CONTENIDO DE HUMEDAD DE UN SUELO

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UNIVERSIDAD NACIONAL “SANTIAGO ANTUNEZ DE MAYOLO”
FACULTAD DE CIENCIAS AGRARIAS
ESCUELA ACADEMICO PROFESIONAL DE INGENIERIA AGRICOLA
INFORME 01
CONTENIDO DE HUMEDAD DE UN SUELO
PRESENTADO POR:
BAÑES ABARCA JULIO ANDERSON
BUSTAMANTE CARRION JOSE DAVID
HUINCHO PAJUELO JOFREY
MALLQUI ESPINOZA JIMMY MICHAEL
MORALES SIFUENTES EDGAR ORLANDO
MATERIA:
MECANICA DE SUELOS I
DOCENTE:
ING. CASTILLEJO MELGAREJO RAUL EDGAR
HUARAZ-ANCASH
2020-II
INDICE
1.	INTRODUCCIÓN	3
2.	OBJETIVOS	5
2.1.	OBJETIVO GENERAL	5
2.2.	OBJETIVO ESPECIFICO	5
3.	FUNDAMENTO TEORICO	6
4.	EQUIPOS Y MATERIALES	13
5.	PARTE PRÁCTICA	14
5.1.	Descripción del trabajo de campo	14
5.2.	Excavación de calicata:	14
5.3.	MUESTREO DE SUELOS	16
5.4.	DESCRIPCION DE TRABAJO DE LABORATORIO	17
5.5.	DATOS PROPORCIONADOS PARA EL LABORATORIO:	19
6.	CÁLCULOS	20
6.1.	Contenido de humedad (w)	20
7.	CONCLUSIONES	24
8.	RECOMENDACIONES	25
BIBLIOGRAFÍA	26
ANEXO	27
NORMATIVIDAD:
ASTM D2216, edición de 2019, 1 de marzo de 2019 
 Métodos de prueba estándar para la determinación de laboratorio del contenido de agua (humedad) de suelo y roca por masa.
1. INTRODUCCIÓN 
El presente informe elaborado de manera virtual contiene información acerca del contenido de humedad de un suelo, según la norma ASTM D2216.
El cual relaciona el peso de la masa del suelo entre su volumen de la masa. Se considera las tres fases del suelo.
Estos métodos de prueba cubren la determinación de laboratorio del contenido de agua (humedad) por masa de suelo, roca y materiales similares donde la reducción de masa por secado se debe a la pérdida de agua.
2. OBJETIVOS
2.1. OBJETIVO GENERAL
· Determinar el contenido de humedad de un suelo según la norma ASTM-D2216
2.2. OBJETIVO ESPECIFICO
· Conocer la importancia que implica el contenido de humedad de la muestra obtenida.
· Calcular e interpretar el valor del contenido de humedad de un suelo. 
· Poner en práctica la norma ASTM-D2216.
3. FUNDAMENTO TEORICO
El suelo:
El suelo tiene definiciones diversas, en este caso podemos decir que es un medio constituido por partículas, tanto minerales como orgánicas, de muy diversos tamaños, desde las piedras fácilmente apreciables a simple vista hasta las partículas de arcilla menores de 0,002 mm.
Algunas de estas partículas pueden encontrarse separadas, mientras que otras están unidas entre sí formando agrupaciones mayores, más o menos duraderas, denominadas agregados. Estos pueden tener distintas formas y tamaños (micro agregados, grumos, terrones) y están formados por la agregación de partículas relativamente gruesas (arenas y limos) unidas por materiales cementantes más finos (arcillas, carbonatos, humus). 
Entre estas partículas y agregados se encuentra un sistema de poros formado por huecos, también de muy diversas formas y tamaños, interconectados en todas las direcciones. Normalmente los poros más pequeños se encuentran ocupados por agua y los mayores por aire.
Esta distribución en el espacio de la materia sólida y de los espacios vacíos es lo que se conoce como estructura del suelo, y es la que permite que el suelo funcione como un soporte poroso que proporciona agua, aire y nutrientes a las raíces de las plantas.
Relaciones entre las fases de un suelo:
Desde el punto de vista de la mecánica de suelos tradicional, se pueden distinguir tres fases en un suelo: fase líquida, fase sólida y fase gaseosa.
La fase líquida está comprendida por el agua presente en la muestra de suelo, la fase sólida se compone por los diferentes fragmentos de rocas y minerales y la fase gaseosa está comprendida por el aire.
La relación entre estas fases da pie para el análisis de la distribución de las partículas y los límites de consistencia del suelo, además permiten identificar características del suelo que permiten de manera previa hacer un análisis sobre su comportamiento ante una carga.
Se realizan una serie de ensayos de laboratorio a las muestras de suelo extraídas de la zona de estudio con el fin de llegar a determinar un análisis granulométrico y una clasificación de estas.
Figura Nº1: Idealización de las fases del suelo
Relaciones de gravimétricas y volumétricas:
a. Contenido de humedad o agua
