Evaluación del comportamiento de un suelo artificial para ser usa

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Universidad de La Salle Universidad de La Salle 
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Ingeniería Civil Facultad de Ingeniería 
2019 
Evaluación del comportamiento de un suelo artificial para ser Evaluación del comportamiento de un suelo artificial para ser 
usado en modelos de transferencia de calor usado en modelos de transferencia de calor 
Edison Gilberto Rivera Ramos 
Universidad de La Salle, Bogotá 
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Rivera Ramos, E. G. (2019). Evaluación del comportamiento de un suelo artificial para ser usado en 
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EVALUACIÓN DEL COMPORTAMIENTO DE UN SUELO ARTIFICIAL PARA SER 
USADO EN MODELOS DE TRANSFERENCIA DE CALOR 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Edison Gilberto Rivera Ramos 
Abril 2019 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Nota del Autor 
 
Edison Gilberto Rivera Ramos, Programa de Ingeniería Civil, Universidad de La Salle 
 
La correspondencia relacionada con este propósito debe ser dirigida al Programa de Ingeniería 
 
Civil 
 
Universidad de La Salle, Carrera 2 # 10-70, La Candelaria 
 
EVALUACIÓN DEL COMPORTAMIENTO DE UN SUELO ARTIFICIAL PARA SER 
USADO EN MODELOS DE TRANSFERENCIA DE CALOR 
 
 
 
 
 
 
Edison Gilberto Rivera Ramos 
 
 
 
 
 
 
 
Participación En Proyectos De Investigación Disciplinar E Interdisciplinar Para Obtener El Título De 
Ingeniero Civil 
Universidad De La Salle, Bogotá 
 
 
 
 
 
 
 
 
Directora Temática 
 
Ing. Sandra Elodia Ospina Lozano 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Universidad de La Salle 
Programa de Ingeniería Civil 
Bogotá D.C 
2019 
III 
 
Nota de Aceptación 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Ing. Sandra Elodia Ospina Lozano 
 
Director 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Firma Jurado 1 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Firma Jurado 2 
 
 
 
 
 
 
Bogotá D.C 
 
 
 
 
 
 
ii Tabla de contenido 
Introducción .................................................................................................................................... 5 
Capítulo 1 ........................................................................................................................................ 6 
Generalidades .................................................................................................................................. 6 
Resumen ejecutivo ...................................................................................................................... 6 
Objetivo General ......................................................................................................................... 6 
Objetivos Específicos.................................................................................................................. 6 
Justificación ................................................................................................................................ 7 
Delimitación del proyecto ........................................................................................................... 7 
Capítulo 2 ........................................................................................................................................ 9 
Reconocimiento marco de pruebas y cálculo de cantidades de material ........................................ 9 
Marco de pruebas ........................................................................................................................ 9 
Volumen de material ................................................................................................................. 13 
Capítulo 3 ...................................................................................................................................... 13 
Evaluación y características físicas del suelo ............................................................................... 13 
Descripción de material ............................................................................................................ 13 
Caracterización de material ....................................................................................................... 14 
Determinación del contenido orgánico de un suelo mediante el ensayo de pérdida por 
ignición INV E – 121 – 13 .................................................................................................... 15 
Determinación en el laboratorio del contenido de agua (humedad) de muestras de suelo, 
roca y mezclas de suelo -agregado INV E – 122 – 13 .......................................................... 16 
Determinación de los tamaños de las partículas de los suelos INV E – 123 – 13 ................ 17 
Determinación de la gravedad específica de las partículas sólidas de los suelos y del llenante 
mineral, empleando un picnómetro con agua INV E – 128 – 13 .......................................... 18 
Equivalente De Arena De Suelos Y Agregados Finos INV E – 133 – 13 ............................ 18 
Relaciones Humedad – Peso unitario seco en los suelos (ensayo normal de compactación) 
INV E – 141 – 13 .................................................................................................................. 19 
Densidad y peso unitario del suelo en el terreno por el método del balón de caucho INV E – 
162 – 13................................................................................................................................. 20 
Capítulo 4 ...................................................................................................................................... 22 
Procesos para montaje de sensores y evaluación de modelos de transferencia de temperatura ... 22 
Procesos adicionales ................................................................................................................. 22 
Diseño de rodillo ................................................................................................................... 22 
Diseño de la fuente de calor .................................................................................................. 23 
Reconocimiento de sistema para medir la temperatura ........................................................ 26 
Esquema de ubicación de sensores #1 ...................................................................................... 29 
Proceso de construcción modelo de transferencia de temperstura #1 ................................... 29 
Esquema de ubicación de sensores #2 ...................................................................................... 32 
Proceso de construcción modelo de transferencia de temperatura #2 .................................. 33 
Evaluación modelo de transferencia de temperatura #1 ........................................................... 35 
Evaluación modelo de transferencia de tempertaura #2 ........................................................... 39 
Comentarios. .................................................................................................................................44 
Bibliografía ................................................................................................................................... 46 
Anexos. ......................................................................................................................................... 47 
 
 
iii Lista de tablas 
 
Tabla 1. Ensayos para la caracterización del material. ................................................................... 8 
Tabla 2. Volumen de material. ...................................................................................................... 13 
Tabla 3. % de materia orgánica..................................................................................................... 15 
Tabla 4. Contenido de agua (Humedad). ...................................................................................... 16 
Tabla 5. Gravedad específica para dos muestras. ......................................................................... 18 
Tabla 6. Equivalente de arena. ...................................................................................................... 18 
Tabla7. Densidad para modelo #1. ............................................................................................... 20 
Tabla 8. Densidad para modelo #2. .............................................................................................. 21 
Tabla 9. Datos de temperatura en superficie. ................................................................................ 24 
Tabla 10. Sensores y sus características. ...................................................................................... 27 
Tabla 11. Tamaño de las partículas muestra #1. ........................................................................... 51 
Tabla 12. Tamaño de las partículas muestra #2. ........................................................................... 51 
Tabla 13. Coeficientes de uniformidad y concavidad. .................................................................. 52 
Tabla 14. Tiempo contra temperatura modelo #1. ........................................................................ 52 
Tabla 15. Datos de temperatura contra profundidad. .................................................................... 66 
Tabla 16. Tiempo contra temperatura modelo #2. ........................................................................ 67 
Tabla 17. Datos para Figura 37. .................................................................................................. 105 
Tabla 18. Datos para Figura 38. .................................................................................................. 105 
 
 
 
 
 
 
 
