Practica Nº8 GUIA

7/30/2019 Practica N8 GUIA

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LABORATORIO DE MECNICA DE SUELOSPRCTICA N8 PESO UNITARIO DEL SUELO EN SITIO

A U X I L I A R : U N I V . S A M U E L A D A M S O S S A L A Y M E G R U P O B Pgina 2

Todos los mtodos, excepto el mtodo nuclear requieren la excavacin de un hoyo de forma regular, serecomienda que esta sea de forma cilndrica.

5.1.1.- METODO DE LA ARENA.-El mtodo del cono y la arena es un mtodo indirecto para medir el volumen del hoyo excavado. En este

medo se recomienda el uso de la arena Ottawa para mayor Precisin (Se deja como tarea para elestudiante investigar las propiedades principales de la arena Ottawa), pero en muchos casos es difcilconseguir este tipo de arena, es por esto que se recomienda el uso de un tipo de arena que no tengamica y que sea cuarzosa, esta debe encontrarse entre los tamices N30 y N20, podemos utilizartambin material que este entre los tamices N30 y N40, o tambin entre los tamices N30 y N50. Engeneral, debe buscarse un tipo de arena que tenga un tamao uniforme, para evitar problemas desegregacin (un volumen de arena gruesa puede pesar menos que el mismo volumen en arena fina), deforma que en las mismas condiciones de vaciarlo pueda lograrse la misma estructura de suelo (de lamisma densidad) y duplicacin requerida.

Arena Ottawa. Observe que esta aren a esta libre de impurezas.

Si tenemos un material de densidad constante, por ejemplo de 1.6g/cc (peso especfico promedio de laarena Ottawa), y tenemos el dato que para llenar el hoyo necesitamos 5000g, fcilmente podemoscalcular el volumen del hoyo:


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Equipo utilizado para el mtodo del cono y la arena

5.1.1.- METODO DE NUCLEAR.-Este mtodo de prueba se realiza con un instrumento diseado para medir el volumen y el contenido deagua del suelo. Utiliza una fuente radioactiva de sondeo en combinacin con los tubos Geiger para medirel peso unitario y el contenido de agua del suelo.

Una sonda externa de deteccin se coloca en el suelo a la profundidad deseada. Fundamentalmente, losrayos gama que emite este detector se absorben por los tomos del suelo y del agua. Se absorbe unamayor cantidad de rayos cuando el suelo tiene un peso unitario alto y un contenido alto de agua. Porconsiguiente, llegan un nmero menor de rayos al instrumento. As, cuanto ms denso sea el suelo msbajo ser el ritmo del conteo del instrumento.


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Las ventajas del mtodo de prueba nuclear son:

Rapidez para la determinacin del peso unitario del suelo en el sitio. No es destructiva; no molesta la estructura del suelo. Reduce el personal que interviene en los procedimientos convencionales de prueba.

Proporciona un mtodo de efectuar pruebas de peso unitario en suelos colocados en sub bases de gran extensin.

Al lector interesado en el estudio detallado del mtodo, se recomienda consultar la normaASTM D2922.

Medidor nuclear para peso unitario.

5.2.- OBJETIVO GENERAL.- Determinar el peso unitario de un suelo en el terreno

5.3.- PROCEDIMIENTO Y MATERIAL UTILIZADO.-

5.3.1.- MATERIAL (LIMITE LIQUIDO).- Equipo del cono y arena. Arena estndar que pase por el tamiz N20 y retenga el tamiz N30. Balanza Herramientas para excavar agujeros en el suelo compactado: martillo, cincel metalico,

cuchara, brocha y esptula. Equipo para determinar el contenido de humedad.


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Bolsas de plstico para guardar e suelo recuperado del agujero.

Aparato que consta del frasco, cono y p laca base.

5.3.2.- PROCEDIMIENTO.-

5.3.2.1.- Calibracin de la arena.-

VOLUMEN DEL FRASCO.-

Determinar el peso del frasco vaco (Wf) con aproximacin de 0.1 g.

Llenar el frasco con agua hasta el borde. Colocar el conjunto en la balanza con aproximacin de 0.1g, enrasar usando una placa de vidriocolocando el agua faltante con una pipeta y secar la parte exterior del frasco en caso necesario.

Determinar el peso del frasco de vidrio con agua (Wfw). Repetir el procedimiento por lo menos tres veces. Con los valores promedios de Wf y Wfw calcular: Peso del agua (Ww):

Calcular el volumen del frasco.

PESO UNITARIO DE LA ARENA

Determinar el peso del frasco de vidrio vaco (Wf), con aproximacin de 0.1g. Atornillar el cono al frasco. Llenar el cono con arena y abrir la vlvula para llenar el frasco. Durante el llenado adicionar

arena al cono de tal forma que el nivel en el mismo se mantenga por lo menos hasta la mitad.Evitar cualquier vibracin durante el llenado.


