determinacion del porcenaje de humedad natural
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DETERMIN ACION DEL PORCENAJE DE HUMEDAD NATURAL
I. Objetivos:
- La determinación del contenido de humedad expresado en porcentaje en peso de una
muestra en laboratorio
- Que el estudiante pueda aplicar este procedimiento en distintos tipos de muestras
II. Fundamento teórico:
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 formado 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 este (especialmente en aquellos
de textura más fina), como por ejemplo cambios de volumen, cohesión, estabilidad
mecánica.
El método tradicional de determinación de la humedad del suelo en laboratorio, es por
medio del secado a horno, donde la humedad de un suelo es la relación expresada
en porcentaje entre el peso del agua existente en una determinada masa de suelo y
el peso de las partículas sólidas, o sea:
% = ((m-d) / m) * 100 (%)
Donde:
% = contenido de humedad expresado en %
m = masa del suelo húmedo
d = masa del suelo luego del secado
III. Equipo a utilizar:
- Balanza de 0.01 gr para muestras de menos de 100 gr
- Depósitos circulares
- Horno secador
- Espátulas
IV. Material a utilizar
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- Tierras diatomeas
- Greda
V. Procediendo experimental
Se selecciona una cantidad de muestra representativa del tipo de suelo húmedo , aproximadamente 10 g
Se pesa el recipiente limpio y seco junto con su tapa Se coloca una muestra húmeda dentro del recipiente Se pesa el recipiente incluyendo la tapa y la muestra húmeda Se coloca al horno secador a una temperatura de 110 ºC aproximadamente entre
15 y16 horas Cumplido este tiempo retirar el recipiente del horno dejar enfriar a temperatura
ambiente luego pesar el recipiente y la muestra seca al horno
VI. Datos recogidos
Item Tipo de muestra
Código de tarro
Peso de tara del recipiente (P3)
Peso de recipiente +muestra húmeda (P1)
Peso de recipiente + muetra secada al horno (P2)
1 Arcilla SMA 5 5.76 15.16 15.042 Arcilla 10 5.79 14.21 14.13 Arcilla 15 I 5.81 14.78 14.684 Puzolana PR4 5.79 16.27 16.245 Puzolana PR3 5.80 15.05 15.036 Puzolana PR2 5.81 11.04 11.027 Arcilla HLC 5.68 10.79 10.728 Arcilla 443 5.74 10.32 10.259 Arcilla YK6 5.68 12.02 11.9210 Puzolana III 5.88 19.38 19.3311 Puzolana G16 5.78 15.81 15.7712 Puzolana YK2 5.80 19.03 18.9813 Puzolana 445 5.66 10.42 10.4114 Puzolana Yk5 5.77 7.70 7.6915 Puzolana SMA1 5.79 9.06 9.0516 Arcilla SMA3 18.0617 Arcilla HCL4 18.2318 Arcilla SMA6 15.43promedio
VII. CÁLCULOS Y GRÁFICOS REALIZADOS
Se calcula el contenido de humedad de la muestra mediante la siguiente formula
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%H = (peso del agua / peso del suelo seco al horno)
%H = ((p1-p2)/(p2-p3)) x 100
DONDE
%H = es el contenido de humedad expresado en porcentaje en peso redondeado al entero más cercano
P1 = es el peso del recipiente masa la muestra húmeda en gr
P2 = es el peso del recipiente mas la muestra secado al horno en gr
P3= es el peso del recipiente en gr
Item Tipo de muestra Código de tarro % humedad
1 Arcilla SMA 5 1.293103452 Arcilla 10 1.323706383 Arcilla 15 I 1.127395724 Puzolana PR4 0.287081345 Puzolana PR3 0.216684726 Puzolana PR2 0.383877167 Arcilla HLC 1.388888898 Arcilla 443 1.552106439 Arcilla YK6 1.602564110 Puzolana III 0.3717472111 Puzolana G16 0.400400412 Puzolana YK2 0.3793626713 Puzolana 445 0.2105263214 Puzolana Yk5 0.5208333315 Puzolana SMA1 0.3067484716 Arcilla SMA3 0.7576684417 Arcilla HCL418 Arcilla SMA6promedio
VIII. CUESTIONARIO:
REALIZA UN DIAGRAMA DE FLUJO DEL PROCEDIMIENTO
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DETERMINACION DEL PORCENAJE DE HUMEDAD NATURAL
QUE NOS INDICA LA HUMEDAD NATURAL
La humedad natural es una relación gravimétrica definida como la relación existente entre
el peso del agua y el peso de los sólidos en un volumen dado de suelo.
En la mayoría de los casos, la humedad natural es expresada en porcentaje.
