lunes, 30 de septiembre de 2013

DETERMINACION DEL PUNTO DE INFLAMACION

OBJETIVO.



El objetivo es determinar el punto de ignición mínimo del asfalto, el cual representa las temperatura critica, arriba de la misma deberá tomase precauciones, para eliminar los peligros de incendio durante el calentamiento y manipulación de la misma.



FUNDAMENTO TEORICO.

El asfalto es un material no altamente inflamable tal como indica su punto de inflamacion (COC), el cual es usualmente por enciam de los 200ºC. Bajo severas condiciones, este podrá ser facilmente combustible y en algunas condiciones como ser en techados algunos retardadores de fuego pueden ser utilizados para reducir la inflamabilidad y la velocidad del fuego.

Para la determinación si nuestro asfalto cumple con las especificaciones normadas se realizará comparaciones con valores que se muestran en la tabla siguiente:




Laboratorio DETERMINACIÓN DEL PESO ESPECIFICO DEL PRODUCTO ASFALTICO

1.- NORMAS DE CONSULTA


AASHTO-T43
ASTM-D70


1.- OBJETIVO.


 El objetivo de este ensayo es, el de conocer el PESO ESPECIFICO, del producto asfáltico, este dato es útil para hacer las correcciones de Volumen cuando este se mide a temperaturas elevadas.
 Se emplea también como uno de los factores para la determinación de los huecos en las mezclas asfálticas para pavimentaciones compactadas.



2.- FUNDAMENTO TEÓRICO.-


El peso especifico es la relación en peso para volúmenes iguales de betún y agua refinados ambos a la temperatura de 25º C. su determinación comprende una muestra de betún a la temperaturas y medio ambiente, este ensayo desempeña además un rol interesante en la que respecta a la clasificación permitiendo establecer si se trata de betumenes de petróleo o de yacimientos asfálticos lacustres, de Trinidad, Bermuda Cuba, etc. O del alquitrán y sus derivados. El peso especifico del cemento asfáltico como subproducto de la destilación artificial del petróleo, rara vez excede de 1.04: el del alquitrán llega a 1.30 y los asfaltos naturales de los yacimientos lacustres de 1.20 a 1.40. Este valor debe estar entre 0.93 a 0.97 [gr/cc.] para el MC250 utilizado en el ensayo según especificaciones.

Aunque normalmente no se especifica, es deseable conocer el peso específico del betún asfáltico. Este conocimiento es útil para hacer las correcciones de volumen cuando este se mide a temperaturas elevadas. Se emplea también como uno de los factores para la determinación de los huecos en las mezclas asfálticas para pavimentación compactadas. El peso específico es la relación del peso de un volumen determinado de material al peso de igual volumen de agua, estando ambos materiales a temperaturas especificadas. Así un peso específico de 1.05 significa que el material pesa 1.05 veces lo que el agua a la temperatura fijada. Todos los líquidos y la mayor parte de los sólidos sufren cambios de volumen cuando varia la temperatura. Se expansiona cuando se le calientan y se contraen cuando se enfrían. Para fijar condiciones determinadas aplicables a un valor dado del peso específico, debe indicarse la temperatura del material y del agua. Así por ejemplo, P.E. a 15/15º Cº indica que la determinación se ha hecho con ambos materiales a una temperatura de 15 ºC el peso especifico del betún se determina normalmente por el método del picnómetro, descrito en los métodos AASHO y ASTM.

Asfalto .-'

 Es un material aglomerante de color oscuro, constituidos por mezclas complejas de hidrocarburos no volátiles de elevado peso molecular y esta compuesto por Betunes, puede encontrarse en yacimientos naturales, como también se pueden obtener por refinamiento del petróleo, se caracteriza muy especialmente por que es termoplástico, su composición química es muy compleja.


Composición del Asfalto

El asfalto es considerado un sistema coloidal complejo de hidrocarburos, en el cual es difícil establecer una distinción clara entre la fase continua y la dispersa. Las primeras experiencias para describir su estructura, fueron desarrolladas por Nellensteyn en 1924, cuyo modelo fue mejorado más tarde por Pfeiffer y Saal en 1940, en base a limitados procedimientos analitos disponibles en aquellos años.
El modelo adoptado para configurar la estructura del asfalto se denomina modelo mí celar, el cual provee de una razonable explicación de dicha estructura, en el cual existen dos fases; una discontinua (aromática) formada pro dos asfáltenos y una continua que rodea y solubiliza a los asfáltenos, denominada maltenos. Las resinas contenidas en los maltenos son intermediarias en el asfalto, cumpliendo la misión de homogeneizar y compatibilizar a los de otra manera insolubles asfáltenos, los maltenos y asfáltenos existen como islas flotando en el tercer componente del asfalto, los aceites.

domingo, 29 de septiembre de 2013

Laboratorio DETERMINACIÓN DEL CONTENIDO DE HUMEDAD: ZONAS DE PRESTAMO

Lo que interesa fundamentalmente de los sitios de préstamo que han sido seleccionados para obtener el material destinado a la construcción de una carretera, calle, o pista de aterrizaje, es conocer la clase o clases de material existente y el volumen aproximado que pueda ser excavable y removible.

Para explorar una zona de préstamo en terrenos llanos o semiplanos, es preferible cavar fosos o abrir zanjas extrayendo el material que se desee analizar, y en caso de colinas o terrenos accidentados es aconsejable hacer cortes o excavaciones.

Aeropuertos Determinación de la longitud de la pista

Aeronave de diseño:

La aeronave más crítica para el diseño se hallara considerando de que tipo de aviones aterrizara en el aeropuerto.
Longitud básica de pista:
Su importancia reside en que influye sobre el área de terreno que se necesita para un aeropuerto, la longitud básica para aeronave.
Designación de pista:
Según la orientación de la pista de aterrizaje se designara en función a los vientos que tiene la región.
Parámetros de corrección:
Los parámetros de corrección de la longitud de pista para cualquier otro punto geográfico son los siguientes:

a) Elevación en metros sobre el nivel del mar:

La longitud de pista deberá ser incrementada en 7% por cada 300 metros de altitud sobre el nivel del mar, puesto que los motores disminuyen en potencia de acuerdo a sus características con la altitud ya que el oxígeno y la presión disminuyen con ésta. La elevación considerada para el proyecto es de 3.663 m.s.n.m


Dentro del sistema las características de los vehículos, tanto aéreos como terrestres tienen una gran influencia en la organización, para el pasajero y transporte de mercancías.

La necesidad de resolver los problemas que presenta el tráfico aéreo y su progresivo aumento, conduce a la urgente decisión de estudiar los nuevos aeropuertos y adecuar los antiguos a las exigencias actuales y futuras.

El tamaño y número de las aeronaves en servicio, aumenta de manera rápida y las características de los aviones cambian tan aceleradamente, que es necesario variar continuamente las normas constructivas, debiendo acomodarse en cada caso a las necesidades del momento con las posibles previsiones futuras.

sábado, 28 de septiembre de 2013

Las Aeronaves, Personal y Los Aeropuertos

a) Las Aeronaves:

Como elementos primordiales permanecen en constante desarrollo y con una proyección que podríamos bosquejar para los siguientes decenios de acuerdo al siguiente criterio.

- Los aviones de gran radio de acción, serán supersónicos o subsénicos pero con gran capacidad, con propulsión a reacción nuclear y con y sin grupos energéticos suplementarios para ayudas de despegue.
- Los transportes con radio de acción media, serán servicios con aviones subsónicos, turborreactores o turbo hélicos, utilizándose para cortos trayectos, aviones STOL de corta carrera de aterrizaje.

b) Personal:

Este problema perece totalmente resuelto hoy en día ya que cada vez es mayor la cantidad de elemento humano instruido en la navegación aérea.

c) Los Aeropuertos:

Con instalaciones en todas sus modalidades con adecuados servicios de tierra y ordenación del control del trafico aéreo, constituyen el elemento principal y la parte mas importante del servicio teniéndose en cuenta por este motivo se verifica que la red mundial de infra-estructura aérea semicompleta, produciéndose un futuro de crecimiento acelerado.

DETERMINACIÓN DEL CONTENIDO DE HUMEDAD: CLASES DE MUESTRAS

En general, las muestras pueden clasificarse "alteradas" e "inalteradas". Como sus nombres indican, muestras alteradas o perturbadas serán aquellas cuya estructura haya sido alterada, y muestras inalteradas o sin perturbar aquellas que prácticamente conservan la misma estructura que la tenía en el sitio donde fueran extraídas.

Como es lógico suponer, se tomaran muestras alteradas cuando el material que se analice vaya a ser empleado en la construcción de terraplenes, en la preparación de muestras estabilizadas, etc., es decir, cuando se utiliza como material de construcción.

En cambio se obtendrán muestras inalteradas, cuando se necesite conocer las condiciones e estabilidad del terreno como en el estudio de taludes, o cuando se desee conocer la capacidad de soporte del terreno donde se construirá un puente, edificio, etc.

viernes, 27 de septiembre de 2013

Laboratorio DETERMINACIÓN DEL C.B.R.

1. ENSAYO.


AASHTO T193-63

ASTM D1883-73


2. OBJETIVO.


El objetivo esencial para realizar éste ensayo es el de determinar la resistencia de un suelo que está sometido a esfuerzos cortantes, además evaluar la calidad relativa del suelo para subrasante, sub-base y base de pavimentos.

3. FUNDAMENTO TEÓRICO.


Existen diferente tipos de C.B.R. como son:

C.B.R: suelos remoldeados.

C.B.R. suelos inalterados.

C.B.R. suelos gravosos y arenosos

C.B.R. suelos cohesivos poco o nada plásticos.

C.B.R. suelos cohesivos plásticos.