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Cuando se llene el frasco, cerrar la vlvula. Evitando cualquier vibracin determinar el peso del frasco y cono con arena (Wfs), con

aproximacin de 0.1g. Repetir el procedimiento por lo menos tres veces. Con lo valores promedios de Wf y Wfs a calcular: Peso de la arena seca (Ws)

Peso unitario de la arena seca (d arena)

5.3.2.2.- Calibracin del volumen del cono sobre la placa base.-Determinacin del peso de la arena necesaria para llenar el cono y el orificio de la placa base.

Llenar el frasco de vidrio con la arena seca; determinar y registrar el peso del conjunto (W4), conaproximacin de 0.1g. atornillar el cono al frasco.

Colocar la placa-base sobre la superficie plana y limpia de la mesa de trabajo. Colocar el cono en coincidencia sobre la escotadura de la placa-base. Abrir la vlvula del cono y esperar que la arena llene el orificio de la placabase y el cono. Cerrar la vlvula y retirar el frasco y cono. Destornillar el cono, determinar el peso del frasco y el resto de la arena contenida (W5). Repetir el procedimiento por lo menos 3 veces. 111 Con los valores promedios de W4 y W5 calcular: Peso de la arena utilizada para llenar el cono y el orificio de la placabase.

5.3.2.3.- Determinacin del peso unitario del suelo en sitio.- Llenar el frasco con arena seca, determinar y registrar el peso del conjunto (W6), con

aproximacin de 0.1g. Tapar el frasco para evitar prdidas de arena durante su transporte. Dentro de la zona donde se trabaja, escoger un lugar para excavar un agujero, y trazar un

cuadrado de 60cm de lado, limpiar la parte superior del terreno, nivelar lo mejor posible lasuperficie descubierta.

Colocar la placa-base sobre la superficie del suelo nivelada y enrasada. Clavar en el suelo unclavo de 3 junto a cada lado de la placa para mantenerla fija.

Excavar el suelo a travs del orificio de la placa-base. La profundidad del agujero seraproximadamente 15cm.

Todo el suelo que se va extrayendo del agujero depositar con cuidado en una funda de plsticoque se debe cerrar para evitar prdidas de humedad.

Limpiar el agujero con la brocha, eliminando las aristas vivas de la superficie y recuperar el sueloen la misma funda de plstico.


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Destornillar la tapa del frasco con la arena calibrada, y atornillar en su lugar el cono. Invertir elfrasco y colocar el cono sobre la escotadura de la placa-base.

Abrir la vlvula del cono y dejar que la arena llene el agujero en el suelo, el orificio de la placabase y el cono.

Cuando ya no se observe descenso del nivel de arena en el frasco, cerrar la vlvula y retirar elfrasco. Remplazar el cono por la tapa roscada del frasco.

Extraer la arena del agujero y rellenarla con suelo del terrapln. Destornillar la tapa del frasco, determinar y registrar el peso del conjunto (W7), con

aproximacin de 0.1g. Por diferencia de pesos determinar y registrar el peso de la arena quelleno el agujero, el orificio de la placabase y el cono. Con los datos de calibracin calcular elvolumen del agujero.

Determinar y registrar el peso del suelo extrado del agujero (W), contenido en la funda deplstico.

De la muestra de suelo extrado del agujero, tomar dos porciones representativas, paradeterminar su contenido de agua.

Pesado del frasco ms cono


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Vaciado de la arena a la botella, note que el nivel de arena debe mantenerse constante y casi a la mitad del cono.

Pesado del cono ms botella ms arena Determinacin del peso de la arena en el cono


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Arena necesaria para llenar el cono Excavacin del hoyo del suelo en sito

Vaciado de la arena al hoyo


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5.4.- CALCULOS.-

5.4.1.- Contenido de humedad.-El contenido de agua se calculara con al siguiente formula:

( )

Ww = Peso del agua.Ws = Peso de la muestra de suelo.

5.4.2- Volumen del suelo.-

( ) ( )

Ww = Peso del agua.Ws = Peso de la muestra de suelo.

5.4.4- Peso unitario del suelo.-

5.4.4- Peso unitario del suelo.-Se define como grado de compactacin (Gc) al cociente entre el peso unitario del suelo seco in situ y elpeso unitario mximo del suelo seco determinado en el laboratorio por un ensayo normalizado decompactacin.

( )

El grado de compactacin admisible, para efectos de comparacin y control se especifica por normasdependiendo de la obra a construirse y del tipo de suelo.

Es requisito comn para suelos que han de ser empleados en terraplenes exigir que el grado decompactacin no sea inferior al 95% y para materiales usados en subrasantes una compactacin del100% del peso unitario mximo del suelo seco. Para suelos que requieren compactacin sin grandesexigencias de resistencia e incompresibilidad se reduce a veces el requisito a un mnimo de 90%.

Instrucciones.- El suelo para construir el edificio de la carrera de Ingeniera Civil ya fue compactado,

segn loas densidades secas mximas halladas en laboratorio (proctor estndar yproctor modificado), El edificio ser de 10 pisos (clase 2), hallar el grado decompactacin para ambos casos y dar un criterio se acepta o se rechaza la obra.Sugerencia utilice la siguiente tabla.


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