MECÁNICA DE SUELOS I PESO VOLÚMETRICO DE SUELOS COHESIVOS COHESI VOS (NTP 339.139)
Los suelos que poseen características de cohesión y plasticidad pueden ser granulares con parte de arcilla o limo orgánico, que les importen cohesión y plasticidad, o pueden ser arcillas o limos orgánicos sin componentes granulares.
UNIVERSIDAD PRIVADA ANTENOR ORREGO FACULTAD DE INGENIERÍA CIVIL ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL
LABORATORIO N° 02 PESO VOLUMÉTRICO DE SUELOS COHESIVOS
ASIGNATURA: MECÁNICA DE SUELOS I
CICLO: V
INTEGRANTES: CALDERÓN ALAYO, Jhordy Eduardo
DOCENTE: ING. DE LA CRUZ VASQUEZ, Javier
HORARIO: VIERNES 4:10 – 5:55 5:55 pm NRC: 741
TRUJILLO – PERÚ PERÚ 2015 – 20 20
INTRODUCCIÓN Después de extraer material de nuestra calicata, en esta oportunidad vamos a realizar el ensayo de peso volumétrico de suelos cohesivos teniendo como material arcilla. Para ello tomamos una muestra inalterada de suelo, la cual envolvimos toda la superficie con el fin de hacer que esta conservara sus condiciones tal cual como esta se encuentra en su estado natural. En esta práctica realizaremos el ensayo de peso volumétrico del suelo, como sabemos este es la relación entre el peso de la muestra y su volumen. Como de nuestra muestra no se puede sacar una forma regular o geométrica conocida tendremos que aplicar el principio de Arquímedes para encontrar su volumen, ya que no existe una formula o expresión para calcularlo directamente. directamente. Ya teniendo este valor de peso unitario podemos hacernos una idea de cuánto volumen puede ocupar un peso determinado de nuestro suelo estudiado o viceversa.
I.
OBJETIVO El objetivo principal de este ensayo es determinar el peso volumétrico del suelo cohesivo de las muestras inalteradas. Calcular e interpretar el valor peso volumétrico de la masa ( ) de un suelo por el método de inmersión en agua. Poner en práctica la norma (NTP 339.139) Aprender a determinar el volumen de un cuerpo o masa irregular utilizando el principio de Arquímedes. Arquímedes.
II.
MATERIALES Y EQUIPOS -
Balanza electrónica de precisión 0.1 g. Probeta graduada de 1000 mL. Mechero de alcohol. Parafina o cera. Muestra de Suelo (Arcilla). Recipientes. Pipeta y espátulas. Guantes de látex. Mascarilla anti polvo. Recipiente metálico.
III.
FUNDAMENTO TEÓRICO Conocido el concepto de peso volumétrico, es claro que cualquier tipo de materia que ocupe un volumen en el espacio posea esta propiedad. El agua como materia fluida, en su estado natural y dadas sus características físicas tiene un peso volumétrico vol umétrico cuantificado conocido, la presencia natural del agua dentro de las diferentes fases del suelo, obliga a establecer una relación universal entre los pesos volumétricos contenidos dentro de un material y el agua que hace parte de ella, de esta forma se da cabida al concepto de Peso volumétrico de masa (). En consecuencia el peso volumétrico de masa corresponde a la relación del peso de la masa de suelos, entre su volumen de masa.
=
[g/cm3]
Donde: = Peso Volumétrico Volumétrico de Masa = Peso del Suelo = Volumen del Suelo + = Peso del suelo + parafina + = Volumen del suelo + parafina
= Peso de la parafina = Volumen de la parafina
[g/cm 3] [g] [cm3] [g] [cm 3] [g] [cm 3]
IV.
PROCEDIMIENTO ARCILLA -
-
Empezamos este ensayo tallando una muestra sin agujeros ni grietas, el tamaño debe de ser tal que pueda introducir en la probeta. Asimismo se pesa la muestra tallada y se anota W suelo.
Asimismo se procede a derretir la parafina en la estufa, para luego poder recubrir la muestra e impermeabilizar. impermeabilizar.
-
-
La parafina debe de cubrir la muestra con una capa fina, no debe penetrar en los poros del suelo. Luego cuando la muestra esté completamente recubierta registramos W suelo + parafina.
Después se procede a llenar a la probeta de agua, hasta tener un volumen inicial conocido. El V inicial en este caso es de 500 cm 3.
Vi = 500 ( )
-
Después se procede a introducir la muestra de parafina en la probeta, observamos que se produce un desplazamiento de volumen, lo cual denominamos V final. Luego calculamos el volumen desplazado por la siguiente formula: ΔV = V final - V inicial. ΔV = V
suelo + parafina.
Vi = 555 ( ) Vi = 500 ( )
-
Finalmente se procede a calcular el peso volumétrico de masa de la muestra del suelo con los datos recolectados.
=
[g/cm3]
V.
CÁLCULO Y RESULTADOS
SUELO ARCILLOSO SUELO Peso del suelo [g] Peso del suelo + parafina [g] AGUA Cantidad de agua inicial [m3] Cantidad de agua + muestra [m3] Cantidad de agua desplazada [m 3]
PESO [g] 96.0 98.0 VOLUMEN [m3] 500 m3 555 m3 55 m3
Resolviendo Algebraicamente: Algebraicamente:
= 96.0
[g]
+
= 98.0
[g]
= 98.0 – 96.0 96.0 => 2.0 [g]
= 0.87
= =
[g/cm3]
=
2.0 0.87
= 2.30 [cm3]
+ = − = 555 – 500 500 => 55 [cm3] = + − = 55 – 2.30 2.30 => 52.70[cm 3] =
=
96.0 52.70
= 1.82 [g/cm3] = 1.82
[g/cm3]
Resolviendo mediante cuadro laboratorio:
SUELO ARCILLOSO
1 2 3 4 5 6 7 8
CALICATA
:
C – 1 1
MUESTRA
:
M1 – M2 M2
PROFUNDIDAD
:
1.50 mts.
CANTIDAD
:
3 Kg
PRESENTACIÓN
:
Bolsas Herméticas
FECHA
:
04 – 09 09 – 15 15
N° Fiola Peso de suelo + Parafina [g] Peso de suelo [g] Peso del Parafina (1) – (2) [g] Volumen del suelo + parafina [cm 3] Volumen de Parafina (3)/ (.87) [cm 3] Volumen del Suelo (4) – (5) [cm3] Peso Volumétrico de Masa (2) / (6) [g/cm 3] Peso Volumétrico Promedio [g/cm3]
1 2 97.0 98.0 94.5 96.0 2.5 2.0 55 55 2.87 2.30 52.13 52.70 1.81 1.82 3 1.82 g/cm
VI.
CONCLUSIONES Se determinó el Peso Volumétrico de la masa, y el resultado fue: = 1.82 [g/cm3]
Se interpretó que el peso volumétrico está en función del peso y el volumen de la masa. Se procedió a hacer este laboratorio con la ayuda de la norma técnica peruana (NTP 339.139). Se aplicó el principio de Arquímedes para calcular la variación de volumen.
VII.
BIBLIOGRAFÍA -
-
NORMA TÉCNICA PERUANA NPT. 339.139 1999 SUELOS. Método normalizado para el peso Volumétrico de Suelos Cohesivos. Juárez Badillo, E. y Rico Rodríguez, A. Mecánica de Suelos. 3ra. Ed., Limusa, 2001.
ANEXOS (FORMATO)