El experimento de suelos gravosos y arenosos se realiza inmediatamente en cambio en suelos cohesivos poco o nada plásticos y suelos cohesivos plásticos se realiza mediante expansión se efectuará con agua en 4 días saturación más desfavorable y la medida de expansión se realizar cada 24 horas.
El ensayo CBR (ensayo de Relación de Soporte de California), mide la resistencia al corte de un suelo bajo condiciones de humedad y densidad controladas. El ensayo permite obtener un número de la relación de soporte pero, de la aseveración anterior, es evidente que éste número no es constante para un suelo dado, sino que se aplica al estado en el cuál se encontraba el suelo durante el ensayo. De paso, es interesante comentar que el experimento puede hacerse en el terreno o en un suelo compactado.
El número CBR (o simplemente CBR) se obtiene como la relación de la carga unitaria (en lbs/plg²) necesaria para lograr una cierta profundidad de penetración del pistón (con un área de 19.4 cm²) dentro de la muestra compactada de suelo a un contenido de humedad y densidad dadas con respecto a la carga unitaria patrón requerida para obtener la misma profundidad de penetración en una muestra estándar de material triturado.
El C.B.R. varia de acuerdo a la compactación del suelo su contenido de humedad al compactar y cuando se realiza el ensayo.
Los ensayos del C.B.R. pueden ser realizados “In Sito” usando el equipo correspondiente al laboratorio tanto en muestras inalteradas como en compactadas. Los ensayos “In sito” se realizan solamente en el suelo con el contenido de humedad existente.
Han sido pensados procedimientos para preparar la muestra de laboratorio de diferentes clases de suelos con el fin de reproducir las condiciones que verdaderamente se producirán durante y después de la construcción. Estos procedimientos se aplican cuando le contenido de humedad durante la construcción va ha ser el óptimo para tener la máxima densidad, además el suelo va a ser compactado al menos al 95%. Si se utilizarían otros medios para controlar la compactación, los procedimientos deberían ser modificados de acuerdo a ellos.

En forma de ecuación esto es:


De ésta ecuación se puede ver que el CBR es un porcentaje de la carga unitaria patrón. Los valores de carga unitaria que deben utilizarse en la ecuación son los siguientes:

El CBR usualmente se basa en la relación de carga para una penetración de 2.5 mm. Sin embargo, si el valor de CBR a una penetración de 5.0 mm. es mayor el ensayo debería repetirse. Si un segundo ensayo, produce nuevamente un valor de CBR mayor de 5.0 mm. de penetración, dicho valor debe aceptarse como valor final del ensayo.
Los ensayos de CBR se hacen usualmente sobre muestras compactadas al contenido de humedad óptima para el suelo específico determinado. utilizando el ensayo de compactación.

Laboratorio LIMITES DE ATTERBERG - LIMITE DE CONTRACCIÓN

1. ENSAYO.


AASHTO T92-68
ASTM D427-61


2. OBJETIVO.


El objetivo de éste ensayo, es determinar el LIMITE DE CONTRACCIÓN.

3. FUNDAMENTO TEÓRICO.


"EL LIMITE DE CONTRACCIÓN ES UN PORCENTAJE DE HUMEDAD DEL SUELO, DE TAL MANERA QUE LUEGO DE SECADO AL HORNO NO REDUCE SU VOLUMEN"
Los suelos susceptibles de sufrir grandes cambios de volumen cuando se someten a cambios en su contenido de humedad, son problemáticos, si se usan para rellenos en carreteras o en ferrocarril, o si se utilizan para la fundación de elementos estructurales. Los cambios de volumen pueden motivar ondulaciones en las carreteras y grietas en las estructuras debido a que los cambios de volumen usualmente no son uniformes.
Los límites líquido y plástico pueden utilizarse para predecir la presencia potencial de problemas en suelos debido a su capacidad de cambio de volumen. Sin embargo, para obtener una indicación cuantitativa, de cuánto cambio de humedad puede presentarse antes de que se presente un apreciable cambio volumétrico, y obtener, si dicho cambio volumétrico ocurre, una indicación de la cantidad de ese cambio, es necesario hacer un ensayo del límite de contracción.
La práctica se comienza con un volumen de suelo en condición de saturación completa, preferiblemente (pero no absolutamente necesario) a un contenido de humedad cercano o superior al límite líquido. El suelo entonces se deja secar. Durante el secado se supone que bajo cierto valor límite de contenido de humedad, cualquier pérdida de humedad en el proceso está acompañada por una disminución en el volumen global de la muestra ( o relación de vacíos).
A partir de éste valor límite en el contenido de humedad, no es posible producir cambios adicionales en el volumen del suelo por pérdida adicional de agua de poros. Este valor inferior limitante en el contenido de humedad se denomina límite de contracción.
Lo anterior significa físicamente, que no se causará ningún volumen adicional por cambios subsecuentes en la humedad. Por encima del límite de contracción todos los cambios de humedad producen cambios de volumen en el suelo, éste cambio de volumen se puede expresar en términos de relación de vacíos y el contenido de humedad.
La relación de contracción da una indicación de cuánto cambio de volumen puede presentarse por cambios de la humedad de los suelos. La relación de contracción se define como la relación del cambio de volumen del espécimen o muestra de suelo como un porcentaje de su volumen seco al cambio correspondiente en humedad por encima del límite de contracción expresado como un porcentaje del suelo seco obtenido luego de ser secado al horno.

jueves, 26 de septiembre de 2013

Laboratorio LIMITES DE ATTERBERG - LIMITE PLÁSTICO

1. ENSAYO:


AASHTO T90-70
ASTM D424-59



2. OBJETIVO.


El objetivo de éste ensayo es determinar el porcentaje de humedad del suelo que ha producido un cilindro de aproximadamente 3 mm de diámetro. Es decir, el porcentaje o contenido de agua que limita el estado plástico del estado resistente semisólido.

3. FUNDAMENTO TEÓRICO.


"EL LIMITE PLÁSTICO ES EL CONTENIDO DE AGUA QUE LIMITA EL ESTADO PLÁSTICO RESISTENTE SEMISOLIDO."
El límite plástico de un suelo es el menor contenido de humedad determinado, de acuerdo con el método bajo el cuál el suelo permanece plástico.
Para la determinación de éste límite se toma muestras del ensayo para la obtención del límite líquido y procedemos a amasarla y posteriormente a arrollarla, cuya arrolladora vamos disminuyendo en el diámetro, hasta que los rollitos presenten rupturas o ranuras. Mientras se rasga aumentamos la humedad del suelo que no presenta ninguna falla, hasta que los rollitos lleguen a tener un diámetro de 3 mm., en cuyo diámetro decimos que esa humedad es la que determina el índice plástico.
Las arenas no tienen plasticidad, los limos tienen pero muy poca, en cambio las arcillas, y sobre todo aquellas ricas en materia son muy plásticas.
El límite plástico se ha definido arbitrariamente como el contenido de humedad del suelo al cuál un cilindro se rompe o se resquebraja cuando se enrolla a un diámetro de 3 mm. o aproximadamente 3 mm. Esta prueba es bastante más subjetiva (dependiente del operador) que el ensayo del límite líquido, pues la definición del resquebrajamiento del cilindro de suelo así como del diámetro están sujetas a la interpretación del operador. El diámetro puede establecerse durante el ensayo por comparación de un alambre común o de soldadura del mismo diámetro. Con la práctica, se encuentra que los valores del límite plástico pueden reproducirse sobre el mismo suelo por parte de diferentes laboratoristas, dentro de un rango del 1 al 3%.

Laboratorio LIMITES DE ATTERBERG - LIMITE LIQUIDO

1. ENSAYO:


AASHTO T89-68
ASTM D423-66



2.OBJETIVO:


Los objetivos para realizar este experimento son:

- Determinar el límite líquido
- Conocer el grado de cohesión de las partículas de un suelo.
- Poder conocer la resistencia de un suelo a esfuerzos exteriores que tienden a deformar o destruir su estructura.

3.-FUNDAMENTO TEÓRICO:


Por consistencia se entiende el grado de cohesión de las partículas de un suelo y su resistencia aquellas fuerzas exteriores que tienden a deformar o destruir su estructura.

Los 5 límites propuestos por A. Atterberg. un científico sueco dedicado a la agricultura son:

Límite de cohesión. Es la cantidad de humedad por el cual las boronas de un suelo son capaces de pegarse unas a otras.

Límite de pegajosidad. Es el contenido de humedad con el cual el suelo comienza a pegarse en la superficie metálica tales como la cuchilla y la espátula.

Límite de contracción. Es el conjunto de humedad por debajo del cual no se produce reducción adicional de volumen o contracción en el suelo.

Límite plástico. Es el contenido de humedad considerar el suelo como material no plástico.

Límite líquido. Es el contenido de humedad por debajo del cual el suelo se comporta como un material plástico. A este nivel de contenido de humedad el suelo está en el vértice de cambiar su comportamiento al de un fluido viscoso.
Límite de saturación. Es el contenido de humedad que el suelo tiene todo el volumen lleno de ag Sin embargo para nuestro estudio solo consideramos los cuatro últimos por que son ampliamente utilizados.

LIMITES DE ATTERBERG :


También denominados límites de consistencia de un suelo, están representados por contenidos de humedad, y son los siguientes:

1. Límite líquido ............. (Ll)

2. Límite plástico ............ (Lp)

3. Límite de contracción ...... (Lc)

4. Límite de cohesión ......... (Le)

5. Límite de pegajosidad ...... (Lg)

6. Límite de saturación ....... (Ls)


Para interpretar mejor estos límites se tomara de ejemplo una masa de arcilla. Cuando está tiene mucha cantidad de agua podríamos decir: líquida pues la arcilla se escurre con la facilidad de una masa líquida, pero a medida que se evapora el agua que contiene, va haciéndose un tanto plástica. Existe un momento en que la masa de arcilla pasa de estado “líquido” al estado “plástico”.

Este límite entre los estados “líquido” y “plástico” se halla representado por el contenido de humedad del suelo y se llama límite líquido.

Si continua la evaporación de agua , la arcilla perderá plasticidad y llegar a secarse hasta adquirir una consistencia semisólida. Este paso del estado plástico al semisólido se le llama límite plástico, su valor esta dado por el contenido de humedad que tiene la arcilla en tal estado límite.

