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INFORME DE LABORATORIO DE MECÁNICA DE SUELOS

1.-TEMA: Método de la parafina

2.-OBJETIVO:

Determinar el peso volumétrico o densidad de suelos cohesivos, empleando el principio de Arquímedes para determinar el volumen de la muestra.

2.- MARCO TEORICO:

De los suelos cohesivos, pueden tomarse muestras en terreno, con  el fin de determinar su peso unitario en el laboratorio. Para otros suelos sin cohesión, se debe aplicarse otras metodologías de ensayo.

3.-EQUIPO Y MATERIAL UTILIZADO:

BALANZA:

Llamada también “balanza de triple brazo”, con capacidades de hasta 2500 gr .Se usa para medir una masa con medidas exactas, para eso se aplican las siguientes condiciones:

Funcionamiento:

1. Coloque en una superficie lisa y plana.2. Ajuste la perilla que está en el extremo izquierdo del brazo, debajo del

plato, para iniciar con la puesta en cero.3. Coloque sobre el plato de la balanza, el material a pesar.4. Mueva la pesa de 500 hacia la derecha, hasta la primera muesca que lo

hará caer el indicador, luego hágala retroceder una muesca haciendo que el indicador suba.

5. Repita el procedimiento con la pesa de 100.6. Deslice la pesa de 10 gr hasta la posición que haga descansar el indicador

en cero.7. El peso del espécimen es la suma de los valores de todas las posiciones

de pesa, leídas directamente en los brazos graduados.

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HORNO Y ESTUFA:

La estufa de secado es un equipo que se utiliza para secar y esterilizar recipientes de vidrio y metal en el laboratorio. Se identifica también con el nombre Horno de secado.Por lo general, se realiza el siguiente procedimiento:

1. Activar el interruptor general, presionando el botón identificado habitualmente

2. con una (L)3. Presionar la tecla identificada como Programa.4. Seleccionar la temperatura de operación. Para ello se presiona la tecla

marcada con el signo (+), hasta obtener en la pantalla la temperatura seleccionada. La estufa empezará el proceso de calentamiento hasta que se alcance la temperatura seleccionada.

5. Si la estufa es programable, se deben seguir las instrucciones que para cada caso particular defina el fabricante y que permiten definir parámetros adicionales como tiempos, formas de calentamiento y alarmas

HILO

Un hilo es una hebra larga, muy larga y delgada de un material textil, especialmente la que se usa para coser.

La mayor parte de las fibras textiles, salvo la seda y las fibras sintéticas, no exceden de algunos centímetros de longitud, por lo que es necesario el proceso de hilado. Los hilos se emplean ampliamente en la industria textil para coser, tejer, etc. Tiene aproximadamente 30 hilos en cada hilo.

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CUCHILLO

El cuchillo consta de una delgada hoja, normalmente metálica, frecuentemente acabada en punta y con uno o dos lados afilados, y de un mango por el que se sujeta.

MUESTRA INALTERADA

La muestra inalterada será aquella que prácticamente no ha sufrido modificaciones ni cambios en su naturaleza. El término inalterado es relativo, ya que ninguna muestra puede considerarse como enteramente libre de perturbación. En la mecánica de suelos se aplica el término a muestras que han sido obtenidas en una forma tal que su estructura física y sus propiedades permanecen inalteradas con relación a su estado en la masa de suelo de procedencia. Por esta razón no es aceptable la distorsión o contaminación de la muestra.

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CHAROLA

Una bandeja es una plataforma baja diseñada para transportar cosas y objetos, La superficie de las bandejas es lisa, pero con los bordes levantados en todo su perímetro para evitar que los objetos resbalen y caigan de las mismas. Se diseñan en una gran variedad de formas siendo las más habituales las ovaladas o rectangulares. A veces, incorporan asas sobresalientes o recortadas en el canto para manejarlas con mayor comodidad.

La bandeja puede fabricarse en diversos materiales, incluyendo plata, latón, hierro, madera, y papel maché. Algunos modelos cuentan con patas cortas o plegables para colocarlas en una posición elevada.

CUBETA CON AGUA

Cubeta transparente de capacidad de 60L con contenido de agua hasta la parte superior,

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CERA O PARAFINA

Parafina es el nombre común de un grupo de hidrocarburos alcanos de fórmula general CnH2n+2, donde n es el número de átomos de carbono. La molécula simple de la parafina proviene del metano, CH4, un gas a temperatura ambiente; en cambio, los miembros más pesados de la serie, como el octano C8H18, se presentan como líquidos. Las formas sólidas de parafina, llamadas cera de parafina, provienen de las moléculas más pesadas C20 a C40.

La cera de parafina se encuentra por lo general como un sólido ceroso, blanco, inodoro, carente de sabor, con un punto de fusión típico entre 47° C y 64° C. Es insoluble en agua, aunque si es soluble en éter, benceno, y algunos ésteres. La parafina no es afectada por los reactivos químicos más comunes, pero se quema fácilmente

4.- PROCEDIMIENTO PARA LA PRUEBA DE LA PARAFINA

1. De la muestra inalterada extraída de la calicata, previamente acondicionada para que no pierda su humedad natural, se corta un terrón en forma simétrica de medidas aproximadas de 10 cm. X 10 cm.; en este caso el corte fue un tanto complejo por la presencia de concreción calcárea, por ende tubo que procederse a tallar la muestra de manera impecable. Lo que se recomienda para este tipo de pruebas es que la muestra inalterada sea arcillosa para su fácil trabajabilidad.

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2. Posteriormente se procede a pesar el terrón en la balanza por calibración hallando así su peso inicial.

