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INFORME Nº3 SPT
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soporta las paredes y el fondo del agujero. El lodo tambin sirve como lquido circulante en
los sondeos por inyeccin y rotatorios y mantiene limpio el agujero sacando al exterior la
arena gruesa y la grava que tienden a acumularse en el fondo.
El muestreador en la figura anterior, llamado tambin tomamuestras partido, es un tubo de
acero de paredes gruesas partido longitudinalmente. El extremo inferior est unido a un
anillo cortante y el superior a una vlvula y pieza de conexin a la barra de sondeo. Los
tamaos normales son de 3.50 a 3.70 cm de dimetro interior y 5.00 cm, de dimetro
exterior, pero tambin se usan ocasionalmente, muestreadores de 5.00 cm de dimetro
interior, por 6.30 cm de dimetro exterior y de 6.30 por 7.60 cm.
Se hace el agujero como se ha descrito previamente, hasta que se observe un cambio en el
suelo. Se sacan las herramientas de perforar y se introduce el sacamuestras hasta el fondo
del agujero unindolo a las barras para el sondeo. Primero se hinca el muestreador 15 cm en
el suelo para asegurarse que la zapata de corte se asienta en material virgen.
Despus se hinca 30 cm en incremento de 15 cm a golpes de un martillo que pesa 64 kg (
140 lb ) y cae de una altura de 76 cm (30 plg). Se anota el nmero de golpes que se necesita
para hincar el tomamuestras cada uno de los 15 cm. La resistencia a penetracin estndar,
N, del suelo es la suma de los golpes para los incrementos segundo y tercero. La operacin
de tomar la muestra en la prueba de penetracin estndar se indica mas adelante.
La muestra se examina y clasifica por el tcnico de campo encargado del sondeo y despus
se introduce en un depsito de vidrio o plstico, que se sella y se enva al laboratorio. La
muestra conserva la humedad, la composicin y la estratificacin del suelo, aunque puede
haber una apreciable distorsin en la estructura. Las muestras buenas se pueden usar para
pruebas a compresin sin confinar, pero no tienen suficiente calidad para pruebas triaxiales.
La resistencia a la penetracin es una indicacin de la compacidad de los suelos no
cohesivos y de la resistencia de los cohesivos, pues es, en efecto, un ensayo dinmico a
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esfuerzo cortante in situ. Las tablas 3 y 4 se han preparado para describir la compacidad y
la resistencia, de acuerdo con los resultados de la prueba de penetracin estndar.
La resistencia a la penetracin medida con el muestreador de 5cm de dimetro interior y
6.30 cm de dimetro exterior, hincado con un martillo que pesa 136 Kg y cayendo de 45 cm
de altura, como se especifica en algunos cdigos de construcciones, es prcticamente
equivalente a la medida por la prueba estndar.
La prueba de penetracin estndar es el mtodo ms ampliamente usado para obtener datos
con respecto a la profundidad, espesor y composicin de los estratos de suelo y una
informacin aproximada de la resistencia de los suelos. El mtodo es econmico, rpido y
aplicable a la mayora de los suelos ( excepto grava gruesa ) y hasta a las rocas blandas.
Sondeos.- Cuando al sondear un suelo se encuentra un material tan duro que la resistencia a
penetracin excede de 100 golpes en la prueba estndar, es difcil o imposible continuar la
perforacin con el equipo de sondeo de suelo. A esta resistencia se le llama rechazo y es
indicacin de suelo muy compacto, boleo o roca.
COMPACIDAD RELATI VA DE LA ARENA (TABLA 3)
Nmero de golpes Compacidad Relativa
0-4 Muy suelta
5-10 Suelta
11-20 Firme
21-30 Muy firme
31-50 Densa
ms de 50 Muy densa
* Medida con muestreador de 3.5 cm de dimetro interior y 5 cm de dimetro exterior,
hincando 30 cm con martillo de 64 Kg, cayendo 76cm de altura.
