DETERMINACION DE LAS RELACIONES VOLUMETRICAS DE LOS SUELOS

LABORATORIO DE GEOTECNIA I GRUPO N9

MARCOS FIDEL SUAREZ MONCADAALEXANDER JUAN RAFAEL GALLO CABEZAJAIDER JOSE BASILIO CASTILLORICARDO PERALTA

LEONARDO TOSCANO Ingeniero

UNIVERSIDAD DE SUCREFACULTAD DE INGENIERIA INGENIERIA CIVILGEOTECNIA ISINCELEJO- SUCRE- COLOMBIA01 DE OCTUBRE DE 2013

INTRODUCCION

En proyectos constructivos o proyectos referentes tipos de suelo, existe etapas vitales y fundamentales de este, para esto se cumple con un estudio de suelo, para la seleccin del suelo adecuado.Para este laboratorio se analizaron las relaciones volumtricas y gravimtricas del suelo; estn permiten determinar la estructura constituyente del suelo pudiendo identificar tres fases como lo son: la fase liquida, slida y gaseosa.Estas fase esta ligadas a los esfuerzos soportados en dicho suelo.Podremos describir estas tres fases como:SOLIDA: formada por partculas minerales del suelo, incluyendo la capa slida adsorbida.

LQUIDA: generalmente agua (especficamente agua libre), aunque pueden existir otros lquidos de menor significacin.

GASEOSA: comprende sobre todo el aire, si bien pueden estar presentes otros gases, por ejemplo: vapores de sulfuro, anhdridos carbnicos, etc

OBJETIVOS

OBJETIVOS GENERALES: Instruirse y conocer en forma detallada las estructura del suelo, y tpicos derivados como lo son peso unitario, parcialmente saturado y saturado, relacin de vacos Determinaran y analizar las relaciones volumtricas del tipo de suelo a partir de los resultados obtenidos. Identificar en un diagrama de fases el comportamiento de las relaciones volumtricas del sueloOBJETIVOS ESPECIFICOS: Realizar el diagrama de fase para los distintos suelos. Determinar las caractersticas del suelo a partir de las relaciones volumtricas Familiarizarse con el ensayo de relaciones gravimtricas y volumtricas.

EQUIPOS Y MATERIALES Para el ensayo de relaciones volumtricas se necesit: Balanza de sensibilidad de o.1 gr Probeta graduada parafina Muestra de suelo previamente seleccionada beaker

TIPO Y PROCEDENCIA DE LA MUESTRA

Para la realizacin del ensayo (ensayo de relaciones volumtricas del suelo), se trabaj inicialmente con una muestra , obtenida en un predio ubicado en la Universidad de Sucre.Dichas muestras se tomaron de dos sitos diferentes para el material fino tipo arcilloso se tomo de la parte ubicada la cabecera de la cancha de futbol, para el material grueso tipo arenoso fue sustrado a orillas del arrollo que atraviesa la universidad.

PROCEDIMIENTO PARA ENSAYO (MUESTRA FINA)Ensayo de relaciones volumtricas

Muestra de suelo al natural

Tomar lecturas de masa inicial (muestra humedad)

Sumergir la muestra hmeda en parafina de tal modo que quede impermeabilizada

Sumergir en la probeta graduada muestra impermeabilizada

Tomar lecturas en volmenes inicial y final en la probeta graduada.

Quitar parafina de la muestra con mucho cuidado de tal forma que no se pierda material material para luego llevar a horno

Luego de 24 horas en el horno tomar lectura de masa de la muestra seca.

PROCEDIMIENTO PARA EL ENSAYO (MUESTRA GRUESA)Ensayo de relaciones volumtricastoma de la muestra de suelo(seca)

Se deposita agua hasta 200 ml en la probeta graduada

Se adiciona la muestra de suelo (seco) en el beakerHasta llegar a 200 mlDe la muestra sin compactar

Tomamos lectura de masas.

Se adiciona agua de la probeta en el beaker de tal forma que llene los espacios vacios sin modificar el volumen el beaker

se toman lecturas de volumen y peso final

ANALISIS DE RESULTADOS OBTENIDOS EN EL LABORATORIO DE RELACIONES VOLUMETRICAS

MATERIAL GRUESO

MASA DEL BEAKER (g)166.8 g

MASA DEL BEAKER + MUESTRA (g)506.4 g

VOLUMEN DE AGUA + INICIAL (cm3)200 cm3

MASA DEL BEAKER + MUESTRA + AGUA (HUMEDO) (g)581.1

VOLUMEN DE AGUA FINAL(cm3)74 cm3

MATERIAL FINO

MASA DE LA MUESTRA (g)35.8 g

MASA DE LA MUESTRA + PARAFINA (g)43.1 g

MASA ESPECIFICA DE LA PARAFINA (g/cm3)0.9 g/cm3

MASA MUESTRA SECAHORNO (g) 28.5 g

Para el material grueso se dejo caer libremente la arena dentro del beaker hasta completar 200 cm3, luego teniendo una probeta con 200 cm3 de agua se le adicion esta al materia grueso as ocupando los espacios vacos existente, una vez esto se comprob cuanta agua se utilizo de la probeta siendo la diferencia la cantidad de agua adicionada ala arena.Para la cuantificacin de las relaciones gravimtricas y volumtricas se hace necesario conocer a priori otros parmetros como lo es el volumen de slidos, volumen de vacos y por supuesto el volumen total y partiendo de que el volumen de vacos es igual a la cantidad de agua adicionada para saturar la muestra.De lo anterior se sabe entonces que la saturacin de la muestra es igual a 1 (S=1)

