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7/26/2019 DIAGRAMA DE FASES - mecnica de suelos
1/27
Ao de la consolidacin del Mar de Grau
MECNICA DE SUELOS - CI8SECCI!N" CI##
LA$O%A&O%IO N'
(%O)ESO% DEL CU%SO * DEL LA$O%A&O%IO"MILAG%OS DEL (ILA% SO&O DUE+AS
G%U(O" N',
&%A$AO (%ESEN&ADO (O% LOS ALUMNOS"Meni. /en0ocilla1 $ri2i00e Carolina U34,4#5
%i6era1 Mari0.aS7nce. (or0ella1 Marcelo U3434599&olen0ino Ca:arena1 Mi2uel U34,343Muo. Ale2re1 airo Mois;s U349,,34
)EC
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+.1 Marco terico 11+.1.1 O!eti"os 11+.1.2 #undamento terico 11
+.2 $rocedimiento e%&erimenta' 12+.2.1 E)ui&os y materia'es 12+.2.2 $rocedimiento e%&erimenta' 1+
+.+ ,n-'isis de 'os resu'tados 14+.+.1 Datos y an-'isis e%&erimenta'es 14
+.4 Conc'usin/ &recaucin y recomendacin 144. Ensayo N+: ra"edad es&ec3ica 1*
4.1 Marco terico 1*4.1.1 O!eti"os 1*4.1.2 #undamento terico Deinicin 1*
4.2 $rocedimiento e%&erimenta' 1
4.2.1 E)ui&os y materia'es 14.2.2 $rocedimiento e%&erimenta' 104.+ ,n-'isis de 'os resu'tados 21
4.+.1 Datos y an-'isis de datos4.4 Conc'usin/ &recaucin y recomendacin
5. Dia6rama de ases y re'acin &eso 7 "o'umen(. 8i'io6ra3a
1
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@ IN&%ODUCCI!N
E' estudio de 'os sue'os ya sea como materia &rima o materia' &ara 'a
construccin es de "ita' im&ortancia/ ya )ue su uso es en 6ran &ro&orcin
dentro de' -mito de 'a construccin y tamin ser- )uien interiera en 'aresistencia de 'a estructura a ser construida. Dicho estudio de 'os sue'os se
rea'i9ara mediante ensayos ya determinados &or 'a norma ,;M/ no siendo
sta 'a
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3@ ENSA*O N'" ENSA*O CON&ENIDO DE e0i6o 2eneral
Este ensayo consiste en determinar en &orcenta!e e' contenido dehumedad )ue &osee una muestra de sue'o.
3@@3 )unda:en0o 0erico
Contenido de humedad/ e' ensayo est- asado en 'a norma ,;MD
221(7>5 cuya ina'idad consiste en ca'cu'ar e' contenido de a6ua de una
muestra de sue'o. ?esumiendo/ e' es&cimen es secado en un hornohasta )ue a'cance un &eso constante/ considerando )ue e' &eso &erdido
deido a' secado est- com&uesto &or a6ua. Esta es una caracter3stica
muy im&ortante/ &ues se em&'ea &ara determinar re'aciones entre e'
com&ortamiento de' sue'o y sus res&ecti"as &ro&iedades e inc'uso !unto
con sus '3mites y &'-sticos sir"e &ara e%&resar 'a consistencia re'ati"a de
este@ adem-s se uti'i9a mayormente &ara e' desarro''o de' dia6rama de
ase.
3
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$ara e' correcto desarro''o de' ensayo/ se em&'ea un horno )ue
manten6a una tem&eratura uniorme de 11> A 5 C/ una a'an9a con una
sensii'idad de >.>16r &ara es&ec3menes de hasta 2>>6r y una c-&su'ade secado resistentes a "arios actores como 'a corrosin y a' camio
re&etiti"o de ca'entamiento y enriamiento.?e&resentado &or 'a si6uiente rmu'a:
w
( )=
w w
ws100
Donde:
B: Contenido de humedad medido en &orcenta!e
B:$eso de' a6ua en una muestra de sue'oBs: $eso de 'as &art3cu'as s'idas
3@3 (rocedi:ien0o eFeri:en0al
3@3@ EHuios :a0eriales
1 orno de secado/ ca&a9 de mantener una
tem&eratura de 11>C.
