ESCUELA MILITAR DE INGENIERÍA MCAL. ANTONIO JOSÉ DE SUCRE BOLIVIA GRAVEDAD ESPECIFICA DE LOS SUELOS (PESO ESPECIFICO) INTEGRANTES: 1. ESCALANTE PARI AMAYA LUCIA A25275-1 2. QUISPE RODRIGUEZ RUBEN JOSE A20770-5 3. RIVERA ARRIETA JHOSEF FÉLIX A24893-2 4. RAMOS QUENALLATA JOSÉ MANUEL A19518-9 5. VALDA MAMANI MILENKA YANDIRA A25546-7 DOCENTE: ING. MONICA BEATRIZ TORREZ MENDOZA CURSO: SEXTO SEMESTRE B ASIGNATURA: LABORATORIO DE HORMIGÓN ARMADO La Paz, 10 de octubre de 2023 i ÍNDICE DE CONTENIDO Pág. 1. INTRODUCCIÓN. ........................................................................................... 1 2. FUNDAMENTO TEORICO. ............................................................................ 1 3. OBJETIVOS ................................................................................................... 6 3.1. OBJETIVO GENERAL ................................................................................... 6 3.2. OBJETIVO ESPECÍFICO ............................................................................... 6 4. IMPLEMENTOS DE LABORATORIO ............................................................. 6 4.1. MATERIALES ..................................................................................................... 6 4.2. EQUIPO ............................................................................................................. 6 4.3. EQUIPOS DE PROTECCIÓN PERSONAL ....................................................... 6 5. PROCEDIMIENTO DE LABORATORIO ......................................................... 7 6. REGISTRO FOTOGRAFICO. ......................................................................... 7 7. MEMORIA DE CÁLCULO. .............................................................................. 8 8. CONCLUSIONES ........................................................................................... 9 9. RECOMENDACIONES................................................................................... 9 10. BIBLIOGRAFÍA ............................................................................................... 9 1. INTRODUCCIÓN. El peso específico o la densidad nos ayuda a poder calcular la humedad óptima para poder determinar la cantidad de engería a ser utilizada en la compactación del suelo estudiado. 2. FUNDAMENTO TEORICO. La compactación del suelo es una parte vital del proceso de construcción. Se usa para dar soporte a entidades estructurales, como cimientos de edificios, caminos, pasillos y estructuras de retención de tierra, por nombrar algunos. Para un tipo de suelo dado, ciertas propiedades pueden considerarlo más o menos deseable adecuadamente particular. para una circunstancia En general, el realizar suelo preseleccionado debe tener la resistencia adecuada, ser relativamente incompresible para que el asentamiento futuro no sea significativo, sea estable frente al cambio de volumen ya que el contenido de agua u otros factores varían, sea duradero y seguro contra el deterioro, y posea la permeabilidad adecuada. Cuando un área se va a llenar o rellenar, el suelo se coloca en capas llamadas elevadores. La capacidad de las primeras capas de relleno para compactarse adecuadamente dependerá de la condición del material natural que se cubra. Si el material inadecuado se deja en su lugar y se rellena, se puede comprimir durante un período prolongado bajo el peso del relleno de tierra, causando grietas de asentamiento en el relleno o en cualquier estructura soportada por el relleno. Para determinar si el suelo natural soportará las primeras capas de relleno, un área puede ser corregida. El rebobinado consiste en utilizar una pieza de equipo de construcción pesada (por lo general, equipo de compactación pesado o equipo de arrastre) para pasar por el sitio de llenado y observar si hay desvíos. Estas áreas estarán indicadas por el desarrollo de celosía, bombeo o tendido de tierra. 1 Para asegurar que se logre una compactación adecuada del suelo, las especificaciones del proyecto indicarán la densidad del suelo requerida o el grado de compactación que se debe lograr. Estas especificaciones generalmente son recomendadas por un ingeniero geotécnico en un informe de ingeniería geotécnica. El tipo de suelo, es decir, las distribuciones granulométricas, la forma de los granos del suelo, la gravedad específica de los sólidos del suelo y la cantidad y tipo de minerales arcillosos presentes, tienen una gran influencia sobre el peso máximo de la unidad seca y el contenido óptimo de humedad.3 También tiene una gran influencia sobre cómo deben compactarse los materiales en situaciones determinadas. La compactación se logra mediante el uso de equipos pesados. En arenas y gravas, el equipo generalmente vibra, para causar la reorientación de las partículas del suelo a una configuración más densa. En limos y arcillas, se usa con frecuencia una apisonadora para crear pequeñas zonas de corte intenso, que expulsa el aire del suelo. La determinación de la compactación adecuada se