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CONSISTENCIA DE SUELOS COHESIVOS (TABLA 4)
Nmero de golpes Consistenci a
0-1 Muy blanda
2-4 Blanda
5-8 Firme
9-15 Consistente
16-30 Muy consistente
ms de 30 Dura
*Medida con muestreador de 3.5 cm de dimetro interior y 5 cm de dimetro exterior,
hincando 30 cm con martillo de 64 Kg, cayendo 76cm de altura.
El sondeo rotatorio se usa para perforar esos materiales duros y determinar si lo que
indicaba el rechazo era una lente dura, un boleo asentado sobre material blando o una roca
sana. Los agujeros de gran dimetro ( de 75 a 137 cm) perforados en roca le permiten al
ingeniero o al gelogo examinar los estratos en el lugar, pero el costo de la perforacin es
muy grande. Los testigos de pequeo dimetro que se extraen, permiten determinar la
composicin, la firmeza y los defectos de la roca a grandes profundidades y a un costo
moderado.
El sondeo con broca de diamantes es el mtodo ms comnmente usado para obtener
testigos de pequeo dimetro.
An cuando los procedimientos detallados se deben adaptar al tipo de roca y a la
distribucin de las facturas, la norma ASTM D-2113 se puede aplicar a una amplia
variedad de condiciones.
El muestreador es un tubo de acero endurecido de 0.60 a 3.00m de longitud con una broca
unida a su parte inferior. La broca tiene corrientemente diamantes negros, aunque a veces
se usa, para perforar rocas blandas, carburo de tungsteno u otros materiales duros y
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resistentes. Los seis tamaos estndar mas usuales en los Estados Unidos de Amrica se
dan en la tabla 5.
Para obtener buenas muestras en la roca blanda o fracturada es conveniente emplear el
tamao BX o uno mayor.
Al sondear, la barra de perforacin y la broca giran y al mismo tiempo se inyecta agua a
alta presin a travs de la barra hacia el interior de la broca.
TAMAOS DE LAS BROCAS DE DI AMANTE (TABLA 5)
Tamao Dimetro exterior
pulg. cm.
Dimetro de la muestr a
pulg. cm.
EX 1 3.81 13/16 2.06
AX 1 15/16 4.92 1 3/16 3.02
BX 2 3/8 6.03 1 5/8 4.12
NX 3 7.62 2 1/8 5.39
2 x 3 7/8 plg 3 7/8 9.84 2 11/16 6.82
4 x 5 plg 5 13.97 3 15/16 10.00
Los detritos de suelo molidos como polvo, son arrastrados por el agua y sacados del
agujero. La muestra de roca se introduce en el tubo a medida que se sondea. La razn entre
la longitud de muestra obtenida y la longitud perforada se conoce con el nombre de
recuperacin de muestra o razn de recuperacin y se expresa como un porcentaje. La
razn de recuperacin es una indicacin de la calidad de la perforacin y de la firmeza de la
roca. En una roca sana y homognea se puede esperar una recuperacin de ms del 90 por
ciento; en rocas con vetas una recuperacin del 50 por ciento es tpica; sin embargo en
rocas, en rocas descompuestas la recuperacin puede ser muy pequea o ninguna. Deere
propuso una razn de recuperacin modificada RQD: La razn entre la longitud total de las
secciones mayores de 10 cm de roca intacta, de una muestra tomada con varilla NX y la
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distancia perforada. Una razn de 90 por ciento o ms indica roca excelente, 75 a 90 por
ciento roca buena, 50 a 75 por ciento roca regular y 25 a 50 por ciento roca mala.
En roca fracturada o blanda es esencial el muestreador de doble pared para obtener una
mejor recuperacin. En este muestreador se emplea un tubo de acero de pared delgada que
se ajusta bien alrededor de la muestra y que permanece estacionario mientras el tubo
exterior gira. Este tubo interior protege la muestra de la vibracin y de la erosin del agua
de perforacin.