Clculos para el material grueso:

Ahora sabiendo que el volumen de vacos es de 74 cm3, tenemos que:

Sabiendo que la relacin de vaco (e):

e = 0.58Sabemos que la porosidad (n) es igual a:

n = 37 %

A continuacin se calculan los pesos especficos del suelo

Peso especfico saturado:

Ahora:

Peso especfico saturado = 20.3 KN/M3Peso especfico seco

Ahora

Peso especfico seco = 16,9 KN/M3

CACULOS MATERIAL FINO

Para la muestra de suelo fino, se hizo necesario la utilizacin de un material que impermeabilizarla nuestra muestra de suelo al cual bamos a someter al mtodo de sumergido en una probeta graduada y luego ver el desplazamiento del agua obteniendo asi su volumen en ml(cm3) este material empleado fue parafina, teniendo la densidad y su peso podemos hallar el volumen de la parafina y hacer la diferencia de volmenes asi obteniendo el volumen total de la muestra de suelo. DIAGRAMA ILUSTRATIVO

Inicialmente tenemos:

g

Con lo anterior es posible determinar el contenido de humedad en la muestra con la formula establecida para este caso.

W(%) = 25.61 masa de la parafina = 7.3 g

Volumen parafina = 8.11 cm3Volumen muestra humeda + parafina volumen parafina = volumen muestra hmeda 39 cm3 - 8.11 cm3 = 30.89cm3

Para el obtener volumen de solidos de la muestra es necesario conocer el valor de la gravedad especifica (Gs), en este caso se opt por trabajar con una gravedad especifica promedio de 2,65, puesto que la obtenida experimentalmente esta fuera del rango.

Teniendo el volumen de solido y el volumen de la muestra humeda obtenemos el volumen de volumen de vacios.30.89 - 10.75 = 20.14

RECOMENDACIONES

Para mejorar el grado de confiabilidad de los resultados obtenidos en el laboratorio se recomienda: el rango de la temperatura exigida por la norma es 20 30C, y por las condiciones del laboratorio esto no se cumpli; se recomienda una mejor adecuacin del laboratorio para trabajar con lo estipulado.Se recomienda trabajar con lo estipulado en la norma para as dar seguridad de los resultados del ensayo

GUIA SUGERIDA DEL INFORME

1. Cules son valores tpicos de la gravedad especfica de los slidos?Los valores tpicos de la gravedad especfica depende principalmente del tipo de suelo, para esto existen una tablas que nos indican la gravedad especfica para cada tipo. Por ejemplo para la arcilla su gravedad especifica oscila entre 2.72 -2.80,Arena Gs= 2.65Grava Gs = 2.65Esto tambin depende de otras caractersticas de los suelos como son los minerales que la constituyen. 2. Cuales son valores tpicos de pesos unitarios totales, secos y saturados?

Pesos unitarios totales estn entre 17,5 KN/m3 y los 20 KN/m3 para los pesos secos los valores oscilan entre 15 KN/m3 y los 18 KN/m3Los valores de los pesos especficos saturados de cada tipo de suelo dependern que tanta agua y volumen tengan. para los pesos saturados los valores estn entre los 20 KN/m3 y los 22 KN/m3.

3. Defina grado de saturacin. Es posible para un suelo tener un grado de saturacin de 120%? ExpliqueSe tiene que la saturacin es la relacin que existe entre el volumen de agua y el volumen de vacos, por lo anterior se puede decir que no es posible que un suelo tenga un grado de saturacin de 120 % por qu el volumen de agua nunca va hacer mayor que el volumen de vacos.

4. Mencione que relaciones son independientes del estado de humedad de un suelo (fases)Las relaciones que son independientes del estado de humedad es la porosidad, ya que esta depende del volumen de vacos y del volumen total; la relacin de vacos, porque esta depende directamente del volumen de vacos y del volumen de slido.

CONCLUSINConcluyendo este informe se puede afirmar que se lograron los objetivos propuesto anteriormente satisfactoriamente, dado se lograron la determinacin de las relaciones gavimetricas y granulomtricas de los suelos ensayados, y con esta el comportamiento del suelo a partir del grado de compactacin del mismo, del ensayo se puede concluir que entre ms tamaos distintos de partculas presente un suelo ser ms compacto ya que reduce la relacin de vacos la porosidad, de lo contrario ser un suelo suelto que se deforme con cargas pequeas y gran facilidadLo anterior permite al ingeniero tener una nocin del comportamiento del suelo para una circunstancia en particular, esto conlleva a que este tome decisiones de mejoramiento, si es el caso o descartar un tipo de suelo para un proyecto que as lo requiera.

BIBLIOGRAFIA FUNDAMENTOS DE INGENIERIA GEOTCNICA. Braja M. Das, Thomson learning.

GUAS DE LABORATORIO, Determinacin del anlisis granulomtrico de los suelos- METODO DEL HIDRMETRO y Determinacin de la gravedad especfica Gs