Muestreo-estructura-terreas y Metodos de Prueba Nmx-c-416

ORGANISMO NACIONAL DE NORMALIZACION Y CERTIFICACION DE LA CONSTRUCCION Y EDIFICACION, S.C NORMA MEXICANA NMX-C-ONNCCE-2003 “INDUSTRIA DE LA CONSTRUCCION – MUESTREO DE ESTRUCTURAS TERREAS Y METODOS DE PRUEBA” Facultad De Ingeniería Arturo Narro Siller Departamento De Laboratorios Centro Universitario Tampico-Madero tel (833) 227 06 59 INDICE 0 1. 2. PREFACIO …………………………………………………………………………………………..2 OBJETIVO Y CAMPO DE APLICACIÓN…………………………………………………………7 PROCEDIMIENTO DE MUESTREOS E IDENTIFICACION DE MUESTRAS…………...….7 2.1. Resumen del procedimiento………………………………………………………………………...7 2.2. Referencias……………………………………………………………………………………………8 2.3. Definiciones…………………………………………………………………………………………..8 2.4. Equipos aparatos e instrumentos………………………………………………………......……….8 2.5. Materiales auxiliares………………………………………………………………………………....9 2.6. Preparación y acondicionamiento de la muestra...………………………………….…..……….10 3. PROCEDIMIENTO PARA LA PREPARACION DE LAS MUETRAS EN LABORATORIO ………………………………………………………… …………………………16 3.1. Resumen del procedimiento………………………………………………………………………...16 3.2. Referencias……………………………………………………………………………………………17 3.3. Definiciones…………………………………………………………………………………………...17 3.4. Equipo, aparatos e instrumentos……………………………………………………………………17 3.5. Materiales auxiliares………………………………………………………………………………....18 3.6. Condiciones ambientales………………………………………………………………..................18 3.7. Procedimientos……………………………………………………………………………………….18 4. METODO DE PRUEBA PARA LA DETERMINACION DEL CONTENIDO DE AGUA EN MATERIALES TERREOS…………………………………………………………………………………22 4.1. Resumen de método…………………………………………………………………………………22 4.2. Referencias……………………………………………………………………………………………23 4.3. Definiciones…………………………………………………………………………………………...23 4.4. Equipo, aparatos e instrumentos…………………………………………………………………..23 4.5. Materiales auxiliares………………………………………………………………………………….24 4.6. Preparación y acondicionamiento de las muestras……………………………………………….24 4.7. Procedimiento…..……………………………………………………………………………………25 4.8. Cálculos……………………………………………………………………………………………….25 4.9. Precisión………………………………………………………………………………………………26 4.10. Informe de la prueba………………………………………………………………………………..26 5. METODO DE PRUEBA PARA DETERMINAR EL ANALISIS GRANULOMETRICO……………………………………………………………………………….26 Facultad De Ingeniería Arturo Narro Siller Departamento De Laboratorios Centro Universitario Tampico-Madero tel (833) 227 06 59 2 5.1. Resumen del método………………………………………………………………………………..26 5.2. Referencias…………………………………………………………………………………………..27 5.3. Definiciones………………………………………………………………………………………….27 5.4. Equipo, aparatos e instrumentos…………………………………………………………………..27 5.5. Materiales auxiliares…………………………………………………………………………………28 5.6. Preparación y acondicionamiento de las muestras………………………………………………28 5.7. Condiciones ambientales…………………………………………………………………………...29 5.8. Procedimiento……………………………………………………………………………………….29 5.9. Cálculos………………………………………………………………………………………………32 5.10. Precisión………………………………………………………………………………………………33 5.11. Informe……………………………………………………………………………………………….33 6. METODO DE PRUEBA PARA LA DETERMINACION DE LOS LIMITES DE CONSISTENCIA…………………………………………………………………………………….33 6.1. Resumen de método………………………………………………………………………………..33 6.2. Referencias…………………………………………………………………………………………..34 6.3. Definiciones………………………………………………………………………………………….34 6.4. Equipo, aparatos e instrumentos…………………………………………………………………..35 6.5. Materiales auxiliares………………………………………………………………………………..37 6.6. Muestreo, preparación y acondicionamiento de las muestras………………………………….37 6.7. condiciones ambientales……………………………………………………………………………38 6.8. 6.9. Procedimientos……………………………………………………………………………………..38 Cálculos………………………………………………………………………………………………43 6.10. Precisión……………………………………………………………………………………………..46 6.11. Informe……………………………………………………………………………………………….46 7. 7.1. 7.2. 7.3. 7.4. 7.5. 7.6. 7.7. METODO DE PRUEBA PARA LA DETERMINACION DE LA CONTRACCION LINEAL………………………………………………………………………………………………48 Resumen del método……………………………………………………………………………….48 Referencias………………………………………………………………………………………….48 Definiciones………………………………………………………………………………………….48 Equipo, aparatos e instrumentos………………………………………………………………….48 materiales auxiliares………………………………………………………………………………..49 Toma de muestras………………………………………………………………………………….49 Condiciones ambientales………………………………………………………………………….49 ... 9.1.50 8. Equipo.11.6.55 8.75 9.Facultad De Ingeniería Arturo Narro Siller Departamento De Laboratorios Centro Universitario Tampico-Madero tel (833) 227 06 59 3 7.51 8.1. 9. Apéndice informativo………………………………………………………………………………66 9...66 8.51 8.59 8.59 8.8.66 8.5.69 Condiciones ambientales………………………………………………………………………….50 7..7.64 8. 9.9. 9.2. Campo de aplicación………………………………………………………………………………. 9.11. Referencias…………………………………………………………………………………………. Informe……………………………………………………………………………………………….70 9. Condiciones ambientales………………………………………………………………………….3.10.8. Procedimientos…………………………………………………………………………………….8.. Procedimiento………………………………………………………………………………………. 7.12.11. Informe…………………………………………………………………………………………….75 . 9.70 Procedimiento……………………………………………………………………………………….7. Definiciones………………………………………………………………………………………….9.67 Referencias…………………………………………………………………………………………67 Definiciones…………………………………………………………………………………………68 Equipo……………………………………………………………………………………………….5. Cálculos………………………………………………………………………………………………73 9..68 materiales auxiliares……………………………………………………………………………….12. Preparación y acondicionamiento de las muestras………………………………………………58 8. 9. aparatos e instrumentos…………………………………………………………………. Objetivo……………………………………………………………………………………………….10.4.3. Bibliografía………………………………………………………………………………………….67 9.9. Resumen del método………………………………………………………………………………. METODO DE PRUEBA PARA LA DETERMINACION DE MASA VOLUMETRICA SUELTA SECA..69 Muestras…………………………………………………………………………………………….49 Cálculos……………………………………………………………………………………………..13. Precisión……………………………………………………………………………………………66 8. Precisión…………………………………………………………………………………………….49 7.4. Calculo………………………………………………………………………………………………..10.67 9. METODO DE PRUEBA PARA DETERMINAR LA MASA ESPECIFICA DE LOS SUELOS………………………………………………………………………………………………51 8. Informe………………………………………………………………………………………………. Precisión…………………………………………………………………………………………….2. Materiales auxiliares…………………………………………………………………………………57 8.6. MAXIMA Y CONTENIDO OPTIMO DE AGUA……………………………………………….51 8. .1.. Referencias……………………………………………………………………………………….101 11.102 12.4.102 12.8. Definiciones……………………………………………………………………………………….2.77 10. Apéndice…………………………………………………………………………………………….9.83 10. Condiciones ambientales…………………………………………………………………………. Bibliografía…………………………………………………………………………………………. Precisión………………………………………………………………………………………….14. Definiciones………………………………………………………………………………………103 ..82 10..102 12..1.7. Referencias…………………………………………………………………………………………..13. Equipo…………………………………………………………………………………………….8...3. Equipo para determinar el vrs mediante la prueba porter estándar…………………………. Muestra…………………………………………………………………………………………….99 10.7. Calculo……………………………………………………………………………………………. METODO DE PRUEBA PARA LA DETERMINACION DE LA EXPANSIÓN EN LA PRUEBA DE VALOR RELATIVO DE SOPORTE………………………………………………………………101 11.3. Procedimiento………………………………………………………………………………………83 10. Resumen del método………………………………………………………………………………77 10.10.6.2. Calculo……………………………………………………………………………………………102 11.9. Informe…………………………………………………………………………………………….3. Objetivo………………………………………………………………………………………………. objetivo y campo de aplicación………………………………………………………………….102 12.100 10.101 11.101 11. Objetivo…………………………………………………………………………………………….5.6. Procedimiento……………………………………………………………………………………101 11.102 11. Campo de aplicación………………………………………………………………………………. Referencias………………………………………………………………………………………. Bibliografía…………………………………………………………………………………………100 11.101 11.5. Informe…………………………………………………………………………………………….101 11.4. METODO DE PRUEBA PARA LA DETERMINACION DEL EQUIVALENTE DE ARENA EN SUELOS Y AGREGADOS FINOS…………………………………………………………………….75 10.77 10. METODO DE PRUEBA PARA EL VALOR RELATIVO DE SOPORTE………………………77 10.1..12.102 12.4.. Muestra…………………………………………………………………………………………….78 10. Precisión………………………………………………………………………………………….100 10.11.2.78 10.75 9.Facultad De Ingeniería Arturo Narro Siller Departamento De Laboratorios Centro Universitario Tampico-Madero tel (833) 227 06 59 4 9.. Campo de aplicación…………………………………………………………………………….. .112 13..6. Muestra…………………………………………………………………………………...3. Precisión………………………………………………………………………………………….12..112 13.. Referencias.112 13.3. Procedimiento……………………………………………………………………………………106 12....115 13.. materiales auxiliares…………………………………………………………………………….. Equipo…………………………………………………………………………………………….13. Informe……………………………………………………………………………………………115 13.112 13.110 12. Cálculos……………………………………………………………………………………………109 12. materiales auxiliares…………………………………………………………………………….115 14.11.. METODO DE PRUEBA PARA LA DETERMINACION DE LOS COEFICIENTES DE VARIACION VOLUMETRICA…………………………………………………………………………. Campo de aplicación……………………………………………………………………………... Calculo…………………………………………………………………………….9. Procedimiento…………………………………………………………………………………….10. METODO DE PRUEBA PARA LA DETERMINACION DEL VALOR CEMENTANTE EN SUELOS………………………………………………………………………………………………….117 ..110 12..11. Muestras………………………………………………………………………………………….2.114 13. Apéndice…………………………………………………………………………………………. Definiciones……………………………………………………………………………………….8.5.114 13. Muestras………………………………………………………………………………………….4..116 14.Facultad De Ingeniería Arturo Narro Siller Departamento De Laboratorios Centro Universitario Tampico-Madero tel (833) 227 06 59 5 12..117 14. Bibliografía……………………………………………………………………………………….8..12.. Referencias………………………………………………………………………………………...7.116 14.8...………………115 13..7.2.116 14.9.1.1.106 12.117 14. Definiciones………………………………………………………………………………………. Procedimiento……………………………………………………………………………………..5. Informe…………………………………………………………………………………………….116 14.6..111 13.116 14.. Equipo……………………………………………………………………………………………..4. Campo de aplicación……………………………………………………………………………... Objetivo……………………………………………………………………………………………111 13. Precisión………………………………………………………………………………………….. Apéndice…………………………………………………………………………………………. Objetivo…………………………………………………………………………………………….105 12.110 12.116 14.110 13.5. Equipo……………………………………………………………………………………………103 12..7..10.…………………………………………………………………………………….6. Informe……………………………………………………………………………………………115 13. ...1.........148 15....134 Calculo…………………………………………………………………………………………….........3........ Resumen del procedimiento Este capítulo trata lo referente a la obtención.4... 15.7..... diseño. A.121 14...2..121 15..125 Materiales auxiliares……………………………………………………………………………..122 Equipo……………………………………………………………………………………………....120 14. 15...12..5...149 16.... OBJETIVO CAMPO DE APLICACIÓN Esta norma mexicana describe los procesos de muestreo y los métodos de prueba necesarios para determinar las características y propiedades de los materiales que conforman las estructuras terreas a fin de realizar investigación. 15..122 Referencias………………………………………………………………………………………......150 APENDICE INFORMATIVO…………………………………………………………………. Calculo……………………………………………………………………………………………120 14..121 15.. 2. identificación.................... Apéndice………………………………………………………………………………………….. CONCORDANCIA CON NORMAS INTERNACIONALES…………………….....8... PROCEDIMIENTO DE MUESTREO....1.128 Procedimiento……………………………………………………………………………………..140 15......11..121 15.Facultad De Ingeniería Arturo Narro Siller Departamento De Laboratorios Centro Universitario Tampico-Madero tel (833) 227 06 59 6 14..9. 15... Precisión…………………………………………………………………………………………...128 Muestras………………………………………………………………………………………….... construcción muestreo y control de calidad........... envase.. Objetivo…………………………………………………………………………………………….. para construcción de una estructura terrea o bien del material que forma ya parte de la misma.... 15.10 precisión……………………………………………………………………………………………148 15. 15...10.......... Campo de aplicación……………………………………………………………………………......... IDENTIFICACIÓN Y PREPARACION DE MUESTRAS EN CAMPO 2.6.. transporte y preparación de las muestras de suelo y roca en campo.. 7 ...9.....122 Definiciones………………………………………………………………………………………. 15.. Informe……………………………………………………………………………………………. Bibliografía…………………………………………………………………………………………121 14....150 1. Bibliografía………………………………………………………………………………………...11.... Informe……………………………………………………………………………………………...13.12..... METODO DE PRUEBA PARA LA DETERMINACION DE COMPACTACION EN EL LUGAR. 1.1.2.3. contenido de vacios y el contenido de agua que tiene el suelo en el lugar de donde se obtenga. Referencias Este capítulo.4. Esta.3.3. en formación o para proyectos de ingeniería.4.2. 2. Definiciones Muestra representativa Cribas para la clasificación de materiales granulares Porción reducida de material obtenida de un volumen mayor y que conserva las mismas características de este. En algunas ocasiones conviene conocer el contenido de agua original del suelo. 2.4.3. relación de vacios y contenido de agua. Pala Pico Barreta Piolet 8 . para lo cual la muestra se envasa herméticamente. 2. Muestra inalterada Es aquella en la que se conserva la estructura.3. se complementa con la siguiente norma mexicana vigente: NMX-B-231 2.Facultad De Ingeniería Arturo Narro Siller Departamento De Laboratorios Centro Universitario Tampico-Madero tel (833) 227 06 59 En las estructuras terreas formadas. 2. 2.4. 2. Equipo aparatos e instrumentos Para la realización de actividades de muestreo e identificación de muestras se utiliza lo siguiente: 2.2.4. la muestra obtenida debe ser representativa del conjunto. pico y pala o equipo mayor. Muestra alterada Es aquella que está construida por el material disgregado o fragmento en la que no se requiere conservar las características de estructura. tubo liso. puede ser obtenida mediante tubo muestreador de pared delgada o labrando una porción prismática extraída y transportada con los cuidados necesarios para conservar estas condiciones en todo momento. 2. tubo partido.4.3. 2. esta puede ser obtenida mediante pasteadora. Tubo de pared delgada para muestreo profundo y semiprofundo 2.4. 2. 2.5. 4.4.7.75 mm 2. Estufa o lámpara para secado 2. Mallas con tamiz de abertura cuadrada números: 100 mm.4.2.Facultad De Ingeniería Arturo Narro Siller Departamento De Laboratorios Centro Universitario Tampico-Madero tel (833) 227 06 59 2.5. Llave stillson 2.4.8. 2. 2. Barrena helicoidal 2. 2.4.4. Posteadora 2.4. Charola metálica de 40 cm x 60 cm x 10 cm mínimo 9 . Flexometro 2.5.5. Cuchillo Espátula Cuchara de albañil Machete Arco de segueta con alambre de acero 2.8.13.4.20. Bascula de capacidad mínima de 120 kg con aproximación de 10 g.5.5.6.4.9. Bolsa de lona ahulada o de algún material que resista para contener la muestra y que garantice el no perder parte de la muestra contenida en su interior 2.5.4.1.4. 2.5.14. 2. 2.4.17.3. 75 mm. 50 mm.9.4.4.5.7. 2.5.19. Tubo galvanizado para extensiones 2.5.5.15. Mazo de madera con peso aproximado de 1 kg de forma prismática.10.11. Cinta métrica de lienzo de 20m 2. Cepillo de cerdas Vaso de aluminio de 1 L de capacidad 2.18.4. 2. 2. 2.4. Materiales auxiliares Brocha Manta de cielo Brea Parafina Caja de madera 2.6.16.12.4. estas pueden efectuarse en el piso o en las paredes de una excavación. Las muestras inalteradas se obtienen de suelos finos que puedan labrarse sin que se disgreguen.Facultad De Ingeniería Arturo Narro Siller Departamento De Laboratorios Centro Universitario Tampico-Madero tel (833) 227 06 59 2. Se distingue los siguientes casos: 2. la manta así preparada debe quedar bien adherida a la muestra. con el objeto de labrar un cubo en el suelo de las dimensiones mencionadas. en la forma antes descrita. se marca un cuadro de 20 cm o hasta 40 cm por lado aproximadamente y se identifica la muestra en esa cara.6. se cubre esta con manta de cielo recién embebida de una mezcla previamente preparada de 4 partes de parafina por una parte de brea licuadas por medio de calor. se excava alrededor de las marcas con la herramienta apropiada.2. relación de vacios y contenido de agua natural de la muestra.6. sin dañar la estructura del material de la muestra ya sea por presión o por impacto.2.2.6. 2. se profundiza lo necesario para poder efectuar un corte horizontal en la parte inferior de la muestra. En condiciones donde no se pueda emplear la mezcla de parafina y brea se puede utilizar otro material aprobado por las partes que garantice la estructura. se procede a separa la muestra cuidadosamente para no dañar e inmediatamente después. Inmediatamente después de haber realizado dicho corte y sin levantar la muestra.6.2. Muestreo de fragmento de roca Este se efectúa solamente cuando se requiere determinar algunas de las características físicas de estos materiales para fines de identificación y clasificación. otra capa de parafina y brea fundidas aprovechando la temperatura de la 10 . 2. A continuación se aplica con una brocha.1. La excavación para obtener la muestra debe ser de dimensiones tales que permitan las operaciones de labrado y extracción de la misma. es conveniente ir cubriendo las caras expuestas.6. Muestras inalteradas 2. Preparación y acondicionamiento de las muestras Es condición indispensable que las muestras que se obtengan de las capas construidas artificialmente o de los depósitos naturales de materiales térreos que van a utilizarse en la construcción de una estructura sea verdaderamente representativa del material de que se trate. Cuando se trate de fragmentos chicos. así como cuando se usa tubo muestreador de la pared delgada sin dificultad. para su muestreo se pueden seguir criterios similares a los que se aplican en los suelos con fragmentos medianos. con el material mencionado.1. si la muestra va hacer obtenida del piso por medio de una excavación o de una superficie prácticamente horizontal. se cubre su cara inferior con una capa de manta de cielo embebida en la mezcla de brea y parafina. Una vez protegida las 5 caras descubiertas. fragmentos grandes o formación de rocas. en la superficie del terreno natural o en la de una terracería. 2. se fija la tarjeta de identificación en la cara que originalmente estaba en la parte superior de la muestra. en el que el material va hacer extraído con escrepas.3. las cuales se clasifican en: 2.2. las capas o estratos atravesados por este. papel. para el proyecto de una obra vial. con objeto de facilitar el labrado de las caras superiores y laterales del cubo para poder efectuar el corte horizontal en la parte inferior del mismo.6. 2.6. 2. Se indican. De este mismo capítulo o bien. Las muestras deben identificarse siempre con 2 tarjetas como se describe en el capitulo 2. anotando todas las referencias que se consideren necesarias.6. además.3. Superficiales Son cuando se toman a una profundidad de 1 m en cuyo caso. para cada sondeo. 2.Facultad De Ingeniería Arturo Narro Siller Departamento De Laboratorios Centro Universitario Tampico-Madero tel (833) 227 06 59 mezcla.6.5. 11 .3.2. 2.6. 2.6.2. la muestra debe estar constituida por todo el material extraído en la excavación. formando así un perfil estratigráfico. Muestras alteradas Existen tres tipos de muestras alteradas.2. Profundas Cuando se excava de 1 m. La obtención de la muestra.6. de las cuales se coloca una sujeta al exterior del envase y otro en la propia muestra.6. para el estudio de bancos se debe dibujar un croquis del lugar en el que fueron tomadas las muestras.3.2.3. se debe anotar su profundidad. El numero de muestra se fija en función del tipo de estudio que se esté efectuando y en todos los casos se lleva un registro de los sondeos y de todas las muestras obtenidas en ellos. así como su forma. Una vez extraída y protegida la muestra se coloca en una caja de dimensiones adecuadas y rellenando los espacios libres con aserrín. dimensiones.6. para obtener esta muestra es necesario excavar un pozo a cielo abierto y muestrear cada estrato en una de las paredes del pozo en la forma que se indica en el párrafo 2. En esta operación se deben tomar las precauciones necesarias para que las muestras no sufran perjuicio alguno. De esta norma.6.2.4.2.3. con su clasificación correspondiente.6. Este tipo de muestreo es el que común mente se emplea para definir el perfil de suelo en estudio de los bancos de préstamo. deben sujetarse a lo indicado en 2. En el caso de aparecer el nivel freático en el sondeo. se procede a excavar a su alrededor una bóveda. protección e identificación. obtener la muestra o muestras del material que se extraigan al hacer una perforación con las herramientas especiales a que ya se hizo referencia. Este es el tipo de muestreo está indicado para los préstamos laterales. paja o cualquier otro material similar a fin de amortiguar el efecto de los golpes que pudiera sufrir durante el transporte. 2. Si la muestra va hacer extraída de una pared.4.1. Del capítulo 3 (preparación de muestra). que sirven para definir tanto la capacidad. en el sentido del cadenamiento. según se indica en 3. como las zonas aprovechables del mismo.3. ya sea del corte o banco de préstamo o bien. y deben ser representativas de cada capa que se atraviese. debe hacerse sondeos intermedios. Se recomienda que en prestamos laterales continuos y en materiales homogéneos los sondeos no se hagan a distancias mayores de 100 m y a una profundidad suficiente para poder definir el piso de explotación.6. en el caso de bancos de préstamo en material homogéneo. 2. etc. Si la muestra excediera de ese valor se procede a un cuarteo. hasta llegar a una profundidad que corresponda al nivel más bajo de la explotación o aquel al cual sea necesario extender el estudio. Obtención de las muestras alteradas Las muestras alteradas pueden obtenerse de una excavación o de un frente. de perforaciones hechas con herramientas especiales.3. tubos muestreadores.4. tales como posteadoras. si se tuvieran dudas de que la calidad del material de algunos de los estratos no fuera la adecuada para ser empleada en la construcción de las capas de una obra vial. puede ser necesario tomar muestras individuales de cada estrato que atraviesa el canal.7.4. El distanciamiento de los sondeos y el número de muestras que se tomen deben de estar de acuerdo con la homogeneidad del suelo y el tipo de estudio de que se trate. como en el caso de los cortes o bancos explotados con pala mecánica. preferentemente formando una cuadricula y a una profundidad no menor de la que se considera que puede fijar el piso de explotación.Facultad De Ingeniería Arturo Narro Siller Departamento De Laboratorios Centro Universitario Tampico-Madero tel (833) 227 06 59 2. el espaciamiento de los sondeos es mayor que en los suelos heterogéneos. procurando profundizarlos hasta la subrasante. que debe recogerse en una balsa de lona y que es el que constituya la muestra. que abarque todas las capas o estratos y todo el material extraído del canal. Igualmente en los estudios preliminares el espaciamiento es mayor que en los estudios definitivos. Si se observa heterogeneidad del material o discordancia en los estratos. En ocasiones.3.1. En suelos que presenten pocas variaciones en sus características.1. conviene hacer un sondeo por cada 1 600 m² de superficie. brocas. en los que deben hacerse un canal vertical de sección transversal uniforme. en el caso de cortes que no han sido atacados. 2. el muestreo de frente de ataque debe complementarse con sondeos de la parte no explotada. se recomienda hacer 3 pares de sondeos en el sentido del cadenamiento. Para completar el estudio del banco o del corte.6. que abarquen el ancho de la terracería.. 12 . En el caso de capas ya construidas la cantidad mínima de muestra individual necesaria para realizar los ensayes completos del material es de 40 kg. Laterales o frontales Estas son tomadas de la pared del frente de explotación.6. Nombre del operador que tomo la muestra . principalmente las inalteradas no sufran perjuicio alguno.4. corte y préstamo lateral.Observaciones En una libreta de campo se debe llevar un registro de las muestras y. Identificación de las muestras de fragmento de roca La identificación de los fragmentos de roca se lleva acabo considerando su tamaño. las capas o estratos atravesados por este.6. las muestras deben identificarse siempre con 2 tarjetas.Nombre o razón social de la empresa que tomo la muestra . forma. se sugiere que dichas etiquetas contengan como mínimo los siguientes datos claramente escritos: . amarrando la boca del costal firmemente con un cordel.Uso del material . para que impida la perdida de material fino. se debe dibujar un croquis del banco.6.3. 2. se deben tomar las precauciones necesarias para que las muestras.Nombre de la obra . haciendo las referencias que fueren necesarias.2. además.Facultad De Ingeniería Arturo Narro Siller Departamento De Laboratorios Centro Universitario Tampico-Madero tel (833) 227 06 59 2. Las muestras alteradas deben envasarse en costales de lona de un tejido lo suficiente mente cerrado.Clasificación de campo . de esta misma norma mexicana. 13 . textura y grado de alteración. Se debe anotar para cada sondeo.4.Localización de la obra . Durante su transporte al laboratorio. así como la clasificación que corresponde al material de la muestra.Espesor del estrato correspondiente . 2.Número de la muestra .Ubicación del pozo o sondeo . una sujeta al exterior del envase y otra en la propia muestra.5.Numero del sondeo .Fecha del muestreo .6. en el que se indique los sitios en los que fueron tomadas las muestras. Los suelos pueden identificarse en laboratorio mediante las pruebas de granulometría y limites de consistencia de acuerdo a lo establecido en el capítulo 5 y capitulo 6.Profundidad a que se tomo la muestra . 2. Las aristas se designan como redondeadas. La prueba de dilatancia se realiza de la siguiente manera: 14 . en fracciones finas. grietas.4. En cuanto al grado de alteración. raíces. la forma.425 mm (N₀.1. tenacidad y resistencia en estado seco.0 mm (3”) 2. La textura de la superficie se clasifica como lisa. alterados o muy alterados. solo que no se determina el tamaño máximo del material ni el porciento de la fracción que pasa la malla 0. deben previamente separarse en fracciones para efectuar su clasificación tomando como base la malla 75. sobredondeadas. alargada y lajeada o en forma de aguja.2. La identificación de los fragmentos de roca se hace tomando en cuenta su mayor dimensión como se indica a continuación: Fragmentos comprendidos entre 2. limo y arcilla. Se estiman los fragmentos de las diferentes fracciones. y grado de alteración. utilizando para describirlos los siguientes términos cualitativos: La forma se indica si es equidimensional.5.5.5. etc. 40). los fragmentos se describen como sanos.3. ejecutadas de acuerdo con los procedimientos que se indican a continuación: 2. angularidad. fisuras. rugosa o muy rugosa.5.6.6.6. textura de la superficie.0 m y 750 mm Fragmentos comprendidos entre 750 mm y 200 mm Fragmentos comprendidos entre 200 mm y 75 mm 2.1. la prueba de granulometría se realiza en la forma descrita en el capítulo 5 de esta norma mexicana. Se determinan en forma aproximada los porcentajes de cada uno de los grupos de fragmentos mencionados con relación al volumen total (Vt). subangulosas o angulosas. forma.Facultad De Ingeniería Arturo Narro Siller Departamento De Laboratorios Centro Universitario Tampico-Madero tel (833) 227 06 59 Los materiales constituidos por mezclas de fragmentos de roca y suelos.6. además de las características de la fracción fina que se puede obtener mediante las pruebas de dilatancia. tamaño y graduación (granulometría). pueden emplearse estimaciones preliminares de las cantidades estimadas en porciento de los materiales granulares. 2. La identificación aproximada de los suelos así como su descripción o clasificación adecuada del suelo.6.5.. Cuando los fragmentos sean francamente porosos se hace notar también esta característica. así como olor color en estado seco y húmedo. 2.5.4. además de describir si se encuentran oquedades.6.4. 2. Facultad De Ingeniería Arturo Narro Siller Departamento De Laboratorios Centro Universitario Tampico-Madero tel (833) 227 06 59 Se toma una muestra representativa del suelo en cantidad suficiente para obtener mediante cribado, 100 g aproximadamente del material que pasa la malla 0,425 mm (N₀. 4), en caso en que no sea posible efectuar el cribado anterior se selecciona manualmente el material fino equivalente para realizar la prueba. De la fracción que pasa la malla 0,425 mm (N₀. 4), se toma una porción con volumen aproximado de 10 mL, se deposita en la mano, se le agrega agua en cantidad adecuada y se amasa hasta obtener una mezcla de consistencia suave que no presente flujo; si al efectuar esta operación se excede la cantidad de agua agregada, se extiende la mezcla en la mano se forma con ella una capa delgada que permita la perdida por evaporación del exceso de agua. Una vez obtenida en la mezcla la consistencia deseada, se forma con ella una pastilla, se sujeta suavemente la pastilla en la palma de la mano, contrayendo esta ligeramente, se sacude la pastilla en dirección horizontal, golpeando varias veces y en forma vigorosa la mano que contiene la pastilla contra la otra mano, para provocar la salida de agua a la superficie de la pastilla, lo cual queda de manifiesto cuando dicha superficie toma una apariencia lustrosa; al ocurrir esto, se presiona ligeramente con los dedos para provocar que el agua desaparezca de la superficie y esta pierda su lustre. Se estima la rapidez con que la superficie de la pastilla toma la apariencia lustrosa al golpear, así como la rapidez con la que desaparece este lustre al presionarla y de acuerdo a lo anterior, se reporta la dilatancia como nula, muy lenta o rápida. Al efectuarse esta prueba se debe tener especial cuidado de incorporar a la muestra la cantidad de agua adecuada para obtener la consistencia indicada y también de sacudir la pastilla de manera uniforme. Se recomienda no prolongar la prueba más de 5 golpes, si la superficie de la pastilla no toma la apariencia lustrosa. 2.6.5.4.3. La prueba de tenacidad se hace como se indica a continuación: Se forma una masilla con la fracción de suelo que pasa la malla 0,425 mm (N₀. 40), siguiendo los procedimientos indicados para la prueba de dilatancia. Se toma un porción de la masilla y se rola con la mano, hasta formar un rollito con diámetro aproximado de 3 mm, se amasa y se vuelve a formar el rollito, repitiendo esta operación varias veces para que la masilla pierda el exceso de agua, hasta que el rollito finalmente se fragmente, lo que indica que el suelo tiene un contenido de agua cercano al límite plástico. Inmediatamente después se juntan las fracciones del rollito y se amasan ligeramente con los dedos hasta que la masilla se agriete. Se estima la presión de dicha masilla requiere para el amasado, así como el agrietamiento del rollito, se califica y reporta lo estimado como tenacidad baja, media o alta. 15 Facultad De Ingeniería Arturo Narro Siller Departamento De Laboratorios Centro Universitario Tampico-Madero tel (833) 227 06 59 2.6.5.4.4. La resistencia en estado seco se efectúa como sigue: se forma una masilla con la fracción de suelo que pasa la malla 0,425 mm (N₀. 40) siguiendo el procedimiento indicado en 2.6.5.4.2. Se toma una porción de la masilla y se forma manualmente una pastilla de 40 mm de diámetro y 10 mm de espesor aproximadamente, se deja la pastilla en un medio adecuado para que pierda agua, hasta que se considere prácticamente seca; a continuación se rompe y se desmorona con los dedos. Si al romper la pastilla se observa contenido de agua se secan los fragmentos y en seguida se rompen y se desmorona. Se estima la dificultad que presenta la pastilla al romperse y desmoronarse y se reporta la resistencia en estado seco, como nula, ligera, media, alta o muy alta. 2.6.5.4.5. Con base en los resultados de las pruebas indicadas se clasifican los suelos en forma aproximada, excluyendo las partículas mayores de 76,2 mm (3”) como: Materiales granulares, partículas de suelo mayores de 0,074 mm: “grava” es el material comprendido entre 4,74 mm y 76,2 mm además de describir forma, tamaño y graduación. “arena” es el material comprendido entre 0,074 mm 4,75 mm además de describir forma, tamaño y graduación. “materiales finos” son las partículas de suelo menores a 0,074 mm: “limo” son los finos no plásticos. Son inherentemente inestables en presencia de agua y tienen la tendencia a ponerse en solución cuando se saturan. “arcilla” son los finos plásticos. Tienen baja resistencia a la deformación cuando están húmedos, pero al secarse forman masas cohesiva y duras, las arcillas son virtualmente impermeables, difíciles de compactar cuando esta húmedas e imposibles de drenar por medios ordinarios. “materia orgánica” es la forma de vegetación parcialmente descompuesta, es el principal constituyente de los suelos turbosos, diferentes cantidades de materia vegetal finamente dividida se encuentra en sedimentos plásticos y no plásticos y a menudo afectan sus propiedades lo suficiente para influir en su clasificación. 3. 3.1. PROCEDIMIENTO PARA LA PREPARACION DE LAS MUESTRAS EN LABORATORIO Resumen del procedimiento En este capítulo se trata todo lo referente a la preparación de las muestras de suelo y fragmentos de roca, que pretendan usarse en la construcción de una estructura terrea o bien cuando estos materiales ya se encuentran formando dicha estructura, previos a las pruebas de laboratorio correspondientes. 16 Facultad De Ingeniería Arturo Narro Siller Departamento De Laboratorios Centro Universitario Tampico-Madero tel (833) 227 06 59 Se contemplan principalmente dos tipos de muestras, alteradas e inalteradas, para las muestras alteradas, se contemplan las operaciones de secado, disgregado y cuarteo, cuando alguna de ellas sea necesaria, como se indica en 3.7 de este capítulo de la norma mexicana, para obtener las porciones representativas en condiciones adecuadas para efectuar los ensayes correspondientes. Las muestras inalteradas requieren operación de labrado, la cual se lleva acabo de acuerdo con las pruebas a que vaya a someterse el material, debiendo extremarse las precauciones con objeto de no cambiar su estructura, relación de vacios y contenido de agua. 3.2. Referencias Este capítulo, se complementa con las siguientes normas mexicanas vigentes: NMX B-231 NMX-C-416-ONNCCE muestras en campo 3.3. 3.3.1. Definiciones Cuarteo Cribas para clasificación de materiales granulares Capitulo 2 procedimiento de muestreo, identificación y preparación de Es la actividad en la cual se obtiene fracciones reducidas de una muestra representativa, conservando la misma característica de esta. 3.3.2. Disgregación Actividad mediante la cual se elimina los grumos presentes en un material terreo mediante percusiones sobre el mismo, sin fracturar el agregado pétreo. 3.3.3. Secado Proceso mediante el cual el material disminuye su contenido de agua, mediante calor, hasta obtener masa constante. 3.4. Equipo aparatos e instrumentos Para la preparación de las muestras en laboratorio, se utiliza lo siguiente: 3.4.1. 3.4.2. 3.4.3. 3.4.4. 3.4.5. Palas. Marros. Cinceles. Mazo de madera con peso aproximado de 1 kg de forma prismática cuadrangular. Flexometro. 17 extendiendo todo el material sobre una superficie 18 .6. equipo con tres recipientes para depositar el material separado y un cucharon plano.5.1 3. Bascula de capacidad mínima de 120 kg con aproximación de 10 g.5.5.4.4.10.11.5 mm (3/8”). 3. Regla de dimensiones adecuadas al volumen por cuartear. 3.7.12.4. 3. 3. Estufa de gas. 3.4. 3. Materiales auxiliares brocha.1. Secado debe secarse la muestra para eliminar el agua que contiene a un grado tal que permita su fácil disgregación y manejo. Condiciones ambientales No se requieren condiciones especiales. 3. 3. donde se recomienda que al prepararlas en el laboratorio sea a temperatura ambiente.0 mm (2”).0 mm (1”).5. 50. con excepción del caso de las muestras inalteradas.4.5. Charolas de lámina.5. 25.8.5 veces el tamaño máximo de las partículas de muestra. Horno eléctrico con capacidad de incrementar la temperatura de 313 K a 333 K (40°C a 3. Brea Parafina Manta de cielo. 60°C).7. Lonas ahuladas de 3 m por lado.6. Cuarteado de muestras. Cucharon de lámina.5.5.Facultad De Ingeniería Arturo Narro Siller Departamento De Laboratorios Centro Universitario Tampico-Madero tel (833) 227 06 59 3.7.1.0 mm (3”).4.75 mm (N₀. 3. 3. exponiéndola al sol.9. 3.7.4. 3.6. 4. 