TRABAJO PRACTICO Nº 1 RELACIONES DE PESOS Y VOLUMENES

Transcripción

1 Ejrcicio Rulto TRABAJO PRACTICO Nº 1 RELACIONES DE PESOS Y VOLUMENES 1.- S dtrminaron la caractrítica mcánica d un trato d arna ncontrándo qu, al obtnr una mutra rprntativa, u volumn ra d 420 cm 3 y u po húmdo d 737 gr. Dpué d cado n un horno, la mutra pó 617 gr. Si l po pcífico d la partícula ólida d 2,63 gr/cm 3, dtrminar: a) Porcntaj d humdad d la mutra. b) Rlación d vacío d la arna n u tado natural. c) Poroidad n u tado natural. d) Grado d aturación d la arna. ) Po por unidad d volumn húmdo y co d la mutra. Rolución Para rolvr to jrcicio dbmo abr qu n un ulo ditingun tr fa, la cual la intrprtamo n l iguint quma V a Air W a V v V t V : Agua W : W t V Sólido W Dond: V t : volumn total d la mutra dl ulo. ( volumn da la maa) V : volumn d la fa ólida d la mutra ( volumn d ólido) V : volumn d la fa líquida ( volumn d agua) V a : volumn d la fa gaoa ( volumn d air) V v : volumn d vacío d la mutra d ulo (volumn d vacío). V v = V + V a V t = V v + V V t = V + V + V a W t : Po Total d la mutra d ulo. W : Po d la fa ólida d la mutra. W : Po d la fa líquida (po dl agua). W a : Po d la fa gaoa., convncionalmnt conidrado como nulo n Gotcnia. Hoja 1

2 W t = W + W + W a E convnint dimnionar la mutra d acurdo a lo dato d nutro jmplo = 2,63 gr/cm 3 W t = 737 gr W = 617 gr V t =420 cm 3 W V W 617gr V 3 2, 63gr cn / 234,6 cm cm 3 Con to dato, podmo hallar V v V t = V + V v V v = V t V = 420 cm cm 3 V v = 185 cm 3 Admá como W t = W + W + W a, y por convnción W a = 0, dpjamo W = W t - W = 737 gr 617 gr = 120 gr Al tnr l po dl agua dpjamo l volumn l cual coincid por r l po pcífico igual a la unidad W V = 120 cm 3 V Solamnt no quda avriguar l V a = V v - V V a = 185 cm cm 3 V a = 65 cm 3 Ahora volcamo todo lo valor n nutro quma y calculamo V a = 65 cm 3 Air W a = 0 gr Vt = 420 cm 3 Vv=185 cm 3 V =120 cm 3 Agua W = 120 gr Wt = 737 gr V = 235 cm 3 Sólido W = 617 gr Wh W a) Humdad : 100 =19,44% W Hoja 2

3 Vv b) Rlación d Vacío: = = 0,79 V Vv c) Poroidad: n = = 0,44 = 44,0% Vt Vw d) Grado d Saturación: S(%) = 100 = 65,0 % Vv Wh ) Po por unidad d volumn húmdo y co h = = 1,75 gr/ cm³ Vt W d = = 1,47 gr/ cm³ Vt Nota: dic qu un ulo ta totalmnt aturado cuando todo u vacío tán ocupado por agua; por lo tanto n ta condicion olo conidramo do fa, la ólida y la líquida. 2.- Una arna obr l nivl frático tin una humdad dl 15% y un po pcífico d 1600Kg/m 3. Su = 2,67 gr/cm 3. En l laboratorio vio qu u máx = 1,20 y mín =0.60. Calcular l grado d aturación y la compacidad rlativa. Rolución Para podr dimnionar l quma d ulo, n t cao, vamo a trabajar uponindo un valor igual a la unidad d alguna d la fa dl ulo, ya qu no contamo con ninguno d o dato, adoptamo W =1gr Dato = 2,67 gr/cm 3 = 1,60 gr/cm 3 = 15% = 1,20 mín = 0.60 W V W 1gr V 3 2, 67gr cn / 0,37 cm 3 W w = (%)W = 0,15 1 gr = 0,15 gr, también hallamo V = 0,15 cm 3 W t = W +W = 1,15 gr. Wt = Vt Wt 115, gr Vt 3 16, gr / cn 0,72 cm 3 Hoja 3