iv Lista de figuras 
 
Figura 1. Marco de pruebas. ........................................................................................................... 9 
Figura 2. Dimensiones del marco de pruebas. .............................................................................. 10 
Figura 6. Mezcla de materiales cantidades (Parra Vargas, 2009). ................................................ 14 
Figura 7. Material mezclado. ........................................................................................................ 14 
Figura 8. Curva de granulometría para la muestra #1 y #2. .......................................................... 17 
Figura 10. Espesor entre capas de material y puntos donde se tomaron las densidades para el 
modelo #1.............................................................................................................................. 20 
Figura 11. Espesor entre capas de material y puntos donde se tomaron las densidades para el 
modelo #2.............................................................................................................................. 21 
Figura 12. Diseño de compactador (Rodillo). ............................................................................... 22 
Figura 13. Análisis de temperatura en superficie. ......................................................................... 23 
Figura 14. Modelo de ubicación de bombillas y centrado de las mismas..................................... 24 
Figura 15. Construcción de lampara con bombillas de infrarrojo. ............................................... 25 
Figura 16. Ubicación de lampará con respecto a la superficie del material. ................................ 26 
Figura 17. Cajas y sensores. .......................................................................................................... 26 
Figura 18. Software Multisense Datalogger. ................................................................................ 28 
Figura 19. Esquema ubicación de sensores y capas de material en modelo #1. ........................... 29 
Figura 20. Ubicación de guías o medidas para proceso de montaje de capas de material. ........... 30 
Figura 21. Distribución de material y compactación. ................................................................... 30 
Figura 22. Ubicación de sensores en modelo #1. .......................................................................... 31 
Figura 23. Finalización de construcción e iniciación de las medidas de temperatura en modelo 
#1........................................................................................................................................... 31 
Figura 24. Desmontaje de modelo #1. .......................................................................................... 32 
Figura 25. Esquema ubicación de sensores y capas de material en montaje #2. .......................... 33 
Figura 26. Relleno y compactación del material. ......................................................................... 33 
Figura 27. Distribución y compactación de material para el modelo #2. ..................................... 34 
Figura 28. Ubicación de sensores en el modelo #2. ...................................................................... 34 
Figura 29. Inicio de operación y medición de temperatura en modelo #2. ................................... 35 
Figura 30. Tiempo contra Temperatura con sensor TMS. ............................................................ 36 
Figura 31. Tiempo contra Temperatura sin sensor TMS. ............................................................. 36 
Figura 32. Temperatura contra profundidad. ................................................................................ 38 
Figura 33. Tiempo contra temperatura modelo #2 sensores ubicados a la izquierda del tubo con 
sensor TMS. .......................................................................................................................... 40 
Figura 34. Tiempo contra temperatura modelo #2 sensores ubicados a la izquierda del tubo sin 
sensor TMS. .......................................................................................................................... 40 
Figura 35. Tiempo contra temperatura modelo #2 sensores ubicados a la derecha del tubo con 
sesor TMS. ............................................................................................................................ 41 
Figura 36. Tiempo contra temperatura modelo #2 sensores ubicados a la derecha del tubo sin 
sensor TMS. .......................................................................................................................... 41 
Figura 37. Temperatura contra profundidad modelo #2 sensores ubicados a la izquierda del tubo.
............................................................................................................................................... 42 
Figura 38. Temperatura contra profundidad modelo #2 sensores ubicados a la derecha del tubo.
............................................................................................................................................... 43 
 
v 
Introducción 
 
Este trabajo está enmarcado en la tesis doctoral “Tecnología de Almacenamiento 
Subterráneo de Postcosechade Frutas y Hortalizas” y del Proyecto “Modelación Física y 
Numérica de Materiales Naturales y Procesados Para Su Aplicación Industrial”. 
Lo que se logro con esta investigacion fue el analisis de transferencia de 
temperatuara en un suelo granular, se midio la capacidad de transferencia de temperatura 
en condición compacta. Se realizó por medio de dos modelos donde se cambio de 
ubicación de los sensores y se varío las profundidades de los mismos, para las medidas de 
transferencia de tempertaura se utilizó el software Multisense Datalogger, los sensores de 
este sistema se ubicaron dentro del material compactado y en superficie se ubicó un 
sensor dependiente de un multímetro. 
Esta investigación además de que realizó el análisis de capacidad de transferencia 
de tempertaura de un material describio y caracterizo un material disponible en el 
laboratorio (Modelación física en geotecnia) el cual fue usado para la medición de 
tranferencia de temperaura. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
6 
Capítulo 1 
Generalidades 
 
 
Resumen ejecutivo 
 
Este trabajo se realizó con el fin de medir transferencia de temperatura a escala, el 
trabajo busco solucionar problemas de conservación de alimentos como objeto de otras 
investigaciones, donde para la plantación de este tipo de modelo se dará en el campo o en 
la región agricultora con el objeto de conservar los alimentos. 
Esta investigación se centró en la caracterización de materiales para su respectivo 
uso en el modelo de transferencia de temperatura, además de montar el modelo a escala y 
obtener el modelo de implantación de medición de temperatura por medio de sensores. 
 
Objetivo General 
 
Evaluación del comportamiento de un suelo artificial para ser usado en modelos 
de transferencia de temperatura. 
 
Objetivos Específicos 
 
• Realizar el reconocimiento del marco en el laboratorio teniendo en cuenta sus 
respectivas medidas y volúmenes. 
• Evaluar las características físicas del suelo que va a ser utilizado en el laboratorio 
de modelación física en geotecnia. 
• Evaluar la variación de temperatura en el volumen de suelo compactado en el 
laboratorio de Modelación física en geotecnia. 
 
7 
Justificación 
 
Este trabajo se realizó con el fin de caracterizar un suelo que fue usado en 
modelos de transferencia de temperatura, el estudio del suelo permitio conocer las 
características físicas. El objetivo de caracterizar el suelo se baso en buscar que este 
cuente con la capacidad de transferir temperatura, además que contenga las características 
adecuadas para este tipo de procesos. 
 
Delimitación del proyecto 
 
Este trabajo se centró en caracterizar el suelo por medio de los ensayos de la 
Tabla 1, además de montar los modelos en el laboratorio (Modelación física en 
geotecnia) se midio la transferencia de temperatura en el material. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
8 
Tabla 1. Ensayos para la caracterización del material. 
NOMBRE NORMA CANTIDAD MATERIAL 
Determinación del 
contenido orgánico en 
suelos mediante 
pérdida por ignición 
I.N.V. E – 121 – 13 2 Granular 
Determinación en 
laboratorio del 
contenido de agua 
(humedad) del suelo, 
roca y mezclas de 
Suelo - Agregado 
I.N.V. E – 122 – 13 2 Granular 
Análisis 
granulométrico de 
suelos por tamizado 
I.N.V. E – 123 – 13 2 Granular 
Determinación de la 
gravedad específica de 
los suelos y del 
llenante mineral 
I.N.V. E – 128 – 13 2 Granular 
Equivalente de arena 
de suelos y agregados 
finos 
I.N.V. E – 133 – 13 2 Granular 
Relaciones de 
humedad – masa 
unitaria seca en los 
suelos (ensayo normal 
de compactación) 
I.N.V. E – 141 – 13 2 Granular 
Relación de soporte 
del suelo en el 
laboratorio (CBR de 
laboratorio) 
I.N.V. E – 148 – 13 1 Granular 
Densidad y peso 
unitario del suelo en el 
terreno por el método 
del balón de caucho 
I.N.V. E – 162 – 13 
1 por capa de 
compactación o 
mínimo 5 
Granular 
 
 
 
 
 
 
 
 
9 
Capítulo 2 
 Reconocimiento marco de pruebas y cálculo de cantidades de material 
 
Marco de pruebas 
 
En esta parte del trabajo se recolecta información como las medidas del marco, 
en la Figura 1 se identifica como está conformado el marco de pruebas y de qué manera 
está construido, este cuenta con perfilería metálica en tres caras, dos caras están 
conformadas por perfilería metálica más un acrílico de 2 cm de espesor y en su cara 
superior no cuenta con ningún elemento que lo aisle del ambiente, en la Figura 2 se tiene 
las medidas que consolidan las dimensiones del marco de pruebas, el marco se encuentra 
ubicado en el laboratorio de Modelos geotécnicos. 
 
 
Figura 1. Marco de pruebas. 
 
 
 
 
 
10 
 
Figura 2. Dimensiones del marco de pruebas. 
 
 
Para el desarrollo de esta investigación inicialmente se esperaba contar con el uso de 
todo el volumen del marco de pruebas, en la Figura 3 se observa el esquema, pero en la 
investigación de Zully Johanna García Tovar (Tovar., 2019) se demuestra que la cantidad 
de sensores no alcanza para realizar un estudio detallado en ese volumen, por esta razón 
se determina realizar los montajes con un volumen mas pequeño. Las Figuras 4 y 5 
muestran el volumen que se seleccionó para esta investigación, ademas muestran la 
ubicación del tubo con un diametro de 0.27 m y una loingitud de 0.34 m, el objetivo de 
ubicar un tubo en cada modelo consistió en ver si interfiere o no en el sistema de 
transferencia de tempertaura. 
 
11 
 
Figura 3. Esquema inicial de transferencia de tempertaura. 
 
 
 
Figura 4. Esquema que se utilizó para transferencia de temperatura. 
 
 
 
12 
La adecuación del marco de pruebas a ese volumen se realizó de esa manera, 
porque el marco de pruebas esta restringido en las medidas de sus paneles, existen 
perforaciones en ellos y las secciones de los paneles están adecuadas para ser ubicadas en 
esa parte del marco, por esa razón la medida de profundidad de 0.665 m en el nuevo 
volumen. 
 
