Caracterización del suelo para conformación de adobes

Este ensayo se realiza para determinar el peso específico de los suelos por medio de un picnómetro. primero se secó una muestra de suelo en la estufa por 24 horas a 110 °C. Al día siguiente se determinó y registró el peso de un picnómetro vacío y luego el peso del picnómetro con agua destilada hasta la marca de calibración. Así mismo se pesó 50 g del material obteniendo así el peso de la muestra seca. Luego con ayuda de un embudo se colocó la muestra seca en el picnómetro, se enjuago con agua de una piceta las partículas de suciedad que quedaron adheridas en el cuello del picnómetro. A continuación, se añadió agua hasta 1/2 de la capacidad del frasco y se agitó hasta formar una suspensión. Se procedió a remover el aire atrapado en la suspensión conectando el picnómetro a una línea de vacío y agitando por 2 horas. Para luego llenar el picnómetro con agua destilada hasta que el fondo del menisco coincida con la marca de calibración en el cuello del picnómetro, se determinó y registró el peso del picnómetro y su contenido con una aproximación de 0.01 g. Inmediatamente después de la pesada, se agitó la suspensión hasta asegurar una temperatura uniforme, se determinó y anotó la temperatura con una aproximación de 0.1 °C introduciendo un termómetro hasta la mitad de la profundidad del picnómetro. Se repitió el procedimiento para varias muestras. En la Tabla 4 se presenta la guía de observación que se utilizó para calcular la gravedad especifica del suelo.

Tabla 4. Guía de observación - ensayo gravedad específica

Fuente: Elaborado por los autores

a.2. Ensayo de granulometría

El análisis granulométrico determina la cantidad de los diversos tamaños que constituyen un suelo. Estas cantidades son expresadas en una gráfica a la cual se le conoce como curva granulométrica. Para la clasificación de las partículas gruesas el ensayo más expedito es el de tamizado, conforme aumenta la finura de los granos (limos, arcillas), se recurre al método de sedimentación (Crespo, 2004).

N W fiola (g) W fiola + agua (g) W suelo (g) W fiola + agua + suelo (g) T(°C) F1 F2 F3

a.2.1. Ensayo Granulométrico por lavado según norma ASTM C - 117

El ensayo de granulometría por lavado se desarrolló bajo los parámetros de las normas ASTM C – 117, la cual permite determinar de una manera más precisa el porcentaje de finos a través del lavado de la muestra eliminándose la cantidad de material más fino como arcillas y limos que pasan la malla de 0.075mm (N° 200).

-Procedimiento Experimental

Se seleccionó el material con el que se hizo los adobes utilizando el método de cuarteo (norma ASTM D 75), se pesó 200 gr de material totalmente seco en una balanza de 0.1g de precisión y luego se lavó en el tamiz de 0.075mm (N° 200) con agua potable, hasta el punto en que el agua que pasa esta malla quede totalmente clara. Luego se pasó a secar a una estufa u horno a temperatura de 110 °C por un tiempo de 24 horas. Pasado este tiempo se volvió a pesar la muestra siendo la diferencia de peso la pérdida en masa que resulta del tratamiento de lavado expresado en un porcentaje del material más fino que la malla de 0.075mm (N° 200).

Tabla 5. Guía de observación - ensayo granulometría por lavado

Fuente: Elaborado por los autores

a.2.2. Ensayo Granulométrico por tamizado según norma ASTM D - 422

Luego de realizar el ensayo por lavado este material seco y nuevamente pesado se sometió a un proceso mecánico (vibración mecánica) para determinar el porcentaje de arena.

Se registró la lectura de los pesos de los tamices N° 4, N° 8, N° 16, N° 30, N° 50, N° 100, N° 200 y la bandeja de fondo o ciega, puesto éstos de acuerdo a la abertura de cada uno en forma decreciente y seguidamente se colocó en la máquina vibradora. Se añadió a estos tamices el suelo pesado y seco que se obtuvo luego del lavado y se sometió a vibración por un tiempo de 15 minutos. Esta separación física de la muestra se le conoce como “fraccionamiento”, seguidamente se tomó el peso de cada tamiz con el material retenido, con una balanza analítica de 0.1g de precisión (análisis mecánico).

Material Porcentaje (%)

Calculado los porcentajes retenidos parciales, porcentajes acumulados y los porcentajes que pasan por cada tamiz, se procede a llenar la tabla 5 y graficar el % que pasa con respecto a la abertura de cada tamiz (escala logarítmica).

Este ensayo se limita a partículas menores que la malla de 0.075mm (malla N° 200).

Tabla 6. Guía de observación - ensayo granulometría por tamizado

Fuente: Elaborado por los autores

a.2.3. Ensayo Granulométrico por hidrómetro según norma ASTM D – 422 Con este ensayo se obtiene de una manera aproximada la distribución granulométrica apreciable de partículas inferiores al tamiz N° 200; es decir la cantidad de arcillas y limos aplicando la ley de Stocks. Primero se procedió a preparar el agente dispersante, una solución de agua destilada con hexametafosfato de sodio, con 40 g de NaPO3 por 1 litro de solución. Luego se preparó la muestra en un recipiente de 250 ml codificado agregando 100 g de suelo seco previamente tamizado por la malla #200, agua destilada hasta sumergir la muestra y 125 ml de agente dispersante. Se dejó la muestra en reposo por una noche. Al día siguiente, se transfirió la muestra a un vaso de dispersión lavando cualquier residuo que quedó en el recipiente, rellenando con agua destilada hasta las ¾ del vaso, luego se colocó el vaso de dispersión en el aparato agitador durante 1 minuto. A continuación, se vertió la suspensión a un cilindro de sedimentación de 1000 ml y se completó con agua destilada, se tomó la probeta de sedimentación y tras colocarle un tapón se agito la suspensión durante 1 minuto para remover los sedimentos del fondo y lograr una suspensión uniforme. A continuación, se introdujo lentamente el hidrómetro 152 H en una probeta llena de agua destilada, se determinó y anoto la corrección por defloculante y punto cero (Cd) y la corrección por menisco (Cm) se puso en marcha el cronometro y se procedió a tomar y registrar lecturas del

