laboratorio 1

FUNDACIÓN UNIVERSITARIA INTERNACIONAL DEL TRÓPICO AMERICANO

Unitrópico PERSONERÍA JURÍDICA Nº 1311 DE JUNIO DE 2002. CÓDIGO ICFES 2743. NIT

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CÓDIGO

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PROCESO FORMACIÓN FECHA 31/01/2013

REGISTRO Guía de clase VERSIÓN Vs-002

INGENIERO AGRÓNOMO EDWIN LEONARDO RAMOS GUARNIZO

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NOTA: La actividad en las prácticas se inicia con una explicación general de la guía la cual se revisó antes del inicio del laboratorio por lo que es importante la puntual asistencia, la tolerancia es de 10 minutos y no se permitirá la entrada posterior. Los alumnos se dividirán en equipos de acuerdo a sus afinidades y disponibilidad de los equipos y el espacio; cada equipo será responsable de disponer en cada práctica del material suficiente, no se permitirá el acceso a aquellos que no cuenten con el material y la guía del laboratorio.

EXPERIENCIA # 1 Análisis mecánico del suelo. (Tamizado) ANÁLISIS MECÁNICO DEL SUELO (granulometría) TAMIZADO Consiste en sacudir la muestra de suelos a través de un conjunto de mallas que tiene aberturas progresivamente más pequeñas. Los números de mallas estándar con sus tamaños de aberturas se dan en la tabla 1.1.

Tabla 1.1. Tamaños de mallas estándar en estados unidos Tomada de fundamentos de ingeniería geotécnica. Autor; Braja M. Das.

FACULTAD DE INGENIERÍA PROGRAMA DE INGENIERÍA AGROFORESTAL

SUELOS AGROFORESTALES CÓDIGO ASIGNATURA: 7004

LUGAR DE ENCUENTRO LABORATORIO DE SUELOS HORA 07 am

NIVEL QUINTO SEMESTRE (IV) FECHA: 19 DE AGOSTO 2015

malla abertura(mm)

4 4,750

6 3,350

8 2,360

10 2,000

16 1,180

20 0,850

30 0,600

40 0,425

50 0,300

60 0,250

80 0,180

100 0,150

140 0,106

170 0,088

200 0,075

270 0,053

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Para realizar este proceso, se sigue de la siguiente forma, el suelo se seca en horno, y luego todos los grumos se disgregan en partículas pequeñas antes de ser pasados por las mallas esto con el fin de obtener el perfil real del suelo y minimizar los errores en el ensayo, después de disgregados los grumos se toma la muestra y se hace pasar por los tamices, para ello con ayuda de un vibrador con el fin de que exista un margen de error pequeño en el intercambio de las partículas entre los tamices con el fin de que no se quede mucho material retenido en algún tamiz que no le corresponda su respectivo diámetro. Después de concluido el periodo de vibración se pasa a desmontar el equipo de tamices y se pasa a determinar la masa del suelo retenido en cada malla. Generalmente los resultados por tamizado son expresados como porcentajes del peso total de suelo que ha pasado por las diferentes mallas. MATERIALES Y EQUIPOS UTILIZADOS EN EL ENSAYO.

Tamices de tamaños variados Taras Muestra de suelo Cepillos y pinceles para extraer todo el material de los tamices

1. Balanza

PROCEDIMIENTO

1. Se toma el peso inicial de la muestra a ensayar. 2. Se pesan las taras vacías 3. Se forma la columna de los tamices, organizándolos de acuerdo al tamaño de

su abertura (en mm) de forma que el primer tamiz sea el de menor abertura. 4. Se dispone la columna de tamices en diez minutos de tamizado. 5. Se baja la muestra del tamizador y se separan los tamices con sus respectivos

porcentajes de suelo retenido.

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6. Se deposita el material de cada tamiz en una tara diferente. 7. Se toman los pesos de las taras más el suelo respectivo. 8. luego de conocido, la cantidad de material retenido pasamos a realizar el

cálculo del porcentaje de material que pasas cada tamiz, hasta llegar al tamiz 200 que es aquel que nos define el límite entre finos y gruesos.

RESULTADOS TOMADOS DEL LABORATORIO RESUMIDOS EN TABLA. DATOS Para el cálculo de los datos que se necesitan como; peso retenido en cada malla, % acumulado y % retenido, se utilizaran las siguientes formulas:

1. Tabula los datos medidos para las granulometrías realizadas, indicando

los intervalos de tamaño, el tamaño medio de cada intervalo y las masas retenidas en gramos y en porcentaje en peso con su correspondiente estimación de errores.

2. Representa gráficamente la función distribución de tamaños fraccionaria y acumulativa en masa. (Se recomienda una representación con escala lineal).