MATERIALES UTILI ZADOS
Los materiales utilizados en esta prctica son:
o Trpode.o Roldana con soga.o Cono dinmico de Dos pulg. De dimetro.o Martinete 140 lb.o 3 tubos y acoples para incrementar altura del trpode.o Pala.o Picota.o Fuentes metlicas.o Flexo.o Tamices N 40 y N 200o Rodillo metlico.o Bandeja grande metlica.o Balanza elctrica.o Plato metlico.o Equipo de Casa Grande.o Ranurador.o Jarra de plstico.o Taras metlicas.
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o Horno elctrico.
REPRESENTACION GRAFI CA DE LA PRCTICA
a) Mtodo del lavado
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b) Limite liquido y limite plstico
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DESARROLLO DE LA PRCTICA
La prctica se desarrollo en campo como tambin en laboratorio, es por eso que para
realizar el desarrollo de la prctica lo desglosaremos en campo y en los ensayos que
realizaron dentro del laboratorio.
a) Procedimiento de campo Primeramente con la hoja de pedido de materiales un grupo extrajo el
equipo necesario para realizar la practica.
Una vez fuera del laboratorio los ayudantes nos indicaron el lugarpropicio para llevar a cabo la practica.
Con pala y pico, se cavo un hueco mediano. Seguido esto con la ayudadel personal de laboratorio procedimos a armar el trpode. Una vez
armado, con la roldana desenrollamos el cable y lo colocamos en el su
lugar.
Una vez el trpode armado y levantado enganchaos el trpode al cablemetlico y nos preparos para comenzar a tomar datos.
Primero medimos 15cm y anotamos un nmero de golpes de 5, despusa los 30 cm un nmero de 15 golpes y por ltimos a los 45 cm un nmero
de 27 golpes.
Luego de estos con la ayuda de la pala y la picota cavamos alrededor delequipo para extraerlo.
Una vez fuera fuera el equipo, extrajimos 1 Kg aprox de muestra pararealizar los anlisis complementarios.
b) Mtodo del lavado Entramos al laboratorio y nos prestamos todo el material para realizar la
prctica de granulometra, luego procedimos a pesar las capsulas vacas y
registramos dicho peso.
Para ya comenzar a realizar el ensayo de granulometra, pesamos en unplato 300 grs. de arcilla, que sern la base del desarrollo de la practica.
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Una vez hecho esto nos dirigimos a la lavandera del mesn, ycolocamos la muestra en la tamiz N200 para comenzar a lavar,
colocamos la fuente metlica en la lavandera, para que la muestra que
vaya pasando no tape la lavandera.
Comenzamos a lavar dicho material con mucho cuidado de no perdermaterial, este procedimiento lo realizamos un par de veces hasta que toda
la muestra se estuviera lavando, hubieron algunos momentos donde
tuvimos que esperar que el agua vaya pasando lentamente para no perder
material.
Lavamos todo el material con mucho cuidado para no romper el tamiz ylo hicimos hasta que el agua que pasaba tomo un color casi cristalino.
Vaciamos a un plato la muestra que se retuvo y lo llevamos al horno,teniendo cuidado de no derramar nada.
c) Limite Plastico
Para determinar el limite plstico, primeramente tamizamos el materialpor el tamiz N40 una muestra de 300 gramos, todo el material tamizado
los depositamos en la bandeja para que nos sirviera para todo el ensayo,
del material que estaba en la bandeja sacamos un poco en un plato, con
este material comenzaramos a realizar la prctica.
Una vez con el material en el plato, le agregamos agua de la pila y con laayuda de la esptula lo comenzamos a mezclar hasta que se volviera una
pasta uniforme, hecho esto comenzamos a hacer los rollitos en la tabla de
vidrio.
Realizamos los dos rollitos que necesitbamos para determinar el limiteplstico y pudimos observar que a los 3mm de dimetro de agrietaban,
cortamos las partes centrales de los dos rollitos y los depositamos en la
taras para llevarlos posteriormente al horno.