 
 
Figura 5. Esquema marco de pruebas volumen modificado. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
13 
Volumen de material 
 
Se pretresenta el cálculo del volumen de material de acuerdo con el esquema de la 
Figura 4, los cálculos se encuentran en la Tabla 2, el volumen es aproximado. 
Tabla 2. Volumen de material. 
Marco de pruebas Volumen 
 
Ancho 2.50 m 3.33 m³ 
Fondo 0.67 m 
Altura 2.00 m 
Tubo 
 
Diámetro externo 0.27 m 0.02 m³ 
Longitud 0.34 m 
 
 
Volumen Total 3.31 m³ 
 
El volumen de material a utilizar es de 3.31 m³ en la sesión del esquema de la Figura 4. 
 
 
Capítulo 3 
 Evaluación y características físicas del suelo 
 
 
Descripción de material 
 
El material seleccionado para este trabajo se encontraba disponible en dos silos en 
el laboratorio de modelos geotécnicos en condiciones de ambiente normal no expuesto a 
agua, este material había sido usado en investigaciones anteriores para la modelación de 
túneles y estudios de suelos blandos (Gonzáles Lombana, 2009), (Parra Vargas, 2009), El 
material para realizar el montaje es proveniente de una mezcla, arena Sika-Dur 506 ver 
hoja de datos del producto en Anexo A , Bentonita Argentina y Aceite Shell Omala Oils 
220 ver hoja de datos Anexo B Figura 6 y Figura 7. 
 
 
 
14 
 
Figura 6. Mezcla de materiales cantidades (Parra Vargas, 2009). 
 
 
Figura 7. Material mezclado. 
 
 
Caracterización de material 
 
Para caracterizar el material se realizó los protocolos presentados en la Tabla 1, 
debido a que el material estaba almacenado en dos silos fue necesario mezclarlos para 
obtener un material homogéneo. Además, se contó con material sin aceite disponible con 
las mismas especificaciones al cual se le realizaron ensayos, en cada norma se especifica 
si se utilizó o no. 
 
 
 
 
 
15 
Determinación del contenido orgánico de un suelo mediante el ensayo de pérdida 
por ignición INVE – 121 – 13 
 
 Para la determinación del contenido orgánico se tomaron dos muestras con 
material sin aceite (Muestra 1 y Muestra 2) y una con aceite (Muestra 3), en la Tabla 3 se 
encuentra el cálculo. 
 
Tabla 3. % de materia orgánica. 
 
Muestra 1 Muestra 2 Muestra 3 * 
 
(g) (g) (g) 
Masa molde 38.79 39.16 39.16 
Masa material +Molde 78.79 79.16 79.16 
Masa material 40.00 40.00 40.00 
Masa material Ignición + Molde 78.79 78.93 77.16 
% de Materia orgánica 0.00 0.57 5.00 
 
 
 
A: masa del crisol o plato de evaporación y del suelo secado al horno, antes de la 
ignición. 
B: masa del crisol o plato de evaporación y del suelo secado al horno, después de la 
ignición. 
C: masa del crisol o plato de evaporación. 
 
 
Al determinar el contenido orgánico como se muestra en la tabla 3, para tres 
muestras de material, la muestra 1 y muestra 2 con material seco y la muestra 3 con la 
mezcla de la figura 14, según los resultados obtenidos se puede decir que los materiales 
secos no cuentan con material orgánico debido a que su porcentaje es muy bajo, la 
muestra 3 con un porcentaje del 5% cabe decir que no es materia orgánica si no la quema 
o evaporación del aceite con que se realizó la mezcla. 
 
 
 
16 
Determinación en el laboratorio del contenido de agua (humedad) de muestras de 
suelo, roca y mezclas de suelo -agregado INV E – 122 – 13 
 
Para la determinación de humedad se tomaron cuatro muestras dos muestras 
(Muestra 1 y Muestra 2) con material sin aceite y dos muestras (Muestra 3 y Muestra 4) 
con aceite, en la tabla 4 se tienen los cálculos. 
Tabla 4. Contenido de agua (Humedad). 
 Unidade
s 
Muestra 
1 
Muestra 
2 
Muestra 
3* 
Muestra 
4* 
Masa molde (g) 39.0 42.0 38.5 35.5 
Molde +Material 
húmedo 
 (g) 244.5 313.5 232.0 233.5 
Molde + Material seco (g) 244.5 313.0 229.5 232.0 
Contenido de Agua (%) 0.0 0.2 1.3 0.8 
 
 
W: contenido de agua %. 
W1: masa del recipiente con el espécimen húmedo. 
W2: masa del recipiente con el espécimen seco. 
Wc: masa del recipiente. 
 
Con resultados obtenidos en la tabla 4, se cuenta con un material seco las 
muestra1 y muestra 2 con material seco, la muestra 3 y muestra 4 con material mezclado 
como se indica en la figura 14, las muestras 1 y 2 con aproximación de un 0% de 
contenido de agua, indican que no cuenta con humedad, las muestras 3 y 4 tienen un 
porcentaje aproximado a un 1% esto no quiere decir que tengan humedad, lo que se 
puede decir y más cercano es que con la temperatura del horno el aceite tiende a 
quemarse y por esta razón esos porcentajes. Resaltando que los materiales se encuentran 
en óptimas condiciones de almacenamiento no expuesto al ambiente externo. 
 
 
17 
Determinación de los tamaños de las partículas de los suelos INV E – 123 – 13 
 
Los datos y cálculos para este ensayo se encuentran en Anexo C, en la Figura 8 se 
observan las curvas de granulometría, para este ensayo se utilizó material sin aceite 
debido al mantenimiento que se debe realizar a los tamices. 
 
Figura 8. Curva de granulometría para la muestra #1 y #2. 
 
 
De acuerdo con la Figura 8 que contienen las curvas de granulometría para las dos 
muestras del material sin aceite, el coeficiente de uniformidad Cu es de 2 esto quiere 
decir que el material no tiene diversidad de tamaños si no que es un material uniforme 
con un tamaño dominante, el coeficiente de concavidad Cc es de 1, según estos dos 
coeficientes no se trabajó con un material bien gradado. De acuerdo con el tamaño de las 
partículas y la clasificación de Unified Soil Classification (USCS) el material que se 
utilizó es una arena de tamaño medio. 
 
 
 
 
 
0.00
10.00
20.00
30.00
40.00
50.00
60.00
70.00
80.00
90.00
100.00
110.00
0.0100.1001.00010.000
%
 Q
U
E
 P
A
S
A
D (mm)
Muestra #1
0.00
10.00
20.00
30.00
40.00
50.00
60.00
70.00
80.00
90.00
100.00
110.00
0.0100.1001.00010.000
%
 Q
U
E
 P
A
S
A
D (mm)
Muestra #2
 
 
18 
Determinación de la gravedad específica de las partículas sólidas de los suelos y del 
llenante mineral, empleando un picnómetro con agua INV E – 128 – 13 
 
En la Tabla 5 se encuentran los cálculos para determinar la gravedad especifica 
del material, para este ensayo se utilizó material sin aceite. 
Tabla 5. Gravedad específica para dos muestras. 
Muestra #1 
 
Muestra #2 
Ms (g) 100 
 
Ms (g) 100 
Mpw,t (g) 655.2 
 
Mpw,t (g) 654.6 
Mpws,t (g) 719.4 
 
Mpws,t (g) 718.5 
Gt 
 
2.79 
 
Gt 
 
2.77 
G20°c 
 
2.79 
 
G20°c 
 
2.77 
 
 
Ms: masa de los sólidos del suelo secado al horno. 
Mpw, t: masa del picnómetro lleno de agua a la temperatura de ensayo. 
Mpws, t: masa del picnómetro con agua y solidos a la temperatura de ensayo. 
 
La gravedad específica para este material es de 2.78 en promedio de acuerdo con 
los datos de la Tabla 5. 
 
