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ejercicios preliminares, Ejercicios de Ingeniería de Edificación

Universidad Politécnica de Madrid (UPM) Ingeniería de Edificación

Asignatura: Fundamentos de Materiales, Química y Geología, Profesor: , Carrera: Ingeniería de Edificación, Universidad: UPM

Tipo: Ejercicios

2015/2016

Subido el 24/10/2016

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ENUNCIADOS DE EJERCICIOS
1. Indicar la altura que alcanzara el agua en un tubo capilar que tiene un diámetro de 0,30
mm, sabiendo que la tensión superficial del agua es de 0,07275 N/m, el ángulo de
contacto del agua con el tubo capilar es de 20º y la densidad del agua es 1 g/cm3.
2. Un material tiene un peso desecado de 100g, el peso saturado de agua es 180 g, el
material desecado se introduce en un volumenometro con lectura inicial de 200 cm3 se
deja el tiempo suficiente para que se sature, obteniéndose una lectura en el
volumenometro de 240 cm3. Se pide si el material flota en el agua, demostrando la
respuesta dada.
NO FLOTA
3. Se tiene un cajón sin tapa de 7 x 7 x 7 realizado con hormigón armado, sabiendo que el
espesor de las paredes y del fondo es de 40 cm. y que la densidad de hormigón armado es
de 2,5 g/cm3, se pide demostrar si el cajón flota en el agua y en caso afirmativo indicar la
altura que va sumergido
4. Se tiene un capilar de 1mm. de radio introducido en un recipiente con agua, se pide
determinar la altura que alcanzara el agua ascendiendo por el capilar, sabiendo que el
ángulo (θ) de contacto del menisco con el capilar es de 30º, la tensión superficial del agua
es de T= 0,072 N/m y la densidad del agua (δ) es de 10 N/dm3. (Tomar π =3,14).
5. De un material se conocen los siguientes datos: P. desecado = 30 g; P. saturado de agua
= 35 g; P. saturado y sumergido en agua = 13 g; Huecos inaccesibles = 40% de Huecos
accesibles. Se pide: Dr, Dap, Pab, Ms, Abn.
6.
Dr Dap Pab Ms C
g/cm3 g/cm3 % % %
7. Una probeta tiene una humedad natural de 3%, sabiendo que el P. natural es de 20,60 g,
el P. saturado de un liquido de densidad 1,4 g/cm3, es de 27 g, el P. saturado y sumergido
en el mismo liquido es de 1,8 g y el volumen de huecos inaccesibles es el 50% de los
huecos accesibles. Se pide: Dr, Dap, Pab, Ms, C.
Dr Dap Pab Ms C
1,9 g/cm3 1,11 g/cm3 41,67 % 66,67 % 58,33 %
8. Un material saturado de agua se introduce en un picnómetro con agua hasta enrase,
dando un peso de 55,00 g, el picnómetro con agua hasta enrase pesa 50,00 g y el material
saturado de agua pesa 30 g. Sabiendo que el agua de saturación pesa 15,00 g y el
volumen real es de 5 cm3. Se pide: Dr, Dap, Pab, Pap, Ms.
Dr Dap Pab Ms Pap
3 g/cm3 0,6 g/cm3 80 % 75 % 60 %
h
0,091 m
FLOTA h
4,56 m
h
0,11 m
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pf4
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ENUNCIADOS DE EJERCICIOS

  1. Indicar la altura que alcanzara el agua en un tubo capilar que tiene un diámetro de 0, mm, sabiendo que la tensión superficial del agua es de 0,07275 N/m, el ángulo de contacto del agua con el tubo capilar es de 20º y la densidad del agua es 1 g/cm 3.
  2. Un material tiene un peso desecado de 100g, el peso saturado de agua es 180 g, el material desecado se introduce en un volumenometro con lectura inicial de 200 cm^3 se deja el tiempo suficiente para que se sature, obteniéndose una lectura en el volumenometro de 240 cm^3. Se pide si el material flota en el agua, demostrando la respuesta dada. NO FLOTA
  3. Se tiene un cajón sin tapa de 7 x 7 x 7 realizado con hormigón armado, sabiendo que el espesor de las paredes y del fondo es de 40 cm. y que la densidad de hormigón armado es de 2,5 g/cm^3 , se pide demostrar si el cajón flota en el agua y en caso afirmativo indicar la altura que va sumergido

4. Se tiene un capilar de 1mm. de radio introducido en un recipiente con agua, se pide

determinar la altura que alcanzara el agua ascendiendo por el capilar, sabiendo que el ángulo (θ) de contacto del menisco con el capilar es de 30º, la tensión superficial del agua

es de T= 0,072 N/m y la densidad del agua (δ) es de 10 N/dm3. (Tomar π =3,14).

