Trabajo 3 Suelos.docx

UNIVERSIDAD CATOLICA DE EL SALVADOR FACULTAD DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA

MECÁNICA DE SUELOS

INFORME DE PRÁCTICA N.º 3 MUESTREO Y DETERMINACIÓN DEL CONTENIDO DE HUMEDAD INSTRUCTOR: ING. CARLOS EDUARDO LÓPEZ

ESTUDIANTES: FAJARDO FAJARDO, KENIA ISABEL FIGUEROA VALLE, KRISSIA DAYANA FIGUEROA ORTIZ, JOSÉ JAVIER HIDALGO ROMERO, BRANDON ANTONIO JIMÉNEZ HERNÁNDEZ, JOEL GAMALIEL JOVEL REPRESA, ABNER KELVIN MAGAÑA ORTIZ, FRANCISCO ENRIQUE RAMÍREZ LEIVA, MARLON ERNESTO REYES RUIZ, GUSTAVO ADOLFO SÁNCHEZ MENÉNDEZ, STEPHANNIE DE LOS ANGELES

Santa Ana, 20 de febrero de 2019 1

ÍNDICE

INTRODUCCION.............................................................................................................................. 3 OBJETIVOS ........................................................................................ Error! Bookmark not defined. MATERIAL Y EQUIPO UTILIZADO ...................................................... Error! Bookmark not defined. MARCO TEORICO……………………………………………………………………………………………………………………….6 HOJA DE CÁLCULO…………………………………………………………………………………………………………………..10 PROCEDIMIENTO…………………………………………………………………………………………………………………….11 FUENTES DE ERROR…………………………………………………………………………………………………………………15 CONCLUSIONES……………………………………………………………………………………………………………………….16 RECOMENDACIONES……………………………………………………………………………………………………………….17 BIBLIOGRAFÍA………………………………………………………………………………………………………………………….18 ANEXO…………………………………………………………………………………………………………………………………….19

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INTRODUCCION En el estudio de los suelos es importante hacer una clasificación precisa y adecuada para conocer su grado de humedad a una profundidad determinada. Para la clasificación de los suelos se hará mediante diversos tipos de técnicas más comunes usadas en campo es por ello daremos a conocer los distintos elementos para el muestreo y contenido de humedad.

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OBJETIVOS  Determinar la cantidad de agua que posee una muestra de suelo con respecto al peso seco en el ensayo llamado la prueba del quesito.  Determinar

el

contenido

de

humedad

obtenidas

en

diferentes

profundidades en la exploración del suelo.  Conocer la utilidad adecuada de cada material y equipo utilizado que se presente en la práctica.  Conocer las técnicas más comunes usadas en la obtención de muestras de suelo para realizar las diversas pruebas de laboratorio de suelo.  Conocer el uso del calor, como el medio más apropiado para hacer la extracción de la humedad en agregados.  Entender la relación que existe entre la humedad total, la humedad superficial y la absorción.

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MARCO TEORICO

MUESTREO Los procedimientos de muestreo son las técnicas que se aplican para obtener especímenes alterados o inalterados a diferentes profundidades del subsuelo en el que posteriormente se realizan pruebas de laboratorio para conocer sus propiedades mecánicas.

* TIPOS DE MUESTRAS De acuerdo con el Manual de diseños de obras civiles, las muestras pueden ser alteradas o inalteradas.

a. Muestras Alteradas: Una muestra alterada se define como aquella donde parte de ella o toda, ha sufrido una alteración tal que ha perdido la estructura que poseía in-situ, estas muestras no representan de forma real las propiedades ingenieriles de resistencia y permeabilidad del suelo. Una muestra inalterada generalmente es usada para los procesos de identificación y caracterización del suelo. Las muestras inalteradas también son usadas para preparar especímenes de laboratorio y evaluar en ellos propiedades de permeabilidad y resistencia mecánica, cuando la destinación del suelo sea como elemento de construcción.

b. Muestras Inalteradas: Son aquellas muestras obtenidas por medio de muestreadores y usando técnicas en las cuales es posible preservar de la estructura natural del material; aunque se use la expresión “inalterada” se debe tener en cuenta que una muestra de suelo al ser retirada de sus condiciones naturales sufre algún tipo de remoldeo o alteración, se denomina así por que representan fielmente las condiciones del suelo in-situ. En estas muestras se 6

realizan todos aquellos ensayos que permiten evaluar las condiciones de resistencia del suelo y comportamiento ingenieril y las propiedades de permeabilidad, además determinar la humedad natural y todos los demás ensayos que se pueden ejecutar en las muestras alteradas.