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d) Limite liquido Con el material que ya tenamos tamizado en la bandeja comenzamos,
sacamos un poco de material a un plato y pesamos dio aproximadamente
300 gramos con dicho material comenzamos.
Agregamos agua al plato que contena el material tamizado y lo mezclamoshasta conseguir la pasta uniforme, hecho esto rellenamos la copa de Casa
Grande y con la ayuda del ranurador hicimos la abertura necesaria y
comenzamos a contar los nmeros de golpes que iban dando hasta que se
uniera la parte inferior de la abertura.
Despus rpidamente extrajimos una muestra del material que estaba en laparte central de la copa y lo colocamos en una tara, lo pesamos y
registramos dicho valor. Y llevamos las taras al horno elctrico.
Realizamos el mismo procedimiento 3 veces con la nica diferencia de quebamos secando o aumentando agua a la pasta uniforme para obtener un
nmero de golpes diferentes, los nmeros de golpes que obtuvimos fueron:
20, 24, 27.
Al da siguiente extrajimos las taras del horno, las pesamos y registramosdicho valor.
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MEMORIA DE CALCULO
Iremos mostrando los valores que se tomaron de manera ordenada:
a) Procedimiento de campo
N Golpes Altura (h)
5 15
15 30
27 45
b) Mtodo del lavadoHumedad Higroscopica
N Cap 1 2
Pcap (grs) 20,3 20,6
Psh + Cap (grs) 33,8 46,2
Pss + Cap (grs) 32,7 44
Granulometria (Metodo del lavado)
Peso Muestra (Grs) 300
N Plato N200
Peso plato (grs) 92.3
Peso plato + muestra seca (grs) 129.3
Peso muestra (grs) 37
c) Limite Plastico
Limite Plastico
Capsula 3 4
Sh + Capsula (grs) 21.5 21.8
Ss + Capsula (grs) 21.27 21.69
Peso Capsula (grs) 20.5 21.3
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d) Limite liquidoLimite Liquido
Capsula 5 6 7
N Golpes 20 24 27Sh + Cap 44.2 42.8 59.3
Ss + Cap 38.3 37.4 50.19
Peso capsula 20.9 20.8 21.6
CALCULOS
Los clculos se muestran a continuacin:
a) Procedimiento de campoN de Golpes Profundidad (cm) Resistencia (kg/cm2)
5 15 0,625
15 30 1,875
27 45 3,375
Por tablas de SPT se saca la capacidad portante del suelo tomando como datos el N degolpes y la penetracin que en nuestro caso es 30cm.
Segn el tipo de suelo OL-ML se saca de tablas el valor de la capacidad portante del suelo_
Como el equipo utilizado es estndar para hacer la correcion de la capacidad del suelo se
reduce el 20%
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b) Granulometra (Mtodo del Lavado)Humedad Higroscopica
Para la tara N 1:
W (%)=
100*
)(
)()(100*
PcapcapPss
PcapcapPssPcapcapPsh
P
P
ss
a
W (%)=
100*
)(
)()(
PcapcapPss
PcapcapPssPcapcapPsh
W (%)=
100*3.20)7.32(
3.20)7.32(3.20)8.33(
W (%)= 8.870%
Para la tara 2:W (%)= 100*)( )()(100* PcapcapPss PcapcapPssPcapcapPshPPss
a
W (%)=
100*
)(
)()(
PcapcapPss
PcapcapPssPcapcapPsh
W (%)=
100*
6.20)44(
6.20)44(6.20)2.46(
W (%)= 9.400 %
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Granulometra (Mtodo del Lavado)
Una vez obtenido el porcentaje de humedad, tenemos la necesidad de convertir la
muestra hmeda de suelo en muestra seca, a travs de la siguiente frmula:
