ESCUELA DE INGENIERÍA CIVIL

SUELOS Y ROCAS 1 TEMA:

“Contenido de humedad de un suelo “

FECHA:

30 de abril de 2014

ESTUDIANTE:

Roberth Leodan Sarango Jaramillo

DOCENTE:

Ing. Ángel Guillermo Tapia Chávez

LOJA-ECUADOR

Abril 2014-Septiembre 2014

1. RESUMEN

El proceso de desintegración de las rocas y las propiedades

resultantes de los materiales, dan origen a diferentes

tamaños de partículas y compuestos litológicos que conforman

un suelo. En toda obra civil: este tipo de materiales o en si

el suelo mismo debe ser estudiado cuidadosamente, ya que la

mayoría de fallas en la obras civiles se presenta en base a

estos materiales; dependiendo de su composición y al medio

al que están sometidos.

2. OBJETIVOS

OBJETIVO GENERAL

El presente modo operativo establece el método de ensayo

para determinar el contenido de humedad de un suelo

OBJETIVO ESPECIFICO

Determinar la cantidad de agua de suelo, y cuantificar

en porcentajes con el mínimo error, sus equivalencias

Adquirir competencias teórico – prácticas, dentro y

fuera del aula aplicadas en la obra civil

3. INTRODUCCIÓN

La humedad o contenido de humedad de un suelo es la relación,

expresada como porcentaje, del peso de agua en una masa dada

de suelo, al peso de las partículas sólidas. Las muestras

serán preservadas y transportadas de acuerdo a la Norma

AASTHO, Grupos de suelos B, C o D. Las muestras que se

almacenen antes de ser ensayadas se mantendrán en

contenedores herméticos no corrosibles a una temperatura

entre aproximadamente 3 °C y 30 °C y en un área que prevenga

el contacto directo con la luz solar. Las muestras alteradas

se almacenarán en recipientes de tal manera que se prevenga o

minimice la condensación de humedad en el interior del

contenedor.

La determinación del contenido de humedad se realizará tan

pronto como sea posible después del muestreo, especialmente

si se utilizan contenedores corrosibles (tales como tubos de

acero de pared

Delgada, latas de pintura, bolsas plásticas etc.)

4. MARCO TEORICO

Suelo: es la composición de rocas desintegradas en diferentes

tamaños, granulometría y características físicas, las cuales

pueden ser descritas por medio de un estudio de suelo que nos

desglose su propiedad en la forma más específica posible. En

lo referente al tipo de suelo, Das (2001) afirma que “su

distribución granulométrica, la forma de los granos del

suelo, la densidad de sólidos del suelo y la cantidad y tipo

de materiales arcillosos presentes, tiene una gran influencia

en peso específico seco máximo y el contenido de agua óptimo.

Espécimen de ensayo

Para los contenidos de humedad que se determinen en

conjunción con algún otro método AASTHO, se empleará la

cantidad mínima de espécimen especificada en dicho método si

alguna fuera proporcionada. La cantidad mínima de espécimen

de material húmedo seleccionado como representativo de la

muestra total, si no se toma la muestra total, será de

acuerdo a lo siguiente:

Tamiz que retiene más del10% de la muestra

Peso recomendado de lamuestra húmeda (g)

2.00 mm (No. 10)

4.75 mm (No. 4)

19.00 mm (¾”)

37.50 mm (1 ½”)

75.00 mm (3”)

100 a 200

300 a 500

500 a 1000

1500 a 3000

5000 a 10000

Cuando se trabaje con una muestra pequeña (menos de 200

g) que contenga partículas de grava relativamente

grandes, no es apropiado incluirlas en la muestra de

ensayo. Sin embargo en el reporte de resultados se

mencionará y anotará el material descartado.

Para aquellas muestras que consistan íntegramente de

roca intacta, el espécimen mínimo tendrá un peso de 500

g. Porciones de muestra representativas pueden partirse

en partículas más pequeñas, dependiendo del tamaño de la

muestra, del contenedor y la balanza utilizada y para

facilitar el secado a peso constante.

5. MÉTODO USADO

Se determina el peso de agua eliminada, secando el suelo

húmedo hasta un peso constante en un horno controlado a 110 ±

5 °C*. El peso del suelo que permanece del secado en horno es

usado como el peso de las partículas sólidas. La pérdida de

peso debido al secado es considerado como el peso del agua.

Nota.- (*) El secado en horno siguiendo este método (a 110 ± 5 °C) no da

resultados confiables cuando el suelo contiene yeso u otros minerales que

contienen gran cantidad de agua de hidratación o cuando el suelo contiene

cantidades significativas de material orgánico. Se pueden obtener valores

confiables del contenido de humedad para estos suelos, secándolos en un horno a

una temperatura de 60 °C o en un desecador a temperatura ambiente.