Equivalente De Arena De Suelos Y Agregados Finos INV E – 133 – 13 
 
En la tabla 6 se encuentran los cálculos para hallar el equivalente de arena, el 
material seleccionado para este ensayo fue sin aceite. 
Tabla 6. Equivalente de arena. 
 Probeta 1 Probeta 2 Probeta 3 
Lectura de arcilla mm 11.00 11.60 11.04 
Lectura de arena mm 10.40 10.60 10.60 
EA 94.55 91.38 96.01 
EA Aproximado 95.00 91.00 96.00 
Promedio EA 94 
 
 
19 
 
El equivalente de arena para este este material en promedio es de 94 de acuerdo 
con la Tabla 9, está confirmado que se está trabajando con una arena. 
 
Relaciones Humedad – Peso unitario seco en los suelos (ensayo normal de 
compactación) INV E – 141 – 13 
 
 Para el desarrollo de este ensayo era necesario trabajar con el material que 
contiene aceite, pero no se pudo desarrollar debido a que al material se le debe aplicar 
agua. Se intento realizar la mezcla del material con el agua, pero el material no compacta 
o no recibe el agua, en el molde se evidencio el agua aparte del material. 
Por lo tanto, únicamente se utilizó el molde de compactación para hallar una densidad 
optima, en la Tabla 7 se tienen los cálculos. 
Altura (cm) 11.69 11.71 11.63 11.67 
Diámetro (cm) 10.14 10.15 10.15 10.14 
 
 
Volumen molde cm³ 943 943 943 
Muestra inicial (g) 2300 2300 2300 
 
Peso molde (g) 4230 4230 4230 
Material + molde (g) 5930 5910 5910 
Material (g) 1700 1680 1680 
 
ρd (g/cm³) 1.80 1.78 1.78 
 
 
Promedio ρd (g/cm³) 1.79 
 
Del ensayo INV E – 141 – 13 dependía la norma CBR De Suelos Compactados En El 
Laboratorio Y Sobre Muestra Inalterada INV E – 148 – 13, no se pudo realizar. 
 
 
20 
Densidad y peso unitario del suelo en el terreno por el método del balón de caucho 
INV E – 162 – 13 
 
Para tomar las densidades en situ por medio de este ensayo se diseñó un rodillo 
Figura 12 para compactar el material, las densidades se tomaron en los puntos ubicados 
en las Figuras 10 y 11, para compactar el material se pasó el rodillo uniformemente 50 
veces por capa. 
 
Figura 10. Espesor entre capas de material y puntos donde se tomaron las densidades para el modelo 
#1. 
En la Tabla 7 se tienen los cálculos para la densidad del modelo #1. 
 
 
Tabla7. Densidad para modelo #1. 
 
Modelo #1 
 
L1 L2 LT Peso Peso Densidad 
 
cm³ cm³ cm³ kg g g/cm³ 
M1 120 690 570 1.01 1010 1.77 
M2 120 650 530 0.88 880 1.66 
M3 80 650 570 0.88 880 1.54 
M4 80 640 560 0.98 980 1.75 
M5 80 600 520 0.86 860 1.65 
M6 80 620 540 0.82 820 1.52 
 
Promedio 1.65 
 
21 
La densidad promedio para el modelo #1 fue de 1.65 g/cm³, comparando con la 
densidad de compactación optima el porcentaje de compactación fue de 92.3%. 
 
Figura 11. Espesor entre capas de material y puntos donde se tomaron las densidades para el modelo 
#2. 
 
En la Tabla 8 se tienen los cálculos para las densidades del modelo #2. 
 
 
Tabla 8. Densidad para modelo #2. 
 
Modelo #2 
 
L1 L2 LT Peso Peso Densidad 
 
cm³ cm³ cm³ kg g g/cm³ 
M1 130 510 380 0.66 660 1.74 
M2 130 510380 0.68 680 1.79 
M3 150 580 430 0.71 710 1.65 
M4 150 650 500 0.83 830 1.66 
M5 180 570 390 0.68 680 1.74 
M6 180 610 430 0.74 740 1.72 
 
Promedio 1.72 
 
 
La densidad promedio para el modelo #2 fue de 1.72 g/cm³, el porcentaje de 
compactación fue de 96% comparándola con la densidad óptima. 
 
 
22 
Capítulo 4 
Procesos para montaje de sensores y evaluación de modelos de transferencia de 
temperatura 
 
Procesos adicionales 
 
Pensando en el montaje necesario a realizar Figura 4, se requirió del desarrollo de 
un rodillo con el objeto de compactar el material por capas uniformes de acuerdo con 
cada modelo, además se diseñó y se construyó la fuente de calor. 
 
Diseño de rodillo 
 
El diseño del rodillo se realizó porque el material manejado es una arena y no hay 
un compactador con tales características en los laboratirio de Ingenieria Civil que sirva 
para compactar este tipo de material, en la Figura 12 se observa el proceso de 
construcción y su diseño final. 
 
 
Figura 12. Diseño de compactador (Rodillo). 
 
 
 
 
23 
 Diseño de la fuente de calor 
 
De acuerdo con la Figura 4, es necesaria una fuente de calor, y según el trabajo de 
grado Zully Johanna García Tovar (Tovar., 2019) se determina que los mejores 
dispositivos para generar de manera vertical de arriba hacia abajo, es un bombillo de luz 
infrarroja, en este caso se diseña una lampara constituida por bombillas de infrarrojo. 
Para el diseño de la lampara como fuente de calor se tomó en consideración medir la 
temperatura en superficie por unidades, inicialmente se toman dos bombillas y se mide la 
temperatura en superficie en la Figura 13 se observa el montaje y en la Tabla 9 los datos 
que se midieron en una hora. 
 
 
Figura 13. Análisis de temperatura en superficie. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
24 
Tabla 9. Datos de temperatura en superficie. 
Tiempo Temperatura 
h °C 
02:33:00 p. m. 18 
02:43:00 p. m. 90 
02:53:00 p. m. 109.7 
03:03:00 p. m. 111.5 
03:13:00 p. m. 114.4 
03:23:00 p. m. 117.5 
03:33:00 p. m. 120.2 
 
De acuerdo con los datos de la Tabla 9 se determina que no son suficientes dos 
bombillas como fuente de calor, es necesaria una temperatura alta en superficie para que 
así mismo se produzca la transferencia de temperatura en el material. Como diseño final 
de fuente de calor se toma una serie de 10 bombillas ubicadas como se indica en la Figura 
14. 
 
Figura 14. Modelo de ubicación de bombillas y centrado de las mismas. 
 
25 
La lampará se forra con Thermolon1 un material especial para reflejar el calor y así 
concentrarlo donde se desea, este cerramiento también permite aislar la lampará del 
ambiente natural. En la Figura 15 se tiene el proceso de construcción de la lampara. 
 
Figura 15. Construcción de lampara con bombillas de infrarrojo. 
 
La fuente de calor en este caso la lampará con bombillas de infrarrojo estará ubicada 
a 0.20 m sobre la superficie del material en la Figura 16 se tiene las indicaciones de cómo 
debe de ir ubicada. 
 
 
 
 
 
1 Espuma de polietileno con foil de aluminio. Aislante tanto térmico como acústico. Usos: En oficinas, 
casas, fábrica e instalaciones de aire acondicionado. En fábricas industriales en techos. En techos de 
fábricas industriales controla la entrada de polvo y protege los productos contra los cambios bruscos de 
temperatura. 
 
 
 
26 
 
Figura 16. Ubicación de lampará con respecto a la superficie del material. 
 
 
 
 
Reconocimiento de sistema para medir la temperatura 
 
El sistema está compuesto por un software y un sistema de sensores, el software 
permite reconocer cada una de las cajas, estas cajas están compuestas dos por cuatro 
sensores y tres por tres sensores para un total de 5 cajas, en la Figura 17 se observan las 
cajas interconectadas y cada uno con sus sensores. 
 
Figura 17. Cajas y sensores. 
 
