APARTADO DETALLE PUNTAJEINTRODUCCIÓN . Contenido 3 MARCO TEÓRICO . Contenido 4 OBJETIVOS . General y específicos 3 EQUIPOS . Nombre, Placa, 3 UCR Incertidumbre PROCEDIMIENTO . Detallado y Conciso 3 FACULTAD DE DESCRIPCIÓN DE . Estado, color, condición, 4 INGENIERÍA LAS MUESTRA etc. . Datos experimentales 6 DATOS Y . Resultados 6 ESCUELA DE RESULTADOS . Tablas y Gráficas 6 INGENIERÍA CIVIL . Memoria de Cálculo 6 . Verificación de objetivos 5 LABORATORIO DE . Análisis de resultados 10 MECÁNICA DE CONCLUSIONES . Limitaciones 7 SUELOS I . Fuentes de error 7 . Aplicaciones 7 . Recomendaciones 6 . Orden y Aseo 4 FORMATO . Redacción y Lenguaje 4 Técnico . Ortografía 4 BIBLIOGRAFÍA . Formato 2 PUNTUALIDAD . 25 % menos por día NOTA TOTAL 100 OBSERVACIONES TÍTULO: GRAVEDAD ESPECÍFICA DE UN SUELO NORMA ASTM: D854 ESTUDIANTE: JOSUÉ ROJAS MUÑOZ CARNÉ: B15753 INTEGRANTES DEL GRUPO DE TRABAJO: FECHA DE . ALEX SOLÍS MOLINA EJECUCIÓN: . ALEJANDRO CHACÓN PICADO 18 / 8 / 17 . GUSTAVO ARIAS PORRAS . JOSUÉ ROJAS MUÑOZ FECHA DE ENTREGA: 4 / 9 / 17 1. Introducción Braja (2015), menciona que en los proyectos de ingeniería civil el suelo es utilizado como material de construcción. Es por ello que los ingenieros civiles deben estudiar y entender las propiedades de los suelos. Es importante conocer el origen, el tamaño de sus granos, la capacidad de drenar el agua, la resistencia a la compresión y al cortante. Precisamente al determinar la gravedad específica de un suelo desconocido, se pretende conocer el tipo de grano que esta presenta, así como el tipo de suelo con el que se está trabajando. Para ello se le realizan las pruebas necesarias en el LANAMME de la Universidad de Costa Rica, a una muestra de suelo con características desconocidas. 2. Marco teórico La gravedad específica permite determinar el tipo de grano que compone el suelo, así como el tipo de suelo. Además es un valor que se utiliza para conocer otros datos importantes del suelo. Braja (2015), menciona que la mayoría de los minerales tienen una gravedad específica que cae dentro de un rango general de 2.6 a 2.9. Esto indica que gravedades específicas menores a 2.6 hacen referencia a suelos orgánicos. Lo descrito por Baja se observa en el Cuadro 1, donde se clasifican los suelos según la gravedad específica. Cuadro 1. Gravedad específica según tipo de suelo. Tipo de suelo Gs Cenizas Volcánicas 2.20 - 2.50 Suelos Orgánicos 2.50 - 2.65 Arenas y Gravas 2.65 - 2.67 Limos 2.67 - 2.72 Arcillas poco Plásticas 2.72 - 2.78 Arcillas Plásticas 2.78 - 2.84 Arcillas Expansivas 2.84 - 2.88 Fuente: Marcía, 2017. Cuadro 2. Gravedad específica según tipo de grano. Tipo de grano Gs 2.65 Grueso 2.65 2.65 - 2.67 2.65 2.66 - 2.68 2.65 - 2.67 Fino 2.68 2.68 - 2.70 2.75 - 2.80 2.30 Orgánicos 1.50 - 2.15 Fuente: Marcía, 2017. 3. Objetivos Introducir al estudiante algunos conceptos básicos de la Mecánica de Suelos. Determinar la gravedad específica de un suelo fino que pase la malla No.4 (4,75 mm). Cuando el suelo está compuesto por partículas mayores de 4,75 mm deberá emplearse el método para agregados gruesos. Reconocer la utilidad de este valor como parámetro para la clasificación de los suelos. 4. Equipo Picnómetro de 250 mL previamente calibrado, placa: UCR 162. Horno a temperatura de 110 ºC ± 5 ºC, placa: UCR 376549. Balanza de precisión de ± 0,05 g, placa: UCR 348676. Bomba de vacío, placa: desconocida. Termómetro ± 1 ºC, placa: desconocida. Pipeta Cápsula de humedad, placa: desconocida. 5. Procedimiento Se pone a secar el suelo y se pasa a través de la malla #10. Se introduce inmediatamente dentro del picnómetro 50 g de suelo en condiciones secas y se le agrega agua destilada por debajo del cuello. Dejar saturando por espacio de 24 h. Se extraen las burbujas de aire atrapado: se toma el picnómetro más la muestra y se conecta a la Bomba de Vacío que trabaja con presiones de 10 lb a 12 lb, por espacio de 15 min, al mismo tiempo se agita de forma manual. Con la ayuda de la pipeta se completa con agua destilada el picnómetro hasta su marca y se deja reposar por 10 min. para llegar a equilibrar con la temperatura ambiente. Se procede a pesar el picnómetro con la muestra y el agua, W2. Se agita el picnómetro suavemente y se determina la temperatura del agua, introduciendo el termómetro hasta la mitad de la profundidad del picnómetro, tx. Utilizando los gráficos de calibración se debe obtener el peso del picnómetro de acuerdo a su capacidad a esa misma temperatura. Se recupera completamente la muestra de suelo en una cápsula de humedad sin dejar residuos dentro del recipiente y se introduce en un horno a 60 °C por un período de 24 h. Se extrae del horno y se deja enfriar a temperatura ambiente para pesar la muestra y obtener el peso seco al aire. Por último se calcula la Gravedad Específica (Gs). 