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UNIVERSIDAD MAYOR DE SAN ANDRES
FACULTAD DE INGENIERIA
INGENIERIA CIVIL
INSTITUTO DE ENSAYO DE MATERIALES
LABORATORIO DE MECANICA DE SUELOS I
LABORATORIO n 1
CONTENIDO DE HUMEDAD DEL SUELO
Docente: Ing. Hernan Flores
Univ. Guido Vladimir Mamani Mamani
DETERMINACION DEL CONTENIDO DE HUMEDAD
NORMA: ASTM D2216-98
1. INTRODUCCION
La mecnica de suelos es la rama de la ciencia que estudia las propiedades fsicas del
suelo y el comportamiento de las masas de suelo sometidas a varios tipos de fuerzas. Las
propiedades que se estudian son: origen, distribucin de tamao de partculas,
plasticidad, capacidad de drenar agua, compresibilidad, resistencia al corte y
capacidad de apoyo, para ello es necesario conocer la cantidad de agua presente por
unidad de volumen en cada muestra de suelo.
Se denomina humedad del suelo a la cantidad de agua por volumen de tierra que hay
en un terreno, su medicin exacta se realiza con ensayos de laboratorio, pesando una
muestra de tierra (suelo) antes y despus del secado.
Este ensayo tiene por finalidad determinar el contenido de humedad en una muestra de
suelo, para nuestro ensayo la muestra fue extrada de un pequeo sector adyacente al
instituto de ensayo de materiales.
Sabemos que el suelo en su estado natural contiene agua en una cierta proporcin, los
cuales se encuentran dentro los huecos de las partculas las cuales pueden estar llenos
con agua, el suelo posee un grado de humedad, el cual es importante determinarla ya
que este parmetro nos da una idea del estado hmedo natural del suelo, con l
podramos saber incluso la resistencia del mismo suelo para poder utilizarla como base de
cualquier obra civil.
Para poder determinar el contenido de humedad en nuestra muestra utilizaremos suelos
que estn parcialmente secos (al aire libre). Debemos someter una muestra de suelo a un
proceso de secado y comparar su masa antes y despus del mismo para determinar su
porcentaje de humedad total.
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Docente: Ing. Hernan Flores
Univ. Guido Vladimir Mamani Mamani
2. OBJETIVOS
2.1. Objetivo general
Este ensayo tiene como propsito ensear al estudiante la determinacin de la
humedad de una muestra de suelo.
2.2. Objetivos especficos.
Clasificar nuestra muestra de suelo de acuerdo a los resultados obtenidos
Conocer y familiarizarse con los equipos de laboratorio, al menos ver la utilidad de
cada uno de ellos.
Determinar por qu y para que se realiza este ensayo
Reconocer en qu casos es necesario realizar el ensayo
3. FUNDAMENTO TEORICO
En un suelo se presentan tres fases:
Slida, conformada por las partculas minerales del suelo y entre sus espacios vacos existen
la fase gaseosa constituida por el aire (o tambin vapores sulfurosos, anhdrido carbnico,
etc.) y la fase lquida constituida por el agua tomndose en cuenta solamente el que se
encuentra libre. Las fases lquida y gaseosa constituyen el Volumen de vacos mientras la fase
slida constituye el volumen de slidos. En la figura se muestra la constitucin del suelo en sus
tres fases. Un suelo se encontrar totalmente saturado si todos los vacos se encuentran
ocupados completamente por agua. Muchos de los suelos que estan debajo del nivel
fretico se hallan en ese estado.
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El peso del agua y el peso de los slidos se pueden determinar fcilmente mediante las
siguientes ecuaciones. Una vez hallados estos pesos es posible hallar el contenido de
humedad del suelo.
Utilizamos la siguiente frmula para calcular el contenido de humedad del suelo:
Adems:
El suelo debe secarse en el horno a una temperatura de 1105C hasta obtener un peso
constante, este mtodo de secado de muestras es bastante adecuado para trabajo rutinario
de laboratorio de muestras pequeas. Si por alguna razn no es factible pesar las muestras
secas inmediatamente es necesario poner la tapa del recipiente tan pronto se haya enfriado
lo suficiente para manipularla.
Influencia de humedad en el suelo como material de construccin
Antes de empezar con el diseo de una construccin, se deben analizar en un laboratorio las
muestras representativas de tipo de suelo en que se desea construir. En estas pruebas se
analiza la granulometra, composicin, resistencia de los suelos y un factor muy primordial es el
contenido de humedad. Se realizan varios tipos de ensayos como compactacin, resistencia
del suelo, pero el ensayo de contenido de humedad en la muestra de suelo, nos dar a
clasificarle a este como seco (%h=0) o hmedo (%h0), si tuviera una gran cantidad de
humedad simplemente lo diramos con alto contenido de humedad, caso contrario con bajo
contenido de humedad.
