UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULT FACULTAD AD DE INGENIERÍA, INGENIERÍA, CIENCIAS, FÍSICAS FÍSICAS Y MATEMÁTICA MATEMÁTICA CARRERA DE INGENIERÍA CIVIL
MECÁNICA DE SUELOS I PROFESOR: ING. JUAN CARLOS ÁVILA A. INFORME N° 06 TEMA Límite de Contracción
GRUPO N° 01 INTEGRANTES: KEVIN MAURICIO BUNSE VIVANCO ERICK MAURICIO CAJAS L!"E# E$ISON RO$RIGO UAL"A LO"E# KEVIN %ABIAN SIMBA SIMBA&A
SEMESTRE: CUAR'O
PARALELO: "RIMERO
FECHA DE REALIZACIÓN:
() * JUNIO * ()+,
FECHA DE ENTREGA:
(- * JUNIO * ()+,
ABRIL 2016 – SEPTIEMBRE 2016
1. INTRODUCCIÓN: LMITE DE CONTRACCIÓN Se o de/ine a ímite de contracción como e 0orcenta1e de 23medad 23medad de 43eo5 de ta /orma 63e 3e7o de 4ecado a 2orno no red3ce 43 8o3men.
En e e4tado 4emi4óido5 e 0roce4o de decrecimiento de 8o3men de 43eo e4 0reci4amente i73a a 8aor de a73a 0erdida 0or e8a0oración. Sin em9ar7o5 c3ando e contenido de 23medad e7a a 3n cierto 8aor mínimo5 a m3e4tra de1a de di4min3ir 43 8o3men con a 0:rdida de 23medad5 0ero e 0e4o de a m3e4tra contin;a decreciendo. "3ede decir4e 63e en e4e 03nto a m3e4tra 0a4a de 3n e4tado 4emi4óido a 3no 4óido. E ímite entre o4 do4 e4tado4 e4 marcado 0or e cam9io de coor de o4c3ro a caro < e contenido de 23medad corre40ondiente5 0or o 63e Atterberg o denominó como =Límite de Contracción>. (OSORIO, 2010)
D!"!#$%&'(%)& *!+ L,$%"! *! C-&"#'((%)& Atter9er7 ori7inamente tra9a1ó con 0e63e?a4 9arra4 de arcia 63e de1ó 4ecar entamente5 en a4 c3ae4 o94er8ó e 03nto en e c3a e coor cam9ia9a < a mi4mo tiem0o anotó 63e a on7it3d era e4enciamente mínima en e4e 03nto. "or 43 0arte 'er@a72i 0ro034o 63e 3no 0odría medir e 8o3men 4eco < a ma4a 4eca < a a 8e@ cac3ar e contenido de a73a en e 03nto de mínimo 8o3men. Una 0e63e?a cantidad de 43eo de ma4a tota M 4e cooca en 3n 0e63e?o reci0iente de 8o3men conocido Vi < 4e 0ermite 3n 4ecado ento. L3e7o de tener a ma4a 4eca a 2orno M45 e 8o3men de 43eo 4eco Vd 4e mide 0e4ando a cantidad de merc3rio 63e a m3e4tra de 43eo de40a@a. (OSORIO, 2010) E ímite 4e cac3a con a 4i73iente e0re4iónD
E!"#!$%& 'e L*$te 'e !+&tr#!!$%&, S O+r$+, 2010
Uno de o4 ma
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P#-+!$'/ !& !+ $%"- +'-#'+ Lo4 43eo4 434ce0ti9e4 de 43/rir 7rande4 cam9io4 de 8o3men c3ando 4e 4ometen a 8ariacione4 en 43 contenido de 23medad5 4on 0ro9emtico45 4i 4e 34an 0ara reeno4 en carretera4 o en /errocarri5 o 4i 4e 3tii@an 0ara /3ndir eemento4 e4tr3ct3rae4. Lo4 cam9io4 de 8o3men 03eden moti8ar ond3acione4 en a4 carretera4 < 0rod3cir 7rieta4 en a4 e4tr3ct3ra4 de9ido a 63e o4 cam9io4 de 8o3men 7eneramente no 4on 3ni/orme4. Lo4 ímite4 í63ido < 04tico 03eden 3tii@ar4e 0ara 0redecir a 0re4encia 0otencia de 0ro9ema4 en 43eo4 de9ido a 43 ca0acidad de cam9io de 8o3men. Sin em9ar7o5 0ara o9tener 3na indicación c3antitati8a5 de c3nto cam9ió de 23medad 03ede 0re4entar4e ante4 de 63e a0are@ca 3n a0recia9e cam9io 8o3m:trico5 < o9tener5 4i dic2o cam9io 8o3m:trico oc3rre5 3na indicación de a cantidad de e4e cam9io5 e4 nece4ario 2acer 3n en4a
2. OBETIVOS: Objetivos Generales: •
$eterminar e ímite de contracción de 3n 43eo.
