cemento, es importante conocer la humedad de los

agregados ptreos para hacer ajustes en el agua de la mezcla, con la finalidad

de que permanezca inalterable. El agua permanecer inalterable siempre y

cuando el agregado ptreo se encuentre en el estado c.

Absorcin de la arena

Para calcular la absorcin de la arena se extrae de un total de 40 kg de arena

una muestra de 2 kg, aproximadamente. Previo a la extraccin se realiza el

cuarteo sucesivo del material, posteriormente se deja reposar cubierto de agua

en un recipiente por un lapso de 24 horas.

Se emplea el siguiente material de laboratorio:

Charola. Malla nmero 4. Pisn.

Molde troncnico de proporciones

,

y .

Cucharon. Balanza sensitiva de 1/10 de precisin.

Cumplidas las 24 horas se toma la muestra de material sobresaturado y se

criba en la malla nmero 4, sobre una charola.

Se llena el molde troncnico hasta la mitad de su altura y se compacta 15

veces dejando caer el pisn por su propio peso sobre el material. Se realiza la

misma operacin de compactado con la otra mitad pero disminuyendo 5

golpes, se enrasa y con sumo cuidado se levanta en direccin vertical; el

material se derrama lentamente, indicando que se encuentra en el estado

deseado.

Antes de lograr que el material alcance el estado c se realizan varias pruebas

como la anterior, si el material se hubiese secado demasiado habra sido

necesario agregar agua y aplicar la prueba del cono.

Al tener el material en esta condicin se toma y se pesa en la balanza de

precisin.

Densidad o gravedad especifica:

Para esta prueba se utiliza el siguiente equipo:

El material anterior. Frasco de Chapman (450 ml).

Se toma 300 g de material saturado internamente y con superficie seca de la

prueba anterior. Posteriormente se vaci agua en el frasco de Chapman y se

llev a los 200 ml, enseguida se introduce al frasco los 300 g de arena en el

estado c. Es importante cerciorarse de que la arena se encuentre aun en este

estado, para evitar que absorba parte de los 200 ml de agua.

Luego se agrega agua hasta la mitad de la capacidad del frasco y se gira

suavemente de manera inclinada para extraer las burbujas atrapadas entre las

partculas de arena. A cabo de 1 hora se lleva el nivel de agua al mximo aforo

del frasco (450 ml) y se determina su peso en la balanza de 1/10 de precisin.

Sabiendo que el peso del frasco de Chapman es 298.4 g se puede determinar

la densidad o gravedad especifica usando la siguiente ecuacin:

CABECEO DE CILINDROS DE CONCRETO:

esta actividad consiste en colocar azufre por medio de un recipiente en forma

de plato para que los extremos de los cilindros quede uniforme para que

cuando estos se ensayen la carga aplicada sea lo mas uniforme posible en

toda el rea de la superficie.

PRUEBA DE TENSION DE LA VARILLA DE REFUERZO.

La prueba de tensin de la varilla es una prueba destructiva, la cual nos sirve

para comprobar si las varillas de un determinado lote cumplen con las

especificaciones de la ASTM. Y as poder rechazarlo por la mala calidad del

material.

En esta prueba se determina para conocer la carga que puede soportar las

varillas, ya que ninguna construccin debe estar sometida a cargas que

sobrepasen el de lmite de elasticidad del material, pues se recomienda estar

debajo de ese lmite para as tener un margen de seguridad por cualquier

imprevisto.

El procedimiento de la prueba es la siguiente:

Para la realizacin de la prueba se requiere de una maquina universal,

fluxmetro regla graduada, cincel, martillo y una muestra de varilla de 60cm

de largo.

Se toma una muestra de varilla de 60 cm; la cual la marcamos 2 puntos por

cada extremo 20 cm; utilizando el cincel.

Despus se procede a llevar la muestra a la maquina universal para hacer la

prueba de limite elstico.

La varilla la colocamos en la maquina universal en el cabezal mvil y en el

cabezal fijo biencolocada y sujetada para prevenir cualquier incidencia.

En el lector de la maquina universal trae una aguja de color negro que cuando

esta se detenga por un momento y despus se incorpore, entonces estaremos

leyendo la carga mxima.

Despus se comienza a agregarle carga a la varilla.

Se procede a hacer la prueba de limite elstico, en la cual la maquina

universal va estirando con fuerza a la varilla y deformandolo poco a poco

llegando a un punto en el que la varilla truena se quiebra por exceso de

estiramiento.

En el momento en que la varilla se rompe la maquina universal registra un

peso.

Despus procedemos a medir la longitud final de la varilla entre los puntos.

CONCLUSION

El servicio social es una herramienta para los estudiantes ya que atravez de

este obtenemos conocimientos que nos servir en la vida prctica, y a conocer

personas nuevas y a desarrollar trabajo en equipo que es lo ms importante,

poder desenvolverse en cada una de las actividades en compaa de otros

compaeros y profesionales con mucha experiencia que con el paso de los

das nos fueron enseando cada una de las actividades que realizamos, pues

me deja un amplio conocimiento en la materia de mecnica de suelos, ya que

reforc mis conocimientos adquiridos en el saln de clases, ya que nos

enfrentbamos a problemas reales que tenamos que resolver.