Ensayo - Limite DE Contraccion 1 PDF

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Summary

Obtener el contenido de humedad (límite de contracción) por debajo del cual no se presenta cambio adicional en el volumen de una masa de suelo y obtener una indicación cuantitativa del cambio total que puede ocurrir.
 Como objetivo secundario hallar la relación de contracción, la contracción ...

Description

UNIVERSIDAD NACIONAL SAN AGUSTIN ALEJANDRA SANCHEZ YANCAPALLO 1 Referencia:

Norma ASTM D427-61 Limite contracción

Objetivos:

 Obtener el contenido de humedad (límite de contracción) por debajo del cual no se presenta cambio adicional en el volumen de una masa de suelo y obtener una indicación cuantitativa del cambio total que puede ocurrir.  Como objetivo secundario hallar la relación de contracción, la contracción volumétrica y la contracción lineal del suelo en estudio.  Aplicar adecuadamente el principio de Arquímedes en el desarrollo de la práctica.

Marco Teórico:

Los suelos susceptibles de sufrir grandes cambios de volumen cuando se someten a cambio en su contenido de humedad, son problemáticos si se usan para rellenos en carreteras o ferrocarriles, o si se utiliza para la fundación de elementos estructurales. Los cambios de volumen pueden motivar ondulaciones en las carreteras y grietas en las estructuras debido a que los cambios de volumen usualmente no son uniformes. Los limites líquido y plásticos pueden utilizarse para predecir la presencia potencial de problemas en suelos debido a su capacidad de volumen. Sin embargo para obtener una indicación cuantitativa de cuanto cambia en humedad puede presentase antes de que se presente un apreciable cambio volumen y obtener un dicho cambio volumétrico ocurre una indicación de la cantidad de ese cambio es necesario hacer un ensayo del límite de contracción La práctica se comienza se con un volumen de suelo en condiciones de saturación completa, preferiblemente a un contenido de humedad cercana a superior al límite líquido. El suelo se deja entonces secar. Durante el secado se supone que bajo cierto valor límite de contenido de humedad, cualquier perdida de humedad en el proceso está acompañado por una disminución en el volumen global de la muestra. A partir de este valor límite en el contenido de humedad, no es posible producir cambios adicionales en el volumen del suelo por perdida adicionales de agua de poros. Este valor inferior limitado en el contenido de humedad se denomina límite de contracción La anterior significa físicamente que no se causara ningún volumen adicional por cambios subsecuentes en la humedad. Por encima del límite de contracción todos los cambios de humedad producen cambios de volumen en el suelo. Este cambio de volumen se puede expresar en términos de la relación de varios y el contenido de humedad.

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Prueba de Limite de Contraccion

Antes del Secado

Despues del Secado

Volumen de suelo=Vi

Volumen de suelo=Vf

Masa de suelo=mi

Masa de suelo=m f

Relacion de Vacios (e)

Alejandra Sanchez

probable

ei

Supuesto

ef

ws wi Cont. Humedad w% Alejandra Sanchez

La relación de contracción da una indicación de cuanto cambio de volumen puede presentarse por cambios de la humedad de los suelos. La relación de contracción se define como ,a relación del cambio de volumen del espécimen a muestra del suelo como un porcentaje de su volumen seco al cambio correspondiente en humedad por encima del límite de contracción expresado como un porcentaje del peso seco del suelo obtenido luego de ser secado al horno. Esta definición da una relación de contracción con la gravedad específica aparente de la galleta de suelo:

SR=

Ws γ w ×V f

Los símbolos utilizados en la ecuación anterior se definen de la siguiente manera:

V f = Volumen del suelo

γ w = Peso unitario del agua Wss = Peso del suelo seco

UNIVERSIDAD NACIONAL SAN AGUSTIN ALEJANDRA SANCHEZ YANCAPALLO 3 La contracción lineal puede calcularse a partir de la contracción volumétrica definía como sigue:

Sv = ( Ll − Lc) SR Ll = Limite liquido Lc = L imite contraccion Es necesario suponer que la reducción en volumen de suelo es uniforme en todas las direcciones. La contracción lineal se apoya usualmente en el decrecimiento del volumen del suelo a medida que disminuye el contenido de humedad desde un contenido de humedad inicial hasta el límite de contracción y puede calcularse de la siguiente forma:

 1.0  LS = 1 − 3  ×100% 1 Sv +   Para hallar el límite de contracción en el ensayo, se usa la siguiente formula:

Lc = Ll −

∆V × γ w × 100% W ss

Materiales y herramientas Utilizadas:

