Informe hallar el peso especifico de un suelo por el método de parafina

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MECANICA DE SUELOS I

UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE CHOTA FACULTAD DE INGENIERÍA ESCUELA ACADÉMICO PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL

CURSO MECÁNICA DE SUELOS I

TEMA ENSAYO DE LABORATORIO PARA DETERMINAR EL PESO ESPECÍFICO DE LOS SUELOS

PROFESOR CALDERÓN VAQUES, Carlós Octavio.

PRESENTADO POR BURGA BARBOZA, Darwin Jhohan DÍAZ DÍAZ YEN, Royver GUEVARA VÁSQUEZ, Elmer  NÚÑEZ BUSTAMANTE, BUSTAMANTE, Edwin ROJAS TIRAVANTI, Hermes TICLLA SANCHEZ, Yan Winams VASQUEZ SALDAÑA, SALDAÑA, Gilmer Yoel ZAMORA ROJAS, Dalton Darly

Chota, 2017

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Contenido AGRADECIMIENTO AGRADECIMIENTO ............................................................... ............................................................................................................................ ............................................................. 3 DEDICATORIA DEDICATORIA ............................................................. ................................................................................................................................... .......................................................................... 4 ........................................................................................................................................ 5 CAPÍTULO I ......................................................................................................................................... INTRODUCCION .................................................................. .............................................................................................................................. ............................................................ 5 ....................................................................................................................................... ....................................................................... .. 6 RESUMEN ..................................................................

ABSTRACT:.......................................................................................................................................7 I.

OBJETIVOS .......................................... ................................................................. ............................................. ............................................. .............................. ....... 8

..................................................................................................................................... .......................................................................... 9 CAPÍTULO II ............................................................... ..................................................................................................................... 9 2.1 MARCO TEÓRICO. .....................................................................................................................

2.2 REFERENTE DE LOS MATERIALES .....................................................................................11 2.3 PROCEDIMIENTO.................................................................. ................................................................................................................. ............................................... 13 2.4 PRESENTACIÓN, ANÁLISIS Y DISCUSIÓN DE RESULTADOS.  ...................................... 16 ................................................................................................................................... 19 CAPÍTULO III .................................................................................................................................... CONCLUSIONES .................................................................. ............................................................................................................................ .......................................................... 19 RECOMENDACIONES  ...................................................................................................................19 REFERENCIAS . ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... 20 ANEXOS .................................................................... .......................................................................................................................................... ...................................................................... 21

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AGRADECIMIENTO Con la presentación del siguiente informe agradecemos de una manera muy especial al ING. Carlós Octavio calderón Vásquez, docente de la carrera profesional de Ing. Civil, Civil , quién con su experiencia laboral en el campo de la ingeniería civil, especialmente en la mecánica de los suelos nos está brindado los conocimientos conocimientos y orientación orientación necesaria para defenderse como como futuros ingenieros, como también resolver cualquier duda que podamos tener con respecto al tema. De la misma manera agradecemos a todos los docentes de la universidad nacional autónoma de chota por los conocimientos brindados como también a los compañeros miembros del grupo  por realizar un trabajo en equipo, y para facilitar la elaboración del presente informe y la  práctica de laboratorio laboratorio de mecánica mecánica de los suelos. suelos.

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DEDICATORIA Este presente informe está dedicado en primer lugar a Dios, ya que sin la gracia de Él, no sería  posible la realización del trabajo de laboratorio, agradecemos agradecemos también a nuestros padres y familiares que con amor, esmero y sacrificio nos guían en nuestras vidas y nos están apoyado siempre con nuestro sueño de ser profesionales, también dedicamos el presente trabajo de una manera muy especial al Ing. Carlós Octavio calderón Vásquez que con su enseñanza y experiencia nos ayuda a enriquecer nuestros conocimientos para así desenvolvernos como futuros profesionales.