3.4. 3. 3. Mallas con aberturas cuadradas de 75. con abertura en los ductos separadores de 1.13. Procedimientos Muestras alteradas La preparación de una muestra alterada llevada al laboratorio comprende las siguientes operaciones.4. 3.3. Plástico autoadherible.2.1. 4). 9. 1. en un horno a temperatura de 313 K a 333 K (40°C a 60°C). La disgregación del material debe hacerse en la charola de lamina. de acuerdo con la cantidad de muestras disponibles. Previamente debe cribarse todo el material por la malla 4. 3.7.2. se utiliza un mazo de madera de forma y dimensiones descritas en 3.Facultad De Ingeniería Arturo Narro Siller Departamento De Laboratorios Centro Universitario Tampico-Madero tel (833) 227 06 59 limpia y tersa o bien en charolas de lamina.4.8 mm (2”) y la fracción retenida se debe golpear con el mazo.7. para lograr un empleo correcto del material propuesto.52 mm (3/8) y la malla 4.74 mm (N₀. El material retenido se pasa nuevamente por la malla 50. juntándose el material que pasa la malla con el obtenido en la primera operación de cribado atreves de la malla 25 mm (1”). Cuando la muestra llegue al laboratorio con una humedad que permita su disgregación.75 mm (Nº4). 19 . El material así obtenido se criba nuevamente por la malla 50. La disgregación de la muestra debe hacerse hasta un grado mínimo de disgregación que deba exigirse durante la construcción de la estructura de que se trate. Cuarteo De la muestra ya disgregada. no así en el caso de materiales granulares cementados o en el caso de rocas alteradas.1. Para efectuar la disgregación de la muestra. La figura 1 muestra esquemáticamente la secuencia de operaciones. Se repite el procedimiento empleando la malla 9. ya que de otra manera se pueden obtener resultados erróneos que conducirán a un falso conocimiento del material que va hacer ensayado. Se combinan finalmente todos los productos obtenidos en estas operaciones para construir la muestra que va hacer mezclada y cuarteada en la siguiente etapa de preparación de la muestra. desde una altura no mayor de 20 cm.4. En ambos casos es conveniente revolver periódicamente el material para lograr un secado más rápido y uniforme. no es necesario someterla a este proceso. Se deben seguir los procedimientos generales de cuarteo. para obtener porciones representativas de la misma y efectuar en ellas las diferentes pruebas a que vaya hacer sometido el material. 3. Se debe cortar las porciones necesarias para verificar las pruebas.2. la cual se coloca sobre una mesa o superficie lisa y con el mazo se debe golpear verticalmente sobre el material. disgregando el retenido y procediendo como el caso anterior. para obtener partículas que ya no sean disgregables. conforme lo indicado en 3. En materiales no cohesivos esta separación es fácil de hacer. Dichas porciones deben ser representativas de la muestra original.8 mm (2”). Disgregación La disgregación de la muestra tiene por objeto hacer la separación de las diferentes partículas de material que constituyan la muestra.1. 4).7.3. en donde el material va reduciéndose de tamaño a medida que avanza el proceso de disgregación. Es conveniente hacer hincapié en la importancia tan grande que tiene el hecho de que las porciones de las muestras sean verdaderamente representativas de ella. hasta quedar frecuentemente reducido a polvo. de 1. procurando a la vez que su distribución se haga uniformemente. por si mimo. encajándola en forma radial y haciendo el material hacia la periferia. la muestra total debe resolverse con una pala. Cuarteo manual Para muestras de 20 kg o mayores. En muestras menores de 20 kg. se forma un cono truncado.20 m por lado. Se combina el material de 2 cuadrantes opuestos y se repite el proceso que se requiera. colocando con la pala el material en el vértice de este y permitiendo que. busque su acomodo.3. traspaleando de un lugar a otro unas 4 veces todo el material. 20 .7.Facultad De Ingeniería Arturo Narro Siller Departamento De Laboratorios Centro Universitario Tampico-Madero tel (833) 227 06 59 FIGURA 1. hasta conseguir que presente un aspecto homogéneo. (Véase figura 2).Cuadro esquemático de disgregación de la muestra 3. que debe ser de las de forma rectangular.1.1. se procede a dividirlo en cuadrantes usando una regla de longitud conveniente. Con la pala.. Se procede después a formar un cono. se emplea un hule de forma cuadrada. Una vez obtenido un cono truncado cuyo diámetro sea de 4 veces a 8 veces el espesor. en forma tal que cubra todas sus divisiones que se recogerán en los recipientes. El cuarteador debe estar equipado con dos receptáculos para recibir las dos mitades de la muestra al cuartearse.Facultad De Ingeniería Arturo Narro Siller Departamento De Laboratorios Centro Universitario Tampico-Madero tel (833) 227 06 59 El material se mezcla tomando los extremos opuestos del hule y haciéndolo rodar sin que resbale. la cual se cuartea tomando un cono truncado dividiéndolo en cuadrantes. Cuarteo mecánico En muestras menores de 20 kg se emplea el cuarteador mecánico utilizando recipientes de lámina que tengan la misma longitud que el cuarteador. debe ser mayor de aproximadamente un 50 % del tamaño máximo de las partículas de la muestra que se pretende cuartear. El material se hace pasar por este. El cuarteador de muestra debe contar con un número igual de cuarteadores de conductos.Cuarteo manual 3. El ancho mínimo para los conductos individuales. FIGURA 2.1.2. Se repite la misma operación con el otro par de extremos opuestos de hule y se continúa la operación de mezclado.. repitiéndose la misma operación tantas veces como sea necesaria hasta conseguir el tamaño de la muestra deseada. todos del mismo ancho y que descarguen alternadamente a ambos lados del cuarteador.3. el numero de conductos no debe ser menor de ocho para agregado grueso y no menor de 12 para agregado fino. 21 . (Véase figura 3).7. hasta obtener una muestra de aspecto homogéneo. se procede a abrir la cubierta protectora. comprende las siguientes actividades. Muestras inalteradas La preparación de una muestra inalterada llevada al laboratorio. para evitar que se dañe o que sufran variaciones en el contenido de agua.7. 4. se cubre el sobrante de la muestra con manta de cielo impregnada de una mezcla compuesta de cuatro partes de parafina por una de brea y plástico autoadherible y se almacena. Una vez tomada las muestra conforme a lo indicado en el capítulo 2 de esta norma mexicana. tomando la precaución de que la muestra este colocada en la misma posición que presentaba en el campo. que permita realizar cortes precisos en ella.1.Facultad De Ingeniería Arturo Narro Siller Departamento De Laboratorios Centro Universitario Tampico-Madero tel (833) 227 06 59 FIGURA 3.Esquemas de equipos para reducción de muestra 3. expresado en porciento de la masa del suelo seco en horno o estufa con el fin de clasificarlo y 22 . con lo que respecta al resto de la muestra.. empleando algún instrumento cortante. un prisma rectangular de bases sensiblemente paralelas y del tamaño adecuado para obtener uno o varios especímenes para la realización de las pruebas. Una vez expuesta la muestra. por lo que dichos especímenes deben ser protegidos dentro de frascos con tapa hermética. METODO DE PRUEBA PARA LA DETERMINACION DEL CONTENIDO DE AGUA MATERIALES TERREOS Resumen del método Este capítulo establece el procedimiento para la determinación del contenido de agua del suelo. 4. es necesario cubrirla con un paño húmedo durante el proceso de labrado de los especímenes y una vez obtenidos. se procede a labrar en ella.2. y mezclas de agregados y suelos).4.2.Facultad De Ingeniería Arturo Narro Siller Departamento De Laboratorios Centro Universitario Tampico-Madero tel (833) 227 06 59 estimar su comportamiento cualitativo mediante las correlaciones existentes o para efectos de llevar un control durante la construcción de obras terreas.01 g 4. 4. 4.4. se complementa con las siguientes normar mexicanas vigentes: NMX-C-416-ONNCCE preparación de las muestras 4. 4. un procedimiento modificado de ensaye o de cálculo de datos debe ser establecido con el fin de obtener resultados consistentes.1.3.4. con cloruro de calcio anhídrido o gel de sílice deshidratado. 23 . El uso de este recipiente se recomienda. Equipo aparatos e instrumentos 4. Desecador de tamaño adecuado (20 cm a 25 cm de diámetro). cuando no se tienen recipientes con tapa hermética. roca. No da resultados representativos en los casos siguientes: materiales que contengan cantidades significativas de minerales de haloysita. 4. horno de secado controlado mediante termostato.3.1. Definiciones Contenido de agua capitulo 2 muestreo e identificación de muestras y capitulo 3 Es la relación que existe entre la masa que pierde la muestra a someterla a un proceso de secado en horno o estufa a una temperatura de 383 K ± 5 K (110°C ± 5°C)y la masa de las partículas solidas que tiene la muestra después de someterla a dicho proceso hasta lograr la masa constante. capaz de mantener una temperatura uniforme de 383 K (110°C) en toda la cámara de secado con tolerancia ± 5 K (± 5°C) o estufa eléctrica o de gas.4. 4. de preferencia del tipo de tiro forzado. 4. enfriamiento y limpieza.4. Tapaderas herméticas para evitar la pérdida de humedad del espécimen antes de la determinación inicial y para que no absorba humedad atmosférica enseguida del secado y antes de la determinación final.2. Este método cubre la determinación del contenido de agua de un material (suelo. montmorilonita o yeso. Referencias Este capítulo. Recipiente para contener los especímenes.4. hechos de material resistente a la corrosión y al cambio de masa bajo ciclos repetidos de calentamiento.5. Balanza con precisión ± 0. Para estos.4. o en materiales en los cuales el agua libre contenga sólidos disueltos como sales (depósitos marinos).3. 4) 19 mm (3/4”) 36 mm (1½”) 76 mm (3”) Masa mínima recomendable de la muestra húmeda en g 100 300 500 1 500 5 000 4.6. se deben tener en recipientes herméticos inoxidables con una temperatura de 276 K a 303 K (3°C a 30°C) en una superficie libre de la luz solar directa. tubo shelby. Las muestras que son almacenadas antes de la determinación del contenido de agua.). La selección de una muestra y la masa necesaria para determinar su contenido de agua.3. 10) 4.6.Facultad De Ingeniería Arturo Narro Siller Departamento De Laboratorios Centro Universitario Tampico-Madero tel (833) 227 06 59 4. 4. seleccione la masa representativa después de mezclar mediante cuarteos todo el material.2..6.Masa de la muestra Mas del 10% de la muestra se retiene en la malla Nº 2.5. se debe tomar una muestra representativa de tamaño adecuado de la muestra total. especialmente si los muestreadores son potencialmente corrosivos (tubos shelby) o si se utilizan las bolsas de muestreo.5.5. tipo de material y la clase de muestra obtenida (bolsa. Materiales auxiliares Cloruro de calcio anhídrido o gel de sílice deshidratado. tubo partido. es seleccionada de acuerdo a la tabla 1 TABLA 1. debe efectuarse a la brevedad posible después de la obtención de muestras. y anotar en el resultado cual porción o porciones fueron estudiadas.1. seleccionar un porción promedio o porciones individuales o ambos. etc.6.6. La masa húmeda de la muestra por ensayar.4. Si en el subsuelo existe un suelo estratificado o más de un tipo de suelo. 4. 4. 4. La determinación del contenido de agua. En todo caso.00 mm (N₀. 4. dependen del propósito o aplicación del resultado. se selecciona una porción representativa de acuerdo con el siguiente procedimiento: 24 . Para muestras pequeñas.1. Preparación y acondicionamiento de las muestras 4. Para materiales de muestras integrales.6.75 mm (N₀. 01 g para muestras con masas de 200 g o menor.7. aplicando la siguiente expresión: 25 .7.1 g para especímenes con masa de 200 g 1000 g y de 1 g para especímenes con masa mayor a 1000 g.8.5. manteniendo una temperatura constante de 383 K ± 5 K (110°C ± 5°C). Seleccionar la muestra de tamaño adecuado a probar. Para el caso de muestras pequeñas se puede usar un desecador. de 0.6. se debe hacer la determinación en el momento en que su temperatura ambiente no afecte la operación de la balanza con corrientes de convección.4. eliminar del material aproximadamente 3 mm de espesor de la periferia y cortarla a la mitad. Colocar el recipiente contenido la muestra húmeda sobre la estufa o en el horno apropiado.2.7. esta. 4. 4.Facultad De Ingeniería Arturo Narro Siller Departamento De Laboratorios Centro Universitario Tampico-Madero tel (833) 227 06 59 4. cuando se está trabajando con poco material y este contenga una partícula gruesa relativamente grande. retirar el recipiente. si este fuera el caso. pero si en ellas se detectan partículas grandes. En suelos cohesivos antes de tomar la muestra.1. Cálculos Se calcula el contenido de agua contenido en la muestra.3. es decir. la masa de esta. se debe colocar en un recipiente seco limpio de masa conocida (Wr). la masa no varía en sucesivas determinaciones a pesar de que la muestra permanece dentro del horno o sobre la estufa.2.7. Ya seca la muestra con masa constante.7. Para suelos sin cohesión una vez mezclado el material. Si el recipiente con la muestra seca no tiene tapa. se toma una muestra que tenga una masa húmeda de acuerdo con la tabla del inciso anterior. en la misma balanza usada en 4.6. Se deja enfriar hasta que la operación de la balanza no se vea afectada por corrientes de convección. En seguida se procede a determinar la masa del recipiente con la muestra seca (W2). es conveniente no incluirla en la muestra por secado. 4. el caso afirmativo aplicar lo descrito en 4.5. determinando enseguida la masa del recipiente con la muestra húmeda (W1). colocándole de nuevo la tapa. 4. debe anotar en el reporte de resultados. Esta operación se realiza en la balanza con precisión de ± 0.1. 4. En algunos casos. Procedimiento 4.7. debe estar de acuerdo con la tabla 1. con el fin de observar si el material es estratificado. 4.1.6.3. de suelos que conforman cualquier tipo de estructura terrea.10.1. .10. no han sido desarrollados. .Numero de sondeo. 4. Precisión Los requerimientos para la precisión y exactitud de este método. 4. si la muestra ensayada contiene más de un tipo de suelo (estratificado. así como la clasificación de 26 . en gramos (g) 4.Facultad De Ingeniería Arturo Narro Siller Departamento De Laboratorios Centro Universitario Tampico-Madero tel (833) 227 06 59 Donde: W W₁ W₂ Wr Ww Ws es el contenido de agua. en porciento (%) es la masa del recipiente con la muestra húmeda. en gramos (g) es la masa de las partículas solidas.10.4. 4. 4.10.9. .10. El tamaño y cantidad de cualquier material excluido de la muestra ensayada. en gramos (g) es la masa del agua. en gramos (g) es la masa del recipiente con la muestra seca. en gramos (g) es la masa del recipiente. 1.).Numero de muestra. 5.1 % o 1. dependiendo del propósito de la prueba. etc.0 %. Identificación del material ensayado .2 4. 4. etc. Informe de la prueba El reporte de resultados debe incluir como mínimo la siguiente información: 4. Si el secado se realizo en horno o estufa.Profundidad.10.3.5. 5.1. El resultado del contenido de agua de la muestra.10.6. Si la muestra de ensaye tiene una masa menor que el mínimo recomendado en la tabla METODO DE PRUEBA PARA DETERMINAR EL ANALISIS GRANULOMETRICO Resumen del método Este capítulo establece el método para determinar la distribución de partículas por medio de mallas. se reporta con aproximación de 0.Numero de ensaye. 9. Agitador de varilla d vidrio o acrílico de 6 mm de diámetro y 200 mm de longitud. 5.5 mm (1/2”). 19 mm (3/4”). 50 mm (2”). tapa y fondo.1.075 mm ( N₀.4. 0.4. NMX-C-416-ONNCCE Capitulo 2 muestreo e identificación de muestras. 0. 37.075 N₀. 27 . 60).4.4. 5. Recipiente metálico con capacidad para saturar y lavar la muestra.2. Cucharon metálico resistente. 2 mm (N₀. que cumplan con las especificaciones de la NMX-B-231 (véase 5.4. capitulo. 5. 5.4.425 mm (N₀. 4.3. se complementa con las siguientes normas vigentes: NMX-B-231 Cribas para la clasificación de materiales granulares.150 mm (N₀. 5. Referencias Este. 0. 5. 100). Malla 75 mm (3”).5 mm (3/8).7.2 referencias).3.75 mm (N₀.5 mm (1 ½). 200) por medio de lavado – método de prueba.4. resistentes y con dimensiones suficientes para extender la muestra.6.4. Balanza con capacidad de 2 610 kg con exactitud de 0. 5. Equipo. para la realización de estudios geotécnicos. 10).8. Charolas metálicas. Definiciones Análisis granulométrico Consiste en separar y clasificar por tamaños las partículas de un suelo. 4).4. no absorbente y con dimensiones suficientes para manipular la muestra.250 mm (N₀.2.5. 5.4. 0. 5.Facultad De Ingeniería Arturo Narro Siller Departamento De Laboratorios Centro Universitario Tampico-Madero tel (833) 227 06 59 todos los componentes granulares de las estructuras terreas. Capitulo 3 preparación de las muestras y capitulo 4 Determinación del contenido de agua. 20). retenidas en una sucesión de mallas expresando las masas retenidas como porcentaje de la muestra total. 12. 40). NMX-C-077-ONNCCE Industria de la construcción –Agregados para concreto –Análisis granulométrico – método de prueba.850 mm (N₀. 200). 5. 5. NMX-C-084 Industria de la construcción –Agregados para concreto –Partículas más finas que la malla f 0. 0. NMX-C-170-ONNCCE Industria de la construcción –Agregados –reducción de las muestras de agregados obtenidas en campo al tamaño requerido para las pruebas. 5.1 g.1. aparatos e instrumentos Balanza con capacidad de 20 kg con exactitud de 1 g.3. Horno desecado de tamaño apropiado y capaz de mantener una temperatura constante de 383 K ± 5 K (110°C ± 5°C). 25 mm (1”). después de secado. reducirla por cuarteo hasta una masa dependiendo del tipo de agregado.5 (3/8”) 12.5. Materiales auxiliares 5. 5. Agitador mecánico de mallas que pueda ser accionado con motor o manivela.2.0 (5”) 150.0 (6”) Masa mínima de la muestra de prueba (kg) 1 2 5 10 15 20 35 60 100 150 200 300 500 28 .0 (4 ½”) 125. como se indica a continuación: 5.75 mm (N₀. aproximadamente de la siguiente cantidad: Agregado con por lo menos un 95% pasando la malla 2. Agregado grueso La masa de la muestra de prueba de agregado grueso se debe ajustar a lo indicado en la tabla 2. 5. y prepararla como se indica en el capítulo 3.1 agregado fino La muestra de prueba para el agregado fino debe tener una masa.Facultad De Ingeniería Arturo Narro Siller Departamento De Laboratorios Centro Universitario Tampico-Madero tel (833) 227 06 59 5.5 (1 ½”) 50.00 mm (N₀. aberturas cuadradas (mm) 9.Masa de la muestra para el agregado grueso Tamaño máximo nominal.5.10.0 (3/4) 25.2.6.0 (2 ½”) 75. Cepillo de alambre delgado (de latón o bronce).4. Desecador de crista. 10) 100 g Agregado con por lo menos un 85% pasando la malla 4. TABLA 2. 5. Debe impartir un movimiento horizontal o lateral y vertical de las mallas.0 (2”) 63.6.1. Cepillo de cerdas o brocha.6. Preparación y acondicionamiento de las muestras Obtener la muestra de acuerdo con lo descrito en el capítulo 2.0 (4”) 112.5.0 (3”) 90.5 (1/2”) 19. 5.0 (1”) 37.. 5.0 (3 ½”) 100.00 (N₀.4.9. 10) 500 g. 4) y más del 5% retenido en la malla 2. produciendo escapes de vapor sin generar presiones suficientes para fracturar las partículas.1. la masa retenida en cualquier malla en la terminación de la operación de cribado no debe exceder a 6 kg/m² en la superficie de cribado. colocando la muestra en la malla superior y cubriéndola con su tapa. 29 .8.3. NOTA 1. de ser posible anotar en el registro la temperatura en el laboratorio al momento de realizar el ensaye. 5. Se colocan las cribas en orden de tamaño de abertura decreciente de arriba a abajo. Procedimiento Se seca la muestra a la intemperie y sobre un lugar limpio y terso. El limite en la cantidad de material en una malla dada es tal que todas las partículas tengan oportunidad de alcanzar aberturas de la malla un número de veces durante la operación de cribado. y procurando mantener la misma temperatura ambiente durante el proceso de ensaye. No debe exceder el producto de 2. 5. generalmente no es necesario secar el agregado grueso para la prueba de análisis por cribado. terminando con la charola de fondo. por ejemplo). 5. b) El agregado grueso contiene material más fino que la malla 4. 5. 4) y mayores.8. El empleo de cribas provisionales pueden ser deseables para proporcionar otra información.2. sin cambios bruscos de temperatura.75 mm (N₀.Facultad De Ingeniería Arturo Narro Siller Departamento De Laboratorios Centro Universitario Tampico-Madero tel (833) 227 06 59 5. la masa en kg/m² en la superficie de cribado.2.para propósitos de control. y temperaturas no tan grandes a las que causan fracturas químicas del agregado. Los resultados son ligeramente afectados por contenido de humedad a menos que: a) El tamaño máximo nominal sea menor que 12. Para cribas con abertura de 4. También.5 mm (1/2”).8. establecido por pruebas o controlado por medición en la muestra de prueba actual. Los tamaños apropiados de las cribas deben ser seleccionados para proveer la información requerida por las especificaciones que debe cubrir el material que se está probando. Se agitan las cribas manualmente o por un aparato mecánico por un periodo suficiente. o para regular la cantidad de material en una malla.1. c) El agregado grueso es altamente absorbente (un agregado ligero. las muestras pueden ser secadas a altas temperaturas asociadas con el uso de platos calientes sin afectar los resultados.5 X (abertura de la malla en mm).75 mm (N₀. particularmente cuando son deseados resultados rápidos. 4).8.8. para satisfacer el criterio de adecuación o cribado descrito en 5.4. Para cribas con aberturas más pequeñas de 4. 4). Condiciones ambientales La prueba de granulometría en un local con espacio suficiente y ventilado.7.8. 5. tal como el modulo de finura.75 mm (N₀. no más del 1% en peso del retenido de cualquier malla individual pueda pasar por esta malla durante 1 min de cribado manual continuo ejecutando como sigue: Se toma con una mano la malla individual. se calcula el peso de cada incremento de tamaño de la muestra original con la siguiente fórmula: Donde: A es la masa de incremento de tamaño en el total de la muestra básica.8. Se golpea el lado de la malla con rapidez y con un movimiento ascendente contra la palma de la otra mano a una velocidad de 150 veces por minuto aproximadamente. En la determinación de la suficiencia de cribado para tamaños mayores de la malla 4.75 mm (N₀. se gira la malla un sexto de una revolución en intervalos aproximado de 25 golpes.4.Facultad De Ingeniería Arturo Narro Siller Departamento De Laboratorios Centro Universitario Tampico-Madero tel (833) 227 06 59 En ningún caso la masa debe ser tan grande que cause una deformación permanente de la malla de cribado. 5. en una posición ligeramente inclinada.2. provista con un fondo (charola adecuada y cómoda) y una tapa. W₁ es la masa de la fracción más fina que la malla 4.1. Alternativamente. W₂ es la masa de la porción reducida de material mas fina que la malla 4.7. la porción de la muestra más fina que la malla de 4. 4). De esta norma mexicana. se limita el movimiento de una malla una sola capa de partículas. 5. 5. En el caso de las mezclas de agregado grueso y fino.8.75 mm (N₀. 4) en la muestra total. 4) puede ser distribuida entre dos o más juegos de criba para prevenir sobrecargas de cribas individuales. Si este procedimiento es seguido. Se continúa el cribado por un periodo suficiente y en tal manera que.75 mm (N₀.75 mm (N₀. NOTA 2.75 mm (N₀. 30 . 4) actualmente cribada. la porción más fina que la malla de 4. b) Probar la muestra en un número de incrementos. B es la masa del incremento de tamaño en la porción reducida cribada.8.5. Si el tamaño de montaje de las cribas probadas hace poco práctico el movimiento de cribado. La cantidad de material retenido en la malla puede ser regular por: a) La introducción de una malla de más grande abertura inmediatamente superior a la malla dada. después de finalizar.los 6 kg/cm² equivalente a 194 g para el diámetro usual de 203 mm de la malla.5. 4) puede ser reducida en tamaño usando un cuarteador mecánico de acuerdo a 3.1.3. se debe usar cribas de 203 mm de diámetro para verificar la suficiencia del cribado. 6.75 mm (N₀. según el caso. 5. 8). cuidando visualmente que todas las partículas tengan movimiento sobre la malla hasta observar que ya no pase el material. Extraer el material del horno y depositarlo en un desecador hasta que tenga una temperatura cercana al ambiente.8.9. 200) determinando por este método a la masa pasada en la malla 0.7. y se registra.6.8. e) Se continúa el procedimiento con las siguientes cribas hasta la malla 4.2 aproximado a 0. sin embargo.9.8.8. no obligue a las partículas a pasar a través de una abertura. Método manual para agregado grueso Cuando el agregado grueso es de un tamaño adecuado a la muestra a) En la primera charola se coloca la muestra seca con su masa previamente determinada. c) El material retenido se coloca en la tercera charola y se continúa con otra porción hasta cribar toda la muestra. con el cucharon. para determinar si pueden pasar a través de de una abertura en partículas. d) Se determina la masa del retenido total de esa malla de acuerdo a 5. Excepto si un agitador mecánico de cribado es usado. agregue la masa del material más fino que la malla 0.2. 5. Se debe girar las partículas.26 mm (N₀.8.1% de la masa total de la muestra seca original.Facultad De Ingeniería Arturo Narro Siller Departamento De Laboratorios Centro Universitario Tampico-Madero tel (833) 227 06 59 5. 5.8.075 mm (Nº.075 mm (N₀. dentro de ella.6. se debe cribar manualmente las partículas de 75 mm (3”) para determinar la abertura de la malla más pequeña a través de la cual cada partícula pasa. 5. los resultados no deben ser empleados para los propósitos de aceptación. . b) Sobre la segunda charola se pone la malla de mayor tamaño a utilizar.8.8. Si la muestra ha sido previamente preparada por el método de prueba de la norma mexicana NMX-C-170 (véase 5. Si la cantidad difiere en más de 0. 200) por cribado en seco por ese método de la misma muestra. si es necesario.3% basándose en la masa total de la muestra seca original.6. 4) o 2. Se calcula de acuerdo al inciso 5. Se inicia la prueba con la malla más pequeña que sea usada. 5. Se determina la masa de cada tamaño en una bascula o balanza acorde a los requisitos especificados en el capitulo 5.7. se colocan porciones de la muestra que no cubran la malla en mas de una capa de partículas y se agita con las dos manos.2 referencias).1. La masa total del material después del cribado debe comportarse estrechamente con la masa original de la muestra colocada en las cribas. se deben calcular los coeficientes de uniformidad (Cu) y de curvatura (Cc) que se emplean para la graduación de un material en función al tamaño de sus partículas en (mm) de cada uno de los retenidos. 20). no más del 1% en masa del retenido en esta malla pueda pasar durante 1 min de cribado manual continúo. Se calculan los porcentajes que pasan del total retenido.11. haciendo movimientos verticales y de rotación horizontal durante 10 min en forma manual.8. Verter el material sobre la malla superior y efectuar la operación de cribado. en caso de utilizar agitador mecánico.0 mm ( N₀.Facultad De Ingeniería Arturo Narro Siller Departamento De Laboratorios Centro Universitario Se determina la masa seca y registrarlo como WsI en gramosTampico-Madero (g). de tal manera que después de finalizar.10. Si la misma muestra de prueba fue probada primero de acuerdo a la norma mexicana NMX-C-084 (Véase 5. 5. 2. 10). 40).8.150 mm (N₀. se incluye la masa del material más fino que la malla 0. 10) y tapa ( o de acuerdo a lo requerido o especificado).2 referencias).9.00 mm (N₀. Determine la masa de cada porción retenida en cada una de las cribas y anote su masa respectiva en gramos. 0. cerciorándose de que no pasa más del 1% indicando en 5. reducir el tiempo de agitado a 5 min.200). Para fines de clasificación de un suelo. 0.850 mm (N₀.2. o los porcentajes en las varias fracciones de tamaño con aproximación de 0.425 mm (N₀. 100). 5.11. tel (833) 227 06 59 Centro Universitario Tampico-Madero 31 5.8. y se usa la masa total seca de la muestra previo al lavado de acuerdo a la norma mexicana NMX-C-084 como la base para el cálculo de todos los porcentajes.1.9.13. aplicando las siguientes formulas: . Retirar la tapa sobre la malla 2. En caso de que el cribado sea mecánico se debe recribar a mano por separado cada una de las cribas. 60). Estos periodos pueden variar en función al tamaño y forma de las partículas. 5.075 mm (Nº 200) por lavado en el cálculo del análisis de cribado. 5.8. Este procedimiento de cribado se repite para todas las cribas.075 mm (N₀.9. 0. Las partículas que hayan quedado atrapadas deben regresar a las porciones retenidas correspondientes. Continuamos el cribado por un periodo suficiente. 0. 0. 5. Cálculos 5. a las cribas por el lado posterior.8.1% en base a la masa total de la muestra seca inicial.250 mm (N₀. de menor a mayor abertura como sigue: fondo. coloque las cribas de abajo hacia arriba.12. que pasa respectivamente. METODO DE PRUEBA PARA LA DETERMINACION DE LOS LÍMITES DE CONSISTENCIA . Informe El informe debe incluir como mínimo la siguiente información: Porcentaje total de material que pasa en cada malla. 6. D30. Porcentaje total de material retenido cada malla. Procedencia de la muestra. 5. Fecha de muestreo.Facultad De Ingeniería Arturo Narro Siller Departamento De Laboratorios Centro Universitario Tampico-Madero tel (833) 227 06 59 32 Donde: Cu Cc es el coeficiente de uniformidad del material. es el coeficiente de curvatura del material. Precisión La precisión del método a un no asido desarrollada. Profundidad. numero adimensional. numero adimensional. D30. D10. Es decir. 5. D10. treinta. 60% respectivamente. Masa de la muestra. D60 son los que representan los tamaños de las partículas del suelo en (mm) que en la grafica de composición granulométrica corresponda al diez.10. Localización de la muestra. 30.11. sesenta porciento. Clasificación de la muestra. Registro de sondeos o pozo. Porcentaje de material retenido entre cribas consecutivas. Y D60 son las abscisas de la grafica granulométrica donde intersectan las ordenadas 10. que debe tener un suelo remoldeado húmedo para una muestra del mismo.2. Los límites de consistencia (líquido y plástico).2 mm de diámetro. 40) de los suelos. capitulo 3 preparación de las muestras y capitulo 4 determinación del contenido de agua.3.3. Las pruebas de atterberg.1.2. 6. Limite plástico (Lp) Lo fije el contenido de agua con el que comienza a agrietarse un rollo formado con el suelo. principalmente con objetivos de identificación y clasificación de suelos. 33 6. 6. al someterla al impacto de 25 golpes en una longitud de 13 mm.3. Referencias Este capítulo. 6. se complementa con las siguientes normas mexicanas vigentes: NMX-B-231 cribas para la clasificación de materiales granulares.Facultad De Ingeniería Arturo Narro Siller Departamento De Laboratorios 6. y es la medida de la plasticidad del suelo. de aproximadamente 3.3.3. han sido utilizados. Limite de contracción (Lc) Es el contenido de agua que satura un suelo contraído por el secamiento de evaporación. Cambio volumétrico (Cv) . NMX-C-416-ONNCCE capitulo 2 muestreo e identificación de muestras.1 Definiciones limite líquido (Ll) Es el contenido de agua (expresado en el porciento de la masa seca).5.420 mm (N₀.3. Resumen del método Centro Universitario Tampico-Madero tel (833) 227 06 59 Este capítulo establece el método de prueba para la determinación del límite de consistencia. al rolarlo con la mano sobre una superficie lisa que puede ser una placa lisa de material no absorbente.3. 3. Índice de plasticidad Es la diferencia encontrada entre el límite líquido y el límite plástico. en estudios geotécnicos.4. Se define como el índice de contracción por la diferencia entre los límites plásticos y de contracción. tiene por objeto determinar la plasticidad de la porción de material que pasa a través de la malla 0. 6. en que se haya practicado una ranura de dimensiones estándar. 6. 1. . Equipo. 40). dispositivo de A. elaborado con la fracción de suelo que pasa la malla 0.7.4.1.Facultad De Ingeniería Arturo Narro Siller Departamento De Laboratorios Centro Universitario Tampico-Madero Es el porcentaje del cambio de volumen referido al material seco.4.1. Casagrande calibrado de acuerdo a 6. aparatos e instrumentos 6.425 mm (N₀. cuando su contenido de agua disminuye desde la correspondiente al límite liquido hasta la pérdida total de agua.4. expresada dicha reducción como un porcentaje de la longitud inicial del espécimen 34 6.3. incluyendo la solera plana de 10 mm de espesor y el ranurador plano. Índice de escurrimiento o fluidez (Fw) Se define como la pendiente de la curva de escurrimiento 6.6. Centro Universitario Tampico-Madero tel (833) 227 06 59 6. para determinar el limite liquido. véase figura 4. Contracción lineal de un suelo Se define como la reducción en la mayor dimensión de un espécimen de forma prismática rectangular.3. 1. Si la marca en la base tiene una profundidad igual o mayor de 0. a modo de colchón.1.1 mm. Coloque nuevamente la copa en el dispositivo y márquese con lápiz una cruz en el centro del punto en el que la copa golpea la base..1.4.1. localizadas en las 2 esquinas posteriores y en el centro del lado frontal de la base sobre un directorio telefónico de aproximadamente 50 mm de grueso. Restauración dinámica de la base.4.. Deje caer un balín de acero con diámetro de 8 mm (5/16”) y masa de 2 g. 6. para ajustar la caída de la copa (10 mm) 6.2.1.3.1.3”) y 230 mm (9”). la altura de la copa sobre la base prácticamente no debe variar.4.4. La masa de la copa debe ser de 200 g ± 20 g (indicar masa real en el registro).4. 6. la base debe tener solo 3 patas de hule muy suave. apriétese los tornillos de fijación.1.7. de una altura de 254 mm (10”) y obsérvese la altura de rebote. de 25 mm de grueso.1. Para lograr consistencia en los resultados. Nótese que esta altura no se mide del punto más bajo de la copa hacia la base. la cual debe estar comprendida entre 185 mm (7.1.1. Durante los últimos 10° a 20° de rotación de la manija.4.1. puede auxiliarse de una linterna de mano colocándola de tras del dispositivo para localizar el punto correcto. 6. afloje los tornillos de afijación y muévase el tornillo de ajuste lo necesario. Nota 3. Utilizando el escantillón de 10 mm (usualmente adosado a la herramienta de ranuracion). o bien sobre un paquete de toallas de papel desdobladas. .3.2. Si la altura de caída no es exacta de 10 mm.6. 6.7.1. la superficie debe volver a pulirse.7. 6.4. Repita la verificación de la altura de caída de la copa.1. La mayoría de los dispositivos comerciales están provistos de 4 patas de hule bastante duro.4.1.1. Ajuste de la copa Casagrande Verifique el tamaño del escantillón. 35 6.1.7. 6.7.1. Verifique los siguientes detalles en el dispositivo.4.4.7. Los puntos de impacto tanto en la base como en la copa no deben ser gastados.4. 6.5.1.1.Dispositivo de Casagrande y accesorios para la prueba tel (833) 227 06 59 Centro Universitario Tampico-Madero 6. verifique la altura del centro de la marca brillante sobre la superficie de la base.5.4. 6.4.en rigor debe establecer también un estándar para el método elástico de la base 6. justo antes de que la copa caiga sobre la base.1. Quite la copa del resto del dispositivo y márquese con lápiz una cruz en el centro del punto brillante en el que la copa golpea la base.1.1.1.1. 6.1.4.Facultad De Ingeniería Arturo Narro Siller Departamento De Laboratorios Centro Universitario Tampico-Madero FIGURA 4.1.4.1.1. 5. 6.6.4.10.0 mm59 0. 6.1.4. (indica que el material es arcilloso) se requiere hacer la separación con la ayuda del agua. Dispositivo de lucita para la determinación del límite de contracción.2 mm. 6. 36 6. Gel de sílice o cloruro de calcio anhídrido.6.4. Muestreo. vidrios de reloj o equivalente.4. 16.1. 6. Ancho de la parte ranura: 227 06 ± superior de la ranura: 11. con una sección cuadrada de 20 mm por 20 mm y 100mm de longitud.5. 0.5.3. 6.4. Placa plana y lisa no absorbente de 300 mm por 300 mm ± 30 mm mínimo Materiales auxiliares Alambre de 3. . Preparación de la muestra A continuación se describen dos procesos de preparación de la muestra. Brocha de cerda fina. Grasa grafitada.5. Profundidad de latel (833) 8. 