MUESTRA

MERCURIO METALICO

TAMIZ #40

CAPSULAS

UNIVERSIDAD NACIONAL SAN AGUSTIN ALEJANDRA SANCHEZ YANCAPALLO 4 VASELINA

BALANZA

HORNO

SEGURIDAD

Procedimientos:

PROCEDIMIENTO: Como primer paso, hallamos el volumen inicial (Vi) que consiste en llenar la capsula de metal con mercurio, luego con la placa de vidrio envazar y pesar la capsula mas mercurio Wc+ Hg . Despues pesar la capsula de metal Wc

Luego con ayuda de los combs de goma, pulverizar la muestra y tamizar con malla #40 ya que para este ensayo solo se trataba con el pasane de dicha malla.

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Mezclar con agua destilada de la malla #40. Hasta logar una paasta arenosa. La consistencia del suelo deberia obtenerse utllizando un contenido de humedad cercano o superiror al limite liquido. Despues untar con vaselina la capsula de metal para evitar que el suelo se pegue a las paredes de la capsula y el suelo se agriete.

Luego procedemos a llenar la capsula con l mezcla en tres capas colocadas aproximadamente 1/3 de la cantidad de suelo necesario para llenar la apsula. Entre apa y capa darle golpes suaves a la capsula sobre una base firme para eliminar todo el aire atrapado, es decir, dar golpes hasta que ya no salgan burbujaas del suelo.

Despues de pesar el suelo humedo mas la capsula Wc+ SH , llevarla al horno y una vez que se seca volver a pesar Wc+ Ss todo esto para hallar el contenido de humedad inicial wi

Para hallar el volumen final de la muestra llenaremos la capsula de vidrio con mercurio y enrazamos y pesaremos

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Por ultmo colocamos sobre la superficie de emrcurio la galleta del suelo; con ayuda de la placa de vidrio ejercemos presion sobre la galleta para poder sumergirla en el mercurio, pesamos la acapsula mas el mercurio sobrane. Dentro esta manera obtenemos el volumen derramado que es igual al volumen final de la galleta DATOS:

WHg = 108.40g

γ Hg = 13.6 g

cm3

Wss = 6.70 g WHg desalojado=75.70g Ll = 65.64% Cálculos y Resultados:

LIMITE DE CONTRACCION (Lc): Calculamos el volumen inicial:

V0 =

WHg

γ Hg

=

108.4 = 7.97cm 3 13.6

Calculamos el volumen final:

Vf =

WHg desalojado

γ Hg

=

75.7 = 5.57cm 3 13.6

Hallamos el límite de contracción: De la práctica anterior de límite líquido y límite plástico tenemos: Ll = 65.64%

Lc = Ll −

∆V × γ w × 100% W ss

Reemplazando dato:

Lc = 65.54 − Lc = 29.8%

7.97 − 5.57 × 1× 100% 6.7

UNIVERSIDAD NACIONAL SAN AGUSTIN ALEJANDRA SANCHEZ YANCAPALLO 7 RELACION DE CONTRACCION (SR):

SR=

SR=

Wss γ w ×V f

6.7 = 1.20 1× 5.57

CONTRACCION VOLUMETRICA (SV):

Sv = ( Ll − Lc) SR Sv = (65.64 − 29.8)1.20 Sv = 43.01 CONTRACCION LINEAL (LS):

 1.0  LS = 1 − 3  ×100% Sv + 1    1.0  LS = 1 − 3  ×100% 43.01 + 1  LS = 71.67%

Conclusiones:  De nuestro ensayo realizado obtuvimos un valor de límite de contracción igual a Lc = 29.8% esto quiere decir que por debajo de este contenido de humedad el suelo tendrá volumen constante.  Para el suelo ensayado obtuvimos una relación de contracción de SR = 1.20, una contracción volumétrica de Sv = 43.01 y una contracción lineal de LS = 71.67%  Nos dimos cuenta que el mercurio es bueno para hallar con más exactitud los volúmenes pero siempre se tiene que trabajar con mucho cuidado

Recomendaciones:  Al momento de trabajar con el mercurio, utilizar guantes y mascara, pues el mercurio es dañino al contacto con la piel.  Es necesario aplicar una capa de vaselina, no muy gruesa para que no afecte al volumen, sobre la capsula para evitar que la muestra de suelo se pegue a la capsula o pueda agrietarse.  Al colocar la muestra de suelo en la capsula golpear la capsula para que salgan totalmente las burbujas de aire atrapadas  Usar la misma balanza para todas las mediciones así tendremos la mismas precisiones...