La humedad juega un rol fundamental en el comportamiento de las propiedades físicas, químicas y biológicas del suelo. El agua del suelo transporta sustancias a través del perfil de este. El régimen de humedad de un suelo determina los tipos de plantas que crecerán en este, afectando además la forma en que se distribuyen las raíces. El contenido de humedad del suelo puede cambiar rápidamente, pudiéndose incrementar en minutos u horas. En contraste, la fase de secamiento puede tomar semanas o meses. El contenido de humedad de los suelos típicamente se encuentra en un rango de 5 a 50 % cuando se encuentran en su máxima capacidad de retención (capacidad de campo).
Figura Nº2: contenido de suelo con humedad
Para calcular el contenido de humedad se emplea la siguiente formula:
El contenido de agua de un suelo se halla, al pesar una muestra de suelo y luego llevarlo al horno a una temperatura de 110° 5°C, hasta que el peso de la muestra no varié, es decir, hasta que toda el agua sea expulsada.
b. Relaciones de vacíos (e)
La relación de vacío de un suelo es el volumen de suelo no ocupado por partículas sólidas. Cuanto mayor sea la relación de vacío más suelto es el suelo. El aumento de la proporción de huecos del suelo se realiza por el arado. Los organismos tales como los gusanos y las hormigas crean una cantidad significativa de espacio vacío en un suelo. Cuanto mayor sea la relación de vacío de un suelo más agua puede absorberse fácilmente en él. Los suelos con una alta relación de vacío facilitan a las plantas a que crezcan.
Figura Nº3: Suelo con presencia de vacíos
Para calcular la relación de vacíos se emplea la siguiente formula:
c. Porosidad (n)
Como consecuencia de la textura y estructura del suelo tenemos su porosidad, es decir su sistema de espacios vacíos o de poros. Los poros en el suelo se distinguen en: macroscópicos y microscópicos.
Los primeros son de notables dimensiones, y están generalmente llenos de aire, en efecto, el agua los atraviesa rápidamente, impulsada por la fuerza de la gravedad. Los segundos en cambio están ocupados en gran parte por agua retenida por las fuerzas capilares.
Los terrenos arenosos son ricos en microporos, permitiendo un rápido pasaje del agua, pero tienen una muy baja capacidad de retener el agua, mientras que los suelos arcillosos son ricos en microporos, y pueden manifestar una escasa aeración, pero tienen una elevada capacidad de retención del agua.
Figura Nº4: suelo poroso
La porosidad de un suelo esta expresada por:
La porosidad y la relación de vacíos están relacionados por la siguiente expresión
d. Peso específico de solidos
Es la relación entre el peso en el aire de un cierto volumen de sólidos a una temperatura dada y el peso en el aire del mismo volumen de agua destilada, a la misma temperatura.
e. Gravedad especifica de solidos (Gs)
Es la tasa del peso específico de solidos con respecto al peso específico del agua.
Donde el , es el peso especifico del agua. La gravedad especifica de suelos varía entre 2.6 a 2.8 aproximadamente. Para muchos problemas, se puede asumir con error que es igual a 2.7.
f. Grado de saturación (S)
Es la tasa, a menudo, expresado como porcentaje, de volumen de agua a volumen de vacíos.
Si S=1 o 100%, el suelo está saturado. Si S=0 el suelo está totalmente seco. Es prácticamente imposible obtener un suelo con S = 0
Tabla N°1: Valores típico de peso específico en los suelos
	Tipos de suelo 
	 (kN/
	 (kN/
	Grava
	20-22
	15-17
	Arena
	18-20
	13-16
	Limo
	18-20
	14-18
	Arcilla
	16-22
	14-21
CONTENIDO DE HUMEDAD
La determinación del contenido de humedad es un ensayo rutinario de laboratorio para determinar la cantidad de agua presente en una cantidad dada de suelo en término de su peso seco.
4. EQUIPOS Y MATERIALES 
	Pico:
	Lampa:
	Wincha:
	Recipiente:Horno:
	Muestra de suelo:
5. PARTE PRÁCTICA 
5.1. Descripción del trabajo de campo
 Reconocimiento del terreno para realizar las calicatas de 1.20m * 1.20m * 1.20m. Para poder sacar la muestra:
Ubicación del terreno de excavación:
El área de excavación es una zona de ubicada en independencia -Huanchac, ubicada las coordenadas 9°30'29.5''S 77°30'51.6''w
5.2. Excavación de calicata:
Pozo a cielo abierto:
Practicamos una excavación con dimensiones suficientes para descender, examinar y seleccionar las muestras deseadas de cada estrato en su estado natural ayudándonos de la vista y el tacto. Nuestra calicata tiene característica de forma cuadrada y presenta las siguientes dimensiones: 1.20 metros de largo, 1.20 metros de ancho y 1.20 de profundidad.
 