6.5.6. Espátulas. 6. 6.1. se seca al horno una muestra de material que contenga agua adherida y se presiona con los dedos.7.4. Horno eléctrico a temperatura constante de 383 K ± 5 K (110°C ± 5°c).4.2 mm (1/8”) de diámetro. Desecador de provisto con tapa hermética.5.1. 6.2. Molde de lámina galvanizada rígida del Nº.3. Para determinar cual proceso conviene. mortero y piseta. de esta norma mexicana.00 mm ± 0.1.75 mm (N₀.4.7. 6.9. Frasco de vidrio de 100 mL a 200 mL. preparación y acondicionamiento de las muestras El muestreo se efectúa conforme a lo indicado en el capítulo 2.1 mm. 40) y 4.6.4. Presencia de cavidades o burbujas en el interior de la pastilla de suelo para determinación del límite de contracción 6.1. Si se desmorona fácilmente.425 mm (N₀. 6.4. Mercurio (Hg).4.6. Verifique las siguientes mediciones de la herramienta de ranuracion: ancho en el fondo: 2.5. capsulas de porcelana. En cambio.01 g. 6.7.5. Centro Universitario Tampico-Madero 6.5.2. se usa el método de separación en seco (indica que el material es arenoso – limoso o limoso).4. si la muestra ofrece considerablemente resistencia y los granos no pueden separarse.0 ± 0. 6. 6. 4).7.Facultad De Ingeniería Arturo Narro Siller Departamento De Laboratorios Centro Universitario Tampico-Madero 6. Cribas Nº. Balanza con aproximación de 0.005 mm. 6. 8. Método seco 6. 4).6. siendo la superficie superior plana (evite formar taludes). se guardan las muestras en recipientes que eviten la evaporación. se vuelve a mezclar hasta que la muestra quede homogénea. se separa de la muestra una cantidad suficiente de material para poder realizar la prueba.1. 6.4.2. se mezcla perfectamente hasta obtener una pasta suave y espesa (remoldeada). 6. se realiza con la copa de Casagrande. Condiciones ambientales Para la realización de esta prueba se recomienda. 6.4 del método seco.1.6.6.425 mm (N₀.1. 6.1. Del material que se preparo (remoldeo) y guardo dentro de un recipiente durante 24 h se pone en la copa del aparato una cantidad de 150 g aproximadamente. incluyendo la porción que corresponda al límite plástico.1.1. Determinación del límite liquido 6.1. El material que pasa a través de la malla 4.6.1.8.1. Método con contenido de agua 6.8 procedimiento La determinación de los límites de consistencia se realiza únicamente a la fracción de suelo que pasa a través de la malla 0. 40). 40) con la ayuda de agua se coloca un recipiente.8. La determinación del límite líquido. Cuando convenga aplicar este método. siendo la más recomendable entre los 288 K y 308 K (15°C y 35°C). Se tamiza el material disgregado en el mortero a través de la malla 0.6.1.1.2. 6.Facultad De Ingeniería Arturo Narro Siller Departamento De Laboratorios Centro Universitario Tampico-Madero tel (833) 227 06 59 6.1.2. 6. el material que pasa a través de la malla 0.1.75 mm (N₀. si es en otras condiciones anotarlo en el registro de prueba correspondiente. Se agrega agua y con el empleo de una espátula. que sea en un lugar que no está expuesto a cambios bruscos de temperatura ambiente.1.1. teniendo cuidado de no romper los granos.425 mm (N₀.6.7. se disgrega ayudándose con un mortero.1. la cual debe estar calibrada de acuerdo al procedimiento descrito en 6. su espesor máximo sea del orden de 10 .4. con una espátula el material se extiende de modo que. y se deje evaporar hasta que tome la consistencia de una pasta suave y en la misma forma que se explico en 6. hasta obtener 150 g como mínimo desechándose el material retenido.1.2.1. Se guarda la muestra remoldeada en un recipiente que evite la evaporación durante 24 h como mínimo para que el contenido de agua se distribuya uniformemente todo el suelo.425 mm (N₀.6.1.6. 40). 37 6.1.1.3.1. 6. Centro Universitario Tampico-Madero 38 6. conteniendo las muestras tomadas se introduce en el horno a 383 K (110°C).12. anotando el valor en la columna tara muestra con contenido de agua (Wm + t). En caso de que la diferencia sea mayor de un golpe se repite el proceso hasta lograr una coincidencia en los intentos sucesivos.8.8.5.4.9.9.8. Todos los vidrios de reloj (o equivalente). contenida en la copa. del registro de prueba. para ir variando la consistencia del materia.8.8. 6.6. 6.8. o su diferencia es de 1 golpe. se anota el resultado en el registro respectivo.1.Facultad De Ingeniería Arturo Narro Siller Departamento De Laboratorios mm para extender el material se procede Centro Universitariolos lados sin aplicar presión y con el del centro hacia Tampico-Madero mínimo de pasadas con la espátula. 6. . promediando el segundo caso (registro de prueba de laboratorio). 6. Se siguen los pasos necesarios para obtener el contenido de agua en porciento (%).1.3.8. Se coloca la punta del ranurador en la parte superior y en el centro de la muestra.1. procurando que estén comprendidas entre 5 golpes y 40 golpes.8. 6.01 g. Con la espátula se mezcla el material y se repite las operaciones indicadas en 6. correspondiente a cada número de golpes y se construye la cuerva número de golpes contra contenido de agua en porciento (%) en el rayado semi – logarítmico del registro de prueba. El limite liquido se encuentra donde cruza la línea al contenido de agua en porciento correspondiente a 25 golpes (Ll).8.7.1.1.8.3 al 6.8. inclinando el ranurador o la cuchilla de manera que permanezca perpendicular a la superficie de la copa. colocando la herramienta perpendicular a la superficie de la copa. para que se sequen. Si el número de golpes coincide con la anterior determinación. en un vidrio de reloj (o equivalente). 6. se extraen del horno y se colocan dentro de un desecador para que no ganen humedad.8. 6. Se determina su masa con una aproximación de 0.1. se da vuelta a la manija uniformemente a razón de 2 golpes por segundo. en el registro correspondiente.11.1.1.1. para determinar el contenido de agua. Se coloca una porción del material que este próximo a la ranura. Una vez secos y fríos. contando el numero de golpes referidos hasta que cierre el fondo de la ranura en una distancia de 13 mm. 6. después se determina su masa y se anota el valor en la columna tara + muestra seca (Wd + t) en su respectivo renglón. Se determina la masa de los vidrios de reloj (o equivalente). Se debe contar con 4 determinaciones como mínimo. tel (833) 227 06 59 6.1.8. Después de asegurarse que la copa y la base estén limpias y secas.1.1. Se traza una ranura en el centro de muestra.8.3 al 6.1.8. Se repiten los pasos del 6.10.1. hasta masa constante. durante un periodo mínimo de 20 h ± 4 h.5 inclusive. 2. 6.8.1. .6. 6.2. el contenido de agua por evaporación.8. El limite plástico se alcanza cuando el rollo cilíndrico (para comprobar el espesor del rollo cilíndrico se puede emplear un escantillón de 3. se agrieta el ser reducido aproximadamente a 3. hasta formar un rollo cilíndrico de 3.2. Se introducen los vidrios de reloj (o equivalentes) con las determinaciones obtenidas. 6.8.8.2. Determinación del límite de contracción 6. 6.2. Se amasa la tira y se vuelve a rolar.8.1 al 6. gradualmente. según se indico en la preparación de la muestra en 6.8.8.1.2.5.8. hasta que el rollo cilíndrico empiece a endurecer.2.4 para comprobar la determinación anterior. 6.2.11. Si la diferencia de las dos determinaciones no es mayor del 2% se promedian. Con la otra mitad de la muestra se repiten los pasos del 6.2.1. de diámetro.3.8. y se registra este valor en la columna tara + muestra con contenido de agua (Wm+) del cuadro correspondiente al límite plástico.Facultad De Ingeniería Arturo Narro Siller Departamento De Laboratorios 6. así mismo se anota al número de la tara y su masa en sus columnas respectivas. y en caso contrario se repite la determinación. Se toma aproximadamente la mitad de la muestra separada en el frasco.8.8. El límite de contracción puede determinarse gráficamente por medio de una prueba de laboratorio. como se indica en 6.2.2.3.2 mm de diámetro. repitiendo la operación tantas veces como sea necesario para reducir. Con los datos anteriores se calcula el contenido de agua en % (porciento).3. en el horno a 383 K (110°C). se rueda con la mano sobre la superficie limpia y lisa no absorbente como una placa de vidrio.2 mm (1/8”) de diámetro.2 mm.1 procurando que tenga un contenido de agua uniforme cercana al contenido de agua optimo para poder realizar la prueba.01 g de aproximación. Centro Universitario Tampico-Madero Determinación del límite plástico tel (833) 227 06 59 Centro Universitario Tampico-Madero 6.2. 39 6.7.1.8. en el registro de prueba.4.6. o calcularse analíticamente con la formula siguiente: Donde Lc es el límite de contracción en %. El promedio es el valor en (porciento) % del límite platico (Lp). 6. Inmediatamente se divide el rollo cilíndrico y se ponen los trozos del material en una capsula de material no absorbente en 2 vidrios de reloj (o equivalente) y se determina su masa en la balanza de 0.8. 3.3.75 mm (N₀. es la masa de sólidos.1. 6. cuando el contenido de agua se reduce del (H.2.C) al límite de contracción. procurando no romper los granos de arena y se tamiza el material a través de la malla 4. 6. en valor. 40 El cambio volumétrico (Cv). En un mortero se desmoronan los grumos. 6.3.2. Se llena el recipiente de cristal o acero inoxidable de dimensiones estándar al petri.3.8. golpeando el conjunto sobre un cojín protegido. 40) hasta obtener aproximadamente 100 g de material seleccionado.8.2. Una vez que se ha removido todas las burbujas y que se ha llenado total mente el petri. a la masa A la relación volumétrica seca máxima que puede alcanzar un suelo al contraerse. se calcula con la formula: 6.2. ocurre cuando el contenido de agua de la muestra se reduce del contenido de agua del campo (H. 4). y se limpia perfectamente.8.2.).4. se enraza utilizando una espátula de cuchillo. Se obtiene mediante la fórmula: La contracción lineal. 6.8.25 mm (N₀.3. (833) 227 06 59 Centro Universitario Tampico-Madero es el volumen final de la pastilla de suelo.8. En la capsula de 160 mm se prepara una pasta de consistencia al golpe 25 definida como el limite liquido.3.C.5. se la llama la contracción de relación y es igual. con la pasta preparada. Procedimiento Se toman 200 g de material seco que haya pasado a través de la malla 4. con el objeto de remover las posibles burbujas de aire. hasta el límite de contracción.8. .2.2. tel es el volumen inicial de la pastilla del suelo.3.Facultad De Ingeniería Arturo Narro Siller Departamento De Laboratorios Wi Vi Vf Ws es el porcentaje de agua del sueloCentro Universitario Tampico-Madero antes de contraerse. 6. recipiente con el material con el anotando el dato en la columna a) del registro tel prueba.3.3.2.2. Se determina su masa.3. 6. Se introduce los petri con el material dentro del horno a 383 K ± 5 K (110°C ± 5°C) de temperatura.3.8.2. protegido con la placa circular perforada sobre la superficie del Hg y se sumerge el conjunto lentamente con movimiento de rotación por medio del dispositivo especial de lucita.3. anotando el valor en el siguiente renglón de la columna a) del registro de prueba.8. Se deja secar el material del recipiente en el medio ambiente durante un lapso de Centro Universitario Tampico-Madero 6. se apreciaran claramente a simple vista.3 al 6. Repítanse los incisos de 6. 6. hasta obtener una masa constante.15.2. Es necesario quitar en lo posible el Hg que ha quedado en los espacios originados por la contracción del material.3.3.2. con Hg y se enrasa.12. (Hay que tomar precauciones al manejar el Hg por la gran toxicidad de sus vapores.8. Se determina la masa del Centro Universitario Tampico-Madero contenido de agua.2.3.8. Véase figura 5. 6.2.2.9.2.10. Para enrasar se utiliza una placa circular perforada sobre la superficie del Hg y por medio del dispositivo especial de 41 lucita se presiona hacia abajo forzando el excedente de Hg a salir del cilindro. 6.8. Se determina su masa de la capsula con Hg anotando el dato de la columna c).3. 6. Hecho lo cual se determina su masa del petri anotando el dato en la columna h).3.8.2.2. columna f).7.8.8. 6. Es necesario mantener sumergido el conjunto mientras se limpia perfectamente el recipiente y la base.8.13. 6.13 inclusive.8. Es necesario limpiar perfectamente la base y el recipiente. 12 h a 24 h.8. El Hg que se derrama resbala por la base y se recoge en la parte inferior de esta en una capsula protegida con una cubierta especial de lucita que impide perdidas de Hg. dependiendo de las determinaciones que se requieran efectuar.3.11.3. Las diferentes etapas de contracción de una muestra.2.Facultad De Ingeniería Arturo Narro Siller Departamento De Laboratorios 6. Se coloca el recipiente de petri. 6. Esta operación se efectúa inclinando el petri y golpeándolo suavemente. En la parte inferior del dispositivo de lucita se coloca una nueva capsula limpia y tarada en el lugar de la anterior.8. Se llena un recipiente hasta derramar. con diversos contenidos de agua.14. en la muestra. para lo cual se utiliza una brocha de cerda fina. . en el mismo renglón se registra el de (833) 227 06 59 volumen.8. En esta operación el Hg desalojado representa el volumen del petri mas la muestra contraída.6. 3..2.1.9. en este caso el volumen inicial es de 31.Etapas de contracción de una muestra 42 6.9. CALCULOS Contenido de agua de las determinaciones del límite líquido y plástico El método de cálculo para los contenidos de agua de las determinaciones del límite liquido y plástico.2.2. A los valores de la columna Wd + t se le resta el de la columna Wt.1. y se les multiplica por 100 para obtener el contenido de agua en porciento (%) de cada determinación. 6.1.3.9.2. A los valores de la columna a) se les resta la masa.1. . A los datos de la columna c). Limite de contracción El método de cálculo para el límite de contracción se efectúa de la forma siguiente: 6. bastará restarle el valor único de la columna d) para obtener las masas correspondientes de la columna e). a fin de obtener los valores correspondientes de la columna b).9. para obtener la masa de los sólidos (Ws). el petri en cuestión.9.2. A los valores de la masa del agua (Ww) se les divide entre los valores de la masa de los sólidos (Ws).Facultad De Ingeniería Arturo Narro Siller Departamento De Laboratorios Centro Universitario Tampico-Madero tel (833) 227 06 59 FIGURA 5. 6. El volumen inicial de la muestra es el correspondiente al petri calibrado. 6. A los valores de la columna Wm + t se le resta el de la columna Wd + t. 6. ya que la muestra al iniciar la prueba ocupa todo el volumen.2. 6. se efectúa en la siguiente forma. 6.9.9. para obtener la masa correspondiente al agua (Wm). ya tabulada.15 mL y se anota en el primer renglón de la columna f).1.9.9.1. 6. 3. 6.6.Facultad De Ingeniería Arturo Narro Siller Departamento De Laboratorios Centro 6. Centro Universitario Tampico-Madero 6.9. 43 6.9.2. Este cociente se multiplica para obtener el porcentaje de humedad.9. 6.1. columna n). Los valores de la columna n) resultan al dividir los de la columna m) entre el ultimo renglón de la columna f) y multiplicándose por 100. Los valores de la columna i) son el resultado de dividir los valores de la columna b) entre los correspondientes a la columna f) multiplicados por mil para obtener kg/ml.3. ultimo renglón de la columna f). ese valor restado a cada uno de los renglones anteriores de la misma columna b).5.4.2. plástico y de contracción. se construye una grafica en rayado natural. y estos se anotan en la columna j).2. El último renglón de la columna b). 6.2.2.8.6 g/mL).2. Así pues. es valor de la humedad en porciento que corresponda al cruce de estas dos líneas en el límite de contracción (Lc). en la forma siguiente: 6.10. 6. nos da las distintas masas de agua que corresponden a la muestra durante las distintas fases de la prueba.9. anotados en la columna 06 59 tel (833) 227 e). representa la masa de la muestra seca. a cada uno de los renglones anteriores de cada columna. entre el ultimo renglón de la columna b). Los volúmenes correspondientes aUniversitario Tampico-Madero avanza la prueba. colocando en el eje de las ordenadas los porcentajes de cambio de volumen y en las abscisas los porcentajes de agua.9. es la diferencia en porciento. que hay entre el límite líquido (Ll) y el límite plástico (Lp): . Se traza una línea uniendo los puntos donde hay variación de volumen y otra que une los puntos donde la variación de volumen es nula.9.9. Índices de consistencia Los índices de consistencia se deducen de los límites líquido.9. La columna k) se obtiene. dividiendo cada uno de los valores de la columna j). anotándolos en la columna f) en su renglón correspondiente. se la muestra a medida que obtienen de dividir las masas del Hg.9.2. entre la masa volumétrica de este (13.9. 6. Índice de plasticidad (Ip). Con los porcentajes de agua. La columna l) se obtiene al dividir el ultimo renglón de la columna b) entre cada uno de los valores de la columna f) multiplicado por mil.7. columna k) y los porcentajes de cambio de volumen. La columna m) se obtiene restando el volumen seco. La consistencia relativa.9. Centro Universitario Tampico-Madero Ejemplo: el ciclo completo es de 5 golpes a 50 golpes.2.3.3. la diferencia es Fw: 6.3.9.9. Índice de tenacidad Tw se obtiene de dividir el índice de plasticidad Ip entre el índice de escurrimiento Fw. se obtiene de restar el límite plástico el límite de contracción.3. el valor de humedad expresada en fracción racional correspondiente a 5 golpes es igual a 0.629. Ejemplo: 44 6.3. considerándolatel (833) 227 06 59 en su fracción racional. Índice de contracción (Ic).5.Facultad De Ingeniería Arturo Narro Siller Departamento De Laboratorios Centro Universitario Tampico-Madero 6.6. el índice de escurrimiento o fluidez (Fw).3. expresada en porciento es: Posibles errores: .834 y la correspondiente a 50 golpes es igual a 0. ambos expresados en fracción racional.9. está dada por la formula: Donde: Cr es la consistencia relativa W es la humedad del material considerado Li es el límite líquido Ip es el índice de plasticidad 6. 6. se obtiene de la diferencia de humedad en un ciclo completo.4. Relación agua – plasticidad. Numéricamente.9. En suelos arenosos es posible que la ranura se forme por deslizamiento del suelo sobre la superficie de la copa en vez desalojar el material de la ranura con la herramienta.10. sin desplazar el material de los lados. f) Descuido en rolar el cilindro de suelo hasta alcanzar realmente el límite plástico. cada ingeniero debe desarrollar la información.Facultad De Ingeniería Arturo Narro Siller Departamento De Laboratorios a) El estado de conservación.11. Precisión Los requerimientos para la precisión de este método de prueba no han sido determinados. d) Herramienta de ranuracion gastada. por falta de mezclado prolongado. según requerimiento y criterio. 46 . ayudándose con el formato de la figura 6. la ranura se cierra más rápidamente de lo que debiese. ocasionando que la ranura formada en el suelo tenga más de 2 mm de ancho en el fondo. Centro Universitario Tampico-Madero g) Diámetro incorrecto del cilindro del límite plástico. del dispositivo para determinación del límite liquido. b) Contenido de agua no homogéneo en la muestra utilizada para determinar el límite líquido. c) Presencia de burbujas de aire. e) Corte incorrecto de la ranura. En tal caso. 45 6. 6. Informe Se debe incluir el registro de prueba de laboratorio. pueden ser defectuosos. Centro Universitario Tampico-Madero o bien el ajuste. El material 59 la base puede no tener la tel (833) 227 06 de restitución dinámica adecuada. h) Presencia de cavidades o burbujas en el interior de las pastilla de suelo para determinación del límite de contracción. remoldeo escaso. Facultad De Ingeniería Arturo Narro Siller Departamento De Laboratorios Centro Universitario Tampico-Madero tel (833) 227 06 59 . .Lamina de referencias de cálculo de límite de contracción volumétrica y lamina de referencia para calcular y graficar los limites de consistencia 47 .Facultad De Ingeniería Arturo Narro Siller Departamento De Laboratorios Centro Universitario Tampico-Madero tel (833) 227 06 59 FIGURA6. 62 mm (3”) 7.2.4. 7.3. con una sección cuadrada de 20 mm por 20 mm y 100 mm de longitud.1.2. 7.4.4. Molde de lámina galvanizada rígida del N₀. cuando su contenido de agua disminuye desde la correspondiente al límite liquido hasta la pérdida total de agua. Limite de Se define como la reducción en la mayor dimensión de un espécimen de forma prismática rectangular.4. 40) (véase 7. Horno con termostato que mantenga una temperatura constante a 383 K ± 5 K (110°C ± Calibrador vernier 48 . Preparación de las muestras y Capitulo 6. Definiciones Contracción lineal Cribas para la clasificación de materiales granulares. 16.2.3. expresada dicha reducción como un porcentaje de la longitud inicial del espécimen. 7. Centro Universitario METODO DE PRUEBA PARA LA DETERMINACIONTampico-Madero DE LA CONTRACCION LINEAL Centro Universitario Tampico-Madero tel (833) 227 06 59 Resumen del método Este capítulo establece el procedimiento para determinar la contracción lineal de la porción fina de los suelos.4.425 mm (N₀. Capitulo 3. 7. Referencias Este capítulo. Equipo. elaborado con la fracción de suelo que pasa la malla 0. 7. quedando abierto su empleo.4. 7. 5°C) 7.6. Esta determinación ha sido utilizada principalmente con objetivos de identificación y clasificación de suelos.5. 7.3.4. aparatos e instrumentos Capsula de porcelana Espátula de hoja de acero flexible 75 mm de longitud y 20 mm de ancho Espátula de abanico de 7.1. 7. se complementa con las siguientes normas mexicanas vigentes: NMX-B-231 NMX-C-416-ONNCCE consistencia. 7.4.Facultad De Ingeniería Arturo Narro Siller Departamento De Laboratorios 7.1. referencias). 3 del capítulo 6 de esta norma mexicana.7. lo cual se logra conservando su paralelismo entre dicha base y la superficie sobre la cual se golpea. procurando siempre que el impacto lo reciba en toda su base.6. Condiciones ambientales Para la realización de esta prueba se recomienda. si es en otras condiciones anotarlo en el registro de prueba correspondiente. con aproximación de 0. Una vez seco y frio. lo que se pone de manifiesto cuando ya no aparecen burbujas en su superficie.5.5.Facultad De Ingeniería Arturo Narro Siller Departamento De Laboratorios 7. que el lugar no esté expuesto a cambios bruscos de temperatura. para esto último.9.9. se debe tomar el molde por sus extremos. se extrae del horno el molde con el espécimen y a continuación se saca la barra del molde. Finalmente. Procedimiento Con el material preparado en las condiciones indicadas se procede a llenar el molde de prueba. se mide con el calibrador la longitud media de la barra del material seco y la longitud interior del molde. siendo la más recomendable entre los 288 K y 308 K (15°C y 35°C).1 mm. 7. 7.1 7. después de lo cual se coloca dentro del horno para su secado por un periodo de 20h ± 4h.8. utilizando la espátula y golpeándolo después de la colocación de cada capa contra una superficie dura. En cada caso las operaciones de golpeo deben prolongarse lo suficiente para lograr la expulsión de aire contenido en el material colocado. Materiales auxiliares grasa o aceite Toma de muestras Centro Universitario Tampico-Madero tel (833) 227 06 59 La muestra se toma del material que contenga la humedad correspondiente al límite líquido obtenido en el golpe 25 según lo indicado en 6. El llenado del molde se efectúa en tres capas. Calculo La contracción lineal se calcula de acuerdo con la siguiente fórmula: 49 . A continuación se enrasa el material en el molde utilizando la espátula y se deja orear a la sombra hasta que cambie ligeramente su color. a una temperatura constante de 383 K ± 5 K (110°C ± 5°c). 7. al cual se le aplico previamente una capa delgada de grasa en su interior para evitar que el material se adhiera a sus paredes. 7. en porciento. f) 7. como la que ocurre si para golpear el molde se sujeta solo por uno de sus extremos. 7. Lf es la longitud media de la barra de suelo seco. c) La forma incorrecta de golpear el molde. Medir incorrectamente la longitud final de la barra. originando con ello que se agriete o deforme. lo que ocasiona que el espécimen se rompa al contraerse. d) No dar el número necesario de golpes a la barra para eliminar el aire contenido en el material.Facultad De Ingeniería Arturo Narro Siller Departamento De Laboratorios Centro Universitario Tampico-Madero tel (833) 227 06 59 Donde: CL es la contracción lineal aproximada al decimo más cercano.1. lo que puede ocasionar deficiencias de acomodo de material. que corresponde a la longitud interior del molde.11. Informe El informe de esta prueba puede ser dato completo en el informe de prueba que se realiza para la determinación de límites de consistencia al que se refiere el capítulo 6 de esta norma mexicana. b) Engrasado deficiente del interior del molde.10. 7. Li es la magnitud inicial de la barra de suelo húmedo. sobre todo cuando se rompa o arque excesivamente. principalmente cuando se trata de materiales muy cohesivos. Causas de error Las causas más frecuentes de error en esta prueba son las siguientes: a) que el molde rectangular que se emplea tenga defectos o rugosidades (golpes) en su forma interior.10. originando concentraciones de material en algunos de estos. en milímetros. en milímetros. e) Exponer el espécimen al sol o introducirlo al horno inmediatamente después de elaborado. . Precisión No han sido desarrollados los requerimientos para la precisión de este método. 3. Esta prueba es aplicable para materiales que son retenidos en la malla N₀. w. Símbolo ° . 4.2 de este capítulo. 4) descrito en 87.75 mm (N₀. En las mismas condiciones de temperatura y presión barométrica.75 mm (N₀. 8. a la relación entre la masa del mismo y su volumen.3. 8.3. capitulo 3 procedimiento para preparación de las muestras y capitulo 4 método de prueba para la determinación del conteo de agua en materiales térreos. NMX-C-416-ONNCCE Capitulo 2 Muestreo e identificación de muestras. Definiciones Masa específica o masa volumétrica Se define como masa específica o masa volumétrica de un material. m. 4) descrito en 8. 4.1. 8. dando origen a varios conceptos de masa especifica. METODO DE PRUEBA PARA DETERMINAR LA MASA ESPECÍFICA DE LOS SUELOS Resumen del método Este capítulo establece el procedimiento para determinar la masa específica relativa y absorción de las partículas de suelo.1.Facultad De Ingeniería Arturo Narro Siller Departamento De Laboratorios Centro Universitario Tampico-Madero tel (833) 227 06 59 50 8. Referencias Este capítulo se complementa con las siguientes normas mexicanas vigentes: NMX-B-231 Cribas para la clasificación de materiales granulares. se determinan conforme a los diferentes procedimientos descritos en los métodos de prueba. 8.1. a la relación entre la masa especifica en las condiciones de temperatura y presión barométrica del lugar y la masa especifica del agua destilada. 8.8. La masa y el volumen a que se refieren las definiciones anteriores. 8.8.3. en las mismas condiciones de temperatura y presión barométrica. m.2.3. Masa específica relativa o densidad de un material Se llama masa especifica o densidad relativa de un material. y materiales que pasan a través de la malla N₀.2. representa la masa especifica del agua destiladatel 277 K 227 06y59 una presión barométrica de a (833) (4°C) a 760 mm de mercurio.3.Facultad De Ingeniería Arturo Narro Siller Departamento De Laboratorios En la práctica. Cuando el material tiene todos sus vacios permeables llenos de agua se dice que está saturado. por ser aproximadamente iguales. Volumen de vacios impermeables. Si se representa esquemáticamente una muestra de suelo o una partícula de material pétreo parcialmente saturado. el valor de °. formada por sus fases solida. .3.4. en lugar de ° se emplea w.4. El símbolo °. en los cuales no puede penetrar el agua durante un cierto lapso de inmersión en ella. como se indica en la figura 7. 8. Absorción de un material pétreo Se define como absorción de un material pétreo la cantidad de agua que penetra en sus partículas cuando se le deja sumergido en agua a una temperatura de 278 K a 308 K (5°c a 35°C) durante 24 h y se expresa en porciento con relación a la masa seca del material. es de un gramo por cm³. Vvi Son los de las partículas de un suelo o material pétreo. Vvp Son los de las partículas en las cuales penetra el agua cuando se le somete a un cierto lapso de inmersión en esta. Centro Universitario Tampico-Madero 51 8. Volumen de vacios permeables. liquida y gaseosa. en el caso de los suelos se incluyen también en este concepto a los espacios intergranulares. estando formado por los huecos permeables o poros propios del material pétreo. Véase figura 7.3.4.2.1. de acuerdo con lo expresado anteriormente se establece las siguientes definiciones y relaciones volumétricas y gravimétricas. 8. en gramos por centímetro cubico (g/cm³). es la masa de la fase gaseosa = 0 Volumen de vacios. d. . Vvi. 8. Vs. Vv Es la suma de los vacios permeables y de los vacios impermeables de un suelo o material pétreo. designan doce comúnmente a la masa especifico. se considera incluido en el volumen de sólidos. . . como peso volumétrico.Fases de un suelo tel (833) 227 06 59 Centro Universitario Tampico-Madero 52 Donde: Vvi es el volumen de los vacios impermeables Vvp es el volumen de los vacios permeables Vw Va es el volumen de la fase liquida o volumen de agua es el volumen de la fase gaseosa o volumen de aire Wm es la masa total de la muestra Ws es la masa de la fase solida Ww es la masa de la fase liquida o masa de agua Wa 8.3.Facultad De Ingeniería Arturo Narro Siller Departamento De Laboratorios Centro Universitario Tampico-Madero FIGURA 7.3. el cual se acostumbra expresarlo en kilogramos por metro cubico. En la práctica el volumen impermeable. Masa especifica del suelo o material pétreo.6. Masa especifica del suelo o del material pétreo seco. 8. Masa especifica del suelo o del material pétreo seco.3.. en gramos por centímetro cubico (g/cm³) En este caso se considera el volumen total del suelo o material pétreo.7. m. ya que es difícil determinarlo separadamente. Masa especifica del suelo o del material pétreo seco.5. Masa específica del suelo saturado o del material pétreo saturado o superficialmente seco. en gramos por centímetro cubico (g/cm³). Wws. Masa específica aparente de la fase solida del suelo o del material pétreo. . 8. Masa especifica aparente de la fase solida del suelo o del material pétreo. . Sm Masa especifica relativa del suelo o del material pétreo. es el peso del agua de saturación del suelo o del material pétreo. Sm.Facultad De Ingeniería Arturo Narro Siller Departamento De Laboratorios Este es un caso particular en . en donde Ww.3. Masa especifica relativa del suelo o del material pétreo. es igual a cero (0) y generalmente se le designa como masa volumétrica del material seco expresándolo por kilogramos por metro cubico (Kg/m³) tel (833) 227 06 59 8. 8.3. Masa especifica de la fase solida del suelo o del material pétreo. siendo esta la que ocupa todos los vacios permeables. Masa especifica del suelo saturado o del material pétreo saturado y superficialmente seco. que es un numero adimensional. 8. En donde Ww. .10.3. en g/cm³.11.8. Centro Universitario Tampico-Madero 53 Este es otro caso particular de . es la masa del agua que contenga el suelo o material pétreo.3.9. en gramos por centímetro Masa especifica de la fase solida del suelo o del material pétreo. cubico (g/cm³). . Canastilla de malla metálica.15. Ssat.3. 54 8. Masa específica relativa de la fase solida del suelo o el material petreo.4.4. 8. Masa especifica relativa del Centro o del material pétreo seco. aparatos e instrumentos Según el método a emplear los aparatos. A este valor se le conoce comúnmente como densidad. 8.14. Ss Masa especifica relativa de la fase solida del suelo o el material pétreo.Facultad De Ingeniería Arturo Narro Siller Departamento De Laboratorios 8. es la masa del agua de saturación del suelo o del material pétreo. de aproximadamente 20 cm de diámetro y 20 cm de altura o material metálico similar.75 mm (N₀. Para materiales que son retenidos en la malla 4.13. 4) Balanza con capacidad mayor de 5 kg con aproximación de 0.5 g 8. A este valor se le conoce comúnmente como densidad aparente. 8).4.3.1. Ssat Masa especifica relativa del suelo saturado o del material pétreo saturado y parcialmente seco.3. 8. En donde Wws.4.1. Masa específica relativa aparente del suelo o del material pétreo.12. Equipos. Masa específica relativa del suelo saturado o del material pétreo saturado o parcialmente seco. Sap Masa especifica relativa aparente del suelo o del material pétreo.4. que es un numero adimensional.35 mm (N₀. que es un numero adimensional.1. 4) Malla 4. Ss. .3. Sap.1.2. Sd suelo Universitario Tampico-Madero tel (833) 227 06 59 Centro Universitario Tampico-Madero 8. con abertura de 3. que es un numero adimensional. equipo y materiales son los siguientes: 8.75 mm (N₀.3. 8.1. 6.5.4.Facultad De Ingeniería Arturo Narro Siller Departamento De Laboratorios 8.4.1. 8.4.1.4.1.1. Picnómetro como se muestra en la figura 9 que cumpla con las tolerancias comerciales. . El alambre utilizado en este dispositivo debe de ser del diámetro más pequeño posible para reducir al mínimo los efectos de la longitud sumergida del mismo.1.9. Dispositivo adecuado para suspender la canastilla del centro del platillo de la balanza.4. 8.1. Lienzo absorbente. Cloruro de calcio. 55 FIGURA 8.. Desecador de cristal.8. 8.10. Centro Universitario Tampico-Madero Recipiente adecuado para sumergir la canastilla en agua y el material.1. que permite mantenerla constante a 383 K ± 5 K (110°C ± 5°C).7. tel (833) 227 06 59 Centro Universitario Tampico-Madero 8. como se muestra en la figura 8. 87.4. Horno provisto de control de temperatura.4.4.Equipo para determinar la masa específica 8. 12.10.picnómetro 56 8. 4) Balanza con sensibilidad de 0. 8.2.4. 90 mm de diámetro en la inferior. con 75 mm de diámetro de altura.1. para todas las medidas se permite una tolerancia de ± 3 mm. Trampa de vacio o dispositivo neumático de succión capaz de producir un vacio máximo correspondiente a 100 mm Hg (0.7.3. Batidora.2.4.Facultad De Ingeniería Arturo Narro Siller Departamento De Laboratorios Centro Universitario Tampico-Madero tel (833) 227 06 59 FIGURA 9. Desecador de cristal.4.4. 8.2. 8.4. Espátulas. Pisón metálico con masa de 340 g ± 15 g.2.4.2.75 mm (N₀.75 mm (N₀. de cuello largo y fondo plano. Cuenta gotas o pipeta de vidrio o metal. 8.2.01 g.4.2.4. 8. 8. de 500 mL de Malla 4.2. capacidad. 8.4.6. El espesor de la lámina será de 0.136 kg/cm²).11.2.2.4.4. 4) Matraz aforado de vidrio refractario. Probeta de 1 000 mL. con subdivisiones a cada 1 K Parrilla eléctrica o fuente de calor de función similar. 8.2.1. con los extremos planos y de un diámetro de 25 mm ± 3 mm.. (1°C). .2.8 mm como mínimo.9.2.2.4.4. 8.8. Para materiales que pasan a través de la malla 4.5. 8. 8.4.2. 8. 8.4. Termómetro graduado de 273 K a 323 K (0°C a 50°C). 8. Capsula de porcelana. Molde de latón o acero inoxidable en forma de cono truncado de 40 mm de diámetro en la base superior.11.4.13. 5.5. de una muestra preparada como se indica en el capítulo 3 de esta norma mexicana.5. 8. 8. 8. 4) Cloruro de calcio.6.2.2. Preparación y acondicionamiento de las muestras 8.2. que se obtiene disolviendo en caliente 60 g de bicromato de potasio.2. 4).2. 8.9. Lienzo absorbente. a la cual se le adiciona en frio 450 Ml de acido sulfúrico comercial.8.75 mm (N₀.6. una porción de 100 g.4.Facultad De Ingeniería Arturo Narro Siller Departamento De Laboratorios 8. Papel absorbente.5.6. Para materiales que pasan a través de la malla 4. Materiales auxiliares Para materiales que son retenidos en la malla 4.75 mm (N₀.5. disgregado y cuarteado de acuerdo con el procedimiento indicado en el capítulo 3 de esta norma mexicana. aproximadamente. 8. se obtiene por cribado a través de la malla 4.5. Cloruro de calcio anhidro. 4) Agua destilada. de la fracción que pasa dicha malla.75 mm (N₀.2. 8.75 mm (N₀.5.5.3.5. .2. Éter sulfúrico.2.5.75 mm (N₀.2.1. Mezcla crómica para lavado. a continuación se obtiene por cuarteo.2.1. 4) 8. 8. Del material previamente secado.5.1. 8. 8.4. una porción representativa de 1 000 g aproximadamente. 8. Alcohol.1.2.5.14.6. en 300 mL de agua destilada. el retenido de dicha malla.6. 