27 
Para la identificación de los sensores en la Tabla 10 se tiene cada uno de ellos con 
sus características, ademas el simbolo que se le asigna a cada sensor para identificarlo en 
el software y en el proceso de cálculos. El software no es de difícil manejo en la Figura 
18 se tienen los pasos para la configuración y medición. 
 
Tabla 10. Sensores y sus características. 
 
Tipo se sensor Figura Und Rangos de medida Símbolo
Sensor 
independiente 
ubicado en 
multímetro
Sensor, 
Temperatura 
ambiente, 
Humedad relativa 
ambiente 
Sensor 5TM, 
Temperatura del 
suelo, Humedad 
del suelo 
Sensor 5TE, 
Temperatura del 
suelo, Humedad 
del suelo, 
Conductividad 
eléctrica del suelo
Sensor, 
Temperatura 
auxiliar
1
Temperatura (-40 a 
380 °C)
TMS
4
Temperatura (-40 a 
210 °C)
TA(2) el 
numero 
depende del 
modulo
3
Temperatura (-40 a 
60 °C) Humedad (0 
a 50%) 
TS(2) el 
numero 
depende del 
modulo
1
Temperatura (-20 a 
70 °C) Humedad (0 
a 95%)
TAMB
1
Temperatura (-40 a 
60 °C) Humedad (0 
a 50%) 
Conductividad 
dieléctrica (0 a 23 
ds/m)
TS(4) esta 
ubicado en 
el modulo 4
 
 
28 
 
Figura 18. Software Multisense Datalogger. 
Pantalla inicio de 
Software Multisense 
Datalogger
Creación de una nueva 
configuración, se da el 
nombre, se configuran 
los módulos y se guarda.
En la configuración de 
cada modulo, hay que 
activar el sistema para 
que lo reconozca y luego 
se procede a la 
configuración de los 
sensores.
Después de hacer los 
procesos anteriores se 
guarda y se procede a la 
rutina de medición.
 
29 
Esquema de ubicación de sensores #1 
En la Figura 19 se tiene la ubicación de los sensores, el espesor de cada capa de 
material además de medidas de ubicación de la fuente de calor, este fue el esquema #1 
que se realizó en esta investigación. 
 
Figura 19. Esquema ubicación de sensores y capas de material en modelo #1. 
 
 
 
Proceso de construcción modelo de transferencia de temperstura #1 
 
Para la construcción del montaje se necesitó de guías como se observa en la 
Figura 20 estas fueron ubicadas en los acrílicos con el fin de tener capas de material 
uniformes de acuerdo con cada modelo de transferencia térmica. 
 
 
30 
 
Figura 20. Ubicación de guías o medidas para proceso de montaje de capas de material. 
 
En el proceso de montaje del modelo en la conformacion de las capas se debe hacer 
una distribucion de material y la compactación con el rodillo en la Figura 21 se tiene el 
proceso. 
 
Figura 21. Distribución de material y compactación. 
 
En el proceso de construcción del montaje los sensores se fueron ubicando de 
acuerdo al esquema presentado en la Figura 19, en la Figura 22 se observa la ubicación 
de dos sensores. 
 
31 
 
Figura 22. Ubicación de sensores en modelo #1. 
 
Luego de tener el modelo construido se procede a su operación en la Figura 23 se 
tiene el modelo montado en el marco de pruebas. 
 
Figura 23. Finalización de construcción e iniciación de las medidas de temperatura en modelo #1. 
 
 
Luego de terminar con el proceso de medición se procedió a desmontar el modelo 
Figura 24 para proceder a la construcción del modelo #2. Debido a la alta temperatura 
que se presenta en superficie se quema una capa de más o menos 1 cm de material. 
 
 
32 
 
Figura 24. Desmontaje de modelo #1. 
 
Esquema de ubicación de sensores #2 
 
En la Figura 25 se observa el esquema #2 que se realizó para medir la 
transferencia de temperatura a través del material, en este esquema se observa la 
ubicación de los sensores, el espesor de las capas de material y las medidas de ubicación 
de la fuente de calor. 
 
33 
 
Figura 25. Esquema ubicación de sensores y capas de material en montaje #2. 
 
Proceso de construcción modelo de transferencia de temperatura #2 
 
Para la construcción del modelo #2 de acuerdo con el esquema presentado en la 
Figura 25 hubo que hacer un relleno con material hasta la parte inferior del tuboen la 
Figura 26 se observa el relleno y compactado de material. 
 
Figura 26. Relleno y compactación del material. 
 
 
 
34 
En el proceso de montaje del modelo en la conformacion de las capas se debe hacer 
una distribución de material y la compactación con el rodillo en la Figura 27 se tiene el 
proceso en la seccion del tubo capas de 0.088 m y sobre la sección del tubo de 0.05 m. 
 
Figura 27. Distribución y compactación de material para el modelo #2. 
 
En la Figura 28 se observa la ubicación de un sensor auxiliar y del sensor 5TE a 
nivel de la cota batea del tubo. 
 
Figura 28. Ubicación de sensores en el modelo #2. 
 
 
35 
Al tener terminado el proceso de construcción se procedió a encender el sistema y a 
la respectiva medida de temperaturas, en la Figura 33 se observa el montaje terminado y 
en operación. 
 
Figura 29. Inicio de operación y medición de temperatura en modelo #2. 
 
 
Evaluación modelo de transferencia de temperatura #1 
 
En la Figura 30 y 31 se analiza la variación de temperatura a través del tiempo en el 
modelo #1 de transferencia de temperatura. Los datos para la Figura 30 y 31 se 
encuentran en Anexo D. 
 
 
36 
 
Figura 30. Tiempo contra Temperatura con sensor TMS. 
 
 
Figura 31. Tiempo contra Temperatura sin sensor TMS. 
15
25
35
45
55
65
75
85
95
105
115
125
135
145
155
165
175
185
195
205
15:21:36 15:36:00 15:50:24 16:04:48 16:19:12 16:33:36 16:48:00 17:02:24 17:16:48
Te
m
p
e
ra
tu
ra
 °
C
Tiempo (h)
TAMB TS2 TA2 TS3 TA3 TS4 TA4 TS5 TA5 TMS
15.0
20.0
25.0
30.0
35.0
40.0
45.0
50.0
55.0
60.0
15:21:36 15:36:00 15:50:24 16:04:48 16:19:12 16:33:36 16:48:00 17:02:24 17:16:48
Te
m
p
e
ra
tu
ra
 °
C
Tiempo (h)
TAMB TS2 TA2 TS3 TA3 TS4 TA4 TS5 TA5
 
37 
El sensor TMS que está ubicado en superficie aumenta 83 °C en 90 minutos, de 
acuerdo con la Figura 30 la temperatura para el sensor TA2 en la misma fracción de 
tiempo solo aumenta 35 °C una gran diferencia de temperatura cuando este sensor se 
encuentra a 10 cm de distancia del TMS, el sensor TS2 tiene un aumento de temperatura 
de 8 °C este se encuentra a 15 cm del sensor TMS y el cuarto y último sensor que tiene 
variación de temperatura es el TA3 con 2 °C en 20 cm de diferencia con respecto al 
sensor TMS, los sensores TS3, TAMB, TA4, TS4, TS5 y TA5 no presentan variaciones 
de temperatura. 
Observando esta información se necesita de un gráfico donde se analice la 
temperatura contra la profundidad para tener más claro que está pasando con la 
transferencia de calor a través del material en la Figura 32 se analizará que pasa con la 
temperatura a medida que aumenta la profundidad. La tabla de la figura 32 se encuentra 
en Anexo E. 
 
 
38 
 
Figura 32. Temperatura contra profundidad. 
 
En la Figura 32 de temperatura contra profundidad observamos que en 90 minutos se 
pierde el calor a través de la profundidad en 25 cm se pierden 83 °C regresando a la 
temperatura ambiente, esto quiere decir que el material no estuvo lo suficientemente 
expuesto a la fuente de calor, porque el sensor ubicado a tan solo 10 cm de la superficie 
limita más exposición. Factores como la compactación del material podrían haber 
afectado el sistema ya que se aumenta su densidad y hace difícil el traspaso de calor, la 
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170 180 190 200 210
P
ro
fu
n
d
id
ad
 (
cm
)
Tempertaura (C)
03:35:00 p. m. 05:05:00 p. m. 03:50:00 p. m. 04:05:00 p. m.
04:20:00 p. m. 04:35:00 p. m. 04:50:00 p. m.
 