Del tipo de muestra requerida dependerá el tipo de proceso de muestreo a planear. MUESTREO EN SUELOS A. Métodos de perforación con muestreo alterado o destructivo: * Métodos manuales y mecánicos: Las muestras obtenidas por medio de estos métodos son alteradas, pero son representativas del suelo en lo referente al contenido del agua, por lo menos en suelos muy plásticos. Las herramientas más utilizadas son la pala posteadora, los barrenos helicoidales. * Método de lavado. Consiste en perforar con una columna de tubos que lleva en la parte inferior un trepano en forma de punta, cola de pescado cincel o cruz, con orificios que permiten la salida del fluido de perforación (ver la siguiente figura) La acción combinada de percusión y de chiflón permite cortar el material, que es llevado a la superficie por el fluido de perforación, el cual puede ser agua o lodo. El equipo que se re requiere se muestra gráficamente en la figura siguiente. Este procedimiento de muestreo es utilizable en arenas no muy cementadas con pocas y pequeñas gravas y en suelos cohesivos abajo del nivel freático. En suelos inestables se puede utilizar ademe metálico o lodo para mantener las paredes de perforación. Es de los métodos más utilizados en la exploración de suelos, ya que el equipo empleado es ligero y puede transportarse a sitios de difícil acceso. “Es el 7

procedimiento más rápido y económico para conocer aproximadamente la estratigrafía del suelo. Se usa también para avanzar con mayor rapidez en otros métodos de perforación. Asimismo, se aplica en aquellos sitios localizados en el litoral que van a ser de dragado o bien de hincado de pilotes.

* Perforación estándar (dinámica) Este método consiste en hincar en el terreno un penetrómetro o muestreador por medio de percusión, obteniendo así muestras alteradas representativas del suelo, se utiliza principalmente en arenas y en suelos limo arenosos. La prueba consiste en introducir en el terreno por medio de golpes un penetrómetro colocado en el extremo de la tubería de perforación. Los golpes son proporcionados por un martinete de 64 kg. Es conveniente realizar esta prueba en cada estrato importante. La utilidad e importancia de este método radica en las correlaciones encontradas en el campo y en laboratorio en diversos suelos.

* Barrena tricónica. Consiste en perforar mediante una columna de tubos en cuya parte inferior lleva una broca tricónica o una broca drag. Para enfriar la broca y arrastrar el material cortado a la superficie se inyecta agua o lodo. El método de rotación con agua o lodo es aplicable es casi todos los terrenos; en suelos granulares se utilizan lodos densos o ademes metálicos para estabilizar las paredes de la perforación.

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* Muestras obtenidas de sondeo a cielo abierto: Generalmente son excavaciones que se realizan para permitir la exposición de la configuración del terreno, el procedimiento para la recuperación es el siguiente: 1. Se retira la primera capa que se encuentra en el suelo y se deposita aparte, en el proceso de muestreo nunca se desecha ni se contamina con la que se encuentra más abajo. Esta primera capa es de espesores variables, de color oscuro y olor a materia orgánica, es sobre la cual se desarrolla la vida, esta capa sirve de nutrientes a las plantas y de hogar a muchos animales. En los proyectos para el desarrollo de obras civiles esta primera capa se le conoce comúnmente como “capa estéril” debido a que no aporta nada al desarrollo del proyecto, pero en casos donde el objetivo del trabajo son procesos de recuperación de suelos o desarrollo de zonas de cultivo, esta es la capa mas importante a estudiar. 2. Se toma muestras individuales de cada una de las capas a estudiar, este proceso se lleva a cabo con ayuda de palas, cuchillos, barras, siempre procurando no contaminar las capas entre si. 3. Las muestras son almacenadas en bolsas o recipientes cerrados, debidamente rotulados que permitan la plena identificación de la muestra. Posteriormente son enviados al laboratorio.

Es común que en vez de tomar muestras individuales se requieran muestras integrales, o sea de todo el perfil de suelo observado, para ello es necesario almacenar en un solo recipiente la muestra tomada de todo el perfil. En cualquiera de los casos es necesario tapar la excavación realizada una vez finalice el proceso, dejando siempre para ubicar el suelo orgánico en la superficie.

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PROCEDIMIENTO

LIMPIEZA DE LA ZONA DE EXTRACCION DE LA MUESTRA: Primero se limpia el terreno de donde se va a extraer la muestra de suelo que se necesita para hacer el estudio de suelos, el suelo debe quedar libre de rocas grandes, cualquier tipo de basura y se debe limpiar con una brocha el área trazada (que será la cara superior de nuestro cubo), para quitar cualquier tipo de material suelto además el terreno debe estar protegido del sol (en este caso se utilizó un canopi) ya que se necesita que la muestra conserve su humedad. El área de la cara superior de nuestro cubo es de 40x40 cm.