2 ?eci&ientes resistentes a a'tas tem&eraturas
1 8a'an9a e'ctrica Fsensii'idad de >.1 6r G
1 &ar de uantes trmicosCucharaMuestra de sue'o
3@3@3 (rocedi:ien0oOtener e' &eso de cada reci&iente 'im&io y seco. F B
reci&iente G
4
#i6ura 1: Muestra de sue'o.#uente: $ro&ia
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=ue6o co'ocar 'a muestra de sue'o h
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Jna "e9 rea'i9ado todo esto/ introducir amos reci&ientes con 'a muestra
de sue'o h
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K &ara ina'i9ar con 'os datos otenidos de cada reci&iente des&us de
haer sido sacado de' horno ha''amos e' contenido de humedad de 'as
muestras &or se&arado y e' &romedio de estas es e' contenido de
humedad de nuestra muestra de sue'o.
3@,A
n
7
lisis de resul0ados3@,@ Da0os del eFeri:en0o
MJE;?, EC,Ca& N Numero * Numero 2*$eso de ca& $eso de' sue'oseco 1>2 6r 05.( 6r
3@,@3 An7lisis de da0os del eFeri:en0o
Muestra Ca&. n
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Muestra Ca&. n
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7=a muestra a' ser retirada de' horno dee ser &esado de inmediato.,6arrar e' reci&iente con unas &in9as o 6uantes es&ecia'es &ara e' ca'ordeido a )ue estar- a a'ta tem&eratura.
7,' momento de tomar medidas en 'a a'an9a e'ectrnica tener cuidadode no tener contacto con esta ya )ue a'tera 'a medida.
,@ ENSA*O N'3" (ESO /OLUMK&%ICO DE SUELOS CO
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&araina/ curir'a &ara rea'i9ar todo e' &rocedimiento corres&ondiente.
$ara otros sue'os sin cohesin se dee a&'icar otra metodo'o63a distinta.
,@3 (%OCEDIMIEN&O E=(E%IMEN&AL
,@3@ EHuio :a0eriales
- Muestra de sue'o ta''ado
- $araina s'ida F=ue6o se ca'ienta en 'a o''a&e)ueaG
- 8a'an9a hidrost-tica Fsensii'idad de >.1 6rG
- Canasti''a de acero 6a'"ani9ado Fe'aorado a
ase de ma''a N1>G
10
#i6ura *: Muestra de sue'ota''ado
#i ura : $araina s'ida
#i6ura 0: 8a'an9a hidrost-tica
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- O''a &e)uea- Estua o cocini''a e'ctrica
- 8rocha
,@3@3 (rocedi:ien0o eFeri:en0al
- e "eriica )ue 'a muestra ta''ada amora no
&resente 6rietas su&ericia'es y se &rocuramantener'a en una o'sa &'-stica &ara )ue no &ierda
humedad.
- e ca'ienta 'a &araina en 'a o''a/ &re"iamente ya derretida se &rocede a'
curimiento de' sue'o.- =ue6o/ con 'a &araina tiia en"o'"imos 'a muestra con
mucho cuidado e"itando sorecar6ar'a y 'a &esamos.- $rocedimos a curir 'os oriicios )ue )uedaron de 'a
muestra con una rocha &ara &esar'a y anotar e' "a'or.- e sumer6e 'a muestra en"ue'ta de &araina en e'
a'de con a6ua donde re&osar- en 'a canasti''a
insta'ada a 'a a'an9a/ &ara de esta manera tomar e' &eso de 'a muestra
sumer6ida.- Desarro''amos 'os c-'cu'os corres&ondientes &ara
determinar e' &eso es&ec3ico de' sue'o.
11
#i6ura 1>: Canasti''a de acero6a'"ani9ado
#i6ura 11: Muestrasa'macenadas en o'sas
#i6ura 12: Curiendo 'amuestra con &araina
#i6ura 1+: Curiendomuestra con &araina
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,@, ANLISIS DE LOS %ESUL&ADOS,@,@ Da0os eFeri:en0ales
;a'aMuestra N 3
$eso de 'a muestra h
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C-'cu'os
# $eso de 'a &araina F6rG 3- #@34 2r
? Lo'umen de sue'o &araina Fcm+G 3-, 3,@,4 c:,
Lo'umen de 'a &araina uti'i9ada Fcm+G #B9 #@58 c:,
8 Lo'umen de 'a muestra de sue'o Fcm+G ?- @,3 c:,
5 $eso "o'umtrico F6rPcm+G B8 @58 2rBc:,
,@9 CONCLUSIONES
,@9@ Conclusin"
- E' &eso "o'umtrico otenido en e' e%&erimento N 2 es de 1.0 6rPcm+
,@9@3 O>ser6aciones"
- En e' ensayo se &udo curir 'as 6rietas con 'a ayuda de un &ince'.- , 'a hora de ca'entar 'a &araina en 'a estua/ no se uti'i9 nin6
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- e dee de curir toda 'a su&ericie de 'a muestra con 'a &araina
uniormemente y no de!ar -reas sin &araina &ara e"itar )ue entre a6ua a
sta y )ue no a'tere 'os resu'tados.- e dee de curir 'a muestra con una ca&a de &araina
moderadamente de'6ada/ no tan 6ruesa &ara tener una uena &recisin
en e' ensayo.- ,' &esar 'a muestra !unto con 'a &araina/ es&erar &or 'o menos a'6unos
minutos &ara )ue 'a &araina se)ue com&'etamente y )ue no haya
errores en 'a toma de resu'tados.