Objetivos Específicos:
•
Identi/icar a m3e4tra de 43eo a en4a
•
23medad en e e63i0o de Ca4a7rande. A0reciar e com0ortamiento de 43eo c3ando 2a e7ado a ímite de
•
contracción. O94er8ar e cam9io de 8o3men de a m3e4tra de403:4 de 2a9er 4ido 4ometido a
•
2orno.
. E3UIPO: +. Baan@a A H )5)+7 (. orno de 4ecado5 tem0erat3ra con4tante +)C H )C . A0arato de Ca4a7rande
HERRAMIENTAS: Página 3 de 13
+. C043a de contracción $imetroD Fcm5 at3raD +.(-cm (. Reci0iente de 8idrio . "ato de 8idrio con 0ata4 metica4 F. Un ran3rador de +cm . Una 0orta 8a4o4 ,. Una e40on1a -. Una /ranea . Una e40t3a . "a0e 0eriódico5 0ara 4ecar e 43eo +). Una 0era de ca3c2o5 0ara reco7er a73a ++. Reci0iente 04tico a8a cara +(. Re7a de meta
MATERIALES: +. M3e4tra4 de 43eo (. A73a . Merc3rio5 cantidad nece4aria ()) cm a0ro.
4. PROCEDIMIENTO Identificación y descripción del suelo:
i.
Identi/icar e ti0o de 43eo entre7ado a 7r30o imo5 arcia5 arena5 re7i4tramo4
ii.
en e re40ecti8o /orm3ario. Anotamo4 a4 caracterí4tica4 /í4ica4 de o4 43eo4 e4ta4 4on 0ara n3e4tro ca4o arciaD coor5 oor5 0a4ticidad5 com0acidad < 23medad. Determinación del Límite de Contracción:
i.
Una 8e@ 63e tenemo4 e 43eo a4i7nado e c3a de9ió 2a9er 4ido 0a4ado 0or e tami@ NF).
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ii.
A a4 m3e4tra4 de 43eo a4 de9emo4 4acar e ece4o de 23medad e4to con a a<3da de a e40t3a < 4i e4t dema4iado 4eco demo4 0oner 3na 0i4ca de a73a
iii.
0ara 63e e4te i7eramente 0or encima de ímite í63ido. Coocamo4 a 0a4ta en a co0a de Ca4a7rande < de9emo4 dar 3no4 + a (
i8. 8. 8i.
7o0e4 63iere decir 63e 4e enc3entra 0or encima de ímite í63ido. Anotamo4 e n;mero de a ca043a de contracción en n3e4tro /orm3ario. La ca043a a coocamo4 en a 9aan@a < determinamo4 e 0e4o + Una 8e@ 0e4ado todo coocamo4 a 0a4ta en e centro de a ca043a de contracción con a a<3da de a e40t3a5 3na m3e4tra re0re4entati8a no de9e 63edar re4id3o4 de me@ca en o4 9orde4 de a ca043a5 0ara e4to damo4 3n i7ero
8ii.
7o0e con a a<3da de n3e4tra mano. $e9emo4 4e73ir a7re7ando a me@ca a a ca043a de contracción e4to 2a4ta 63e
8iii.
4e ene a mi4ma 4in 63e 4e derrame 0or o4 9orde4. Una 8e@ ena a ca043a con a e40t3a 4acamo4 e ece4o de me@ca5 < de9emo4 de1ar 3na 430er/icie i4a5 de i73a manera de9emo4 im0iar o4 9orde4
i.
de a ca043a < 43 0arte eterior de9emo4 determinar e 0e4o (. Se de9e de1ar re0o4ar a a me@ca a aire i9re e4to 2a4ta 63e 43 coor 8ari: o cam9i:5 3na 8e@ a me@ca 4eca a de9emo4 e8ar a 2orno a 3na tem0erat3ra de
.
+)C5 e4to 0or (F 2ora4. 'ran4c3rrida4 a4 (F 2ora4 4acamo4 a m3e4tra de 2orno < de1amo4 en/riar5 determinamo4 e 0e4o de a ca043a m4 43eo 4eco < anotamo4 en e
i.