40x40cm

Limpieza con brocha

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APLICACIÓN DE LA PARAFINA A NUESTRA MUESTRA: Mientras se limpiaba el terreno, dos de nuestros compañeros preparaban la parafina para cubrir la primera cara de nuestra muestra, la parafina nos sirve para que la muestra conserve su humedad por ende esta se debe aplicar lo más rápido posible ya que el viento puede contaminar nuestra muestra y el sol puede quitarle la humedad a nuestro suelo a pesar de que este se encuentre en la sombra. La parafina se aplica con una brocha, se debe aplicar en capas parejas a modo de cubrir completamente la cara que esta descubierta, luego que se ha cubierto con parafina y mientras esta aún no se ha endurado se le debe poner una tela (la cara superior debe ir en el centro de la tela) y sobre esa tela se le aplica otra capa de parafina y se deja secar.

Parafina derretida.

Colocación de la manta

Una vez cubierta una de las caras del cubo se dobla la manta a modo de que quede encima de la primera cara para así poder excavar a los costados de nuestra muestra.

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EXCAVACION DE ZANJAS: Se trazan dos zanjas una paralela a otra dejando de por medio a la muestra de suelo, pero no se hacen tan ajustadas a la muestra ya que al momento de excavarlas se podría dañar la muestra. Las zanjas se deben excavar a una profundidad de 50cm aproximadamente y deben tener un ancho de acuerdo con la tabla que se utiliza. Cuando las primeras dos zanjas ya han sido excavadas cuidadosamente se llega a la muestra con la ayuda de un cincel y una almádana a modo de moldear la muestra y crear una superficie plana, pero en esta ocasión la cara será vertical también se ocupa un cepillo para así dejar la superficie completamente plana una vez este la superficie plana, vertical y además limpia se repite el proceso de la aplicación de la parafina y se cubre con la misma tela. El proceso anterior se repite con las dos caras opuestas hasta el momento descubiertas.

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Ahora que se tienen tres de las seis caras cubiertas y protegidas se procede a excavar dos zanjas más a modo de estas se unan con las dos excavadas anteriormente y así formar una excavación en forma cuadrada y en el centro que este nuestra muestra. Las otras dos caras se forman de la misma manera que las últimas dos caras, pero antes de eso se tomaron cuatro muestras una a cada 10cm de profundidad las muestras tomadas se depositan en bolsas plásticas y se protegen del sol para luego ser llevadas al laboratorio (estas se pesaran y se secaran dentro de un horno) se tomaron muestras a 10cm, 20cm, 30cm y a 40cm de profundidad.

Cuando cinco de las seis caras están cubiertas se debe excavar por debajo del cubo para poder despegar la muestra que necesitamos del demás suelo, una vez el suelo esta excavado se introduce la tabla a un costado y así poder voltear nuestra muestra y que esta se apoye sobre la tabla para así poder extraer la muestra y que la cara inferior del cubo pueda ser cubierta de parafina y así tener sellado y protegido por completo la muestra que vamos a transportar al laboratorio. Luego de que el quesito ya esta listo para ser trasportado se procede al respectivo relleno y compactación, al terminar las muestras que fueron extraídas se meten al horno para su secado y respectivo estudio.

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FUENTES DE ERROR 

Mala medición del cuadrado que se utilizó como parte de la muestra del suelo.

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Falta de humedad de la muestra en este caso cuando la muestra está en contacto con el sol, esta pierde humedad.



Dejar el cuadrado demasiado disparejo esto puede ocasionar que este se desborone a la hora de llevarlo al laboratorio.



Hacer mucha presión sobre el cuadrado de tierra al momento de ponerlo sobre la tabla esto ocasiona que se pueda deformar la muestra.

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El cubrimiento inadecuado de la muestra con parafina, ya que si no se cubre correctamente la muestra puede perder humedad y el suelo se puede contaminar.



No tomar correctamente el peso de las muestras tomadas por las diferentes capas del suelo.

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CONCLUSIÓN Lo que se busca conseguir con la muestra inalterada de suelo es evaluar las condiciones de resistencia para el comportamiento ingenieril, y las propiedades de permeabilidad, determinando la humedad natural del suelo y obteniendo el contenido de humedad. Lo importante que hemos aprendido en esta práctica es que el contenido de agua que presenta un suelo junto con la cantidad de aire es una de las características mas importantes para determinar el comportamiento del suelo ya que debido a ello hay cambios de volumen, cohesión y estabilidad mecánica. Entonces podemos decir que los suelos con mejor estructura y mayor porosidad tienen mejor capacidad de retención de agua por lo tanto tienen mayor humedad.

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RECOMENDACIONES

 Se debe evitar a que la luz del sol pegue directamente sobre las muestras de suelo.  No se debe recargar el cuerpo ni patear el bloque de suelo.

 La muestra debe ser representativa según el estudio de laboratorio que se quiera realizar.  Agregar la parafina de manera uniforme en cada una de las caras del bloque de suelo.  Tener mucho cuidado a que las esquinas no se desboronen.

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BIBLIOGRAFÍA J. Melissa. (4 de septiembre de 2010). Principios de muestreo. [Blog]. Recuperado de http://principiosdemuestreo.blogspot.com/2010/09/muestreo-desuelos.html?m=1

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ANEXO

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