ENERGÍA DE COMPACTACIÓN

Para normalizar los métodos de ensayo se han establecido un número de normas arbitrarias para determinar la humedad óptima y peso especifico máximo que representa las diferentes energías de compactación. Las más simples y usadas son las pruebas PROCTOR así llamadas por su autor R. R. PROCTOR que fue el primero en el desarrollo el concepto de humedad óptima y peso específico máximo a continuación se tabula los diferentes tipos de aplicación de energía:

TIPO DE ENSAYO PROCTOR NORMAL
AASHTO T99, peso del martillo 5.5 lbs., altura de caída 12” y Nº de capas 3
Tipo de ensayo	A	B	C	D	Observaciones Se utiliza 56 golpes en B y C cuando las dim. de los moldes esta en plg y 55 en M.K.S.
Molde usado	4”	6”	4”	6”
Material pasa	Tamiz Nº 4	Tamiz Nº 4	Tamiz Nº ¾	Tamiz Nº ¾
Nº de golpes	25	56	25	56
Volumen molde	1/30 ft3	1/13.33 ft3	1/30 ft3	1/13.33 ft3
E ( ft /ft3)	12375	12317	12375	12317

TIPO DE ENSAYO PROCTOR NORMAL
AASHTO T180, peso del martillo 10 lbs., altura de caída 18” y Nº de capas 5
Tipo de ensayo	A	B	C	D	Observaciones
Molde usado	4”	6”	4”	6”
Material pasa	Tamiz Nº 4	Tamiz Nº 4	Tamiz Nº ¾	Tamiz Nº ¾
Nº de golpes	25	56	25	56
Volumen molde	1/30 ft3	1/13.33 ft3	1/30 ft3	1/13.33 ft3
E ( ft /ft3)	12375	12317	12375	12317

METODO AASHO STANDARD T-180

Este método corresponde con algunas modificaciones, al conocido anteriormente como estándar modificado o Proctor modificado.

Los moldes que se emplean son los mismo que los indicados para le método anterior el pequeño es de 42 y el grande es de 6” de diámetro.

La diferencia fundamentalmente entre este método y el anterior esta en le peso del martillo y la altura de caída. El martillo empleado en este método es el de 10 lbs. (4.5 kg.) y la altura de caída es de 18”.

En lugar de colocar le material en tres capas se coloca en 5 de aproximadamente igual de espesor. Si se utiliza el cilindro de 4” se compactara cada capa haciendo caer el martillo 25 veces y si se usa el molde 6” se hará caer 56 veces sobre cada capa.

Y realizar lo mismo que le método anterior para determinar su contenido de humedad

La densidad obtenida mediante el método AASHO T-180 es mayor que la obtenida mediante el método AASHO T-99

BOMBAS HIDRAULICAS CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES:

Observando la grafica las curvas Caudal vs. Altura tenemos que las bombas en paralelo y la bomba simple parten de un mismo punto H = 42.914 (mca) y que la bomba en paralelo aumenta su caudal en un 44.27 %.

Las bombas en serie y la bomba simple para un caudal de 0.3 (lt/seg) aumentan una altura de 24.5 mca.

Con lo cual concluimos que cuando se instala dos bombas iguales en paralelo se aumenta caudal y cuando se instala en serie se aumenta la altura.

BOMBAS HIDRÁULICAS (PROCEDIMIENTO)

• Instalar el banco Hidráulico con el equipo de bombas.
• Instalar las bombas en paralelo, leer las lecturas de presion que indique los manómetros y tomar lecturas de volumen y tiempo.
• Instalar las bombas en serie, leer las lecturas de presion que indique los manómetros y tomar lecturas de volumen y tiempo.
• Instalar una sola bomba, leer las lecturas de presion que indique los manómetros y tomar lecturas de volumen y tiempo.
• Realizar lecturas hasta llegar al limite de presion de 5 a 5.5 Bares.

BOMBAS HIDRAULICAS EQUIPO Y MATERIAL

- Manómetros en bar o PSI

- Equipo de bombas.

- Cronometro.

- Banco hidráulico

Curvas Características de Bombas Individuales

Fundamento Teórico

Obtenemos experimentalmente los diferentes puntos de funcionamiento de cada una de las dos bombas. Ajustamos dichas nubes de puntos a una curva utilizando el método de los mínimos cuadrados u otro similar.