.100*
%100 w
WWss SH
.100*723.7100
500
Wss grsWss 889.274
Con este resultado podemos proceder a realizar los clculos de la granulometra,partiendo del tamiz 2:
Pesos Retenidos:
Peso retenido Tamiz 2 = 0 grs Peso retenido Tamiz 1
= 0 grs
Peso retenido Tamiz 1 = 0 grs Peso retenido Tamiz
= 0 grs
Peso retenido Tamiz = 0 grs
Peso retenido Tamiz = 0 grs
Peso retenido Tamiz N4= 0 grs Peso retenido Tamiz N 10 = 0 grs Peso retenido Tamiz N 40 = 0 grs Peso retenido Tamiz N 200 = 37 grs
Pesos Retenidos acumulados:
Peso retenido acumulado Tamiz 2 = 0 grs Peso retenido acumulado Tamiz 1
= 0 grs
Peso retenido acumulado Tamiz 1 = 0 grs Peso retenido acumulado Tamiz
= 0 grs
Peso retenido acumulado Tamiz = 0 grs
Peso retenido acumulado Tamiz = 0 grs
Peso retenido acumulado Tamiz N4= 0 grs Peso retenido acumulado Tamiz N 10 = 0 grs Peso retenido acumulado Tamiz N 40 = 0 grs Peso retenido acumulado Tamiz N 200 = 37 grs
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Porcentajes Retenidos:
% retenido Tamiz 2 = =
% retenido Tamiz 1 = =
% retenido Tamiz 1 = =
% retenido Tamiz =
% retenido Tamiz = =
% retenido Tamiz = =
% retenido Tamiz N4= =
% retenido Tamiz N 10 = =
% retenido Tamiz N 40 =
% retenido Tamiz N 200 =
Porcentaje que pasa:
% Pasa Tamiz 2 = % Pasa Tamiz 1
=
% Pasa Tamiz 1 = % Pasa Tamiz
=
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% Pasa Tamiz =
% Pasa Tamiz =
% Pasa Tamiz N4= % Pasa Tamiz N 10 = % Pasa Tamiz N 40 = % Pasa Tamiz N 200 =
c) Limite plstico Para la tara 3:
W (%)=
100*
)(
)()(100*
PcapcapPss
PcapcapPssPcapcapPsh
P
P
ss
a
W (%)=
100*
)(
)()(
PcapcapPss
PcapcapPssPcapcapPsh
W (%)=
100*
5.20)27.21(
5.20)27.21(5.20)5.21(
W (%)= 29.870%
Para la tara 4:W (%)=
100*)(
)()(100*
PcapcapPss
PcapcapPssPcapcapPsh
P
P
ss
a
-
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W (%)=
100*
)(
)()(
PcapcapPss
PcapcapPssPcapcapPsh
W (%)=
100*3.21)69.21(
3.21)69.21(3.21)8.21(
W (%)= 28.205%d) Limite liquido
Para la tara 5:
W (%)=
100*
)(
)()(100*
PcapcapPss
PcapcapPssPcapcapPsh
P
P
ss
a
W (%)=
100*
)(
)()(
PcapcapPss
PcapcapPssPcapcapPsh
W (%)=
100*
9.20)3.38(
9.20)3.38(9.20)2.44(
W (%)= 33.908 %
Para la tara 6:
W (%)=
100*
)(
)()(100*
PcapcapPss
PcapcapPssPcapcapPsh
P
P
ss
a
W (%)=
100*
)(
)()(
PcapcapPss
PcapcapPssPcapcapPsh
W (%)=
100*
8.20)4.37(
8.20)4.37(8.20)8.42(
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W (%)= 32.530%
Para la tara 7:
W (%)=
100*
)(
)()(100*
PcapcapPss
PcapcapPssPcapcapPsh
P
P
ss
a
W (%)=
100*
)(
)()(
PcapcapPss
PcapcapPssPcapcapPsh
W (%)=
100*
6.21)19.50(
6.21)19.50(6.21)3.59(
W (%)= 31.864%
N Golpes 20 24 27
% w 33,908 32,53 31,864
y = -6.875ln(x) + 54.469
R = 0.9944
31.5
32
32.5
33
33.5
34
34.5
0 5 10 15 20 25 30
Co
ntenidodeHumedad
Numero de Golpes
Limite Liquido
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RESULTADOS
Los resultados son los siguientes:
a) S.P.T.Los resultados del SPT son los siguientes:
Para 30cm el N de golpes fue 15:
Por tablas de SPT se saca la capacidad portante del suelo tomando como datos el N de
golpes y la penetracin que en nuestro caso es 30cm.