4 Calculamo l volumn d vacío V v = V t V V v = 0,72 cm 3 0,37 cm 3 = 0,35 cm 3 No falta olo conocr l V a V a = V v -V V a = 0,35 cm 3 0,15 cm 3 = 0,20 cm 3 V a = 0,20 cm 3 Air W a = 0 gr Vt = 0,72 cm 3 Vv=0,35 cm 3 V =0,15cm 3 Agua W = 0.15 gr Wt =1,15 gr V = 0,37 cm 3 Sólido W = 1 gr Vw 015, a) Grado d Saturación: S(%) = 100 = = Vv 0, 35 b) Compacidad Rlativa: C r (%) El término compacidad rfir al grado d acomodo alcanzado por la partícula d ulo, djando má o mno vacío ntr lla. En un ulo muy compacto, la partícula ólida qu lo contituyn tinn un alto grado d acomodo y la capacidad d dformación bajo carga dl conjunto rá pquña. En ulo poco compacto l grado d acomodo mnor; n llo l volumn d vacío y, por nd la capacidad d dformación rán mayor. Etado má ulto Etado má compacto Para mdir la compacidad d un manto d tructura impl, Trzaghi introdujo una rlación mpírica, la cual dtrmina n laboratorio como: C r (%) = min Dond: máx = Rlación d vacío dl ulo n la condición má ulta. min = Rlación d vacío dl ulo n la condición má dna. = Rlación d vacío in itu dl ulo. Hoja 4

5 Lo valor d C r varían d un mínimo 0 para un ulo muy ulto a un máximo d 1 para ulo dno, n la tabla iguint vmo una dcripción cualitativa d dpóito d ulo granular Compacidad rlativa C r (%) Dcripción d dpoito d ulo 0-15 Muy Sulto Sulto Mdio Dno Muy Dno Para Hallar Cr, no falta calcular = 3 V v 0, 35cm = 3 V 0, 37cm = 0,94 C r (%) = min = 120, 0, 94 = 0,43 = 43% 120, 0, 60 EJERCICIOS PROPUESTOS Ejrcicio Nº1: Rlacionar la iguint propidad, d,, n, por mdio dl diagrama d fa dl ulo conidrando l ulo n tado natural y n tado aturado. Ejrcicio Nº2: Para una probta d arcilla n forma cilíndrica obtuviron la iguint dtrminacion: - Diámtro d la probta: 5 cm. - Altura d la probta: 12 cm. - Po d la probta; 435 gr. - Po d la probta cada a tufa: 375 gr. - Po pcifico d la partícula ólida: 2,65 gr/cm 3 Dtrminar: a) Porcntaj d humdad d la mutra. b) Rlación d vacío c) Poroidad d) Grado d aturación ) Po por unidad d volumn húmdo y co d la mutra. f) Volumn d agua a incorporar a la probta para alcanzar la aturación Ejrcicio Nº3: Para una mutra d arcilla ubicada a 1,50 m por dbajo d la napa frática dtrminó qu la humdad natural dl 48 %. Calcular:, n, d, at Ejrcicio Nº4: En tado natural, un ulo húmdo tin un volumn d m 3, y pa 177,6 N. El po co al horno d 153,6 N, Si G S = 2,71. Calcular l contnido d agua, l po pcífico húmdo, l po pcífico co, la rlación d vacío, la poroidad y l grado d aturación. Hoja 5

6 Nota: G : Dnidad d lo ólido, una rlación qu xit ntr la dnidad d la partícula d arcilla y la dnidad dl agua, adimnional. Su valor dtrmina n laboratorio. Para hallar = G. w w = 9.81kN/m 3 Ejrcicio Nº5: S raliza una pruba d compactación d ulo arnoo n l lugar mdiant un ondo, pando l ulo xtraído y l volumn dl ondo fctuado. El po húmdo dl matrial xtraído d 895 gr y l volumn dl ondo d 426 cm 3. El matrial xtraído y co al horno pa 779 gr. Dl ulo co toman 400 gr y colocan n un rcipint n condicion muy floja d compactación y obrva qu ocupan 276 cm 3. Dpué, lo 400 gr. colocado n forma ulta n l rcipint vibran hata obtnr un volumn d 212 cm 3. Si = 2,71 gr/cm 3., hallar la compacidad rlativa. Ejrcicio Nº6: Una arna n tado natural tin un po pcífico co d 1,66 g/cm³, y la partícula qu la contituyn tinn un po pcífico d 2,65 g/cm³. Cuál rá u po pcífico n condición d aturación total? Hoja 6