En la siguiente figura estarán representados gráficamente estos limites de consistencia que fue investigado por Atterberg en 1908.

miércoles, 25 de septiembre de 2013

Laboratorio GRAVEDAD ESPECIFICA

1. ENSAYO:


AASHTO T100-70
ASTM D854-58



2. OBJETIVO:


El objetivo de esta experiencia es de determinar el peso específico absoluto del suelo, de cualquier material compuesto por partículas pequeñas cuyo gravedad específica sea mayor que 1. Esta práctica es aplicable específicamente a suelos y agregados finos (o arenas) como los utilizados en mezclas de concreto y asfalto.

3. FUNDAMENTO TEÓRICO:


La gravedad específica de un suelo se toma como el valor promedio para granos del suelo. Si en desarrollo de una discusión no se aclara adecuadamente a que gravedad específica se refieren algunos valores numéricos dados, la magnitud de dichos valores pueden indicar el uso correcto, pues la gravedad específica de los suelos es siempre bastante mayor a la gravedad específica volumétrica determinada incluyendo los vacíos de los suelos en le cálculo.

El valor de la gravedad específica es necesario para calcular la relación de vacíos de un suelo, se utiliza también en el análisis del hidrómetra y es útil para predecir el peso unitario del suelo. Ocasionalmente el valor de la gravedad específica puede utilizarse en la clasificación de los minerales del suelo, algunos minerales de hierro tienen un valor de gravedad específica mayor que los provenientes de sílica.

La gravedad específica de cualquier sustancia se define como el peso unitario del material en cuestión dividido por el peso unitario del agua destilada a 4C. Así, si se consideran solamente los granos del suelo se obtiene la gravedad específica (Gs) como:

La misma forma de ecuación se utiliza para definir la gravedad específica del conjunto, la única diferencia en esa definición es el peso específico del material. La gravedad específica del material puede también calcularse utilizando cualquier relación de peso de la sustancia al peso del agua siempre y cuando se consideren volúmenes iguales de material y sustancia:

Es evidente que en la ecuación (2), que esto es cierto ya que los términos de volúmenes se cancelan. Nótese, sin embargo, que si no se cancela V en la ecuación (2), se obtiene la ecuación (1).
El problema consiste en obtener el volumen de un peso conocido de granos de suelos y dividirlos por el peso del mismo volumen de agua, es decir aplicar la ecuación la ecuación (2), pues de esta forma es mas difícil de captar como también de evaluar en el laboratorio. El volumen de peso conocido de partículas de suelo puede obtenerse utilizando un recipiente de volumen conocido y el principio de Arquímedes, según el cual un cuerpo sumergido dentro de una masa de agua desplaza un volumen de agua igual al del cuerpo sumergido.

El reciente de volumen conocido es el frasco volumétrico el cual mide un volumen patrón de agua destilada a 20?C. A temperaturas mayores, el volumen será ligeramente mayor; a temperaturas menores de 20?C el volumen será ligeramente menor. Como el cambio sufrido en el volumen es pequeño para desviaciones de temperaturas pequeñas en el fluido, y además es relativamente fácil mantener la temperatura de ensayo cercana a los 20?C, es posible aplicar una corrección aproximada de la temperatura para desviaciones pequeñas de temperatura en los cálculos del ensayo, que permita una aproximación satisfactoria sin necesidad de recurrir a determinar experimentalmente el cambio en el contenido volumétrico del frasco con la temperatura. Alternativamente, se puede desarrollar una curva de calibración para cualquier frasco volumétrico dado de la siguiente forma:



  •  1 Limpiar cuidadosamente el frasco
  •  2.Llenar con agua destilada desmineralizada o común el frasco a temperaturas conocidas.
  •  3. Hacer una gráfica del peso (Wbw) contra T?C (usar mínimo 4 puntos a,por ejemplo, 16,20 y 28?C).



A menudo para este experimento se utiliza agua común en lugar de agua destilada, el error, también en este caso, es bastante pequeño. Es posible determinar el error introducido al usar agua común, de la siguiente forma: se llena el frasco volumétrico hasta la marca, y se obtiene la temperatura y el peso si se resta de este dato el peso del frasco volumétrico vacío, es posible determinar la densidad del agua común y compararla con la densidad del agua destilada a la temperatura adecuada en tablas. Nótese que si la temperatura no es exactamente 20?C es necesario para determinar el volumen del frasco recurrir a una calibración como la que se ha sugerido. Generalmente, si el error de densidad es menor que 0.001, puede ser despreciado.

Laboratorio ENSAYO DEL HIDRÓMETRO

1. ENSAYO:


AASHTO T87-70
AASHTO T88-70
ASTM D421-58
ASTM D422-63

2. OBJETIVO:


El objetivo de este ensayo es el de terminar el porcentaje de limos y arcillas, en suelos que pasan el tamiz Nº 200.

3. FUNDAMENTO TEÓRICO:


El método mas usado para hacer la determinación indirecta de porcentajes de partículas que pasan el tamiz No. 200 (0.075 mm.), hasta 0.001 mm, es el HIDRÓMETRO basado en la sedimentación de un material en suspensión en un líquido, el hidrómetro sirve para la determinación de la variación de la densidad de la suspensión con el transcurso del tiempo y medir la altura de caída del gramo de tamaño más grande correspondiente a la densidad media.

El análisis del hidrómetro se utiliza la relación entre la velocidad de caída entre las esferas de un fluido, el diámetro de la esfera, el peso especifico tanto de la esfera como del fluido, y la viscosidad del fluido, en la forma expresada por la ley de Stokes.

Al mezclar una cantidad de suelo con agua y un pequeño porcentaje de un agente dispersante para formar una solución de 1000 ml se obtiene una solución con una gravedad especifica ligeramente mayor que 1.0 a 4 grados centígrados. El agente dispersante o defloculante se añade a la solución para neutralizar las cargas sobre las partículas más pequeñas del suelo, que a menudo tienen carga negativa.

El hidrómetro determina la gravedad especifica de la suspensión AGUA - SUELO en el centro del bulbo. Todas las partículas de mayor tamaño que aquellas que se encuentran aun en suspensión en la zona mostrada como L (la distancia entre el centro del bulbo y la superficie del agua), abran caído por debajo de la profundidad del centro de volumen, y esto hace decrecer permanentemente la gravedad especifica de la suspensión en el centro del volumen del hidrómetro. Además es obvio que como el hidrómetro tiene un peso constante a medida que disminuye la gravedad especifica de la suspensión aumenta la distancia L. Es preciso recordar también, que la gravedad especifica del agua varia con la temperatura, esto ocasiona un hundimiento mayor del hidrómetro dentro de la suspensión.

Para preparar una respectiva muestra debemos meter a una batidora la muestra con una cantidad de agua.

El principal objetivo del análisis del hidrómetro es obtener el porcentaje de arcilla (porcentaje más fino que 0.002 mm) ya que la curva de distribución granulométrica cuando más del 12% del material pasa a través del tamiz No.200 no se utiliza como criterio dentro de ningún sistema de clasificación de suelos y no existe ningún tipo de conducta particular del material que dependa intrínsecamente de la forma de dicha curva. La conducta de la fracción de suelo cohesivo del suelo dado depende principalmente del tipo y porcentaje de arcilla de suelo presente, de su historia geológica y del contenido de humedad más que de la distribución misma de los tamaños de partícula.

El análisis del hidrómetro utiliza la relación entre la velocidad de caída de esferas en un fluido, el diámetro de las esferas, el peso específico tanto de la esfera como del fluido, y la viscosidad del fluido, en la forma expresada por el físico Ingles G. G. Stokes en la ecuación conocida como la ley de Stokes:

v = ((2*s-u)/9*n)*(D/2)^2 (1)
Donde:
v = Velocidad de caida de la esfera, cm/s
s = Peso específico de la esfera, g/cm3
f = Peso específico del fluido (usualmente agua)
n = Viscocidad absoluta, o dinámica del fluido, g/(cm*s).
D = Diametro de la esfera, cm.
g = 980.7 cm/s2.
1g = 980.7 dinas.



Al resolver la ecuación (1) para D utilizando el peso específico del agua, se obtiene:

D = (18*n*v)/(s-w) cm (2)

El rango de los diámetros de partículas de suelo para los cuales esta ecuación es válida, es aproximadamente:

0.0002 =< D =< 0.2 mm

Pues los granos mayores causan excesiva turbulencia en el fluido y los granos muy pequeños están sujetos a movimientos de tipo Browniano.

Obviamente para resolver la ecuación (2) es necesario obtener el término de velocidad v, conocer los correctos valores de s y w y tener acceso a la tabla de viscosidad del agua.
Como el peso específico del agua y su viscosidad varían con la temperatura, es evidente que esta variable debe ser también considerada.

Para obtener la velocidad de caída de las partículas se utiliza el hidrómetro. Este aparato se desarrolla originalmente para determinar la gravedad específica de una solución, pero alternando su escala se puede utilizar para leer otros valores.

Para nuestro ensayo la lectura del hidrómetro se utilizará para calcular la profundidad efectiva Hr. Con Hr,la temperatura y el tiempo registrada en el momento del ensayo y con la gravedad específica del suelo entramos al "NOMOGRAPHIC CHART FOR SOLUTION OF STOKES' LAW" para encontrar la velocidad y el diámetro de las partículas que se encuentran en la solución.

martes, 24 de septiembre de 2013

Laboratorio ANÁLISIS GRANULOMETRICO (I)

REFERENCIAS:


AASHTO T37-70 ASTM D421-58

ASSTHO T33-70 ASTM D422-63

1. OBJETIVO:


El objetivo principal que persigue este ensayo de laboratorio, es el de poder clasificar el suelo, según el tamaño de sus partículas por medio de la granulometría.

.2. FUNDAMENTO TEORICO:


El estudio del suelo y subsuelo no debe limitar en donde se realizará la obra civil, sino debe abarcar las zonas aledañas a la construcción. El estudio debe incluir todos los principales accidentes geográficos como ser quebradas, riachuelos, zona anegadas y la vegetación que existe en toda la zona elegida para la construcción. Es de igual importancia tener los datos las condiciones físicas naturales como ser humedad, presión, temperatura , etc. Es de mucha ayuda conocer el perfil del subsuelo ya que con esto podemos ver el nivel friático, la calidad o eficiencia del drenaje.

Una parte importante de los criterios de aceptabilidad de suelos para carreteras, aeropistas, presas de tierra, diques y otro tipo de terraplenas es el análisis granulométrico.

