LÍMITE DE CONTRACCIÓN IN VITRU Y DETERMINACIÓN DE LA MASA UNITARIA DEL SUELO EN EL TERRENO POR MEDIO DEL MÉTODO DE CONO DE ARENA

LÍMITE DE CONTRACCIÓN IN VITRU Y DETERMINACIÓN DE LA MASA UNITARIA DEL SUELO EN EL TERRENO POR MEDIO DEL MÉTODO DE CONO DE ARENA

PATRICIA ALEJANDRA ALMARIO

ELVIA DEL CARMEN ARRIETA

BRYAN STEVEN RICAURTE

LUIS ALFONSO SEGURA

DOCENTE: JENYFFER SÁNCHEZ

SERVICIO NACIONAL DE APRENDIZAJE (SENA)

BOGOTÁ DC OCTUBRE DE 2015

LABORATORIO DE SUELOS

ENSAYOS DE LABORATORIO

INTRODUCCIÓN

El estudio de los suelos se hace cada vez más importante a medida que avanza el crecimiento y esparcimiento de las comunidades que, con el paso del tiempo han creado la necesidad de buscar métodos que nos permitan tener datos más confiables y sugerencias para la realización de obras civiles.

El ensayo del Cono de Arena se hace con el fin de determinar la densidad seca de un suelo y el contenido de humedad in situ, comúnmente se utiliza como base de aceptación para suelos compactados a una densidad específica y en el que el tamaño de las partículas sea menor o igual a 50 mm (2”). Con la realización de este ensayo por éste método podemos obtener de forma indirecta el volumen del agujero utilizando una arena estandarizada compuestas por partículas cuarzosas, sanas, no cementadas y de granulometría redondeada comprendida entres las mallas Nº 10 ASTM (2,0 mm.) y Nº 40 ASTM (0,425 mm.).

El ensayo del Límite de Contracción, también conocido como uno de los Límites de Atterberg, se puede definir como el contenido de humedad en el que un suelo no produce reducción de volumen o contracción, este ensayo aplica para suelos con un tamaño de partículas que pasen el tamiz No 40 para lo cual la muestra debe humedecerse lo suficiente hasta alcanzar una consistencia líquida. Si el suelo  sufre grandes cambios de volumen cuando se somete a cambios en su contenido de humedad no es recomendable si se usan para rellenos de carreteras o en la fundación de elementos estructurales, debido a que se pueden presentar ondulaciones en las carreteras o grietas en las estructuras, de ahí radica la gran importancia de realizar este ensayo en las obras civiles que lo requieren.

En el presente informe daremos a conocer los objetivos, procedimientos, análisis de resultados y conclusiones para los ensayos de Cono de Arena y Límite de Contracción aplicados a una muestra de suelo tomada como objeto de estudio.

OBJETIVOS

• Determinar la densidad en campo mediante el método del Cono de Arena a la muestra de suelo en estudio.

• Determinar el límite de Contracción de la muestra de suelo por el método de mercurio.

• Conocer los equipos necesarios para la realización del ensayo de Cono de Arena y Límite de Contracción.

• Utilizar adecuadamente los materiales e instrumentos del laboratorio para realizar dicha práctica.

• Analizar los resultados obtenidos para ambos ensayos

• Dar las conclusiones finales para los resultados de la muestra en estudio.

EQUIPOS Y MATERIALES

FACTORES DE CONTRACCIÓN

EQUIPO

“Vasija de evaporación: Vasija de porcelana que se utiliza para la separación de mezclas, por evaporación y para someter al calor ciertas sustancias que requieren de elevadas temperaturas

Espátula: Es una lámina plana angosta que se encuentra adherida a un mango hecho de madera, plástico o metal.  Es utilizada principalmente para tomar pequeñas cantidades o compuestos o sustancias sólidas, especialmente las granulares.

Recipiente para contracción: El Conjunto para ensayos de Límites de Contracción consiste en una selección de los elementos necesarios para llevar acabo el ensayo de acuerdo con las especificaciones ASTM. El conjunto incluye: 1 Plato de Contracción Monel. 1 Plato de Cristalización. 1 Placa de Contracción de Púas.

Regla metálica: De metal rígido, de borde recto y al menos 254 mm., deberá tener un borde biselado y al menos una cara plana en sentido longitudinal (usada para el corte final del suelo.