realiza determinando la densidad in situ del suelo y comparándolo con la densidad máxima determinada por una prueba de laboratorio. La prueba de laboratorio más comúnmente utilizada se llama ensayo de compactación Proctor y hay dos métodos diferentes para obtener la densidad máxima. Son las pruebas Proctor estándar y Proctor modificado; el Proctor modificado se usa más comúnmente. Para represas pequeñas, el Proctor estándar aún puede ser la referencia.2 Mientras que el suelo debajo de las estructuras y pavimentos necesita ser compactado, es importante después de la construcción descompactar las áreas para que sean ajardinadas para que la vegetación pueda crecer. Métodos de compactación Hay varios medios para lograr la compactación de un material. Algunos son más apropiados para la compactación del suelo que otros, mientras que algunas técnicas solo son adecuadas para suelos particulares o suelos en condiciones particulares. 2 Algunos son más adecuados para la compactación de materiales que no son del suelo, como el asfalto. En general, aquellos que pueden aplicar cantidades significativas de corte, así como el esfuerzo de compresión, son más efectivos. Las técnicas disponibles pueden ser clasificadas como: Estático: un gran esfuerzo se aplica lentamente al suelo y luego se libera. Impacto: el esfuerzo se aplica al dejar caer una gran masa sobre la superficie del suelo. Vibración: se aplica un esfuerzo de manera repetida y rápida a través de una placa o un martillo accionados mecánicamente. A menudo se combina con compactación rodante. Giros: un esfuerzo estático se aplica y mantiene en una dirección mientras el suelo está sujeto a un movimiento giratorio alrededor del eje de carga estática. Limitado a aplicaciones de laboratorio. Balanceo: se hace rodar un cilindro pesado sobre la superficie del suelo. Comúnmente utilizado en campos de deportes. Los compactadores de rodillos suelen estar equipados con dispositivos vibratorios para mejorar su efectividad. Amasamiento: el corte se aplica alternando el movimiento en posiciones adyacentes. Los métodos de prueba como EN 13286-2, EN 13286-47, ASTM D698, ASTM D1557, AASHTO T99, AASHTO T180, AASHTO T193, BS 1377: 4 proporcionan procedimientos de prueba de compactación del suelo.4 Densidad La densidad es una propiedad de la materia, en su estado sólido, líquido y gaseoso, representa la medida del grado de compactación de un material, es decir nos indica cuánto material se encuentra contenido en un espacio determinado; es la cantidad de masa por unidad de volumen, se expresa con la letra griega ro (ρ): � = !"#" !"#$%&' (1) La densidad se expresa en unidades de kilogramo por metro cúbico (kg/m3 ), aunque también se puede expresar en g/cm3 o en g/mL para líquidos; para los gases cuyas densidades son muy bajas, se emplea la unidad de gramos por litro (g/L). En 3 general se consideran como fluidos a los líquidos y a los gases, que representan a sistemas de partículas mantenidas juntas, debido a sus fuerzas cohesivas, sin embargo no es posible definir el estado individual de todas ellas en cuanto a masas, posiciones y velocidades de manera individual, así que el fluido, para fines prácticos, se describe en términos de su densidad, velocidad de flujo y presión. La mecánica de fluidos de diferentes campos de las industrias manufactureras, también incluye otras propiedades importantes, como la viscosidad y la tensión superficial. La densidad es una propiedad muy importante de los materiales que nos está indicando la autenticidad de ellos, el grado de pureza, los posibles casos de adulteración, el nivel de manejo dentro de los procesos o el estado de cumplimiento, con respecto a los requisitos de contenido de sólidos. Son innumerables las aplicaciones de la determinación de densidad en los procesos, por mencionar algunos tenemos: en la industria del azúcar y del alcohol, la determinación de sólidos contenidos en un espacio definido; en la láctea para evitar casos de adulteración por adición de más agua a la fórmula; en la industria de alimentos durante la fabricación de zumos, aceites vegetales, jarabes, mermeladas; en la industria química para la concentración/mezclas ácidos, polímeros, glicol, sosa cáustica, hidróxido de sodio; en la industria petroquímica para la obtención de keroseno, gasolina, aceites lubricantes, mezclas agua/aceite; en la industria de la fermentación el análisis de la densidad, 44 permite evaluar el grado de la fermentación del mosto, nos indica que tanta azúcar se convirtió en alcohol y dióxido de carbono durante la fermentación, generalmente si la densidad inicial es de 1.054 g/mL y si la levadura trabaja correctamente, se tiene una densidad final de 1.012 g/mL. También el concepto de densidad está relacionado con la medicina, medir la densidad de la orina puede detectar problemas relacionados con la excreción de determinadas substancias del cuerpo que no se hallan habitualmente en la orina de individuos sanos. En la mayoría de los laboratorios de control analítico, ya sea de investigación, comerciales o del sector salud, es importante contar con un picnómetro (material de vidrio específico destinado a medir la masa de un líquido en un volumen específico) que permita medir la densidad durante el control en proceso o análisis de los materiales que intervienen en las actividades del laboratorio o en la línea de producción. 