informe mecanica de suelo n°1

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INACAP Introduccin a Mecnica de suelos Informe N 1

ndice

Introduccin Humedad Contenido de humedad Determinacin de humedad Procedimiento de ensayo Expresin de resultados Ejemplo de aplicacin de determinacin de humedad Densidad de slidos Procedimiento de ensayo Expresin de resultados Ejemplo de aplicacin de determinacin de densidad Partculas solidas Densidad aparente y densidad real Procedimiento de ensayo Expresin de resultados

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Determinacin de densidad aparente por mtodo de la parafina Procedimientos de ensayo

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Expresin de resultados Ejemplo de aplicacin de determinacin de densidad aparente por mtodo de la parafina Conclusion Bibliografia

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Introduccin

La mecnica de suelos es la aplicacin de las leyes de la fsica y las ciencias naturales a los problemas que se refieren a las cargas impuestas a la superficie de la corteza terrestre. La mecnica de suelos fue fundada por Karl von Terzaghi, a partir de 1925.

Todas las obras de ingeniera civil se apoyan sobre el suelo, y muchas de ellas, utilizan la tierra como elemento de construccin para diversas cosas como, diques y rellenos en general; por lo que su estabilidad y comportamiento de cmo funcionan y esttico estarn determinados, entre otros factores, por el desempeo del material de asiento situado dentro de las profundidades de influencia de los esfuerzos que se generan, o por el del suelo utilizado para conformar los rellenos.

Si se sobrepasan los lmites de la capacidad resistente del suelo o si, an sin llegar a ellos, las deformaciones son considerables, se pueden producir esfuerzos secundarios en los miembros estructurales, quizs no tomados en consideracin en el diseo, productores a su vez de deformaciones importantes, fisuras, grietas, alabeo o desplomos que pueden producir, en casos extremos, el colapso de la obra o su inutilizacin y abandono.

En consecuencia, las condiciones del suelo como elemento de sustentacin y construccin y las del cimiento como dispositivo de transicin entre aquel y la supraestructura, han de ser siempre observadas, aunque esto se haga en proyectos pequeos fundados sobre suelos normales a la vista de datos estadsticos y experiencias locales, y en proyectos de mediana a gran importancia4

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o en suelos dudosos, infaliblemente, al travs de una correcta investigacin de mecnica de suelos. El objetivo principal de la Mecnica de Suelos es estudiar el comportamiento del suelo para ser usado como material de construccin o como base de sustentacin de las obras de ingeniera.

La importancia de los estudios de la mecnica de suelos radica en el hecho de que si se sobrepasan los lmites de la capacidad resistente del suelo o si, an sin llegar a ellos, las deformaciones son considerables, se pueden producir esfuerzos secundarios en los miembros estructurales, quizs no tomados en consideracin en el diseo, produciendo a su vez deformaciones importantes, fisuras, grietas, alabeo o desplomos que pueden producir, en casos extremos, el colapso de la obra o su inutilizacin y abandono.

En consecuencia, las condiciones del suelo como elemento de sustentacin y construccin y las del cimiento como dispositivo de transicin entre aquel y la estructura, han de ser siempre observadas, aunque esto se haga en proyectos pequeos fundados sobre suelos normales a la vista de datos estadsticos y experiencias locales, y en proyectos de mediana a gran importancia o en suelos dudosos, infaliblemente, al travs de una correcta investigacin de mecnica de suelos.

La Mecnica de Suelos se interesa por la estabilidad del suelo, por su deformacin y por el flujo de agua, hacia su interior, hacia el exterior y a travs de su masa, tomando en cuenta que resulte econmicamente factible usarlo como material de construccin.

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Interesa identificar y determinar la conveniencia o no de usar el suelo como material para construir rellenos en caminos, canales de conduccin y distribucin de los sistemas de riego, obras hidrulicas, entre otros.

Para esto es necesario obtener muestras representativas del suelo que se someten a pruebas de laboratorio, tomando en cuenta que el muestreo y los ensayos se realizan necesariamente sobre pequeas muestras de poblacin, es necesario emplear algn mtodo estadstico para estimar la viabilidad tcnica de los resultados. Estos pronosticarn las caractersticas de carga-deformacin de rellenos naturales o compactados, que soportan cualquier construccin o como estructura de suelo.

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Humedad

Contenido de humedad Es la proporcin porcentual entre la fase liquida (agua) y solidad del suelo (partculas minerales del suelo).