14
Vt+
Vc
Vt Vv Vai Ai Wai Wt
232.
00
Wt+
Wc
237.2
0
Vw W Ww
Vs
117.32
S Ws
Vc cera Wc
5.20
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ENSA*O N'," G%A/EDAD ES(EC)ICA DE LOS SUELOSNO%MA AS&M D-8#91 AAS
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- #io'a FN#G/ con &eso de 150.( 6r.- #rasco "o'umtrico F&icnmetroG/ de 1>> a 5>> cm+ de ca&acidad- 8a'an9a con una sensii'idad de >.>1-
;ermmetro 6raduado con esca'a de > a 5>C- ;amices N y N4- ,6ua desti'ada- Mortero o &i'n- Emudo- Cucharn- $a&e' hi6inico- uantes de asesto- 8ao de a6uaF ao mar3aG- orno o estua/ ca&a9 de mantener tem&eratura uniormes y constantes
hasta 11> A 5C
3@3@
(rocedi:ien0o eFeri:en0al
- e comen9 triturando e' materia' en e' mortero
hasta )ue )uede com&'etamente mo'ido.- =ue6o/ e' materia' &as &or e' tami9 N &ara
otener 'a muestra )ue se ensay.
16
#i6ura 12: Mortero con 'a muestra
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- Con 'a ayuda de' emudo y de un cucharn se "erti e' materia' a 'a
io'a. , continuacin/ se &es 'a io'a con 'a muestra introducida/ &ara
'ue6o "erter e' a6ua desti'ada hasta donde indi)ue 'a marca 'anca de 'aio'a.
-
Jna "e9 ''ena 'a io'a/ se a6it de manera cuidadosa y circunerencia'&ara e'iminar 'as uru!as Fcontenido de aire de 'a muestraG.
- Jna "e9 conc'uido e' &aso
anterior se oser" )ue 'a me9c'a
ue se&arada/ e'e"-ndose 'as
uru!as/ y )uedando e' a6ua y
en 'a &arte inerior 'a muestra.
17
#i6ura 1+: $esando muestra y a6re6ando a6ua desti'ada.
#i6ura 14: ,6itando muestra
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- Lertimos un &oco de a6ua desti'ada a 'a io'a e introducimos un &eda9o
de &a&e' en orma de h'ice con 'a ina'idad de e'iminar 'as uru!as.- #ina'mente/ se &es 'a io'a con 'a muestra/ y se midi 'a tem&eratura.
,@ ANLISIS DE LOS %ESUL&ADOS
,@@Da0os eFeri:en0ales
;a'a N(
,@3@An7lisis de los da0os
- #rmu'as:
12 WWW
KWG
d
d
S
+
=
61.2
5.7336.6579.122
99907,09.122
=
+
=
S
S
G
G
Dnde:Wd= Peso del suelo seco
18
#i6ura 15: E'iminando uru!as de aire
(rue>a
N #io'a Q#R $eso de 'a #io'a #5@? 2@3 $eso de 'a #io'a ,6ua FDatoG (5*.( 6., $eso de 'a #io'a ue'o seco 22.5 6.
9 $eso de 'a #io'a ue'o ,6ua *++.5 6.
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W1= Peso de la fiola + peso de la
muestra + peso del aguaW2= Peso de la fiola + peso del agua
K = factor de correccin basado en latemperatura del agua
9@
CONCLUSIONES
9@@Conclusiones"
- e determin e' &eso re'ati"o de 'os s'idos
o 6ra"edad es&ec3ica/ siendo esta i6ua' a
2.(1.
9@3@O>ser6acin"
- =a tem&eratura de' a6ua en e' momento de' ensayo ue 24.1 C.- e oser"/ a' momento de e'iminar 'as uru!as de aire )ue stas
tamin conten3an &art3cu'as de sue'o y a6ua/ 'o cua' es una uente de
error.- ,' "aciar 'a muestra en 'a io'a mediante e' emudo se &ierde muestra
6enerando error a' ensayo.
