Determinación de Humedad Óptima y Equivalente de Arena en Suelos

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Determinación de Humedad Óptima y Peso Específico Seco Máximo

Objetivo

Determinar el contenido de humedad óptimo y el peso específico seco máximo para una muestra de material selecto compactado en el laboratorio.

Materiales

  • Muestra de suelo
  • Molde de cilindro
  • Bandeja
  • Tamiz #4
  • Balanza
  • Martillo
  • Horno
  • Espátula
  • Taras
  • Agua

Procedimiento

  1. Se toma una muestra de suelo y se pasa por el tamiz #4. El material que pasa el tamiz se coloca en una bandeja y el residuo (retenido en el tamiz) se coloca en otra bandeja.
  2. Se mezcla la mitad del material fino (que pasó el tamiz) con la mitad del material retenido en el tamiz para formar una muestra homogénea.
  3. Se agrega agua a la muestra, se mezcla y se deja reposar para que las partículas gruesas absorban agua. Se continúa revolviendo la mezcla.
  4. Se coloca la muestra en el molde de cilindro y se compacta golpeando 56 veces por cada capa. Se compactan 3 capas en total.
  5. Este procedimiento se realiza 3 veces, incrementando la cantidad de agua agregada a la muestra en cada repetición.
  6. Se obtienen 2 muestras de cada cilindro compactado: una de la parte superior y otra de la parte inferior.

Granulometría por Lavado

Objetivo

  • Eliminar la arcilla presente en la muestra de material selecto para luego realizar el ensayo de equivalente de arena.
  • Determinar en forma cuantitativa la distribución de las partículas del suelo de acuerdo a su tamaño.
  • Conocer la distribución de los diferentes tamaños de las partículas en la muestra de suelo.

Materiales

  • Muestra de suelo
  • Tamiz #200
  • Bandejas
  • Platones
  • Balanza

Procedimiento

  1. Se coloca la muestra de material selecto en un platón y se agrega agua hasta cubrirla completamente.
  2. Se revuelve la muestra con el agua para eliminar la arcilla. Se pasa la mezcla por el tamiz #200 y se recoge el material retenido en el tamiz.
  3. El material retenido en el tamiz #200 se seca para luego ser utilizado en el ensayo de equivalente de arena.
  4. Este proceso se repite varias veces hasta que el agua de lavado esté lo más clara posible, indicando que se ha eliminado la mayor parte de la arcilla.
  5. El material lavado se coloca en una bandeja y se deja secar durante 24 horas.
  6. Una vez seco, el material se pesa y se tamiza por los siguientes tamices: ¾", 1/2", 3/8", #4 (agregados gruesos), #10, #40, #200 (agregados finos).

Cálculos:

% Retenido = (% Acumulado / Peso Original) * 100

% Que Pasa = 100% - % Retenido

Equivalente de Arena

Objetivo

  • Determinar el equivalente de arena de una muestra de material selecto.
  • Obtener el porcentaje de materiales finos indeseables, principalmente arcilla, que pueden causar daños a la estructura cuando entran en contacto con el agua.
  • Identificar la cantidad de material fino presente en la muestra.

Materiales

  • Tamiz #4
  • Líquido de equivalente de arena
  • Embudo
  • Tubo de ensayo
  • Tapón de tubo de ensayo
  • Agitador mecánico
  • Cronómetro
  • Pistón lector

Procedimiento

  1. Se pasa la muestra por el tamiz #4.
  2. Se vierte una cantidad de material equivalente a 4 pulgadas de altura en el tubo de ensayo, utilizando un embudo.
  3. Se tapa el tubo con un tapón de plástico y se agita para homogeneizar el contenido.
  4. Se deja reposar la muestra durante 5 minutos.
  5. Se agrega líquido de equivalente de arena hasta alcanzar una altura de 15 pulgadas en el tubo.
  6. Se tapa el tubo con el tapón de caucho y se coloca en el agitador mecánico durante 45 segundos.
  7. Se deja reposar la muestra durante 20 minutos.
  8. Se utiliza el pistón lector para obtener las lecturas de arena y arcilla.

Fórmula:

Equivalente de Arena = (Lectura de Arena / Lectura de Arcilla) * 100

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