Contenido de humedad

contenido de humedad

1. MECANICA DE SUELOS I UNCP GRUPO 04

FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL

INDICE

Introducción
Objetivos del ensayo
Marco teórico
Determinación del contenido de humedad
Materiales utilizados en el ensayo
Procedimiento
Hoja de cálculos
Anexos
Conclusiones
Recomendaciones
Bibliografía

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INTRODUCCIÓ N

El estudio de la Mecánica de Suelos es muy importante en la Ingeniería Civil ya que permite
predecir el comportamiento de una estructura basándose en las propiedades de los materiales
constitutivos de ella con la finalidad de minimizar los riesgos en seguridad y economía.
Para definir la Mecánica de Suelos sería conveniente citar a Kart Terzaghi en su libro
“Theoretical Soil Mechanics”: “La Mecánica de Suelos es la aplicación de las leyes de la Mecánica y
la Hidráulica a los problemas de ingeniería que tratan con sedimentos y otras acumulaciones no
consolidadas de partículas sólidas, producidas por la desintegración mecánica o descomposición
química de las rocas, independientemente de que tengan o no contenido de materia orgánica”.
Este ensayo tiene por finalidad, determinar el contenido de humedad de una muestra de
suelo. El contenido de humedad de una masa de suelo está conformada por la suma de sus aguas
libre, capilar e higroscópica.
La importancia del contenido de agua que presenta un suelo representa junto con la cantidad
de aire, una de las características más importantes para explicar el comportamiento de éste, como
por ejemplo cambios de volumen, cohesión, estabilidad mecánica.
El método de determinación de la humedad del suelo usado en el laboratorio, es por medio
del secado al horno, donde la humedad del suelo es la relación expresada en porcentaje entre el
peso del agua existente en una determinada muestra de suelo y el peso de las partículas sólidas.
En cimentaciones es muy importante conocer el contenido de humedad del suelo ya que de
ello dependen las características cualitativas y cuantitativas de los materiales a usar.

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OBJETIVOS
 El objetivo fundamental del primer ensayo realizado en el curso de mecánica de
suelos I es determinar el contenido de humedad de una muestra recogida por el grupo
en Palian.
 Conocer el comportamiento del suelo de Palian.
 Reunir los resultados para dar una respuesta objetiva y concreta a los problemas que
se presentan en la mecánica de suelos para obtener un detallado estudio del suelo.
 El objetivo es recoger la mayor información posible acerca de la muestra para obtener
datos reales que nos ayudaran para entender mejor los datos obtenidos en los
ensayos de laboratorio.
 Una vez obtenido el contenido de humedad, determinar qué tipo de suelo es.
 Ya encontrado el tipo de suelo, modificarlo si es necesario, para su optimo
desempeño.

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MARCO TEORICO
El estudio de esta propiedad física del suelo será de gran utilidad en la construcción civil que
nosotros podremos realizar más adelante, se obtiene de una manera sencilla, pues el
comportamiento y la resistencia de los suelos en la construcción están regidos, por la cantidad de
agua que contienen. El contenido de humedad de un suelo es la relación del cociente del peso de
las partículas sólidas y el peso del agua que guarda, esto se expresa en términos de porcentaje. En
Japón se han registrado contenidos de humedad de más de mil por ciento, esto indica grandes
problemas de suelo debido a que el peso del agua supera quince veces el peso del material sólido.

El proceso de la obtención del contenido de humedad de una muestra se hace en laboratorios, el
equipo de trabajo consiste en un horno donde la temperatura pueda ser controlable. Una vez tomada
la muestra del sólido en estado natural se introduce al horno. Ahí se calienta la muestra a una
temperatura de entre 105-110 grados Celsius, para producir la evaporación del agua y su escape a
través de ventanillas. Se debe ser cuidadoso de no sobrepasar el límite, para no correr el riesgo de
que el suelo quede cremado con la alteración del cociente de la determinación del contenido de
humedad. El material debe permanecer un periodo de 18-24 hrs en el horno según se indicó en la
clase , por esta razón se inició el ensayo el día martes a las 9:30 AM retirándose del horno al día
siguiente a la misma hora .
El contenido de humedad de una determinada muestra de suelo, está definida como el peso
del agua, sobre el peso de los sólidos por cien (para dar el valor en porcentaje), y está definida por
la letra w. 100
w
s
W
w
W


W: contenido de humedad expresado en: (%)
W w: Peso del agua.
W s: Peso seco del suelo.