9@,@(recauciones"
- Jsar a'an9as y termmetros con &recisin y esca'as de acuerdo a 'a
norma.- e deer- a6itar cuidadosamente 'a io'a/ deido a )ue este instrumento
es r-6i'.- Jti'i9ar a6ua desti'ada- Cuando sumer6imos 'a ho!a de &a&e' hi6inico en orma de h'ice se
tendr- cuidado &ara no e%traer a6ua yPo sue'o en e%ceso.
9@9@%eco:endacin"
- E' a6ua dee estar com&'etamente 'im&ia y sin im&ure9as/ deido a )ue
estas &uedan a'terar 'a ca'idad de' ensayo/ yPo resu'tados.
19
;a'a N*
# $eso de' sue'o seco ,- 122.0 6.? ; de' a6ua 24.1 C
S F&or ta'aG>/000>*
6Pcm+
8 $eso es&ec3ico re'ati"ode 'os s'idos#B#3-9
2.(1
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- Jti'i9ar otro mtodo a'ternati"o de e'iminacin de uru!as de aire &ara
disminuir e' error en e' ensayo.- En sue'os con a'to contenido de materia or6-nica no se deer- secar 'a
muestra &re"iamente &or 'a diicu'tad de rehumedecer'o y &ara
determinar e' &eso de 'a muestra seca hacer'o a' ina'.
20
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DIAG%AMA DE )ASES DEL SUELO ENSA*ADO
Da0os"1G Contenido de humedad:
Wo=6.86
2G $eso Lo'umtrico:
=1.688 g
cm3
+G ra"edad Es&ec3ica:Gs=2.61
Estos datos ueron otenidos en ase a 'os tres ensayos anteriores/
hechos en e' 'aoratorio de Mec-nica de ue'os/ tomando como muestra
un sue'o cohesi"o.
- Ela>oracin del dia2ra:a"
Co'ocamos como "a'or "aria'e a' Vs F"o'umen de s'idosG &or
comodidad.
aG
Gs=2.61=Ws
Vs
Ws=2.61Vs
G
Wo=
6.86
100=Ww
Ws
Ww=0.0686[2.61Vs ]
Ww=0.179Vs=Vw
21
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cG Wt=Ws+WwWt=2.61Vs+0.179Vs
Wt=2.789Vs
dG =1.688=Wt
Vt
Vt=[2.789Vs1.688 ]
Vt=1.652Vs
eG Vv=VtVs
Vv=1.652VsVs
Vv=0.652Vs
G Va=VvVw
Va=0.652Vs0.179Vs
Va=0.4732Vs
22
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Diagrama de Fases Terminado
- %elaciones /olu:;0ricas del suelo ensaado"
- %elacin de 6acos"
e=VV
VS e=
0.652VsVs
e=0.652
- (orosidad"
n=VV
VT n=
0.652Vs1.652Vs
100 n=39.47
- Grado de sa0uracin"
Sr=VW
VV100
Sr=0.179Vs0.65Vs
100
Sr=27.5
- %elacin de (esos del suelo ensaado"
- Con0enido de u:edad"
23
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w=WW
WS 100
w=0,179Vs2.61Vs
100
w=6.86
- %elaciones en0re esos 6olP:enes
- (eso esecico de los slidos"
s=WS
VS s=
2.61VsVs
s=2.61 g
cm3
- (eso esecico rela0i6o de los slidos "
Gs=s
w , si
w=1 gr
cm3
Gs=2.61
1 Gs=2.61
- (eso esecico del suelo seco"
d=WS
VT d=
2.61Vs1.65Vs
d=1.58 g
cm3
- (eso esecico del suelo sa0urado"
sat=WS+VVw
VT
sat=2.61Vs+(0.65Vs1)
1.65Vs sat=1.98
g
cm3
- (eso esecico del suelo su:er2ido"
' = sat w, siw= 1 gr/cm3
' = 1.98-1
24
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' = 0.98 g/cm3
$I$LIOG%A)A
- Manua' de 'aoratorio de mec-nica de sue'os FJni"ersidad $eruana de
Ciencias ,&'icadasG =ima: 2>15 &&. 271(.- =aoratorio de Mec-nica de sue'os. Determinacin de' contenido de
humedad FJni"ersidad cat'ica de L'&araisoG ,rchi"o en $D#. $&*/.
25
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