DETERMINACIÓN DE LA HUMEDAD DE LOS AGREGADOS

1.- OBJETIVOS

- El Objetivo del presente ensayo es determinar el porcentaje de humedad en los agregados fino arena y grueso grava
.
2.- ANÁLISIS TEÓRICO

Humedad

El contenido de humedad de un suelo, es la suma de sus aguas. En mecánica de suelos el contenido de humedad W esta referido al peso del material seco.

Tipos de humedad

El agua que se encuentra en los suelos, puede ser de dos clases drenable y no drenable; es decir el agua libre que puede ser drenada fácilmente por acción de la gravedad, y aquella que es imposible drenar por medios mecánicos conocidos.

En esta última categoría están: el agua capilar, el agua giroscópica y el agua “pelicular”, o sea las películas de agua, que en forma mas o menos solidificadas, rodean a las partículas, bajo presiones moleculares de miles de atmósferas.

Las aguas, libre, giroscópica y capilar, pueden ser totalmente evaporadas por efecto del calor a una temperatura mayor de 100°C (Temperatura generalmente usada 110°C)

Aguas Libres

El agua libre o gravitacional es la que circula libremente y puede ser drenada por, métodos, mecánicos conocidos

Agua higroscópica

El agua higroscópica es aquella que absorbe un serlo de la humedad del aire

Agua capilar

El agua capilar es la retenida por efecto de la tensión superficial, Su drenaje mediante la aplicación de corriente eléctrica continua, se encuentra aun en su fase experimental.

Humedad optima

El material al compactarse en un determinado trabajo, para alcanzar la mayor densidad posible del terreno deberá tener una humedad adecuada en el momento de la compactación, por lo que es importante determinar el porcentaje de humedad en el terreno que se trabaje..

Esta humedad, previamente determinada en un laboratorio de suelos, se llama “humedad optima” y la densidad obtenida se conoce con el nombre de densidad máxima.

La humedad en los suelos parcialmente saturados, presente otea propiedad que influye en gran medida sobre las propiedades mecánicas de los suelos; “La habilidad de aglutinar partículas entre si mediante fuerzas de tensión en la película de agua” Estas películas originan las fuerzas de tensión superficial, que tienden a juntas los granos del suelo, conforme éste se seca.

En arenas las fuerzas de la tensión superficial es relativamente pequeña, pero en los sedimentos coloidales puede ejercer presiones iguales y varios centenares de atmósferas.

La fuerza ejercida po0r la tensión superficial disminuye a medida que el contenido de humedad aumenta. Ya que el radio de la superficie de la humedad aumenta por el contenido aumentando de la humedad.

Por otro lado si se toma en cuenta las densidades tendremos que para los suelos granulares, el incremente de densidad y la disminución del contenido de humedad mejoran las propiedades físicas de un suelo que es de suma importancia en la construcción de caminos.

La resistencia aumenta, la consolidación bajo la carga y el movimiento de agua a traves del suelo decrecen totalmente.

La alta compactación de las sobrasantes y de las bases de material granulados se obtiene generalmente con ciertos porcentajes de la humedad y para la construcción de caminos es ya practica común, en especial aprovechando las precipitaciones fluviales.

Finalmente podemos indicar que aumentando el contenido de la humedad de un suelo y sin compactarlo, su consistencia puede variar de semisólida hasta plástica y en caso extremo hasta líquida.

Método del alcohol, para determinar W

Experimentalmente podemos determinar el porcentaje de humedad del agregado por el método del alcohol, que consiste en pesar la muestra húmeda, pmh, luego se mide una cantidad de alcohol entre 40 y 50 cc. El cuál se vierte sobre la muestra y la removemos formando una muestra homogénea, se prende fuego a esta y con una espátula la removemos hasta que se consuma todo el alcohol.

Obtenida la muestra seca se procede a pesarla y se obtiene el pms, luego se aplica la formula de hacia abajo y se obtiene el porcentaje de humedad que el suelo contenía

Banco de Agregados

LITOLOGIA Y PETROGRAFIA DE LAS ROCAS EN BOLIVIA

Las cadenas montañosas y serranías en Bolivia están constituidas por rocas macizas y compactas de origen ígneo, sedimentario y metamórfico. Por otra parte los llanos, el altiplano y otras cuencas menores en gran parte presentan depósitos de materiales sueltos como arcillas, arenas y gravas.

Rocas Igneas

Estas rocas corresponden a las formadas en base a “magmas primarios” o rocas fundidas, tanto en los tiempos antiguos del Planeta, como en las intrusiones de cuerpos plutónicos, subvolcánicos en profundidad y por otra parte las rocas extrusivas producidas por erupciones volcánicas en superficie.

Son el producto de la consolidación del magma, se caracterizan por una notable homogeneidad, estando formadas por un agregado de granos minerales, en general perceptibles a simple vista, donde no se observa ninguna orientación predominante. De acuerdo a la posición en el interior de la Tierra donde se produce la cristalización o consolidación se puede clasificar en: Rocas intrusivas o plutonicas, Rocas filonianas o hipabisales y rocas volcánicas o efusivas.