La información obtenida del análisis granulométrico puede en ocasiones utilizarse para predecir movimientos del agua a través del suelo, aún cuando los ensayos de permeabilidad se utilizan más comúnmente. La susceptibilidad de sufrir la acción de las heladas en suelo, una consideración de gran importancia de climas muy fríos, puede predecirse a través del análisis granulométrico del suelo.

Los suelos muy finos son fácilmente arrastrados en suspensión por el agua que circula a través del suelo y en los sistemas de sub drenaje usualmente se colman con sedimentos rápidamente a menos que sean protegidos adecuadamente por filtros de material granular debidamente graduado. La gradación adecuada de estos materiales , denominados filtros, puede ser establecida a partir de su análisis granulométrico.


El análisis granulométrico es un inteno de determinar las proporciones relativas de los diferentes tamaños de grano presentes en una masa de suelo dada. Obviamente para obtener un resultado significativo la muestra debe ser estadísticamente representativa de la masa del suelo.

Como no es físicamente posible determinar el tamaño real de cada partícula independiente del suelo, la práctica solamente agrupa los materiales por rangos de tamaño. Para lograr esto se obtiene la cantidad de material que pasa a través de un tamiz con una malla dada pero que es retenido en un siguiente tamiz cuya malla tiene diámetros ligeramente menores a la anterior y se relaciona esta cantidad retenida con el total de la muestra pesada a través de los tamices. Es evidente que el material retenido de esta forma en cualquier tamiz consiste en partículas de muchos tamaños todos los cuales son menores al tamaño de la malla del tamiz en el cual el suelo fue retenido.

Los tamices son hechos de malla de alambre forjado con aberturas rectangulares que varían en tamaño desde 101.6 mm (4") en la parte más gruesa hasta el número 400 (0.038 mm) en la serie correspondiente a suelo fino, sin embargo, en la práctica el tamiz mas pequeño es el tamiz No.200 (0.075). Para mallas de tamaño inferior al de este tamiz es difícil permitir el paso libre del agua. El suelo, por supuesto, provee generalmente más resistencia que el agua al tamizado; por consiguiente, los tamices de malla más pequeña que el número 200 son más interesantes desde un punto de vista académico que desde el práctico.

Todos los sistemas de clasificación utilizan el tamiz No.200 como un punto divisorio, las clasificaciones se basan generalmente en términos de la cantidad retenida o cantidad que pasa a través del tamiz No.200. Ocasionalmente es deseable conocer la escala aproximada de partículas de suelo menores que el tamiz No.200. Cuando se presenta esta necesidad, entonces se recurre al método del análisis granulométrico del hidrómetro, que es comúnmente utilizado.

El proceso de tamizado no provee información sobre la forma de los granos de suelo, si son angulares o redondeados. Solamente da información sobre los granos que pueden pasar, o qué orientación adecuada pasa, a través de una malla de abertura rectangular de un cierto tamaño. Obviamente, en muestras de un cierto tamaño no siempre es posible que todas las partículas pasen a través del tamiz respectivo, ya que no es posible que no se puedan orientar adecuadamente para pasar a través de su tamiz correspondiente, ó que las partículas más pequeñas podrían no haber sido totalmente separados en el proceso de pulverización, e incluso las partículas más finas, especialmente la fracción menor que el tamiz 200 en tamaño, pueden adherirse a las partículas mayores y no pasar a través del tamiz adecuado.

La información obtenida del análisis granulométrico se presenta en forma de curva. Para poder comparar suelos y visualizar más fácilmente la distribución de los tamaños de granos presentes, y como una masa de suelos típica pueden tener partículas que varíen entre tamaños de 2.00 mm y 0.075 mm las más pequeñas, por lo que es necesario recurrir a una escala muy grande para poder dar el mismo peso y precisión de lectura a todas las medidas, es necesario recurrir a una presentación logarítmica para los tamaños de partículas. Los procedimientos patrones utilizan el porcentaje que pasa como la ordenada en la escala natural de la curva de distribución granulométrica.

Es evidente que una curva de distribución granulométrica solo pueda aproximar la situación real. Esto se debe a varias razones consideradas hasta aquí, incluyendo las limitaciones físicas para obtener muestras estadísticamente representativas, la presencia de grumos en el suelo, la limitación práctica impuesta por la utilización de mallas de forma rectangular para medir partículas de suelo de forma irregular y el número limitado de tamices utilizables en el análisis. La exactitud del análisis es más cuestionable aún para los suelos de grano fino (más fino que el tamiz No.4) que para los suelos gruesos, y la práctica común y ampliamente seguida de utilizar suelos secados al horno puede influir el análisis en otro tanto.

DETERMINACIÓN DEL CONTENIDO DE HUMEDAD: OBTENCION DE MUESTRAS

La obtención de muestras es una de las operaciones mas importantes, pues requiere no solo conocimientos de suelos y materiales, sino experiencia para seleccionar el o los sitios donde deberán tomarse las muestras y determinar, además la profundidad a la cual deberá extraerse dichas muestras.

La muestra que se extraiga debe ser representativa, es decir, debe ser en lo posible, una fiel representación del material existente en el sitio.

Si la obtención de muestras o testigos no ha sido cuidadosamente realizada, se corre el riesgo de que las muestras obtenidas den una idea falsa del terreno de fundación o del material a emplearse.

Si las muestras obtenidas no son una fiel representación del material existente en el sitio, los mejores análisis y ensayos de laboratorio serán inútiles y la información que se obtenga de estos ensayos pueden ser mas bien confusa y a veces perjudicial.

lunes, 23 de septiembre de 2013

DETERMINACIÓN DEL CONTENIDO DE HUMEDAD: PERFIL DEL SUBSUELO

Una vez conocidos los perfiles topográficos de la zona y establecida que haya sido la sub-rasante, es conveniente conocer el perfil del subsuelo, es decir, conocer las clases de material que forman el subsuelo a diferentes profundidades. Un perfil de subsuelo nos proporcionará información valiosa acerca de la clase de material o materiales existentes, situación de las navas de agua, etc.

Por regla general, deben obtenerse muestras del material tanto en sitios que quedan sobre la sub-rasante como debajo de ella . Las muestras que se obtengan en los sitios que quedan encima de la sub-rasante, nos permitirá conocer las clases de material que se usará en terraplenes y rellenos en general. En cambio, las muestras que obtengamos en aquellos sitios que quedan debajo de la sub-rasante, nos permitirán conocer las condiciones de estabilidad que presenta el terreno de fundación.

CARACTERÍSTICAS DE LAS CALIZAS DESDE EL PUNTO DE VISTA GEOTECNICO

En Cuba se define como roca caliza aquella con un contenido de Carbona­to de Calcio superior al 50 por ciento en su composición.

Las características geotécnicas de las calizas se definen a partir de los si­guientes ensayos:

a) Composición química. Se deter­minan:


- Porcientos de carbonatos de cal­cio y magnesio

- Porcientos de óxidos de hierro y aluminio

- Porcientos de carbonatos, óxidos y sílice

- Porcientos de raíces, materias orgánicas y extrañas

b) Granulometría


Se siguen los criterios AASHTO, añadiéndose el criterio de estabilidad, que está determinado por los coefi­cientes de Hazen:

Cu = D60/D10 = Coeficiente de uni­formidad

Cc = (D30) 2/D60·D10 = Coeficien­te de curvatura

Donde:

D60 = diámetro tal que el 60% en peso (seco) de las partículas son igua­les o menos que él.

D30 = diámetro tal que el 30% en peso (seco) de las partículas son igua­les o menos que él.

D10 = diámetro tal que el 10% en peso (seco) de las partículas son igua­les o menores que él.

c) Límites de Atterberg.


Se determinaron los valores según la experiencia cubana, teniendo en cuenta las especificaciones dadas por los materiales recomendados o deseables y los fijados en otras partes del mundo.

En las investigaciones realizadas, se observó lo siguiente:

- En las capas de base en pruebas de campo el contenido de humedad, es generalmente similar a la óptima del Proctor Modificado (algo inferior).

- En las capas de subbase: el con­tenido de humedad es generalmente menor que la óptima del Proctor Modificado.

Como resultado de estos ensayos se recomienda no efectuar el ensayo CBR del modo convencional sino rea­lizarlo de acuerdo a las condiciones a que va a estar sometido el material.

d) CBR: en el trabajo se establecen los valores a utilizar en las diferentes obras viales, que para esté objetivo se califican en:


- Carreteras y Aeropuertos.

- Carreteras de baja intensidad de tráfico y caminos de bajo coste.

domingo, 22 de septiembre de 2013

COMPACTACIÓN - Vibración

La compactación por vibración es la más utilizada en la actualidad para la mayoría de las aplicaciones. Se basa en utilizar una masa excéntrica que gira dentro de un rodillo liso, dicha masa produce una fuerza centrifuga que se suma o se resta al peso de la máquina, para producir una presión sobre el suelo que depende de varios factores como el peso de los contrapesos, distancia al centro de rotación y al centro de gravedad y la velocidad de rotación.
Para conocer como funcionan los compactadores de vibración, tenemos que conocer los valores de la fuerza centrifuga, amplitud y frecuencia.
Fuerza centrifuga.
Es la fuerza ejercida hacia fuera por un peso suspendido en su movimiento circular alrededor de un eje.
El valor de esta fuerza es

F=4µ2M0ef2
En donde:
µ = 3,1416
M0= Peso de la excéntrica que gira.
e= Radio de giro.
f2= Frecuencia o numero de vueltas por minuto.

COMPACTACIÓN: Amplitud, Frecuencia y Resonancia

Amplitud.

Es la distancia hacia arriba y abajo que en teoría recorre el eje de un rodillo que esta sometido al efecto de una fuerza centrifuga. Decimos en teoría porque en la practica esta distancia esta condicionada por la gravedad y el suelo que se esta compactando. Cuanto mayor sea esta distancia tanta más energía de compactación produce el rodillo. En algunos modelos el operador puede variar la amplitud para adaptarla al tipo de material que se esta compactando.
La amplitud de la vibración interviene en la profundidad alcanzada en la compactación.