La humedad natural es una propiedad física del suelo es de gran utilidad en la
construcción civil y se obtiene de una manera sencilla, pues el comportamiento y la
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SELECCIÓN DEMUESTRA REPRESENTATIVA
SE PESA EL RECIPIENTE LIMPIO Y SECO JUNTO CON SU TAPA
SE COLOCA AL HORNO SECADOR A UNA TEMPERATURA DE 110 0C
resistencia de los sueles en la construcción están regidos, por la cantidad de agua que
contienen.
LOS DIFERENTES MATERIALES PRESENTAN DOS TIPOS DE HUMEDADES CUALES SON:
La humedad específica es la cantidad de vapor de agua que se haya contenido en el
aire, pero a diferencia de la humedad absoluta, en esta el vapor se mide en gramo y
el aire en kilogramos.
Finalmente, la humedad relativa es la humedad que posee una masa de aire en
relación a la mayor cantidad de humedad absoluta que podría llegar a contener sin
que se produzca ninguna condensación, es decir conservando la misma temperatura
y presión atmosférica. Esta humedad es expresada en porcentajes.
¿PORQUE EN DIFERENTES TIPOS DE MATERIALES UNOS SON MÁS ABSORBENTES QUE OTROS?
El proceso de fabricación ha de asegurar un gran desarrollo superficial mediante una
elevada porosidad. Los adsorbentes naturales (arcillas, zeolitas) tienen pequeñas
superficies. Los adsorbentes industriales y los carbones activados de buena calidad
pueden llegar a tener entre 1.000 y 1.500 m2/g.
Alta capacidad de adsorción. La relación dé equilibrio entre las fases influye en la
eficacia con que se alcanza la capacidad final y, en muchos casos, controla la
capacidad real del soluto.
Como quiera que los mecanismos de unión son muy complejos y no se han determinado
con precisión aún, no se dispone de una norma satisfactoria mediante la cual puedan
preverse, a priori las afinidades relativas entre un material poroso y una sustancia.
Propiedades físicas y tamaño de partícula adecuados para garantizar la necesaria
resistencia mecánica y facilidad de manejo, produciendo la menor pérdida de
carga posible tanto en lechos fijos como en los móviles o fluidizados.
Fácil regeneración; por desorción, especialmente en el caso de los procesos
continuos.
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¿QUE EQUIPOS SE UTILIZABAN Y UTILIZAN PARA MEDIR LA HUMEDAD?
Secador de rayos infrarrojos: El secador se compone de una lámpara de rayos
infrarrojos dotados de un reflector y de una cubeta utilizado para eliminar el exceso
de humedad.
Horno electrónico: diseñados para tareas generales de laboratorio, los hornos de
laboratorio de doble pared son ideales para secar, hornear, templar,
acondicionar, esterilizar, evaporar, acondicionar, deshidratar, y para otrostrabajos
generales de laboratorio. Esta completamente equipado con untermómetro y con b
andejas ajustables; incluye: fabricación robusta en acerosoldado de doble pared,
controlado termostáticamente e incluye dos bandejas enchapadas.
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Bomba de acetileno (Botella Speedy): Se basa en la reacción con el carburo de calcio del
gua que contiene la arena. El volumen de gas acetileno que se forma, es proporcional a la
cantidad de agua contenida en la muestra. La presión ejercida por este gas, es
proporcional al porcentaje de humedad de la arena, que se lee directamente en el
manómetro del aparato.
Higrómetro: es una especie de herramienta para medir el nivel de humedad en un
solo lugar. Higrómetro también se usa ampliamente en la medición y la
instrumentación espacio para mantener la humedad que afecta a la exactitud de
los instrumentos de medición.
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Medidor de humedad absoluta GMK 100:
Un medidor de humedad absoluta de material capacitivo es un aparato con indicación
directa de humedad en porcentaje. Por tanto el medidor de humedad absoluta de material
capacitivo es un equipo ideal para profesionales y aficionados.
- Profundidad en la medición: 10 y 25 mm
- Pantalla: Curva característica y valor de medición (iluminación de fondo)
- Temperatura operativa: -25 -- +50 °C
Medidor de humedad FL-2: Medidor universal de humedad para inserción en heno, paja, arena y aislamientos de celulosa.
- Rango: de 8 % a 60 % - Sonda de penetración de 60 cm - Memoria para 10.000 valores - Robusto y compacto
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Balanzas para medición de humedad: Las balanzas para medición de humedad
determinan la sustancia seca que queda tras un proceso de secado con energía
infrarroja de la sustancia total previamente pesada y calcula así la humedad de la
masa pesada húmeda. Durante el proceso de secado se puede ver en la pantalla
la disminución del contenido de humedad.
¿PARA QUE NOS SIRVE DETERMINAR LA HUMEDAD NATURAL DE LAS MUESTRAS?