Rocas Ígneas en Bolivia

En Bolivia, si bien las rocas ígneas no ocupan grandes superficies, se encuentran ampliamente difundidas en el escudo brasileño y en la región Andina en general. Se tienen los afloramientos de los principales cuerpos intrusivos en la Zona Andina.

Rocas volcánicas en Bolivia

Las rocas volcánicas se presentan como macizos aislados o como extensas planicies de lavas. Entre los primeros, se encuentran los cerros de Letanías /19/, Pan de Azúcar /20/, cerca de Viacha, Comanche /21/, Chilla /18/ y entre los segundos las extensas planicies de riolitas y dacitas existentes desde la frontera con el Perú hasta el río Mauri /26/.

Rocas sedimentarias

Las rocas sedimentarias se han formado por la consolidación de fragmentos derivados de la erosión de rocas preexistentes. Estos fragmentos denominados genéricamente detríticos, dan lugar, según su granulometría a las lutitas, areniscas y conglomerados.

Lutitas, areniscas y conglomerados, son términos que se refieren exclusivamente al tamaño del grano de los constituyentes de estas rocas..

En la superficie terrestre existen zonas más apropiadas que otras para que se realice el proceso de sedimentación, es mas, en cada momento podríamos distribuir la superficie en zonas bien delimitadas de destrucción y sedimentación. Las primeras serian las zonas mas elevadas de los continentes, en donde loas agentes erosivos y de transporte, con toda su potencia, desplazan rápidamente los residuos de la destrucción, la segunda serian las zonas deprimidas en donde los agentes transportadores pierden su energía y permiten la deposición de carga que arrastran, como en ultimo termino es la fuerza de la gravedad la que condiciona la formación de las rocas sedimentarias. Siempre que existan diferencias de nivel en la superficie terrestre existirá una posibilidad de arrastre hacia las zonas mas bajas y por ello son las cuencas oceánicas las zonas privilegiadas de formación de sedimentos.

Rocas metamórficas

Las rocas metamórficas son las que resultan de transformaciones texturales, mineralógicas y químicas de otras rocas preexistentes. Es difícil dar una clasificación precisa de este tipo de rocas, debido a las diferentes condiciones que intervinieron en su formación.

Las mismas aparecen como resultado de la transformación de rocas preexistentes tanto magmaticas como sedimentarias, lo mismo que sucede en la corteza terrestre por la acción de fuerzas endogenas. Estas transformaciones transcurren en estado sólido y se expresan con el cambio de la composición mineralogica y a veces química, estructura de las rocas. Muy rara vez se conserva la composición mineralogica.
El metamorfismo ocurre por la acción de temperaturas y presiones altas, de la misma manera como resultado de aportes y traslado de sustancias por soluciones o gases de alta temperatura. Un rol importante juega también la composición de las rocas originales.

LAS PROPIEDADES DEL HORMIGON

El hormigón deberá satisfacer las condiciones de resistencia como función de las tensiones admisibles que se adapten tanto a la compresión o flexión y también la durabilidad para resistir la acción de los agentes exteriores, pero también se deberá tomar en cuenta es la economía para realizar la dosificación adecuada.

Si la calidad de los materiales son aceptables, las propiedades del hormigón endurecido como la resistencia a los cambios del congelamiento, impermeabilidad, resistencia al desgaste y mecánicas, dependen de la selección de una pasta adecuada es decir, una relación agua cemento muy baja y con la inclusión de aire en cantidad suficiente pero estas propiedades también se pueden obtener con un buen colocado y acabado sin dejar de lado el buen curado del hormigón.

Las siguientes son las propiedades del hormigón en diferentes estados:

Hormigón En Estado Fresco

· Consistencia y docilidad (Consistencia y la trabajabilidad o docilidad)
· Homogeneidad (Segregación y la exudación del hormigón o sangrado)

Hormigón Endurecido

- Densidad
- Compacidad
- Resistencia a la compresión
- Resistencia a la tracción
- Durabilidad
- Densidad (Peso unitario o volumétrico)

DETERMINACIÓN DE LA FINURA DEL CEMENTO

1.- OBJETIVOS - El Objetivo del presente ensayo es determinar la finura del cemento en dos diferentes clases de cemento - Determinar el mejor método entre el de Vía seca y Vía húmeda

2.-JUSTIFICACION

- La finura del cemento es una propiedad física muy importante para el cemento y el concreto Para lo cual es conveniente determinar su finura para la elección de un cemento adecuado 

  3.- ANÁLISIS TEÓRICO

Finura del cemento La finura de molido del cemento es una característica íntimamente ligado al valor hidráulico del cemento ya que influye decisivamente en la velocidad de las reacciones químicas que tienen lugar durante su fraguado y primer endurecimiento. Al entrar en contacto con el agua, los granos de cemento se hidratan solo en una profundidad de 0.01 mm por lo que si dichos gramos fuesen muy gruesos, su rendimiento seria muy pequeño al quedar en su interior un núcleo prácticamente inerte Si el cemento posee una finura excesiva, su retracción y calor de fraguado son muy altos (lo que en general resulta muy perjudicial); el conglomerante resulta ser mas susceptible a la meteorización (envejecimiento)tras un almacenamiento prolongado; disminuye su resistencia a las aguas agresivas , Pero siendo así que las resistencias mecánicas aumentan con la finura , se llega a una situación de compromiso: el cemento Pórtland debe estar finamente molido pero no en exceso

La finura de un cemento se mide por sus residuos en dos tamices malla #40 y #200 o bien determinando su superficie específica por algún procedimiento adecuado, siendo el método de blain el que se emplea más comúnmente. En el se determina y expresa en cm2 la superficie de un gramo de material cuyas partículas estuviesen totalmente sueltas. Los dos métodos indicados, tamizado y superficie especifica, no son equivalentes, siendo mas expresivo el segundo.