4). Centro Universitario Tampico-Madero tel (833) 227 06 59 8. se toma 5 kg y se le elimina mediante tamizado la fracción que pasa a través de la malla 4.1.1. 8. Preparación de la muestra para suelos arcillosos o cohesivos que pasan a través de la malla 4. 57 8. Embudo. 6. Se detecta el agua.6. durante un tiempo mínimo de 30 min y se repite la operación de secado que indica en este párrafo. lo que indica que ya no contiene humedad superficial. hasta obtener el secado superficial. Si el material contiene humedad superficial mantendrá la forma cónica. en este caso. se obtiene por tamizado en la malla 4. se pesa una cantidad de 100 g a 500 g y se registra esta masa como Wsat.6. el material no mantiene la forma cónica se le agrega unos centímetros cúbicos de agua. 4). Se seca el material hasta masa constante. 4) 8.6. a una temperatura de 383 K ± 5 K (110°C ± 5°C) y se deja enfriar a la temperatura ambiente hasta que se pueda manipular. 8.3.2. repitiendo frecuentemente el procedimiento del cono antes descrito.3. se mezcla perfectamente y se deja en reposo en un recipiente cubierto. 8. aproximadamente. se adiciona agua destilada hasta completar aproximadamente 250 mL y se hace funcionar dicho aparato 59 tel (833) 227 06 durante un lapso de 15 min.6. durante la aplicación de los golpes de ser necesario se adiciona material de tal forma que al terminar los golpes el cono se encuentre parcialmente lleno. Se coloca el molde cónico sobre una superficie plana apoyándolo en su base de mayor diámetro y se llena con material parcialmente seco.6.75 mm (N₀.3.6.4. al cual se le aplican 25 golpes suaves con el pisón. . Del material previamente secado. de la fracción que pase dicha malla.1. Se sumerge el material en un vaso de agua limpia a una temperatura de 278 K a 308 K (5°C a 35°C) y se mantiene en estas condiciones durante 24 h.6.Facultad De Ingeniería Arturo Narro Siller Departamento De Laboratorios Centro Universitario Tampico-Madero 8. Condiciones ambientales 3 Esta prueba debe realizarse en un lugar que no esté expuesto a cambios bruscos de temperatura. 8.7. el material no mantenga la forma cónica.5. Si al efectuar la prueba por primera vez. 58 8.2. para formar una suspensión uniforme. después de lo cual se levanta verticalmente el molde. 8.6.6.3.2 referencias). Centro Universitario Tampico-Madero 8. se continua la operación de secado.4.3. Se deposita este material en una capsula.3.2. disgregado y cuarteado de acuerdo con los procedimientos indicados en el capítulo 3 de esta norma mexicana ( véase 8.75 mm (N₀. se extiende el material sobre una superficie plana no absorbente y se aplica una corriente de aire a la vez que se remueve en forma continua para asegurar un secado uniforme. Del material obtenido como se indica en los incisos 8. una porción de 1 000 g. Preparación de la muestra para suelos arenosos y no cohesivos que pasan por la malla 4.2. 8.3. hasta que al levantar este. aproximadamente.3. ó 8. 8.Facultad De Ingeniería Arturo Narro Siller Departamento De Laboratorios 8.8.1. 4). tomando en cuenta los conceptos establecidos en 8. 8.8.1.6.1. Procedimiento Centro Universitario Tampico-Madero tel (833) 227 06 59 Método de prueba para materiales que son retenidos en la malla 4.8. para su secado hasta masa constante.8. con el fin de eliminar una película de polvo o material extraño que contenga. 8. de la canastilla sumergida y se anota como W3. 8.8. en 8. .8.1. Se deja enfriar a la temperatura ambiente durante una a tres horas. en gramos.9. 8. La muestra lavada se sumerge en agua limpia a una temperatura de 278 K a 308 K (5°C a 35°C). se sumergen ambos en agua limpia a temperatura ambiente y se suspende en el centro del platillo de la balanza por medio del dispositivo previsto para tal fin. Las masas específicas relativas y la absorción del material pétreo se calcula como se indica en 8. gramos. 8.8.8. Inmediatamente después se coloca el material dentro de la canastilla de alambre.3.11.1. Cuando se aprecia que no salen burbujas de la canastilla y el material sumergido.75 mm (N₀. 8.2.10.7. Se seca la fracción lavada hasta una masa constante y a una temperatura de 383 K ± 5 K (110°C ± 5°C). Después de sacada la muestra se deja enfriar dentro del secador hasta que alcance la temperatura ambiente y a continuación. Se pesa la canastilla vacía y sumergida en agua y se registra esta masa como Wc.1. 8. se determina la masa y se anota esta como Ws. la masa Wc. 59 8. Se pesa el material saturado y superficialmente seco y se registra esta masa como W1.75 mm (N₀.1. Transcurrido el tiempo. se extrae la muestra del agua y se rola sobre el lienzo absorbente ligeramente humedecido para secarla superficialmente. en gramos.1.8. anotándolo como W2.9. 8. en gramos.1. Se determina la masa del material sumergido en el agua restando la masa W2. La canastilla se debe sumergir a una profundidad adecuada para que esta y el material quede completamente cubierto por el agua durante la operación de pesado. Las partículas más grandes se secan en forma individual.1.8.1. 8.8. en gramos. los cuales se ilustran en la figura 10. se determina en estas condiciones la masa del material con la canastilla. Se lava el material retenido en la malla 4.1. 4) 8. y se mantiene en estas condiciones durante 24 h.4.8.8.5.3 de esta norma mexicana. Se extrae el agua la canastilla con la muestra y se coloca esta última dentro del horno a una temperatura de 383 K ± 5 K (110°C ± 5°C).1. se determina su masa y se registra como W1. Se coloca el picnómetro en una superficie horizontal estable y se llena en agua hasta el nivel de derrame.2.Esquema de una partícula de material pétreo saturado 60 8.5. anotándose como. se puede determinar por desalojamiento volumétrico utilizando un picnómetro. en gramos. dejando abierto el grifo de salida y colocando debidamente centrada y apoyada una probeta de 1 000 mL para recibir el agua que desaloje la muestra. 8.8.8.1. Una vez que ha terminado de escurrir el agua a la probeta se lee en esta el volumen desalojado con aproximación al milímetro.1. se determina su masa y se anota este como Ws.8. a continuación. figura 9 y procedimiento como se indica a continuación: 8.1. 8. y se seca hasta que la muestra sea constante.1.1.1.1. en gramos. De esta norma. Vm.1. Sap. el volumen del material. excepto para la masa específica relativa aparente o densidad aparente. Estando el material saturado y superficialmente seco. Las muestras especificas del material pétreo y en su caso la absorción se determina aplicando las formulas del capítulo 8.1.1.3. Cuando no se requiere mucha precisión en la determinación de las masas específicas relativas mencionadas en este inciso.1.8.9. 8.1. a continuación.4. se calculara empleando la siguiente expresión: . se coloca dentro del horno a una temperatura de 383 K ± 5 K (110°C ± 5°C). Se saca la muestra del picnómetro.8.Facultad De Ingeniería Arturo Narro Siller Departamento De Laboratorios Centro Universitario Tampico-Madero tel (833) 227 06 59 FIGURA 10.8. se depositan cuidadosamente en el picnómetro las partículas de dicho material y simultáneamente se recogen en la probeta de agua desalojada.6. después de lo cual se retira del saca del horno y se deja enfriar dentro del desecador hasta que alcance la temperatura ambiente. Vm. 8..1. siguiendo las indicaciones de los incisos 8. entre las temperaturas de trabajo del laboratorio. Se agrega agua destilada.2. gramos.2.1.4. Para finalizar el lavado se enjuaga nuevamente el matraz con éter sulfúrico y con objeto de facilitar la eliminación de este. 8.2. se coloca el matraz en un soporte con la boca libre hacia abajo. bañando a continuación su pared interior con alcohol para eliminar los residuos de agua.8. se mide la temperatura del agua colocando el bulbo del termómetro en el centro del matraz y se anota dicha temperatura. sin tocar el menisco. con un papel absorbente enrollado. Se determina la masa del matraz lleno de agua y se anota esta masa como Wfw.7. 8.8.3.10. aproximadamente.5. 8. se agita suavemente le agua con el termómetro. Se seca cuidadosamente el interior del cuello del matraz.75 mm (N₀. 8. Se llena el matraz con agua destilada. se tapa con la palma de la mano el matraz y se voltea lentamente procurando evitar la formación de burbujas.6.8.2.2. Si la temperatura no es uniforme.2. en 8.2. Se lava el matraz con la mezcla crómica para eliminar la grasa que pueda tener adherida en su interior.2. 8.8.10.2. que se encuentre a la temperatura ambiente.2. Si la diferencia de temperaturas es relativamente grande. 8. hasta 5 mm debajo de la marca de aforo. Se enjuaga con agua destilada y se escurre perfectamente. dejándola reposar durante unos minutos.2. se procede a hacerlo en forma que a continuación se indica: 8.8.8. . Método de prueba para materiales que pasan la malla 4.8. Antes de proceder a efectuar la prueba se debe limpiar el matraz y en caso de que no se encuentre calibrado. 61 8. Se verifica si la temperatura del agua dentro del matraz es uniforme.2. durante 10 min o el tiempo necesario para su secado.8.9. a 8.8.6. Se determina la masa del matraz seco y limpio y se anota esta masa como Wf. gramos. tomando lecturas con el termómetro a diferentes profundidades. utilizando el cuentagotas hasta que la parte inferior del menisco coincida con la marca de aforo.2.2.8.Facultad De Ingeniería Arturo Narro Siller Departamento De Laboratorios Centro Universitario Tampico-Madero tel (833) 227 06 59 8.8.8.8. en 8. 4).8. A continuación se efectúa cuantas determinaciones sean necesarias para la obtención de una buena calibración del matraz Wwf. 8. Empleando el dispositivo de succión.21 una vez concluidas las etapas anteriores. utilizando el cuentagotas.8.2.8. 8.16. 8.2.14. Se tapa el matraz y se invierte varias veces en forma cuidadosa.8.2.20.2.2. se vierte toda la suspensión a una capsula de porcelana. con objeto de extraer el aire contenido en la muestra. se quita o agrega agua destilada. Wfsw. de aforo.8.8. 8.19. la succión máxima que se aplique no debe exceder de 100mmHg (0.2. en gramos. Una vez que se ha logrado eliminar el aire de la suspensión. con el fin de uniformizar la temperatura de la suspensión y a continuación se coloca el bulbo del termómetro en el centro del matraz.2 y 8. anotando esta masa como. lo cual ocurrirá cuando ya no se observe ninguna variación en el nivel del menisco. Se determina la masa del matraz con el suelo y el agua.2. debe hacerse coincidir el nivel inferior del menisco con la marca de aforo.11. de esta norma. En el caso de haberse aplicado ebullición únicamente se agrega agua hasta la marca 8. hasta la mitad de su volumen. 62 posteriormente debe dejar enfriar la suspensión hasta una temperatura cercana a la del ambiente y dentro del intervalo de calibración del matraz. para el mismo fin debe calentarse el matraz para lograr una ebullición moderada durante 20 min como mínimo. para esto si es necesario.8.2.2.8. se aplica vacio al matraz durante 15 min.3.2. Finalmente se dibuja la curva de calibraciónTampico-Madero un sistema de ejes del matraz en coordenadas.2.136 kg/cm²).8. haciendo girar alrededor de su eje para acelerar la eliminación de aire atrapado en el material.8. Debe obtenerse una curva suave y que satisfaga las necesidades para la realización de la prueba.17.15.13. Se agrega cuidadosamente agua destilada hasta la marca de aforo y se vuelve a aplicar el vacio. para esta última operación se puede emplear un papel absorbente enrollado. marcando las temperaturas en la escala horizontal 59las masas Wwf. para asegurar que no haya quedado aire atrapado en la muestra. 8. 8.18. Inmediatamente después de preparar la muestra con forme a lo indicado en 8. utilizando el embudo se coloca cuidadosamente esta en el matraz limpio y se le vierte agua destilada. 8. Se secan cuidadosamente la superficie exterior del matraz y el interior del cuello del mismo. 8. aproximadamente. para facilitar este proceso se agita cuidadosamente la suspensión con un movimiento giratorio del matraz alrededor de su eje. empleando toda el agua necesaria para arrastrar todas las partículas del suelo y se . y la temperatura que registre es considerada como la de la prueba.8. en la escala tel (833) 227 06 y vertical. En caso de no contar con el dispositivo de succión. Centro Universitario Tampico-Madero 8. evitando tocar y perturbar el menisco.8.Facultad De Ingeniería Arturo Narro Siller Departamento De Laboratorios Centro Universitario 8.12. 8.8. 8. se puede verificar de ser necesario.3. . esta operación se facilita mediante el empleo de un embudo de material no absorbente.8.2.8.8.9. 8. Posteriormente se desprende el material que haya quedado adherido al interior del cuello del matraz empleando la piseta con agua destilada. continuando la prueba en la forma descrita en el inciso 8.4. Centro Universitario Tampico-Madero 8.3.2.8.8.8. Ws. se elimina el agua sobrante mediante una cuidadosa decantación y se lleva la muestra al horno para su secado total de a masa constante. Ssat.1. Calculo Masa especifica relativa Sd. A continuación se repite lo descrito en el inciso del 8. del material seco.22. Masa especifica relativa del material saturado y superficialmente seco.13 al 8. Procedimiento para materiales que pasan a través de la malla 4. a una temperatura de 383 K ± tel (833) 227 06 59 5 K (110°C ± 5°C).2. Masa específica relativa aparente o densidad aparente de la clase solida.8. 8. Sap.1. se determina su masa con 100 cm³ de agua destilada y se registra su masa como Wm (masa de matraz más agua antes de agregar los sólidos).2. el periodo de reposo puede reducirse hasta que se observe limpio el tirante de agua.3.3.2.9.8.3. Un matraz limpio de 500 cm³ previamente cribado. En el caso de arenas.9. 63 8.21 de esta norma. del material.2. numero adimensional. numero dimensional. El material seco (aproximadamente 60 g) se vierte en el matraz con agua. se mueve el material para homogenizarlo y se le adiciona más agua destilada para bajar el material que allá quedado en el globo del matraz. 8.3.75 mm (N₀. se determina y se anota la masa seca de la muestra. en los casos en los que la masa de suelo empleada ya es conocida. 8.8.20 inclusive. 8. en gramos. numero adimensional. 8. 4). 8.Facultad De Ingeniería Arturo Narro Siller Departamento De Laboratorios Centro Universitario Tampico-Madero deja reposar durante 24 h. posteriormente se determina la masa y se registra como Wms (masa del matraz más agua mas sólidos).3.9. 6.9.8. 8. .9.4.9. La masa especifica relativa aparente de la fase solida. 8. La masa especifica relativa del material saturado y superficialmente seco. en gramos.9. sumergida en agua a a temperatura ambiente. Absorción del material. Es la masa del material seco al horno. 64 8. La masa especifica relativa del material seco.9.Facultad De Ingeniería Arturo Narro Siller Departamento De Laboratorios Centro Universitario Tampico-Madero tel (833) 227 06 59 8. aplicable al caso de suelos no cohesivos.7. Ssat. en gramos. En las formulas anteriores: W1 W2 W3 Ws Es la masa del material saturado y superficialmente seco. aplicable a suelos no cohesivos. Es la masa del material saturado incluyendo la canastilla. Sd. Es la masa del material saturado y sumergido en agua. En las formulas anteriores: Ws Es la masa del suelo seco en gramos. en por ciento. 8. Wab. aplicable tanto suelos cohesivos como no cohesivos. aplicable al caso de suelos no cohesivos. en gramos. en porciento. Sap.5. Absorción. Wab. tomo I.1. 8. cuando se requiera mayor precisión debe repetirse la prueba de que se trate. comisión federal de electricidad. 65 8. 8.2 propiedades físicas y mecánica de los suelos. y Alfonso pico R. Apéndice informativo 8. en gramos. Manual de diseño de obras civiles. hasta lograr que dos de los resultados tenga una discrepancia menor de ± 0. 1970.9.8.1. El método de desalojamiento volumétrico utilizando el picnómetro para obtener el volumen del material Vm.11. (1980) Eulalio Juárez B. en gramos. determinado de la curva de calibración del matraz. sin embargo es una alternativa que se puede presentar en las pruebas de mecánica de suelos donde no exista otro método que emplear. Precisión Informe Bibliografía No ha sido desarrollada precisión alguna para este método. México. saturado y superficialmente seco.12.9.Facultad De Ingeniería Arturo Narro Siller Departamento De Laboratorios Centro Wfw Es la masa del matraz lleno de agua a laUniversitario Tampico-Madero temperatura de prueba.1. México.9. 8. Se debe informar el método utilizado en la prueba. los más comunes se describen a continuación 8.13. ASTM Norma D-854-93 Stándar Test Method for SPECIFIC GRAVITY OF SOILS 8. Wfsw Es la masa del matraz conteniendo al suelo y agua hasta la marca de aforo a la temperatura de prueba.1. 8. tel (833) 227 06 59 Centro Universitario Tampico-Madero Wsat Es la masa del suelo no cohesivo.8. (1979) B2.02 respecto al promedio de los valores obtenidos de las pruebas efectuadas. en gramos. Con los procedimientos antes descritos en los incisos 8. Mecánica de suelos. Posibles errores Algunos posibles errores pueden ocurrir durante el desarrollo de la prueba. instructivo para ensayes de suelos.1.10.13.01 para uso general.10. secretaria de hidráulicos. Mecánica de suelos.2 se obtiene las masas especificadas de los suelos con una exactitud de 0.13. inciso 8..1.11.1. Remoción incompleta de aire atrapado en el suelo . 8. METODO DE PRUEBA PARA LA DETERMINACION DE LA MASA VOLUMETRICA SECA MAXIMA Y EL CONTENIDO DE AGUA ÓPTIMO 9. y de ASHTTO modificada y de porter estándar) y la aplicación de cada una depende de las características de los equipos de compactación.13. Objetivo Este capítulo establece el método de prueba para la determinación de la masa volumétrica seca máxima y contenido de agua optimo en suelos cohesivos y granulares.13. Precisión insuficiente al determinar su masa en varias ocasiones. 66 8. Secado incompleto al fin de la prueba o bien absorción higroscópica de agua de la muestra secada al horno si el desecador contiene material con poder de absorción de humedad agotado. Secado defectuoso del interiorCentro Universitarioexterior del matraz.2.04 cm³).4.1.1. Este error puede reducirse tomando el promedio de varias lecturas a la misma temperatura.3.6.13. Este error puede del cuello y del Tampico-Madero ocurrir especialmente cuando se está calibrandotel matraz227 06 59 a temperatura inferior a la el (833) con agua temperatura ambiente ya que el agua se condensa en el exterior del matraz cuando se determina su masa a la temperatura ambiente.1.2. de las características físicas de los materiales y debe quedar definido en el proyecto de las obras. Campo de aplicación Esta prueba se aplica para referenciar la compactación de suelos y materiales pétreos utilizados en la construcción de estructuras terreas. Este capítulo incluye 9 tipos de prueba (Proctor.1. Centro Universitario Tampico-Madero 8.13.5. 8. Falta de cuidado en llenar el matraz aforado exactamente hasta la marca de calibración (una gota de agua tiene un volumen aproximado de 0. 9.1. Temperatura no uniforme dentro del matraz (verifique la variación de temperatura en diversos puntos durante la medición). Para materiales puramente granulares no se recomienda el método de prueba proctor.1. 8. . 9.1. Debe emplearse la misma balanza para la calibración del matraz y para las pruebas subsecuentes de determinación de densidad de sólidos. 8.7. Perdida de material durante la prueba.13.13. NOTA 3: indicar en la calibración del matraz que la balanza se empleo para la misma.Facultad De Ingeniería Arturo Narro Siller Departamento De Laboratorios 8. 75 mm que todo el material pase a través (N₀. una extensión o collarín removible de 60. Definiciones 3 9.3.4.4.4. 4). para que tenga una caída libre según la tabla 3. 9.8 mm de diámetro.. una placa de base metálica..Método de prueba para la determinación del contenido de agua 67 9.5. con diámetro interior igual al del cilindro. Equipo Equipo de compactación Debe estar compuesto de un cilindro metálico de masa conocida.2.5 mm de espesor como mínimo.Procedimiento para la preparación de muestras y capitulo 4..5.5.1. la cual se asegura convenientemente al cilindro.Facultad De Ingeniería Arturo Narro Siller Departamento De Laboratorios Para los tipos de prueba A y B se requiereCentro Universitario Tampico-Madero de la malla 4. según lo indica en la tabla 3. Pisón El pisón debe ser metálico.75 mm (N₀. Contenido de agua optimo Es aquella cantidad de agua que propicie una acción lubricante en el material para obtener el mínimo de vacios entre sus partículas solidas al aplicar mecánicamente una energía específica. acoplado a una aguja metálica tubular. 9.1. Referencias Centro Universitario Tampico-Madero Esta norma mexicana. se complementa con las siguientes normas mexicanas: NMX-B-231 Cribas para la clasificación de materiales granulares. 9.3 mm de altura exterior. con dimensiones y masa según la tabla 3 con superficie circular de apisonado de 50. tel (833) 227 06 59 Los tipos de prueba C y D se realizan con aquellos materiales en que se tiene retenido en la malla 4. NMX-C-416-2003-ONNCCE Capitulo 2.2. Masa volumétrica seca máxima Es la mayor relación de masa entre volumen que puede obtenerse en un material al reducir al mínimo los vacios entre sus partículas solidas al aplicar mecánicamente una energía específica. 4) y se realiza la prueba utilizando la fracción que pasa la malla de 19 mm (3/4”) La selección entre moldes pequeños o grandes depende de los problemas de cada obra en particular y para asegurar reproducibilidad. 9. de 9. (Véase figura 11) . (Véase figura 11) 9.Procedimiento de muestreo e identificación de muestras. capitulo 3. 9.8. Horno Con temperatura controlable y constante de 383 K 5 K (110°C ± 5°C) o estufa de gas que cumpla con las mismas condiciones 9.3.0 mm (3/4”) N₀.6.01 g 9.1 g y balanza con sensibilidad de 0. 4).5.5.5.4. aproximadamente.5.9.Facultad De Ingeniería Arturo Narro Siller Departamento De Laboratorios Centro Universitario Tampico-Madero tel (833) 227 06 59 FIGURA 11. Balanza Con capacidad mínima de 10 kg y aproximación de 0.5. muestra.75 mm (N₀. ambas con y graduaciones de 10 mL y otra de 100 mL con graduaciones a cada mililitro. con dimensiones suficientes para poder extender la .5 mm (3/8”) y N₀. Base de concreto o de otra base similar Esta debe ser de forma cubica o cilíndrica con dimensiones mínimas de 400 mm por lado (o diámetro) y con un peso de 91 kg como mínimo 9. Regla metálica Debe ser de arista cortante y de 250 mm de largo. Probetas con capacidades de 500 mL y de 1 000 mL.5.5. Charolas metálicas resistentes.19. 4. Aditamentos para la prueba 68 9. 9. 9. 9. Cribas como se describen a continuación N₀.5.0 mm (1”) N₀. 25.7. ni la humedezca y que a la vez. En el caso de los suelos cohesivos que pasan la malla 4.6. De una muestra obtenida según el capítulo 2 de esta norma mexicana. Varilla metálica con punta semiesférica de 19. 9. con la que se pretenda construir una estructura terrea o bien del material que ya forma parte de la misma. Procedimiento 9.9.2.8. no deje partículas adheridas en esta. el material comprimido pueda tomarse con dos dedos sin que se desmorone. 9. Método de prueba dinámica (proctor) 9. prueba.1.1. al comprimir una porción de la muestra con la palma de la mano. Hasta el momento de la elaboración de la presente norma mexicana no se tiene investigación suficiente.1.1. 9.7. solo se indica en forma preliminar la conveniencia de que la prueba se realice en un local cerrado. Centro Universitario Tampico-Madero Prensa porter con capacidad suficiente para la aplicación de la carga requerida para la tel (833) 227 06 59 Centro Universitario Tampico-Madero 9.1. Capsulas metálicas correspondientes al tamaño de la muestra (para determinar el contenido de agua). Condiciones ambientales 9.12. se tenga una humedad inferior en 4% a 6% a la optima estimada.10. Calibrador vernier.9. 9. Se le agrega a la muestra de prueba la cantidad de agua necesaria para que al ser repartida uniformemente. . de tal manera que las características de esta porción obtenida deben ser representativas del conjunto.7.9.1.1. La impregnación se recomienda hacerse a punto de neblina. Materiales auxiliares 9. 9.5.11. y a temperatura ambiente.75 mm (N₀.5.5.Facultad De Ingeniería Arturo Narro Siller Departamento De Laboratorios 9.6. sin cambios bruscos de temperatura. se obtiene una muestra reducida de aproximadamente 3 kg a 6 kg dependiendo de la prueba que se 69 pretenda realizar preparándola según el capítulo 3 de esta norma mexicana.9. Muestras 9. 9.8.9 mm (5/8”) y de 600 mm de longitud. 4) se considera que cumplen lo anterior cuando presenta una consistencia tal que. se coloca una porción en el cilindro de prueba. se disgregan los grumos y se llena el cilindro en tres capas de aproximadamente la misma altura. se apoya sobre la base y se compactación el numero de golpes del pisón indicado en la tabla 3. Se muestra para homogeneizarla. Se debe evitar el rebote del pisón en la parte superior de la guía. La tabla 3 especifica las medidas que deben cumplir los moldes para las pruebas que requieren determinar la masa volumétrica seca máxima así como el molde para la realización de la prueba porter estándar de california. 9. grumos que se hayan formado durante la incorporación del227 06 59 mezcla cuidadosamente la tel (833) agua.9.Facultad De Ingeniería Arturo Narro Siller Departamento De Laboratorios 9.1.Medidas que deben cumplir los moldes para las pruebas .3. disgregando los a través de la malla 4. y repartiendo uniformemente los golpes en la superficie de la capa. Se tamiza la muestra de pruebaCentro Universitario Tampico-Madero 4). y se repiten estas operaciones en las siguientes 2 capas.1.9. No se debe inclinar la guía más de 5° de la vertical y aplicar los golpes uniformemente sin exceder de una velocidad de 1.4.4s por golpe.. manteniendo la altura de caída estipulada.75 mm (N₀. Centro Universitario Tampico-Madero 70 TABLA 3. 4) hasta un 7 % y si el retenido es mayor se debe realizar la prueba de acuerdo al AASTHO C M sin hacer corrección por sobre tamaño. 71 3 .Facultad De Ingeniería Arturo Narro Siller Departamento De Laboratorios Centro Universitario Tampico-Madero tel (833) 227 06 59 En P A se descarta el material grueso mayor a la malla 4.75 mm (N₀. 9. que en la segunda determinación la masa del cilindro con el espécimen húmedo. hasta que la muestra este muy húmeda y el último espécimen elaborado presenta una una disminución apreciable en su masa con respecto al anterior. 25.6.9.1. se retira la extensión del molde y se verifica que el material no sobresalga del cilindro en un espesor de 6 mm a 10 mm.0 mm (3/4”) cuando se tenga hasta un 10 % retenido y en caso de mayor porcentaje retenido se 227 06 el molde de mayor diámetro el tel (833) usara 59 pisón con la masa de 4 540 g ± 10 g Centro Universitario Tampico-Madero 9. se sustituye este retenido en peso con material que pase a través de la malla de 25. sea mayor que en la primera.1. se agrega de uno a dos porciento de agua aproximadamente. 9.9.1. la tercera mayor que la segunda y así sucesivamente y que en la penúltima determinación sea mayor que en la última.0 mm (1”) y sea retenida en la malla de 4.1. A continuación se determina la masa del cilindro con su contenido y se anota en la hoja de registro su valor Wi en gramos. terminada la compactación. retirando los granos de suelo que sobresalgan y sustituyendo con material más pequeño las oquedades resultantes.9. 4). se corta longitudinalmente y de su parte central se obtiene una porción representativa de 100 g a 500 g a la que se le determina el contenido de agua.3 al 9. se disgregan los grumos. según lo indicado en el capítulo 4 de esta norma mexicana.9. se incorpora las fracciones del espécimen al material que sobre al enrasarlo.6 de este párrafo.1.1.5. 72 . 9.1.9. se enrasa cuidadosamente el espécimen con la regla metálica y se deposita en una charola el material excedente. Método de prueba estática (porter) 9. siendo necesario emplear muestras individuales para cada determinación.7 incrementando sucesivamente su contenido de agua. se requiere que las determinaciones sean cinco como mínimo.8. con respecto a la masa inicial de la muestra y se repiten los pasos descritos en los incisos del 9.9. si la muestra contiene más del 15 % de material retenido en dicha malla. 9. 9. En materiales degradables no se recomienda el rehusó del material ya compactado.7.9.1. hasta obtener una muestra de 25 kg a 30 kg. Después de haber obtenido y preparado la muestra de acuerdo a lo descrito en los capítulos 2 y 3 de esta norma mexicana. y pasado a través de la malla N₀.75 mm (N₀. pues de lo contrario la prueba debe repetirse utilizando de preferencia una nueva muestra con masa ligeramente menor que el inicial.9. así también.0 mm (1”).2.1. Con la misma muestra de prueba se repite lo indicado en 9.9.9.9.Facultad De Ingeniería Arturo Narro Siller Departamento De Laboratorios Centro En P C Se debe descartar el material mayor a laUniversitario Tampico-Madero malla 19. la cual se cuartea hasta obtener 5 o 6 porciones de 5kg cada una representativas de la muestra total. para tener una muestra total representativa. Para definir convenientemente la variación de la masa volumétrica de los especímenes elaborados. se incorpora el peso requerido a la muestra. Se saca el espécimen del cilindro.2. en kg/m³. en g es la masa del cilindro en g es el volumen del cilindro.1. en mL 73 . 9. Donde: m es la masa volumétrica del material húmedo. según lo indicado en el capítulo 4 de esta norma mexicana por medio de la siguiente formula y se anota su valor en la hoja de registro. a continuación se coloca el material en el molde porter según lo especificado en la tabla 3.6 kg/cm². esto indica que la muestra tiene la humedad optima. Centro Universitario Tampico-Madero 9. Wi Wt V es la masa del material húmedo compactado más la masa del cilindro. hasta que se obtenga la condición en el material de humedad optima.9. en la prensa porter y se le aplica la carga estática con una presión de 140.2. Se calcula el contenido de agua de cada espécimen expresándolo en por ciento. se obtiene con la ayuda del calibrador vernier la altura real del espécimen dentro del molde. una vez hecho esto.2. esta no se desmorone fácilmente y se tel (833) 227 06 59 humedezca ligeramente la palma de la mano. estas son las condiciones para conocer los datos del peso volumétrico seco máximo y humedad optima. 9. en este lapso de tiempo se observa para ver si en la parte inferior del molden aparecen 2 gotas de agua.2 al 9. preparada con mayor o menor cantidad de agua.2.3.2. cuando se haya logrado la condición del material compactado con la humedad optima.10.9. se coloca el molde que contenga el material. se coloca el material dentro del molde en 3 capas acomodándolo cada capa con 25 penetraciones proporcionadas con la varilla metálica de 15. Calculo Método de prueba dinámica (proctor) 9. según sea el caso siguiendo los casos descritos en 9.Facultad De Ingeniería Arturo Narro Siller Departamento De Laboratorios Centro Universitario Tampico-Madero A una de las porciones se le adiciona la cantidad de agua necesaria para que al tomar una fracción del material con la mano y aprisionándola.9.3. se determina la masa del molde con el material ya compactado y se registra los datos obtenidos en el registro correspondiente. se cubre el material homogeneizado para la primera porción evitando que el material pierda humedad.1.10.10.2. del cual se deben conocer sus características.9 mm (5/8”).1. aplicando la carga total lentamente en un periodo de tiempo de 5 min una vez aplicada la carga esta se mantiene por espacio de 1 min. 9. del material sobrante se determina el contenido de agua de acuerdo con lo descrito en el capítulo 4 de esta norma mexicana.9. si esto no ocurriera se repite la prueba con otra porción de material de la muestra total. según lo indicado en el capítulo 4 de esta norma mexicana.10. Donde: m es la masa volumétrica del material húmedo. Se calcula la masa volumétrica de cada espécimen en estado seco. en kg/m³ Wi Wt V es la masa del material húmedo compactado más la masa del cilindro.1. Centro Universitario Tampico-Madero Donde: d es la masa volumétrica de cada espécimen en estado seco. mediante la siguiente formula y se anota su valor en la hoja detel (833) 227 06 59 registro. en cm³.. El punto más alto de dicha curva es el que representa la masa volumétrica seca máxima d máx. 9. es la optima del material. de cada uno de los especímenes. en donde las ordenadas representan las masas volumétricas secas y las abscisas los contenidos de agua.2.2. Se calcula el contenido de agua de cada espécimen expresándolo en por ciento.10. W₀ es el contenido de agua. 9. 9. se reporta en kg/m³ y en por ciento respectivamente. Se calcula la masa volumétrica del material húmedo por medio de la siguiente formula y se anota su valor en la hoja de registro.10. Método de prueba estática (porter) 9. en kg/m³.4. en kg/m³.1.2. 74 . en g es la masa del cilindro en g es el volumen del material compactado.2. es la masa volumétrica del espécimen húmedo.2. se determina la masa volumétrica seca máxima del material partiendo de una curva trazada con los datos obtenidos de las pruebas realizadas con los diferentes contenidos de agua.10. y el contenido de agua correspondiente Wopt. en por ciento.Facultad De Ingeniería Arturo Narro Siller Departamento De Laboratorios Centro Universitario Tampico-Madero 9.10.1. 2. 9.49-kg) RAMMER AND 12 – in. (305 mm) DROP. indicando el tipo de prueba empleado según la tabla 3 colocando una letra mayúscula antes del resultado. Informe Los resultados de la masa volumétrica seca máxima se reportan con 3 cifras significativas y la humedad óptima se reporta con 1 cifra significativa. La energía teórica de compactación que se indica en la tabla 3 está referida al volumen del molde y está calculada con la expresión siguiente: 75 . Bibliografía ASTM-D-698-93 Stándar Test Methods for MOISTURE – DENSITY RELATIONS OF SOILS AND SOIL – AGGREGATE MIXTURES USING 5.4. SCT 6 – 002 – K – 03 – 170. 9. Se expresa el resultado como masa volumétrica seca máxima y humedad optima.10. Precisión Los requerimientos para la precisión y exactitud de este método no han sido desarrollados.11.5 – lb (2. Apéndice 9. Se calcula la masa volumétrica de cada espécimen en estado seco.1.12.10.14. 9.14.3. en kg/m³ W₀ es el contenido de agua. mediante la siguiente formula y se anota su valor en la hoja de registro. 9. en por ciento.8 % 9.2.Facultad De Ingeniería Arturo Narro Siller Departamento De Laboratorios Centro Universitario Tampico-Madero tel (833) 227 06 59 8.13. Por ejemplo: BE 1 340 kg/m³. 11. (1997) MATERIALES PARA TERRACERIAS. en kg/m³ m es la masa volumétrica del material húmedo. Donde: d es la masa volumétrica seca máxima. . En el caso de que algún equipo no cumpla con las dimensiones de este método de prueba que se expone en este capítulo se podrá adaptar desarrollando la formula descrita en 9. La tabla 3 contiene los rangos con los que debe cumplir el equipo. n es el numero de capas que se disponen hasta llegar al molde.14. se debe comparar tanto la masa volumétrica seca como el contenido de agua en el terraplén. para fines de control de la colocación del material en campo.14.4. 9. 9.2. W es el peso del pisón compactador. b) Mezclado defectuoso del suelo y el agua. Posibles errores: a) El amasado del equipo entre la base.1 para la energía teórica. g) Uso repetido del suelo para determinaciones sucesivas. Si la prueba de compactación se ha hecho con material procedente de una “cala” de campo.3. e) Muestras de contenido de agua no representativas de la totalidad del suelo compactado.Facultad De Ingeniería Arturo Narro Siller Departamento De Laboratorios Centro Universitario Tampico-Madero tel (833) 227 06 59 Donde: E es la energía específica N es el número de golpes del pisón compactador por cada una de las capas que se acomoda el suelo en el molde de compactación. H es la altura de caída del pisón. el molde y la extensión del molde. Nota 4.14. con los resultados de la prueba de compactación realizada en laboratorio. al aplicar los impactos al suelo. V es el volumen total del molde de compactación igual al volumen total del suelo compactado. f) Determinación de puntos insuficientes en la curva de calibración para definir en forma aceptable el contenido de agua optimo y la masa volumétrica seca correspondientes. c) Descuido a la hora de romper cuidadosamente los grumos de suelo d) Distribución no uniforme del esfuerzo de compactación sobre la superficie de cada capa. 9.15. los especímenes se elaboran compactando el suelo mediante cargas estáticas y se saturan o bien se les incrementa la humedad optima para tomar en cuenta las condiciones de precipitación y drenaje que prevalece en el lugar de la obra. La carga requerida para efectuar una penetración. Este método de prueba sirve para determinar el peso volumétrico seco máximo y la humedad optima en suelos con partículas gruesas que se emplean en la construcción de terracerías. 