Densidad Seca

UNIVERSIDAD PEDAGOGICA Y TECNOLOGICA DE COLOMBIA

INGENIERIA DE TRANSPORTE Y VIAS

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PAVIMENTOS

LABORATORIO N 2 DENSIDAD SECA SUELTA

COMBARIZA HERNANDEZ YAJAIRA JUDITH QUEBRADA JAIRO ARTURO

BOLIVAR RICARDO ZAMIR

UNIVERSIDAD PEDAGOGICA Y TECNOLOGIA DE COLOMBIA FACULTAD DE INGENIERIA

ESCUELA DE TRANSPORTE Y VIAS PAVIMENTOS

TUNJA 2012



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PAVIMENTOS

LABORATORIO N 2

DENSIDAD SECA SUELTA

GRUPO N7

COMBARIZA HERNANDEZ YAJAIRA JUDITH 1133538 QUEBRADA JAIRO ARTURO

BOLIVAR RICARDO ZAMIR

Presentado Al Profesor: Ing. CARLOS HERNANDO HIGUERA SANDOVAL

Monitor (a) ANYI PATARROYO FONCECA

UNIVERSIDAD PEDAGOGICA Y TECNOLOGIA DE COLOMBIA FACULTAD DE INGENIERIA

ESCUELA DE TRANSPORTE Y VIAS PAVIMENTOS

TUNJA 2012



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PAVIMENTOS

INTRODUCCION

Para realizar cualquier procedimiento de construccin en el area de

pavimentos, es necesario obtener las caractersticas de los suelos en los que

vamos a trabajar, del conocimiento de esta y de la buena interpretacin y

criterio que se tenga radica la importancia y la calidad de los proyectos a

desarrollar

La compactacin es el trmino que se utiliza para describir el proceso de

densificacin de un material mediante medios mecnicos; el incremento de

densidad se obtiene al disminuir el contenido de aire en los vacos en tanto se

mantienen el contenido de humedad aproximadamente constante.

El grado compactacin de un suelo o de un relleno se mide cuantitativamente mediante la densidad seca. La densidad seca que se obtiene mediante un proceso de compactacin depende de la energa utilizada durante la compactacin, denominada energa de compactacin, tambin depende del contenido de humedad durante la misma.

Las relaciones tpicas entre la densidad seca. El contenido de humedad y la energa de compactacin se obtienen a partir de ensayos de compactacin en el laboratorio.



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1. OBJETIVOS

OBJETIVO GENERAL

Determinar por medio del ensayo de densidad seca suelta el peso del suelo

hmedo y el peso del suelo seco, con el fin de conocer la densidad seca suelta

que presenta el suelo, resultante del apique.

OBJETIVOS ESPECIFICOS

Establecer la humedad al horno de las diferentes muestras ensayadas.

Aprender a determinar este clculo en campo y cuales son ventajas y

desventajas en la aplicacin al diseo o construccin.

Analizar mediante las densidades obtenidas los cambios volumtricos de

la muestra trabajada en el laboratorio

Determinar los valores de compactacin de la muestra a diferentes

humedades.

Tomar decisiones de acuerdo a tipos de de informacin que se obtengan

en estos laboratorios para adquirir experiencia cuando se este

realizando una obra de gran magnitud.



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2. MARCO DE REFERENCIA.

2.1. DENSIDAD SECA SUELTA DEL MATERIAL.

Puede utilizarse como una alternativa al uso de la densidad, vara de acuerdo al peso molecular de los minerales que conforman el suelo, as por ejemplo el de menor peso unitario o ms liviano es el suelo orgnico. De una misma muestra de suelo se puede tener peso unitario saturado para una saturacin del 100%, y corresponde al mximo peso unitario que puede presentar la muestra, peso unitario seco para una saturacin del 0% o condiciones secas y corresponde al menor peso unitario. El valor del peso unitario de una muestra de suelo o roca oscila entre la condicin seca y la saturada. Se mencionan otras relaciones de peso unitario, como el peso unitario sumergido , y peso unitario de muestras semisaturadas para porcentajes de saturacin mayores del 0% y menores al 100%, peso unitario saturado1.