Aparato de Blaine

Debe recordarse que una de las últimas etapas en la fabricación de cemento es la mezcla del clinker molido con el yeso, puesto que la hidratación comienza sobre la superficie de las películas de cemento, el área superficial del cemento constituye el material de hidratación. De este modo, la velocidad de hidratación depende de la finura de las partículas del cemento; por lo tanto, para un desarrollo rápido de la resistencia se precisa un alto grado de finura Por otro lado moler las partículas del cemento hasta obtener mas finura representa un costo considerable; además, cuanto mas fino sea el cemento este se deteriora mas rápido. Lo que se quiere es que el cemento alcance sus debidas resistencias, a las distintas edades por razón de calidad de clinker mas bien que por razón de finura de molido.

FLUJO A TRAVES DE UN MEDIDOR VENTURI

1. INTRODUCCION:

El Teorema de Bernoulli es el principio físico que implica la disminución de la presión de un fluido (líquido o gas) en movimiento cuando aumenta su velocidad. Fue formulado en 1738 por el matemático y físico suizo Daniel Bernoulli, y anteriormente por Leonard Euler. El teorema afirma que la energía total de un sistema de fluidos con flujo uniforme permanece constante a lo largo de la trayectoria de flujo. Puede demostrarse que, como consecuencia de ello, el aumento de velocidad del fluido debe verse compensado por una disminución de su presión.

Ahora, el Efecto Venturi, se podrá producir en una canalización horizontal y de sección variable por la que circula un fluido incompresible, sin viscosidad y si la circulación se lleva a cabo en régimen permanente.

De acuerdo con el teorema de Bernoulli, la velocidad en la parte estrecha de la canalización tiene que ser mayor que en la ancha, y por estar ambas a la misma altura, la presión en la parte ancha es mayor que en la estrecha. Por tanto, cuando un fluido incrementa su velocidad sin variar de nivel, su presión disminuye.

Esto es aplicable en caudalímetros de orificio, también llamados Venturi, que serán estudiados en este laboratorio, que miden la diferencia de presión entre el fluido a baja velocidad que pasa por un tubo de entrada y el fluido a alta velocidad que pasa por un orificio de menor diámetro, con lo que se determina la velocidad de flujo y, por tanto, el caudal.

Medidor Venturi

En nuestro medio se han utilizado Tubos de Venturi, para la medición de caudal que va destinado al consumo. Así, se puede ver, lo útil que representa el estudio de este medidor.

2. OBJETIVOS:

Los objetivos en este laboratorio son:

- Aplicar la ecuación de Bernoulli y la ecuación de continuidad a un Tubo de Venturi para la determinación del caudal que fluye por el tubo con la determinación del coeficiente de descarga C y demostrar que la carga total a lo largo del tubo permanece constante.

- Observar las diferentes variaciones que se presentan mientras se trabaja con el equipo de laboratorio respectivo.

- Llegar a conocer los medios correspondientes para evitar los diferentes errores que se presentan en el proceso.

- Reconocer medios posibles para hacer de los Tubos de Venturi medidores de caudal aplicables de manera práctica y sencilla.

PÉRDIDA DE CARGA EN TUBERIAS

1. INTRODUCCIÓN

En estructuras largas, la perdida por fricción es muy importante, por lo que es un objeto de constante estudio teórico experimental para obtener resultados técnicos aplicables.

Es muy importante la diversidad actual de sistemas de transporte de fluidos se componen de tuberías y conductos tienen una extensa aplicación como ser las plantas químicas y refinerías parecen un laberinto en tuberías, lo mismo que pasa con las plantas de producción de energía que contienen múltiples tuberías y conductos para transportar los fluidos que intervienen en los procesos de conversión de energía. Los sistemas de suministro de agua a las ciudades y de saneamiento consisten en muchos kilómetros de tubería. Muchas maquinas están controladas por sistemas hidráulicos donde el fluido de control se transporta en mangueras o tubos.

Para realizar el estudio se deberá tomar en cuenta la diferenciación entre los flujos laminares y los turbulentos para lo cual recurriremos al número de Reynolds, a medida que el fluido fluye por un conducto u otro dispositivo, ocurren perdidas de energía debido a la fricción, tales energías traen como resultado una disminución de la presión entre dos puntos del sistema de flujo, es ahí donde parten los cálculos del laboratorio ya que a partir de la diferencia de presión obtenida en el inicio y final de la tubería es que obtendremos el factor de fricción de la tubería, cabe destacar también la importancia de la determinación del liquido y su temperatura ya que la determinación del numero de Reynold variara de acuerdo a la viscosidad del fluido.