10.2. Dichas pruebas son las siguientes: Valor relativo de soporte en porter estándar. se describen las pruebas que se efectúan a los suelos para determinar las características de resistencia. .S) Consiste en preparar especímenes de suelo compactado para someterlos a la penetración de un cilindro o pistón de dimensiones estandarizadas.1. 10. Resumen del método Método para la determinación del valor relativo de soporte (V. de 2. En el caso de los métodos basados en la prueba porter.3. 10.1.2. Valor relativo de soporte del cuerpo de ingenieros del ejército de estados unidos de Norteamérica.R. 10. Valor relativo de soporte en pruebas de porter modificada.54 mm referida a una carga estándar de 1360 kg se denomina valor relativo de soporte (VRS) y se expresa en por ciento. también se puede efectuar en arenas y materiales finos.3. Pruebas de placa. Valor relativo de soporte en el lugar. para medir su resistencia. intervienen principalmente en el diseño de pavimentos.3. Campo de aplicación Las características de resistencia determinadas conforme lo establece el presente capitulo.Facultad De Ingeniería Arturo Narro Siller Departamento De Laboratorios Centro Universitario Tampico-Madero tel (833) 227 06 59 76 10. Objetivo En el presente capitulo. METODO DE PRUEBA PARA LA DETERMINACION DEL VALOR RELATIVO DE SOPORTE 10. 1. Referencias Este capítulo de la norma mexicana. 10. 10.6 mm y sección de 1 932 mm² 10. se le somete a prueba de penetración de tal manera que se pueda obtener una relación entre la humedad de compactación. que tenga los dispositivos adecuados para registrar las cargas con aproximación de 50 kg.3.4. provista de un pisón de penetración. Tanque de saturación Con altura mínima de 250 mm. Equipo para determinar el vrs mediante la prueba porter estándar Maquina de compresión estática Con capacidad mínima de 3 t y aproximación de 10 kg. 10.5. capitulo 5 análisis granulométrico y Capitulo 9 Determinación de Masas Volumétricas suelta seca y máxima. el peso específico y la resistencia de penetración. capitulo 3 preparación de muestras.5.5. con diámetro de 49.3. 10.5. El método que está basado en el cuerpo de ingenieros y consiste en elaborar especímenes de prueba con diferentes humedades (833) 227 06 59compactación dinámica. Las pruebas de placa se efectúan en el lugar con el fin de determinar el modulo de la relación o el valor de soporte de una capa y suelo que forma parte de una estructura.1. método basado en el cuerpo de ingenieros y pruebas de VRS en el lugar. se complementa con los siguientes capítulos normas mexicanas vigentes: NMX-B-231 Cribas para clasificación de materiales granulares. Una tel y energías de vez compactados los especímenes.3. NMX-C-416-ONNCCE Capitulo 2 muestreo e identificación de muestras.3. Capitulo 4 determinación del contenido de agua. 10.1. Centro Universitario Tampico-Madero 77 10.3. de acero.5. Prensa porter Equipada con gato de 50 t con el que se puede aplicar carga. .Facultad De Ingeniería Arturo Narro Siller Departamento De Laboratorios Centro Universitario Tampico-Madero 10.4. se emplean para el proyecto de espesores de pavimento. El valor relativo de soporte determinado con la prueba porter estándar se utiliza como índice de la calidad de los suelos y los que se obtienen a través de las pruebas porter modificada.2. 1. 10.1.5.5. Malla de 4. 10. 10. 10.6.4. Moldes porter Como los que se indican en la figura 12. 4) Papel filtro O cualquier tipo de papel que permita el paso del agua con diámetro de 154 mm.5.1.1. 10. teniendo un orificio central de 54 mm de diámetro y una masa de 3 kg cada una (véase figura 11).1. . 10.1 mm.5. provisto de una abrazadera para acoplarlo al pisón de penetración.5.1.10.5.01 mm. 10.1. Calibrador Con vernier tipo máuser con aproximación de 0. 78 10.11.9.5.1.5.12.8. Cronometro o reloj.1. con perforaciones y un vástago al centro para apoyar el extensómetro (véase figura 11). Placa metálica circular Centro Universitario Tampico-Madero tel (833) 227 06 59 Cuya dimensión debe ser 154 mm de diámetro.5. Trípode metálico para sostener el extensómetro.7.4 mm y aproximación de 0.75 mm (N₀. Placas circulares de carga (Dos) Con diámetro de 154 mm.5.Facultad De Ingeniería Arturo Narro Siller Departamento De Laboratorios 10. Extensómetro Con carrera de 25. 1. base ajustada al gato provista de extensiones para sujetar el cilindro o pistón de penetración.54 kg y capacidad de 900 kg y 3 000 kg.5. con sección circular de 1 932 mm².S.1. en las terracerías compactadas. 10.3.2.13.R.5.. que se adapte a las extensiones antes mencionadas. se requiere del siguiente equipo.1. en el lugar. se requiere el mismo equipo que el señalado en 10. Para la prueba directa de la determinación del V.5.R.5. la placa metálica circular perforada. el trípode metálico y las hojas de papel filtro. Horno Provisto de control de temperatura. 10. .5 t de capacidad. aparato de medición constituido por 2 anillos calibrados con aproximación de 4.Moldes para prueba porter 79 10. Para la determinación del V.5.3. principalmente las que forman la capa sub-rasante. respectivamente. con excepción del tanque de saturación. estando constituida por materiales finos que han alcanzado un grado de saturación no menor del 80%. que permita mantenerla constante a 383 K ± 5 K (110°C ± 5°C). 10. Equipo portátil de carga Compuesto de un gato mecánico o hidráulico de 4.S.Facultad De Ingeniería Arturo Narro Siller Departamento De Laboratorios Centro Universitario Tampico-Madero tel (833) 227 06 59 FIGURA 12. mediante la prueba porter modificada. 6.4.3. consistente en un pie o base cilíndrica.3.8.93 kg.4 mm (1”) y malla de 19. de acero. 10. 4) .3.5.3.4.8 mm de diámetro por 61.01 mm. 10. Moldes cilíndricos de metal de 152.5.S.4. 80 10.4. 10. Placas circulares de acero para sobrecarga. La forma del pie del pisón y del martillo deslizante deben ser tales que permitan la aplicación de golpes en la superficie contigua a la pared interior del molde la varilla debe unirse al pie del pisón mediante un sistema amortiguador de resorte. a fin de ser utilizado como apoyo del equipo de carga.4 mm y aproximación de 0. Extensómetro con carrera de 25. una placa de base con perforaciones de 1. provisto de una abrazadera para acoplarlo al pistón de penetración. tel (833) 227 06 59 10.3.1. Placa circular de acero con diámetro de 254 mm que tenga un orificio central de 54 mm de diámetro y masa de 4.5.5. Disco espaciador metálico de 150. Tanto las placas de base como el collarín deben fabricarse de tal manera que puedan fijarse en cualquier extremo del molde (véase figura 11). que tenga un orificio central de 54 mm de diámetro y masa de 3 kg cada una.5.4. con diámetro de 154 mm. se requiere del siguiente equipo.4 mm de diámetro interior y 177. provistos de un collarín o extensión de 50.Facultad De Ingeniería Arturo Narro Siller Departamento De Laboratorios Centro Universitario Tampico-Madero 10. de 50. Y la altura libre de caída para el martillo deslizante debe ser de 457. Malla de 25. 10.4 mm de espesor.5.5.54 kg.0 mm (3/4”) Malla de 4.2 mm. Bloque o elemento rígido de forma geométrica regular y de dimensiones apropiadas para apoyar el vástago del extensómetro. Palas de forma rectangular.4.5.3. en especímenes compactados dinámicamente por el método del cuerpo de ingenieros.3. 10.5.8 mm de altura.5. 10.5.7. 10. Cronometro o reloj. picos.5.3. Vehículo lastrado o dispositivo con peso total suficiente para producir una reacción mínima de 3 000 kg.5. 10.3.R.5.6 mm de diámetro y por cada grupo de moldes una placa base sin perforaciones. martillo deslizante con masa de 4 536 g y empuñadura del pisón. Para la determinación del V. Pisón de compactación de martillo deslizante. barretas.9 mm de diámetro.2.4.5. el peso máximo del pisón compactador debe ser de 7.8 mm de altura.2.4.75 (N₀. 10. guía de acero de 15. 10.8 mm de diámetro. 2.5.1.4.4.4. 203 mm. Estas placas se utilizan como sobre carga en la superficie del espécimen durante los periodos de saturación y penetración.3.Facultad De Ingeniería Arturo Narro Siller Departamento De Laboratorios 10. 559 mm.8. Elemento de reacción. 10. Dispositivo de medición de Centro Universitario Tampico-Madero placa perforada con expansión que consiste en una vástago ajustable.5. Base cubica de concreto con dimensiones mínimas de 400 mm por lado o un cuerpo de rigidez similar. trípode y un extensómetro con aproximación de 0.5. consiste en una maquina de pruebas de capacidad mínima de 4. Dispositivo de aplicación de cargas.5.9.4.5.17. 600 mm y 762 mm para el caso de pruebas en pistas para aeronaves.27 kg cada una.5.12.5. Una placa anular y dos circulares con una masa de 2.5.5. Gato hidráulico con capacidad no menor de 20 t. Hojas de plástico delgado resistente.S.7. con marco adaptado para sujetar el pistón de penetración y hacerlo penetrar en el espécimen a una velocidad uniforme de 1. tel (833) 227 06 59 10.4.4.5. 10. 10. Horno con control termostático para mantener una temperatura de 383 K ± 5 K (110°C ± 5°C). Tanque de saturación.5. 305 mm.01 mm.6. 10.R. que permita la aplicación de cargas del orden de 10 t.4. 10. diámetro exterior de 149.2 mm y diámetro interior de 54 mm. para pruebas en carreteras o bien en 20 t. 457 mm.11. .5. con el que se pueda aplicar y retirar carga por incrementos. Papel filtro grueso.4 mm y diámetros de 152 mm. y para el caso de carreteras solamente se usan las cuatro placas mencionadas en primer término. con espesor mínimo de 25. Cronometro con aproximación de 0.14. que tenga los dispositivos adecuados para registrar cargas con una aproximación de 50kg.4. 10.1 s.5.5. Placas circulares de acero. 10.3 mm/min. 81 10.5. Pistón de penetración con diámetro de 49.4.5. 10. Balanza con capacidad no menor de 15 kg y aproximación de 5 g.16. Para la determinación del V.5.10.4. por medio de la prueba de placa.5 t.4.4.5. 10.15. Centro Universitario Tampico-Madero 10. 10.13. Regla de acero biselada de 300 mm de longitud. 10.5. 10.5.5 mm y longitud de 200 mm. en caso de pistas para aeronaves. y se obtiene como dato adicional la expansión del espécimen originada por su saturación. Arena fina.5. La determinación en campo no debe realizarse bajo lluvia. y pasado a través de la malla de 25.8.7.1.01 sujeción y una viga o barra para montarlos de 5. 82 10. Muestra Después de haber obtenido y preparado la muestra de acuerdo a lo descrito en los capítulos 2 y 3 de esta norma mexicana.8.6. 10. Centro Universitario Tampico-Madero 10.1. 10.8.8. se toma por cuarteo una porción suficiente para obtener aproximadamente 16 kg de material que pase la malla .2.Facultad De Ingeniería Arturo Narro Siller Departamento De Laboratorios 10. si la muestra contiene mas del 15 % de material retenido en dicha malla.4. de acuerdo con el procedimiento de compactación por capa estática.5.1. se sustituye este retenido en peso con material que pase a través de la malla de 25. De una muestra obtenida y preparada como se indica en el capítulo 2 y 3 teniendo cuidado de secar el material únicamente lo necesario para facilitar su disgregación. 4). para tener una muestra total representativa. Cronometro.1. 10.5 tel de longitud. 10. La preparación de la muestra se efectúa en la forma siguiente 10.1. Yeso para modelar.8.9) dicho espécimen se somete a un periodo de saturación antes de efectuar la determinación del valor relativo de soporte. se incorpora el peso requerido a la muestra.00 mm (1”) y sea retenida en la malla 4.5.1.0 mm (1”) elaborando un espécimen con la humedad optima de material por estudiar.5.7.5.5. Nivel de burbuja.7.6.5 m (833) 227 06 que puede ser un tubo de 63. hasta obtener una muestra de 25 a 30 kg.35 mm. Condiciones ambientales En el laboratorio puede realizarse la prueba a temperatura ambiente.7.5.0 mm (1”). 10.5. descrito en el capítulo 9 (véase 9.5. De la cual se cuartean hasta obtener 5 o 6 porciones de aproximadamente 5 kg cada una representativas de la muestra total. Dos o más extensómetros que Centro Universitario Tampico-Madero mm con diámetros de tengan una aproximación de 0. 10. 59 mm de diámetro o bien un Angulo de 76 mm x 76 mm x 6. Procedimiento Determinación del valor relativo de soporte mediante la prueba porter estándar Se lleva a cabo sobre la fracción del suelo que pasa la malla de 25. 10. 10.75 mm (N₀.5.1.5. 10. 8. Se toma la lectura inicial de extensómetro. en mm. utilizando material de la fracción que pasa la malla de 25. una presión de 138 N/cm² (140. en mm con aproximación de 0.1.1. Inmediatamente después. procurando que este ultimo quede totalmente cubierto por el agua. con aproximación de 0.8. una o dos hojas de papel filtro. Se elimina el retenido en la malla de 25. después se le determina su altura “he”.5. Inmediatamente después se retiran las placas y el papel filtro. A continuación se coloca el molde que contiene el espécimen y las placas en posición horizontal y se deja así durante 3 min. la cual se mantiene por un min.8. se verifica cada 24 h la lectura del extensómetro y cuando en 2 lecturas sucesivas se observe que no hay diferencia. mediante cuarteo.1.0 mm (1”) y se forman las muestras de prueba. la compactación propiamente dicha se logra al aplicar al conjunto de las tres capas.1.6 kgf/cm²). Si dicho por ciento excede de 15. se anota su valor como lectura final del extensómetro “lf”. la placa perforada y las dos placas de carga: en seguida se introduce al tanque de saturación el molde conteniendo el espécimen.8. 10.1.2. 83 10. con el objeto de determinar la expansión del espécimen por saturación. y se vuelve a colocar únicamente las 2 placas de carga.75 mm (N₀.1. anotándolo como “li”.3. La prueba se debe efectuar de la siguiente forma: Centro Universitario Tampico-Madero 10. con un tirante aproximado de 2 cm sobre el borde superior del molde.0 mm (1”) se dé termina la masa deCentro Universitario Tampico-Madero 1 g y se calcula en dicha porción con aproximación de por ciento de este respecto al total de la porción.1.2.2.2.8.01 mm y se retira del tanque se saturación el trípode con el extensómetro y el molde con el espécimen.Facultad De Ingeniería Arturo Narro Siller Departamento De Laboratorios de 25.8. se pueden hacer las mediciones del incremento de altura que experimente el espécimen.2. para que escurra el agua. se elaboro un espécimen con la humedad optima del material.0 mm (1”) y se retiene en la de 4. dividiendo la porción obtenida en partes de 4 kg aproximadamente. en mm. 10.2.3. a la sombra.1. Utilizando las muestras de prueba preparadas como se indico en 10. se monta el trípode sobre los bordes del molde y se le instala el extensómetro apoyándolo sobre el vástago de la placa perforada.1. El periodo de saturación generalmente varía de 3 días a 5 días.4.1.8.1.1 mm debiendo hacerse lecturas en diferentes puntos para promediar el valor obtenido. .2. se incorpora a la porción que pasa la malla mencionada. Se coloca en la parte superior del espécimen. en el orden en que se indica. Cuando no se requiera mucha aproximación en la determinación de la expansión. 10. con aproximación de 0.1.2. utilizando un calibrador de vernier.01 mm.8.8. 10. 10. con aproximación de 0.1 mm. una cantidad con peso igual a la del citado retenido.1.1. tel (833) 227 06 59 10. 4) tomando este último de una muestra. las primeras en el eje de las abscisas y la segunda en el eje de las ordenadas.8. y uniendo dichos puntos se dibuja la curva correspondiente. se ajusta el extensómetro para registrar el desplazamiento vertical del cilindro de penetración.8. anotando las cargas necesarias para obtener cada una de las penetraciones indicadas en la tabla 4. Se presenta gráficamente los valores determinados. si la curva es defectuosa como la dibujada con la línea interrumpida en la figura antes mencionada. Inmediatamente después de efectuada la penetración. Centro Universitario Tampico-Madero 10.0 cm de profundidad y se determina el contenido de agua de acuerdo con lo indicado en el capítulo 4. TABLA 4.2.Carga necesaria para la penetración 84 10..27 mm/min.8.1. 10.2.6. se aplica una carga inicial no mayor de 10 kg e inmediatamente después. Se aplica carga para que el pisón penetre en el espécimen con una velocidad uniforme aproximadamente de 1. introduciendo el cilindro de penetración. a través de tel (833) 227 06 59 los orificios de la placa.9. la prueba no estuvo bien efectuada y debe repetirse con una porción nueva de material. . montado en el vástago de la prensa. se obtiene una porción de la muestra de la parte superior del espécimen.8. sin retirar la carga. con aproximación de 10 kg. Se instala en la prensa el extensómetro y el molde con el espécimen y las placas de carga. hasta tocar la superficie de la muestra.2.8.Facultad De Ingeniería Arturo Narro Siller Departamento De Laboratorios Centro Universitario Tampico-Madero 10.2.7.1. como sigue En un sistema de ejes coordenados se marcan los puntos correspondientes a las penetraciones y cargas antes mencionadas. la cual no debe presentar cambios bruscos de pendiente y en general ser de la forma de las que se muestra con líneas punteadas en la figura 13.1. hasta 25.1. Grafica para obtener el V. Determinación del valor relativo de soporte mediante la prueba porter modificada .54 mm.8.R. Que la aplicación de la carga de penetración no se efectué a la velocidad especificada..54 mm. en kg. hasta cortar el eje de las abscisas en el punto que se designa como B.0 mm (1”) Que se exceda el tiempo de escurrimiento del agua en el espécimen saturado. C 2. son: Que no se sustituya adecuadamente en la muestra el material retenido en la malla 25. 10.54. representa la carga corregida para dicha penetración.S.8. Se registra la carga correspondiente a la penetración de 2. Las causas más frecuentes de error en esta prueba. punto A de la figura 13. 10. se debe efectuar la corrección correspondiente trazando una tangente en el punto de máxima pendiente.2. en el cual se toma como nuevo origen y a partir de ahí se marca el punto C correspondiente a la penetración de 2.Facultad De Ingeniería Arturo Narro Siller Departamento De Laboratorios Centro Universitario Tampico-Madero tel (833) 227 06 59 FIGURA 13.3. 85 En los casos en que la curva dibujada presenta en su iniciación con cavidad hacia arriba.1. que es en este caso la carga corregida. la ordenada CC´. con aproximación de 10 kg. 1.2. con aproximación de 1 g y se agrega la cantidad de agua necesaria para que alcance su humedad optima de compactación.2.4.2. se le determina su peso especifico máximo y su humedad optima de acuerdo con el tipo de material y el procedimiento de prueba que se utilice.2. 10. con humedad igual o superior a la optima.4.8.1.8. Centro Universitario Tampico-Madero 10.1.3.1. la placa metálica circular perforada.4.2. teniendo 3 variantes según las cuales los especímenes correspondientes se elaboran ya sea de material que contenga la humedad optima. la cual se debe de calcular mediante la siguiente fórmula: . 86 10.8.1.1. obteniendo en cada uno de los especímenes el valor relativo de soporte. A continuación se determina la masa de la porción restante de la muestra que se le determina su humedad. El equipo necesario es el que se requiere para la prueba porter estándar como se muestra en 10.8.8. en g. generalmente se utiliza este valor relativo de soporte en el proyecto o revisión de espesores de pavimento.2. o bien con la humedad natural.8.1.4. el trípode metálico y las hojas de papel filtro.2. Exceptuando el tanque de saturación. La prueba se efectúa en la forma siguiente 10.1. la prueba consiste en determinar el valor relativo de soporte en especímenes elaborados en diferentes grados de compactación. obtenida y preparada se le determina su contenido de agua siguiendo el contenido descrito en el capítulo 4 de esta norma mexicana. esta variante se aplica al estudio de terracerías con drenaje adecuado. principal mente en la capa 06 59 tel (833) 227 sub-rasante.1.3. 10. A una muestra de material por estudiar.1.8. A otra muestra del mismo material. La preparación de la muestra se efectúa como se describe en 10. utilizando suelos que contienen su humedad optima.8. construidas en lugares de precipitación baja o media. con la salvedad de que las muestras de prueba deben de tener una masa de 5 kg a 6 kg y debe ser en numero de 4 a 6 según la cantidad de especímenes que se requieran elaborar. 10.5.2. se anota su masa Wm. y se lleva a cavo en especímenes con diferentes grados de compactación y en condiciones de humedad estimadas como las más desfavorables que se consideren puedan alcanzar dichos suelos durante la operación de la obra.Facultad De Ingeniería Arturo Narro Siller Departamento De Laboratorios Centro Universitario Tampico-Madero Tiene por objeto determinar el valor relativo de soporte de los suelos empleados o que se pretenden utilizar en las terracerías.2. La variante uno se lleva acabo tomando en cuenta lo siguiente 10.8.2. 10.1 para la prueba porter estándar. 4.1. 10.8. procurando que no haya perdida de material ni humedad.4. “W2” es la humedad optima. en gramos.2. se colca la muestra de prueba en 3 capas. en mL. para dar tiempo a que se acomode.4. en kg.2. se mantiene la carga que se esté aplicando en ese momento.4 inmediatamente después se mezcla conveniente el material y se le determina su masa a la muestra de prueba que se requiere para llenar el molde sin extensión.5. de lo contrario. a cada 5 t. en por ciento. debiéndose retirar la carga momentáneamente. se instala el molde en la máquina de compresión y se compacta la muestra en forma lenta y uniforme. . se da un pequeño incremento a la carga.2.1. es la masa especifica seca máxima del material. en esta forma se continua la aplicación de la carga hasta que el espécimen tenga la altura sin el collarín y en el momento en que esto ocurre se sostiene la última posición durante 1 min. dentro del molde con el collarín instalado. 10. la muestra debe desecharse. “Wm” es la masa de la muestra con su humedad inicial.1.6. y cuando esto ocurre. 10.8. es el volumen del cilindro de prueba sin collarín. “w1” es la humedad inicial del material. hasta que disminuya notablemente la salida d agua. acomodando cada capa con 25 golpes con la varilla metálica. Si se presenta expulsión de agua antes de tener el espécimen la altura del molde. en porciento. repitiendo esta operación no más de 3 veces para que el espécimen tenga la altura fijada. determinando dicha cantidad para una compactación del 100% con la siguiente fórmula: Donde: “Pw” “c” “d” es la masa de la muestra de prueba en estado húmedo. en kg/m³ 87 “W2” “V” es la humedad máxima en por ciento.Facultad De Ingeniería Arturo Narro Siller Departamento De Laboratorios Centro Universitario Tampico-Madero tel (833) 227 06 59 Donde: “A” es el volumen de agua por agregar. en mL. en por ciento.8. es el grado de compactación con que se va a elaborar el espécimen. La preparación se lleva acabo de acuerdo con lo que indica en 10.4. repitiendo la prueba con otra porción de material.8.2.2. utilizando suelos que contienen su humedad optima y también humedades mayores que esta.4.2.1.54. o bien.2.7.2. 10. Se repite la prueba con otra porción representativa de la muestra. Se retira lentamente la carga del espécimen. El valor relativo de soporte para cada espécimen se calcula.11.1.8.4. debe desecharse la muestra. revisando previamente los cálculos correspondientes.4. Centro Universitario Tampico-Madero 10.2.2. “C 2. hasta que el espécimen tenga la altura fijada.8.10. El equipo necesario para efectuar esta prueba es el que se requiere para la variante 1 de la prueba porter modificada.8.Facultad De Ingeniería Arturo Narro Siller Departamento De Laboratorios Centro Universitario Tampico-Madero 10.2. 10. en el caso de que este quede con altura menor.1.2.3. para una penetración de 2. se mide en este el incremento de altura que experimenta y se le aplica nuevamentetel (833) 227que59 cara superior del espécimen carga hasta 06 la baje del doble del incremento citado. 10. . 90% y a los demás porcentajes a que se requiera estudiar el material. La variante 2 se efectúa tomando en cuenta lo siguiente 10.1.3.8.54” es la carga aplicada al espécimen o la carga corregida.8.8. en kg. 88 10. correspondiente y se determina la carga C 2. efectuando la penetración del espécimen.1. se dibuja la grafica carga – penetración.9.2. a las de regiones de alta precipitación pluvial.1.8.2. 10.2.2. A continuación se coloca las 2 placas de carga. la prueba consiste en determinar el valor relativo de soporte en especímenes elaborados a diferentes grados de compactación. Una de las causas más frecuentes de error en esta prueba son: Que la humedad y el peso del material que se utilice en la prueba no sea los correctos. de acuerdo con la siguiente fórmula: Donde: “VRS” es la masa de la muestra de prueba en estado húmedo.8. 10.2.4.2. se aplica al estudio de terracerías mal drenadas que se localizan en zonas de precipitación media.8. en kg.8. Se repite esta operación no más de 3 veces. a valores de 95%.1. Se repite en nuevas muestras lo descrito en este inciso variando el grado de compactación de los especímenes.54 mm. 5% humedad optima mas 3.2.4.2. se efectúa a suelos que no van a presentar cambios apreciables en su contenido de agua y siempre que este se encuentre dentro de límites que permitan la elaboración de especímenes. o bien. En esta prueba se calcula y reporta el valor relativo de soporte VRS para cada espécimen. son las que se indican en 10.3.8.8.5. variando el grado de compactación y la humedad como se indica en la tabla 5 TABLA 5.3.1.3.4.3. es decir. La variante 3 se efectúa como se indica a continuación 10. con las cuales se elaboran especímenes compactados a diferentes masas especificas incluyendo el del lugar para determinar en cada uno el valor relativo de soporte correspondiente. .6. El muestreo correspondiente se lleva acabo tomando 25 kg de suelo.5.1. Las causas más frecuentes de error en esta prueba. 10.8.8.2.2.8.2.3. La prueba se efectúa en la forma siguiente 10.2. para cada grado de compactación de acuerdo lo indicado para la variante 1.3.2.3.8.2.2. sin variar su humedad.1.8.4.4.2. 10.3.Facultad De Ingeniería Arturo Narro Siller Departamento De Laboratorios 10.8.11 y además que el contenido de agua y la masa del material que se utilicen en la prueba no sean los correctos.4. El equipo necesario es el que se requiere para la variante 1 de la prueba porter 10.1. 10.8.8.8. modificada.2.8.Grado de compactación y humedad Porciento de compactación 100 95 90 a 5 Humedad de prueba humedad optima humedad optima mas 1.2. En esta prueba se calcula y reporta el valor relativo de soporte para cada espécimen.5.2. 89 10. La prueba se ejecuta con muestras tomadas en el terreno o en la obra. en bolsas de lona impermeabilizadas.2. en tal forma que no pierda humedad..2. debiendo transportarse en recipientes de lámina con tapa de cierre hermético.2. Centro Universitario Tampico-Madero La prueba se efectúa de la forma siguiente: tel (833) 227 06 59 Centro Universitario Tampico-Madero Se lleva a cabo los pasos descritos e 10. de acuerdo con lo indicado en 10.2.8.0% 10. Los pasos a seguir son los indicados para la variante numero 1 cuidando que la muestra no pierda humedad y compactando para producir la masa volumétrica del lugar y otros que se requieran para estudiar el material.1. 10. 90 Aproximadamente. el vehículo que se utiliza como dispositivo de reacción y se hace descansar su chasis sobre piezas de madera apoyadas en el terreno. Se deja al descubierto la capa que se vaya a estudiar.8. principalmente las que forman la capa sub-rasante. Inmediatamente después se coloca en forma conveniente sobre el sitio de prueba. 10. para lo cual se elimina la parte superior de la misma que se encuentre alterada.4. la reacción entre la carga estándar de 1 360 kg es el valor relativo de soporte correspondiente y se expresa en por ciento. utilizando como elemento de reacción un vehículo. por medio de un equipo portátil de carga. Determinación del valor relativo de soporte por medio de la prueba directa En este inciso se describe la prueba directa para la determinación del valor relativo de soporte en el lugar.3. cuando están constituidas por materiales finos que han alcanzado un grado de saturación no menor del 80%.3. en una superficie de forma rectangular cuya dimensión menor tenga 50 cm.1. 10.8.4. se coloca en el sitio de prueba la placa circular de 4.8. por lo(833) es necesario verificar el contenido tel que 227 06 59 agua y descartar las muestras que registren una clara disminución en el contenido de agua cuyo caso se debe hacer un nuevo muestreo. La prueba consiste en hacer penetrar un cilindro o pistón de acero.6.4. . A continuación se retira la manta húmeda. Deben tomarse en cuenta también las causas error mencionadas para la variante 1.Facultad De Ingeniería Arturo Narro Siller Departamento De Laboratorios Centro Universitario Tampico-Madero 10.8. El resultado de esta determinación se utiliza en el proyecto y revisión de espesores de pavimentos y su mayor aplicación se tiene en la reconstrucción de carreteras a fin de analizar diferentes alternativas.8.4.2. de las terracerías compactadas.2. se elimina las partículas sueltas que tengan y a continuación se cubre con una manta húmeda para evitar que el material pierda agua por evaporación. 10.8.3. La ejecución de la prueba se realiza de la siguiente manera: 10. en esta variante deben tomarse precauciones para que la muestra preparada pierda humedad antes de efectuar la prueba.54 kg y en cima de estas se colocan las placas de sobrecarga para producir una presión equivalente a la que induce el peso propio de las capas de material que se estime vayan a construirse sobre la superficie de la prueba. esta superficie se hace sensiblemente horizontal. a fin de eliminar el efecto de los muelles. se empareja de tal manera que no presente salientes mayores de 2 cm. Centro Universitario Tampico-Madero no de en de 10. Se instala el equipo portátil de Centro y el extensómetro. 10.54.8. a menos de 15 cm de las zonas afectadas por las pruebas anteriores.8.54.7.5.4. En el caso de que en las 2 de las 3 determinaciones se obtengan cargas menores de 150 kg. se determina el grado de compactación en el sitio preparado para efectuar las pruebas citadas. Centro Universitario Tampico-Madero 91 10.8.10.13.8. 10.8.6.4. ampliando la parte descubierta de la capa en estudio se repite en lugares que disten no menos de 150 mm. no cumpla con el criterio de aceptabilidad indicado en los incisos del 10.4. siguiendo el procedimiento indicado en el capítulo 15 de esta norma mexicana.8. siguiendo los pasos indicados para la determinación del VRS por el método porter estándar. Para cargas superiores a 800 kg se considera que no tiene importancia las variaciones en las lecturas individuales. El valor relativo de soporte en el lugar. 10. 10.7 al 10.4.4.5 hasta contar con tres determinaciones de la carga C 2.8.4.8. 10. En el caso de que en las 3 primeras determinaciones de la carga C 2. con objeto de tener mayor información sobre las condiciones del suelo bajo las cuales se llevo a cabo la determinación del valor relativo de soporte en el lugar. haciendo. las cuales deben cumplir con el siguiente criterio de aceptabilidad. se efectúan otras 3 en la misma área descubierta. en kg.8.4.4. tomando en cuenta los resultados de la 6 determinaciones. 10.8.14.11.8. 10.9.4.15.4.8.4.8. En esta prueba se calcula y se reporta lo siguiente: El promedio de las 3 o 6 determinaciones de la carga C 2. 10. calculado con la siguiente formula: . carga Universitario Tampico-Madero pasar la aguja de penetración a través de los orificios (833) 227 06 59 tel de las citadas placas. el procedimiento descrito en los incisos 10. Se ajusta el extensómetro y se continúa la prueba.8.4.4.4. 10.4.12. en posición vertical.Facultad De Ingeniería Arturo Narro Siller Departamento De Laboratorios 10. En el caso de que en 2 de las 3 determinaciones se obtenga cargas comprendidas entre 150 kg y 450 kg la diferencia entre las cargas mínima y máxima no debe de ser mayor de 70 kg.10.8. la diferencia entre la mínima y la máxima no debe ser mayor de 30 kg.4.54 aplicada o corregida.8.4. para el cálculo del VRS. En el caso de que en 2 de las 3 se obtenga cargas comprendidas entre 450 kg y 800 kg la diferencia entre la mínima y la máxima no debe ser mayor de 140 kg.8.1 al 10. aplicada o corregida. 10. Las causas más frecuentes de error al efectuar esta prueba.5.8.Facultad De Ingeniería Arturo Narro Siller Departamento De Laboratorios Donde: Centro Universitario Tampico-Madero VRS es el valor relativo de soporte tel (833) 227 06 59 de la capa estudiada. 10.4.54 es la carga promedio correspondiente promedio correspondiente a la penetración de 2.8.2. con diferentes contenidos de agua y variando la energía de compactación con objeto de cubrir los valores de masas especificas y contenido de agua que 92 puede presentarse en la obra.5. se toma por cuarteo una porción de 100 kg aproximadamente.16.5. basadas en el método del cuerpo de ingenieros.4. 10. el resultado de estas determinaciones se utilizan tanto como en el proyecto de espesores de pavimentos como en la determinación de las condiciones de compactación más favorables.19. Que se lleve a cabo en una capa en la cual no se reúne las condiciones establecidas para la aplicación de la prueba o de las que prevalecen en la obra.4. principalmente en lo que se refiere humedad y compactación de los suelos que lo forman. Que la superficie de prueba no haya sido debidamente acondicionada.8. .2.8.54 mm en kg.8.0 mm compactándolo mediante impactos. Que al instalar el extensómetro. 10.8.5. 10. expresándolo como un porcentaje de la carga estándar de penetración de 1 360 kg. el bloque en que se apoya el vástago no esté correctamente asentado en el terreno y que no se tomen en cuenta las variaciones que los anillos calibrados sufren con los cambios de temperatura. 10. o bien.8. son las siguientes 10.4. Que una vez preparado el sitio de prueba. 10.8.20. las pruebas se efectúan a suelos que se emplean en la construcción de terracerías y consiste en elaborar especímenes utilizando la fracción del suelo que pasa la malla 19.1. C2. para el estudio de materiales que por sus características y condiciones de uso especial requieran ser analizados con mayor detalle.8. el material pierda humedad antes de iniciarse la penetración.18. De una muestra obtenida y preparada como se indica en los capítulos 2 y 3 de esta norma mexicana. en el lugar de prueba.4.17. dichos especímenes se someten normalmente a un período de saturación antes de efectuarse la determinación del valor relativo de soporte obteniéndose como dato adicional la expansión producida durante la saturación. 10. La preparación de la muestra debe efectuarse como se indica a continuación 10. En este inciso se describe la prueba de valor relativo de soporte en especímenes compactados dinámicamente. pueda formar grumos. corrigiendo la masa de la misma.8.5.1. o disminuye esta mediante secado. de no ser así.2.4. se desecha dicho retenido y se remplaza con una fracción igual en tel (833) 227 06 59 masa.8. no la humedezca y que a la vez.2. 10.5. De la porción obtenida se separa mediante el cribado el retenido en la malla de 19.5.8. y se cubre con una lona humedecida para evitar pérdidas por evaporación. anotando su valor en la hoja de registro. 