3. Sobre las gráficas acumulativas, señala y determina el tamaño medio (50% de masa acumulada) y la anchura de la distribución (entre el 10% y el 90% de la masa acumulada).

EXPERIENCIA # 2 PREPARACIÓN DE LA MUESTRA DE SUELO PRINCIPIO Preparación de la muestra de suelo, anterior al procedimiento de extracción EQUIPOS Rodillo de madera. Tamiz No 10. (Tamaño de partícula = 2 mm) PROCEDIMIENTO

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2. 5.

1. Extender la muestra de suelo sobre papel kraff y secar al aire libre. (Aprox. 24 h)

2. Efectuar la molienda del suelo mediante rodillo de madera, (o utilizar recipientes de vidrio como envases de gaseosa).

3. Tamizar el suelo para obtener partículas inferiores a 2 mm 4. Empacar la muestra tamizada en las dos (2} bolsas de cierre. 5. Rotular las bolsas con el código interno del laboratorio, la fecha de empaque y

demás observaciones que diga el ingeniero EDWIN LEONARDO RAMOS GUARNIZO

RECOMENDACIONES SECADO: La reducción de la humedad del suelo es un factor determinante en los resultados de los análisis. Por ello es importante estandarizar la técnica mediante un procedimiento adecuado de secado. Aquí por simplicidad se sugiere el secado al aire, sin embargo, también existe el secado en estufa a temperaturas entre 35°C y 50°C o aún superiores, con circulación forzada de aire o en ausencia de este. Cómo los resultados se expresan en base seca, la humedad es un aspecto que no debe pasarse por alto. El secado a altas temperaturas, puede causar cambios en las características químicas del suelo y por lo tanto debe evitarse.

EXPERIENCIA # 3 ANÁLISIS MECÁNICO DEL SUELO HIDRÓMETRO Este ensayo se encuentra basado en el principio de sedimentación de granos de suelo en agua, cuando un espécimen de suelos se sedimenta en agua, las partículas se asientan a diferentes velocidades, dependiendo de sus formas, tamaños y pesos. Por simplicidad, se supone que todas las partículas de los suelos son esferas y que la velocidad de las partículas se expresa por la ley de Stokes, por lo dicho anteriormente se presentan unas restricciones a esta ley que son necesarias tener en cuenta como objeto del estudio que se hace.

o las partículas finas no son esferas o el suelo no es homogéneo en cuanto a su composición o la temperatura del fluido no es constante o las partículas finas forman grumos debido a la iteración eléctrica

que ocurre entre ellas. Para este tipo de ensayos se tienen en cuenta las siguientes observaciones:

o -Se debe de trabajar con la cantidad de material fino que pasa tamiz 200.

o -Se utilizara el densímetro.



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o -Se toma una cantidad de 50 g, del material que pasa tamiz 200. o -Se utilizara un defloculante el cual disgregara todos los grumos

presentes en la muestra. MATERIALES Y EQUIPOS UTILIZADOS EN EL ENSAYO

o Agente defloculante (pirofosfato de sodio al 0.1%) o Pipeta de 25 0 50 ml o Agitadora eléctrica, ciclador o batidor o Cilindro o vaso graduado (probeta de 1000) o Agua (2 litros aproximadamente) o Cronómetro o Termómetro o Hidrómetro o Frasco lavador

Procedimiento

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1. Del peso total de suelo que pasa la malla No. 200, se pesan 50 gramos de este suelo totalmente seco. 2. Luego con la pipeta se miden 20 cm3 de pirofosfato de sodio que será el agente defloculante y se mezcla con suficiente agua para que se disuelva. 3. Se mezclan conjuntamente la muestra del suelo y el agua con el agente defloculante. 4. Esta mezcla se transfiere al vaso de la agitadora y se procede a dejarla batiéndose por 7 minutos aproximadamente para que el defloculante alcance cada una de las partículas del suelo. 5. Luego de haber agitado bien la mezcla, esta se vierte en la probeta, teniendo mucho cuidado de no desperdiciar absolutamente nada del suelo la mezcla en general, esto se logra valiéndose de un frasco lavador. 6. A esta probeta se le agrega más agua para que el nivel llegue a 1000 ml. 7. Teniendo ya la probeta graduada como se indicó, se tapa con la mano y se agita vigorosamente por 60 segundos aproximadamente hasta que no quede nada del suelo asentado en el fondo de esta. 8. Por otra parte se prepara también otra probeta graduada con 1 litro de agua (1000 ml) y 20 cm3 de Pirofosfato de Sodio (deflocualnte). 9. Luego de tener la probeta preparada se introduce el hidrómetro en la probeta, con mucha delicadeza para no crear turbulencia en la probeta que contiene el suelo. 10. En el momento que se introducen el hidrómetro en la probeta se enciende el cronómetro. 11. Se comienzan a tomar la lectura del hidrómetro en el momento en que el hidrómetro no presente movimientos fuertes a los 40 sg. Se mira el tiempo en el que se toma la primera lectura y a partir de este se toman las siguientes lecturas aumentando al doble el tiempo, es decir a 1 minuto, luego a 2, luego a 4 y así sucesivamente. 12. También se debe tomar la temperatura de la mezcla, teniendo cuidado de no mover el hidrómetro. Resultados tomados del laboratorio resumidos en tabla. Para el cálculo de los datos que se necesitan como; lectura corregida (Rc), diámetro de las partículas en (mm), el % que pasa, y lecturas como tiempos, corrección por ceros, y lectura en el hidrómetro. La siguientes formulas le permitirán calcular los contenidos de A, L y Ar