La importancia de esta radica en que es muy necesario tomar en cuenta las perdidas de energía por la fricción que se produce entre las paredes de las tuberías o de los diferentes accesorios que conforman determinado equipo, ya que esto se traduce en costos adicionales, y esto debe ser tomado en cuenta, ya que forma una parte esencial de la labor que cada uno de nosotros tendrá como futuros ingenieros de procesos, ya que la fricción ocasionada en la tubería puede dar como resultado daños en la misma, esto sucede por el flujo del fluido; cuando trae en su masa sedimentos que aparte de dañar todo un sistema de tubería de cualquier empresa por efectos de corrosión podría dañar equipos e instrumentos.

La importancia del laboratorio implica un buen registro de datos y la determinación de todos los parámetros los cuales determinaran la veracidad de los resultados obtenidos.

SISTEMA DE TUBERIAS

2. OBJETIVOS

o Aplicación de un sistema de tuberías para la obtención del factor de fricción en laboratorio

o Determinar el factor de fricción para un flujo turbulento utilizando el diagrama de Moody.

o Calcular la magnitud de la perdida de energía para un flujo laminar o para uno turbulento en conductos o tubos redondos

o Comparar el factor obtenido en laboratorio con diversas teorías aplicadas en la obtención de perdidas de carga por fricción.

FALLAS PAVIMENTO RIGIDO (PARTE III)

Desplazamientos verticales (escalonamiento)

Este fenómeno tiene lugar en correspondencia con fisuras y juntas. Las causas son una perdida de soporte en una de las losas que desciende con respecto a la otra. La causa de esto es el bombeo de finos y el arrastre de finos que migran en la parte inferior de una losa con respecto a la otra. Este fenómeno es mas probable cuando no existen mecanismos de transferencia de cargas o los mismos son poco eficientes y la capa base es erosionable.

Bombeo de Finos

El bombeo de finos de la base o subrasante se origina por movimiento vertical de la losa en juntas y fisuras bajo las cargas pesadas, cuando existe agua en la capa de apoyo, el impacto de la llanta provoca la eyección de materiales y agua a través de juntas y fisuras. El bombeo resulta grave cuando la cantidad de material eyectado deja partes importantes de la losa, especialmente en esquinas, sin soporte, esto produce incrementos de tensiones, deformaciones y finalmente rotura de losa.

Punzonamiento

Es la falla más importante en pavimentos de hormigón con armadura continua. El punzonamiento tiene lugar cuando una sección de una losa de hormigón situada entre dos fisuras de contracción muy próximas se rompe y desciende bajo la acción de cargas repetidas. Esto ocurre, en general, en el borde externo del carril mas transitado por los camiones. A veces se encuentran evidencias de bombeo cerca de los sectores punzonados.


Daños en el sellado de juntas

Ocurre este problema cuando penetran materiales incompresibles o agua dentro de las juntas. Las fallas en el sellado pueden deberse a una durabilidad baja, forma inadecuada del reservorio para el sellante, o las propiedades de este ultimo. Las fallas más comunes dentro de esta clase son:

- Extrusión del sellante de la junta
- Sellante de baja calidad
- Endurecimiento de sellante (oxidación)
- Perdida de adherencia entre el sellante y los bordes del reservorio
- Ausencia de sellante
- Fisuración del sellante (falla cohesiva)

FALLAS PAVIMENTO RIGIDO (PARTE II)

Fisuras en forma de mapa

Consisten en una red de fisuras poco profundas, finas, en forma errática que se extienden solo en la parte superior de la losa. Se las encuentran en hormigones antiguos, en los cuales no se usaron aditivos incorporadotes de aire en climas sujetos a congelamiento.

Desportilladuras en juntas y fisuras

Es un proceso de daño gradual o rotura en los bordes de una junta o fisura. Las causas pueden ser la infiltración de materiales incompresibles dentro de las juntas o fisuras, falta de alineación y corrosión de pasadores o juntas mal diseñadas.

Fisuras transversales y diagonales

Las fisuras transversales son aquellas que recorren el pavimento en forma más o menos perpendicular a la línea central. Sus causas son la repetición de cargas, tensiones por alabeo y por contracción por secado.

Este fenómeno, no es una falta para pavimentos de hormigón simple, no lo es para pavimentos de hormigón armado continuo y/o juntas. Estas fisuras están previstas en el diseño, la retracción del hormigón produce tensiones de tracción que son contrarrestadas por la fricción entre losa y sub-base y por la armadura prevista, esta última mantiene unidas las fisuras y asegura una buena transferencia de cargas a través de la trabazón de agregados. Las fisuras transversales se convierten en una falla en estos casos cuando se rompe la armadura y se abren las fisuras con todos los problemas inherentes a este fenómeno (entrada de agua, corrosión de armaduras, perdida de trabazón entre agregados, deterioro de fisuras)

Fisura Longitudinal

Las fisuras longitudinales van, en general, paralelas a la línea central del pavimento. Las causas son: construcción inadecuada de juntas longitudinales, alabeo de la losa y movimientos de la subrasante por suelos expansivos o por hinchamiento debido a congelamiento

FALLAS PAVIMENTO RIGIDO

Levantamiento de Losas

El levantamiento de losas no es un fenómeno muy común y tiene lugar en las juntas o fisuras de un pavimento de hormigón cuando están sometidos a altas temperaturas, infiltración de material incompresible entro de las juntas y fisuras, lo cual va reduciendo paulatinamente, a lo largo de varios años la capacidad de las losas de expandirse, también influye, aunque en menor medida la presencia de áridos reactivos que produzcan expansión en el hormigón. Debido a estas causas se desarrollan grandes presiones en el hormigón, las que se liberan mediante la rotura o levantamiento de los bordes de la losa hacia arriba en correspondencia con la junta o fisura.