10.0 mm: cada una de estas partes constituye una muestra de prueba y con ellas se forman 3 grupos de 4 o 5 muestras cada uno. La humedad óptima aproximada es usualmente la humedad mínima para que el material presente una consistencia tal que al ser comprimido en la palma de la mano.8.Facultad De Ingeniería Arturo Narro Siller Departamento De Laboratorios Centro Universitario Tampico-Madero 10.5.3.5. cubierto con lona humedecida para que el agua penetre adecuadamente en el material.2.3. Se repite la operación con cada una de las 4 porciones restantes de la muestra. Se ajusta el contenido de agua en las diferentes muestras de prueba en tal forma que sus contenidos de agua se incrementen de una a otra muestra en 2% aproximadamente.8. Los contenidos de agua en las muestras de este grupo deben elegirse en tal forma que cuando menos 2 tengan humedad inferior a la optima y 2 superior a esta. En el caso de suelos arcillosos es necesario dejar en reposo el material húmedo durante cierto tiempo. se toma una de las muestra de prueba y se le determina su contenido de agua “w” de acuerdo a los indicado en el capítulo 4 de esta norma mexicana. Centro Universitario Tampico-Madero 10. se coloca una de ellas en el cilindro de pruebas sobre la base de concreto y se compacta con el pisón dándole 56 golpes.8. Terminada la operación se remueve el collarín y se verifica que el material no sobresalga del molde más de 1.3. Se toma un primer grupo de muestras y se procede con este como se indica a continuación: 10.8. poniendo una hoja de papel filtro en la parte superior del disco. manteniendo constante la altura de caída y repitiendo uniformemente los golpes en la superficie de la capa. Una vez adicionada la cantidad de agua requerida se mezcla completamente la muestra de prueba. 93 10.5 cm.3.5. con respecto a la masa del material húmedo. para formar el espécimen de prueba. la prueba debe repetirse tomando una nueva muestra de material.4. Se coloca el disco espaciador sobre la placa de la base y se arma el molde.3.5.2. Se enrasa el espécimen con la regla .3. pero no se hacen estas 2 operaciones en una misma muestra y en ningún caso se deben secar totalmente. Se divide por cuarteo en 12 o 15 partes iguales a la porción de 10 kg. para obtener esta relación de incrementos se adiciona agua.0 mm y se determina su masa.5. quedando este con la perforación hacia abajo.3. de material restante de la muestra original.8. en la cual se han sustituido las partículas retenidas en la malla de 19. La prueba se efectúa en la forma siguiente: 10.3. 10. a continuación se divide la muestra en 5 partes aproximadamente iguales. 8.3.9 excepto que los especímenes del segundo grupo se compactan con 26 golpes por cada capa y los del tercero con 12 golpes por capa.8. con contenidos de agua que faciliten el molde. de acuerdo con lo indicado en el capítulo 4 de esta norma mexicana.3.4.4. .5.3.2 al 10.Facultad De Ingeniería Arturo Narro Siller Departamento De Laboratorios Centro Universitario Tampico-Madero metálica depositando en una charola el material excedente y se rellena con el material fino las oquedades resultantes. solamente se utiliza un grupo de muestras de prueba y se elaboran los especímenes mediante compactación con 56 golpes. anotando su valor en la hoja de registro.5.8.2.5. 10.3.8. se invierte el cilindro con el espécimen de tal manera que su fondo sea ahora la parte superior y se fija de nuevo en la placa de base.6. 10. la placa perforada y las placas de carga necesarias para producir sobre el espécimen una sobrecarga igual a la del pavimento mas menos 4.3.8.5.3.8. se retira el molde del dispositivo de carga.5. siguiendo los pasos indicados en el capítulo 4 de esta norma mexicana. 10. tel (833) 227 06 59 10. 94 10. semejante a las que se espera se presenten en la obra.5. Transcurrido el periodo de saturación y determinación la expansión de cada espécimen se efectúa la penetración siguiendo el procedimiento descrito en los incisos 10. en lo referente a la prueba de compactación dinámica AASTHO.7 excepto que el periodo de escurrimiento debe ser de 15 min.8.8. 10.5. se saca el espécimen del molde y se le determina su contenido de agua en los 2. Se calcula la masa especifica del material seco de cada espécimen antes de su saturación y se construye la grafica masa especifica seco – húmedo. con un tirante aproximado de 2 cm sobre el borde superior del molde.8.8. en seguida se introduce al tanque de saturación durante 96 h el molde que contiene el espécimen.8. y se dibuja una curva para cada energía de compactación.5.7.5.50 kg.5. Se repite en las muestras en las muestras de prueba restante del grupo seleccionado.5.8. 10.3.8.5. A continuación se deja saturar los especímenes y se le determina su expansión de acuerdo con lo indicado en el inciso 10.5. 10. Se efectúa a los 2 grupos de muestra restantes el procedimiento descrito en el inciso 10.8.1 al 10.3. Terminada la penetración de cada espécimen. el procedimiento indicado en los incisos 10. Se coloca el papel filtro en la placa de base.8.5 cm de la parte superior.10.3.8.9.3.5 a 10. a continuación se coloca sobre el espécimen un papel filtro. En el caso de suelos francamente arenosos.2.5. En esta prueba se calcula y se reporta lo siguiente: 10.11.8.5. colocándolo sobre bloques pequeños para permitir el libre acceso de agua por la parte inferior y de manera que quede cubierto con el agua.5.5.3. se remueven las placas de carga.3.2. se desmonta la base.5.1. así siguiendo los pasos indicados en el inciso 10.5. Para lo anterior se procede como se indica a continuación: La elección del valor relativo de soporte de diseño debe basarse en la masa específica y la humedad de compactación que anticipadamente pueda fijarse en la obra. espécimen. 10.Facultad De Ingeniería Arturo Narro Siller Departamento De Laboratorios Centro Universitario 10.5. tomando como ordenada el valor relativo de soporte y como abscisa el contenido de agua de compactación respectiva.8.4.2. si el contenido . ubicándolos con el valor relativo de soporte en el eje de las ordenadas y la masa especifica seca respectiva en el eje de las abscisas. En el ejemplo citado. pueden indicar que en la obra después de que en la obra después de que las condiciones de humedad se hayan regularizado se tiene una variación del valor relativo de soporte entre un 11 % para una masa especifica de 1 805 kg/m³ y 13 % de contenido de agua y 26 % para una masa especifica de 1 900 kg/m³ y 15% de contenido de agua.5.3(833) 227 06 59 la grafica valor relativo de y se construye tel soporte – contenido de agua dibujando en un sistema de ejes coordenados los puntos correspondientes a cada espécimen.8. se dibujan los puntos correspondientes a una humedad determinada.4. se debe llevar un control estricto del contenido de agua entre los límites establecidos de 13 % a 16 % debido a que los valores relativos de soporte se abaten notablemente si el contenido de agua durante la compactación se incrementa arriba del límite máximo del intervalo establecido. 10. Así mismo.4.8.4.5.1. Supóngase por ejemplo que tiene un suelo arcillosos para el cual se han obtenido los resultados y que el contenido de 95 agua que puede obtenerse en la obra varía entre 13% y 16% y que tienen masa especificas del material en estado seco que varía entre 1 805 kg/m³ y 1 900 kg/m³ correspondiendo el primero de 95% de compactación y el segundo al 100%.5. el por ciento de humedad después de la saturación y el por ciento de expansión de cada espécimen. A partir de las curva masa volumétrica seca – contenido de agua y el valor relativo de soporte – contenido de agua. Para estas condiciones el valor relativo de soporte de diseño puede seleccionarse cercano al valor de 12 %. acompañado el reporte con las graficas Masa específica seca – humedad Valor relativo de soporte – humedad Valor relativo de soporte –masa específica seca. Centro Universitario Tampico-Madero 10. Se reporta la masa especifica seca.8. Estas graficas y valores tienen diferentes aplicaciones. como puede ser la elección del valor relativo de soporte de diseño para un material dado y la determinación del intervalo de masas específicas y de humedades correspondientes para la compactación del material en la obra.4. En forma similar se dibuja otras curvas que cubran el intervalo de humedades que se tengan en la obra. Se unen a continuación dichos puntos con una curva para cada energía de compactación. o bien el que se requiera para fines de estudio.3.8. se trazan las curvas de valor relativo de soporte – masa. se unen dichos puntos y se dibuja la curva correspondiente a la humedad mencionada. En este caso. Se calcula el valor relativo de soporte de cadaTampico-Madero como su expansión. para diferentes humedades de compactación. Facultad De Ingeniería Arturo Narro Siller Departamento De Laboratorios Centro de agua aumenta el 2 %, es decir pasa de 15 %Universitario Tampico-Madero a 17 %, correspondiendo esta ultima a 95 % de compactación, la grafica indica que el valor relativo(833)soporte decrece de 26 % a 8 %. Otro tel de 227 06 59 incremento de 1% para el mismo grado de compactación podría dar como resultado un valor relativo de soporte igual a 3 %. Así como se hizo esta grafica se puede construir otra que relacione la expansión, el contenido de agua y la energía de compactación, estructurándolo en forma similar a la de la figura N₀. 14 dependiendo de la aplicación que se le quiera dar. Centro Universitario Tampico-Madero 10.8.5.5. Al efectuarse esta prueba deben tenerse en cuenta las siguientes precauciones: 10.8.5.5.1. No emplear material que haya sido sometido a algún procedimiento de compactación de laboratorio. 10.8.5.5.2. Las capas que se compactan para elaborar el espécimen deben ser prácticamente iguales, para asegurar la uniformidad en la compactación. 10.8.5.5.3. Que durante la compactación los golpes del pisón se repartan uniformemente en toda la superficie del espécimen, manteniendo la guía en posición vertical, asegurándose que la caída del martillo sea libre y que la superficie del pisón se mantenga limpia. 10.8.6. En este inciso se describen los procedimientos para determinar el valor relativo de soporte por medio de placa. 10.8.6.1. Para la ejecución de esta prueba debe tomarse en cuenta lo siguiente: 10.8.6.1.2. Se debe efectuar en la obra, sobre la capa en estudio y tiene por objeto evaluar la resistencia, medida por el valor de soporte, lo cual permite diseñar el pavimento o bien verificar la capacidad de carga de su estructura. 10.8.6.1.3. El valor de soporte corresponde a la carga necesaria para producir una flexión relativamente permanente, de 5,1 mm en el caso de carreteras y de 12,5 mm cuando se trata de pistas para aeronaves, consistiendo el procedimiento de prueba en aplicar, a través de un conjunto de placas metálicas y utilizando un gato hidráulico debidamente apoyado y lastrado, 3 96 cargas correspondientes a 3 deflexiones previamente establecidas, fatigando el suelo hasta con 10 aplicaciones de carga para cada deflexión; con estos datos se determina la curva carga – deformación, de la cual se obtiene el valor de soporte respectivo. 10.8.6.1.4. Para que los datos de valor de soporte sean representativos de la capa estudiada se requiere que el suelo de la misma presente condiciones de contenido de agua y acomode similares a las del equilibrio que se establezca durante el funcionamiento de la obra. Dichas condiciones de equilibrio dependen principalmente del medio ambiente, del drenaje que se tenga y de los efectos del tránsito. 10.8.6.2. La prueba se efectúa de la forma siguiente: Facultad De Ingeniería Arturo Narro Siller Departamento De Laboratorios Centro Universitario Tampico-Madero 10.8.6.2.1. Se prepara el sitio de prueba, emparejando convenientemente la superficie de la capa en estudio en el lugar seleccionado. En el caso de que sobre dicha capa haya pavimento, tel (833) 227 06 59 revestido o algún otro material, se precede previamente a descubrir la superficie de prueba, haciendo una excavación con el diámetro mínimo indispensable para acomodar la primera capa que se vaya a colocar, si se quiere tomar en cuenta la sobre carga del referido pavimento o revestimiento; en caso contrario, el diámetro de la excavación debe ser mayor de 1,5 veces del diámetro de la primera placa que se vaya a colocar directamente sobre la capa en estudio. Centro Universitario Tampico-Madero 10.8.6.2.2. Se afina la superficie de prueba con una mezcla de arena fina y yeso en porción aproximada de 60% - 40% en masa; o bien, utilizando uno de dichos materiales en la cantidad mínima necesaria, para dar apoyo uniforme en las placas. 10.8.6.2.3. A continuación se colocan las placas necesarias, de mayor a menos diámetro, una sobre otra y en forma piramidal, debidamente centrada y nivelada a partir de la de 30.5 cm en el caso de carreteras y de 76,2 cm cuando se trate de pistas para aeronaves. 10.8.6.2.4. Se colocan 2 o 3 extensómetros sobre la placa de mayor diámetro, a 2,50 cm de su orilla, directamente opuesto cuando sean de 2, y a 120 grados uno de otro cuando sean 3, apoyando firmemente los extremos, sobre lugares relativamente retirados de la zona de prueba. Se puede colocar otros 3 extensómetros sobre la superficie de la capa de estudio, una distancia horizontal de la orilla de la placa inferior de 0,5, 1,0 y 1,5, veces el diámetro de dicha placa; el empleo de estos 3 últimos extensómetros es opcional y sirve para registrar deformaciones fuera de la zona normal de influencia. 10.8.6.2.5. placas. Se instala el gato y el elemento de reacción lastrado para aplicar carga sobre las 10.8.6.2.6. A continuación se aplican 2 cargas previas, la primera para producir un asentamiento comprendido entre 0,25 mm y 0,51 mm de asentamiento que se mide con uno de los extensómetros colocados sobre la placa, debiéndose registrar la carga necesaria para producirlo, como carga inicial de reacomodo; a continuación se descarga el gato y se da la 97 segunda aplicación que corresponde a la mitad de la carga inicial de reacomodo y nuevamente se libera la presión del gato. 10.8.6.2.7. Se ponen en cero los extensómetros y haciendo funcionar el cronometro, se aplica la carga necesaria para producir un asentamiento aproximado de la placa de 1,0mm se registra dicha carga y se sostiene hasta que la velocidad de la deformación se mantenga durante 3 min consecutivos, en valores no mayores de 0,03 mm/min; para lo anterior, durante el tiempo de aplicación de la carga, se registran, cada minito las lecturas de los extensómetros colocados sobre la placa; una vez alcanzada la velocidad de referencia, se baja a cero la presión del gato. Si se tiene instalados extensómetros fuera de placa se registran sus lecturas inmediatamente antes de aplicar la carga y después de liberarse de esta. Facultad De Ingeniería Arturo Narro Siller Departamento De Laboratorios Centro Universitario Tampico-Madero 10.8.6.2.8. Se deja que ocurra la recuperación del terreno hasta que la velocidad de esta sea menor de 0,03 mm/min; ocurrido esto, se aplica nuevamente la ultima carga registrada, tel (833) 227 06 59 sosteniéndola hasta que la velocidad de la deformación tenga valor de 0,03 mm/min durante 3 min, procediéndose entonces a remover la carga y a registrar las lecturas de los extensómetros de acuerdo con lo que se indico en el inciso 10.8.6.2.7. este ultimo procedimiento de carga y descarga, se aplica varias veces más hasta completar en total de 6 repeticiones, en estudios especiales este número de repeticiones la carga de referencia es de 10. Centro Universitario Tampico-Madero 10.8.6.2.9. Una vez efectuado lo anterior, se repite el proceso señalado en los incisos 10.8.6.2.7 y 10.8.6.2.8 de este párrafo, primero para un asentamiento de la placa de 5,1 mm y luego para 10,2 mm. 10.8.6.2.10. Como datos complementarios se registran las condiciones climáticas que se tengan en la región, de la temperatura ambiente cada media hora, así como cualquier irregularidad que se presente durante la ejecución de la prueba y algún otro dato de interés para todo esto se anota en una forma de registro. 10.8.6.3. Para el cálculo y el reporte de los resultados de esta prueba, se procede de acuerdo a lo siguiente: 10.8.6.3.1. Se elabora a escala aritmética la grafica tiempo deformación de cada aplicación de carga y se determina para cada una de esas aplicaciones, el punto que corresponde a una velocidad de asentamiento de 0,03 mm/min al cual se le denomina punto final de deformación. Para el objeto de dibujar en la grafica mencionada la tangente que tenga una inclinación correspondiente a dicha velocidad, y que es paralela a la línea de relación. La deformación buscada está representada por la ordenada correspondiente del punto de contacto, según grafica. 10.8.6.3.2. Se corrigen los valores de las cargas registradas sumándoles la carga muerta, la que en general corresponde a la masa de las placas y el gato, anotándose la carga corregida en la hoja de registro. 98 10.8.6.3.3. Se elabora la grafica cargas corregidas contra deformaciones, utilizando los datos del punto inicial con deformación 0 y de las repeticiones numero 5 cada una de las 3 diferentes cargas aplicadas. La ordenada del punto con deformación 0 es la suma de carga muerta mas la mitad de la carga inicial de reacomodo. La curva así dibujada, normalmente cruza el eje de las deformaciones atrás del origen, debido al efecto de las cargas iníciales de reacomodo, por lo que en dichos casos, se corrigen cada uno de los valores de la deformación correspondiente al punto final, sumándoles el valor absoluto de la deformación negativa “C” obteniendo de la grafica para cada carga 0. Lo anterior se ejemplifica con los datos que aparecen en la tabla N₀. 6. TABLA 6.- Valores para graficar carga contra deformación Carga en kg Deformaciones registradas para cada una de las aplicaciones de las cargas, mm 3. Se calcula el peso volumétrico de cada espécimen considerando el peso del material compactado entre el volumen del mismo material.3.50 5.04 1.4 se dibuja la grafica con carga corregida – deformación corregida. Se registra y se reporta el valor de soporte determinado con la prueba de placa.36 11.5. dichas cargas se obtienen de la grafica elaborada de acuerdo con lo indicado en el inciso 10.9.01 9. En todas las descripciones de las determinaciones.33 12.48 12.7.9. que corresponde a la carga para una deformación de 5.17 8. 10.15 mm.36 10.3.30 tel (833) 227 06 59 1.1.24 Centro Universitario Tampico-Madero 2 3 4 1.5 y se expresa en kg.59 1.5.65 5.8.4.51 1. dibujando en escala logarítmica en número de repeticiones de carga. Se traza en el papel semi – logarítmico para cada una de las 3 cargas.10 1.8.82 5. .6.33 11. Se calcula el valor relativo de soporte de la determinación. 10.3.36 1. Con las deformaciones corregidas correspondientes a 10 repeticiones. se determina y calcula el contenido de agua de acuerdo a lo descrito en el capítulo 4 de esta norma mexicana. 10.62 5.43 4.66 9.6.58 5.5 mm en el case de pistas de aeronaves.8.6. 9. 99 10.25 5 1.97 10.27 4. las graficas obtenidas corresponden a las líneas rectas.51 1.12 4. 10.8. determinadas por extrapolación para cada una de las 3 cargas en las graficas elaboradas de acuerdo con lo indicado en el inciso 10.9.74 6 1.19 Deformaciones corregidas Valor de la corrección + 0. 10.Facultad De Ingeniería Arturo Narro Siller Departamento De Laboratorios aplica 4 218 10 115 14 334 muerta 215 215 215 corregida 4 433 10 330 14 549 4 433 10 330 14 549 1 1.3.18 11. con la siguiente fórmula: Donde: VRS es el valor relativo de soporte.09 1.1 m en el caso de carreteras y de 12.51 4. Al efectuarse esta prueba debe tenerse la precaución de utilizar la menor cantidad de material para afinar la nivelación de la superficie de prueba pero suficiente para garantizar el correcto apoyo y nivelación de las placas y el gato.16 11. de grafica deformación corregida – número de repeticiones de carga.9.45 4.8.2.3. Calculo 10.02 8.6.6.47 5.6.51 4.3. referido a la carga estándar de penetración de 1 360 kg en por ciento.9. es la lectura del extensómetro o vernier al iniciar la tapa de saturación.10.54 Centro Universitario Tampico-Madero es la carga correspondiente a la penetración de 2. tel (833) 227 06 59 Centro Universitario Tampico-Madero 10. 10.METODO DE PRUEBA PARA LA DETERMINACION DE LA EXPANSION EN PRUEBA DE VALOR RELATIVO DE SOPORTE 11. La humedad real de la prueba.12. en mm..2. en mm.01. 10.C.8 Precisión Lf es la lectura del extensómetro o vernier al finalizar la etapa de saturación. Referencias Esta norma se complementa con las siguientes normas mexicanas vigentes: . determinada como se indica en 10. 11. además de servir de complemento cuando así se requiera para la prueba de valor relativo de soporte. He es la altura inicial del espécimen compactado.54 mm en kg. en por ciento. Objetivo y campo de aplicación Este capítulo establece el procedimiento para determinar la expansión de los suelos al cambiar de estado parcialmente saturado o totalmente saturado. (1986) LIBRO 6 PARTE 6. EQUIPOS Y SISTEMAS.4.9.5.11.1. La expansión de la muestra.2. 10.T.Facultad De Ingeniería Arturo Narro Siller Departamento De Laboratorios C2. NORMAS PARA MUESTREO Y PRUEBAS DE MATERIALES. Informe El registro de prueba debe contar con todos los datos descritos para cada determinación. Al momento de la elaboración de la presente no existen parámetros.1.01 TITULO 6. Bibliografía S.01 100 11.9. en mm.9. se calcula por medio de la siguiente fórmula: Donde: E Li es la expansión de la muestra. 10. Tripié metálico para sostener el extensómetro durante la saturación Extensómetro de caratula. Precisión No ha sido desarrollada la precisión para este método. Calculo La diferencia de lecturas final e inicial del extensómetro expresada en milímetros. de tal manera que su pie toque la placa superior colocada sobre el espécimen. se suspende la prueba. 11. con carrera de 25 mm Placa perforada 11.1.3.Facultad De Ingeniería Arturo Narro Siller Departamento De Laboratorios Centro Universitario Tampico-Madero NMX-C-416-ONNCCE capitulo 2 preparación de muestras. Procedimiento Sobre los bordes del molde con el espécimen correspondiente para determinar su valor relativo de soporte. Muestra Las muestras se preparan según se describe en los capítulos 3 y 10 de esta norma mexicana. Equipo 11. Informe . 11.7. según capitulo 10.4.4.5. 101 11. se divide entre la altura inicial del espécimen expresada en mm. tel (833) 227 06 59 Centro Universitario Tampico-Madero 11. Inmediatamente se anota la lectura inicial con aproximación de 0. 11. este incremento de volumen normalmente se debe al cambiar de estado parcialmente saturado o totalmente saturado. 11.01 mm. 11.6.3. se divide entre la altura inicial del espécimen expresada en milímetros.2. cuando se observen tres lecturas consecutivas iguales o una variación entre ellas de una centésima.4. capitulo 8 determinación de masas volumétricas suelta seca y máxima y capitulo 9 determinación del valor relativo de soporte. antes de sujetarlo a la saturación y este cociente multiplicado por cien expresara el valor de expansión.4.8.9. 1. anotando la lectura final del extensómetro y se retira el molde. Definiciones 11. 11. Se mantiene el espécimen dentro del agua y se hacen lecturas diarias del extensómetro. se coloca el tripie con el extensómetro. graduado en centésimas de milímetro. Expansión Es el cambio de volumen de un material.3. 1. Referencias Esta norma se complementa con las siguientes normas mexicanas vigentes: NMX-B-231 Cribas para clasificación de materiales granulares. Industria de la construcción – agregados – muestreo. 102 12. Equipo .2.1.75 mm (N₀. NMX-C-416-ONCCE Capitulo 2 Muestreo e identificación de muestras Y capitulo 3 Preparación de muestras obtenidas en el campo al tamaño requerido para las pruebas. METODO DE PRUEBA PARA LA DETERMINACION DEL EQUIVALENTE DE ARENA EN SUELOS Y AGREGADOS FINOS 12.75 mm (N₀.Facultad De Ingeniería Arturo Narro Siller Departamento De Laboratorios Centro Universitario Tampico-Madero El informe de resultados debe incluir la identificación de la muestra. 12.reducción de las muestras de NMX-C-030. como arcilla o finos plásticos y polvo.5. Industria de la construcción – agregados. 12. la proporción relativa de material fino arcilloso o polvos finos plásticos en agregados finos que pasen a través de la malla 4.4. Definiciones Equivalente de arena Es la relación volumétrica de las partículas de tamaño mayor que el de las arcillas o polvos finos y el agregado fino que pasa la malla 4.4. 12. 4).ONNCCE NMX-C-170-ONNCCE agregados. Campo de aplicación este método de prueba es aplicable comúnmente para aceptación de materiales para conformar estructuras terreas. el tiempo que se requirió para alcanzar su expansión. 4) Expresa en concepto de que los agregados finos también contienen material perjudicial. 12. tel (833) 227 06 59 Centro Universitario Tampico-Madero 12. Objetivo Este capítulo establece el método de prueba para determinar.3. Tipo B Con tres marcas distribuidas en la periferia del pie del pisón.1.4.5”) de longitud.4.2. cerca de la punta del lado plano de forma de cuña. 12.4 mm (1”) de diámetro llamada pie de pisón y el extremo superior de la varilla. .5 mm (1/10”) de la base del pisón (no se ilustra en ninguna figura) 1112.5 mm de diámetro cada una. a partir de su fondo y hasta 381 mm (15”) (véase la figura 14). con uno de sus extremos herméticamente cerrado y aplanado en forma de cuña y sin orillas cortantes. 12. una manguera de látex de 4. 103 12.Facultad De Ingeniería Arturo Narro Siller Departamento De Laboratorios 12. debe tener dos perforaciones de 1.5.3 mm (1/4”) de su diámetro y 500 mm de longitud.5.5.5.3 mm (1/4”) de diámetro y 445 mm (17. con diámetro interior 31. Sifón.5.5. Pisón Formado por una varilla metálica de 6.5.1. un tubo doblado de cobre.3. latón o acero inoxidable. diametralmente opuestas para que el flujo de la solución salga uniformemente y perpendicular al eje del tubo (véase figura 14).4.8 mm (3/16”) de diámetro. Consiste en un tapón con dos orificios.1.5. con una pinza de Haffman. con una capacidad de 85 mL ± 5 mL. Capsulas Deben ser metálicas de 57. 12. 12.7 mm (1¼”) y una altura de 432 mm (17”). graduada en milímetros (puede ser también en decimas de pulgada). montado sobre una base cónica de bronce en su extremo inferior de 25. Esta manguera se emplea para conectar el tubo irrigador con el tapón (véase figura 14).1 mm (2¼”) de diámetro.1. Indicadores Tipo A Es un indicador de plástico que va colocado a 254 mm (10”) arriba del pie del pisón.4. 12. Tubo irrigador Debe ser de cobre o acero inoxidable de 6.1. a una altura de 2. Probeta Centro Universitario Tampico-Madero tel (833) 227 06 59 Debe ser de lucita o acrílico transparente.5. debe llevar adaptado un lastre para obtener una masa total del dispositivo de 1 000 g ± 5 g.2. Cronometro .8.75 mm (N₀.7. 4) que cumpla con lo indicado en la NMX-B-231 (véase 11.6.5. Botellas Dos botellas de vidrio o plástico con capacidad mínima de 3 780 mL (1galon).3). 12.5.Facultad De Ingeniería Arturo Narro Siller Departamento De Laboratorios Centro Universitario Tampico-Madero tel (833) 227 06 59 FIGURA 14.5. 12.Aparato para la prueba del equivalente de arena 104 12. Malla Debe ser de 4. respectivamente. para almacenar las soluciones de trabajo y de reserva.. 5.6.6.6.6. .4. 12. 105 12. tel (833) 227 06 59 12. 12. 12.6. para introducir el material en la probeta.1. Solución de trabajo Colocar en una de las botellas de 3 780 mL (1 galón) de capacidad.P.6. Materiales auxiliares Guantes de hule.1.5. Los 6 especímenes de prueba de esta comparación deben ser tomadas de la misma muestra de material y deben ensayarse como se describe en el inciso 12. Formaldehido (solución volumétrica al 40 %). 12.6. 12.6. de preferencia plegado. Papel filtro Debe ser de velocidad de filtrado rápido.6. (normalizada).S.10. deben contar con termómetro y ventilación adecuada. 47 g (45 mL). 12. Horno De tamaño adecuado con termostato para mantener una temperatura a 383 K ± 5 K (110°C ± 5°C). A la solución filtrada agregar la glicerina. Embudo De boca ancha y cuello. Puede utilizarse agua potable si en tres pruebas comparativas de equivalente de arena no se han encontrado diferencias de resultados con ambos tipos de agua. 12. el formaldehido y agua destilada hasta completar 3 780 mL (1 galón) y mezclar perfectamente. 454 g.3.2. cepillos y charolas. y filtrar la solución. Cloruro de calcio anhidro.6. Glicerina U. llenar con agua destilada hasta completar 3 780 mL (1 galón) y agitar para obtener una solución homogénea. 12.7.Facultad De Ingeniería Arturo Narro Siller Departamento De Laboratorios Centro Universitario Tampico-Madero Para dar lecturas en minutos y segundos. 12. Soluciones preparadas de la siguiente manera Solución de reserva Disolver los 454 g de cloruro de calcio en 1 890 mL (1/2 galón) de agua destilada.9.6.6.5. 2 050 g (1640 mL). 85 mL ± 5 mL de la solución de reserva.2. 12. 4) de acuerdo con lo indicado en el capítulo 5 de esta norma mexicana.5. verter en la botella.8. Hacer por muestra dos determinaciones como mínimo.Facultad De Ingeniería Arturo Narro Siller Departamento De Laboratorios 12.8. Si la fracción retenida en la malla 4. 4) contiene partículas con material fino adherido. puede preferirse para esto. para expulsar el aire atrapado y facilitar la saturación del material. llenar una capsula. golpear esta por su base contra la mesa de trabajo. A continuación colocar el tapón de hule en la probeta y aflojar el material del fondo de esta inclinándolo y agitándolo simultáneamente.75 mm (N₀.2. cuando se requiera mayor precisión en los resultados. procurando no mover la probeta durante este lapso.8.4.7. 12. humedecerlo ligeramente. sobre la mesa de trabajo. referencias). en horno hasta masa constante a una temperatura de 383 K ± 5 K (110°C ± 5°C).2. 12. a través de la malla 4.8. Colocar la botella con la solución de trabajo en una repisa.7. enrasar. Agitar la probeta de cualquiera de las tres formas que se indican a continuación: . De esta manera se prepara el número de especímenes necesarios.8. Instalar el sifón.7.75 mm (N₀. la cual debe estar a una altura de 914 mm ± 25 mm (36” ± 1).8.75 mm (N₀. colocar en cada probeta uno de los especímenes previamente preparados.75 mm (N₀.7. Muestra Centro Universitario Tampico-Madero tel (833) 227 06 59 12. 4). se obtenga una masa mínima de 1 500 g.3. Instalar el sifón.8.1. 12. usando el embudo para evitar la pérdida de material y golpear firmemente varias veces la base de la probeta contra la palma de la mano. o bien. La cantidad inicial de material que debe tomarse es tal.3.3. 12.6. 12. tomando las precauciones necesarias para evitar la pérdida de finos. 106 12. 12. Mezclar perfectamente la muestra con las manos protegidas con guantes de látex o similares. Para el material así obtenido. frotar vigorosamente entre las manos cubiertas con guantes y el polvo resultante agregarlo al material que paso por la malla 4. el cual se llena soplando por el tubo corto y manteniendo abierta la pinza Haffman de que está provisto el tubo largo. verter en cada una de las probetas la solución de trabajo hasta una altura de 102 mm ± 2 mm (4” ± 1/10”). con el fin de acomodar las partículas y finalmente.1. Dejar secar el material al sol. 4). Procedimiento 12. Dejar reposar el espécimen durante 10 min ± 1 min. Tomar el material para esta prueba de acuerdo con el capítulo 2 de esta norma mexicana y complementarlo con lo indicado en la NMX-C-030-ONNCCE y reducirla por cuarteo con lo expresado en el capítulo 3 de esta norma mexicana y la NMX-C-170-ONNCCE (véase 12. que una vez tamizado por la malla 4. Para agitar satisfactoriamente la probeta. Una vez efectuada la operación de agitado. en el mismo sentido del primer impulso. el operador debe mover solamente los antebrazos relajando el tronco y en especial los hombros. el cual se calibra previamente para obtener un índice de oscilaciones de 175 ciclos por minuto ± 5 ciclos por minuto. destapar la probeta.3. se vayan lavando las paredes de la probeta. introducir en ella el tubo irrigador y accionarlo. de manera que el índice de oscilaciones se desplace lo necesario para dar una amplitud de 127 mm ± 5 mm (5” ± 0.6.8.8.1. de manera que a medida que se baja. con una carrera aproximada de 229 mm ± 25 mm (9” ± 1”)..Facultad De Ingeniería Arturo Narro Siller Departamento De Laboratorios Centro Universitario Tampico-Madero 12. aplicándole una fuerza horizontal con la mano.2. FIGURA 15. Llevar el tubo hasta el .Esquema del agitador mecánico 107 12. hasta completar 90 ciclos en 30 s. Soltar las barras flexibles y seguir impulsando el aparato.8. entendiéndose por ciclo un movimiento de oscilación completo.6.6. instalar primeramente la probeta en las mordazas del dispositivo y en seguida impulsar con la mano la parte superior del agitador.7. Centro Universitario Tampico-Madero 12. Mediante agitado manual. abriendo la pinza Haffman. Utilizando el agitador mecánico accionado manualmente (véase figura 15).2”) estando el operador de frente del aparato. colocarla sobre la mesa de trabajo. Sostener la probeta por sus extremos y agitarla vigorosamente con un movimiento lineal horizontal.8. Utilizando el agitador mecánico accionado con motor eléctrico. tel (833) 227 06 59 con una carrera aproximada de 203 mm (8”) en un tiempo de agitado de 45 s ± 1 s. 12. con objeto de mantener a la probeta en un movimiento oscilatorio uniforme con el desplazamiento medio citado. continuar la acción del agitador hasta completar 100 ciclos en 45 s ± 5 s. provocando resultados erróneos. FIGURA 16.3.Lectura de arcilla de la probeta 108 12. leer en la escala de la probeta el nivel superior de los finos en suspensión.10. contados a partir del momento en que se haya extraído el tubo irrigador. teniendo cuidado de no perturbar los finos en suspensión.. de manera que el liquido se mantenga aproximadamente en el nivel mencionado.1) . ya que esto alteraría el asentamiento normal de los sólidos en suspensión.8. Evitar cualquier vibración o movimiento de la probeta durante ese tiempo. excede de 30 min siempre y cuando se corrobore con las pruebas descritas en los capítulos 6 y 7 de esta norma. con el fin de dejarlo en suspensión. la correspondiente al espécimen en que se obtuvo el menor tiempo de sedimentación. subir lentamente el tobo irrigador y regular el flujo sin cortarlo. Introducir lentamente el pisón en la probeta hasta que por peso propio el pisón descanse en la fracción gruesa. dejar la muestra en reposo. acompañado de movimientos rotatorios alternativos del tubo irrigador(833) 227 06 59 eje y trasladándolo por el alrededor de su tel contorno interior de la probeta. Dejar la probeta en reposo durante 20 min ± 15 s. cuyo caso debe registrarse como “lectura de arcilla” definitiva. Centro Universitario Tampico-Madero 12. en las proximidades de la escala de graduación. hacer la lectura del nivel en la probeta al cual se denomina como “lectura de arena” o altura h2 (véase figura 17).9. 12.Facultad De Ingeniería Arturo Narro Siller Departamento De Laboratorios Centro Universitario fondo de la misma. Si el nivel mencionado no se define claramente al cabo del tiempo especificado.8. al cual se le denomina como “lectura de arcilla” o altura h (véase figura 16). Mientras desciende el pisón.11.8. mientras se está sacando dicho tubo. según la alternativa correspondiente (véase 6. Cuando el pisón se detenga al apoyarse sobre la fracción gruesa. 12. Transcurrido el periodo de reposo. Esta situación tiene por objeto separar el material fino de las partículas de arena. cuando el nivel del liquido esté a punto de llegar a 381 mm (15”). repetir la prueba empleando tres especímenes del mismo material.8.8. si el tiempo total de sedimentación transcurrido. conservar uno de los vértices de su pie en contacto con la pared de la probeta. y simultáneamente realizar un ligero Tampico-Madero picado al material. . Si emplea el pisón tipo B.Lectura de arena de la prueba Cuando se trate del pisón A.12. aproximando el valor al entero superior 109 Donde: Ea h1 es el equivalente de arena es la lectura de arcilla . 12. hacer la lectura del nivel con el indicador de plástico. restar 254 mm (10”) y registrar la diferencia como “lectura de arena”. hacer la medición. restar 2. Si el nivel de la fracción fina o de la fracción gruesa queda entre dos divisiones de la escala de graduación.5 mm (1/10”) y registrar la diferencia como “lectura de arena”.5 mm (1/10”).8.Facultad De Ingeniería Arturo Narro Siller Departamento De Laboratorios Centro Universitario Tampico-Madero tel (833) 227 06 59 FIGURA 17.9. girar este sin empujarlo. debe registrarse la lectura correspondiente a la división superior. hasta que uno de los indicadores coincida con la escala de medición. Calculo Para calcular el equivalente de arena se debe emplear la siguiente expresión. 12. por ejemplo 2. 03.1.1.1. siempre y cuando la diferencia entre ambos no exceda de 4%.1. Poner la solución de trabajo a un nivel diferente al especificado.5. 