39 
presencia de aire en medio de las partículas podría aumentar la temperatura son objeto de 
otra investigación. 
Con este modelo no se pudo observar un gran cambio de temperatura a través del 
material existieron variaciones sobre los 25 cm de profundidad, pero no a gran escala la 
mayoría de los sensores se perdieron ya que no se obtuvieron lecturas. Dentro del tubo no 
se obtuvo ninguna variación de temperatura. 
 
Evaluación modelo de transferencia de tempertaura #2 
 
Para el desarrollo de este modelo se tuvo en cuenta los datos y resultados del 
modelo #1, es decir la capa de material sobre el tubo fue de 15 cm y los sensores se 
ubicaron alrededor del mismo, en el montaje #1 los sensores estaban ubicados sobre el 
tubo y debajo de tubo y la capa de material sobre el tubo fue de 25 cm. 
En las Figuras 33 y 34 se tienen las medidas de tempertura de los sensores 
ubicados a la parte izquierda del tubo basados en el esquema de la Figura 25 y en las 
Figuras 35 y 36 los de la parte derecha. Las tablas correspondientes a estas figuras se 
encuentran en Anexo F. 
 
 
40 
 
Figura 33. Tiempo contra temperatura modelo #2 sensores ubicados a la izquierda del tubo con 
sensor TMS. 
 
 
Figura 34. Tiempo contra temperatura modelo #2 sensores ubicados a la izquierda del tubo sin sensor 
TMS. 
 
0
15
30
45
60
75
90
105
120
135
150
165
180
195
210
225
14:18:14 14:47:02 15:15:50 15:44:38 16:13:26 16:42:14 17:11:02 17:39:50 18:08:38 18:37:26
Te
m
p
er
at
u
ra
 (
°C
)
Tiempo (h)
TA2 TS2 TAMB TA4 TS4 TMS
15.0
20.0
25.0
30.0
35.0
40.0
45.0
50.0
55.0
14:24:00 14:52:48 15:21:36 15:50:24 16:19:12 16:48:00 17:16:48 17:45:36 18:14:24 18:43:12
Te
m
p
er
at
u
ra
 (
°C
)
Tiempo (h)
TA2 TS2 TAMB TA4 TS4
 
41 
 
Figura 35. Tiempo contra temperatura modelo #2 sensores ubicados a la derecha del tubo con sesor 
TMS. 
 
 
 
Figura 36. Tiempo contra temperatura modelo #2 sensores ubicados a la derecha del tubo sin sensor 
TMS. 
0
15
30
45
60
75
90
105
120
135
150
165
180
195
210
225
14:18:14 14:47:02 15:15:50 15:44:38 16:13:26 16:42:14 17:11:02 17:39:50 18:08:38 18:37:26
Te
m
p
er
ta
u
ra
 (
°C
)
Tiempo (h)
TS3 TA3 TAMB TS5 TA5 TMS
15.0
20.0
25.0
30.0
35.0
40.0
45.0
50.0
14:24:00 14:52:48 15:21:36 15:50:24 16:19:12 16:48:00 17:16:48 17:45:36 18:14:24 18:43:12
Te
m
p
er
at
u
ra
 (
°C
)
Tiempo(h)
TS3 TA3 TAMB TS5 TA5
 
 
42 
Comparando las Figuras 33, 34, 35 y 36 unas dando la información de los sensores 
ubicados a la parte izquierda y la otra de la derecha, la temperatura es mayor en la Figura 
34 en el sensor TA2 comparado con el sensor de la Figura 36 el TS3 sensores dentro del 
modelo ubicados en el mismo nivel y los cuales marcan el mayor rango de temperatura, 
los demás sensores están dentro de 1 °C aproximadamente, podría decirse de alguna falta 
de calibración, el material en ese punto quedo más compactado pero llevándolo en detalle 
se tendrían que ver afectados los demás sensores lo cual no fue así. En este modelo todos 
los sensores realizaron trabajo es decir tuvieron variaciones de temperatura. 
En la Figura 37 y Figura 38 se analiza la temperatura contra la profundidad, en 
Anexo G se encuentran los datos para las dos figuras. 
 
Figura 37. Temperatura contra profundidad modelo #2 sensores ubicados a la izquierda del tubo. 
0
4
8
12
16
20
24
28
32
36
40
44
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170 180 190 200 210 220
P
ro
fu
n
d
id
ad
 (
cm
)
Temperatura (°C)
0 15 30 45 60 75 90 105 120
135 150 165 180 195 210 225 240
 
43 
 
Figura 38. Temperatura contra profundidad modelo #2 sensores ubicados a la derecha del tubo. 
 
Comparando la Figura 37 y Figura 38 de temperatura contra profundidad las 
variaciones son mínimas de 1 °C, sacando los sensores TA2 y TS3 donde si se encuentra 
una variación alta de temperatura, considerando el modelo en general el traspaso de 
temperatura a través del material aumenta debido a que el material estuvo mayor tiempo 
expuesto a la fuente de calor, y los sensores del segundo nivel a 5 cm más enterrados con 
respecto a la superficie comparándolos con el sensor ubicado en el modelo #1 que estaba 
a solo 10 cm de profundidad. 
 
 
 
0
4
8
12
16
20
24
28
32
36
40
44
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170 180 190 200 210 220
P
ro
fu
n
did
ad
 (
cm
)
Temperatura (°C)
0 15 30 45 60 75 90 105 120
135 150 165 180 195 210 225 240
 
 
44 
Comentarios. 
 
 
Comparando el modelo #1 con el modelo #2 modelos de tranferencia de 
temperatura, el primer modelo con mayor profundidad no se obtienen resultados en 
sensores desde los 25 cm hasta los 93 cm, primero dando como limitante el sensor 
ubicado a tan solo 10 cm de la superficie que restringe el aumento de temperatura mayor 
a 60 °C, en función de ese sensor no se puede superar esa limitante esto puede ser un 
factor que afecta la trasmisión de temperatura en el material. Como el modelo #2 estuvo 
mayor tiempo expuesto a la fuente de calor y los sensores ubicados a 15 cm de 
profundidad se tardaron en llegar al límite de los 60 °C, permitiendo que el material se 
calentara o elevara su temperatura y así obteniendo lecturas en cada uno de ellos, los 
sensores ubicados a 41.1 cm de profundidad obtuvieron un grado de aumento, 
comparando estos valores con el modelo #1 se demuestra que el material entre mayor 
tiempo este expuesto a la fuente de calor mayor será la transferencia de temperatura. 
Para esta investigación el material fue compactado con un rodillo de 
aproximadamente 18.5 kg, el rodillo fue pasado 50 veces esto dando una mayor densidad 
al material, esta variable puede estar influyendo en la transferencia de temperatura es 
decir que a mayor densidad menor es la trasferencia de temperatura siendo todo lo 
contrario cuando el material queda más suelto o con menor densidad puede que permita 
un mayor paso de calor entre las partículas. 
Dentro del tubo en el modelo #1 no se obtuvo variabilidad en la temperatura, pero 
en el modelo #2 la temperatura aumento 5 °C, analizando la temperatura dentro del tubo 
 
45 
en el modelo #2 no tuvo una variación extrema, alrededor del tubo se midieron 
temperaturas altas, pero estas no afectaron la lectura dentro del tubo, se comportó 
uniforme a la profundidad. 
Si en futuras investigaciones se va a trabajar con este material que esta disponible 
en el laboratorio (Modelacion fisica en geotecnia) en modelos de transferencia de calor lo 
indicado es ubicar los sensores a mayor profundidad para que el material este expuesto el 
mayor tiempo posible a la fuente de calor. 
Se recomienda utilizar otros sensores que permitan límites de temperatura mayor 
a 60 °C, con el fin de ser ubicados cerca de la superficie y que permitan el análisis del 
material con mayor efectividad, y así poder realizar un estudio más detallado. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
46 
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Estudio Experimental De Los Efectos En La Superficie Del Avance De Túneles 
Con Una Tuneladora Tbm-Epb En Suelos Blandos. Bogotá D.C.: Universidad De 
La Salle. 
Invias, I. D. (2013). Normas Y Especificaciones 2013 Invias. Bogotá D.C.: Invias. 
Parra Vargas, O. (2009). Tesis Procedimientos Y Diseños De Modelos Físicos Del 
Laboratorio De Geolab Del Grupo De Investigación Ciroc. Bogotá D.C.: 
Universidad De La Salle. 
Tovar., Z. J. (2019). Informe Montajes Experimentales para la Determinación de 
Propiedades Térmicas de Suelos en Laboratorio. Bogotá D.C.: Uiversidad De La 
Salle. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
47 
Anexos. 
 