Fisuras de esquina

Una fisura de esquina es aquella que intersecta una junta transversal y el borde de calzada en un pavimento de hormigón simple. Esta fisura se extiende verticalmente en todo el espesor de la losa. No debe ser confundida con el descascaramiento de esquina, que es una fisura que forma un ángulo en el espesor de la losa y esta dentro de los 0.3 m de la esquina. Las causas son: cargas repetidas pesadas, pérdida de soporte, transferencia de carga deficiente a lo largo de la junta.

Fisuración en “D”

La figuración en “D” consiste en una serie de fisuras muy próximas en forma de media luna (similar a una letra “D”), que aparecen en la superficie del pavimento en forma adyacente y aproximadamente paralela a las juntas transversales y longitudinales del pavimento y al borde libre. Estas fisuras pueden originarse por el congelamiento y descongelamiento de agregados saturados en el hormigón, cuando estos son excesivamente porosos, es entonces un problema más bien de los agregados que forman el hormigón que del comportamiento del mismo pavimento.

Fisuracion en "D"

ENSAYO DE ADHERENCIA

1. Objetivo.-
El objetivo del presente ensayo es el de determinar el grado de adherencia que tiene el cemento asfáltico

2. Fundamento teórico.-

Adhesividad
La adhesividad no es propiamente una propiedad del asfalto, sino del conjunto formado por el asfalto y otros cuerpos. Podemos definir la adhesividad entre el asfalto y un material cualquiera como ha resistencia opuesta por el asfalto a despegarse del mineral una vez entrado en contacto con él. Esta definición prescrita el inconveniente de que es prácticamente imposible medir la adhesividad entre el asfalto y un cuerpo cualquiera midiendo la fuerza necesaria para despegarlos, ya que en la mayor parte de los casos, cuando existe adhesividad por pequeña que sea, la rotura de la película de asfalto se produce antes que el desprendimiento
Para que exista adhesividad entre el asfalto o en general un ligante cualquiera y otro material es necesario que se produzcan dos fenómenos:

l." Que el asfalto entre en contacto con el cuerpo en cuestión, mojándolo

2..° Que exista adhesividad es decir, que la unión así producida sea resistente a los agentes externos.

La adhesividad entre el asfalto y otros materiales es de interés esencial especialmente en la construcción de carreteras, donde se estudia particularmente la adhesividad entre el asfalto y los áridos. Además, en estos casos, la adhesividad se define más que como la resistencia del asfalto a desprenderse de la piedra bajo el efecto de esfuerzos de tracción, como la resistencia del asfalto a ser desplazado de la superficie de la piedra por la acción del agua.

Medicion de la adhesividad

Para medir la adhesividad entre áridos y ligante se recurre usualmente a ensayos empíricos consistentes el, envolver en el ligante una muestra de piedra en cuestión, de características granulométricas ricas determinadas, y determinar qué proporción de la superficie de la piedra queda descubierta por desplazamiento del ligante después de un determinado período de inmersión en agua en determinadas condiciones de ¬temperatura y agitación.

Otro sistema consiste en medir la pérdida de resistencia de una probeta de hormigón asfáltico después de cierto tiempo, de inmersión.

La adhesividad química que antes hemos citado, que se produce por reacción de determinadas moléculas del ligante con las moléculas de, la piedra, puede presentarse por reacción de los ácidos nafténicos del asfalto con los áridos calizos secos. En este caso, la adhesividad obtenida naturalmente suele ser bastante buena.

Sin embargo, si los áridos calizos están húmedos o si se trata de áridos silicios, 1ª adhesividad entre árido y ligante es mala En el caso de áridos calizos puede eliminarse fácilmente la humedad por calentamiento pero cuando se trata de áridos siliceos aun calentando a temperaturas muy elevadas, sigue manteniéndose adherida a la superficie del árido una capa monomolecular de agua que, resulta dificilísimo desplazar y que impide se produzca una verdadera adherencia a no ser que se proceda a la activación de los ligantes

En los fenómenos de adhesividad o más propiamente de envuelta tienen una gran importancia la viscosidad del ligante Si la envuelta se hace en presencia de áridos secos, aun suponiendo que. 1a ecuación a que antes he¬mos aludido en presencia de agua diera para la desigualdad el signo desfavorable a la envuelta, si el ligante es muy viscoso el fenómeno de desplazamiento por el agua, aunque acabará indefectiblemente por producirse, puede tardar bastante tiempo porque. la gran resistencia mecánica, del ligante muy viscoso, a desplazarse, hará difícil el comienzo del fenómeno En este aspecto, cuanto más viscosos sean los ligantes más favorable es la situación.

LIMITES DE ATTERBERG: . MATERIALES Y EQUIPO NECESARIOS.

