INTRODUCCION En todas las especialidades de la ingeniería civil pero en particular en la mecánica de suelos, el ingeniero durante la etapa de diseño debe asegurarse de que el análisis de las propiedades del suelo está en relación con
las
correspondientes
cimentaciones
o
estructura.
Utilizando
procedimientos que implican la extracción, el examen y el ensayo de muestras representativas el ingeniero puede calcular un modelo muy cercano a la situación real, todo esto es posible debido a la existencia de los distintos instrumentos usados para el análisis y estudios de los suelos en los diferentes laboratorios. Si bien es importante tener una clasificación adecuada de suelos, es aún más importante la determinación del Análisis Granulométrico y Método Mecánico de Suelos, para poder manejar criterios adecuados de aceptación en el comportamiento de los suelos para los trabajos de ingeniería. EL ALUMNO.
INSTRUMENTOS Y EQUIPOS DE LABORATORIO DE MECANICA DE SUELOS Objetivo:
Identificar
y
conocer
los
materiales
de
medición
e
instrumentos de laboratorio de suelos para comprender el procedimiento uso y manejo de los m ismos.
1. 1.-MAZO Es una herramienta de mano que sirve para golpear o percutir; tiene la forma de un martillo pero es de mayor tamaño y peso. Mientras que el martillo cumple su principal papel dentro de la carpintería el mazo lo desempeña en la industria de la construcción o en la albañilería. Mientras el mango suele ser de madera el cuerpo suele ser de hierro, aunque para otros usos también se fabrican de madera o incluso de plástico con funciones similares a los martillos.
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2. 2.-BANDEJAS Son herramientas que se utilizan para colocar ahí las muestras que vamos a analizar, para poder pesar y tener la medida exacta para cada uno de los ensayos
3. 3.-MATRAZ Se emplea para medir con exactitud un volumen determinado de líquido. La marca de graduación rodea todo el cuello de vidrio, por lo cual es fácil ver con precisión cuándo el líquido llega hasta la marca. La forma correcta de medir volúmenes es llevar el líquido hasta que la parte inferior del menisco sea tangente a la marca. El hecho de que el cuello del matraz sea estrecho es para aumentar la exactitud, de esta forma un cambio pequeño en volumen se traduce en un aumento considerable de la altura del líquido.
4. 4.-TAMICES Para determinar la granulometría del suelo, se utilizan tamices que separan por tamaño las distintas partículas que lo componen.
Es simplemente una malla de filamentos que se entrecruzan dejando unos huecos cuadrados. Es importante que esos cuadrados tengan todos el mismo tamaño, ya que éste determinará el tamaño de lo que va a atravesar el hueco, también conocido como "luz de malla". Los tamices van desde 3”, 2 ½”, 2”, 1 ½”, 1”, ¾”, ½”, 3 /8”, No. 4, No. 8, No. 16, No. 30,
No. 50 y No. 200
Commented [v1]: s
5. 5.-ENSAYO CASA GRANDE Se utiliza para determinar el contenido de humedad y la consistencia de los suelos, a través de un surco que se hace en la muestra y la posterior aplicación de pequeños golpes.
6. 6.-MÁQUINA TRIAXIAL Determina la respuesta del suelo ante las solicitaciones de resistencia a los esfuerzos de corte y la relación esfuerzo-deformación.
7. EQUIPO TR IAXIAL
DESCRIPCION Conjunto de células triaxiales y cajas de corte con programación mediante ordenador y adquisición automática de datos para la obtención de la cohesión y el ángulo de rozamiento interno de los suelos.
APLICACIONES
Estudio de la estabilidad de taludes naturales y artificiales Determinación de las cargas admisibles de cimentaciones superficiales y profundas Obtención de empukes sobre muros y pantallas.
8. 8.-SALA DE ENSAYOS TRIAXIALES.
DESCRIPCION Conjunto constituido por tres actuadores de 1,6 T , 10 T y 250 T, controlados mediante sistema hidráulico de servoválvulas, que permiten realizar
ensayos triaxiales y de compresión simple, con cargas cíclicas o irregulares con probetas de suelo o de roca.
APLICACIONES
9.
Obtención de los módulos de elasticidad de suelos y rocas Determinación del potencial de licuación de suelos granulares Estudio del comportamiento de los núcleos de las presas de tierra bajo solicitaciones sísmicas Control del proceso de rotura de materiales rocosos.
11.-HORNOS
Se utiliza para secar muestras de materiales de prueba.
10. 12.-HORNO SECADO
CAMARA
DE
Se utiliza para secar muestras de materiales de prueba.
11. 15.-BALANZA DE MATERIAL PESADO
Sirve para obtener el peso de materiales de hasta 60 Kg.
12. 16.-BALANZA DE MATERIALES LIGEROS Posee mayor precisión que la anterior, se utiliza en materiales de hasta 1500g Clases de balanzas en función de su división mínima Según su división mínima, las balanzas se pueden clasificar de la siguiente manera:
Balanzas de precisión especial: división mínima 0,001 g o inferior. Se subdividen en semi analítica, analítica, semi micro-analítica, microanalítica y ultra micro-analítica. Balanzas de precisión fina: división mínima entre 0,1 y 0,01 g. Se subdividen en granataria y de precisión. Balanzas de precisión media: división mínima entre 1 y 5 g. Balanzas de precisión ordinaria: división mínima 5 g o superior.
A su vez, las balanzas de precisión fina, denominadas generalmente balanzas de precisión, se clasifican en las siguientes categorías:
Granataria: división mínima 0,1 g (100 mg). Capacidad máxima 10-30 kg.
De precisión: división mínima 0,01 g (10 mg). Capacidad máxima 3-10 kg.