La compactacin es un proceso en el cual las partculas de los suelos son organizadas, obligndolas a estar en contacto las unas con las otras reduciendo su relacin de vacios y a su ves la porosidad del suelo, en consecuencia a esto el suelo aumenta su capacidad portante y la resistencia de este.

El Contenido de Humedad de los Suelos: Esta propiedad fsica del suelo es de gran utilidad en la construccin civil y se obtiene de una manera sencilla, pues el comportamiento y la resistencia de los suelos en la construccin estn regidos, por la cantidad de agua que contienen. El contenido de humedad de un suelo es la relacin del cociente del peso de las partculas slidas y el peso del agua que guarda, esto se expresa en trminos de porcentaje. En Japn se han registrado contenidos de humedad de ms de mil por ciento, esto indica grandes problemas de suelo debido a que el peso del agua supera quince veces el peso del material slido2

1 Geotecnia Bsica. Ramrez Oscar. Pag 44. 2 http://www.arqhys.com/construccion/suelos-humedad.html



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3. DESCRIPCIN DE LA MUESTRA.

El suelo ensayado mostraba una humedad natural media, ya que al apretarlo entre la mano la masa de suelo trataba de formar una esfera su color entre negro y cafs con presencia de tintes ocres, un olor a humedad y propio de la tierra; igualmente tena una presencia media de partculas orgnicas la muestra ensayada se presenta en la siguiente fotografa.

Imagen 1: muestra ensayada.

Fuente: los autores.



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4. MATERIALES.

Moldes de compactacin, con sus bases y collares de extensin:

Molde de = 6pulg (152mm) y h= 7pulg (178mm); el molde con su base y collar

de extensin se muestran en la siguiente imagen.

Imagen 2: molde con collar de extensin y su base.


Punzn o varilla de compactacin, con una punta cnica:

= pulg (158mm) y h= 60cm.

Imagen 3: varilla de compactacin.


Balanza con precisin del 0.01gr.

Imagen 4: balanza.




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Tamiz No. 4.

Imagen 5: Tamiz No. 4.


Horno elctrico.

Imagen 6: horno elctrico.


Bandejas metlicas, cucharones, regla enrasadora, probeta, etc.



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5. PROCEDIMIENTO

La muestra de suelo proveniente del apique debe estar seca y previamente

al ensayo se debe haber tomado la humedad natural del material a utilizar.

Disgregar los terrones del material evitando reducir el tamao natural de las

partculas de la muestra.

Pasar el material por el tamiz N 4; este es el material que se emplea para

el ensayo.

Escoger una muestra representativa de 5500gr a 6000gr.

Pesar el molde de compactacin (Wmolde) y determinar sus dimensiones.

Armar el molde con su collar de extensin.

Introducir el suelo al molde de compactacin, distribuyendo el material en 3

capas; cada capa se debe compactar mediante 25 golpes uniformemente

distribuidos circularmente empezando desde el centro, empleando el

punzn.

Remover el collar de extensin. Tomando una muestra para la

determinacin de la humedad de ensayo, para ver si coincide con la

humedad natural.

Enrasar la muestra con ayuda de la regla metlica.

Pesar el molde ms muestra hmeda compacta (Wmolde + muestra

hmeda compacta).

Repetir este procedimiento para dos ensayos ms con el mismo material y

realizar un promedio con los tres valores de densidad seca suelta

obtenidos.



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6. DATOS OBTENIDOS.

Dimensiones del cilindro; H: altura del cilindro, : dimetro del cilindro.

Tabla 1: dimensiones del cilindro.

H(cm) (cm)

17.6 15.21

17.65 15.23

17.6 15.24

promedio 17.62 15.23

fuente: los autores.

Tabla 2: registro de los pesos de cada cilindro de prueba.

base+cilindro+suelo (gr)

Cilindro

10375 1

10356 2

10390 3

Base + cilindro 5810 gr


Tabla 3: volume del cilindro.