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UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CENTRO DEL PERU
FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL
LABORATORIO DE MECANICA DE SUELOS I




DETERMINACION DEL CONTENIDO DE HUMEDAD


Datos del Ensayo
Proyecto: Determinación del contenido de Humedad.
Ubicación: la frontera de san Agustín de cajas y el tambo(quebrada onda)
Descripción del suelo: arcilloso - limoso
Profundidad: 1.50m.
Fecha de ensayo: 04 de setiembre de 2016

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MATERIALES Y EQUIPOS






MUESTRA DE SUELO
•Muestra alterada e inalterada
•ubicacio Palian
BALANZA
•Presicio de 0.
TARAS
•Objeto de metal
•Contiene la muestra
HORNO
•De 110 a 105 Cº
•Contiene la tara durante el secado de 24h.
MARTILLO
•Para homogenizar los grumos
HOJA DE CALCULO
•Para anotar los datos de la muestra

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PROCEDIMIENTO

El ensayo tiene por finalidad obtener el contenido de humedad natural de una muestra
inalterada y alterada de suelo, una vez recogida la muestra para conservar las propiedades del suelo
se parafina y se colocó en una bolsa de color negro a la muestra alterada, para obtener un contenido
de humedad más cercano a la realidad. Para ambos casos el procedimiento es el mismo.
 Se ubica el lugar donde se extraerá la muestra, en este caso quebrada onda, se excavo
en el suelo una profundidad de 1.50m del cual se extrajo una cantidad aproximada de
5kg.
 Recogida la muestra en estado natural y protegiendo que se evapore, se procedió a
parafinarlo y empaquetarlo en bolsas de plástico para luego almacenarlos en un lugar
fresco para conservar la humedad natural.
 En el caso de la muestra alterada procedimos a empaquetarlo en bolsas y sellarlo con
cinta de embalaje.
 Estando en el laboratorio pesamos en la balanza las taras vacías, las cuales fueron 2
para cada muestra. Se anotaron dichos valores en el cuaderno de apuntes.
 Para la eficiencia del ensayo se hallaran dos contenidos de humedad para cada caso
(alterada e inalterada).
 En las taras ya pesadas se coloca porciones de suelo (evitar que este tenge grumos).
Pesarlos para tener el peso de la tara más la muestra húmeda.
 Se Introdujo la tara más la muestra húmeda en el horno, a una temperatura de 105ºC a
110ºC, después de 18 a 24 horas se retira la muestra del horno,
 Transcurrido el tiempo correspondiente y ya extraído las taras del horno se vuelven a
pesar, en este caso se obtendrá el peso de la tara más la muestra seca.
 De esta manera obtuvimos los datos que requerimos para poder hallar el contenido de
humedad del suelo ensayado.

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CÁLCULOS

Se hicieron dos ensayos para luego sacar un promedio, esto disminuye el error cometido al
momento de pesar las muestras y así obteniéndose un resultado más real.
El contenido de humedad está dado por la siguiente fórmula:
100
w
s
W
w
W


RESULTADOS:
Muestra de tierra inalterada:
 tara N° 44 =0.0626
 tara N° 49 =0.0676

 tara N° 44 con la muestra de tierra =0.3065
 tara N° 49 con la muestra de tierra =0.3156

 tierra húmeda de tara N° 44 =0.2439
 tierra húmeda de tara N° 49 =0.248

 Tara N° 44 con tierra seca =0.2811
 Tara N° 49 con tierra seca =0.2878

 Tierra seca de tara N° 44 =0.2185
 Tierra seca de tara N° 49 =0.2202

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Cálculo de la humedad en la muestra de tierra:
A: humedad en tara 44:
0.2439−0.2185
0.2439
??????100=10.41%
B: humedad en tara 49:
0.248−0.2202
0.248
??????100=11.20%