Recipiente de Vidrio: Generalmente puede estar hecho de vidrio de boro silicato, el cual también es conocido como Duran, Pírex o Kimax. Donde las principales propiedades de este material es que es de alta resistencia química, elevada resistencia contra cambio de temperatura, forma cilíndrica, borde fundido y con fondo plano de 50 mm (2”) de diámetro y 25 mm(1”) de altura.

Probeta: Es un recipiente de forma alargada, graduada, tubular de diámetro interno uniforme, dependiendo del volumen, de décimas de mililitro o menos. Su uso principal se da entre  volumétrico, debido a la necesidad de medir con precisión volúmenes de masa y de líquido invariables.

Balanza: La balanza es un instrumento que sirve para medir la masa de los objetos. Para realizar las mediciones se utilizan patrones de masa cuyo grado de exactitud depende de la precisión del instrumento. Al igual que en una romana, pero a diferencia de una báscula o un dinamómetro, los resultados de las mediciones no varían con la magnitud de la gravedad.

Mercurio: Elemento químico de número atómico 80, masa atómica 200,59 y símbolo Hg ; es un metal líquido a temperatura ordinaria, de color blanco plateado, brillante y denso, que se encuentra en la naturaleza en estado puro o combinado con plata, o en forma de sulfuro en el cinabrio; se usa principalmente en termómetros y barómetros, y también en aleaciones llamadas amalgamas.

Horno: El horno de laboratorio es un tipo de horno comúnmente usado para deshidratar reactivos de laboratorio o secar instrumentos.  El horno aumenta su temperatura gradualmente con forme pase el tiempo así como también sea su programación, cuando la temperatura sea la óptima y se establece, el térmico mantendrá la temperatura; si esta desciende volverá a activar las resistencias para obtener la temperatura programada; posee un tablero que muestra el punto de regulación y la temperatura real dentro del horno, está montada al frente para su fácil lectura, aunque algunos modelos anteriores no lo tienen, estos cuentan con una perilla graduada la cual regula la temperatura del horno.

Guantes de asbesto: Está confeccionado con tela de asbesto tratada, siendo recomendado para el manejo de piezas calientes, las cuales pueden ser tomadas de manera directa. Generalmente, este tipo de guantes tiene la capacidad de resistir a temperaturas desde 150ºC en forma continua estática y 500ºC en forma discontinua.

En la actualidad, gracias a la tendencia mundial de prohibición del amianto en todo tipo de materiales, se ha comenzado utilizar Zetex como alternativa al asbesto. Este tipo de material está compuesto por fibras de sílica y otras fibras sintéticas, por lo que no arde y resiste hasta 1100 °C aproximadamente. Existe una clase especial de este material, llamado Zetex plus, que puede resistir hasta los 2000 °C.

Guantes de caucho: Los guantes de protección para tareas relacionadas con las sustancias químicas pueden estar fabricados con los siguientes componentes: látex natural, neopreno, PVC, nitrilo, PVA, film de polietileno, Butyl/ Vyton o mezclas de componentes. Las mezclas de materiales, que provienen de la combinación de polímeros como el látex natural, nitrilo y neopreno, presentan una mayor resistencia a agentes químicos que el látex natural.”

PROCEDIMIENTO

En la vasija de evaporación colocamos la muestra de finos que vamos a ensayar, agregándole agua hasta tener una consistencia visual similar al límite liquido o un poco mayor, con pequeños golpes para eliminar las burbujas de aire.  

Al recipiente que vamos a utilizar, le  aplicamos vaselina en su interior para evitar que se pegue la muestra.  Previamente pesado, empezamos a llenarlo inicialmente en una tercera parte más o menos dándole golpes suaves sobre una superficie, este procedimiento se repitió dos veces más hasta llenar el recipiente para poderlo enrasar, limpiamos los excesos y pesamos.

Dejamos la muestra al aire hasta que observamos el cambio del color en la superficie, secamos al horno y tomamos nuevamente su peso ya seco.

Llenamos el recipiente de vidrio con mercurio hasta que se rebosó, luego con la placa de vidrio de tres puntas la presionamos firmemente para evitar que quede aire.  Vaciamos el mercurio sobre la probeta graduada y obtuvimos así el volumen de la muestra humedad.

Enrasamos el recipiente de vidrio con mercurio, utilizando como anteriormente  la placa de vidrio y siempre la vasija de evaporación de mayor tamaño debajo para recoger el mercurio que descartamos.   La vasija de evaporación que tenemos debajo de la de vidrio la limpiamos de mercurio para empezar a determinar el volumen del suelo seco.

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