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ENSAYO DE CONTENIDO DE HUMEDAD
(Norma ASTM D-2216) Marco teórico: Este método de ensayo cubre la determinación en el laboratorio del contenido de agua(humedad) por masa en suelos, rocas, y materiales similares, donde la reducción en masa por secado, se debe a la pérdida de agua. El hallar el contenido de humedad es importante para poder determinar de que manera la humedad del suelo puede dañar la cimentación, ya que un suelo muy húmedo puede contener sales y sulfatos q dañen las cimentaciones. Además un suelo húmedo contiene vacíos llenos de agua, y al recibir la carga de la estructura es suelo tiende a asentarse, y conforme más humedad tenga el suelo, tiende a sentarse más y a eliminar el aguade sus vacíos hacia lugares con menor carga estructural. El 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. Procedimiento:
- Se obtuvo una muestra del suelo
- Se pesa la tara estando seca y limpia
- Luego se pone la balanza en cero y se pesan dos especímenes de suelo húmedo.
- Una vez pesados los especímenes, se procede a llevarlos al horno
- Los especímenes deben ser secados a una temperatura de 110 ± 5°C
- Estos permanecerán secando por 24 horas
- Después de este tiempo se retiran los especímenes del horno, se pesan y se vuelven a ingresar al horno por factor de error por más de 1 hora. Si el peso no varía entonces se toma el primer peso para proceder con los cálculos. Por el contrario si varía se toma el nuevo peso seco para proceder con los cálculos correspondientes.
Se observa la muestra de suelo natural El espécimen está siendo pesado Los especímenes son llevados al horno
FORMATO N° 1.
CARRERA DE INGENIERIA CIVIL
LABORATORIO DE MECANICA DE SUELOS
Proceso N° 1 CONTENIDO DE HUMEDAD Norma ASTM D 2216 PROCEDENCIA DE LA MUESTRA: Obra en San Miguel SONDEO: PROFUNDIDAD DE LA MUESTRA: FECHA DE ENSAYO: 26/08/ NUMERO DE CAPSULA 26 30 PESO DE LA CAPSULA 31 gr 30,6 gr PESO DE LA CAPSULA + SUELO HUMEDO(gr) 78,8 79 PESO DE LA CAPSULA + SUELO SECO(gr) 70,0 70, PESO DEL AGUA(gr) 8,8 8, PESO DEL SUELO SECO(gr) 39 39, CONTENIDO DE HUMEDAD(%) 22,56% 22,53% CONTENIDO DE HUMEDAD PROMEDIO 22,55% Cálculos: Peso del agua: (Peso de la capsula + Suelo humedo) - (Peso de la capsula + Suelo seco) Capsula 26: 78,8 gr – 70,0 gr = 8,8 gr de agua Capsula 30: 79.0 gr – 70,1 gr = 8,9 gr de agua
Peso de Suelo seco: (Peso de la capsula + Suelo seco) – (Peso de la capsula) Capsula 26: 70 gr – 31 gr = 39 gr de suelo seco Capsula 30: 70,1 gr – 30,6 gr = 39,5 gr de suelo seco Contenido de Humedad: ω = W (^) w W (^) S
× 100
Capsula 26: ω =^
× 100
ω =22,56 % Capsula 30: ω =^
× 100
ω =22,53 % Otros métodos para llevar a cabo el ensayo: METODO 1: DENSIMETRO NUCLEAR Gracias a la tecnología existe ahora un aparato portátil costoso llamado densímetro nuclear el cual calcula humedad y densidad de suelos. Para calcular el contenido de humedad en porcentaje utilizando este instrumento, solo se debe perforar el suelo que se requiere medir y sobre ello colocar el densímetro para luego bajar el vástago. A pesar de lo fácil que calcula el contenido de humedad, se tiene que controlar con mucho cuidado y precaución ya que es un utensilio de medición altamente radioactivo. Una de las ventajas al utilizar este método es que no es necesario extraer la muestra del suelo, sino que simplemente se va midiendo el contenido de humedad directamente. METODO 2: TDR
Consiste en saturar con alcohol metílico una muestra de suelo previamente pesada y encenderle fuego, obteniendo el secado de la muestra por combustión. Se repite el ensayo hasta obtener pesos constantes y luego se determina el contenido de humedad. La limitante es que este método no entrega buenos resultados en suelos orgánicos. METODO 6: PICNOMETRO DE AIRE DIFERENCIAL Consiste en introducir en un cilindro calibrado una muestra de suelo previamente pesada y colocarlo en una prensa del aparato para ejercer sobre él una presión por medio de una bomba de mercurio, produciendo una expansión de aire por los vacíos del suelo. De esta forma se obtiene el volumen de aire de la muestra mediante una tabla de aforo. Con los datos obtenidos se calcula la humedad del suelo mediante una fórmula que está en función de la gravedad específica del suelo y del agua, el volumen de aire y el peso total de la muestra de suelo. METODO 7: SPEEDY Con este método también se utiliza un instrumento portátil para calcular el contenido de humedad, llamado Speedy. Se introduce una muestra del suelo con carburo cálcico que sirve como reactivo para aumentar la presión proporcionalmente al contenido de humedad. El contenido de humedad simplemente aparecerá en el medidor, por ello se dice que es un método practico y rápido.
Fuentes de error: La balanza pudo no estar totalmente calibrada. Por acción del aire se pudo perder parte del espécimen antes de ser tapado. El tiempo de secado pudo no ser el adecuado pues quizás no se secó el suelo por completo. Otro tipo de error, aunque no muy importante, es el de aproximación puesto que este ensayo demanda un cálculo matemático no exacto. Recomendaciones: Los recipientes y sus tapas deben ser herméticos a fin de evitar pérdida de humedad de las muestras antes de la pesada inicial y para prevenir la absorción de humedad de la atmósfera después del secado y antes de la pesada final. El equipo debe estar perfectamente limpio, seco y funcional Conclusiones: Se concluye que la variación entre humedades de ambas muestras es muy similar de la capsula 26 de 22,56% y la capsula 30 de 22,53%. El contenido de humedad promedio es de 22,55%.