/orm3ario. L3e7o cac3amo4 e 8o3men de 43eo V/5 e4to o de9emo4 reai@ar de a 4i73iente maneraD $entro de 0ato de 0orceana coocamo4 e 0ato de 8idrio5 < enamo4 e 0ato de 8idrio con 3na cierta cantidad de merc3rio. $e9emo4 enra4ar e merc3rio con a a<3da de a 0aca de 8idrio5 coocando con a4 0ata4 de a 0aca 2acia a 0arte de adentro. L3e7o de9emo4 im0iar e reci0iente de 8idrio < eiminar e ece4o de merc3rio con m3c2o c3idado
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Una 8e@ etraído e reci0iente de 8idrio o de9emo4 im0iar 0or com0eto
+.- 7Qcm. L3e7o de 2a9er o9tenido e 8o3men de 43eo 4eco determinamo4 e 8o3men de a ca043a de contracción Vi. Lenamo4 con merc3rio a ca043a e4to 2a4ta 63e 4e derrame5 de403:4 enra4ar con a 0aca de 8idrio e4to a<3da a 63e 4a7a e ece4o de merc3rio de a ca043a. $e403:4 determinamo4 e 0e4o de merc3rio contenido e 8o3men de a
iii.
ca043a 8a 2acer i73a a 8o3men inicia de a 0a4tia de 43ero. 'a93amo4 todo4 o4 re43tado4 o9tenido4 en o4 /orm3ario4 corre40ondiente4.
5. CODIFICACIÓN DE DATOS RESULTADOS
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6. CALCULOS TPICOS Proyecto: Ca4a4 Com3nae4. Obra: Cimentación. Localiación: 3it;m9e. Perf! "#: )+
Prof! De: +5) a (5)) m
$uestra "#: )+.
D!/(#%7(%)&: Limo
%olumen inicial de la c&psula
Peso del agua
Vi ¿ dencidad del agua
Vi ¿
17.14 1
ViP+-.+F
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Contenido de 'umedad: C&psula ()*:
W (¿¿ recip. + suelo humedo )−( W recip. +sueloseco )
( suelo seco−W recip ) W i () =¿
W i ()=
∗100
−25.39 ∗100 25.39 − 6.72
36.22
W i () =58
Límite de contracción:
W c =W i( )−
( V i−V f )∗γ w W S
∗100
D)&*!: i TD Contenido de a73a ViD Vo3men inicia de a m3e4tra V/D Vo3men /ina de a m3e4tra 4D "e4o de 43eo 4eco γ w
D $en4idad de a73a
W c =58 −
(17.14 −13.70 )∗1 18.67
∗100
W c =39.57
+elación de contracción:
Rc=
W s γ w ∗V f
$óndeD V/D Vo3men /ina de a m3e4tra
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4D "e4o de 43eo 4eco γ w
D $en4idad de a73a
Rc=
18.67 1
∗13.70
Rc= 1.36
Contracción volum,trica:
V c =( W i− W c )∗ Rc
$óndeD iD Contenido de a73a cD Limite de contracción .
RcD Reación de contracción V c =( 58 −39.57 )∗1.36 V c =25.06
Contracción lineal:
Ls =100
( √ −
1
3
100
V c + 100
)
$óndeD VcD Contracción 8o3m:trica Ls =100
( −√ 1
3
100 25.06
+ 100
)
Ls =7.18
8. CONCLUCIONES
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*
*
A no 39ricar a 0arte interior de a c043a de contracción con 8a4eina a m3e4tra de 43eo 63edar ad2erido en a4 0arede4 < 9a4e de a mi4ma5 0ro8ocando 63e 4e a7riete o 4e rom0a d3rante e 4ecado o a a 2ora de remo8ero. Se 03ede 8er caramente 63e a m3e4tra de 43eo de 0a4ar de e4tado 4emi4óido a 4óido 0or de a 0:rdida de 23medad5 de403:4 de 2a9er 0a4ado 0or e 2orno e coor de a m3e4tra de 43eo tiende a acarar4e. E cam9io de 8o3men ato 63e 0re4ento a m3e4tra anai@ada 4e de9e a 63e e
*
contenido de a73a /3e ato
*
interior de a m3e4tra < e aire 03ede in7re4ar a 43eo5 en con4ec3encia5 e coor de 43eo cam9ia de o4c3ro a caro5 e contenido de a73a5 c3ando 4e 0rod3ce e cam9io de coor5 e4 e ímite de contracción como 0odemo4 a0reciar en a4 4i73iente4 im7ene4 63e /3eron tomada ante4 < de403:4 de in7re4ar a 2orno 0or (F *