H(Q)=A+B*Q+C*Q2
Putil =Dens*g*Q*H(Q)
n(Q)= D.Q+E.Q2
Pabsorvida (Q)=[PU *(Q)] / [H(Q)]

Método

 Ponemos en marcha una de las dos bombas.

 Utilizamos el depósito volumétrico del banco hidráulico para obtener los caudales de circulación.

 Anotamos los diferentes valores de presión y potencia obtenidos para los caudales proporcionados por la bomba.

 Completamos la tabla siguiente con los datos obtenidos.

Curvas Caracteristicas de Bombas Diferentes en Serie

Fundamento Téorico

Obtenemos experimentalmente los diferentes puntos de funcionamiento de dos bombas diferentes funcionando en serie. Para ello, modificamos la velocidad de giro de la bomba con variador de frecuencia. Ajustamos las nubes de puntos obtenidas a curvas características utilizando el método de los mínimos cuadrados. Comprobamos que los resultados experimentales se corresponden con el desarrollo teórico.

Independiente
H(Q)=A+BQ+C.Q²
Pútil= p.g.Q.H*Q
n(Q)=D.Q+E.Q2
Pabsorbida (Q) = Pu(Q)/n(Q)

EnSerie
H1(Q)=A1+B1Q+C1Q²
H2(Q)=A2+B2Q+C2Q²

H'(Q)=A1+A2+(B1+B2)Q+(c1+c2)Q²
nT = p.g.Q.HT/Pabs =p.g.Q.HT/P1+P2 con

Pi= PGQ Hi/nI

Método

· Ponemos en marcha las dos bombas, girando una de ellas a diferente velocidad para que tengan curvas caracterísiticas distintas.

· Disponemos la instalación de manera que las bombas funcionen en serie.

· Utilizamos el depósito volumétrico del banco hidráulico para obtener los caudales de circulación.

· Anotamos los diferentes valores de presión y potencia obtenidos para los caudales proporcionados por las bombas.

· Completamos las tablas inferiores con los datos obtenidos.

· Cotejamos lo resultados teóricos con los experimentales.

Curvas Caracteristicas De Bombas Iguales Funcionando en Paralelo

Fundamento Teórico

Obtenemos experimentalmente los diferentes puntos de funcionamiento de las dos bombas funcionando en paralelo. Ajustamos las nubes de puntos obtenidas a curvas características utilizando el método de los mínimos cuadrados. Comprobamos que los resultados experimentales se corresponden con el desarrollo teórico.

H(Q)=A+B.Q+C.Q2
Pútil= p.g.Q.H(Q)
n(Q)=D.Q+E.Q2
Pabsorbida(Q)=Pu(Q)/n(Q)

EnParalelo:
H'(Q) = ( A + B* Q/2 + C (Q )² ) = A' +B'.Q + C'.Q²

Pútil= p.g.Q.H’(Q)
n'(Q)= D.Q + E. ( Q )²/2 = D' Q/2 +E' Q²

P’absorbida (Q) = P’u(Q)/n'(Q)

Método

· Ponemos en marcha las dos bombas haciendo que funcionen en paralelo.

· Utilizamos el depósito volumétrico del banco hidráulico para obtener los caudales de circulación.

· Anotamos los diferentes valores de presión y potencia obtenidos para los caudales proporcionados por las bombas.

· Completamos las tablas siguientes con los datos obtenidos y cotejamos lo resultados teóricos con los experimentales.

BOMBAS HIDRÁULICAS (OBJETIVOS)

OBJETIVOS DE LABORATORIO:

Con este equipo se pretende realizar gran parte de las operaciones tanto de puesta en marcha como de funcionamiento y regulación necesarias en una instalación de bombeo. Estudio de las características de una bomba funcionando de forma individual y en grupo, realizando una amplia gama de prácticas y experiencias, algunas de las cuales se enumeran a continuación:

ÿ Determinación de la altura Ht, caudal Q, Potencia consumida P, Potencia hidráulica Ph, Rendimiento n y capacidad de succión.

ÿ Elaborar las curvas características: Ht, Ph, n, vs. Q de una bomba del ensayo elemental.

El ensayo elemental de una bomba es aquel en que manteniéndose el numero de revoluciones (n), se varia el caudal Q y se obtiene experimentalmente las curvas características.