Anexo A. Hoja de datos producto Arena Sika-Dur 506 
 
 
 
48 
 
 
 
49 
 
Anexo B. Hoja de datos Aceite Shell Omala Oils 220 
 
 
 
 
 
50 
 
 
 
 
51 
Anexo C. Datos y cálculos Determinación de los tamaños de las partículas de los suelos 
INV E – 123 – 13 
 
 
Tabla 11. Tamaño de las partículas muestra #1. 
M
u
es
tr
a 
#
 1
 
Tamiz Diámetro Peso retenido % Retenido % Que pasa % Retenido 
acumulado 
# (mm) (g) (%) (%) (%) 
4 4.750 0 0.00 100.00 0.00 
8 2.380 0 0.00 100.00 0.00 
16 1.190 1.9 0.15 99.85 0.15 
30 0.590 1068.49 82.29 17.56 82.44 
50 0.297 182.43 14.05 3.51 96.49 
80 0.177 26.62 2.05 1.46 98.54 
100 0.149 1.87 0.14 1.32 98.68 
200 0.075 13.92 1.07 0.25 99.75 
Fondo 3.23 0.25 0.00 100.00 
1298.46 
 
 
 
Tabla 12. Tamaño de las partículas muestra #2. 
M
u
es
tr
a 
#
 2
 
Tamiz Diámetro Peso retenido % Retenido % Que pasa % Retenido 
acumulado 
# (mm) (g) (%) (%) (%) 
4 4.750 0 0.00 100.00 0.00 
8 2.380 0 0.00 100.00 0.00 
16 1.190 1.75 0.13 99.87 0.13 
30 0.590 1006.04 77.44 22.43 77.57 
50 0.297 234.53 18.05 4.38 95.62 
80 0.177 33.97 2.61 1.76 98.24 
100 0.149 1.97 0.15 1.61 98.39 
200 0.075 16.77 1.29 0.32 99.68 
Fondo 4.15 0.32 0.00 100.00 
1299.18 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
52 
Tabla 13. Coeficientes de uniformidad y concavidad. 
D60 mm 0.85 0.825 
D30 mm 0.65 0.65 
D10 mm 0.50 0.42 
Cc 
 
1 1 
Cu 
 
2 2 
 
 
 
 
Anexo D. Datos para Figura 30 y 31. 
 
 
Tabla 14. Tiempo contra temperatura modelo #1. 
Tiempo TAMB TS2 TA2 TS3 TA3 TS4 TA4 TS5 TA5 
h °C 
15:37:13 19.0 19.8 21.0 19.6 20.7 18.2 18.8 17.9 18.0 
15:37:23 19.0 19.8 21.0 19.6 20.7 18.2 18.8 17.8 18.0 
15:37:32 19.0 19.8 21.0 19.5 20.8 18.2 18.8 17.9 18.0 
15:37:42 19.0 19.8 21.0 19.6 20.8 18.1 18.9 17.9 18.0 
15:37:51 19.0 19.8 21.0 19.6 20.7 18.2 18.8 17.9 18.0 
15:38:00 19.0 19.8 21.0 19.5 20.7 18.2 18.9 17.9 18.0 
15:38:10 19.0 19.8 21.0 19.5 20.7 18.2 18.9 17.9 18.0 
15:38:19 19.0 19.8 21.0 19.6 20.7 18.2 18.9 17.9 18.0 
15:38:29 19.0 19.8 21.0 19.6 20.7 18.2 18.9 17.9 18.0 
15:38:38 19.0 19.8 21.0 19.6 20.7 18.2 18.9 17.9 18.0 
15:38:48 19.0 19.8 21.0 19.6 20.8 18.1 18.9 17.9 18.0 
15:38:57 19.0 19.8 21.0 19.6 20.7 18.1 18.9 17.9 18.0 
15:39:06 19.0 19.8 21.0 19.6 20.7 18.2 18.9 17.9 18.0 
15:39:16 19.0 19.8 21.0 19.5 20.7 18.2 18.9 17.9 18.0 
15:39:25 19.0 19.8 21.0 19.6 20.7 18.2 18.9 17.9 18.0 
15:39:35 19.0 19.8 21.0 19.6 20.7 18.1 18.9 17.9 18.0 
15:39:44 19.0 19.8 21.0 19.6 20.7 18.2 18.9 17.9 18.0 
15:39:54 19.0 19.8 21.0 19.6 20.7 18.2 18.9 17.9 18.0 
15:40:03 19.0 19.8 21.0 19.6 20.8 18.2 18.9 17.9 18.0 
15:40:12 19.0 19.8 21.2 19.6 20.7 18.2 18.9 17.9 18.0 
15:40:22 19.0 19.8 21.2 19.5 20.7 18.2 18.9 17.9 18.0 
15:40:31 19.0 19.8 21.2 19.6 20.7 18.2 18.9 17.9 18.0 
15:40:41 19.0 19.8 21.2 19.5 20.7 18.1 18.9 17.9 18.0 
15:40:50 19.0 19.8 21.2 19.6 20.7 18.2 18.9 17.9 18.0 
 