Frecuencia.

Es el numero de revoluciones por minuto que da el peso excéntrico alrededor de su eje. Un factor importante es la relación entre la frecuencia y la velocidad de desplazamiento de la máquina. Es necesario que la frecuencia y la velocidad se adapten para permitir que los impactos sobre el suelo tengan una separación de 25 milímetros, puesto que si es mayor se pueden producir ondas en el terreno que se compacta. Cuanto menor sea la frecuencia, menor deberá ser la velocidad de desplazamiento.

Resonancia.

Es un fenómeno que se produce cuando un objeto vibrante se acerca a otro, este ultimo comienza a vibrar espontáneamente.
Cuando el terreno se esta compactando comienza a vibrar en resonancia con el rodillo, si la resonancia del terreno es la misma que la del rodillo se consigue el máximo grado de compactación. A este fenómeno se le llama convergencia armónica.
Puede surgir que la resonancia del terreno sea distinta o que la propia horquilla de soporte del rulo tenga una resonancia distinta, con lo que, las resonancias se contrarrestan y no se produce una compactación eficiente.
Para conseguir la resonancia perfecta se debe de adaptar la frecuencia, amplitud y velocidad de la máquina realizando pruebas sobre el terreno de modo que se obtenga la máxima compactación.

sábado, 21 de septiembre de 2013

COMPACTACIÓN - Manipulación e Impacto

Manipulación.

También llamado efecto de amasado, es el producido por tensiones tangenciales que redistribuyen las partículas para de esta manera aumentar su densidad. Resulta muy eficaz para compactar la capa final de base para un firme asfáltico. Las maquinas que mejor aprovechan esta fuerza de compactación son los rulos de pata de cabra o pisones y los compactadores de neumáticos de ruedas alternadas.

Impacto.

También llamada compactación dinámica. Utiliza una fuerza de impacto repetido sobre la superficie a compactar. Depende del peso que se utilice y la altura desde la que se le deja caer. Pueden ser de baja energía como los producidos por los compactadores de mano, ranas, etc hasta los 600 golpes por minuto o de alta energía entre 1.400 y 3.500 golpes por minuto como los utilizados en los rodillos vibratorios.

COMPACTACIÓN Materiales y Presión estática.

Materiales

Estos procedimientos mecánicos pueden ser: Presión estática, manipulación, impacto, y vibración.
Fundamentalmente se aplica estos procedimientos sobre suelos o asfaltos. Los materiales compactados pueden soportar cargas más pesadas sin sufrir deformación (flexión, agrietamiento, o desplazamiento).

Presión estática.

Consiste en aplicar un peso sobre la superficie del suelo, esto produce la ruptura de las fuerzas que enlazan las partículas entre si y su acomodo en nuevos enlaces más estables dentro del material. Este procedimiento es el que se aplica cuando se utilizan máquinas sin vibración del tipo de rodillos lisos, pisones, patas de cabra, etc.
El efecto que produce un peso aplicado sobre el material se traduce en una presión sobre su superficie que se transmite hacia el interior y se distribuye en forma de bulbo cuyo valor disminuye de forma exponencial con la profundidad. Debido a esto solamente se aplica la compactación estática en capas de poca profundidad, como sellado de capas o cuando es posible romper la compactación ya conseguida si se aplican cargas mayores.
Como es lógico hay dos factores en juego, como son: El peso de la máquina y el área de aplicación.
En el caso de rodillos estáticos hay cuatro factores que influyen en la compactación: Carga por eje, anchura del rulo, diámetro del rulo y velocidad de desplazamiento.
La fuerza lineal indica la capacidad de compactación del rulo estático (rodillo liso), y constituye la fuerza vertical situada directamente por debajo y a lo ancho del rulo o ruedas que crea los esfuerzos cortantes de la compactación. Para calcularla basta dividir el peso del rulo por eje entre la anchura del mismo. Viene indicada en Kg./cm, cuanto mas grande sea, mayor será el potencial de compactación estática del rulo.
El ratio que mide el rendimiento de un rulo estático se llama cociente Nijboer y relaciona la carga por eje, la anchura y el diámetro del rulo. Este cociente indica la tendencia del rulo a desplazar o empujar literalmente el material situado delante del rulo. Los rulos de diámetro más pequeño producen más grietas y ondulaciones mayores porque la superficie del material tiende a adaptarse a la forma del rulo durante la compactación.
Los rulos autopropulsados con tracción en el tambor no producen tantas grietas porque tienden a meter el material debajo en vez de empujarlo.
En el caso de compactadores de neumáticos el factor fundamental es el peso por rueda, como la huella que los mismos producen sobre el suelo depende de la presión de inflado, normalmente el operador desde la cabina puede varias esta presión, con lo que esta presión puede influir en la compactación. También se puede variar en estos el peso puesto que vienen preparados para ser lastrados, con lo que aumenta el peso por rueda.
El peso total o carga por rueda, influye sobre todo en la profundidad alcanzada por la compactación y la presión sobre el suelo, o presión de inflado, en el valor de la densidad superficial conseguida.

viernes, 20 de septiembre de 2013

COMPACTACIÓN

Se podría definir la compactación como un procedimiento artificial de consolidar un terreno, mediante la expulsión del aire existente entre sus partículas, haciendo que las mismas estén lo más próximas posibles. La compactación consiste en aumentar mecánicamente la densidad de un material. Al reducir los huecos entre partículas aumentamos la densidad y reducimos el volumen de material. El paso del tiempo produce la sedimentación o compactación natural de los materiales sueltos (consolidación), pero aplicando procedimientos mecánicos reducimos el tiempo necesario para lograrla.

FUERZAS LONGITUDINALES

Deberá considerarse el efecto de una fuerza longitudinal del 5% de la carga viva en todos los carriles destinados al tránsito en una misma dirección. En aquellos puentes donde se considere puedan llegar a ser en el futuro de un solo sentido, deberán considerarse cargados todos sus carriles. Se empleará la carga por carril y además la carga concentrada para momento especificada en el inciso 1.2.8, sin impacto y con la reducción establecida en el Inciso 1.2.9 para el caso de carriles con cargas múltiples. El centro de gravedad de la fuerza longitudinal se supondrá a 1,83 m arriba de la losa del piso, y que ésta se transmite a la subestructura a través de la superestructura.

La fuerza longitudinal debida a la fricción en los apoyos para dilatación, así como la resistencia al esfuerzo cortante en los apoyos de elastómeros, deberá tomarse en cuenta en el proyecto.

jueves, 19 de septiembre de 2013

PARÁMETROS DE DISEÑO de Aeropuertos - INTRODUCCIÓN


La planificación de un aeropuerto es un proceso tan complejo que el análisis de una de sus actividades, sin tener en cuenta la repercusión que se puede tener en los demás, pueden acarrear soluciones que no resulten aceptables.

Un aeropuerto lleva consigo una amplia gama de actividades, que representan diferentes y a veces conflictivas necesidades; además estas actividades son dependientes y por lo tanto tan solo una puede limitar la capacidad del complejo total, en los planos puede observarse el sistema aeropuertario, que se divide en dos componentes principales:

- Zona Aeronáutica
- Zona Urbana



Las dimensiones de los aeropuertos, cargas a soportar, modalidad de necesidad y servicios, circulaciones, etc., crean una nueva técnica que podría llamarse evolutiva y permanente y la cual no puede aplicarse los principios hasta hace poco utilizados en otras grandes obras.

Características de los aeropuertos:
Se define como Aeropuerto a la Instalación Terminal de un transporte Aéreo y no solamente en lugar donde aterrizan y despegan los aviones tomando o descargando pasajeros o mercancía es además de esto, la casa de la aeronave es decir la ciudad industrial donde esta, debe encontrarse el abastecimiento y donde sea posible sus reparaciones más frecuentes.

Características de los materiales estabilizantes

Son aquellos que incorporados al suelo modifican sus propiedades en particular su grado de reacción al agua, modifican su granulometría introduciendo en el material valores incrementados de fricción interna.

Características de los materiales estabilizantes


Para ser considerados aptos en el campo de la construcción vial deben reunir ciertos requisitos:

a). La producción de un estabilizante determinado debe efectuarse en gran escala determinado debe efectuarse en gran escala y reunir los requerimientos pertinentes a la calidad, actualmente los cementos y asfaltos se encuentran normalizados en cuanto a su producción se refiere, no así al item de la cal cuya forma de producción varia de acuerdo a las posibilidades de explotación.

b). Su costo debe ser mínimo de acuerdo al gran volumen que se usa para fines viales.

c). No deben ser toxicos ni corrosivos tanto para su manipuleo como para la maquinaria que lo usan o trabajan con el estabilizante.

d). La acción del agente estabilizante debe ser constante a través del tiempo y compatible con el resto de la estructura.

miércoles, 18 de septiembre de 2013

METEOROLOGÍA

Meteorología, estudio científico de la atmósfera de la Tierra. Incluye el estudio de las variaciones diarias de las condiciones atmosféricas (meteorología sinóptica), el estudio de las propiedades eléctricas, ópticas y otras de la atmósfera (meteorología física); el estudio del clima, las condiciones medias y extremas durante largos periodos de tiempo (climatología), la variación de los elementos meteorológicos cerca del suelo en un área pequeña (micrometeorología) y muchos otros fenómenos. El estudio de las capas más altas de la atmósfera (superiores a los 20 km o los 25 km) suele implicar el uso de técnicas y disciplinas especiales, y recibe el nombre de aeronomía. El término aerología se aplica al estudio de las condiciones atmosféricas a cualquier altura.

