ciencias mecanica d suelos

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PRACTICA Nº 2 CONTENIDO DE HUMEDAD
1. INTRODUCCIÓN
La importancia del contenido de agua que presenta un suelo representa junto con la cantidad de
aire, una de las características más importantes para explicar el comportamiento de este
(especialmente en aquellos de textura más fina), como por ejemplo cambios de volumen,
cohesión, estabilidad mecánica.
2. OBJETIVO
 Determinar el contenido de humedad de una muestra de suelo.
3. MATERIALES
 Recipientes para humedad (taras de lata con tapa)
 Balanza de precisión de 0.01 gr
 Balanza de precisión de 0.1 gr.
 Horno con regulador de temperatura (105 a 110ºc)
 Calentador eléctrico o de llama abierta.
 Alcohol blanco.
 Espátula.
 Equipo de Speedy

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4. FUNDAMENTACIÓN TEÓRICA
El contenido de humedad de una masa de suelo, está formado por la suma de sus aguas libre,
capilar e higroscópica.
El método tradicional de determinación de la humedad del suelo en laboratorio, es por medio
del secado a horno, donde la humedad de un suelo es la relación expresada en porcentaje entre
el peso del agua existente en una determinada masa de suelo y el peso de las partículas
Sólidas, o sea:
(2-1)
donde:
w 

Contenido de humedad, en %.
Ww = Peso del agua presente en el suelo.
Wss = Peso del suelo después de secado al horno.
Dentro del suelo, el agua se presenta en dos formas; libre y retenida.
 El agua libre.- Es el agua que circula a través del suelo sin dificultad alguna y por la
acción de la gravedad puede ser drenada.
 El agua retenida.- Se encuentra retenida dentro del suelo y la causa de su formación
se define:
 Agua Higroscópica- Es la que absorbe un suelo de la humedad del aire.
 Agua Capilar.- Es la retenida por efecto de la tensión superficial.
La muestra que se tome para la determinación de la humedad deberá ser representativa del suelo
cuya humedad se desea conocer. Si dicha muestra de humedad va a ser tomada en el campo y
transportada al laboratorio para hacer la determinación correspondiente, deberá colocarse en un
recipiente que tenga una tapa metálica o en otro que tenga la capacidad de poder conservar la
humedad.

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La determinación de la humedad dependerá del tamaño máximo del agregado, por lo que se
recomienda lo siguiente.
Tamiz que retiene mis del 10% de la Peso recomendado de la muestra
2.00 mm (No. 10) 100 a 200
4.75 mm (No. 4) 300 a 500
19.00 mm (3/4”) 500 a 1000
37.50 mm (1 ½”) 1500 a 3000
75.00 mm (3") 5000 a 10000
Estas cantidades en dependencia del ensayo que se realice pueden ser variadas de acuerdo a su
funcionalidad.
5. METODOLOGÍA
Es necesario entender que a un suelo húmedo se le debe aplicar calor a temperaturas que superen
los 100 ºC, para que se garantice que el agua que se encuentra dentro del suelo, se evapore
secándolo.
Actualmente se utilizan varios métodos para calcular el contenido de humedad, teniendo
resultados variados, pero es preciso definir que el primero de los métodos que mencionaremos
a continuación es el estandarizado, por lo que los demás deberían considerar al mismo como
base de una posible calibración o corrección.
Se considerarán tres muestras del mismo suelo iguales en peso y se determinarán sus humedades
de acuerdo a los siguientes criterios.
5.1 MÉTODOS ESTANDARIZADOS.
A) MÉTODO HORNO
1. Se toma una muestra representativa de suelo, de acuerdo al tamaño máximo de las
partículas.
2. Luego se coloca la muestra húmeda en un
recipiente previamente pesado, para proceder
a pesar la muestra húmeda más el recipiente,
obteniendo (Peso del suelo húmedo más tara
Wsh + WT).
Figura No. 2.1

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3. Se debe colocar el conjunto dentro del horno durante 24 horas, a una temperatura de 110º
± 5º C. Transcurrido dicho tiempo, se determina el peso del recipiente con la muestra
seca (Wss).
Figura No. 2.2
B) MÉTODO SPEEDY
Figura No. 2.3
Para este método se deben seguir los siguientes pasos:
 Pesar en la Balanza acondicionada del mismo equipo, el material necesario para
equilibrar el nivel de la misma.
 Introducir el material dentro del recipiente del Speedy. Si las muestras de suelo es:
Arcilloso, con presencia de terrones, se debe introducir también dos bolas deacero
para la desintegración total, y ocasionar una mejor reacción entre el carburo y la
humedad del suelo.
Granular, no es necesario el accionar de las bolas de acero.