El ensayo completo es un conjunto de ensayos elementales (mas de 5) caracterizado cada uno por un número diferente de revoluciones de la bomba.

BOMBAS HIDRÁULICAS

INTRODUCCIÓN

Una bomba hidráulica es un dispositivo tal que recibiendo energía mecánica de una fuente exterior la transforma en una energía de presión transmisible de un lugar a otro de un sistema hidráulico a través de un líquido cuyas moléculas estén sometidas precisamente a esa presión .

Se dice que una bomba es de desplazamiento No positivo cuando su órgano propulsar no contiene elementos móviles; es decir, que es de una sola pieza, o de varias ensambladas en una sola.

A este caso pertenecen las bombas centrífugas, cuyo elemento propulsor es el rodete giratorio. En este tipo de bombas, se transforma la energía mecánica recibida en energía hidro-cinética imprimiendo a las partículas cambios en la proyección de sus trayectorias y en la dirección de sus velocidades. Es muy importante en este tipo de bombas que la descarga de las mismas no tenga contrapresión pues si la hubiera, dado que la misma regula la descarga , en el caso límite que la descarga de la bomba estuviera totalmente cerrada, la misma seguiría en movimiento NO generando caudal alguno trabajando no obstante a plena carga con el máximo consumo de fuerza matriz .

Por las características señaladas, en los sistemas hidráulicos de transmisión hidrostática de potencia hidráulica NUNCA se emplean bombas de desplazamiento NO positivo.

Se dice que una bomba es de desplazamiento positivo, cuando su órgano propulsor contiene elementos móviles de modo tal que por cada revolución se genera de manera positiva un volumen dado o cilindrada, independientemente de la contrapresión a la salida. En este tipo de bombas la energía mecánica recibida se transforma directamente en energía de presión que se transmite hidrostáticamente en el sistema hidráulico.

En las bombas de desplazamiento positivo siempre debe permanecer la descarga abierta, pues a medida que la misma se obstruya, aumenta la presión en el circuito hasta alcanzar valores que pueden ocasionar la rotura de la bomba; por tal causal siempre se debe colocar inmediatamente a la salida de la bomba una válvula de alivio o de seguridad. con una descarga a tanque y con registro de presión.

PILOTES COMPUESTOS

Ocasionalmente, los pilotes se fabrican uniendo secciones superiores e inferiores de materiales diferentes, como concreto arriba del nivel de las aguas freáticas y madera sin tratar debajo.

El costo y la dificultad para obtener una junta aceptable han sido la causa de abandono casi total de este tipo de construcción en los Estados Unidos y Canadá . Por otra parte, se dispone de una gran variedad de pilotes que consiste de varias combinaciones de forros, tubos y otros componentes

PILOTE DE ACERO

Se utilizan mucho como pilotes los tubos de acero, que usualmente se llena de concreto después de hincados y los perfiles de acero en H cuando las condiciones requieren un hincado violento, longitudes desusadamente grandes, o elevadas cargas de trabajo por pilote.

Los pilotes de acero en H penetran el terreno mas fácilmente que otros tipos en parte porque desalojan relativamente poco material. En consecuencia se usa frecuentemente para alcanzar un estrato de gran capacidad de carga a gran profundidad. Si el hincado es difícil, y especialmente si el material superior contiene obstrucciones o grava gruesa, es probable que los patines se dañen y los pilotes se tuerzan o doblen. Pueden producirse pocos defectos serios si se puede notar los síntomas durante el hincado cuando las condiciones sugieran las posibilidad de estos daños.

PILOTES DE CONCRETO

Poco después de 1900 se idearon varios tipos de pilotes de concreto desde entonces han aparecido numerosas variantes y en la actualidad se disponen una gran variedad de pilotes entre los cuales el ingeniero puede elegir el que mejor se adate a una obra determinada. Los pilotes de concreto pueden dividirse en dos grandes categorías principales colacados en lugar y precolocados. Los colocados en lugar pueden subdividirse en pilotes con y sin ademe.

El concreto de un pilote con ademe se cuela dentro de un molde, que usualmente concite en forro de metal o tubo delgado que se deja en el terreno. El forro puede ser tan delgado que su resistencia se desprecia la valuar la capacidad estructural del pilote pero sin embargo debe tener la resistencia suficiente para que no sufra colapso bajo la presión del terreno que lo rodea antes de que se llene con concreto.