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CAPÍTULO I INTRODUCCION Con la finalidad de mejorar el rendimiento y aportar conocimiento técnico en los diversos ensayos y pruebas pruebas realizadas en el laboratorio de mecánica de suelos, suelos, Se ha efectuado este informe en el que se detalla paso a paso los procedimientos y el modo operativo para la ejecución correcta de los ensayos de la determinación Peso Específico Seco de un suelo en la construcción de una obra civil, es vital tener presente de cómo está compuesto el suelo para ello es necesario tener en cuenta el contenido de humedad el peso volumétrico y la gravedad especifica del suelo ya que con ellos se puede clasificar el suelo ver su densidad humedad humedad y otras propiedades. De igual modo se hace uso de distintas relaciones tales como volumétricas y gravimétricas diagramas de fase que ayudan a reconocer el estado del suelo en el que se puede encontrar en campo por lo que se tiene que tener en claro los conocimientos básicos de la mecánica de suelos. Es por eso que estamos seguros de que estos ensayos en laboratorio contribuirán a entender más la parte teórica desarrollada en clase. Estos ensayos fueron realizados en el laboratorio de mecánica de suelos de la Universidad Nacional Autónoma de Chota.

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RESUMEN La finalidad de éste trabajo es determinar el peso específico de una muestra de suelo usando el método de la parafina; ya que ésta es una propiedad índice de los suelos muy importante y que se debe tener en cuenta en el campo de las edificaciones. Existen diversos métodos para determinar el peso específicos de los suelos, de los cuales el método de la parafina es uno de más prácticos debido a la sencillez que ofrece. En el  presente trabajo se describen describen todos todos los pasos realizados (desde la obtención obtención de la muestra muestra hasta los cálculos matemáticos realizados) para obtener la mencionada propiedad. Por otro lado, se ha tomado una pequeña porción de la muestra, la que se ha sometido a una estufa de calefacción a 105 ° , con la cual se ha permitido calculado el contenido de humedad. Finalmente, la experiencia en el laboratorio permitió llegar diversas conclusiones, conclusiones, de las cuales la más importante ha sido s ido la siguiente, que el peso específico es una propiedad que relaciona el peso de los suelos con el volumen de los mismos, por ello que nos facilita la determinación determinación de otras propiedades propiedades que nos ayudarán a caracterizar el suelo suelo de forma preliminar y además proporcionan una guía guía para dirigir el estudio e identificar las dificultades más probables con las que se pueda enfrentar en una determinada obra.

Palabras clave:  Pesos específico, Suelos, Muestra

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ABSTRACT: The purpose of this work is to determine the specific weight of a soil sample using the  paraffin method; since this is an index index property of soils very important and that must be taken into account in the field of buildings. There are several methods for determining the specific weight of soils, of which the paraffin method is one of the t he most practical due to the simplicity it offers. In the present work, all steps (from obtaining the sample to the mathematical calculations made) to obtain the aforementioned property are described. On the other hand, a small portion of the sample has been taken, t aken, which has been subjected to a heating oven at 105 ° C, with which the moisture content has been calculated. Finally, the experience in the laboratory allowed us to arrive at a number of conclusions, the most important being the following, that the specific weight is a property that relates r elates the weight of the soils to the volume of the soils, which is why it facilitates the determination of other properties that will help us to characterize the soil in a preliminary way and also  provide a guide to guide the study and identify the most likely difficulties diff iculties that can be faced in a particular work.

Keywords : Specific weights, Soils, Sample

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I. OBJETIVOS 1.1. OBJETIVO GENERAL Adquirir conocimientos prácticos sobre los procedimientos y cálculos que se deben hacer para hallar el peso específico de una muestra del suelo.

1.2. OBJETIVOS ESPECIFICOS 

Hacer un uso adecuado de los materiales a usar, a fin de hacerlo con el menor error posible.



Aprender a realizar cálculos necesarios, utilizando el ingenio, para realizar el trabajo.



Tener una percepción del peso específico de los diferentes que presenta el suelo.



Aprender a trabajar en equipo, pues ese es la única manera de hacer un buen trabajo.