VOLUMEN V=Pi*r*h

3207.92cm


Tabla 4: registro de los pesos de las capsulas para la determinacin de la

humedad.

Cilindro No Peso

Capsula gr

Peso Capsula+muetra Hmeda gr

Peso Capsula+muetra

seca gr

1 19 105 98.06

1 19 104 97.29

2 19.01 90.08 84.05

2 22.83 98.25 92.32

3 19.44 107.3 100.45

3 20.39 93.77 88.06



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7. CALCULOS

7.1. Calculo para la humedad natural.

= . .

100

7.2. Calculo del peso del suelo humedo.

= + + +

7.3. Calculo del peso de la muestra hmeda compactada.

=

1 + ()

7.4. Calculo de la densidad seca suelta.

=

Ejemplo de clculo: Cilindro No.1 cap. 1-2

=10598,06

98,0619 100

= 8,78%

=10497,29

97,2919 100

= 8,57%

=8,78 %8,57 %

2= 8,67

= 10375 5810

= 4565

= 4565

1+0,0867

= 4200,62



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=4200,62

3207,923

= 1,31

3

=

=4565

3207,92= 1.42 /^3

=

1+ =

1,42

1+0,0867= 1,31 /^3

=1,31+1,30+1,32

3

= 1,31

3

Tabla 5: tabla resumen de los clculos.

cilin

dro

Peso del suelo Hmedo gr

Densidad suelta

Hmedash gr/cm^3

Humedad Humedad promedio

%

Densidad seca suelta

gr/cm^3

Peso del

suelo seco gr

Densidad seca

suelta gr/cm^3

1 4565.00 1.42 Cap1 8.78

8.67 1.31 4200.62 1.31 Cap2 8.57

2 4546.00 1.42 Cap3 9.27

8.90 1.30 4174.38 1.30 Cap4 8.53

3 4580.00 1.43 Cap5 8.46

8.45 1.32 4223.27 1.32 Cap6 8.44



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8. ANALISIS DE RESULTADOS, CONCLUSIONES Y

RECOMENDACIONES

La humedad natural del suelo para las tres pruebas realizadas, indica

que el suelo no se encontraba con un secado uniforme a pesar de estar

estudiando el mismo suelo. Esto se ve en la informacin obtenida 8,67-

8,90-8,45 %

La densidad seca suelta del suelo estudiado en el laboratorio es de

1,31g/cm3en promedio o 1310 kg/m^3

Es recomendable tener la muestra a trabajar bien seca, con el fin de

que su humedad natural sea baja y los puntos a determinar se puedan

conocer sin dificultades.

Es recomendable que cuando se est ejecutando la compactacin con la

varilla compactadora esta se haga uniformemente, es decir, en todos los

lados del cilindro por igual para no exceder una diferencia en peso

superior a 50gr lo cual garantiza el buen desarrollo del ensayo



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9. CONCLUSIONES.

La toma de los pesos de los cilindros compactados es una de las variables

mas criticas ya que con estos valores se logra determinar la densidad de la

muestra de suelo estudiado.

Por consiguiente el xito de la prctica radica en la toma de los datos, el

numero de golpes aplicados a la muestra a compactar y la humedad

presente en esta, ya que estas son las caractersticas importantes y

fundamentales en el desarrollo de la practica y cualquier error en estas

tomas de informacin hace que los resultados sean errneos dificultando

as el desarrollo idneo de la practica y a su ves los clculos pertinentes van

a ser errneos.



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BIBLIOGRAFA E INFOGRAFA

HIGUERA SANDOVAL, Carlos Hernando. Nociones sobre

mtodos de diseo de estructuras de pavimentos para carreteras.

Escuela de Transporte y Vas. Facultad Ingeniera. UPTC.

INVIAS. Normas de Ensayos de Laboratorio. Norma INV. E-142-

07. 2006.

Geotecnia Bsica. Ramrez Oscar.

http://www.arqhys.com/construccion/suelos-humedad.html

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