Tamiz Peso retenido parcial (g) % Retenido parcial % Retenido acumulado % Que pasa la malla N° Abertura (mm) 4 4.750 8 2.360 16 1.180 30 0.500 50 0.300 100 0.150 200 0.075 bandeja 0.000

hidrómetro y temperatura con una aproximación de 0.5 °C. Las lecturas se realizaron a 1, 2, 5, 15, 30, 60, 120, 250 y 1440 minutos. Estos valores más los parámetros de las tablas indicadas en la norma ASTM D 422 permitieron determinar el diámetro y la velocidad de caída de las partículas con lo cual se pudo determinar la distribución granulométrica apreciable de partículas inferiores al tamiz N° 200 y construir la curva granulométrica. En la siguiente tabla se presenta la guía de observación que se utilizó para el cálculo del análisis granulométrico por hidrómetro para el suelo.

Tabla 7. Guía de observación - ensayo granulométrico por hidrómetro

Fuente: Elaborado por los autores

a.3. Límites de Atterberg

Crespo (2004, pág. 69), sostiene que “la plasticidad es la propiedad que tienen los suelos de poder deformarse hasta cierto límite sin romperse, por medio esto se mide el comportamiento de los suelos en todas las épocas haciendo uso de los límites de Atterberg”.

a.3.1. Límite Líquido (LL) Según normas ASTM D - 4318, AASHTO T - 89 El límite líquido se define como el porcentaje de humedad con respecto al peso seco de la muestra en donde el suelo cambia del estado líquido al estado plástico.

- Procedimiento Experimental

Se disgregó un bloque de adobe para luego pasarlo por la malla N° 40 para tener una muestra representativa de unos 500 gr de dicho material. Luego se colocó el suelo pasante de la malla N° 40 en un recipiente de porcelana y se añadió una pequeña cantidad de agua dejando así que la muestra se humedezca, seguidamente se mezcló con la espátula hasta obtener una mezcla homogénea y plástica. Se colocó una pequeña cantidad de masa húmeda en la parte central de la copa de Casagrande y se

Tiempo (min) T (°C) R' (g/L) Cm (g/L) R (g/L) Ct (g/L) Cd (g/L) K L 1 2 5 15 30 60 120 250 1440

niveló la superficie, luego con ayuda del acanalador se divide en dos partes iguales la pasta (máximo 6 pasadas de adelante hacia atrás o viceversa) para tener una ranura limpia con una profundidad de 1cm aproximadamente.

Seguidamente girando la manivela a una velocidad de 1.9 a 2.1 golpes por segundo, hasta conseguir que las dos mitades de la pasta de suelo se pongan en contacto en el fondo de la ranura, a lo largo de una distancia aproximada de 13mm (0.5”), anotándose el número de golpes a cuanto cerró la ranura. Estas pruebas se hicieron para un cierre de 25 a 35 golpes, 20 a 30 golpes y 15 a 25 golpes. se extrajo la muestra de cada uno de estos intervalos, dejando secar en una estufa a temperatura de 110 °C por un tiempo de 24 horas, para luego determinar el contenido de humedad.

Tabla 8. Guía de observación - ensayo límite líquido

Fuente: Elaborado por los autores

a.3.2. Límite Plástico (LP) Según normas ASTM D– 4318, AASHTO T - 89 “Se define como el porcentaje de humedad respecto al peso seco de la muestra secada al horno para el cual el suelo pasa del estado semisólido al estado plástico”. (Crespo, 2005, pág. 76).

-Procedimiento Experimental

Se tomó 20g aproximadamente de la muestra que pasó por el tamiz N° 40 (426mm) preparado para el material del límite líquido, seguidamente se amasó con agua destilada formando con la mano una pequeña esfera, luego se tomó una porción de 1.5g a 2g aproximadamente de dicha esfera y con la palma de la mano sobre una placa de vidrio completamente lisa formamos cilindros de 3.2mm (1/8”) de diámetro aproximadamente. Esta prueba se hace hasta que los cilindros tiendan a desmoronarse o a rajarse justo al haber alcanzado el diámetro de 3.2mm. De esa manera se obtuvieron 3 muestras de aproximadamente 6g de suelo, las 3 muestras

N° N° de Golpes Muestra húmeda más recipiente (g) Muestra seca más recipiente (g) Peso del agua (g) Peso del recipiente (g) Peso de muestra seca (g) Porcentaje de humedad (%)

se pesaron y se colocaron en el horno para el secado respectivo. De esta manera se determinó el contenido de humedad y obtener el límite plástico.

Tabla 9. Guía de observación – ensayo de límite plástico

Fuente: Elaborado por los autores

B) Caracterización de las unidades de adobe según norma E.080 (Diseño y