- Muestra de suelo que pase el tamiz N 40
- Tiestos de porcelana
- Recipiente de porcelana
- Placa de vidrio con agujas
- Recipiente de vidrio
- Muestra de suelo que pasa tamiz #40
- Espátula
- Horno
- Mercurio
- Balanza (precisión 0.01 gr)
- Recipiente de contracción
- Accesorios

LIMITES DE ATTERBERG: LIMITE DE CONTRACCIÓN

1. ENSAYO.

AASHTO T92-68
ASTM D427-61

2. OBJETIVO.

El objetivo de éste ensayo, es determinar el LIMITE DE CONTRACCIÓN.

3. FUNDAMENTO TEÓRICO.

"EL LIMITE DE CONTRACCIÓN ES UN PORCENTAJE DE HUMEDAD DEL SUELO, DE TAL MANERA QUE LUEGO DE SECADO AL HORNO NO REDUCE SU VOLUMEN"
Los suelos susceptibles de sufrir grandes cambios de volumen cuando se someten a cambios en su contenido de humedad, son problemáticos, si se usan para rellenos en carreteras o en ferrocarril, o si se utilizan para la fundación de elementos estructurales. Los cambios de volumen pueden motivar ondulaciones en las carreteras y grietas en las estructuras debido a que los cambios de volumen usualmente no son uniformes.
Los límites líquido y plástico pueden utilizarse para predecir la presencia potencial de problemas en suelos debido a su capacidad de cambio de volumen. Sin embargo, para obtener una indicación cuantitativa, de cuánto cambio de humedad puede presentarse antes de que se presente un apreciable cambio volumétrico, y obtener, si dicho cambio volumétrico ocurre, una indicación de la cantidad de ese cambio, es necesario hacer un ensayo del límite de contracción.
La práctica se comienza con un volumen de suelo en condición de saturación completa, preferiblemente (pero no absolutamente necesario) a un contenido de humedad cercano o superior al límite líquido. El suelo entonces se deja secar. Durante el secado se supone que bajo cierto valor límite de contenido de humedad, cualquier pérdida de humedad en el proceso está acompañada por una disminución en el volumen global de la muestra ( o relación de vacíos).
A partir de éste valor límite en el contenido de humedad, no es posible producir cambios adicionales en el volumen del suelo por pérdida adicional de agua de poros. Este valor inferior limitante en el contenido de humedad se denomina límite de contracción.
Lo anterior significa físicamente, que no se causará ningún volumen adicional por cambios subsecuentes en la humedad. Por encima del límite de contracción todos los cambios de humedad producen cambios de volumen en el suelo, éste cambio de volumen se puede expresar en términos de relación de vacíos y el contenido de humedad.
La relación de contracción da una indicación de cuánto cambio de volumen puede presentarse por cambios de la humedad de los suelos. La relación de contracción se define como la relación del cambio de volumen del espécimen o muestra de suelo como un porcentaje de su volumen seco al cambio correspondiente en humedad por encima del límite de contracción expresado como un porcentaje del suelo seco obtenido luego de ser secado al horno.

AYUDAS A LA NAVEGACIÓN: Radar de vigilancia en ruta

El radar de largo alcance para seguImiento de aviones en ruta, se instaló por todo el continente de Estados Unidos y en otras partes del mundo. Mientras que en los Estados Unidos existe una completa cobertura del radar en los 48 Estados, no ocurre así en el resto del mundo. Estos aparatos de radar tienen un alcance de cerca de 560 Km. Estrictamente hablando, el radar no es una ayuda para la navegación; su principal función, es la de suministrar a los controladores del tráfico aéreo una imagen visual de la posición de cada avión, de tal manera que puedan regular los distanciamientos e intervenir cuando sea necesario. Sin embargo, puede usarse y de hecho se utiliza, para guiar a los aviones cuando se precisa. Debido a ello es por lo que se ha incluido como una ayuda a la navegación.

LIMITES DE ATTERBERG LIMITE PLÁSTICO (V): REGISTRO DE DATOS Y CÁLCULOS Y CONCLUSIONES

El límite plástico será = 20,39%

8. CONCLUSIONES.

En el presente ensayo se realizo con anormalidad presentado fácil manejabilidad que a simple vista el suelo es muy plástico


9. BIBLIOGRAFÍA.

- "CARRETERAS CALLES Y AUTOPISTAS " VALLE - RODAS
- "MANUAL DE LABORATORIO DE SUELOS" JOSEPH E. BOWLES
- "MECÁNICA DE SUELOS " JUÁREZ BADILLO