6. Descripción de la muestra La muestra proviene de la urbanización La Costeña, la cual se ubica entre la carretera que conecta Palmares con San Ramón, en la provincia de Alajuela, corresponde a la muestra # 1. Se extrajo de una profundidad de 0,30 m. El muestreo que se realiza puede alterar la muestra en su forma, ya que, de todas maneras en el laboratorio la muestra se hace pasar por la malla #10 y se satura con agua destilada. La Figura 1 muestra que el suelo tiene una coloración café clara, compuesta principalmente por partículas finas o pequeñas pero con alta presencia de grumos del material de mayor tamaño. Se puede clasificar como material no espeso, el cual, según el Ing. Salas, no se adhiere a lo dedos al aplicar presión dactilar. Además, se debe mencionar que no se percibió ningún olor determinante proveniente del suelo. Figura 1. Suelo proveniente de la urbanización La Costeña. Tomada por: Chacón, 2017. 7. Datos y resultados Al realizar el trabajo en el laboratorio se obtuvieron datos como: el peso seco de la muestra (Ws), el peso del picnómetro más agua (W1), el peso del picnómetro más el suelo y agua (W2), la temperatura a la cual se realizó la prueba. Además del peso de suelo. El factor K se obtuvo al realizar una interpolación con los datos brindados por la docente. Lo descrito anteriormente se muestra en el Cuadro 3 y el Cuadro 4. Cuadro 3. Valores del factor de corrección K. Anexo 1. Temperatura (°C) Factor K 22 0,9996 22,5 0,9995 23 0,9993 23,5 0,9992 Al realizar la interpolación se obtiene el valor de K a la temperatura de 22,7 °C. 0,9993 − 0,9995 − 0,9995 = → = 0,99942 23 − 22,5 22,7 − 22,5 Cuadro 4. Datos obtenidos en el laboratorio. Picnómetro N°: 19,0000 Peso de cápsula (g) 119,5900 Peso de cápsula + Ws, seco al horno (g) 166,0500 Ws (g) 46,4600 W1 (g) 350,3600 W2 (g) 380,4700 T (°C) 22,7000 Factor K 0,9994 La Gravedad específica (Gs) se obtiene con la siguiente fórmula: 46,46 = = = 2,8416 + 1− 2 46,46 + 350,36 − 380,47 (T = 20 °C) = ∗ = 2,8416 ∗ 0,9994 = 2,8399 El siguiente cuadro muestra la gravedad específica del suelo encontrado en la urbanización La Costeña. Cuadro 5. Gravedad específica de la muestra de suelo. Gs 2,8416 Gs(T=20 °C) = Gs*K 2,8399 8. Conclusiones Los estudiantes realizaron las primeras pruebas del laboratorio de Mecánica de Suelos donde se introdujeron algunos conceptos básicos como la clasificación de los suelos y el tipo de granos presentes. El procedimiento realizado se acerca mucho al descrito por la norma ASTM D854, quizá las mayores diferencias son que según la norma: se deben utilizar 60 g de muestra, pero en el ensayo realizado se utilizó solamente 50 g de suelo inicial y el tiempo que se debe utilizar la bomba al vacío son dos horas, no 15 minutos como en el ensayo. Se determinó que el suelo proveniente de la urbanización La Costeña presenta una gravedad específica estandarizada a 20 °C de 2.84. Con la cual se puede clasificar como un suelo entre arcilla plástica y arcilla expansiva, según el Cuadro 1. Mientras que según el Cuadro 2 el suelo en cuestión presenta granos finos. Dentro de las limitaciones se encuentra que, debido al horario en el que se recibe el laboratorio, los procesos que requieren más de cuatro horas no se pueden realizar en las horas establecidas. En este caso el tiempo que la muestra se deja dentro del horno es distinto al requerido en la norma. Estos procesos son de aprendizaje, por lo cual se quiere que sean los estudiantes los que realicen la mayoría del ensayo, sin embargo, la falta de experiencia de los mismos puede inducir algunos errores, por ejemplo se pide que se deje de utilizar la bomba de vacío hasta que no se observen burbujas, pero este es un parámetro subjetivo que depende completamente del que realiza el ensayo. Se recomienda limitar las variaciones de los ensayos debido a la manipulación de los operarios, esto incrementando el uso de herramientas mecánicas que estandaricen los procesos. Es importante recalcar que realizar estos análisis de suelos es indispensable a la hora de realizar proyectos constructivos. 9. Bibliografía ASTM D854, Standard Specification for Concrete Aggregates, ASTM International, West Conshohocken, PA, 2017 Baltodano R. (2017). Apuntes del cuso. Mecánica de Suelos, Universidad de Costa Rica. Braja D. (2015). Fundamentos de ingeniería geotécnica. Cengage Learning. México. Recuperado de: https://civilwor.files.wordpress.com/2016/09/fundamentos- de-ingenierc3ada-geotc3a9cnica-braja-m-das-4ta-edicic3b3n.pdf Cordero M. (2017). Gravedad específica de un suelo. Laboratorio de Mecánica de Suelos, Universidad de Costa Rica. 10. Anexos Anexo1: Cuadro del factor K completo:
Report "Informe 1. Gravedad Específica de Un Suelo."