E-136 Peso Unitario.docx

E – 136 DETERMINACION DE LAS MASAS UNITARIAS MAXIMA Y MINIMA PARA EL CÁLCULO DE LA DENSIDAD RELATIVA.

Objetivo

•

Indicar el procedimiento a seguir para determinar la masa unitaria mínima y la masa unitaria máxima de una arena seca no cementada, es decir que tiene que pasar totalmente por el tamiz N° 4 y que el porcentaje del material que pasa por el tamiz N° 200 sea menor o igual a un 10%.

Definiciones

•

Masa unitaria seca mínima o densidad seca mínima ( ρmín ): será aquella que obtendremos mediante este ensayo, y así evitar que ocurra una segregación o apelmazamiento en las partículas de la arena.

•

Relación de vacíos máxima ( e máx ¿ : Es la relación de vacios de referencia, asociada a la masa unitaria seca mínima.

•

Masa unitaria seca máxima o densidad seca máxima ( ρmáx ): es aquella que alcanza la arena al ser compactada en estado seco con una energía por unidad de volumen de 5500 J/dm³. y que está asociada al grado más denso de compactación o acomodo del suelo.

•

Relación de vacíos mínima ( e mín ¿ : Es la relación de vacíos de referencia, asociada a la masa unitaria máxima.

•

Densidad Relativa arreglo de suelo.

•

%D (¿¿ r ) ¿

: Nos indica el grado de compactación de un determinado

Índice de masa unitaria o índice de densidad

I (¿¿ D) : Definido en suelos que permiten ¿

drenaje libre o que son no cohesivos. Es la relación expresada en porcentaje, entre la diferencia de la masa unitaria o densidad seca característica a del suelo con un determinado arreglo con la masa unitaria mínima o densidad mínima de este mismo suelo y la diferencia de la masa unitaria máxima o densidad máxima con la masa unitaria mínima o densidad mínima.

Importancia y uso •

La Densidad Relativa

%D (¿¿ r ) expresa el grado de compactación de un suelo que no es ¿

cohesivo y que permite el drenaje libre, con respecto a sus condiciones más densas y más suelta, las cuales son definidas por el método del ensayo actual. Equipo •

Molde: con una capacidad de 943 ± 8 cm3 (1/30 pie3) con un diámetro interior de 101.6 ± 0.4 mm (4 ±0.016") y una altura de 116.43 ± 0.127 mm (4.584 ± 0.005"), con su respectivo collar de extensión (ver Figura).

•

Martillo de compactación – Un martillo con un pistón de 4.54 kg ± 0.01 kg y una altura de caída controlada de 457 mm ± 2 mm, accionada a mano o mediante un compactador mecánico. La base plana sobre la que ha de golpear el pistón del martillo, que será solidaria con la varilla de guía de la maza, tendrá 98.4 mm de diámetro, y espesor 12.7 mm. •

Un embudo – Cuyas dimensiones interiores se especifican en la Figura

•

Horno – Un horno de desecación cuya temperatura sea regulable hasta 115º C.

•

Tamiz - Un tamiz 4.75mm (No 4)

•

Regla – Regla metálica para enrasar, de borde recto, afilado y resistente.

•

Balanza – Una balanza de 10 kg de capacidad con exactitud de 1 g.

•

Calibrador – Un micrómetro o calibrador que aprecie décimas de milímetro

Muestra

•

• •

Se deberá tomar suficiente material para poder obtener por cuarteo las cantidades de muestra descritas en las siguientes secciones y se deberá secar en el horno hasta masa constante, a una temperatura de 105° C a 115 ° C. Luego de esta operación se deberá tamizar por el tamiz No 4. Para la masa unitaria mínima se tomaran 5 kg de material representativo de la muestra a ensayar. Para la masa unitaria máxima se tomaran 6 kg de material representativo de la muestra a ensayar

Procedimiento

1. obtener el volumen real del recipiente (V) en cm³. •

Mediante la toma de medidas de su altura y su diámetro con un calibrador

•

Llenar el molde completamente de agua y enrasar con una placa de vidrio, luego determinar la masa de agua dentro del molde y multiplicarla por el valor del volumen del agua por gramo de acuerdo a la temperatura del agua.

2. Para encontrar la masa unitaria mínima, se deberá tarar y anotar la masa (m1) del molde expresada en g, con una precisión de 1 g. Para el llenado del molde y determinación de la masa suelta se debe proceder así: 2.1. Se colocará el dedo en la parte inferior del embudo y se llenará con material de la primera porción separada hasta AA’, (ver Figura). Se situará el embudo centrado en el fondo del molde Se quitará el dedo y, manteniendo el embudo centrado y se elevará lentamente para que caiga libremente la arena, la altura de caída debe ser muy mínima y

con una velocidad constante Cuando se haya formado un cono de arena de base la boca del molde, se separará el embudo con rapidez. 2.2. Se enrasará la arena con la boca del molde. Se debe tener cuidado para no compactar la arena; y evitar cualquier golpe o vibración sobre el recipiente durante el enrase.

2.3. Se determinará la masa del molde lleno, (m2), expresada en g con una precisión de 1 g., se repetirá el ensayo con la otra porción de muestra previamente separada.

3. Para encontrar la masa unitaria máxima se deberá tarar y anotar la masa (m3) del molde sin el collar superior, expresada en g. Para la compactación de la arena y determinación de la masa compacta máxima se deberá proceder así: 3.1. Se compactará la muestra en el molde con el collar de extensión en aproximadamente cinco capas iguales, aplicando a cada una de las capas 50 golpes del martillo desde la altura ya indicada (46cm). La última tongada compactada entrará unos 10 mm en el collar de extensión. El molde deberá ser colocado sobre una base de concreto solido de una masa mayor a 90 kg para que no amortigüe los golpes.

3.2. Después de llenar y compactar el material en el molde, se quitará el collar y se enrasará cuidadosamente. Se determinará y anotará la masa (m4), expresándola en g. Se deberá repetir la operación con la otra porción de suelo preparada previamente

Cálculos

La masa unitaria mínima expresada en g/cm3

ρmín =

m2 −m1 V

La masa unitaria mínima expresada en g/cm3

ρmáx =

m4−m3 V

Densidad relativa, Dr(%), se obtendrá de las siguientes relaciones

Dr ( )=

e máx −e ∗100 e máx−emín

En términos de masas unitarias secas o densidades secas

Dr ( )=

ρmáx (ρd −ρmín ) ∗100 ρd ( ρd máx −ρd mín )

Donde: e = relación de vacíos del suelo evaluado

ρd = densidad seca del suelo evaluado. Índice de masa unitaria o índice de densidad

I D ( )=

ρd− ρd mín ∗100 ρd máx −ρd mín

Informe ¿Qué debe contener? Referencias del material al que se le realizo el ensayo. Los valores de masa unitaria o densidad máxima y mínima.

E – 136 DETERMINACION DE LAS MASAS UNITARIAS MAXIMA Y MINIMA PARA EL CÁLCULO DE LA DENSIDAD RELATIVA.

PRESENTADO POR: LEIDY JOHANNA ARREDONDO SALAZAR

1112387

PRESENTADO A: ING. ALBA YAJAIRA SANCHEZ DELGADO

UNIVERSIDAD FRANCISCO DE PAULA SANTANDER FACULTAD DE INGENIERIAS INGENIERIA CIVIL SAN JOSÉ DE CÚCUTA 2019