LIMITES DE ATTERBERG LIMITE PLÁSTICO (IV): PROCEDIMIENTO DEL ENSAYO

Se divide en varios pedazos o porciones pequeñas la muestra de 20 a 30 gramos de suelo que se había separado con anterioridad durante la preparación de la muestra para el ensayo del límite líquido.
Se debe enrollar el suelo con la mano extendida sobre una placa de vidrio, o sobre un pedazo de papel colocado a su vez sobre una superficie lisa, con presión suficiente para moldearlo en forma de cilindro, o hilo de diámetro uniforme por la acción de unos 80 a 90 golpes o movimientos de mano por minuto (un golpe es igual a un movimiento hacia adelante y hacia atrás). Cuándo el diámetro del hilo o cilindro del suelo llegue a 3 mm. (1/8 de pulgada) se debe romper en pequeños pedazos y con ellos moldear nuevamente unas bolas o masas que a su vez vuelvan a enrollarse.
El proceso de hacer masas o bolas de suelo y enrollarlas debe continuarse alternativamente hasta cuando el hilo o cilindro de suelo se rompa bajo la presión de enrollamiento y no permita que se enrolle adicionalmente.
Si el cilindro se desmorona a un diámetro superior a tres milímetros, ésta condición es satisfactoria para definir el límite plástico si el cilindro se había enrollado con anterioridad hasta más o menos tres milímetros. La falla del cilindro se puede definir del siguiente modo:

a) Simplemente por separación en pequeños pedazos
b) Por desprendimiento de escamas de forma tubular (cilindros huecos) de entro hacia afuera del cilindro ó hilo de suelo.
c) Pedacitos sólidos en forma de barril de 6 a 8 mm de largo (para arcillas altamente plásticas).

Para producir la falla no es necesario reducir la velocidad de enrollado y/o la presión de la mano cuando se llega a 3 mm de diámetro. Los suelos de muy baja plasticidad son una excepción en éste sentido, en estos casos la bola inicial debe ser del orden de 3 mm antes de empezar a enrollar con la mano.
Esta secuencia debe repetirse el número de veces para producir suficientes pedazos de cilindro que permitan llenar un recipiente de humedad.
Pesar el recipiente cubierto, y colocarlo dentro del horno. Nótese que en efecto se han hecho varias determinaciones del límite plástico, pero se ha reducido el proceso de pesada y cálculo a un sólo ensayo.

LIMITES DE ATTERBERG LIMITE PLÁSTICO (III): MATERIAL Y EQUIPO NECESARIO - .

- Muestra que pasa tamiz #40

- Placa de vidrio

- Horno

- Balanza (precisión 0,01 gr.)

- Taras

- Accesorios

LIMITES DE ATTERBERG LIMITE PLÁSTICO (II): FUNDAMENTO TEÓRICO.

"EL LIMITE PLÁSTICO ES EL CONTENIDO DE AGUA QUE LIMITA EL ESTADO PLÁSTICO RESISTENTE SEMISOLIDO."
El límite plástico de un suelo es el menor contenido de humedad determinado, de acuerdo con el método bajo el cuál el suelo permanece plástico.
Para la determinación de éste límite se toma muestras del ensayo para la obtención del límite líquido y procedemos a amasarla y posteriormente a arrollarla, cuya arrolladora vamos disminuyendo en el diámetro, hasta que los rollitos presenten rupturas o ranuras. Mientras se rasga aumentamos la humedad del suelo que no presenta ninguna falla, hasta que los rollitos lleguen a tener un diámetro de 3 mm., en cuyo diámetro decimos que esa humedad es la que determina el índice plástico.
Las arenas no tienen plasticidad, los limos tienen pero muy poca, en cambio las arcillas, y sobre todo aquellas ricas en materia son muy plásticas.
El límite plástico se ha definido arbitrariamente como el contenido de humedad del suelo al cuál un cilindro se rompe o se resquebraja cuando se enrolla a un diámetro de 3 mm. o aproximadamente 3 mm. Esta prueba es bastante más subjetiva (dependiente del operador) que el ensayo del límite líquido, pues la definición del resquebrajamiento del cilindro de suelo así como del diámetro están sujetas a la interpretación del operador. El diámetro puede establecerse durante el ensayo por comparación de un alambre común o de soldadura del mismo diámetro. Con la práctica, se encuentra que los valores del límite plástico pueden reproducirse sobre el mismo suelo por parte de diferentes laboratoristas, dentro de un rango del 1 al 3%.

LIMITES DE ATTERBERG LIMITE PLÁSTICO (I): ENSAYO y OBJETIVO

ENSAYO:

AASHTO T90-70
ASTM D424-59

OBJETIVO.

El objetivo de éste ensayo es determinar el porcentaje de humedad del suelo que ha producido un cilindro de aproximadamente 3 mm de diámetro. Es decir, el porcentaje o contenido de agua que limita el estado plástico del estado resistente semisólido.

ENSAYO DE COMPACTACION : PROCEDIMIENTO

PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL

- Para realizar el ensayo de compactación se realiza los pasos siguientes:

- Primero se desmenuza los terrones con ayuda del mortero y su mango.

- Tamizamos la muestra en el tamiz y el Nº 4

- Por tratarse de un suelo sumamente fino se realizara el ensayo T-99

- Llegamos a la conclusión que se realizará el ensayo en el molde de 4”.

- Tomamos los 300 gr. de muestra. Luego mezclamos la muestra con agua, la cual se calcula en función al límite plástico.

- Se mezcla bien y se realiza el primer ensayo, compactando 3 capas con 25 golpes por capa.

- Después de compactar se procede al enrase de la muestra y su posterior pesaje.

- Luego se extrae 5 gr. de la muestra de cada lado del molde, pesando dichas muestras húmedas y colocamos al horno durante 24 hrs.

- Este proceso se realiza 5 veces, con la única diferencia de que cada experiencia se aumenta de 2.5 % a 3% la humedad por ser un suelo fino.