2ora4 a 3na tem0erat3ra de +)C. 9'&!-/; %$'
*
7rad3amente e 0roce4o de 4ecado. Lo4 ori/icio4 en a 9a4e de a m3e4tra 4e de9en a 3na ma com0actación de 43eo mediante a 0rctica5 o4 ori/icio4 o 0oro4idad /3e creada 0or 63e e aire 63edo en e interior de a m3e4tra cómo 0odemo4 a0reciar en a /oto de403:4 de 4ecado de
*
a m3e4tra. 9'&!-/; %$'
*
L4P -.+T dandono4 3n ímite de contracción ato 0or 43 e4tr3ct3ra 4er /3ct3ante. En e ca4o de 43eo4 63e ten7an m3< 0oco contenido de 0artíc3a4 com03e4ta4 de minerae4 de arcia5 o4 en4a
E& %&%+: *
"odemo4 conc3ir 63e e Límite de contracción re0re4enta a cantidad de a73a nece4aria 0ara enar o4 8acío4 de 3n 43eo co2e4i8o dado5 c3ando e4te 4e 2ae en Página 10 de 13
43 reación de 8acío4 m4 9a1a5 o9teniendo a4í 3n 8aor 0or 4ecado com;nmente en e 2orno. E4te conce0to 4e 03ede em0ear 0ara e8a3ar e 0otencia de contracción5 e4 decir5 a 0o4i9iidad 63e 4e de4arroen 7rieta4 en o9ra4 *
63e inc3
*
8o3m:trico de 43eo anai@ado. La contracción 8o3m:trica no4 m3e4tra 63e a m3e4tra di4min3
0ro9a9iidad de 0re4entar a7rietamiento4 63e a/ecta 43 re4i4tencia. * Un 43eo /ino 63e conten7a en 43 ma
como e4te in/3ir en e 43eo donde 8amo4 a a4entar a o9ra ci8i. E ímite de contracción e4 3n contenido de a73a e40ecí/ico 63e di8ide a con4i4tencia 4óida de a 4emi4óida de 43eo < e4ta9ece e contenido de a73a mimo 63e e 43eo toera ante4 de 43/rir cam9io4 en 43 8o3men e ti0o de contracción 63e 0re4ente e 43eo no4 0ermitir determinar e ti0o de di4e?o
*
e4tr3ct3ra admi4i9e 0ara e ti0o de 43eo e4t3diado. E índice de contracción e4 3n 0armetro 3tii@ado como indicador de cam9io de 8o3men re40ecto a cam9io de contenido de a73a o c3a en o9ra4 4e o 03ede 3tii@ar 0ara 4a9er e cam9io de 43eo en 43 8o3men en día4 38io4o4 < en 4eco4
*
mediante e contenido de a73a a c3a e4t38iera 4ometido. Lo4 43eo4 434ce0ti9e4 de 43/rir 7rande4 cam9io4 de 8o3men c3ando 4e 4ometen a cam9io4 en 43 contenido de a73a5 4on 0ro9emtico4 4i 4e 34an 0ara reeno4 en carretera45 /errocarrie4 o 0ara a /3ndición de eemento4 de eemento4 e4tr3ct3rae45 o4 cam9io4 de 8o3men 03eden moti8ar ond3acione4 en a4 carretera4 < 7rieta4 en a4 e4tr3ct3ra4 de9ido a 63e o4 cam9io4 de 8o3men 343amente no 4on 3ni/orme4.
?. RECOMENDACIONES
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Me@car 9ien e 43eo5 e4to 0ara eiminar e ece4o de aire de a me@ca < 0erder 3n 0oco a 23medad. A 34ar a co0a de Ca4a7rande e 43eo de9er 3nir4e entre e 7o0e N (F*(, en e4e ran7o5 0ara 63e e 43eo conten7a e contenido de a73a ó0timo 0ara 8eri/icar e ímite de contracción < 0or ende 0ara 63e e en4a
@. BIBLIOGRAFIA •
•
()+(5 ). Límite $e Contracción. C"bE&#/+!+*. Rec30erado )5 ()+(5 de 2tt04DQQ.c39en4a
Página 12 de 13
•
•
()+)5 ++5 (. Con4i4tencia de S3eo. $e Santia7o O4orio. +g+t!+* $i40oni9e enD 2tt0DQQ7eotecnia*4or.9o740ot.comQ()+)Q++Qcon4i4tencia*de* 43eo*imite4*deY++.2tm ()+F5 )+. Límite4 de Atter9er7. $e Ra<42a Vera. +g+t!+* $i40oni9e enD 2tt0DQQin7enieriaci8i/aci.9o740ot.comQ()+FQ)+Qimite4*de*atter9er7*imite* de.2tm
10. ANEXOS Imagen1
Imagen 2
COMO A"RECIAMOS EN LA IMAGEN SE NO'A LA "OROSI$A$ SEA "OR UNA MALA COM"AC'ACI!N O "OR NO A"LICAR LA VASELINA UNI%ORMEMEN'E.
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