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CURSO:
GEOLOGIA Y GEOTECNIA DOCENTE:
ING. MLAGA CUEVA, MIGUEL IVN GRUPO: INFORME:
H* N 2
INTEGRANTES:
o Cayo Huerta, Tony [email protected]
o Collazos Crdova, Murielle [email protected]
o Lujn Llacctahuamn, Ivn [email protected]
o Vicencio, Anthony [email protected]
La Molina 2014
UNIVERSIDAD NACIONAL AGRARIA LA MOLINA
FACULTAD DE INGENIERIA AGRICOLA
DEPARTAMENTO DE ORDENAMIENTO TERRITORIAL
Y DESARROLLO SOSTENIBLE
PRACTICA:
GRAVEDAD ESPECIFICA DEL SUELO AFIRMADO
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UNALM 2014 - I / GEOLOGIA Y GEOTECNIA 1
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
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INDICE
I. INTRODUCCION .1
II. OBJETIVOS.. 1
III. INDICE..2
IV. MARCO TEORICO... 4
V. MATERIALES Y EQUIPOS. 6
VI. PROCEDIMIENTO.... 7
VII. RESULTADOS 10
VIII. ANALISIS Y DISCUSIONES ... 12
IX. CONCLUSIONES....13
X. RECOMENDACIONES... 14
XI. BIBLIOGRAFIA... 15
XII. ANEXO.. 15
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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)
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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 gramos Ma: 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 mm
R1: 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
mm G1: gravedad especifica aparente de las partculas de suelo
retenido en el tamiz de 4.75 mm determinada de acuerdo con el mtodo
de ensayo C127 G2: gravedad especfica de las partculas que pasan el
tamiz de 4.75 mm determinada de acuerdo con este mtodo de
ensayo
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**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)
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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
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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.
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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.
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RESULTADOS
DATOS OBTENIDOS EN LABORATORIO
1. CONTENIDO DE HUMEDAD
DETERMINAR HUMEDAD
Muestra hmeda 50 gr
Muestra seca + envase 68.74 gr
Solo envase 19.95 gr
.
HUMEDAD: 2.48 %
2. GRAVEDAD ESPECIFICA (G)
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ANALISIS DE RESULTADOS Y DISCUSIONES
Segn lo realizado en el laboratorio, el afirmado tipo 3
presentaba una humedad
de 2.48%.
Para el proceso de obtener el peso de picnmetro ms agua, no se
realiz el
pesado de estos, ms bien se utiliz las curvas de calibracin del
picnmetro. Cada
recipiente tiene su propia curva caracterstica. Tiene por
finalidad obtener la
temperatura con la que se encuentra la muestra saturada, para as
realizar los
clculos con mayor precisin. ANEXO 3.
En el presente ensayo no se realiz la extraccin de aire retenido
en la muestra
saturada en el picnmetro con la bomba de vaco que recomendaba la
norma
NTP 339.331. En su lugar, se procedi a someter a dicha muestra
al calor, para
as, eliminar los vacos.
Se obtuvo como resultado el valor de gravedad especifica de 2.66
de la muestra
ensayada.
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CONCLUSIONES
La gravedad especifica obtenida en el ensayo igual a 2.66. Por
lo tanto, segn los valores de la tabla N 03, se logra corroborar
que nuestra muestra presenta
partculas de finos, ya que el valor es similar al de un suelo
limo arenoso.
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.
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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. 3- Curva de calibracin
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UNALM 2014 - I / GEOLOGIA Y GEOTECNIA 13
Tabla: Factores de correccin
Ilustracin Curva de calibracin del picnmetro