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CAPÍTULO II 2.1 MARCO TEÓRICO 2.1.1. Peso específico. Según Crespo Crespo (1998), el peso específico o peso volumétrico ( ) es la relación del peso de la masa de suelos entre su volumen de masa (se consideran las tres  fases del suelo). Generalmente se expresa en ⁄ . Conocido el concepto de peso específico, es claro que cualquier tipo de materia que ocupe un volumen en el espacio posea esta propiedad. El agua como materia fluida, en su estado natural y dadas sus características físicas tiene un peso unitario cuantificado conocido, la presencia natural del agua dentro de las diferentes fases del suelo, obliga a establecer una relación universal entre los  pesos unitarios contenidos dentro dentro de un material y el agua agua que hace hace parte de ella, de esta.

 =

 

Donde:

: Peso de la masa : Volumen de la masa Es la densidad del suelo y se conoce también como peso unitario o peso específico de masa.

2.1.2. Muestra de suelo. De acuerdo con Crespo (1998), para determinar las propiedades de los suelos en un laboratorio es preciso contar con muestras representativas de dicho suelo. Un muestreo representativo es de mucha importancia, pues tiene el mismo valor que el de los ensayos en sí. En tanto que, la muestra no n o sea representativa, el ensayo será aplicable solo a la propia muestra y no al material del cual procede, de allí la importancia que el muestreo sea realizado por personal conocedor de la materia. Las muestras pueden ser de dos tipos: 

Muestras alteradas Se dice que las muestras son alteradas, cuando no guarda las mismas condiciones que cuando se encontraba en el lugar del cual procede.

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

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Muestras inalteradas Se dice que las muestras inalteradas, cuando guarda las mismas condiciones que cuando se encontraba en el lugar del cual procede.

Figura 01: Muestra de suelo usada para el ensayo Fuente: Fotos del grupo de trabajo En la figura 01 se presenta presenta la muestra correspondiente correspondiente al tipo inalterada, inalterada, la cual ha sido extraída en Colpa Matara por estudiantes del VI ciclo de Ingeniería Civil de la Universidad Nacional Autónoma de Chota (UNACH) .

2.1.3. Parafina Parafina es el nombre común de un grupo de  hidrocarburos alcanos  hidrocarburos alcanos de fórmula general  2+2, donde n es el número de átomos de carbono. La molécula más simple de parafina es el metano, el  metano,4, un gas a temperatura ambiente; en cambio, los miembros más pesados de la serie, como las formas sólidas de parafina, llamadas “cera de parafina”, provienen

de

las moléculas las moléculas más pesadas 2  a 4 . La parafina, identificada por primera vez por Carl Reichenbach Reichenbach en 1830 en  1830 es un derivado del petróleo. (Parafina, s.f)

Figura 02: Envase conteniendo parafina disuelta Fuente: Fotos del grupo de trabajo. En la figura 02 podemos apreciar un envase conteniendo la parafina en estado líquido, luego de haberla calentado para obtener ese estado. 10

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2.2 REFERENTE DE LOS MATERIALES 2.1.4. Balanza electrónica. La balanza electrónica es un instrumento muy importante porque lo hemos utilizado util izado  para la medición del peso de la muestra de arcilla cuando está saturada y cuando está completamente seca.

Figura 03: balanza electrónica. Fuente: Fotos del grupo de trabajo. 2.1.5. Arcilla. La muestra de arcilla que hemos obtenido es de una profundidad de 0.5m lo que nos ha servido para hallar su peso específico mediante el método de la parafina.

Figura 04: muestra de arcilla. Fuente: Fotos del grupo de trabajo. 2.1.6. Horno o Estufa. La principal función de la estufa es que a una muestra que está en estado saturado lo seca a una temperatura de 105 grados y lo lleva a un estado seco  permitiéndonos hallar el contenido de humedad para nuestros cálculos correspondientes.

Figura 05: Estufa. Fuente: Fotos del grupo de trabajo. 11

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2.1.7. Parafina La parafina en estado líquido llamada comúnmente comúnmente vela nos ha servido para cubrir nuestra muestra muestra de arcilla arcilla cuando esta esta introducido en el agua y así no  pueda entrar serrando serrando todos los poros poros posibles.