- Se peso el molde sin espaciador ni corona.

ENSAYO DE COMPACTACION : MATERIAL Y EQUIPO

- 5000 gr. de muestra que pasa el tamiz No. 4(para 5 ensayos de 300 gr. cada uno )

- Tamiz No. 4

- Molde de compactación (4”)

- Pisón T-99 (5,5 lbs)

- Compactador manual

- Balanza

- Horno

- Espátula, Badilejo, Flexo metros

- Pipeta

- Matraz

- Taras

- Juego de pesas

- Mortero + Mazo

- Regla para enrasar

- Accesorios

APLICACIONES DEL ENSAYO DE COMPACTACION

APLICACIONES DEL ENSAYO DE COMPACTACION
( HUMEDAD ÓPTIMA Y DENSIDAD MAXIMA)

La compactación de suelos constituye un capitulo importantísimo y se halla íntimamente relacionada con la pavimentación de carreteras, vial urbanas y pistas de aterrizaje.

A fin de que el material a compactarse alcance la mayor densidad posible en el terreno, deberá tener una humedad adecuada en el momento de la compactación.

Esta humedad, previamente determinada en laboratorio de suelos, se llama “humedad optima” y la densidad obtenida se conoce con el nombre de “densidad máxima”

La importancia de la compactación de suelos estriba en el aumento de la resistencia y disminución de la capacidad de deformación que se obtiene al someter el suelo a técnicas convenientes, que aumentan el peso específico seco, disminuyendo sus vacíos. Por lo general, las técnicas de compactación se aplican a rellenos artificiales tales como cortinas de presas de tierra, diques, terraplenes para caminos y ferrocarriles, bordes de defensas, muelles, pavimentos, etc

Al compactar un suelo obtenemos las siguientes ventajas

· Se establece un contacto mas firme entre partículas

· Las partículas de menor tamaño son forzadas a ocupar los vacíos formados por las de mayor dimensión

· Cuando un suelo esta compacto, aumenta su valor soporte y se hace más estable.

· Como las partículas se hallan firmemente adheridas después de la compactación , la masa del suelo será mas densa y su volumen de vacíos quedara reducido al mínimo

· Aumenta la capacidad para soportar cargas: Los vacíos producen debilidad del suelo e incapacidad para soportar cargas pesadas. Estando apretadas todas las partículas, el suelo puede soportar cargas mayores debido a que las partículas mismas que soportan mejor.

· Impide el hundimiento del suelo: Si la estructura se construye en el suelo sin afirmar o afirmado con desigualdad, el suelo se hunde dando lugar a que la estructura se deforme (asentamientos diferenciales). Donde el hundimiento es mas profundo en un lado o en una esquina, por lo que se producen grietas o un derrumbe total.

· Reduce el escurrimiento del agua: Un suelo compactado reduce la penetración de agua. El agua fluye y el drenaje puede entonces regularse.

· Reduce el esponjamiento y la contracción del suelo: Si hay vacíos, el agua puede penetrar en el suelo y llenar estos vacíos. El resultado seria el esponjamiento del suelo durante la estación de lluvias y la contracción del mismo durante la estación seca.

· Impide los daños de las heladas: El agua se expande y aumenta el volumen al congelarse. Esta acción a menudo causa que el pavimento se hinche, y a la vez, las paredes y losas del piso se agrieten. La compactación reduce estas cavidades de agua en el suelo.

La importancia de realizar una adecuada compactación es justamente calcular la cantidad de agua, ósea la “humedad optima” que ha de tener un suelo, a fin de obtener una buena lubricación que permita, al compactarlo, alcanzar la mayor densidad posible, es decir, la “Densidad Máxima”

SIGNIFICADO Y USO

El suelo colocado como un lleno geotécnico (en bases de carreteras, terraplenes, llenos de fundación) se compacta a un estado denso para obtener propiedades geotécnicas apropiadas como resistencia al corte, compresibilidad, permeabilidad. También los suelos de fundación son compactados frecuentemente para mejorar sus propiedades geotécnicas. Los ensayos de compactación en el laboratorio proporcionan la base para determinar el porcentaje de compactación y el contenido de agua necesarios para conseguir la propiedades requeridas, y para llevar el control durante la construcción que permita asegurar que se alcanzan los contenidos de agua y la compactación requerida.Durante la preparación de una sub base se requiere la preparación de muestras para ensayos de resistencia al corte, consolidación, permeabilidad, los cuales deberán tener el contenido de humedad óptimo y la densidad máxima para obtener datos buenos en los ensayos respectivos.

LIMITES DE ATTERBERG - LIMITE LIQUIDO (VI): CONCLUSIONES y BIBLIOGRAFÍA

Con el cual realizamos la grafica correspondiente del limite liquido con el cual se obtuvo:

Limite Liquido = 36,00 %

BIBLIOGRAFÍA:

- CARRETERAS CALLES Y AUTOPISTAS: VALLE RODAS

- MANUAL DE LABORATORIO DE SUELOS: JOSEPH E. BOWLES

- LABORATORIO DE SUELOS DE VALLE DEL CAUCA

- MECANICA DE SUELOS: JUÁREZ BADILLO