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 Introducir Carburo Técnico en polvo, inmediatamente volcar la tapa sobre el
recipiente para cerrar herméticamente la misma. La tapa con el carburo se debe
ajustar al Speedy, verificando que el mismo quede asegurado para no ocasionar
perdidas.
 Agitar el speedy con movimientos verticales y horizontales, comprobando que la
aguja del medidor o manómetro, comience a subir indicando que existe una reacción
de la humedad con el carburo, la agitación debe detenerse cuando la aguja no muestre
ningún movimiento y el valor indicado debe ser constante.
 La lectura constante de la aguja del manómetro, debe registrarse como el contenido
de humedad en porcentaje.
Aflojar la tapa del Speedy, para evacuar todo el material, luego limpiar con cuidado con
un cepillo seco, (NUNCA HUMEDEZCAS EL INTERIOR DEL SPEEDY)
5.2 MÉTODOS NO STANDARIZADOS.
A continuación se refieren métodos rápidos, usualmente usados en obra, aunque no se
encuentran estandarizados, pero con una adecuada calibración y determinación de factores de
seguridad en los laboratorios, los mismos nos sirven para dar una estimación de la humedad en
los suelos.
C) MÉTODO DE HORNALLA
7. Se toma una muestra representativa de suelo, de acuerdo al tamaño máximo de las
partículas.
8. Luego se coloca la muestra húmeda en un
recipiente previamente pesado, para
proceder a pesar la muestra húmeda más el
recipiente, obteniendo (Peso del suelo
húmedo más tara Wsh + WT).
9. Se coloca el plato sobre un calentador de
laboratorio o una hornalla de llama abierta
en un lapso mínimo de 30 minutos.
Figura No. 2.4

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10. Se espera que se sobrecaliente, se estima que el material estará seco cuando se instala un
vidrio de reloj sobre la cápsula y este no forma vapor de humedad, si no se cuenta con el
vidrio esperar los treinta minutos o más.
11. Luego se procede al peso de la muestra seca más el plato.
12. Este método es rápido y sencillo, pero se debe realizar una corrección respecto del método
estándar
D) MÉTODO DE ALCOHOL
1. Se toma una muestra representativa de suelo, de acuerdo al tamaño máximo de las
partículas.
2. Luego se coloca la muestra húmeda en un recipiente previamente pesado, para
proceder a pesar la muestra húmeda más el recipiente, obteniendo (Peso del suelo
húmedo más tara Wsh + WT).
3. Agregar alcohol blanco en una cantidad necesaria para saturar completamente el
suelo, luego prender fuego hasta que el alcohol termine de combustionarse, por lo
menos repetir dos veces esta prueba.
Plato
Alcohol
Muestra de Suelo
4. Pesar el suelo seco más cápsula para registrarlo.
Figura No. 2.5

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6. CÁLCULOS.
Los cálculos están divididos en dos partes.
1. La fórmula principal (2-1), es prácticamente la que nos determina el cálculo del
contenido de humedad. Pero para facilitar los pasos que se mencionaron en el
procedimiento se propone la planilla adjunta al final de este ensayo.
2. Una vez que se hayan determinado las humedades por las tres formas descritas,
calcular las siguientes diferencias, para estimar posibles factores de corrección.
Fc1 = wA –wB
Fc2 = wA –wC
Fc3 = wA -wD
Es recomendable que los porcentajes de los factores de corrección deben ser estudiados con
una buena base de datos, con el fin de calcular los respectivos promedios.
7 CUESTIONARIO.
Una vez que se han realizado los ensayos por los métodos enunciados, responder las siguientes
preguntas.
1. Realice un breve comentario sobre los métodos utilizados, haciendo notar sus inquietudes
y sugerencias acerca del ensayo realizado
2. Explique cuál considera que es el método adecuado y porque?
3. Explique si los tres métodos son aplicables a todo tipo de suelo y por qué?
4. Por qué existe la necesidad de calcular los factores de corrección.
5. Como podría usted determinar la humedad Higroscópica que absorbe un suelo.
6. Determinar la humedad higroscópica del suelo que le toco a su grupo.

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CONTENIDO DE HUMEDAD
Muestra Nº.......... Procedencia ………............................................
Grupo Nº.......... Fecha ........................
Planilla para determinación de contenido de humedad
ESTÁNDARES NO
ESTÁNDARES
Metodología a usar A B C D
Identificación de cápsula
Peso de suelo húmedo + Tara W1 (gr)
Peso de suelo seco + Tara W2 (gr)
Peso de agua (gr) Ww = W1 – W2
Peso de cápsula (gr) WT
Peso del suelo seco (gr) Ws=W2 - WT
Contenido de humedad % w= Ww/Ws*100
Determinación de los factores de corrección
Fc1 = %wA – %wB Fc1 =…………
Fc2 = %wA – %wC Fc2 =.............…
Fc3 = %wA – %wD Fc3 =.............…
Observaciones
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