Por otra parte, las balanzas de precisión especial, denominadas genéricamente balanzas analíticas, se dividen en:
Semi analítica: división mínima 0,001 g (1 mg). Capacidad máxima 1-3 kg. Analítica: división mínima 0,0001 g (0,1 mg). Capacidad máxima 100300 g. Semi micro-analítica: división mínima 0,00001 g (0,01 mg). Capacidad máxima 10-30 g. Micro-analítica: división mínima 0,000001 g (0,001 mg) (1 µg). Capacidad máxima 3-10 g. Ultra micro-analítica: división mínima 0,0000001 g (0,0001 mg) (0,1 µg). Capacidad máxima 1-3 g.
13. BALANZA ELECTRÓNICA. Las balanzas electrónicas se caracter izan principalmente por contar con medios, tal como lo dice su nombre, electrónicos para averiguar y transmitir los datos sobre el peso de un objeto. Así, no son manuales como las balanzas antiguas si no que funcionan a partir de un complejo, pero a la vez fácil de utilizar sistema electrónico que toma energía de baterías o pilas especialmente seleccionadas para tal caso. Las balanzas electrónicas suelen estar hechas de acero ya que el mismo es un material durable y accesible en términos económicos. Además, estas balanzas pueden encontrarse en muy diversos tamaños que nos permiten pesar desde un objeto pequeño como un llavero a balanzas mucho más grandes que se utilizan en el peso de animales, de seres humanos o de otros elementos más grandes como valijas.
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14.
17.-C.B.R- (California Bearing Ratio)
Prensa digital para CBR. El ensayo CBR (ensayo de Relación de Soporte de California), mide la resistencia al corte de un suelo bajo condiciones de humedad y densidad controladas. Este ensayo permite determinar la resistencia de un s uelo que está sometido a esfuerzos cortantes, además evaluar la calidad relativa del suelo para subrasante, sub-base y base de pavimentos.
15. 18.-MOLDE DE CONCRETO PARA C.B.R. Molde especialmente diseñado para su funcionamiento con la prensa digital para determinación de CBR.
16. 22.- S IF ÓN
Es utilizado para determinar la densidad de la mezcla de prueba.
17. 23.- MA QUI NA DE C OR TE DIR E C TO DESCRIPCION Conjunto de equipos para la medida de la resistencia al esfuerzo cortante de suelos, con adquisición automática de datos para obtención de las relaciones tensión-deformación y tensión tangencial-tensión normal, en condiciones de pico y residual.
APLICACIONES
Estudios de estabilidad Cuantificación de cargas cimentaciones.
admisibles
en
distintos
tipos
de
18.
25.-CONO DE ARENA: Determina la densidad de los suelos en el terreno. El kit consta de un jarro, un cono doble desmontable que es una válvula cilíndrica de bronce con un orificio de ½”
19. 26.- DENSIMETRO NUCLEAR: Utiliza una avanzada tecnología basado en microprocesador para proveer mediciones exactas de contenido de humedad y densidad de materiales de construcción, tales como suelo, concreto asfáltico, agregados. Calcula una variedad de parámetros automáticamente
20. 27.-PIZÓN: Es una herramienta que sirve para apretar tierra, piedras, etc. se utiliza para el ensayo proctor, compactando el material que se encuentra dentro del molde proctor.
21. 28.-
PENETROMETRO PROCTOR:
DE
SUELOS
El penetrómetro se utiliza para determinar la resistencia a la penetración de los suelos finos. El equipo está compuesto por un sistema dinamométrico a resorte calibrado a tal fin con una escala indicadora posición grabada en la barra superior.
22. 29.- PROBETAS BOUYOUCUS: Determina la distribución del tamaño de partículas en análisis de suelos, graduada en capas. Es apta para ser usada con el densímetro.
23. 30.- EXTRACTOR
UNIVERSAL DE
MUESTRAS: Es necesario en la preparación de muestras con diferentes especificaciones para las pruebas y la determinación del peso de unidades y propiedades mecánicas de humedad del suelo y derivados calientes del petróleo de concreto de asfalto
24. 31.- BATIDORA: Es una máquina que consiste en hacer mezclas con cemento y arena (mortero).
25. 32.-EQUIPO DE CARGA PUNTUAL: El equipo de carga puntual (Digital Point Load Tester) se usa para calcular la resistencia a la compresión uniaxial del material. Mediante la pantalla digital se muestra la carga aplicada. La prueba se realiza aplicando una carga concentrada sobre una muestra de roca, a través de dos puntas cónicas hasta que el material se rompa.
33.- MEDIDOR DE PRESION: Mide el aire confinado en mezclas frescas de concreto. Tiene un mejorado sistema de abrazadura.
26. 35.-DISPOSITIVO DE LÍMITE LÍQUIDO TIPO DE DISCO: El dispositivo es utilizado para determinar el límite líquido del suelo, clasificar los suelos y proveer el índice de plasticidad y consistencia al suelo necesarias en el diseño y construcción.
27. 36.-MOLDE PROCTOR STANDARD: El molde de compactación standard consiste en un molde cilíndrico de acero con tratamiento antioxidante de 101,6mm. de diámetro x 116,4mm. de altura.
CONCLUSIÓN
El manejo y uso de instrumentos es responsabilidad del grupo de involucrados en las prácticas y el adecuado uso facilita el beneficio de todos y evita, en muchos casos, accidentes dentro del laboratorio.
Los equipos usados en las prácticas de suelos son costosos y esto se puede apreciar con propiedad al observar una lista de precios actualizada de cualquier proveedor; El manejo de los equipos debe ser cuidadoso pues son muy sensibles y cualquier pequeño daño en ellos puede causar serios errores en la ejecución de las prácticas.