APLICACIONES DEL ENSAYO DE HUMEDAD ÓPTIMA Y DENSIDAD MAXIMA

La compactación de suelos constituye un capitulo importantísimo y se halla íntimamente relacionada con la pavimentación de carreteras, vial urbanas y pistas de aterrizaje.
A fin de que el material a compactarse alcance la mayor densidad posible en el terreno, deberá tener una humedad adecuada en el momento de la compactación.
Esta humedad, previamente determinada en laboratorio de suelos, se llama “humedad optima” y la densidad obtenida se conoce con el nombre de “densidad máxima”
La importancia de la compactación de suelos estriba en el aumento de la resistencia y disminución de la capacidad de deformación que se obtiene al someter el suelo a técnicas convenientes, que aumentan el peso específico seco, disminuyendo sus vacíos. Por lo general, las técnicas de compactación se aplican a rellenos artificiales tales como cortinas de presas de tierra, diques, terraplenes para caminos y ferrocarriles, bordes de defensas, muelles, pavimentos, etc
Al compactar un suelo obtenemos las siguientes ventajas

• Se establece un contacto mas firme entre partículas
• Las partículas de menor tamaño son forzadas a ocupar los vacíos formados por las de mayor dimensión
• Cuando un suelo esta compacto, aumenta su valor soporte y se hace más estable.
• Como las partículas se hallan firmemente adheridas después de la compactación , la masa del suelo será mas densa y su volumen de vacíos quedara reducido al mínimo
• Aumenta la capacidad para soportar cargas: Los vacíos producen debilidad del suelo e incapacidad para soportar cargas pesadas. Estando apretadas todas las partículas, el suelo puede soportar cargas mayores debido a que las partículas mismas que soportan mejor.
• Impide el hundimiento del suelo: Si la estructura se construye en el suelo sin afirmar o afirmado con desigualdad, el suelo se hunde dando lugar a que la estructura se deforme (asentamientos diferenciales). Donde el hundimiento es mas profundo en un lado o en una esquina, por lo que se producen grietas o un derrumbe total.
• Reduce el escurrimiento del agua: Un suelo compactado reduce la penetración de agua. El agua fluye y el drenaje puede entonces regularse.
• Reduce el esponjamiento y la contracción del suelo: Si hay vacíos, el agua puede penetrar en el suelo y llenar estos vacíos. El resultado seria el esponjamiento del suelo durante la estación de lluvias y la contracción del mismo durante la estación seca.
• Impide los daños de las heladas: El agua se expande y aumenta el volumen al congelarse. Esta acción a menudo causa que el pavimento se hinche, y a la vez, las paredes y losas del piso se agrieten. La compactación reduce estas cavidades de agua en el suelo.


La importancia de realizar una adecuada compactación es justamente calcular la cantidad de agua, ósea la “humedad optima” que ha de tener un suelo, a fin de obtener una buena lubricación que permita, al compactarlo, alcanzar la mayor densidad posible, es decir, la “Densidad Máxima”
SIGNIFICADO Y USO El suelo colocado como un lleno geotécnico (en bases de carreteras, terraplenes, llenos de fundación) se compacta a un estado denso para obtener propiedades geotécnicas apropiadas como resistencia al corte, compresibilidad, permeabilidad. También los suelos de fundación son compactados frecuentemente para mejorar sus propiedades geotécnicas. Los ensayos de compactación en el laboratorio proporcionan la base para determinar el porcentaje de compactación y el contenido de agua necesarios para conseguir la propiedades requeridas, y para llevar el control durante la construcción que permita asegurar que se alcanzan los contenidos de agua y la compactación requerida.Durante la preparación de una sub base se requiere la preparación de muestras para ensayos de resistencia al corte, consolidación, permeabilidad, los cuales deberán tener el contenido de humedad óptimo y la densidad máxima para obtener datos buenos en los ensayos respectivos.

martes, 17 de septiembre de 2013

SIMULACIÓN DE TRANSPORTE SUBTERRÁNEO DE CONTAMINANTES Y SU APLICACIÓN A LAS FUENTES DE AGUA DE LA CIUDAD DE ORURO

OBJETIVO


El principal objetivo del presente estudio ha sido desarrollar el marco conceptual de un modelo matemático aplicable a la simulación (en mediano y largo plazo) del transporte no reactivo de contaminantes dentro del medio subterráneo, que pueda ser empleado como herramienta en Estudios de Evaluación de Impacto Ambiental en Bolivia. Fuera de ello, resultó vital el desarrollo de un código de computadora capaz de realizar los cálculos necesarios en la resolución del modelo, y estimar los parámetros de entrada correspondientes a la zona de estudio (Ciudad de Oruro y municipios circundantes) para la simulación en ésta.

HIPÓTESIS


En concreto, este trabajo trata de dar respuesta a las siguientes cuestionantes: ¿Cuánto afecta a la calidad del agua subterránea determinada descarga de contaminantes, para cierta frontera de tiempo?¿Hasta dónde llega el frente contaminante?.

DETERMINACIÓN DEL CONTENIDO DE HUMEDAD: INVESTIGACION DEL SITIO

Por lo general, no se asigna a esta primera operación la oportunidad que merece. El estudio del sitio donde se proyecta construir un puente, un pavimento, una edificación, etc., y particularmente la operación de obtener muestras, se deja muchas veces en manos de personal poco experimentado.

Tanto el estudio del sitio donde se proyecta levantar una estructura, como la obtención de muestras, es de gran importancia y debería hacerse bajo la dirección y constante supervisión de un ingeniero especialista en suelos o de un geólogo.

El estudio del suelo no debe limitarse al lugar donde estará situada una estructura, sino que debe comprender toda la zona circunvecina. El estudio del sitio debe comprender los principales accidentes naturales del terreno, como ser: quebradas, riachuelos, zonas anegadizas, vegetación existente , etc., datos estos que son muy valiosos para poder proyectar sistemas de drenaje, prevenir y evitar deslizamientos que pudieran presentarse posteriormente, etc., Asimismo, el conocimiento de las características de la región: si es, o no una zona lluviosa, etc., es importante. Los taludes de los cortes a efectuarse, de los terraplenes a construirse, los espesores de pavimento, la profundidad de las excavaciones para las fundaciones, etc., pueden ser modificados de acuerdo con estos datos de campo.

Hoy en día el estudio del sitio se ha simplificado grandemente pues se cuenta ya con una información valiosa y detallada proveniente de los levantamientos topográficos que se realizan, de los estudios geológicos de la región y de los levantamientos aerofotogramétricos. Los mapas topográficos, geológicos, fotografías aérea , mosaicos, etc., proporcionan datos valiosísimos al ingeniero o geólogo que está a cargo del estudio de una zona determinada.

lunes, 16 de septiembre de 2013

¿Cuánto afectan las actividades humanas al medio subterráneo?.




Diariamente se vierten cientos de toneladas de pesticidas, residuos líquidos industriales y urbanos (lixiviados de residuos sólidos o drenaje de alcantarilla), etc. directamente sobre la superficie de nuestros suelos, de modo que en poco tiempo se incorporan a la zona saturada del mismo; aún las descargas a la atmósfera y a los cuerpos de agua superficiales siempre tienen como uno de sus destinos finales este sector de la corteza. La normativa disponible a nivel internacional ha registrado durante los últimos 30 años importantes avances en cuanto a las EIAs sobre agua subterránea y suelos, pero su punto flaco sigue siendo la estimación de impactos futuros, que es crítico respecto a la implementación de medidas de mitigación..

Este trabajo presenta una propuesta conceptual realizada justamente para estimación a futuro de frentes contaminantes subterráneos, mediante la unión y extensión tridimensional de dos modelos ampliamente estudiados en las pasadas décadas: elementos finitos y particle tracking; de manera adicional, se ha realizado su particularización al caso de la Ciudad de Oruro, cuya dependencia de las fuentes de agua subterránea para aprovisionamiento regular es prácticamente total.

CARGAS POR CARRILL Y CAMIONES TIPO

El espaciamiento de las ruedas, la distribución de los pesos y las dimensiones del gálibo para los camiones tipo H y HS (M o MS). muestra las cargas uniformes equivalentes por carril correspondientes a dichos camiones.

Cada carga `por carril consistirá de una carga uniforme por metro lineal de carril de tránsito, combinada con una sola carga concentrada (o dos cargas concentradas tratándose de claros continuos), como se indica en el inciso 1.2.8 ©, colocadas sobre el claro, de manera tal que produzcan el máximo esfuerzo. La carga concentrada y la carga uniforme se considerarán uniformemente distribuidas en un ancho de 3,05 m, sobre una línea normal al eje central del carril.

Para el cálculo de momentos flexionan tez y esfuerzos cortantes, se emplearán diferentes cargas concentradas. Cuando se trate fundamentalmente de esfuerzos de flexión, se usarán las cargas concentradas más ligeras, en tanto que, cuando se trate fundamentalmente de esfuerzos cortantes, se emplearán especificado en el Grupo A (“).

(2) Zapatas y presiones en las cimentaciones.
(3) Estructuras de madera.
(4) Cargas para banquetas.
(5) Alcantarillas y estructuras que tengan un colchón de tierra de 0,91 m de espesor o mayor.

( C ) Fórmula para impacto

La cantidad permisible en que se incrementan los esfuerzos se expresa como una fracción de los esfuerzos por carga viva, y se determinará con la fórmula siguiente:

15.24
I = -----------
L +38


Donde:
I = Impacto en por ciento ( máximo: 30%).
L = Longitud, en metros de parte del claro que debe cargarse para producir el máximo esfuerzo en el miembro.

Para uniformar su aplicación, la longitud cargada, “L”, se considerará específicamente como sigue:
Para pisos de la calzada, empléese la longitud de proyecto de aro.
Para miembros transversales, tales como piezas de puente, úsese longitud del claro del miembro, entre centros de apoyo.

Para calcular los momentos debido a cargas de camión, úsese la longitud del claro. Para tramos en voladizo, se usará la longitud desde el centro de momentos hasta el eje más alejado del camión.

Para esfuerzo cortante debido a cargas de camión, úsese la longitud de la parte cargada del claro, desde el punto en consideración hasta la reacción más alejada. Para tramos en voladizos, considérese el 30%.

En claros continuos, empléese la longitud del claro considerado para momento positivo y para momento negativo, el promedio de los dos claros adyacentes cargados.