Como determinar la cantidad de agua para llegar a un % de humedad ptima.
Como no existe un valor aceptado de referencia para este mtodo de ensayo; en
consecuencia no puede determinarse el sesgo.
%h= Porcentaje de Humedad [%]
PW = Peso del agua presente en es suelo [g]
PS= Peso de los solidos en el Suelo [g]
PW = Peso del agua presente en es suelo [g]
PT= Peso total de la muestra de suelo [g]
PS= Peso de los solidos en el Suelo [g]
PS= Peso de los solidos en el Suelo [g]
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Como observamos estos dos parmetros pueden ayudarnos estadsticamente a ver si el
suelo ser ptimo bajo ciertos contenidos de agua o humedad en el suelo. Claro que no
garantizara si es alto el nivel de este, pero sera un buen indicador.
Clasificacion de los suelos de acuerdo al contenido de humedad que tengan.
De acuerdo a los resultados podemos tratar de clasificar el suelo mediante el
comportamiento de su cohesin y su adhesin con la cantidad de humedad. Entonces se
tiene el siguiente grafico
Influencia del porcentaje de humedad en el suelo para su clasificacion.
Suelos: los suelos sern los encargados de recibir la totalidad de las cargas de los edificios, por
ello este se comportara como una estructura de apoyo, por ello debemos estudiarlos en
funcin a su composicin o los factores que pudieran alterar su condicin de estabilidad.
% DE HUMEDAD CLASIFICACION DEL SUELO
0 SECO
0-5 BAJA
5-15 MEDIANA
15-99 ALTA
100 SATURADA
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4. MATERIALES Y EQUIPOS.
EQUIPO
Horno de secado capaz de mantener una temperatura constante de
Balanza; de 0.01 g. de precisin para muestras hasta de 200 g. de peso.
Contenedores. Deben ser claramente identificables y se requerir de un
contenedor por cada determinacin de contenido de humedad
Equipo de manipuleo; guantes de asbesto y cucharas.
BALANZA ELECTRONICA RECIPIENTES
HORNO DE SECADO EQUIPO DE MANIPULEO
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PROCEDIMIENTO.
La muestra de suelo fue obtenido del patio del Monoblock la cual corresponde a un material
de relleno,
El procedimiento seguido en laboratorio es:
La muestra de suelo obtenido mediante el ensayo de SPT es llevado de inmediato
al laboratorio de tal manera de no alterar la humedad que presenta.
Tomar un contenedor limpio y seco registrar el peso y el N de contenedor.
Seleccionamos la muestra de manera, es decir que la muestra sometida a ensayo
debe ser la representable posible del lugar de la toma,
Colocamos la muestra en el contenedor.
Con la balanza determinamos el peso del recipiente mas la muestra hmeda.
Luego de registrar el peso del conjunto metemos la muestra al horno durante 24
horas.
Luego extraemos el contenedor con la muestra del horno y dejamos enfriar en el
desecador hasta que alcance una temperatura ambiente.
Obtenemos el peso de la muestra seca utilizando la misma balanza
Realizamos este mismo proceso para una segunda muestra si es que la
tubieramos.
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5. CALCULOS.
Los datos obtenidos del ensayo realizado son los siquientes:
DATOS.
Recipiente N 4
El agua presente en nuestra muestra ser:
El peso del solido de nuestra muestra ser:
El contenido de humedad por peso de la muestra ensayada ser:
Por lo tanto:
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6. PLANILLA DE CLCULO
Con los datos expuestos anteriormente procedemos a calcular el % de humedad.