3. Luego, se derrite la parafina a fuego lento hasta que quede en consistencia acuosa, te toma el terrón y se sumerge en ella impermeabilizando completamente, se debe tener cuidado en cubrir completamente el terrón para evitar que penetre agua a la muestra e ingrese a los espacios vacíos.

4. Se espera un determinado tiempo para que la parafina seque y se adhiera a la muestra, y se procede a pesar cuidadosamente en la balanza, seguidamente se ata el terrón con un hilo en forma de empaquetadura y se deja un asa para colgar de ella.

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5. Se toma el terrón y se cuelga de la balanza hasta que quede completamente sumergida en el agua. La muestra al estar suspendida de la balanza ejerce un pero la cual es medida por la balanza, por consiguiente se pesa la muestra parafinada y completamente sumergida.

6. Tras hallar los datos de los pesos anteriores se procede a realizar los trabajos de gabinete.

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6.-CALCULOS Y RESULTADOS

DATOS DEL ENSAYO:

Muestra: “ARCILLA” Procedencia: “LEJOS”

Datos tomados:

ENSAYO DE DENSIDAD CON EL MÉTODO DE LA PARAFINA

Método del Ensayo: PARAFINA

* OBTENCION DE DEL VOLUMNEN DE LA MUESTRA MAS PARAFINA (Vm+p).(Vm+p) = [(Wm+p) - (Wm+p)sum]/γw(Vm+p) = [(788) - (321)]/1(Vm+p) = 467 c.c.

* OBTENCION DEL VOLUMNEN DE LA (Vp).(Vp) = [(Wm+p) - (Wm)]/γp(Vp) = [(788) - (733)]/0.87(Vp) = 63.22 c.c.

* OBTENCION DEL VOLUMEN DE LA MUESTRA (Vm).Vm = (Vm+p) - VpVm = 467 - 63.22Vm = 403.78 c.c.

* OBTENCION DEL CONTENIDO DE HUMEDADW% = Ww/Ws * 100W% = (38.09/124.04)*100W% = 30.70%

* OBTENCION DEL PESO VOLUMETRICO O DENSIDAD DEL SUELO HUMEDO (γm)γm= Wm/Vmγm = 733/403.78γm = 1.82 gr/c.c.

* OBTENCION DEL PESO VOLUMETRICO O DENSIDAD DEL SUELO SECO (γd)γd = (γm)/1 + W/100γd = (1.82)/(1+0.3070)

γd = 1.39 gr/c.c.

HOJA DE CALCULOS DEL LABORATORIO:

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DETERMINACION DEL PESO VOLUMETRICO DE SUELO COHESIVOMUESTRA : ARCILLAPESO DE LA MUESTRA : 733.0 grPROCEDENCIA :FECHA : 20 DE MAYO DEL 2012DATOS1 PESO DE LA MUESTRA 733.0 gr2 PESO DE L AMUESTRA + PARAFINA 788.0 gr

3PESO DE LA MUESTRA + PARAFINA SUMERGIDA EN AGUA 321.0 gr

RESULTADOS1 CONTENIDO DE HUMEDAD 30,70%2 VOLUMEN DE LA MUESTRA 403.78 c.c.

3PESO VOLUMETRICO O DENSIDAD DEL SUELO HUMEDO 1.82 gr/c.c.

4PESO VOLUMETRICO O DENSIDAD DEL SUELO SECO 1.39 gr/c.c.

7.-CONCLUSIONES:

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En esta práctica realizada para la determinación de la densidad aparente del suelo basada en el método del terrón parafinado se puedo observar el comportamiento del suelo en presencia del agua aún está a una temperatura dada con el fin de obtener una medida aproximada a la densidad del terrón.

La densidad del suelo es un indicativo de la relación peso por volumen del suelo, y está en relación a la porosidad. Un suelo muy poroso será menos denso; un suelo poco poroso será más denso. A mayor contenido de materia orgánica, más poroso y menos denso será el suelo.

La importancia es en el aspecto biológico radica en el grado de compactación de las partículas que lo forman, como se ha mencionado la porosidad es importante para el desarrollo de las plantas al establecerse las raíces, también por la cantidad de materia orgánica necesaria para el crecimiento de las plantas.

8.-RECOMENDACIONES:

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Tener mucho cuidado al momento de tallar nuestro cubo ya que el material es un tanto débil.

Tratar en lo posible de obtener un cubo de medidas perfectas ya que ayudara a que los datos tengan más precisión.

No dejar que la parafina se caliente demasiado ya que esta se quema y la sustancia que emana puede ser perjudicial para la salud de las personas que están en el laboratorio.

Sumergir la muestra de suelo en la parafina las veces que sean necesarias para que la muestra se cubra totalmente de la parafina y se impermeabilice bien.

Al momento de colocar la muestra en la balanza hidrostática tomar el primer valor en el cual se pare la balanza ya que esta es muy sensible y vamos a tener datos incorrectos.

Cerciorarse de que el hilo sujete bien la muestra de parafina para que esta no se suelte o se rompa al momento de introducirla en el recipiente con parafina caliente.

9.-Bibliografía:

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AASHTO: “Standard specifications for transportation materials and methods of sampling and testing”. U.S.A, 2001.

Badillo, Juárez; et al: “Mecánica de suelos teoría y aplicaciones de la mecánica de suelos”. Editorial LIMUSA, México 2001

Crespo Carlos: “Mecánica de suelos y cimentaciones”. Editorial LIMUSA.México, 1999.

LAMBE, T. William. y WHITMAN, Robert V. Mecánica de Suelos. México: Limusa, 2009. p. 435

Sowers, George b; et al: “Introducción a la mecánica de suelos y cimentaciones”. Editorial LIMUSA, México 1990

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