Para alcantarillas con colchón de 0 a 31cm. I = 30%
Para alcantarillas con colchón de 33 a 61cm. I = 20%
Para alcantarillas con colchón de 64 a 89cm. I = 10%

domingo, 15 de septiembre de 2013

CARACTERÍSTICAS DE LAS CALIZAS DESDE EL PUNTO DE VISTA GEOTECNICO

En Cuba se define como roca caliza aquella con un contenido de Carbona­to de Calcio superior al 50 por ciento en su composición.
Las características geotécnicas de las calizas se definen a partir de los si­guientes ensayos:

a) Composición química. Se deter­minan:


- Porcientos de carbonatos de cal­cio y magnesio
- Porcientos de óxidos de hierro y aluminio
- Porcientos de carbonatos, óxidos y sílice
- Porcientos de raíces, materias orgánicas y extrañas

b) Granulometría

Se siguen los criterios AASHTO, añadiéndose el criterio de estabilidad, que está determinado por los coefi­cientes de Hazen:
Cu = D60/D10 = Coeficiente de uni­formidad
Cc = (D30) 2/D60·D10 = Coeficien­te de curvatura
Donde:
D60 = diámetro tal que el 60% en peso (seco) de las partículas son igua­les o menos que él.
D30 = diámetro tal que el 30% en peso (seco) de las partículas son igua­les o menos que él.
D10 = diámetro tal que el 10% en peso (seco) de las partículas son igua­les o menores que él.

c) Límites de Atterberg.


Se determinaron los valores según la experiencia cubana, teniendo en cuenta las especificaciones dadas por los materiales recomendados o deseables y los fijados en otras partes del mundo.
En las investigaciones realizadas, se observó lo siguiente:

- En las capas de base en pruebas de campo el contenido de humedad, es generalmente similar a la óptima del Proctor Modificado (algo inferior).
- En las capas de subbase: el con­tenido de humedad es generalmente menor que la
óptima del Proctor Modificado.


Como resultado de estos ensayos se recomienda no efectuar el ensayo CBR del modo convencional sino rea­lizarlo de acuerdo a las condiciones a que va a estar sometido el material.

d) CBR: en el trabajo se establecen los valores a utilizar en las diferentes obras viales, que para esté objetivo se califican en:


- Carreteras y Aeropuertos.
- Carreteras de baja intensidad de tráfico y caminos de bajo coste.

Empleo de Materiales Calizos (Calcáreos) en las Capas de Bases y Subbases de Pavimentos Flexibles - Introduccion

El uso de aquellos materiales deno­minados "tradicionales" se hizo difícil, en Cuba debido al auge de las cons­trucciones y esto determinó que se ne­cesitara de materiales alternativos que fuesen capaces de satisfacer los requisitos exigidos a las capas de base y subbase de los pavimentos flexibles.

Esto unido a la ingente necesidad de disminuir los costos de construcción y los consumos energéticos en las obras, nos condujo a la exploración de materiales locales que reuniesen las características tales que los convierta en una alternativa viable a los denominados tradicionales.
Para esto se inició un profundo estudio bibliográfico y el análisis de expe­riencias realizadas en el país, en la década de 1940-1950, sobre los suelos calizos, o sea de origen calcáreo.

Paralelamente, se comenzó el estudio de determinadas canteras de materiales calizos en diferentes zonas del occidente del país, para determinar rápidamente si era posible su utilización en las capas de base de los pavimentos flexibles.

Estos materiales calizos fueron: utilizados en un grupo de importantes obras, a las cuales se les inspecciona frecuentemente, para analizar su com­portamiento.
Del análisis do las experiencias ob­tenidas, se llegó a la determinación de los requisitos a cumplir por los materiales calizos para su utilización en las ca­pas de base y subbase de los pavi­mentos flexibles.

En estos momentos se encuentra aprobada la/Norma Cubana "Carrete­ras. Base y Subbase de Caliza Blanda. Especificaciones Técnicas".

DESARROLLO DE LOS TRABAJOS

Como ya se planteó, se analizaron obras con materiales calizos en la dé­cada de 1949-1950, por la cercanía a una de las obras que se tenía en pro­yecto, este trabajo se concentró en la carretera Matanzas-Varadero.
Esta vía en ese momento, tenía cerca de cuarenta años de explotación y se conservaba en buen estado. De la misma se poseían los estudios de los materiales y el diseño del pavimento.

La situación era la siguiente:

Para usar los materiales calizos, se estabilizaron los mismos con arenas de origen calcáreo para reducir el valor del Índice plástico. Esto se debió a que la búsqueda de material no pudo ser más profunda por la limitación que pa­ra llevarla a cabo tenían en esa época.
Por nuestra parte, la búsqueda se realizó en zonas cercanas a las estu­diadas en aquella época pero algo más intrincadas y próximas a la obra en proyecto. Esta era el Aeropuerto internacional "Juan Gualberto Gómez", (Varadero). Las canteras estudiadas cum­plían las especificaciones dadas por la Federal Aviation Agency.
Se verificaron las evaluaciones hechas a la carretera Matanzas-Varade­ro, con el objetivo de conocer el com­portamiento de los mismos, para de esta manera tener una validación que nos permitiera su uso. Se sumó a esto que los materiales encontrados y estu­diados poseen valores del Índice Plás­tico menores de 6 o son no Plásticos.
Ya en la parte más occidental del país se nos hizo difícil, por la inexisten­cia de materiales tradicionales, la construcción de estas capas de base y subbase. Conociendo la formación geológica de las diferentes zonas se procedió a la búsqueda I de materiales calizos y se encontraron diferentes canteras que tenían posibilidades de ser utilizadas.
Se construyeron tramos de; prueba en la Autopista Habana-Pinar del Río que fueron sometidos a diferentes es­tudios de laboratorio y campo, en el que se destaca el deflectométrico con la viga Benkelman.

En el estudio se diseñaron diferen­tes alternativas de estructura de pavi­mentos en las capas dé base y sub­base. Estas fueron las siguientes:

- Materiales calizos como base y subbase.
- Base pétrea en las capas de base y subbase.
- Base pétrea en la capa de base y material calizo en la subbase.

En las mismas se evaluó:

- Condiciones de humedad de los suelos bajo el pavimento.
- Resistencia y comportamiento de las diferentes alternativas planteadas
Se ejecutaron los siguientes traba­jos:
- Evaluación del tráfico actual.
- Evaluación deflectométrica
- Realización de un conjunto de ca­licatas.


El resultado fue que tanto la base pétrea de granulometría continua, como los materiales calizos pueden ser empleados indistintamente, siempre que se tengan en cuenta en la estruc­tura de pavimento diseñado la resis­tencia de estos materiales en los espe­sores que se construyan.

sábado, 14 de septiembre de 2013

Empleo de Materiales Calizos (Calcáreos) en las Capas de Bases y Subbases de Pavimentos Flexibles

Cada vez es más difícil hallar mate­riales que reúnan las cualidades y ca­racterísticas específicas para la utiliza­ción en las capas de base y subbase de los pavimentos flexibles.

Unido a esto nos encontramos con la necesidad de disminuir los costos de construcción, conservación y los con­sumos de energía en la ejecución de las obras y se señalan los esfuerzos que se están realizando para la preser­vación del medio ambiente, mante­niendo adecuadas tasas de crecimien­to económico y por lo tanto de niveles de desarrollo.

En Cuba los materiales calcáreos, o sea aquellos que contienen carbonates de calcio y magnesio, se presentan co­mo una alternativa por la: abundancia de yacimientos en el país.
El trabajo que se presenta expone los resultados de investigaciones y ex­periencias de su aplicación en diferen­tes obras, así como también detalla las especificaciones a cumplir por estos materiales.

CARRILES DE TRANSITO

Se supondrá que la carga por carril o la del camión tipo, ocupa un ancho de 3.05m.

Estas cargas se colocarán sobre los carriles de tránsito para proyecto de 3.66m de ancho, espaciados en todo el ancho de la calzada del puente, en el número de posiciones requeridas para producir el máximo esfuerzo en el elemento considerado. El ancho de la calzada será la distancia entre guarniciones. No se utilizarán partes fraccionarias de carriles para proyecto. En calzadas con anchos entre 6.10m y 7,32m se utilizarán dos carriles para proyecto cada uno con un ancho igual a la mitad del ancho de la calzada.


Las cargas por carril o de los camiones tipos que tengan 3,05 m de ancho se considerarán que pueden ocupar cualquier posición dentro del carril individual de tránsito para proyecto, para producir el máximo esfuerzo.

viernes, 13 de septiembre de 2013

Clases de cargas

Las cargas para puentes de caminos son de cinco clases: H 20, H 15, H 10, HS 20 y HS 15 . Las cargas H 15 y H10 constituyen, respectivamente el 75% y el 50% de la carga H 20. La carga HS 15 constituye el 75% de la carga HS 20. Si se desean usar las cargas con pesos diferentes de los anotados, se podrán obtener cambiando proporcionalmente los pesos indicados para el camión tipo y las cargas correspondientes por carril.

Designación de las cargas


A partir de la edición de 1944 de estas Especificaciones, se estableció la costumbre de adicionar el año en que se efectuó la última modificación al tipo de carga en cuestión en la forma siguiente:

Carga H 10, edición 1944 se designará ................H 10 - 44
Carga H 15, edición 1944 se designará ................H 15 - 44
Carga H 20, edición 1944 se designará ................H 20 - 44
Carga H 15-S 12, edición 1944 se designará .......HS 15 - 44
Carga H 20-S16, edición 1944 se designará ........H S 20 - 44


La cifra indicará por lo tanto, la vigencia de las especificaciones, la que habrá de modificarse cuando se realicen nuevas revisiones. Este sistema se aplicará, asimismo, en las referencias futuras a cargas previamente adoptadas por la AASHTO.

Carga mínima


Para caminos principales o para aquellos que se espera tengan tránsito de camiones pesados, se considerará que la carga mínima será la correspondiente al tipo HS 15 (MS 13.5), ya mencionado.

Cargas en puentes de carreteras interestatales.

Los puentes para carreteras interestatales serán proyectados para cargas HS 20-44 (MS 18), o una carga militar alternativa consistente en dos ejes separados 1.22m, con un peso por eje de 108 KN, la que produzca los mayores esfuerzos.