La importancia de su control radica en su influencia directa sobre las propiedades de las tierras de
moldeo, la estabilidad de los moldes y los defectos que puedan aparecer en las piezas moldeadas
con ese tipo de tierra.
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Una tierra muy seca es difícil de trabajar y generalmente de baja resistencia en verde, por el
contrario un exceso de humedad produce defectos de superficie, sopladuras y deformaciones de
la pieza obtenida.
¿PORQUE ES NECESARIO CUIDAR LA MUESTRA DESDE EL SITIO DE SU
EXTRACCIÓN HASTA EL HORARIO?
Es esencial para asegurar la integridad de la muestra desde su recolección hasta el
reporte de los resultados; incluye la actividad de seguir o monitorear las condiciones de
toma de muestra, preservación, codificación, transporte y su posterior análisis. Este
proceso es básico e importante para demostrar el control y confiabilidad de la muestra no
sólo cuando hay un litigio involucrado, sino también para el control de rutina de las
muestras. Se considera que una muestra está bajo la custodia de una persona si está
bajo su posesión física individual, a su vista, y en un sitio seguro.
Por parte de la práctica también es esencial cuidarlo ya que trabajamos con humedad y en el peor de los casos si no tiene su cuidado respectivo la muestra puede presentar mayor variabilidad ya que puede captar humedad del medio o perder humedad.
¿DE QUÉ MANERA MANTENEMOS LA INVARIABILIDAD DE LA MUESTRA?
A través del cuarteo, en cuanto el cuarteo sea mejor habrá una mejor distribución y
homogenización del material y de esa manera se reduce la variabilidad.
El cuarteador de muestras debe contar con un número igual de conductos, todos del
mismo ancho y que descarguen alternamente a ambos lados del cuarteador; el número
de conductos no debe ser menor de ocho para agregado grueso y no menor de 12 para
agregado fino. El ancho mínimo para los conductos individuales, debe ser mayor en
aproximadamente un 50 % del tamaño máximo de las partículas de la muestra que se
pretende cuartear.
El cuarteador debe estar equipado con dos receptáculos para recibir las dos mitades de
la muestra al cuartearse.
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GRAFICAR ÍTEM VERSUS % HUMEDAD. DETERMINAR UN MODELO LINEAL,
LOGARITMO, POTENCIAL Y POLINOMIO DE GRADO 2, 4,6 (PARA CADA
MODELO REALIZAR UN GRAFICO PROPIO.)
0 1 2 3 4 5 6 72468
10121416
"ITEM VS % HUMEDAD"
"ITEM VS % HUMEDAD"
ITEM
% H
UMED
AD
Modelo lineal:
y = a0 + a1*x
0 1 2 3 4 5 6 702468
10121416
ITEM VS % HUMEDAD
CURVA NORMAl
ITEM
% H
UMED
AD
Modelo exponencial:
ln(y) = ln(a0) + a1*x
11
0 1 2 3 4 5 6 705
10152025
" ITEM VS % HUMEDAD"
CURVA NORMALCURVA AJUSTADA
ITEM
% H
UMED
AD
Modelo potencia:
log(y) = log(a0) + a1*log(x)
0 1 2 3 4 5 6 70
5
10
15
20
"ITEM VS % HUMEDAD"
CURVA NORMALCURVA AJUSTADA
ITEM
% H
UMED
AD
Modelo polinomio:
12
0 1 2 3 4 5 6 70
2
4
6
8
10
12
14
16
" ITEM VS % HUMEDAD"
curva realcurva ajustada
ITEM
% H
UMED
AD
Determinar el modelo que mejor se ajuste a la curva, justifique su respuesta Interpretar el grafico
En el grafico se puede observar que la humedad de las diferentes tipos de muestras se
encuentra de un rango de 10 a 12 por lo que en grandes rasgos no hay mucha variación
El modelo que mejor es el modelo lineal ya que la variación del porcentaje de humedad no
es mucha
0 5 10 15 20 25 30 35 4002468
1012141618
"item vs % humedad"
item
% h
umed
ad
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IX. CONCLUSIONES
- Se puede concluir que la humedad se encuentra en la mayoría de muestras las
cuales asen que el peso varia siendo mayor cuando mayor humedad tenga “X”,
recomendaciones
- Una manera de evitar eso es mantenerlos en frascos herméticamente cerrados
que tenga un desecador que absorba la humedad.
- Es la humedad del aire que absorben las sustancias, en general les dicen
higroscópicas un ejemplo seria el sulfato de sodio que da distintos grados de
hidratación
- Se determina el contenido de humedad expresado en porcentaje en peso de una
muestra en laboratorio
X ANTECEDENTES
- SOIL AND POCK BUILDING STONES PEATS
- MECANICA DE SUELOS LAMBE- WHITMAN -USA
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