1. % Arena (A): ((50- lecturas a los 40sg)/50) ∗ 100

2. % Arcilla (Ar): ((lecturas a los 2 horas)/50) ∗ 100 3. % Limo (L): 10% - (%A+%Ar) 4. Realizar grafico de las lecturas de los tiempos



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Pdta: el método de bouyoucos fue calibrado para trabajar a los 19.40C si la temperatura del líquido se incrementa las partículas caen más rápidamente que si el líquido esta mas frio. Por esta razón es necesario adicionar a la lectura del hidrómetro 0.2 g/l por cada grado centígrado por encima de los 19.40C o sustraer 0.2 g/l por cada grado por debajo.

Fig. 1: Diagrama textural para la muestra de suelo

1. ¿Qué influencia ejerce la textura del suelo sobre sus propiedades

químicas y sobre el desarrollo de los cultivos? 2. ¿Cuál es el tipo de textura adecuada para que un suelo sea fértil? 3. ¿Qué sucede en la determinación de textura por el método de

Bouyoucos en suelos con altos contenidos de materia orgánica?

EXPERIENCIA # 4 DENSIDAD APARENTE INTRODUCCIÓN La densidad aparente es definida como la relación entre la masa del suelo secado en horno y el volumen global, que incluye el volumen de las partículas y el espacio poroso entre las partículas. Es dependiente de las densidades de las partículas del suelo (arena, limo, arcilla y materia orgánica) y de su tipo de empaquetamiento. Las densidades de las partículas minerales usualmente se encuentran en el rango de entre



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2.5 a 2.8 g/cm3, mientras que las partículas orgánicas presentan usualmente menos que 1.0 g/cm3. La densidad aparente es una propiedad dinámica que varía con la condición estructural del suelo. Esta condición puede ser alterada por cultivación; pisoteo de animales; maquinaría agrícola; y clima, por ejemplo por impacto de las gotas de lluvia (Arskead et al., 1996). Estratos compactados del suelo tienen altas densidades aparentes, restringen el crecimiento de las raíces, e inhiben el movimiento del aire y el agua a través del suelo. INTERPRETACIONES La densidad aparente del suelo puede servir como un indicador de la compactación y de las restricciones al crecimiento de las raíces. Típicas densidades aparentes del suelo fluctúan entre 1.0 y 1.7 g/cm3 y generalmente aumentan con la profundidad en el perfil (Arshad et al., 1996). En suelos que contienen altas proporciones de arcillas expandibles las densidades aparentes varían con el contenido del agua, el cual debería ser medido al momento del muestreo.



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¿Son razonables los datos? 1,3 g/ml o (g/cm3) es un valor típico de densidad absoluta de un suelo compuesto principalmente por minerales. Sin embargo se pueden obtener valores altos de 2,0 g/ml (g/cm3) para horizontes muy densos o valores de 0,5 g/ml (g/cm3 ) o menores para suelos orgánicos. Para calcular la densidad absoluta de una muestra de suelo, hay que completar los cálculos de la Hoja de Datos de Densidad Absoluta ¿Qué resultados se han obtenido? Si la densidad absoluta de un suelo es <1,0, significa que tiene una densidad muy baja y seguramente tenga un contenido elevado de materia orgánica. La materia orgánica se identifica en el color oscuro y en la presencia de raíces. Muchas veces los horizontes más superficiales son ricos en materia orgánica. Si la densidad absoluta de un suelo tiene un valor cercano a 2,0 o mayor, significa que es un suelo muy denso. Los suelos son densos si se han comprimido y si no tienen un alto contenido de materia orgánica.

ESTRUCTURA SOLICITADA DEL TRABAJO ESCRITO A PRESENTAR:

El informe final de la actividad se enviara al correo [email protected] a más tardar el 26 de Agosto de 2015 el cual llevara lo siguiente: - Portada

- Introducción (por qué, para que y como)

- Objetivos

- Desarrollo de la temática solicitada (con evidencia fotográfica y dibujos)

- Conclusiones.

- Dibujos con visto bueno

mailto:[email protected]

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