4 Picnómetro Un picnómetro es un instrumento sencillo utilizado para medir con precisión la densidad de líquidos. Su característica principal es la de mantener un volumen fijo al colocar un líquido en su interior. Se usa muy frecuentemente para comparar las densidades de dos líquidos, con el picnómetro midiendo cada líquido por separado y comparando sus masas. Es práctica común comparar la densidad de un líquido respecto a la densidad del agua a una temperatura determinada, por lo que al dividir la masa de un líquido contenida en el picnómetro respecto de la masa correspondiente de agua, se obtiene la densidad relativa del líquido a la temperatura de medición. El picnómetro permite a través de su utilización comprobar los cambios de concentración de sales en el agua, por lo que se menciona que también se usa para determinar la salinidad del agua y la densidad de líquidos biológicos en laboratorios de análisis clínicos, entre otras aplicaciones. Los picnómetros de mejor calidad conocidos como tipo Gay Lussac cuentan con un termómetro y capilar lateral. Son de vidrio borosilicato 3.3 DIN ISO 3507. En general los picnómetros se calibran o ajustan por contenido "In" (o C, que significa en la modalidad para contener). Pueden contar con un certificado individual incluido, al momento de comprarlos. El capilar lateral tiene caperuza esmerilada con forma cónica. El termómetro cuenta con escala en vidrio opal, con esmerilado cónico y un campo de medición de 10 a 35 °C, dividido en 0,2 °C, con columna de mercurio. De acuerdo a los fabricantes el volumen medido se expresa en cm³ o en mL y recomiendan se indique la medición con 3 cifras decimales. Los volúmenes de presentación son 5,10, 25, 50 y 100 en mL. La especificación que da CENAM para picnómetros Gay Lussac con volumen de 25 mL, 50 mL, 100 mL es de 0.004% del volumen contenido para la incertidumbre expandida con factor de cobertura k=2, es la misma para las tres presentaciones. 5 3. OBJETIVOS. 3.1. 3.2. 4. OBJETIVO GENERAL. Determinar el peso específico del suelo fino en el laboratorio. OBJETIVO ESPECÍFICO. Seguir la indicación de la guía o del docente. Realizar toma de datos los materiales. Calcular los datos en una hoja. IMPLEMENTOS DE LABORATORIO. 4.1. MATERIALES. DETALLE UNIDAD CANTIDAD Suelo kg 1 Picnómetro de vidrio calibrado ml 1 Vasija kg 1 Recipiente de vidrio cilíndrico ml 1 termómetro ºC 1 embudo 1 Papel absorbente 1 Toalla 1 4.2. EQUIPO DETALL Tamiz numero 10E Horno UNIDAD Pza Pza CANTIDAD 1 1 UNIDAD Pza Pza CANTIDAD 1 2 4.3. EQUIPOS DE PROTECCIÓN PERSONAL DETALLE Overol Guantes de seguridad 6 Gafas de seguridad Botas de seguridad 5. Pza Pza 1 1 PROCEDIMIENTO DE LABORATORIO. 1. El picnómetro debe estar calibrado y contar con sus curvas de calibración. 2. Preparar unos 120 gr de suelo húmedo que pasen por el tamiz No10. 3. Hacer secar en el horno por un tiempo de 15 minutos mínimo a una temperatura de 110 °C, si contiene suelo vegetal a 60°C, sacar y dejar enfriar. 4. Pesar 50 o 100gr de suelo seco de acuerdo a la capacidad del picnómetro. 5. Proceder a realizar la muestra para cada picnómetro, numerando muestra y picnómetro. 6. Registrar temperatura del agua destilada utilizada (debe estar entre 18 y 22°C) 7. Llenar el picnómetro con agua destilada hasta la marca del menisco en el cuello del picnómetro. 8. Limpiar el cuello del picnómetro con la varilla envuelta con papel absorbente. 9. Pesar picnómetro+agua Pp+w y registrar, o sacar de la curva de calibración. 10. Pesar la muestra y registrar. 11. Vaciar el agua destilada del picnómetro hasta un tercio de su capacidad, limpiar el cuello del picnómetro con la varilla envuelta con papel absorbente. Vaciar el suelo 6. REGISTRO FOTOGRÁFICO. 7 MEMORIA DE CÁLCULO. 7. DATOS: - Peso del picnómetro - Peso del - Peso del agua llena en el picnómetro - Peso del agua a 1/3 del picnómetro . 8 8. CONCLUSIONES 9. RECOMENDACIONES Se debe tener cuidado de tarar siempre antes de pesar algún material, caso contrario se puede llegar a una equivocación y asimilar que el peso del suelo es incluyendo al peso de la bandeja. Ayudarse con un poco de agua al llenar con el embudo el 10% de suelo fino al picnómetro para tener una mejor medición de los datos. 10. BIBLIOGRAFÍA https://www.youtube.com/watch?v=aIvLHYC88NY https://www.youtube.com/watch?v=NUZPag3DBKE https://amyd.quimica.unam.mx/pluginfile.php/3568/mod_resource/content/0/PR %C3%81CTICA%20%20DENSIDAD%20%20versi%C3%B3n%202.pdf#:~:text =El%20picn%C3%B3metro%20permite%20a%20trav%C3%A9s,an%C3%A1li sis%20cl%C3%ADnicos%2C%20entre%20otras%20aplicaciones. https://es.wikipedia.org/wiki/Compactaci%C3%B3n_del_suelo 9