· Primero localizamos donde realizar la calicata y después marcamos el área de excavación.
· Luego limpiamos el material orgánico superficial que se encontraba en la superficie. 
· Enseguida empezamos a excavar el área determinada (calicata) utilizando los materiales de excavación como son las palas y el pico.
Figura Nº5: excavación para extraer la muestra
· Seleccionamos los estratos encontrados por medio de la vista y el tacto, procediendo a medir su altura con la wincha, se tomó estos datos en el cuaderno de apuntes. 
· Después se tomó la muestra del estrato depositándolo en bolsa de polietileno con su respectiva etiqueta para ser llevado al laboratorio.
5.3. MUESTREO DE SUELOS 
Figura Nº6: método del cuarteo
Figura Nº7: toma de muestras diagonales
Figura Nº8: Muestras seleccionada
5.4. DESCRIPCION DE TRABAJO DE LABORATORIO
PROCEDIMIENTO:
· Primero se pesó las vasijas a utilizar para cada muestra.
Figura Nº9: Peso de las vasijas
Luego agregamos las muestras de manera vertical y en caída libre en cada una en las vasijas de material de lata para conservas, con una regla de metal cortamos la ruma de la muestra en la vasija, para en seguida pesar de nuevo anotando los datos obtenidos del peso de la vasija más la muestra.
	Figura Nº10: La muestra en la vasija
	
· Los datos de los pesos nos servirán como muestra húmeda del suelo. 
Figura Nº11: Pesado de las muestras
· Introducimos las vasijas con las muestras en el horno durante 24 horas a 110 º C.
Figura Nº12: Las muestras en el horno
· Retiramos al día siguiente las muestras ya secas dejándolas enfriar y pesarlas.
· Hicimos los cálculos para determinar el contenido del agua de cada muestra, así como el peso seco de la muestra.
5.5. DATOS PROPORCIONADOS PARA EL LABORATORIO:
	ITEM
	DESCRIPCION
	DATOS
	1
	NUMERO DE CAPSULAS
	33
	35
	37
	2
	PESO DE LA CAPSULA (g)
	36.10
	36.15
	36.12
	3
	PESO DE LA CAPSULA + SUELO HUMEDO (g)
	74.25
	74.24
	73.9
	4
	PESO DE LA CAPSULA + SUELO SECO (g)
	65.72
	65.7
	65.73
	5
	PESO DEL AGUA Ww (g)
	8.53
	8.54
	8.17
	6
	PESO DEL AGUA Ws (g)
	29.62
	29.55
	29.61
	7
	CONTENIDO DE HUMEDAD W
	28.80%
	28.90%
	27.59%
6. CÁLCULOS 
6.1. Contenido de humedad (w)
Recipiente Nº33
Datos:
 
1. Determinamos 
2. Determinamos el peso del agua 
 
 
3. Determinamos el peso de agua 
 
 
 
Finalmente calculamos 
Recipiente Nº34
Datos:
 
1. Determinamos 
2. Determinamos el peso del agua 
 
 
3. Determinamos el peso de agua 
 
 
 
Finalmente calculamos 
Recipiente Nº35
Datos:
 
1. Determinamos 
2. Determinamos el peso del agua 
 
 
3. Determinamos el peso de agua 
 
 
 
Finalmente calculamos 
7. CONCLUSIONES
· Se concluyó que el contenido de humedad del recipiente numero 33 es de 28.80%.
· Se concluyó que el contenido de humedad del recipiente numero 35 es de 28.90%.
· Se concluyó que el contenido de humedad del recipiente numero 37 es de 27.59%.
· La muestra de suelo ensayada tiene un promedio de 28.43% de contenido de humedad.
8. RECOMENDACIONES
· Seguir todos los pasos según la norma ASTM D2216, para calcular el contenido de humedad de un suelo.
· Las calicatas deben de realizarse con las dimensiones establecidas para tal motivo.
· Debemos de tener cuidado de no alterar las muestras por otros factores para así tener resultados reales.
· Para pesar las muestras la balanza de gramos debe estar bien graduada, para tener el dato mas cercano a la realidad en lo que respecta al contenido de humedad.
· 
BIBLIOGRAFÍA
BORDA, A. A. (s.f.). MECANICA DE SUELOS Y CIMENTACIONES. MOQUEGUA, PERU.
LUCAS, L. S. (2004). Recuperado el 21 de 02 de 2021, de file:///C:/Users/EDGAR/Downloads/peso%20volumetrico_ppt.pdf
MIRANDA, J. V. (ENERO de 2003). Recuperado el 21 de 02 de 2021, de http://www.psi.gob.pe/wp-content/uploads/2016/03/biblioteca_boletines_el_suelo.pdf
ANEXO
Figura Nº13: Coordenadas de la ubicación donde se tomó la muestra 9°30'29.5''S 77°30'51.6''w
Figura Nº14: Realizando el trabajo a través del Microsoft Teams
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