Muestra de tierra con 10% de agua (alterada):
 tara N° 44 =0.0626
 tara N° 49 =0.0676

 tara N° 44 con la muestra de tierra seca + 10% de agua =0.30921
 tara N° 49 con la muestra de tierra seca + 10% de agua =0.31658

 muestra de tierra seca + 10% de agua de tara N° 44 =0.24661
 muestra de tierra seca + 10% de agua de tara N° 49 =0.25398

 (Tara N° 44 con tierra seca + 10% de agua) seca =0.2855
 (Tara N° 49 con tierra seca + 10% de agua) seca =0.2896

 (tierra seca + 10% de agua) seca de tara N° 44 =0.2229
 (tierra seca + 10% de agua) seca de tara N° 49 =0.222

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Cálculo de la humedad en la muestra de tierra con 10% de agua:
A: humedad en tara 44:
0.24661−0.2229
0.24661
??????100=9.61%

B: humedad en tara 49:
0.25398−0.222
0.25398
??????100=12.59%

INTERPRETACIÓN DE RESULTADOS:
De los resultados obtenidos podemos decir lo siguiente de manera resumida.
Muestra de tierra:
 Humedad en la tara N° 44 es del 10.44%.
 Humedad en la tara N° 49 es del 11.20%.
Muestra de tierra con 10% de agua:
 Humedad en la tierra después de agregar agua en la tara N° 44 es del 9.61%.
 Humedad en la tierra después de agregar agua en la tara N° 49 es del 12.59%.

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ANEXO










Fig. 1.- En la figura se observa la primera tara siendo pesada









Fig. 2.- En la figura se observa la segunda tara siendo pesada

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Fig. 3.-En las figura se muestra la primera tara + la muestra siendo pesada












Fig. 4.- En las figura se muestra la segunda tara + la muestra siendo pesada

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Fig. 5.- En la figura se observa las muestras ya secadas durante aproximadamente
24 hrs. En el horno listas para realizar los cálculos

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CONCLUCIÓN

 Este primer ensayo realizado nos da a entender como primer paso sobre el contenido de
humedad que pueda tener un suelo el cual será de mucha importancia en su reconocimiento
para posteriores ensayos que podamos realizar en el curso de Mecánica de Suelos.
 El aprendizaje del estudio de la humedad del suelo nos permitirá el reconocimiento físico de
este, para que obtenidos unas cuantas muestras necesarias de cualquier tipo de suelo nosotros
estemos capacitados para analizarlos y estudiarlos detalladamente en un laboratorio y
proyectarnos a realizar trabajos de ingeniería civil.
 En esta práctica con el porcentaje de humedad nos damos cuenta de qué tan absorbente puede
ser un agregado fino y qué tanto espacio vacío tiene (poros). Cualquier cantidad de agua que se
encuentre en la superficie de los agregados contribuirá a aumentar el agua de la mezcla y
ocupará un volumen más del de las partículas del agregado.
 Con ensayos como este nosotros obtendremos conocimientos más amplios sobre nuestra
carrera, aplicando en el campo los conocimientos teóricos que se nos brinda en las horas de
clase.

RECOMENDACIÓN

 La conservación de la muestra y el contenido de humedad natural del suelo es importante para
un ensayo apropiado. Para lo cual inmediatamente después de extraer el suelo es recomendable
parafinarlo y guardarlo en lugares frescos para no alterar las propiedades del suelo en estudio
 La apropiada conservación de la muestra da un óptimo resultado del contenido de humedad.
 El cuidadoso ensayo beneficia a la obtención de resultados no alterados.
 En caso de obtener un contenido de Humedad numéricamente distinto a los demás no tomarlo
para el cálculo del promedio de contenido de humedad.

BIBLIOGRAFIA

JUAREZ BADILLO – RICO RODRÍGUEZ–MECANICA SUELOS