53 
15:41:00 19.0 19.8 21.2 19.6 20.7 18.2 18.9 17.9 18.0 
15:41:09 19.0 19.8 21.2 19.6 20.8 18.3 18.9 17.9 18.0 
15:41:19 19.0 19.9 21.2 19.6 20.8 18.2 18.9 17.9 18.0 
15:41:28 19.0 19.8 21.0 19.6 20.7 18.2 18.9 17.9 18.0 
15:41:37 19.0 19.8 21.0 19.5 20.7 18.2 18.9 17.9 18.0 
15:41:47 19.0 19.8 21.0 19.6 20.7 18.2 18.9 17.9 18.0 
15:41:56 19.0 19.8 21.2 19.6 20.8 18.2 18.9 17.9 18.0 
15:42:06 19.0 19.8 21.2 19.6 20.8 18.2 18.9 17.9 18.0 
15:42:15 19.0 19.8 21.2 19.6 20.8 18.2 18.9 17.9 18.0 
15:42:25 19.0 19.8 21.2 19.6 20.8 18.2 18.9 17.9 18.0 
15:42:34 19.0 19.9 21.2 19.6 20.8 18.1 18.9 17.9 18.0 
15:42:43 19.0 19.8 21.2 19.6 20.7 18.2 18.9 17.9 18.0 
15:42:53 19.0 19.9 21.3 19.5 20.7 18.2 18.9 17.9 18.0 
15:43:02 19.0 19.8 21.3 19.6 20.8 18.2 18.9 17.9 18.0 
15:43:12 19.0 19.8 21.3 19.6 20.8 18.2 18.9 17.9 18.0 
15:43:21 19.0 19.8 21.2 19.6 20.7 18.2 18.9 17.9 18.0 
15:43:31 19.0 19.8 21.3 19.5 20.8 18.2 18.9 17.9 18.0 
15:43:40 19.0 19.9 21.3 19.5 20.7 18.2 18.9 17.9 18.0 
15:43:49 19.0 19.8 21.3 19.5 20.7 18.2 18.9 17.9 18.0 
15:43:59 19.0 19.8 21.3 19.6 20.7 18.2 18.9 17.9 18.0 
15:44:08 19.0 19.8 21.4 19.5 20.7 18.2 18.9 17.9 18.0 
15:44:18 19.0 19.8 21.4 19.6 20.7 18.2 18.9 17.9 18.0 
15:44:27 19.0 19.8 21.4 19.6 20.7 18.2 18.9 17.9 18.0 
15:44:37 19.0 19.9 21.4 19.6 20.7 18.2 18.9 17.9 18.0 
15:44:46 19.0 19.9 21.4 19.6 20.7 18.318.9 17.9 18.0 
15:44:56 19.0 19.8 21.4 19.5 20.8 18.2 18.9 17.9 18.0 
15:45:05 19.0 19.9 21.5 19.5 20.7 18.1 18.9 17.9 18.0 
15:45:14 19.0 19.8 21.5 19.5 20.8 18.2 18.9 17.9 18.0 
15:45:24 19.0 19.8 21.5 19.5 20.7 18.2 18.9 17.9 18.0 
15:45:33 19.0 19.8 21.5 19.5 20.7 18.2 18.9 17.9 18.0 
15:45:43 19.0 19.8 21.7 19.5 20.8 18.2 18.9 17.9 18.0 
15:45:52 19.0 19.8 21.7 19.5 20.7 18.2 18.9 17.9 18.0 
15:46:02 19.0 19.8 21.7 19.5 20.7 18.1 18.9 17.9 18.0 
15:46:11 19.0 19.8 21.7 19.5 20.8 18.2 18.9 17.9 18.0 
15:46:20 19.0 19.9 21.8 19.6 20.7 18.2 18.9 17.9 18.0 
15:46:30 19.0 19.8 21.8 19.6 20.8 18.3 18.9 17.9 18.0 
15:46:39 19.0 19.8 21.8 19.5 20.8 18.2 18.9 17.9 18.0 
15:46:49 19.0 19.8 21.8 19.6 20.8 18.3 18.9 17.9 18.0 
15:46:58 19.0 19.9 21.9 19.6 20.7 18.2 18.9 17.9 18.0 
15:47:08 19.0 19.8 21.8 19.6 20.8 18.2 18.9 17.9 18.0 
15:47:17 19.0 19.8 21.9 19.6 20.7 18.2 18.9 17.9 18.0 
 
 
54 
15:47:26 19.0 19.8 22.1 19.6 20.8 18.2 18.9 17.9 18.0 
15:47:36 19.0 19.9 22.1 19.6 20.7 18.2 18.9 17.9 18.0 
15:47:45 19.0 19.8 22.1 19.5 20.8 18.2 18.9 17.9 18.0 
15:47:55 19.0 19.8 22.2 19.6 20.7 18.2 18.9 17.9 18.0 
15:48:04 19.0 19.8 22.2 19.6 20.7 18.3 18.9 17.9 18.0 
15:48:14 19.0 19.8 22.2 19.5 20.7 18.2 18.9 17.9 18.0 
15:48:23 19.0 19.8 22.3 19.6 20.7 18.2 18.9 17.9 18.0 
15:48:32 19.0 19.8 22.2 19.6 20.7 18.2 18.9 17.9 18.0 
15:48:42 19.0 19.8 22.3 19.5 20.7 18.3 18.9 17.9 18.0 
15:48:51 19.0 19.9 22.4 19.6 20.8 18.2 18.9 17.9 18.0 
15:49:01 19.0 19.9 22.4 19.5 20.8 18.1 18.9 17.9 18.0 
15:49:10 19.0 19.8 22.4 19.6 20.8 18.2 18.9 17.9 18.0 
15:49:20 19.0 19.8 22.6 19.5 20.8 18.3 18.9 17.9 18.0 
15:49:29 19.0 19.9 22.6 19.5 20.8 18.2 18.9 17.9 18.0 
15:49:38 19.0 19.8 22.7 19.6 20.8 18.2 18.9 17.9 18.0 
15:49:48 19.0 19.8 22.7 19.5 20.8 18.2 18.9 17.9 18.0 
15:49:57 19.0 19.9 22.7 19.5 20.8 18.2 18.9 17.9 18.0 
15:50:07 19.0 19.9 22.8 19.5 20.8 18.2 18.9 17.9 18.0 
15:50:16 19.0 19.8 22.8 19.5 20.7 18.2 18.9 17.9 18.0 
15:50:26 19.0 19.8 22.9 19.5 20.7 18.2 18.9 17.9 18.0 
15:50:35 19.0 19.9 22.9 19.6 20.8 18.2 18.9 17.9 18.0 
15:50:45 19.0 19.9 23.1 19.5 20.7 18.2 18.9 17.9 18.0 
15:50:54 19.0 19.8 23.1 19.5 20.7 18.2 18.9 17.9 18.0 
15:51:03 19.0 19.8 23.2 19.5 20.8 18.2 18.9 17.9 18.0 
15:51:13 18.9 19.8 23.2 19.5 20.8 18.2 18.9 17.9 18.0 
15:51:22 19.0 19.9 23.2 19.5 20.8 18.2 18.9 17.9 18.0 
15:51:32 19.0 19.8 23.3 19.5 20.8 18.2 18.9 17.9 18.0 
15:51:41 19.0 19.8 23.3 19.6 20.8 18.2 18.9 17.9 18.0 
15:51:51 19.0 19.8 23.4 19.5 20.8 18.2 18.9 17.9 18.0 
15:52:00 19.0 19.8 23.4 19.5 20.8 18.3 18.9 17.9 18.0 
15:52:09 19.0 19.8 23.4 19.5 20.7 18.2 18.9 17.9 18.0 
15:52:19 19.0 19.8 23.6 19.5 20.8 18.2 18.9 17.9 18.0 
15:52:28 19.0 19.9 23.7 19.5 20.8 18.3 18.9 17.9 18.0 
15:52:38 19.0 19.9 23.7 19.6 20.8 18.3 18.9 17.9 18.0 
15:52:47 19.0 19.8 23.7 19.5 20.8 18.2 18.9 17.9 18.0 
15:52:57 19.0 19.9 23.8 19.5 20.8 18.2 18.9 17.9 18.0 
15:53:06 19.0 19.9 23.9 19.6 20.8 18.3 18.9 17.9 18.0 
15:53:15 19.0 19.9 24.1 19.6 20.8 18.2 18.9 17.9 18.0 
15:53:25 19.0 19.9 24.1 19.5 20.7 18.2 18.9 17.9 18.0 
15:53:34 19.0 19.8 24.2 19.5 20.7 18.2 18.9 17.9 18.0 
 
55 
15:53:44 19.0 19.8 24.2 19.6 20.8 18.3 18.9 17.9 18.0 
15:53:53 19.0 19.9 24.3 19.5 20.8 18.2 18.9 17.9 18.0 
15:54:03 19.0 19.9 24.3 19.5 20.8 18.2 18.9 17.9 17.9 
15:54:12 19.0 19.9 24.3 19.6 20.8 18.2 18.9 17.9 17.9 
15:54:22 18.9 19.9 24.4 19.6 20.8 18.2 18.9 17.9 17.9 
15:54:31 19.0 19.9 24.6 19.5 20.8 18.3 18.9 17.9 18.0 
15:54:40 19.0 19.9 24.7 19.5 20.8 18.2 18.9 17.9 17.9 
15:54:50 19.0 19.8 24.7 19.5 20.8 18.2 18.9 17.9 18.0 
15:54:59 19.0 19.9 24.8 19.5 20.8 18.3 18.9 17.9 17.9 
15:55:09 18.9 19.9 24.8 19.5 20.8 18.2 18.9 17.9 17.9 
15:55:18 18.9 19.8 24.9 19.5 20.8 18.3 18.9 17.9 17.9 
15:55:28 19.0 19.9 25.1 19.5 20.8 18.2 18.9 17.9 18.0 
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