Figura 06: parafina en estado líquido. Fuente: Fotos del grupo de trabajo. 2.1.8. Hilo pabilo Con la ayuda del hilo pabilo lo hemos sostenido a nuestra muestra de arcilla para cubrir por completo completo la muestra y así así poder proceder con la prueba. prueba.

Figura 07: hilo pavilo. Fuente: Fotos del grupo de trabajo. 2.1.9. Hornilla de fuego: La hornilla de o también llamada cocina de gas cumplió un rol importante en nuestro trabajo, deshaciendo la parafina en un envase para luego introducir la muestra en ella.

Figura 08: hornilla de gas. Fuente: Fotos del grupo de trabajo. 12

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2.3 PROCEDIMIENTO Paso 1: utilizamos la muestra extraída a una profundidad de 0.5m y la tallamos, en este caso hemos dado una forma cubica con ayuda a yuda de un cuchillo o espátula.

Figura 09: 09:  muestra natural. Fuente: fotos del grupo. Paso 2: Con ayuda de la espátula rellenamos con porciones naturales naturales sin amasar los orificios, obteniéndose un cubo de 5.5cm de arista.

figura.10: muestra de 5.5cm de arista Fuente: fotos del grupo. Paso 3: llevamos el contenedor de parafina y lo sometemos a calentamiento en una cocina a gas, previo a ello ell o debemos determinar el del contenedor.

Figura.11: 11:  determinando el peso del contenedor Fuente: fotos del grupo. Paso 4:  Amarramos con un hilo al cubo de suelo y lo pesamos en la balanza y anotamos su Wm. En gramos, la balanza tiene que estar calibrada.

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Figura.12: 12:  muestra sostenida con hilo. Fuente: fotos del grupo. Paso 5: sostenemos del hilo a nuestro cubo de suelo y sumergimos brevemente en el contenedor con parafina, hacemos esto las veces necesarias hasta que la parafina forme una capa delgada que lo cubra totalmente.

Figura.13: 13:  muestra cubierta de parafina. Fuente: fotos del grupo. Paso 6: Pesamos el cubito de suelo cubierto de parafina y anotamos este peso como Wmp en gramos.

Figura. 14: Peso al aire libre. Fuente: fotos del grupo. Paso 7: Suspendemos nuestro cubito en una balanza de tal manera que cuelgue libremente sin tocarlo y lo sumergimos sumergimos totalmente en el agua del contenedor contenedor de la

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 balanza y determinamos el peso en el agua del cubo de suelo cubierto con parafina y anotamos este peso como W’mp en gramos.

Figura. 15: 15:  peso sumergido. Fuente: fotos del grupo. Paso 8:  Finalmente, extraemos una pequeña porción de la muestra natural, lo  pesamos para para luego poner a la estufa a 105 105 grados por 24 horas. horas. Posteriormente se obtiene el peso y calculamos el contenido de agua para obtener  peso específico específico seco.

Figura. 15: 15:  peso seco. Fuente: fotos del grupo.

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2.4 PRESENTACIÓN, ANÁLISIS Y DISCUSIÓN DE RESULTADOS. 2.1.10. Muestra de arcilla a (50cm): A) volumen de la parafina:

 =

− 

Donde: Vp= volumen de la parafina. Wmp= peso de la muestra más la parafina. Wm= peso de la muestra.

δp= densidad de la parafina.

=

−. ./

 = .  B) Volumen de la muestra más la parafina:

 =

−´ 

Donde: Vmp= volumen de la muestra más la parafina. Wmp= peso de la muestra más la parafina. W´mp= peso sumergido de la muestra más la parafina.

= densidad del agua.

 =

−. /

  = .  C) Volumen de la Muestra:

 =   –  Donde: Vm= volumen de la muestra. Vmp= volumen de la muestra más la parafina. Vp= volumen de la parafina. 16

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Vm = 213.9cm –  29.89  29.89cm

Vm = 184.01  D) Peso Específico de la Muestra:

 =

 

Donde:

δm= peso específico de la muestra. Wm= peso de la muestra. Vm= volumen de la muestra.