6. MATERIALES Y EQUIPO

Horno de secado controlado termostáticamente, de

preferencia uno forzado, capaz de mantener una

temperatura de 110 ± 5 °C (230 ± 9°F)

Fig. N° 1. Horno de secado.

Origen: Laboratorio de suelos (U: C: G: UTPL 2014)

Balanzas, que tengan una precisión de ± 0.01 g para

muestras que tengan un peso de 200 g o menos; ± 0.1

g para muestras que tengan un peso entre 200 y 1000

g, y ± 1 g para muestras

que tengan un peso mayor a

1000 g.

Fig. N° 2. Balanza

Origen: Laboratorio de suelos (U: C: G: UTPL 2014)

Recipientes. Vasijas apropiadas hechas de un

material resistente a la corrosión y a cambios en su

peso al ser sometidas a repetidos calentamientos y

enfriamientos, y a operaciones de limpieza.

Fig. N° 3. Recipientes

Origen: Laboratorio de suelos (U: C: G: UTPL 2014)

También es muy necesario tener al alcance otros tipos

utensilios, para una mejor manipulación de los

materiales como guantes, espátulas, tenazas etc.

7. PROCEDIMIENTO

Determinar y registrar la masa de un contenedor limpio y

seco (y su tapa si es usada).

Seleccionar especímenes de ensayo representativos de

acuerdo lo indicado anteriormente.

Colocar el espécimen de ensayo húmedo en el contenedor

y, si se usa, colocar la tapa asegurada en su posición.

Determinar el peso del contenedor y material húmedo

usando una balanza seleccionada de acuerdo al peso del

espécimen y registrar este valor.

Remover la tapa (si se usó) y colocar el contenedor con

material húmedo en el horno. Secar el material hasta

alcanzar una masa constante. Mantener el secado en el

horno a 110 ± 5 °C a menos que se especifique otra

temperatura. El tiempo requerido para obtener peso

constante variará dependiendo del tipo de material,

tamaño de espécimen, tipo de horno y capacidad, y otros

factores. La influencia de estos factores generalmente

puede ser establecida por un buen juicio, y experiencia

con los materiales que sean ensayados y los aparatos que

sean empleados.

Luego que el material se haya secado a peso constante,

se removerá el contenedor del horno (y se le colocará la

tapa (*) si se usó). Se permitirá el enfriamiento del

material y del contenedor a temperatura ambiente o hasta

que el contenedor pueda ser manipulado cómodamente con

las manos y la operación del balance no se afecte por

corrientes de convección y/o esté siendo calentado.

Determinar el peso del contenedor y el material secado

al homo usando la misma balanza usada con anterioridad y

registrar este valor.

Nota.- (*) Las tapas de los contenedores se usarán si se presume que el

espécimen está absorbiendo humedad del aire antes de la determinación de su

peso seco.

8. CALCULOS Y RESULTADOS

El contenido de humedad CH será calculado con la siguiente

formula:

CH= (W1−W2)(W2−WC)

∗100

Dónde:

CH = Contenido de agua %

W1= Peso del recipiente y del espécimen húmedo, g.

W2= Peso del recipiente y del espécimen seco, g.

Wc= Peso del recipiente, g.

Ww= Peso del agua, g, y

Ws= Peso de las partículas sólidas, g.

CH= WwWs

∗100

CH de A1

CH= (264.60−216.12 )(216.12−60)

∗100

CH= (48.48 )(156.12)

∗100

CH=31.05

CH de B2

CH= (240.89−195.70 )(195.70−52)

∗100

CH= (45.19 )(143.70)

∗100

CH=31.45

Tabla de datos y resultadosN°

recipient

e

W1 (g) W2(g) Wc (g) Ww (g) Ws CH (%)

A1 264.60 216.12 60 48.48 156.12 31.05B2 240.89 195.70 52 45.19 143.70 31.45S2 304.69 249.30 70.50 55.39 178.80 30.98

CH (%) 31.02

%

Promediando los valores más cercanos que son 31.05 y 30.98

CH = 31.02 %

Como podemos observar en la tabla los cálculos están dentro

de los parámetros de aceptación que nos dice que el margen de

error debe ser de ± 1.

9. CONCLUSIONES

En caso de que el marguen de error sea mayor o menor que

1, el ensayo deberá repetirse en óptimas condiciones.

No se debe colocar la muestra con las manos en el

recipiente porque las manos absorben humedad.

Las muestras al ser pesadas, se debe tomar la primera

lectura que nos muestre la balanza.

10. BIBLIOGRAFÍA HOBBS, B., MEANS, W. & WILLIAMS, P. (1981): Geología

Estructural. 518p., Ediciones Omega Barcelona.

Carl Dumbar, Geología Histórica. Ed. Limusa, 1996 T.W.Lambe, R.V. Whitman. Mecánica de suelos, (La formación de

suelos). 1997.