Segn el tipo de suelo OL-ML se saca de tablas el valor de la capacidad portante del suelo_
Como el equipo utilizado es estndar para hacer la correcion de la capacidad del suelo sereduce el 20%
b) GranulometraHumedad higroscopica
Capsula 1 2
% w 8.87 9.4
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Granulometra (Mtodo del Lavado)
A continuacin adjuntamos la granulometra y la curva granulomtrica:
TamizPeso Retenido Peso Ret. Acum. % Retenido % que Pasa
grs grs % %2" 0 0 0 100
1 1/2 " 0 0 0 100
1" 0 0 0 100
3/4 " 0 0 0 100
1/2 " 0 0 0 100
3/8" 0 0 0 100
N 4 0 0 0 100
N10 0 0 0 100
N 40 0 0 0 100
N200 37 37 13.459 86.541
c) Limite PlsticoCapsula 3 4
% w 29.870 28.205
0
1020
3040
5060
708090
100
%quepasa
Tamices
Granulometria (Metodo del lavado)
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d) Limite LiquidoMostraremos a continuacin la ecuacin que nos reflejo la grafica del primer ensayoy obtendremos el LL a los 25 golpes:
()
()
()
Habiendo obtenido los valores de LP y LL podemos ahora sacar el valor del IP:
e) Clasificacion AASHTO y SUCSAhora clasificaremos por el mtodo AASHTO:
MET ODO AASHT O
% Pasa N 10 100
% Pasa N 40 100
% Pasa N 200 86.541
LL 32.339
IP 4.134
a= 86.541- 35= 51.541 (asumimos este valor)
b= 86.541 - 15 = 55 (asumimos este valor)c= 29.94840 = -7.661(asumimos un valor de 0)
d= 7.967 -10 = -5.866 (asumimos un valor de 0)
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Despus de realizar la clasificacin indicamos que nuestro suelo es un :
A6
Ahora Clasificamos por el mtodo SUCS:
METODO SUCS
F 86.541
F1 100
% PASA N200 86.541
LL 32.339
IP 4.134
Despus de haber realizado la clasificacin mediante este mtodo indicamos que nuestrosuelo es:
OL u ML
CONCLUSIONES
Este mtodo o ensayo es extremadamente emprico y es til sobre todo para suelosarenosos o muy homogneos.
Este es el mtodo ms ampliamente usado para obtener datos con respecto a laprofundidad, espesor y composicin de los estratos de suelo y una informacin
aproximada de la resistencia de los suelos.
A su vez este es un mtodo econmico, rpido y aplicable a la mayora de lossuelos.
La practica realizada en el presente informe tiene suma importancia en el estudio defundaciones, la cual nos permite conocer la resistencia o carga admisible que puede
soportar el suelo sin que se produzcan asentamientos, deslizamientos, etc., en la
estructura ha construir.
Se recomienda que al extraer la muestra del suelo, esta sea guardadainmediatamente luego de ser extrada (no debe ser alterada) y sea llevada al
laboratorio para realizar la clasificacin del suelo.
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Asegurar bien las patas y jalar la cuerda desde una de las mismas para que no secaiga todo el trpode
Asegurarse que la base superior del trpode este horizontal y no se incline, mientrasse lo levanta pues luego ser imposible arreglarlo y se tendr que empezar de nuevo.
El ayudante del laboratorio nos ayudo bastante en la realizacin de la practica.
BIBLIOGRAFIA
Se utilizo la siguiente bibliografa.
Gua de laboratorio Wikipedia