Los forros muy delgados no pueden hincarse sin estar soportados en el interior por un mandril, que en si es una fuente de gastos y cuando menos veces ocasiona dificultades de construcción.

PILOTES DE MADERA

Desde el imperio romano quedo bien establecido el uso de los troncos de árboles como pilotes; los detalles de las cimentaciones piloteadas fueron descritos por Vitruvino en el año 58 D.C. probamente, los pilotes de3 madera son el tipo que mas se usan en todo el mundo. Bajo muchas circunstancias, proporcionan cimentaciones seguras y económicas su longitud esta limitada por la altura de los árboles disponibles; son comunes los pilotes de 12 a 18 m, en tanto longitudes mayores no se pueden obtenerse económicamente en todas las regiones.

Los pilotes de madera no pueden soportar los esfuerzos debido a un fuerte hincado, en ocasiones muy necesario para penetrar mantos muy resistentes. Pueden reducirse los daños a las puntas usando regatones de acero, pero para un tipo dado de martinete el peligro de romper los pilotes mucho únicamente limitando el esfuerzo inducido en la cabeza del pilote y el numero de golpes del martillo.

Los pilotes de madera no pueden hincarse en suelos de levada resistencia sin sufrir daños; por lo tanto se usan rara ves para cargas mayores a 30 toneladas; en muchas localidades las cargas de trabajo están restringidas a 25 toneladas o menos.

Aunque los pilotes de madera pueden durara indefinidamente cuando están rodeados de suelos saturados, están sujetos a pudrirse arriba de la zona de saturación. En algunas localidades pueden dañarse o destruirse por insectos como las termitas. La vida delos pilotes de madera, arriba del nivel del agua pueden aumentarse mucho tratándolos a presión con cerosotas. La duración efectiva con este tratamiento todavía no se a determinado bien, pero se sabe que es mayor de 40 años.

Los pilotes de madera en aguas estancadas o saladas están sujetas a ataques de varios organismos marinos como teredo y la limnoria. El deterioro pude ser completo en unos cuantos años o, en condiciones extremadamente desfavorables, en unos cuantos meses el tratamiento químico no parece ser muy efectivo. Por lo tanto los pilotes de madera no deben usarse donde queden expuestos a aguas saladas abiertas a menos que se comprueben mediante investigaciones completas, que no existen organismos destructivos.

CLASIFICACION DE LOS PILOTES

Los pilotes se construyen en una gran variedad de tamaño, formas y materiales para adaptarse a muchos requisitos especiales, incluyendo la competencia económica. Aunque su variedad desafía las clasificaciones sencillas, pueden estudiarse desde el punto de vista de los principales materiales de que están hechos que incluyen la madera el concreto y el acero.

DETERMINACIÓN DEL COEFICIENTE DE FORMA

Existen diversos medios aplicables para precisar la forma de la partícula, uno de estos, que es bastante usual, es el denominado coeficiente volumétrico medio, o coeficiente de forma, que es igual a la relación entre el volumen de la partícula y el volumen de la esfera en que resulta inscrita como vemos en la (Figura 1.20) y cuya determinación es aplicable a las partículas mayores de 6,3 [mm] ( ¼”).

El procedimiento para determinar el coeficiente de forma o coeficiente volumétrico medio de un conjunto de partículas, consiste esencialmente en:

1) Medir la dimensión máxima de las partículas.

2) Poner las partículas medidas en condición saturada y superficialmente seca, para determinar su volumen aparente, aplicando el método que se emplea para obtener el peso específico.

3) Calcular el coeficiente volumétrico medio (cv) por la expresión de la figura 1,20.

A continuación daremos a conocer el orden de magnitud en que varia el coeficiente volumétrico (cv) :

Si: (cv) < 0,15 ( Esto indica una mala forma de la partícula )

Si: (cv) = 0,15 a 0,20 ( Se considera regular )

Si: (cv) > 0,20 ( Esto indica una buena forma de la partícula )

En conclusión podemos decir que el coeficiente volumétrico medio (cv), para un agregado grueso manufacturado es de 0,20 como mínimo.

Cuando se trata de agregados naturales, particularmente si son de cantos rodados, es muy común que el coeficiente de forma varíe entre 0,20 a 0,40 aproximadamente.