LABORATORIO DE SUELOS I ENSAYO DE HUMEDAD
ADRIANA ARTEAGA NORIEGA CINDY CORDERO SANDOVAL DULIO VELASQUEZ ARRIETA IVAN JOSE RICARDO DIAZ
LIBARDO GARCIA HOYOS (INGENIERO CIVIL)
UNIVERSIDAD DEL SINU ELIAS BECHARA ZAINUM FACULTAD DE CIENCIAS E INGENIERIAS INGENIERIA CIVIL VI SEMESTRE MONTERIA 2008
INTRODUCCION El agua que se representa en los suelos puede ser de dos clases: drenable y no drenable; es decir, aquella que puede ser drenada fácilmente por acción de la
gravedad, o agua libre, y aquella que no es posible drenarla por los medios mecánicos conocidos. Podemos decir que la humedad en un suelo es debida a las aguas, libre, capilar e higroscópica. Teniendo siempre presente que, el contenido de humedad está referido al peso de las partículas de suelo, o sea al peso del material seco, y no al peso total de la muestra. Las aguas libre, higroscópica y capilar, pueden ser totalmente evaporadas por efecto del calor, a una temperatura mayor de 100º C (temperatura generalmente usada: 110º C).
OBJETIVOS OBJETIVO GENERAL: Conocer y determinar el porcentaje de humedad que presenta una muestra de suelo utilizando el humedometro (speedy) y el horno para de esta forma hacer una comparación entre estos dos procedimientos. OBJETIVOS ESPECIFICOS: ✔ conocer la utilización adecuada del humedometro (speedy).
✔ Determinar el porcentaje de humedad de una muestra con el
humedometro.
✔ Determinar el porcentaje de humedad de una muestra en el horno. ✔ Realizar una comparación entre la humedad de estos dos ensayos.
CONTENIDO DE HUMEDAD DE LOS SUELOS. Esta propiedad física del suelo es de gran utilidad en la construcción civil y 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.
H=
WW * 100 WS
Donde: WW
WS
: Peso del agua
: Peso seco.
H: Peso seco. Para determinar el contenido de humedad se hace énfasis en los siguientes tipos de agua: El agua libre o gravitacional es aquella que circula libremente y, como dijimos anteriormente, puede ser drenada por métodos mecánicos conocidos
El agua higroscopica es aquella que aun se encuentra en un suelo secado al aire libre. El agua capilar es aquella retenida por el efecto de la tensión superficial. Su drenaje solo es posible por medios eléctricos. El drenaje del agua capilar, mediante la aplicación de corriente continua, se encuentra aun en su fase experimental. Si bien en los laboratorios se han obtenido resultados satisfactorios, este método eléctrico de drenaje no se ha empleado aun en la práctica. Los elementos utilizados para la realización del ensayo para determinar la humedad de un suelo son: HORNO ELECTRONICO: 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 otros trabajos generales de laboratorio. Esta completamente equipado con un termómetro y con bandejas ajustables; incluye: fabricación robusta en acero soldado de doble pared, controlado termostaticamente e incluye dos bandejas enchapadas. HUMEDOMETRO (SPEEDY): diseñado para condiciones más exigentes in situ, utilizada para pruebas antes de colocarlas al comprador. Una pequeña muestra del material a ensayar se pesa en la balanza y después se coloca en le recipiente que se sujeta en la mano. El reactivo reacciona con la humedad libre en la muestra para producir gas acetileno, que provoca un aumento de presión en lerecipiente. A continuación se lee directamente el contenido en tanto por ciento de humedad en el manómetro de presión calibrado.
MATERIALES: ✔ Muestra de suelo. ✔ Humedometro.
✔ Recipiente. ✔ Balanza. ✔ Horno.
PROCEDIMIENTO Este ensayo consiste en calcular el porcentaje de humedad de una muestra de suelo con dos métodos distintos, el humedometro y el horno, a continuación se describen los pasos seguidos para la realización de este ensayo: HUMEDOMETRO (SPEEDY) Se toma una muestra de suelo para calcular su porcentaje de humedad, Esta muestra se determina con la balanza que trae el speedy (anexo 1). Luego es introducida dentro del aparato con dos esferas de hierro, posteriormente se le
adicionan dos cucharadas de carburo (anexo 2), a través de la tapa de este mismo, con mucho cuidado para que no se mezcle con la muestra, ya que este ingrediente reacciona con el agua ejerciendo presión sobre las paredes del speedy, esta presión es registrada por un dial ubicado en la parte inferior del aparato, posteriormente se agita el speedy durante 45 segundos (anexos 3) y se procede a registrar la lectura del dial para con esta y la ayuda de unas tablas calcular el porcentaje de humedad de la muestra. HORNO: Consiste en un horno donde la temperatura pueda ser controlable para ello seguimos los siguientes pasos: La muestra y el recipiente donde esta contenida es pesada con la balanza (anexo 4), luego es introducida dentro del horno (anexo 5) a una temperatura de 110 ±5°C durante 18 horas, para producir la evaporación del agua, 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. Luego la muestra es extraída del horno y se deja enfriar; para mástarde pesarla en la balanza y así obtener su peso seco; ya finalizado este procedimiento se calcula el porcentaje de humedad por medio de formulas.
CALCULOS
✔ Lectura con el Speedy
7,7
Como el dato que arrojo el Speedy no se encuentra en la tabla se debe realizar una interpolación. Datos de la tabla 7
7,6
7 ,7
X
8
8,7
✔ Cálculos con el horno
Ω=MRec+Sh- M(Rec+Ss)MRec+Ss-M(Rec)*100%= 568,7gr523,7gr523,3gr-30,6gr=9,21%
Ω = 9,21%
CONCLUSIÓN En el ensayo descrito anteriormente se obtuvieron dos porcentajes de humedad con distintos métodos: Humedometro (speedy): W= 8.37 % HORNO: W=9.21% De acuerdo con estos resultados se puede concluir que el método más confiable para la realización de este ensayo es el realizado con el horno, ya que en este la muestra se seca totalmente y asíel porcentaje de humedad calculado se acerca más a la realidad. Mientras que con el humedometro obtuvimos un dato menos preciso, pero igual de confiable debido a que el margen de error con respecto al horno es mínimo, es el más utilizado debido a la rapidez con que se realiza.
BIBLIOGRAFIA
Euclides Sánchez Vargas, Manual de laboratorio de suelos.
http//www.google.com.co Manual de laboratorio Universidad del Sinú.
ANEXOS
ANEXO 1: PESANDO LA MUESTRA EN LA BALANZA DEL SPEEDY
ANEXO 2: ADICION DEL CARBURO
ANEXO 3: AGITANDO LA MUESTRA DE SUELO
ANEXO 4: PESO DE LA MUESTRA ANTES DE INTRODUCIRLA AL HORNO
ANEXO 5: MUESTRA DENTRO DEL HORNO