 =

28.6 84.

 =1.79 gr/ E) Contenido de Agua:

% =

 . 

Donde: W%= contenido de agua. Ww= peso del agua. Wm= peso de la muestra en el horno.

W% =

w .100 

W% =

. .100 8.8

% = . %

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F) peso específico seco:

 =

 . +%

Donde:

δd = Peso específico seco. = peso específico de la muestra. W%= contenido de agua.

 =

.79 / .100 +7.5%

 = .  / / 

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CAPÍTULO III CONCLUSIONES 

Con los ensayos realizados en el laboratorio de la universidad nacional autónoma de chota (UNACH) hemos aprendido a cómo utilizar adecuadamente los equipos y por ello llegar a determinar el peso específico mediante el método de la parafina.



Hemos concluido que el peso específico seco mediante el método mencionado

1.30gr gr/c /cm m . anteriormente es  = 1.30 

Es necesario saber que el peso específico de los sólidos nos permite calcular otras relaciones de importancia que nos ayudarán a caracterizar el suelo de forma preliminar y que proporcionará una guía para dirigir el estudio e identificar las dificultades más  probables con con las que se pueda pueda enfrenta

RECOMENDACIONES 

Debemos de sacar un pequeño cubo del suelo en su estado natural y rellenar los huecos que con el mismo suelo.



Se debe de tratar de cubrir el cubo con una cantidad específica de parafina para evitar que el agua se introduzca por pequeños orificios y así no alterar el peso de la parafina al momento que se introduce en el agua.. agua..



Se debe evitar utilizar suelos granulares ya que las muestras granulares se desmoronan fácilmente.



Es necesario realizar todos estos ensayos siguiendo el debido procedimiento, para que al momento de calcular nuestros resultados tener un mínimo error.



Después de terminar con cada uno de los ensayos se debe proceder a realizar la limpieza li mpieza respectiva de cada material y equipo utilizado

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REFERENCIAS Suelos en la Ingeniería Civil . México. Mc. Bowles, J. (1981). Manual de Laboratorio de Suelos

Graw-Hill Latinoamericana. Recuperado de https://www.slideshare.net/DIEGOHUERFANO/ma https://www.slideshare.net/DIEGOHUERFANO/manual-de-laboratorio-de-sue nual-de-laboratorio-de-suelos-enlos-eningenieria-civil-joseph-e-bowles?from_action=save Crespo, C. (1998).  Mecánica de Suelos y Cimentaciones. México D. F. LUMISA Noriega Editores Hidalgo, J. (s.f). Instrumentos de laboratorio usados en Mecánica de Suelos. Recuperado de http://www.monografias.com/trabajos107/instrum http://www.monografias.com/trabajos107/instrumentos-usados-labo entos-usados-laboratorio-mecanicaratorio-mecanicasuelos/instrumentos-usados-laboratorio-m suelos/instrumentos-usados-laboratorio-mecanica-suelos.sh ecanica-suelos.shtml tml Jiménez, J. et al. (1992). Geotecnia y Cimientos. 2da. Ed., Rueda. Juárez, E. & Rico, A. (2001).  Mecánica de Suelos I: Fundamentos de Mecánica de Suelos 3ra. Ed. México, LIMUSA. Laboratorio

químico

(s.f.)

Balanza

Analítica.

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https://www.tplaboratorioquimico.com/laboratorio-quimico/materiales-einstrumentos-de-un-laboratorio-quimico/balanza-analitica.html Lambe, W. & Whitman, R. (1972). Mecánica de suelos. México. Limusa. Olivella, S (2003). Problemas resueltos. resueltos. Geotecnia. Mecánica Mecánica de Suelos. Perú, UPC. Pabilo (s.f). En Wikidiccioario. Recuperado el 16 de Setiembre de 2017 de https://es.wiktionary.org/wiki/pabilo Parafina

(s.f).

En

Wikipedia.

Recuperado

16

de

Setiembre

de

2017,

de

https://es.wikipedia.org/wiki/Parafina

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ANEXOS

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