12.4.6.11. 12.2. 12. 12. por haberse formado grumos en la solución de trabajo. Apéndice Las causas más frecuentes de error en estas pruebas son las siguientes Efectuar la operación de agitado en forma diferente de la especificada.11.1.12. Numero de muestra Bibliografía TEST METHOD FOR SAND EQUIVALENTE VALUE OF SOILS AND FINE DETERMINACION DEL EQUIVALENTE DE ARENA (1986) ASTM-D-2419-87 AGGREGATE.10. debe repetirse la prueba. 12.1.1. SCT-6. Mover la probeta con la muestra del agregado durante el periodo de sedimentación o colocarla en un lugar sujeto a vibraciones.Facultad De Ingeniería Arturo Narro Siller Departamento De Laboratorios h2 es la lectura de arena Centro Universitario Tampico-Madero tel (833) 227 06 y Por lo general se hacen dos determinaciones de la misma muestra59 los resultados se promedian. . Lavar las partículas gruesas con irrigador en forma deficiente. Precisión No se ha determinado para este método 12.1. En el caso de que la diferencia sea mayor. Mover el pisón de su posición de reposo antes de haber efectuado la lectura correspondiente. 110 12. Identificación del material ensayado.11.1.13.13. 12. o bien.13. Introducir el piso en la probeta a una velocidad excesiva.01.13. 12. 12.13.13.2.13.009-1 12.3. Informe El informe de resultados debe incluir lo siguiente: 12. por obstrucción en el tubo irrigador o en alguna otra parte del sifón. 12.13. 2.13. después de este periodo. Objetivos Este capítulo establece el método de prueba para determinar el valor cementante de un suelo que pasa a través de la malla 4. 12. 12. 12.75 mm (N₀.2. generalmente son inferiores a los obtenidos en especímenes secados. Centro Universitario Tampico-Madero Al ejecutar esta prueba debe tenerse las siguientes precauciones Centro Universitario Tampico-Madero tel (833) 227 06 59 No exponerse al sol dispositivos de plástico. las cuales con fácilmente identificables por el aspecto viscoso que presentan algunas zonas de la solución limpiadora. Referencias Esta norma mexicana.3. estos se hayan obstruido y no sea posible destaparlos emplear métodos no destructivos.2.1. quitar este dispositivo de la boca del recipiente y enjuagar todo el sistema con agua limpia. vaciar todo el contenido del tubo irrigador accionando el sifón. deja de fluir aproximadamente 1 L de solución limpiadora y dejar reposar el conjunto por lo menos 8 h.2.3.2. 12. Para removerlas del sistema de irrigación.5. cuando con tres pruebas consecutivas de cada una de ellas presentan una diferencia no mayor de 4%.13. 12. es tomado como valor numérico 13. METODO DE PRUEBA PARA LA DETERMINACION DEL VALOR CEMENTANTE EN SUELOS 13.2.Facultad De Ingeniería Arturo Narro Siller Departamento De Laboratorios 12. Después de esta operación el equipo debe de estar nuevamente en condiciones de trabajo. llenar el recipiente de la solución de trabajo con la solución limpiadora. 13. Campo de aplicación Este método de prueba es aplicable en las estructuras terreas para proyectos. Cuando por alguna causa. Los resultados de la prueba de equivalente de arena obtenidos en especímenes que no han sido secados. 111 13. con respecto del promedio de las pruebas. especialmente las probetas. debe usarse una alfiler o cualquier otro objeto puntiagudo.4. el resultado obtenido.13. pero sin agrandar los orificios. 4).2.13.2. Debe considerarse que un operador es capaz. se complementa con las siguientes normas mexicanas vigentes: . No modificar las dimensiones de los orificios del tubo irrigador.13.1. No usar soluciones de trabajo que estén contaminadas por colonias de hongos o bacterias. Se debe preparar una solución limpiadora diluyendo hipoclorito de sodio (cloruro de uso casero) en una cantidad igual de agua. Para realizar esta prueba debe adiestrarse previamente al operador.13. 13. 13. 13. con vástago central de forma cilíndrica de 19 mm de diámetro y 50. con dimensiones interiores de 76. expresado en kg/cm² (kpa).9 mm de espesor. Pisón metálico con masa de 908 g y superficie circular de apisonado con diámetro de 19 mm acoplado a una guía metálica tubular para dar una altura de caída libre de 450 mm (véase figura 18).5. mm de altura y de sección cuadrada.2 mm por lado. de 101. 13.8 mm de altura (véase figura 18).3.5.Facultad De Ingeniería Arturo Narro Siller Departamento De Laboratorios NMX-B-231 granulares.1.4.5. Cada modelo debe tener bisagras en dos aristas opuestas. 112 . Placa de compactación de acero de forma cuadrada de 75 mm por lado y 7. Centro Universitario Industria de la construcción – Cribas Tampico-Madero para la clasificación de materiales tel (833) 227 06 59 Centro Universitario Tampico-Madero NMX-C-416-ONNCCE Capitulo 2 Muestreo e identificación de muestras y capitulo 3 Preparación de muestras. Tres moldes de lámina galvanizada del N₀.2. una de las cuales debe estar provista de un pasador removible que permita abrir el molde.4. Equipo 13.1. Definiciones Valor cementante Es la propiedad mecánica de un suelo que influye en la compactación y que le permite conservar su estabilidad en estado seco.5. 12. 13. 9.5. 13. 13.5. Tomar una muestra de material de acuerdo a lo indicado en el capítulo 2 de esta norma mexicana y reducirla por cuarteos de acuerdo a lo establecido en el capítulo 3 de esta norma mexicana. 13. Maquina de compresión con capacidad mínima de 2 500 kg que permita efectuar lecturas a cada 10 kg o menor. 113 13.5. 13. 4) Probeta de 1 L de capacidad con graduaciones a cada 10 mL.6.10.5.5. Probeta con capacidad de 100 mL de capacidad y con graduaciones cada mL. 13. Malla 4.6.. hasta obtener un mínimo de 3 kg de material que pasa a través de la malla 4. Horno de termostato que mantenga una temperatura de 383 K ± 5 K (110°C ± 5°C). Charola metálica rectangular de 400 mm x 600 mm x 100 mm y cucharon metálico.Facultad De Ingeniería Arturo Narro Siller Departamento De Laboratorios Centro Universitario Tampico-Madero tel (833) 227 06 59 FIGURA 18. . 13. Balanza de 5 kg de capacidad y 5 g de aproximación.6.6. Muestra 13. Agregar agua en cantidad suficiente para que el material obtenga su contenido de agua óptimo de compactación y mezclar perfectamente hasta lograr una distribución uniforme de agua.75 mm (N₀ 4) 13.Esquema de accesorios para la realización de la prueba 13.2.5.75 mm (N₀.8.1.4.5.5.7. El tiempo de secado puede variar de 16 h a 24 h.6. 13.5.6. tel (833) 227 06 59 Centro Universitario Tampico-Madero 13. utilizando la placa se compacta cada capa con 15 golpes de pisón con una altura de caída libre de 450 mm. En algunos casos el material compactado permite remover el molde sin dañar el espécimen después de elaborarlo. Es conveniente hacer un rayado a la capa compactada para ligar esta con la siguiente y no haya desplazamiento de esta en el momento de ensayar a la compresión el tubo seco. se repite el procedimiento para las 2 porciones de material faltantes para obtener 3 especímenes de prueba.7.3. Procedimiento 13.Facultad De Ingeniería Arturo Narro Siller Departamento De Laboratorios Centro Universitario Tampico-Madero 13. Colocar sobre un apoyo firme de superficie horizontal uno de los moldes con tiras de papel engrasadas en las paredes interiores con el fin de evitar la adherencia entre el molde y el material. Pesar tres porciones iguales de material en la cantidad suficiente para fabricar 3 especímenes de forma cubica.3.2. manteniendo hasta que se reduzca su contenido de agua lo suficiente para que permita remover los moldes sin dañar los especímenes. dejar enfriar a temperatura ambiente. 114 13.7.1. 13. se mantiene en el horno a una temperatura de 383 K ± 5 K (110°C ± 5°C) hasta masa constante. Cabecear los especímenes con azufre en ambas caras para dejarlas horizontales conservando su posición original en la que fueron compactados. Colocar uno de los especímenes en la máquina de compresión y aplicar carga en forma lenta y uniforme hasta que el espécimen ya no registre carga y anotar en kg la carga máxima.7. Ya separados los especímenes de los moldes.7. Después de compactados los especímenes. colocarlos dentro del horno a una temperatura de 313 K (40°C). Repetir el procedimiento para los especímenes restantes. Extraer los especímenes del horno y dejarlos enfriar a temperatura ambiente. Calculo La resistencia a la compresión de cada uno de los especímenes se calcula dividiendo la carga máxima entre el área promedio de la sección aplicando la siguiente fórmula: Donde: . 13. 13.7.7.8. Depositar en el molde una de las tres porciones de material en tres capas.4.7. 13. Objetivo Este capítulo es útil para conocer las variaciones de volumen de un material.009-K. Apéndice Al efectuar esta prueba se debe tener las siguientes precauciones: a) Al sacar los especímenes de los moldes. 13.1.C. 115 14.12. b) Antes de efectuar la prueba de compresión verificar que los especímenes estén completamente secos. 13. debido a cambios de estructura y acomodo de sus partículas.10.T. se debe tener cuidado con su manejo para evitar su deterioro.1.11. Si los tres valores obtenidos varían notablemente se desecha y se repite la prueba. Informe Este valor se reporta en un formato libre donde se concentran todos los parámetros obtenidos de la muestra en cuestión. 13.01. Precisión No se ha determinado la precisión para este método.03. Bibliografía S.6.9.1 g. 13. c) Evitar que la temperatura de secado sea mayor que la especificada.01 (1986) Prueba de valor cementante. Si uno de los valores obtenidos varía notablemente de los otros dos este se desecha para el cálculo. METODO DE PRUEBA PARA LA DETERMINACION DE LOS COEFICIENTES DE VARIACION VOLUMETRICA 14.Facultad De Ingeniería Arturo Narro Siller Departamento De Laboratorios Vc As es el valor cementante expresado en Centro Universitario Tampico-Madero kg/cm² tel (833) 227 06 59 Centro Universitario Tampico-Madero Cm es la carga máxima aplicada al espécimen es el área de sección del espécimen El valor cementante se reporta como el promedio de las resistencias a la compresión obtenidas en los tres especímenes expresándolo en kg/cm² con aproximación de 0. 13.12. . Facultad De Ingeniería Arturo Narro Siller Departamento De Laboratorios 14.5. por la cantidad de vacios que está presente. Referencias Este capítulo se complementa con los siguientes capítulos y normas mexicanas vigentes: NMX-B-231 Cribas para la clasificación de materiales granulares. capitulo 9 Determinación de Masas Volumétricas Suelta Seca y Máxima (Proctor) y capitulo 15 Determinación de Pruebas de Compactación en el Lugar. Se debe emplear un recipiente metálico y cilindro rígido para conservar su forma y volumen calibrado. Recipiente para masa volumétrica suelta. NMX-C-416-ONNCCE Capitulo 2 Muestreo e Identificación de Muestras. 14.3.Capacidad del recipiente de acuerdo al tamaño de la grava Capacidad Tamaño máximo Espesor mínimo Metal Pared (mm) .4. únicamente los coeficientes de variación volumétrica de estado natural a estado suelto.5 g. 14. 14.6.5. Bascula con capacidad de 120 kg y una precisión de 0.5. de estado suelto a estado compactado en laboratorio.3. con graduación de 10 cm³ 116 14.1.5. se trata en este capítulo. 14.05 g.5. Pico 14.2.1.5.5. capitulo 4 Determinación del Contenido de Agua.4. Definiciones Coeficiente de variación volumétrica Es el cambio y acomodo de partículas de una masa con respecto a su volumen.5. Barreta 14.7. Pala 14. Campo de aplicación Centro Universitario Tampico-Madero tel (833) 227 06 59 Tomando en cuenta que las condiciones de material que se comparan da origen a una gran variedad de casos. Equipo 14.2. la capacidad es de acuerdo al tamaño de grava como se muestra en la tabla 7. 14.. Probeta graduada y con capacidad de 1 000 cm³. 14. TABLA 7. Balanza con capacidad de 2 620 g y una precisión de 0. capitulo 3 Preparación de Muestras.5. de estado natural a estado compactado en el lugar.4. 6. 14.0 14.2.5 3.7. Costales Sin agujeros para que no se escape parte de la muestra.Facultad De Ingeniería Arturo Narro Siller Departamento De Laboratorios 5 10 14 28 14. no degradable comprendida entre las mallas 20-30 14.6. 14.3.1.6. 14.9.5.0 3.8. 14. nominal del agregado 13 25 40 100 Molde proctor completo Malla de 75 mm (3”) Centro Universitario Tampico-Madero Fondo (mm) 5.8.5 2.0 tel (833) 227 06 59 5. Procedimiento Coeficiente de variación volumétrica de estado natural a estado suelto. Es la relación de volumen del material en estado suelto respecto al que presentaba dicho material en su estado natural y su valor se obtiene mediante la relación entre la masa volumétrica seca del material en su estado natural y la masa volumétrica seca del mismo material en estado suelto. aplicando la siguiente fórmula: 117 Donde: .8.0 2. 14.1. Brocha Muestras Se trae aproximadamente 30 kg de material representativo para masa unitaria suelta de acuerdo a lo establecido en el capítulo 2.6. Materiales auxiliares Arena graduada Sin aristas.0 5.5.0 5. 14. de estado natural a estado compactado en el lugar. respecto al que presentaba dicho material en su estado natural y su valor se obtiene mediante la relación entre la masa volumétrica seca del material en estado natural y la masa volumétrica seca del mismo material compactado en el lugar. es la masa volumétrica seca del material en su estado suelto. 14. El coeficiente mencionado se obtiene mediante la siguiente fórmula: Donde: Cnc es el coeficiente de variación volumétrica.Facultad De Ingeniería Arturo Narro Siller Departamento De Laboratorios Centro Cns es el coeficiente de variación volumétrica Universitario Tampico-Madero del material.3. en kg/m³. en los vehículos de transporte. el Lugar Coeficiente de Variación Volumétrica de Estado Suelto a Estado Compactado en es la relación del volumen del material en estado compactado en el lugar. después de haber sido removido en su estado natural ya compactado o de habérsele aplicado un tratamiento.8. numero adimensional. en kg/m³.8. numero adimensional. Coeficiente de variación volumétrica de estado natural ha estado compactado en el lugar. no haya sido sometido a un 118 proceso de compactación. tel (833) 227 06 59 Centro Universitario Tampico-Madero dn ds es la masa seca del material en su estado natural. en kg/m³. El coeficiente de variación volumétrica se obtiene mediante las siguientes formulas: . el estado suelto se considera en almacenamientos. acamellonado o bajo cualquier condición en la que el material.2. Es la relación del volumen del material compactado en el lugar. y su valor se obtiene mediante la relación entre la masa volumétrica del material en estado suelto y la masa volumétrica del mismo material compactado en el lugar. dn dc es la masa volumétrica seca del material en su estado natural. respecta al que presentaba en estado suelto. esta última condición es la que presenta el material cuando ha sido sometido a algún procedimiento de acomodo en la obra. es la masa volumétrica seca del material compactado en el lugar. en kg/m³ 14. de estado natural a estado suelto. 4. de estado suelto a estado compactado en el lugar. en kg/m³. es la masa volumétrica seca máxima corregida. d) Se corrige la masa volumétrica seca máxima del material compactado en el laboratorio. en kg/m³. en kg/m³.8. 14. ds dc es la masa volumétrica seca del material en estado suelto. según capitulo 15. c) Se determina la masa volumétrica seca máxima del material compactado en el laboratorio d máx. d máx. para tomar en cuenta la totalidad de tamaños que incluye la muestra original mediante la siguiente fórmula: Donde: ´d máx. tomando en cuenta en esta ultima determinación la totalidad de las partículas del material. numero adimensional. Coeficiente de variación volumétrica de estado suelto a estado compactado en el laboratorio Es la relación del volumen del material en estado compactado en el laboratorio respecto al que presentaba en estado suelto y su valor se obtiene mediante la relación entre la masa volumétrica seca del material en estado suelto y la masa volumétrica seca del mismo material compactado en el laboratorio. es la masa volumétrica seca del material compactado en el lugar.Facultad De Ingeniería Arturo Narro Siller Departamento De Laboratorios Centro Universitario Tampico-Madero tel (833) 227 06 59 Donde: Csc es el coeficiente de variación volumétrica del material. El coeficiente de variación volumétrica se obtiene mediante el siguiente procedimiento: a) Se determina la masa volumétrica seca máxima del material en estado suelto ds. 119 . b) Previamente la muestra original se determina el por ciento de material con tamaño mayor que el que se utiliza en la prueba de compactación considerada. de acuerdo con el procedimiento que corresponde según capitulo 15. es un coeficiente cuyo valor esta dado en función de Y en la tabla 8 TABLA 8.8.8. según respecto a la muestra original.95 0.0 mm (3/4”).8. de estado suelto a estado compactado en el laboratorio.98 0..0 mm.96 0.94 Centro Universitario Tampico-Madero d) se calcula el coeficiente de variación volumétrica del material.8.9.0 mm.4. respecto a la muestra original. es la masa volumétrica del agua. aplicado a la siguiente fórmula: Donde: Csl es el coeficiente de variación volumétrica. en por ciento. Precisión No se ha desarrollado la precisión para este método.Coeficiente de R en función de Y Y 20 o menos 21-25 26-30 31-35 36-40 41-45 46-50 R 1. que se considera de 1 000 kg/m³. en kg/m³ Sap ° R es la masa volumétrica relativa de la fracción retenida en la malla 19.1. 14. 14.Facultad De Ingeniería Arturo Narro Siller Departamento De Laboratorios X es el peso del material que pasaCentro Universitario Tampico-Maderoel caso. Calculo Véase procedimientos incisos 14.0 0. según el caso. en porciento. según el caso. en kg/m³ 14.3 y 14.0 mm.2. 14. en kg/m³ d máx es la masa volumétrica seca máxima corregido. tel (833) 227 06 59 Y es el peso del material retenido en la malla 19. la malla 19. 120 . d máx. de estado suelto a estado compactado en el laboratorio. es la masa volumétrica seca máxima de la fracción que pasa la malla 19. ds es la masa volumétrica seca del material en estado suelto.10.99 0.97 0. Obra Ubicación Fecha de muestreo Numero de muestra Fecha de ensaye Informe Laboratorista Banco Procedencia Bibliografía S. Materiales para terracerías 1986 Libro 6. 14. 14. sondeo.1.11.6.11.13.8. Informe El informe debe contener los siguientes datos: 14.13.13. Se debe tener cuidado al efectuar las masas volumétricas secas máximas en el laboratorio.2. 14. 14.3. para no aumentar o disminuir su masa unitaria. 14.11.1. de no dar golpes de mas o de menos. Al efectuar las calas.4. Apéndice Para efectuar estas pruebas se deben tener las siguientes precauciones 14. se debe tener cuidado de no palanquear ni enrasar la arena en el 14. 15.1. 121 . 14.12.11.2.11.01 ASTM Standards on soil Compaction 1993.11.Facultad De Ingeniería Arturo Narro Siller Departamento De Laboratorios Centro Universitario Tampico-Madero tel (833) 227 06 59 14.C. 14.01.9. a través de las masas volumétricas de los suelos en el lugar.7. establece el método de prueba para la determinación de las pruebas de compactación de los suelos.T.11. METODO DE PRUEBA PARA LA DETERMINACION DE COMPACTACION EN EL Objetivo Este capítulo.5.11.11. 14. 14.11. LUGAR 15. 14. Capitulo 8 Masa especifica de los suelos. el cual queda limitado de acuerdo con la fracción de suelo que se utilice en la prueba de compactación del laboratorio considerada. de un material que forme parte de una estructura. cribado. correspondiente a un mismo tamaño. Industria de la construcción – Agregados – Muestreo Industria de la Construcción – Agregados –Masa volumétrica – Método de prueba NMX-C-030-ONNCCE NMX-C-170-ONNCCE Industria de la construcción – Agregados – Reducción de las muestras de agregados obtenidos en campo al tamaño requerido para las pruebas. Capitulo 10 Determinación del Valor Relativo de Soporte. Capitulo 3 Preparación de muestras.2. disgregación. trituración.4. Capitulo 9 Masa volumétrica seca máxima y el contenido de agua optimo. ya sea que esta se encuentre en construcción o terminada. dependiendo de diversos 122 . Capitulo 14 Coeficiente de Variación Volumétrica. las masas volumétricas (pesos volumétricos) pueden ser: 15.4. De acuerdo con la capacidad del suelo o grado de acomodo que presentan sus partículas solidas. NMX-C-416-ONNCCE Capitulo 2 Muestreo e identificación de muestras. es el que se refiere al terreno natural sin haber sido removido.4. Y que se ha depositado o almacenado sin someterlo a ningún tratamiento especial de compactación. 15. Masa volumétrica del suelo en estado suelto Es cuando su estructura ha sido alterada por algún proceso mecánico como la extracción. con la respectiva masa volumétrica seca máxima. fundamentalmente consiste en relacionar la masa volumétrica seca del lugar.1. Masa volumétrica del suelo en estado natural Cuando el acomodo que tienen sus partículas es consecuencia de un proceso de la naturaleza.1. etc.4. 15. Esta masa volumétrica es la que corresponde a la condición que tienen los materiales en los bancos en su estado original y en general. Definiciones 15. Campo de aplicación Determinar el grado de acomodo de las partículas de un suelo en su estado natural o bien.1. ambas deter4minaciones se efectúan con porciones del suelo o material.Facultad De Ingeniería Arturo Narro Siller Departamento De Laboratorios Centro Universitario Tampico-Madero tel (833) 227 06 59 15.3.2. Capitulo 4 Determinación del contenido de agua. Esta masa volumétrica es variable para un mismo material de acuerdo con el acomodo que adopten sus partículas solidas. 15. Referencias Este capítulo se complementa con los siguientes capítulos y normas mexicanas vigentes: NMX-B-231 NMX-C-073 Cribas para clasificación de materiales granulares.1. si no dispone de esta bascula. En este caso se presentan dos posibilidades. La humedad se determina por el método de retrodispersion (contenido de agua) y la densidad (masa volumétrica) por cualquiera de las dos técnicas.1. etc. utilizando las técnicas de retrodispersion y transmisión directa. 15. así por ejemplo.2.2.2. Masa volumétrica del suelo en estado compacto Se refiere a que las partículas solidas que lo constituye han adquirido un cierto acomodo por algún procedimiento de compactación. los procedimientos descritos son Masa volumétrica seca suelta. se debe tratar de reproducir las condiciones reales de trabajo. siendo una de ellas la que toma en cuenta la totalidad de las partículas del material y la otra. que considera la fracción del material que pasa por determinada malla. 15. Para la determinación de la masa volumétrica del suelo en estado suelto en el campo. Masa volumétrica compactada La masa volumétrica compactada en el lugar “in situ”. La técnica de retrodispersion (contenido de agua) consiste en colocar el aparato o fuente al ras de la superficie a ensayar y obtener lecturas hasta de 50 mm de profundidad. 15. 123 .4.1. determinando su masa total en una masa para vehículos o bien. determina la cantidad de agua y la densidad o masa volumétrica (peso volumétrico). Método de densímetro nuclear Este método. Para efectos de esta norma mexicana.4. pesando el material en forma parcial. por lo que el procedimiento se aplica para medir la masa y el volumen del material en estudio y depende del tipo de recipiente y de la forma de llenarlo con el suelo. La primera se aplica generalmente para el cálculo de coeficiente de variación volumétrica y la segunda para obtención del por ciento de compactación. tales como el sistema de carga.4. deberá determinarse en las condiciones reales de trabajo o de almacenamiento. para efectos de acarreos. Para que la masa volumétrica de un material suelto sea representativa. se determina de acuerdo con los métodos siguientes 15. Este método no es destructivo es de fácil utilización y sus ensayos están limitados por la composición química. el medio de transporte.2. tipo y altura de almacenamiento. heterogeneidad de la muestra y la textura superficial del material por ensayar.4.3.Facultad De Ingeniería Arturo Narro Siller Departamento De Laboratorios Centro Universitario Tampico-Madero tel (833) 227 06 59 factores. calculando el peso de la caja por medición directa.1. 15. con el equipo de carta que se vaya a utilizar en la obra.2.4. La técnica de transmisión directa consiste en taladrar un pequeño agujero en el material por ensayar y descender una varilla de fuente radioactiva a la profundidad requerida que puede ser hasta de 300 mm.2. La masa volumétrica de un suelo en estado suelto sirve principalmente para determinar los coeficientes de variación volumétrica y puede determinarse en campo o en laboratorio. es necesario medir el peso del material depositándolo en la caja del camión. La prueba consiste en efectuar en dichos suelos.4.4. Este método se efectúa en los materiales tanto en estado natural como en estado compactado y sirve para obtener los grados de compactación y los coeficientes de variación volumétrica. La cantidad de agua desplazada dentro del globo se observa dentro de la graduación de una probeta de vidrio.4. Es un procedimiento semejante al de la trompa y arena. Este método se aplica hasta un máximo de la partícula que pase la malla 75.Facultad De Ingeniería Arturo Narro Siller Departamento De Laboratorios Centro Universitario Tampico-Madero tel (833) 227 06 59 15.4.6. en materiales que pasa la malla 38. medido con arena.0 mm.2.3. Método de cono y arena. 15.2. a partir de una superficie horizontal. este volumen se determina cubriendo la superficie del sondeo con una tela delgada de plástico y midiendo el volumen de agua que se necesita para llenarlo. Este método también se utiliza en la determinación de los coeficientes de variación volumétrica.2. Método valón de goma. consiste esencialmente en hacer una excavación en el sitio de prueba elegido. En este método se obtienen la masa volumétrica (peso volumétrico) de muestras inalteradas.2.5. un sondeo de forma rectangular. que se coloca sobre un agujero previamente excavado en el suelo y donde se bombea agua dentro del globo de goma situado dentro del aparato.2. 15.75 mm. el cual se fuerza al interior del agujero. Este método se efectúa en los materiales tanto en estado natural firmes como en estado compactado. Método de trompa y arena. extraídas en suelos finos utilizados en terracerías.2.4. pesando el material extraído y relacionar esta masa con el volumen del sondeo.2. se hace utilizando un dispositivo constituido esencialmente por conos metálicos que se ajustan a un frasco de material transparente. Método de muestras inalteradas. que pueden labrarse sin que se disgreguen y cuyas partículas tengan un tamaño máximo inferior a la malla 4. excepto que la medición del volumen del sondeo con arena graduada de masa volumétrica previamente determinada. sirve para obtener los grados de compactación de los materiales que forman las terracerías y los coeficientes de variación volumétrica. 15.2.2.1 mm. pesar el material extraído y relacionar su masa con el volumen de la excavación.4.2. La determinación de la masa volumétrica en el lugar por este método. Este método se aplica principalmente a suelos que pasan la malla 38. Este método se emplea para la determinación de las masas volumétricas de los suelos con fragmentos de roca. ya sea en estado natural o bien en estado compactado. 15.2. cuando están formando capas o estratos de más de 40 cm de espesor. 124 . Método de agua. se utiliza un aparato de valón de goma.1 mm tanto en su estado natural como en su estado compactado. Facultad De Ingeniería Arturo Narro Siller Departamento De Laboratorios Centro Universitario Tampico-Madero tel (833) 227 06 59 15. Balanza con capacidad mínima de 120 kg con aproximación de 10 h. la determinación de la masa volumétrica del volumen conocido del lugar.3.6. Método de volumen directo conocido en el lugar (método de probeta) Este método no se recomienda emplear para fines de grado de compactación.2. 15.5. Se puede obtener la masa volumétrica de los diversos suelos.4.5.1. sin embargo es una alternativa que se puede presentar en pruebas de mecánica de suelos donde no exista otro método que emplear. aun contando con fragmentos pequeños de roca.2.2. 15. 125 .5.5. determinar y registrar la masa del material extraído en estado húmedo y relacionarlo con el volumen de la excavación determinado con arena y otro material con ayuda de otra probeta graduada. 15. 15. equipo y materiales son los siguientes: 15.5.4. Balanza con capacidad mínima de 20 kg con aproximación de 5 g. consiste en hacer una excavación en el sitio de prueba elegido. Balanza con capacidad mínima de 2 kg con aproximación de 0. así como en materiales previamente compactados.2.5. Para el método de trompa y arena. Recipiente calibrador metálico De forma cilíndrica con diámetro interior y altura de 15 cm (véase figura 19).7. Balanza con capacidad mínima de 300 g con aproximación de 0. 15.1 g.6. en estado natural.5.2. 15.4.01 g.5. cuando el material presenta ciertas dificultades para labrar una muestra inalterada que permita realizar lo descrito en el párrafo 15. Equipo Según el método a emplear los aparatos. Dispositivo “Trompa de Elefante” para colocar la arena en el sondeo Consiste en un recipiente de forma cilíndrica con fondo cónico y una extensión de tubo metálico flexible (véase figura 19). Aparato de balón de densidad.5. En el tubo de vidrio va alojado dentro de una pieza fundida de aleación de aluminio o material similar. según se muestra en la figura 20 15. 15. una sección desmontable con dos conos metálicos unidos entre si para una válvula que tiene un orificio de 13 mm de diámetro.Facultad De Ingeniería Arturo Narro Siller Departamento De Laboratorios Centro Universitario Tampico-Madero tel (833) 227 06 59 FIGURA 19.Dispositivo para colocar la arena en el sondeo y recipiente calibrador 15. Recipiente calibrador de forma cilíndrica Cuyo diámetro interior debe ser de 18 cm y altura de 10 cm para el método de cono y arena.5.9. Dispositivo o aparato de cono para colocar arena en el sondeo Este dispositivo consta de: un frasco con capacidad de 4 L para medir volúmenes con arena.8. base cuadrada con perforaciones en el centro. con tubo de vidrio con divisiones de 10 cm³. Una válvula de parada y una válvula del tipo aspirador de goma reversible como se muestra en la figura 20 126 .5.7. 127 . metálico.Aparato para medir el volumen con arena 15..10. Recipiente metálico para masa volumétrica suelta de forma cilíndrica de capacidad de 10 L con medidas de 252. Aparato de medida nuclear Construido robusto y rígido con blindaje para mayor seguridad contra fugas de fuentes radiactivas incluidas en el aparato.12. 15.5..4 cm de diámetro y 200 mm de altura. Visualizador de cristal líquido y teclado como el ilustrado en la figura 21.Facultad De Ingeniería Arturo Narro Siller Departamento De Laboratorios Centro Universitario Tampico-Madero tel (833) 227 06 59 FIGURA 20. 15.13.Aparato de medida nuclear (densímetro nuclear) 15.11. Charolas metálicas rectangulares de 400 mm x 600 mm x 100 mm y cucharon Barreta de acero con un extremo terminado en punta y en bisel. FIGURA 21.5.5.5. 10 L y 20 L de capacidad 15.850 y 0. Bolsas. El aparato nuclear debe calibrarse determinando el rango de conteo nuclear del visualizador con las masas volumétricas de los diferentes materiales por emplear conocidos previamente en el laboratorio. 15.5.1.6.4. Herramienta auxiliar de campo Palas.17. Arena limpia y seca con partículas densas y redondeadas cuyos tamaños están comprendidos en la malla 0. arco de joyero con alambre.16.2. Para la prueba la muestra debe ser preparada de acuerdo con lo establecido en los capítulos 2 y 3 de esta norma mexicana. picos. vaso de aluminio de 500 cm³.2. 128 . cuchara de albañil reglas metálicas de 300 mm y escantillones. Torno para labrar probetas 15. 15. calibrador tipo vernier de 0. Tela delgada de plástico resistente cuadrada con sección de 350 mm x 350 mm y lona ahulada de forma cuadrada de aproximadamente 200 mm x 200 mm de lado mínimo. 15.01 cm de aproximación.7. Muestras Masa volumétrica de un suelo seco y suelto en el laboratorio 15.6.600 mm 15.14.5.5.1. espátulas.1. 15.6. 15.15.1.1.6. 15.6. frasco y bote con tapa 15. vaso de precipitado de 400 cm³. marro. Herramientas de laboratorio Cuchillo. cincel.Facultad De Ingeniería Arturo Narro Siller Departamento De Laboratorios Centro Universitario Tampico-Madero tel (833) 227 06 59 15. marro. segueta. Probeta de 1 000 mL graduados cada 10 mL y recipiente de aproximadamente 5 L.7. nivel de burbuja.7. se toma por cuarteo la porción necesaria para llenar el recipiente y se mezcla para homogeneizarla. termómetro con capacidad aproximada de 273 K a 373 K (de 0°C a 100°C).5.2.2.1. Materiales auxiliares Parafina blanca o mezcla de parafina blanca y petrolato en partes iguales.3.7. recipiente impermeable. Hilo delgado de nylon. 15.7.7. 15. Método nuclear Calibración del aparato de medida nuclear 15. 15.1. parrilla eléctrica o estufa de gas.5.6. 1. 15.3 y después de ser reparado.1.3.1.1.3.7. Se vierte arena en el frasco del dispositivo en una cantidad suficiente para llenar el cono de arena.8. 15.7. es decir hasta que se haya llenado el cono de mayor tamaño.2.3. La calibración del aparato debe hacerse cada año como mínimo.7. las variaciones encontradas deben estar dentro de la variación de ± 1. 15.0 %.7. Se coloca la base sobre una superficie limpia.7.7.3.4. debe hacerse por cada 10 determinaciones. 15.2 % para valores conocidos de masa volumétrica de 1 600 kg/m³ a 2 725 kg/m³.1.5. siguiendo el procedimiento que se indica a continuación: 15. Posteriormente el aparato debe calibrarse con 10 ensayes consecutivos de campo comparados con los ya conocidos en el párrafo 15.3.2.1.3. que se denomina cono de arena.1. o bien cuando los valores exceden el 3 % de las comparaciones de los métodos mencionados en el inciso 15.7.3. Se determina la masa de cono de arena mediante la fórmula siguiente: 129 . Se determina la masa del dispositivo conteniendo la arena. anotando su masa como “Wfs” en g. La densidad o masa volumétrica debe determinarse con una precisión de ± 0. Para conocer la variación del aparato de medida nuclear en campo.3. se montan los conos en la boca del frasco y se cierra la válvula. 15. método del balón de goma o del método de trompa y arena.3.7.7.3. 15.3. 15.7.2. Cerrar perfectamente la válvula.7.7.6.3. La calibración en el laboratorio consiste en hacer 5 determinaciones en bloques preparados que representen el volumen suficiente para asentar el aparato.1. 15.1. Se invierte el dispositivo y se coloca sobre la base. Se abre la válvula y se mantiene en estas condiciones hasta que se detenga el flujo de arena.1.1.2.7.4.7. 15.1. Determinar la masa de la arena necesaria para llenar el cono de mayor tamaño.1.3. se pesa el dispositivo con arena remanente y se anota esta masa como “Wsr” en g. Calibración del recipiente 15.7.Facultad De Ingeniería Arturo Narro Siller Departamento De Laboratorios Centro Universitario Tampico-Madero tel (833) 227 06 59 15. 15.2.2. una con el método de cono y arena.1.7.2. Método de cono y arena. a nivel y sensiblemente plana. 7. 15.1.3.9.9.7. 15.1.1. fórmula: Se determina la masa volumétrica de la arena “ sd”.3.3.1.5.7.7.4. es la masa inicial del dispositivo conteniendo arena en g.2.7. Se determina la masa del dispositivo conteniendo la arena y se anota dicha masa como “Wfs”. es la masa del dispositivo con la arena remanente en g. en g.1.9. 15.3. 15. Llenar el frasco del dispositivo con la arena limpia y seca.9.Facultad De Ingeniería Arturo Narro Siller Departamento De Laboratorios Centro Universitario Tampico-Madero tel (833) 227 06 59 Donde: Wsc Wfs Wsr es la masa del cono de arena. Wsd es la masa la arena seca empleada para llenar el recipiente de calibración en g. La masa volumétrica de la arena se determina como se describe a continuación: 15.9.1. Colocar el recipiente de calibración sobre una superficie sensiblemente horizontal y firme en posición para ser llenado el volumen de dicho recipiente deberá determinarse previamente como se indica en 15.2 15.1. Abrir la válvula y se mantiene en estas condiciones hasta que se detenga el flujo de arena.7.3. 130 .6. 15. en kg/m³.1.3. Vr Wfs es el volumen del recipiente de calibración en cm³.6. en g. quedando en esta forma lleno el recipiente de calibración y el cono de arena.3. en g.7.7. Se cierra perfectamente la válvula se pesa el dispositivo con la arena remanente y se anota esta masa como “Wfsr”.7. Se instala sobre el recipiente de calibración la base metálica del aparato sujetándolo adecuadamente para evitar fugas de arena y se monta en este dispositivo conteniendo la arena.1.9. se instalan los conos en la boca del frasco y se cierra la válvula. en g.3.9. es la masa del dispositivo con el frasco lleno de arena. 