DETERMINACION DEL CONTENIDO DE HUMEDAD
(ASTM 2216-98)
Pozo Nmero 1
Muestra Nmero 1
Humedad (Alta-Media-Baja) BAJA
Capsula No. 4
Peso capsula 150.8
Peso Hmedo + contenedor 1189.86
Peso Seco + contenedor 1154.37
Peso Seco 1003.57
Peso del Agua 35.49
Contenido de Humedad 3.54%
Promedio
3.54%
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INGENIERIA CIVIL
INSTITUTO DE ENSAYO DE
MATERIALES
ING. HUGO MANSILLA ROMERO
LABORATORIO DE SUELOS CIV-219
DETERMINACION DEL CONTENIDO DE HUMEDAD
CLIENTE: UMSA
PROCEDENCIA:
PATIO DEL MONOBLOK
MUESTRA: 1
PROFUNDIDAD: 0.45m
PROYECTO: ACADEMICO
OPERADOR: TEC. RENE RAMOS
CALCULISTA: UNIV. GUIDO
VLADIMIR MAMANI MAMANI
TIPO DE MUESTRA: INALTERADA
FECHA DEL ENSAYO:
27/08/2012
Natural Higroscpica
518,26 -------------
460,41 3496,27
57,85 -------------
97,71 -------------
362,70 3553,73
15,95 7050,00
50,41
Abertura
[mm]
Peso
retenido [g]
Peso
retenido
relativo [%}
Peso
retenido
acumulado
[%]
Porcentaje
que
pasa [%]
50,80 0,00 0,00 0,00 100,00
38,10 46,53 0,66 0,66 99,34
25,40 467,46 6,63 7,29 92,71
19,10 343,30 4,87 12,16 87,84
9,52 1176,19 16,68 28,84 71,16
4,76 694,20 9,85 38,69 61,31
2,00 768,59 10,90 49,59 50,41
TOTAL 3496,27
59
100
91,1
TamizAbertura
[mm]
Peso
retenido [g]
Peso
retenido
relativo [%]
Peso
retenido
acumulado
[g]
Porcentaje
que
pasa [%]
No 10 2 0 0,00 0,00 100,00
No 20 0,84 17,9 19,65 19,65 80,35
No 40 0,42 14,32 15,72 35,37 64,63
No 60 0,25 12,31 13,51 48,88 51,12
No 140 0,105 18,07 19,84 68,72 31,28
No 200 0,074 4,53 4,97 73,69 26,31
TOTAL 67,13
D10= Cu=
D30= Cc=
D60=
GRAVA % 39
ARENA % 11
FINO % 50
TOTAL % 100
40,50
32,58
25,77
15,77
13,26
CARACTERSTICAS DE LA GRANULOMETRIA
ANLISIS GRANULOMTRICO PARTE FINA MENOR AL TAMIZ No 10
Porcentaje que pasa
sobre m. total [%]
Peso de la muestra hmeda[g]:
peso de l amuestra seca [g]:
Cpsula No:
50,41
1"
3/4"
3/8"
No 4
No 10
ANLISIS GRANULOMTRICO PARTE GRUESA MAYOR AL TAMIZ No 10
Peso seco de la muestra total
ANLISIS GRANULOMTRICO DE SUELOS POR TAMIZADO (AASHTO T 27 -82)
Determinacin de humedades:
Tamiz
2"
1 1/2"
%H = (Pw/Ps)*100
Muestra total hmeda [g]:
Agregado grueso (Ret Tot No 10) [g]:
Suelo que pasa T No 10, hmedo[g]:
Peso del agua [g]:
Suelo que pasa T No 10 seco [g]:
Muestra total seca [g]:
Porcentaje de agregado fino [%]:
Peso seco hmedo y cpsula (P1) [g]:
Peso suelo seco y cpsula (P2) [g]:
Peso del agua (Pw=P1-P2) [g]:
Peso de la cpsula (Pc) [g]:
Peso suelo seco (Ps = P2 - Pc) [g]:
Porcentaje de humedad [%]:
UNIVERSIDAD MAYOR DE SAN
ANDRS
FACULTAD DE INGENIERA
INGENIERA CIVIL
DETERMINACIN DEL CONTENIDO DE HUMEDAD
INSTITUTO DE ENSAYO DE
MATERIALES
"ING. HUGO MANSILLA ROMERO"
Cliente: Particular
Procedencia: Jardn
UMSA
Muestra: No 1
Profundidad: 0,45 m
Proyecto: Acadmico
Operador: Tec. Ren Ramos
Calculista: Univ Ortiz Juan Carlos
D. de muestra: Arcilla
Tipo de muestra: Inalterada
Fecha:
LABORATORIO DE MECNICA DE
SUELOS
CIV 219 L
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7. CONCLUSIONES.
Despus de concluir cualquier ensayo en laboratorio siempre se debe hacer el anlisis
respectivo de los resultados obtenidos. En nuestro caso el porcentaje de humedad de
nuestra muestra de suelo fue lo cual nos refleja que el suelo estudiado es
de humedad baja. Esto de acuerdo a los limites de humedad que existe para poder
clasificar a los suelos.
En nuestro caso se realizo el ensayo en una sola muestra lo cual puede ser no muy
representativa, lo ideal era realizar el ensayo con varias muestras representativas del
lugar y obtener el promedio de los porcentajes de humedad obtenidos en cada
muestra.
Cabe mencionar que durante la extraccin de la muestra del suelo, el pesado, y el
sacado no se presento ningn inconveniente, por lo cual el porcentaje de humedad
obtenido en la muestra puede considerarse representativa aunque, no se hizo tres
ensayos como establece la norma.
Se procuro llevar de manera inmediata la muestra obtenida hasta el laboratorio en el
instituto de manera de no alterar su humedad, de lo contrario si la extraccin se hubiera
echo en un lugar alejado se tendra que sellar para no alterar la muestra.
8. BIBLIOGRAFIA.
Gua de ensayos - Mecnica de Suelos I Ing. Victor Bermejo Franco
Mecanica de Suelos I Ing. Luis Pacosillo Ticona
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9. ANEXOS
Suelo de donde se extrajo la muestra
La muestra de suelo.
Obtencin de la muestra
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