Determinacin de humedad La Norma Chilena 1515 of. 1979. Establece el procedimiento para determinar en el laboratorio la humedad de suelos cuyas partculas son menores que 50 mm. Adems seala los equipos necesarios y cualidades, para poder realizar este ensayo. Los cuales sealare a continuacin: Estufa o Horno de secado

Debe contar con circulacin de aire y poseer temperatura regulable.

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Balanza digital

Con precisin de 0,01 g para muestras menores que 100 g, de n 0,1 g para muestras entre 100 g y 1000 g y de 1 g para muestras mayores que 1000 g.

Recipientes o taras

De material resistente a la corrosin y que altere si masa ni se desintegre ante sucesivos cambios de temperatura. Deben contar con tapas hermticas que prevengan perdida y absorcin de humedad de las muestras. Se debe disponer de un recipiente para cada determinacin de humedad.

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Herramientas y accesorios

Esptula, brochas, tenazas, etc.

Procedimiento Del Ensayo El procedimiento la NCh 1515 of. 79, lo divide en 5 pasos. a) Obtener de la muestra de suelo en estado hmedo la muestra de ensayo mediante los procedimientos y con el tamao que indique la norma de ensayo correspondiente. En general se recomienda emplear los tamaos de muestra que se indican en la tabla siguiente:

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b) Determinar y registrar la masa de un recipiente limpio y seco con su tapa (mr) c) Colocar la muestra de ensayo en el recipiente cerrando inmediatamente la tapa. Determinar y registrar la masa del recipiente mas la muestra humedad (mh) d) Retirar la tapa, colocar el recipiente con la muestra en la estufa a 110 5c y secar a masa constante, por 24 hrs. e) Sacar el recipiente con la muestra de la estufa, colocar nuevamente la tapa y dejar enfriar a temperatura ambiente. Determinar y registrar la masa del recipiente mas la muestra seca (ms).

Expresin de resultados Calcular la humedad como la prdida de masa de la muestra de acuerdo con la formula siguiente, aproximando al 0,1%: * En donde: mh ms mr : Humedad % : Masa del recipiente mas la muestra hmeda, g. : Masa del recipiente mas la muestra seca, g. : Masa del recipiente, g. + %

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Ejemplo de aplicacin de determinacin de humedad Considerando los siguientes datos, determine la de la muestra de suelo.

1) mh = 800 gr 2) ms = 770 gr 3) mr = 60 gr

Sabiendo que la frmula para la determinacin de humedad es: [ Reemplazamos: [ Entonces obtenemos que: = 4.225 % NOTA: la humedad () se expresa en porcentaje. ] ]

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Densidad de slidos

Densidad de partculas solidas

La densidad (smbolo ) es una magnitud escalar referida a la cantidad de masa contenida en un determinado volumen de una sustancia. Es la relacin entre la masa de un cuerpo y el volumen que ocupa.

La Norma Chilena 1532 Of. 1980, establece el procedimiento para determinar la densidad de partculas solidas de suelo que se componen de partculas menores que 5 mm, mediante un picnmetro.

Cuando el suelo se compone de partculas mayores y menores a 5 mm, se debe separar en el tamiz de 5 mm (ASTM N4) determinar y registrar el porcentaje en masa seca de ambas fracciones y ensayarlas por separado en co mtodo correspondiente. El resultado debe ser el promedio ponderado de ambas fracciones. Adems seala los equipos necesarios y cualidades, para poder realizar este ensayo. Los cuales sealare a continuacin:

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Picnmetro

Frasco volumtrico con una capacidad igual o mayor que 100 ml o una botella con tapn con una capacidad igual o mayor que 50 ml; el tapn debe ser del mismo material que la botella, de forma y tamao tales que pueda ser insertado fcilmente a una profundidad marcada en el cuello de la botella, y debe tener una perforacin central que permita la eliminacin de aire y agua sobrante..

Balanza digital

Con precisin de 0,01 g si se emplea frasco o con precisin de 0,001 g si se emplea la botella.

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Recipientes o taras

De material resistente a la corrosin y que altere si masa ni se desintegre ante sucesivos cambios de temperatura. Deben contar con tapas hermticas que prevengan perdida y absorcin de humedad de las muestras. Se debe disponer de un recipiente para cada determinacin de humedad.

Herramientas y accesorios

Esptula, brochas, tenazas, Canastillo de muestra, etc.

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