15.3.3. empleando la siguiente Donde: sd es la masa específica (peso especifico o volumétrico) de la arena.9.1. 4.00497 131 . Método del balón de goma. el llenado debe ser verificado con una placa de vidrio y medir la temperatura del agua. en g.00177 1. W₁ es la masa del recipiente o molde con la placa de vidrio.00437 1. 9 en cm³/g. Este proceso debe efectuarse con tres determinaciones como mínimo y obteniéndose una variación en la medida ± 3 cm³ de agua. usando un recipiente de volumen y dimensiones conocidas (en el recipiente de agua debe tenerse precauciones para evitar burbujas de aire atrapado.Facultad De Ingeniería Arturo Narro Siller Departamento De Laboratorios Centro Universitario Tampico-Madero Wfsr Wsc 15. 15. Calibrar el indicador de volumen de aparato balón de goma.00221 1. en g.00048 1. en g.00320 1. TABLA 9. Posteriormente se calcula el volumen del recipiente con las siguientes formulas: Donde: V es el volumen del recipiente o molde en cm³ W₂ es la masa del recipiente o molde de agua y la placa de vidrio.-Volumenes de agua Temperatura (°C) 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 Volumen del agua (cm³/g) 1.00103 1.4. tel (833) 227 es la masa del dispositivo con la arena remanente.7.00268 1.00138 1.7. Vw es el volumen del agua basado en la tabla N₀.00375 1. así como la impermeabilidad del recipiente. 06 59 es la masa del cono de arena.00073 1. en g. Calibración del volumen indicador del aparato.1. simultáneamente en forma gradual se levanta el dispositivo y se suelta el cordel que sujeta la trompa.4. aplicar la presión necesaria bombeándose agua dentro del globo de goma en el interior del recipiente para que el indicador de volumen de la lectura inicial registre el volumen final desplazado. del recipiente de calibración.1 15.3. en seguida se vacía arena dentro del recipiente. esta operación se continúa hasta llenar el recipiente. se recoge la trompa con el cordel manteniendo la en esta posición y se llena en arena con su depósito. La diferencia de masas entre el recipiente lleno de agua y vacio en g. Para una calibración satisfactoria.4. para lo cual se introduce la trompa con su extremo levantado hasta tocar el fondo de aquel. 15.7. 15. se repite este procedimiento hasta que entres determinaciones no exista una determinación de hasta 3 cm³ en promedio de estos tres valores es el volumen del recipiente.3. para lo cual se desplaza el dispositivo sin que la trompa pierda su posición vertical y se sube lo conveniente a fin de conservar la altura mínima de caída. permitiéndole que se distribuya en toda la sección del recipiente. 132 .1. debiendo cumplir nuevamente con lo indicado en 15. se elimina el agua que haya derramado en la superficie exterior del molde y se determina su masa con la aproximación mencionada.Facultad De Ingeniería Arturo Narro Siller Departamento De Laboratorios Centro Universitario Tampico-Madero tel (833) 227 06 59 15. Esta operación se continúa hasta llenar el recipiente.5.1) y sobre una superficie horizontal.3. colocándose sobre el borde una placa de vidrio tratada con una película de aceite delgado. Método de trompa y arena. llenado de agua hasta la lectura inicial del volumen indicador.7. 15.2.7. 15.7. la diferencia entre el volumen del recipiente calibrado y el volumen del aparato obtenido debe ser de ± 1% o menos.7.5. logrado lo anterior. Colocar el aparato de balón de goma en una superficie horizontal. hasta que este quede en posición vertical y deje salir la arena con una altura mínima de caída. La diferencia entre la lectura inicial y la final indica el volumen del recipiente. Calibración de la arena Se verifica la masa volumétrica de la arena “ sd” de la forma siguiente: 15. Posteriormente se coloca el recipiente en una superficie sensiblemente horizontal y firme.4. Posteriormente transferir el aparato sobre el recipiente previamente calibrado (véase 15. el que se enrasa con una regla de madera y con el menor número de pasadas.5.5.5.3. La calibración del aparato debe hacerse anualmente o bien cuando se repare o cambie de membrana. Se determina el volumen “Vr”. Se coloca el dispositivo (trompa) en posición de trabajo. para lo cual se desplaza el dispositivo sin que la trompa pierda su posición vertical y se sube lo9 conveniente afín de conservar la altura mínima de caída. 15. en cm³.7.5.7. en posición para ser llenado.5.2.7.7. se vierte agua en el recipiente evitando la formación de burbujas de aire. para lo cual se determina una masa vacía con aproximación de 5 g y se coloca sobre una superficie plana y en posición horizontal.7. 2.7. Se determina la masa de la arena contenida en el recipiente y se registra su masa en 15. descartando el valor que varié en más de 1% y repitiendo dichas determinaciones en caso de ser incongruentes.7.1.7. aproximadamente.7. se labra un espécimen en forma sensiblemente regular con un volumen equivalente a 100 cm³.6.3.6. El procedimiento descrito en los párrafos: 15.6. referencias).6. Para obtener el espécimen por medio del labrado.7. en kg/m³ Wsd es la masa de la arena seca empleada para llenar el recipiente. Este promedio es el peso de la arena seca Wsd. se prepara la superficie plana y libre de partículas sueltas.5. Se emplea la siguiente fórmula: Donde: sd es la masa volumétrica de la arena seca. Vr es el volumen del recipiente.6. 15. Método muestras inalteradas 15.5. Se realiza la excavación del sondeo en la superficie plana. Para cubrir con para fina. con un valor que a criterio del operador no sea escaso. al 15.Facultad De Ingeniería Arturo Narro Siller Departamento De Laboratorios Centro Universitario Tampico-Madero tel (833) 227 06 59 15. se corta un prisma rectangular de bases sensiblemente paralelas y del tamaño adecuado para obtener el espécimen cilíndrico con dimensiones de 36 mm de diámetro y 90 mm de altura.7.7.7. g. con las dimensiones necesarias para obtener una determinación lo más representativa posible. Método del volumen directo conocido en el lugar (método de probeta) 15. se repite por lo menos tres veces para obtener el promedio de la masa de la arena utilizando para llenar el recipiente mencionado.5.3. con la herramienta que se esté empleando o al extraer el material.7. 15. 15. evitando compactar o alterar el acomodo del material en las paredes y el fondo del sondeo. se obtiene una muestra respectiva.7.7.7.3. De una muestra inalterada obtenida de acuerdo con lo indicado en el capítulo 2 de esta norma mexicana (véase 15.7. 133 .6. 15.2.1. en g. Se determina la masa especifica o volumétrica de la arena sd. Una vez determinado en el lugar en que se efectuara la prueba.5.7. en m³ 15. en g.7. tratando de que la arena se acomode lo más suelto posible no dejando oquedades que sean apreciables a simple vista debiéndose anotar el volumen de la arena “Vi”.8. véase referencia). refiriendo el recipiente con todos los datos del sitio.5. esta determinación se debe realizar llenando la probeta con arena graduada y limpia de finos volteando la probeta y registrándola a su posición original despacio. para que pueda conocer la masa seca del material extraído (Ws).7.7.1. Con ayuda de una probeta graduada se determina el volumen de la excavación registrándose como “V”. cuidando de no compactar la arena ya colocada. enrasando cuidadosamente con ayuda de una regla o similar.8. 134 . Empleando el cucharon se deja caer el material dentro del recipiente desde una altura de 200 mm.3. hasta que se llene la excavación. 15.6. la arena sobrante en la probeta con la arena sobrante volviendo con su posición original despacio tratando de que la arena se acomode lo más suelto posible no dejando oquedades que sean apreciables a simple vista. 15.4 mm.8.1. (Véase 15. 15.4.1. de acuerdo con lo indicado en el capítulo 4 de esta norma mexicana (véase 15. referencias).7.3. se continua el vaciado de la arena de la probeta.1. 15. que son regresadas a la excavación en el momento en que se determine su volumen.Facultad De Ingeniería Arturo Narro Siller Departamento De Laboratorios Centro Universitario Tampico-Madero tel (833) 227 06 59 15. 15.7. registrándose como: Wh v.4 mm. debe registrarse como volumen “V” en el registro correspondiente. la diferencia entre los volúmenes inicial y final.7.1. El material al momento de extraerlo debe colocarse en un recipiente para evitar cambios del contenido natural de agua del mismo. En cuanto se pueda o en el laboratorio se determina la masa del material húmedo extraído de la excavación. registrándose como volumen final (Vf). utilizando como referencia en escantillón y evitando que el material se reacomode por movimientos indebidos. Se determina el contenido de agua del material de acuerdo con lo indicado en el capítulo 4 de esta norma mexicana. hasta que se llene. esta operación debe repetirse las veces que se compacte dentro de la misma.7.2. dejando en otro recipiente las partículas de roca (grava) mayores de 25. ya teniendo la probeta con la arena se procede a dejarla caer dentro de la excavación previa con una altura de caída constante de 10 mm.7. 15.3.3. Procedimiento Masa volumétrica seca suelta 15.8. después se procede a enrasar el material utilizando la regla de 300 mm.8. interrumpiendo el llenado para colocar dentro de la excavación los fragmentos de roca (grava) mayores de 25. 15. Se determina la masa del recipiente conteniendo el material y se registra su masa Wm con aproximación de 5 g.7. se determina el contenido natural de agua (W) del material extraído. 4.2.8. 15.8.2.2.2.1. 15. Se determina la relación de la lectura con la prueba descrita en 15. 15. cuando esto suceda se puede usar material fino o arena fina del mismo material para llenar el vacío existente y se debe alisar la superficie de contacto con una placa rígida.2. 15. Se separa y limpia la superficie de materiales flojos o partículas superficiales sueltas.2. Se debe mantener el aparo lejos de otras fuentes radiactivas que puedan afectar las lecturas.2.1.2. Para capas hasta de 300 mm Se siguen los procedimientos de los párrafos: 15.7.8.8. 15. Mediante la varilla de fuente móvil del aparto.3.8.2 con la registrada en la masa volumétrica del lugar obtenido con el aparto.2.8.7.1.8.2. Se asegura o registra una o más lecturas para el periodo normal de medida.5.8. 15. hasta la profundidad requerida.2.1.2. Se asegura y registra una o más lecturas para el periodo normal de medida.1. 15. referencias). 15.1.1.1.8.2.1.2.8.3.5. 135 .2. 15.1.2.4.6. dentro del agujero.8. Masa volumétrica del lugar. Hacer una perforación perpendicular a la superficie preparada usando la guía del Colocar el aparato sobre la superficie preparada usando la guía del aparato.2. 15. obtenida con el aparato.1.2.2.2.8. Se asienta firmemente el aparato. método del densímetro nuclear Procedimiento de retrodispersión. Colocar el aparato de medida nuclear.2.8. 15.2. Se determina la relación de la lectura de la prueba normal con la registrada de la masa volumétrica del lugar.1.8. 15. (Véase 15.2.8.8.2.8.3. Procedimiento de transmisión directa. 15. Para determinar en capas hasta de 500 mm.8. 15. Se determina el contenido de agua de acuerdo a lo establecido en el capítulo 4 de esta norma mexicana.8.2. aparato.1 al 15. 15.8. se desciende la fuente radioactiva en incrementos de 25 mm ó 50 mm.2.1.Facultad De Ingeniería Arturo Narro Siller Departamento De Laboratorios Centro Universitario Tampico-Madero tel (833) 227 06 59 15. 15.3. Se selecciona la zona de la prueba en una superficie de 250 mm x 250 mm.6.2.6 de este capítulo. El hueco o vacio máximo de bajo del aparato entre este y el material no debe exceder de 3 mm.8. 15.2. de tal manera que se obtenga el contacto total entre la base del aparato y la superficie del material por ensayar. 3.8. 15.2.3.8. por haberse llenado el sondeo y el cono de mayor tamaño. Se determina la masa del dispositivo con la arena remanente en el frasco y se registra dicha masa como “Wsf” en g.8.3. El procedimiento para determinar la masa volumétrica de un suelo. se le determina su masa. Se invierte e instala el dispositivo sobre la base metálica previamente colocada en el sondeo. Seguridad Para el uso de los aparatos de medida nuclear se deben seguir los procedimientos y códigos de seguridad establecidos por la COMISION NACIONAL DE SEGURIDAD Y SALVAGUARDIAS DE LA SECRETARIA DE ENERGIA.8.4.8.3.2.8. y se toma la muestra para la prueba de humedad.1.4. 136 .8. se marca en esta el borde interior de dicha base para determinar el sondeo y a continuación se efectúa este a la profundidad requerida.8. una vez seleccionado el sitio en que se debe efectuar la prueba se prepara la superficie de tal manera que se tenga una porción plana de más o menos 500 mm x 500 mm y libre de partículas sueltas. 15. Masa volumétrica del lugar.2.3. por este método es el siguiente: 15.3.8.4. 15. en lugar. método del cono y arena 15. 15. Masa volumétrica del lugar. referencias).7. se montan los conos en la boca del frasco y se cierra la válvula. método del balón de goma 15. Se prepara la superficie del material por ensayar y esta zona debe estar razonablemente y libre de material y partículas sueltas. se cierra completamente la válvula.3. Se determina la masa del dispositivo conteniendo la arena y se anota su masa como “Wfs” en g.3.3.6.8. 15.3. Dicha excavación debe tener el volumen mínimo expresado en la tabla 10. 15. 15. Se coloca la base sobre la superficie preparada.3. 15.1.4.8.8.1. se abre la válvula y una vez que el flujo de arena se haya suspendido.Facultad De Ingeniería Arturo Narro Siller Departamento De Laboratorios Centro Universitario Tampico-Madero tel (833) 227 06 59 15. todo lo cual se lleva a cabo siguiendo los lineamientos indicados en el capítulo 4 de esta norma mexicana (véase 15. Llenar con arena el frasco del dispositivo.5. se coloca en un recipiente el material extraído de dicho sondeo. Se procede hacer la excavación del sondeo de tal manera de cuidar las alteraciones en las paredes y fondo del sondeo. 8. cuidando evitar alteraciones en sus paredes y fondos para el objeto.1.75 (N° 4) 19.8. Se determina el contenido de agua de acuerdo con lo establecido en el capítulo 4 de esta norma mexicana (véase 15. La diferencia entre la lectura inicial y final se registra como el volumen del sondeo. referencias). y debe obtenerse el volumen mínimo de acuerdo con la tabla 11.8. TABLA 11.4.75 (N° 4) 12. 15.6. se coloca el aparato de balón de goma lleno de agua sobre este y se registra la lectura inicial.8.4.4.00 (3”) Volumen del sondeo de prueba no menor de 1 500 Ml 1 500 Ml 2 500 Ml 3 500 Ml 4 000 mL Muestra mínima para humedad (g) 100 250 500 1 000 1 000 137 .3. método de la trompa y arena 15.3.) 4.Facultad De Ingeniería Arturo Narro Siller Departamento De Laboratorios Centro Universitario Tampico-Madero tel (833) 227 06 59 TABLA 10.5.1 (1½”) Volumen mínimo del sondeo en mL 1 130 1 700 2 840 15.1.8.5.) 4.0 (3/4”) 38. 15. 15. Se bombea agua dentro del globo de goma situado dentro del aparato. Una vez seleccionado el sitio en que se debe efectuar la prueba se limpia y prepara la superficie de tal manera que se tenga una porción sensiblemente plana y libre de partículas sueltas. Se efectúa la excavación del sondeo en el sitio de prueba preparado.8.8. Vn. 15. con las dimensiones según tamaño máximo del material del agregado y con el espesor de la capa o estrato. el cual se fuerza al interior del sondeo y se registra la lectura final que es la cantidad de agua desplazada dentro del globo.Volumen mínimo del sondeo Tamaño máximo del material que pasa la malla N₀. Masa volumétrica del lugar.00 (2”) 75.2..5.-Volumen mínimo del sondeo Tamaño máximo del material malla mm (N₀.00 (1”) 50. Después de efectuado el sondeo.50 (1/2”) 25.5.4. (Pulg. 15. 8. cuya masa debe estar de acuerdo con el tamaño máximo del agregado según se indica en 15. Determina la masa inmediatamente después de extraído el material del sondeo y determinar su masa “Wm” en g.8. Masa volumétrica del lugar.5. Se determina la masa de la arena seleccionada y seca en una cantidad estimativamente superior en 25% a la requerida para llenar el volumen del sondeo. Inmediatamente después se determina la masa del material extraído del sondeo y se registra su masa total Wm.4. anotándolo en g. se anota como “Wsf”. método del agua 15.8.6. y se determina su contenido de agua de acuerdo a lo establecido en el capítulo 4 de esta norma mexicana (véase 15. 15.8.4. Se efectúa el sondeo en forma cubica o cilíndrica. dejando una superficie sensiblemente cuadrada y de 1 m de lado como mínimo. Se determina la masa de la arena que sobro incluyendo la del dispositivo.6. se anota su masa como Wsl. para evitar la salida de la arena.8.5. según se indica en 15.8.6. De esta norma mexicana. sin que se produzcan perdidas del mismo y se cubre con una lona húmeda para evitar la pérdida de contenido de agua. 15. se determina su contenido de agua siguiendo el procedimiento descrito en el capítulo 4 de esta norma mexicana (véase 15. 15.3.7.2.8. Se introduce la trompa del dispositivo dentro del sondeo y se vacía en este la arena siguiendo el procedimiento indicado en 15.6. y tomar una muestra representativa.5.8.5. manteniendo el tubo flexible recogido con el cordel. 15. Se limpia el sitio de la prueba.2. prácticamente plana y horizontal. referencias).1.4.5. empleada en total para llenar el sondeo.2 pero no menor de 3 kg si el material contiene fragmentos de roca.8. tomando las precauciones necesarias para evitar pérdida de material y de humedad.5. en g y con ella se alimenta el dispositivo. cuyo volumen aproximado sea de 1 000 mL mínimo evitando alterar el acomodo del material en las paredes y fondo del sondeo. 15. Se coloca sobre la lona el material que se vaya obteniendo de la excavación.3.8. 138 . referencias) y se anota dicho contenido como en %. Colocar en un recipiente todo el material que se vaya extrayendo del sondeo.Facultad De Ingeniería Arturo Narro Siller Departamento De Laboratorios Centro Universitario Tampico-Madero tel (833) 227 06 59 15. repitiendo el procedimiento las veces que sea necesario para llenar el sondeo.3.5.3. se toma una muestra representativa cuya masa este de acuerdo con el tamaño máximo del material. 15. mezclar dicho material hasta homogeneizarlo. 15.8.5.7. comprobado con un nivel de burbuja. en g.8.7.8.6.8. 15. Se mezcla el material hasta homogeneizarlo convenientemente. en g y se obtiene por diferencia la masa de la arena Ws.6. 15. 8.8. en kg y se determina su contenido de agua. 14.6.1.1.7. cuantas veces sea necesario para que la parafina forme una capa delgada que lo cubra totalmente.4. lo indicado también se efectúa cuando se observen variaciones importantes en las características del material o en su compactación para lo cual el sondeo se divide de acuerdo con dichos cambios. Una vez terminado el sondeo.7.5. anotándolo como “Wmp” en %.5.8. sujetando el espécimen con este. 139 .Facultad De Ingeniería Arturo Narro Siller Departamento De Laboratorios Centro Universitario Tampico-Madero tel (833) 227 06 59 15. 15.7. se determina la masa sumergiendo en el agua del espécimen cubierto con parafina y se anota esta masa como “Wmp”. Se determina la masa del espécimen por el cubierto con parafina y se anota esta masa como “Wmp”.1. cuando la excavación se dificulta. aproximadamente.1. dejándole un extremo libre y a continuación se determina la masa del espécimen y se anota su masa como Wm.8.3.7. en g. Colocar la parafina o mezcla de parafina y petrolato en el vaso de aluminio y se calienta hasta licuarla. en g. haciendo lenta la extracción del material. se registra la masa parcial “Wmp”. 15. Se vierte agua sobre la tela de plástico hasta llenar el sondeo. 15.8.6.8.6. sujetando las orillas de la misma en la parte exterior para evitar fugas de agua. Se toma el espécimen por el extremo libre del hilo y se sumerge brevemente en el vaso de la parafina licuada. Se coloca sobre el soporte giratorio de la balanza en vaso de precipitado conteniendo agua limpia a una temperatura comprendida entre 288 K y 308 K (15 °C y 25 °C). Masa volumétrica del lugar.7.6.1. 15. Se nivela y tara la bascula con el hilo. 15.7. Se suspende de la balanza el espécimen sumergiéndolo en el agua y centrando el vaso en tal forma que el espécimen cuelgue libremente sin tocarlo. 14.1.8.7.2. se descuelga la balanza y se determina totalmente la parafina que lo cubre.7.7. se determina la masa correspondiente. método muestras inalteradas Procedimiento de la parafina.7.8.1.1. se efectúa el sondeo en dos o más partes y al finalizar cada una de ellas.8. De la amuestra inalterada obtenida se labra un espécimen de forma sensiblemente regular y que tenga un volumen de 100 cm³. Se saca el espécimen del agua. 15.6. en g.8.8. 15.4. utilizando primero los especímenes aforados y después la probeta y se anota el volumen del sondeo Vm en mL con aproximación de 10 mL. de acuerdo con lo que se indicaen15.7.1. se coloca la tela de plástico cubriendo las paredes y el piso de dicho sondeo.8.8. 15. 15.6. 1. ds. y se anota este valor como “Wm”.9. De la muestra inalterada se corta un prisma rectangular de base sensiblemente paralelas y del tamaño adecuado para obtener especímenes de 36 mm de diámetro y 90 mm de altura. 140 . Wr V W es la masa del recipiente en kg. 14. Calculo Masa volumétrica seca suelta 15. en m³.3.8. anotando respectivamente estos valores como h. en %. 15.2. referencias). referencias). en kg.2.2.3. del espécimen de acuerdo lo indicado en el capítulo 4 de esta norma mexicana (véase 15.1.7. por medio de la siguiente fórmula: Donde: s es la masa volumétrica del material seco y suelto. Se calcula la masa volumétrica seca y suelta. 15.7.8.1 mm.5. del espécimen.9. aproximadamente. Wrm es la masa del recipiente conteniendo el material. Se determina el contenido de agua w. 15.8.Facultad De Ingeniería Arturo Narro Siller Departamento De Laboratorios Centro Universitario Tampico-Madero tel (833) 227 06 59 15.9. con aproximación de 0. en kg/m³.7.1 g.1.4. 15.2. mínimo. dc.8.8.8.2.1. 15.8.. Se determina la masa con aproximación de 0. 15. deslizando el arco apoyado sobre dos de los soportes verticales del torno.1. Se determina el contenido de agua w. de acuerdo con lo descrito en el capítulo 4 de esta norma mexicana (véase 15. y di. Se coloca y se centra en el torno. A continuación se saca el espécimen del torno y se mide con el calibrador su altura y sus diámetros superior. 14.2.8.7. central e inferior.7.7.3. es el contenido de agua remanente en el material.7.1. Wm es la masa del material contenido en el recipiente en kg. 14. Se repite el procedimiento anterior para tener resultados de dos especímenes como Procedimiento de especímenes labrados.9.2.8. es el volumen del recipiente o del material contenido en el mismo.7. se efectúa los cortes necesarios haciendo girar el prisma alternativamente hasta formar el espécimen cilíndrico. Facultad De Ingeniería Arturo Narro Siller Departamento De Laboratorios Centro Universitario Tampico-Madero tel (833) 227 06 59 15.9.2. Peso volumétrico seco, método nuclear 15.8.2.1. Se calcula la masa volumétrica seca, método del densímetro nuclear, por medio de la siguiente fórmula: Donde: n es la masa volumétrica saca, método del densímetro nuclear, en kg/m³. m es la masa volumétrica húmeda, método del densímetro nuclear en kg/m³. w es el contenido de agua, en %. Masa volumétrica seca, método del cono y arena Se calcula el volumen del sondeo de la prueba empleando la siguiente fórmula: 15.9.3. 15.9.3.1. 15.9.3.2. Se calcula la masa volumétrica del material húmedo en el lugar “ mc”, y la masa volumétrica del material seco, empleando las formulas siguientes: Donde: mc Wm Vm es la masa volumétrica húmeda del lugar en kg/m³. es la masa del material extraído en g. es el volumen de prueba, en cm³. 141 Facultad De Ingeniería Arturo Narro Siller Departamento De Laboratorios Centro Universitario Tampico-Madero tel (833) 227 06 59 Donde: ca w es la masa volumétrica seca, método cono y arena, en kg/m³. es el contenido de agua, en %. 15.9.4. 15.9.4.1. siguiente: Masa volumétrica seca, método del balón de goma Se calcula la masa volumétrica del material húmedo en el lugar mediante la fórmula Donde: mb Wm Vh es la masa volumétrica del lugar, en kg/m³. es la masa del material extraído del sondeo, en g. es el volumen del sondeo, en cm³. 15.9.4.2. Se calcula la masa volumétrica seca, empleando la siguiente formula Donde: bg w es la masa volumétrica seca, método balón de goma, en kg/m³. es el contenido de agua, en%. 15.9.5. 15.8.5.1. Masa volumétrica seca, método de la trompa y arena Se calcula la masa del sondeo de prueba, mediante la siguiente fórmula: 142 Facultad De Ingeniería Arturo Narro Siller Departamento De Laboratorios Centro Universitario Tampico-Madero tel (833) 227 06 59 Donde: Vm es el volumen del sonde de prueba, en cm³. Wsi es la masa inicial de la arena preparada, en g. Wsf es la masa final de la arena sobrante incluyendo la del dispositivo, en g. 15.8.5.2. Se calcula y reporta la masa volumétrica del material en estado seco, en el lugar empleando la siguiente fórmula: Donde: ta es la masa volumétrica del material en estado seco en el lugar, en kg/m³. mt es la masa volumétrica del material húmedo en el lugar, en kg/m³. w es el contenido de agua del material en %. 15.9.6. Masa volumétrica seca, método del agua 15.9.6.1. cuando el sondeo se haga en partes, se calcula el peso de todo el material húmedo extraído, sumando las masas parciales Wmp y registrando dicha masa como Wm en kg, también se calcula la humedad media, w del material extraído, aplicando la siguiente fórmula: Donde: W es la humedad media del material extraído del sondeo, en % WmplxWMP1+Wmp2xWmp2….WmpnxWmpn es la suma de los productos del peso del material húmedo extraído de cada parte del sondeo, Wmp en kg por su contenido de agua correspondiente Wmp expresado en %. Wm es la masa de todo el material húmedo extraído del sondeo en kg. 15.9.6.2. Se calcula la masa del material seco extraído empleando la siguiente formula W´mp es la masa del espécimen cubierto con parafina en g. procedimiento de la parafina. para fines prácticos puede tomarse como masa especifica de la mezcla de parafina y petrolato en g/cm³ (según determinación en cada caso).2.9. es el volumen del sondeo en litros o dm³.9.1. en g.7. Pp es la masa específica de la parafina y petrolato.9.1. Masa volumétrica seca.7. Se determina el volumen de la parafina que cubre cada uno de los especímenes. 15. empleando la siguiente fórmula: Donde: Vp Wm es la masa de la parafina que cubre el espécimen. Se calcula el volumen de cada uno de los especímenes sin parafina.1. considerando 1 g/cm³. muestras inalteradas Masa volumétrica seca.1.7. Wmp es la masa del espécimen cubierto con parafina. Vmp es el volumen del espécimen cubierto con parafina en cm³.7. ° es la masa específica del agua. aplicando la siguiente fórmula: Donde: Vm Vp es el volumen del espécimen en cm³. 143 15. en cm³. 15. Wd Vm es la masa del material seco extraído del sondeo en kg.9.Facultad De Ingeniería Arturo Narro Siller Departamento De Laboratorios Centro Universitario Tampico-Madero tel (833) 227 06 59 Donde: ma es la masa volumétrica del material seco en el lugar en kg/m³. . Wmp es la masa del espécimen cubierto con parafina en g. es el volumen de la parafina que cubre el espécimen en cm³. es la masa del espécimen sin parafina en g. 15. central e interior por medio de la siguiente fórmula: Donde: A es el área de la sección considerada en cm² d es el diámetro de la sección considerada. procedimiento del labrado 15.9.1.7.9.4.Facultad De Ingeniería Arturo Narro Siller Departamento De Laboratorios Centro Universitario Tampico-Madero tel (833) 227 06 59 144 15. Se calcula para cada espécimen su masa volumétrica en estado seco empleando la siguiente fórmula: Donde: dp es la masa volumétrica del espécimen en estado seco.7.9.1. superior. en kg/m³. es la masa del sin para fina en g.7.7.5. mp es la masa volumétrica del espécimen húmedo en kg/m³. Masa volumétrica seca. 15. reportado estos valores como los correspondientes a la muestra.2. Se calcula para espécimen húmedo su masa específica o volumétrica mp. mediante la siguiente fórmula: Donde: mp Wm Vm es la masa volumétrica del espécimen húmedo.7. w es el contenido del agua del espécimen en %. aplicando la siguiente . 15.9.1.2. 15. Se calcula el promedio de las masas volumétricas en estado húmedo de las masas volumétricas en estado seco y de los contenidos de agua. en cm. fórmula: Se calcula el área promedio de la sección del espécimen.3.9.2. Se calcula el área de la sección del espécimen correspondiente a cada uno de sus diámetros.1. es el volumen del espécimen en cm³.9.2.7. 15. Facultad De Ingeniería Arturo Narro Siller Departamento De Laboratorios Centro Universitario Tampico-Madero tel (833) 227 06 59 145 Donde: Ap es el área promedio de la sección del espécimen en cm².5.2. es el contenido de agua del espécimen en %.7.4. es la altura del espécimen en cm. por medio de la siguiente fórmula: Donde: Ve Ap h es el volumen del espécimen en cm³.3. Se calcula la masa volumétrica del espécimen en estado seco. es la masa volumétrica del espécimen húmedo en kg/m³. As Ac Al es el área de la sección superior del espécimen en cm². aplicando la siguiente fórmula: Donde: dl ml w es la masa volumétrica del espécimen en estado seco en kg/m³. Se calcula la masa volumétrica en estado húmedo mediante la siguiente fórmula: 15. 15.2. Donde: ml Wm Ve es la masa volumétrica del espécimen húmedo en kg/m³. es el área de la sección central del espécimen en cm².7. es el área de la sección inferior del espécimen en cm². . 15.9.7. es el área promedio de la sección del espécimen en cm². es el volumen de espécimen en cm³. es la masa del espécimen húmedo en g. Se calcula el volumen del espécimen.9.9.2. Determinación del grado de compactación 15.9.8.9. a. Se calcula el grado de compactación del material aplicando la siguiente fórmula: Donde: Gc d es el grado de compactación del material en % es la masa volumétrica del material en estado seco del lugar. esta las envuelva totalmente sin dejar huecos.4.5.9.9. 15. ni tomarlas en cuenta para la determinación del contenido de agua. dp. en kg/m³. de tal manera que al depositarlas no se altere el acomodo de esta. En los casos en que haya partículas que por su tamaño deban ser devueltas al sondeo. Pd máx es el obtenido según 15.3. 15.2.2. son separadas mediante cribado y devueltas al sondeo después de iniciarse el vaciado de arena para no considerar el peso y el volumen de aquellas. excepto que para medir el volumen del sondeo una vez extraído todo el material. ta. 15.5.2. y calculados en 15. es mas practico utilizar el método de trompa y arena descrito anteriormente ya que ello no implica remover el aparato instalado como ocurre con el procedimiento de cono y arena y balón de goma. completar el vaciado de la arena. del material o fracción del mismo.6.2.9.9. 15.8.1. ca.1. ap y dl en esta norma mexicana. Masa volumétrica seca del lugar por el método del volumen directo La ecuación para determinar la masa volumétrica seca del lugar es: .4.9.8.3. dichas partículas deben colocarse cuidadosamente en la excavación. 15.9.9. 15.8.8.8.8.6 y 15. siguiendo uno de los métodos descritos en los incisos: 15. 15.1. 15.8.9. las partículas mayores al tamaño con que se realiza la prueba de compactación en el laboratorio.8.9.7.Facultad De Ingeniería Arturo Narro Siller Departamento De Laboratorios Centro Universitario Tampico-Madero tel (833) 227 06 59 146 15.8. interrumpiendo el vaciado de la arena. es considerado como n.8. 15. 15. 15.9.7.9.9. se obtiene la masa volumétrica seca del lugar. de acuerdo con el procedimiento que corresponda a los indicados en los capítulos 8 y 9 de esta norma mexicana. Se obtiene la masa volumétrica seca máxima del material. 15. 15. 8.1.9.11.11.1.10. 15.1. 15. Masa volumétrica en estado húmedo del lugar.Facultad De Ingeniería Arturo Narro Siller Departamento De Laboratorios Centro Universitario Tampico-Madero tel (833) 227 06 59 147 Donde: Wh v Ws v w es la masa húmeda del material extraído del lugar. Densidad del material. y espesor de la Datos del sondeo: volumen y profundidad.11. 15. 15. es el volumen directo obtenido 15.11. 15. Donde: slv Ws v V es la masa volumétrica seca del lugar. 15.1. es el contenido de agua en %. 15. 15. cadenamiento. kg/m³. 15. 15. Masa volumétrica en estado seco del lugar.11. Informe El informe debe incluir los datos siguientes: 15.5.11. Datos del lugar de la prueba: localización.4. 15.11.1.1.11. en %. Método empleado. kg/m³.11.7.1. Identificación del aparato.11.3.11. en caso de que el método lo requiera. Precisión No ha sido desarrollado el tema en este método. elevación.1. es la masa seca del material extraído. Calibración del aparto y la arena a emplear. capa.11. es la masa seca del material extraído. Observaciones de la prueba.2. .11. Masa volumétrica seca máxima y humedad optima determinado en el laboratorio.1. 15.6. Grado de compactación de la capa o del lugar. Humedad o contenido de agua de la prueba. 15.10.1.1.1.11.1.1.11.12. Facultad De Ingeniería Arturo Narro Siller Departamento De Laboratorios Centro Universitario 15.11.1.13. Dimensiones y volumen de los especímenes de Tampico-Madero las muestras inalteradas. tel (833) 227 06 59 Centro Universitario Tampico-Madero 148 15.12. Bibliografía ASTM D – 1556 – 96 standart test method for density of soil in place by sand – Cone method. ASTM D – 2167 – 94 Standart test method for density of soil and unit weight of soil in place by the rubber ballon method ASTM D – 2216 – 93 laboratory determination of wáter (Moisture) content of soil, rock, and soil – Aggregate mixtures. ASTM – D – 93 Descripcion e identificación de suelos (procedimiento visual – manual) ASTM – D – 96 Stándard test methods for density of soil and soil – Aggregate in place by nuclear methods (Shallow Depth). ASTM – D – 94 Standard test method for density of soil in place by the drive – Cylinder method. ASTM – D – 92 Grades aggregate material for bases or subbases for highways or airports ASTM – D – 93 Standard test method for liquid limit, plastic limit, and plasticity index of soils ASTM – D – 93 Standard test method for shrinkage factors of soils by the mercury method” ASTM – D – 94 Standard test method for density of soil and rock in place by the sand replacement method in a test pit. ASTM – D – 5030 – 89 Standard test method for density of soil and rock in place by the wáter replacement method in a test pit. AASTHO AASTHO T 89 – 68 Y T 90 – 70 T 92 – 96 Determinig the Shrinkage Factors of Soils” S.C.T. Normas para muestreo y pruebas de materiales equipos sistemas. (1986) Libro 6 Parte 6.01 Titulo 6.01.01 Facultad De Ingeniería Arturo Narro Siller Departamento De Laboratorios Centro Universitario Tampico-Madero tel (833) 227 06 59 149 16. CONCORDANCIA CON NORMAS INTERNACIONALES No se puede establecer concordancia con normas internacionales por no existir referencia al momento de la elaboración de la presente norma mexicana. A. A.1. APENDICE INFORMATIVO Tolerancia del equipo Cuando en la presente norma no se mencione tolerancias en algunos equipos o instrumentos, se debe aceptar la especificada por los fabricantes en sus catálogos comerciales A.2. Vigencia La presente norma mexicana entra en vigor a los 60 días naturales posteriores a la publicación de su declaratoria de vigencia por parte de la Secretaría de Economía en el Diario Oficial de la Federación. Facultad De Ingeniería Arturo Narro Siller Departamento De Laboratorios Centro Universitario Tampico-Madero tel (833) 227 06 59 150 Facultad De Ingeniería Arturo Narro Siller Departamento De Laboratorios Centro Universitario Tampico-Madero tel (833) 227 06 59 . Facultad De Ingeniería Arturo Narro Siller Departamento De Laboratorios Centro Universitario Tampico-Madero tel (833) 227 06 59 . Facultad De Ingeniería Arturo Narro Siller Departamento De Laboratorios Centro Universitario Tampico-Madero tel (833) 227 06 59 . Facultad De Ingeniería Arturo Narro Siller Departamento De Laboratorios Centro Universitario Tampico-Madero tel (833) 227 06 59 . Facultad De Ingeniería Arturo Narro Siller Departamento De Laboratorios Centro Universitario Tampico-Madero tel (833) 227 06 59 .