CARGAS PARA PUENTES DE CAMINOS

(A) Generalidades


La cargas vivas que se consideren sobre la calzada de los puentes o en las estructuras que circunstancialmente se presenten en los caminos, serán las establecidas para camiones tipo o carga uniforme por carril, equivalentemente a un convoy de camiones. Se especifican, al respecto, dos tipos de cargas, las tipo H (M) y las HS (MS), siendo las HS (MS) más pesadas que las H (M).

(B) Cargas tipo H (M)


Las cargas tipo H (M) Consisten en un camión de dos ejes, o la carga uniforme equivalente correspondiente sobre un carril. Estas cargas se designan con la letra H (M), seguida de un número que indica el peso bruto, (en toneladas inglesas de 2.000lb), del camión-tipo.

( C ) Cargas tipo HS (MS)


Las cargas tipo HS (MS) Consisten en un camión tractor con semi-remolque o la carga uniforme equivalente correspondiente, sobre un carril. Estas cargas se designan con las letras HS (MS), seguidas de un número que indica el peso bruto, (en toneladas Inglesas de 2.000Lb), del camión tractor. La separación entre los ejes se ha considerado variable, con el objeto de tener una aproximación mayor con los tipos de tractores con semi-remolques que se usan actualmente. El espaciamiento variable hace que la carga actúe mas satisfactoriamente en los claros continuos, ya que así las cargas pesadas de los ejes se pueden colocar en los claros adyacentes, a fin de producir los máximos momentos negativos.

jueves, 12 de septiembre de 2013

PATOLOGIA DE LAS ESTRUCTURAS presentacion power point

El tema tiene por objeto motivar en los profesionales de nuestro medio a incursionar en la ciencia de la patología estructural, cuyo conocimiento es actualmente necesario para la práctica profesional del ingeniero civil en todos sus especialidades, es presentado por el Ing. Mario A. Panozo V.


Contenido:
Introducción
Definición de patología estructural
Antecedentes
Proceso patológico
Relación de causas
Diagnóstico y
Evaluación
Intervención
Conclusión


miércoles, 11 de septiembre de 2013

OPTIMIZACION DE REDES HIDRAULICAS

Dentro del estudio de la hidráulica de los conductos forzados o funcionando bajo presión, uno de los temas mas interesantes se refiere al análisis del balance hidráulico y determinación de presiones en las redes abiertas y cerradas de tuberías. El problema adquiere mayor relevancia cuando se adicionan algunos condicionamientos como los que se refieren al costo de las tuberías y su minimización, lo cual comprende aspectos de optimización; siempre que sea posible este será la meta que buscará el ingeniero en el desempeño de sus actividades profesionales.

No obstante de la existencia de diferentes procedimientos de cálculo y programas computacionales al presente, la mayoría se restringen al cálculo de caudales y pérdidas de carga en los tramos en redes hidráulicas, así como la determinación de cotas piezométricas y presiones disponibles en los nudos.
La tendencia actual es la de utilizar métodos que permitan optimizar el costo de la redes hidráulicas, que a su vez implica la utilización de diámetros mínimos.

Generalmente, al realizar el balance hidráulico y la determinación de los diámetros óptimos, éstos últimos dan resultados que no siempre se aproximan a los diámetros comerciales disponibles. Esta dificultad es superada tomando en consideración la sustitución de la tubería de diámetro no comercial de longitud “L”y diámetro no comercial “D”, por dos tuberías de diámetros comerciales, dispuestas en serie, de longitudes “L1” y “L2” y diámetros “D1” y “D2”, pero, que cumplirán la condición: L = L1 + L2

Además, debe tomarse en cuenta que “una tubería puede ser reemplazada por otras dos tuberías dispuestas en serie, si éstas tuberías conducen el mismo caudal con la misma pérdida de carga (que resulta ser la suma de las pérdidas de carga provocada por ambas tuberías) que la primera”.

Métodos de Resolución:
El estudio del diseño de redes hidráulicas, agrupa los diferentes métodos así:

a) Métodos de Verificación
b) Métodos de Diseño o Dimensionamiento



a) En este grupo se consideran los métodos de Hardy Cross, Matricial, Newton Raphson, etc. Dichos métodos solo sirven para verificar, si los diámetros adoptados dan lugar a caudales y presiones razonables, sin contemplar aspectos económicos como el costo de las tuberías.
b) Aquí, los métodos incluidos se caracterizan por estudiar diseños con algún criterio económico y a través de ciertas condiciones en cada malla o anillo de la red permiten hallar los diámetros de los diferentes tramos. Entre estos métodos se citan a: recosido simulado, algoritmos genéticos, heurísticos y de programación dinámica.

Es evidente que a través del tiempo, los diferentes investigadores han formulado diferentes hipótesis y métodos que consideran un cierto criterio económico, pero que no presentan una base matemática sólida de respaldo, que asegure que el diseño realizado sea el óptimo.

Antes de la era computacional actual, el cálculo de redes daba lugar a tareas prolongadas y reiterativas, limitando considerablemente las posibilidades de evaluar y confrontar diferentes alternativas. Esta limitación era mas notoria en el caso de grandes redes, que requieren imperativamente un diseño óptimo, por la gran influencia en el costo del sistema.

En la actualidad, dado el uso generalizado de los equipos de computación, las dificultades que representaban anteriormente: la resolución de sistemas de ecuaciones, los procesos iterativos y otros tipos de cálculo engorrosos, han sido superados ampliamente, por lo cual muchos métodos que implicaban muchas operaciones en el pasado, ahora se resuelven planteando modelos matemáticos complementados con programas computacionales, que simplifican el análisis y la evaluación de diferentes alternativas.

Es imprescindible el estudio de nuevos métodos de optimización para el cálculo de redes hidráulicas, no solo por lograr bajar los costos en la construcción de sistemas de agua potable, sino porque es un deber de quienes logran alguna formación académica contribuir con algún aporte en el desarrollo de la ciencia, como una retribución por el beneficio recibido en su profesionalización.

LA NORMALIZACIÓN DEL LENGUAJE GRÁFICO DE LA INGENIERÍA

Empecemos rescatando la siguiente cita: “A menudo el dibujo se ha llamado el lenguaje gráfico, el lenguaje de la industria u otros términos eufónicos. Como un lenguaje el dibujo debe tener un diccionario reconocido y autorizado y un método normalizado, con el fin de que se pueda ejecutar y leer con precisión invariable” (1). La normatividad en el dibujo es muy importante y tiene gran alcance. Si consideramos que podemos clasificar al dibujo o “representación gráfica” utilizada en Ingeniería en las siguientes dos áreas (ver figura 1):



  • Representación gráfica usada para DESCRIBIR principalmente la forma, el tamaño, el material y los métodos de fabricación de cuerpos, objetos, elementos, etc.
  • Representación gráfica usada para REPRESENTAR hechos estadísticos, ecuaciones y leyes de los fenómenos de la ingeniería.




Caeremos en la cuenta de que importantes organismos de normalización en el mundo (la estandarización americana ANSI, la normalización alemana DIN, la ISO, JIS, etc) elaboraron normas de dibujo técnico específicas para los casos que aparecen dentro el recuadro de línea punteada en la figura 1, estas normas lograron difundirse y usarse en nuestro medio debido principalmente al uso de bibliografía extranjera y a algunas publicaciones nacionales.

Ahora analicemos las aplicaciones del dibujo que aparecen fuera del recuadro de línea punteada en la fig. 1, específicamente se trata de gráficos estadísticos y de ingeniería, ningún profesional o estudiante de ingeniería negará haberlos utilizado en cierta medida (también puede afirmarse que es inexistente la bibliografía técnica que no recurra a este tipo de gráficas); en nuestro medio no es extraño ver publicaciones nacionales que presentan excelentes artículos técnicos y de investigación, pero algo estropeados por deficiencia en la presentación de sus gráficas, sería muy conveniente considerar pautas de alguna normatividad que auxilie en la preparación efectiva y legible de este tipo de ilustraciones técnicas, por ejemplo, puede consultarse para este fin el estándar ANSI Y15.1M-1979 (2).

martes, 10 de septiembre de 2013

DETERMINACIÓN DEL CONTENIDO DE HUMEDAD

1. OBJETIVO:


El objetivo es el de determinar la cantidad de humedad contiene un suelo aprendiendo a sacar una muestra inalterada.

2. FUNDAMENTO TEORICO:


El suelo es el material de construcción más barato y mas abundante del mundo. Desde el periodo neolítico, se utiliza para realizar las primeras construcciones Civiles como ser presas, viviendas, tumbas etc.

Para el empleo de suelo como material de construcción debe seleccionarse apropiadamente el mismo, así como también la más adecuada colocación, una masa de suelo se denomina relleno, los problemas más habituales es este tipo de construcción se debe a la gran diversidad de los puntos de extracción, denominados zonas de préstamo, una parte esencial de la tarea del ingeniero es la de determinar las propiedades del suelo y su utilización o rechazo de acuerdo a las exigencias del proyecto.

El suelo sirve también como cimentación para soportar todo tipo de estructuras y terraplenes, estos trabajos se realiza sobre una capa sólida de suelo, si la capa del terreno no tuviera la solidez necesaria el ingeniero debe realizar estructuras para la retención o sostenimiento del terreno, también se debe realizar este tipo de trabajos en excavación subterráneas.

Todo suelo debe ser identificado clasificado por laboratorista antes de ser sometido a un ensayo.

Para simplicidad, los suelos se pueden dividir en dos clases:

a) Granulares:


Son los suelos que no poseen ninguna cohesión, y consisten en rocas, gravas, arenas y limos.

b) Cohesivos:


Son suelos que poseen características de cohesión y plasticidad . Dichos suelos pueden ser granulares con parte de arcilla o limo orgánico, que les importen cohesión y plasticidad, o pueden ser arcillas o limos orgánicos sin componentes granulares.

Existen numerosas clasificaciones de suelos, pero la mas recomendable es la clasificación unificada adoptada por el cuerpo de ingenieros y por el "BUREAU OF RECLAMATION", de los Estados Unidos.

Los factores que intervienen en la formación de los suelos podríamos resumirlos a los siguientes:

a) Materia de origen, o roca madre, de la cual se ha originado el suelo;
b) el agua;
c) la topografía del lugar;
d) el clima de la región;
e) la Temperatura;
f) los organismos existentes,
g) el ser humano.