  1. De un material se conocen los siguientes datos: P. desecado = 30 g; P. saturado de agua = 35 g; P. saturado y sumergido en agua = 13 g; Huecos inaccesibles = 40% de Huecos accesibles. Se pide: Dr, Dap, Pab, Ms, Abn.

Dr Dap Pab Ms C g/cm^3 g/cm^3 % % %

  1. Una probeta tiene una humedad natural de 3%, sabiendo que el P. natural es de 20,60 g, el P. saturado de un liquido de densidad 1,4 g/cm3, es de 27 g, el P. saturado y sumergido en el mismo liquido es de 1,8 g y el volumen de huecos inaccesibles es el 50% de los huecos accesibles. Se pide: Dr, Dap, Pab, Ms, C.

Dr Dap Pab Ms C 1,9 g/cm^3 1,11 g/cm^3 41,67 % 66,67 % 58,33 %

  1. Un material saturado de agua se introduce en un picnómetro con agua hasta enrase, dando un peso de 55,00 g, el picnómetro con agua hasta enrase pesa 50,00 g y el material saturado de agua pesa 30 g. Sabiendo que el agua de saturación pesa 15,00 g y el volumen real es de 5 cm3. Se pide: Dr, Dap, Pab, Pap, Ms.

Dr Dap Pab Ms Pap 3 g/cm^3 0,6 g/cm^3 80 % 75 % 60 %

h

0,091 m

FLOTA h

4,56 m

h

0,11 m

  1. Se ensaya una probeta metálica para determinar su dureza Brinell, obteniéndose los siguientes valores: Diámetro de la bola con la que se aplica la carga 10 mm, carga máxima aplicada 3.000 daN, tiempo de aplicación de la carga 30”, profundidad de la huella (flecha) 3,00 mm. Se pide resultado del ensayo.

HB 318,47 N/mm^2

  1. Se ensaya una probeta de yeso de 40 mm. x 40 mm. x 160 mm. a flexotracción, obteniéndose los datos siguientes: Carga de rotura 100 daN, luz entre apoyos 107 mm. Se pide: resultado del ensayo en kg/cm

σ 25,08 kg/cm^2

  1. Se está realizando una serie de ensayos a una muestra de roca, habiéndose obtenido los siguientes valores: Peso desecado 30 g, el Peso saturado de un líquido de densidad 1, g/cm3 es 36 g, el Peso saturado y sumergido en ese líquido es de 12 g. Para determinar la Densidad real, se toma un trozo de la muestra, se deseca y tritura dando un valor de 2 g, el Peso del picnómetro con agua hasta enrase es de 16 g, el Peso del picnómetro con el material y agua hasta enrase es de 17 g. Se pide determinar: Dr, Dap, Pab, Pap y Ms.

Dr Dap Pab Ms Pap 2 g/cm^3 1,5 g/cm^3 25 % 100 % 25 %

  1. De un material se conocen los siguientes datos: Pd = 30 g; P saturado en agua = 35 g; Pss en agua = 13 g; hi = 40% de huecos accesibles; En un volumenómetro con lectura inicial de 100 cc, se introduce el material desecado se deja que se sature y la nueva lectura es de 117 cc. Se pide: Dr, Dap, Pab, Pap, Ms, C, Abn.

Dr Dap Pab Ms Pap C Abn. 2 g/cm^3 1,36 g/cm^3 31,82 % 100 % 22,73 % 68,18 % 16,17 %

  1. Una probeta tiene una humedad natural de 3%, sabiendo que el Pn = 20,60 g, el Ps en un líquido de densidad 1,4 g/cm3 es de 27 g, el Pss en el mismo liquido es de 1.8 g y el volumen de huecos inaccesibles es el 50% de los huecos accesibles. Se pide: Dr, Dap, Pab, Pap, Ms, C.

Dr Dap Pab Ms Pap C 1,9 g/cm^3 1,11 g/cm^3 41,67 % 66,67 % 27,78 % 58,33 %

  1. Un material saturado con un líquido de densidad 1,2 g/cc, se introduce en un volumenómetro con agua hasta enrase, el agua sobrante una vez introducido el material pesa 30 g, el peso saturado de ese líquido es de 42,40 g, el peso natural con una humedad del 3 % es de 41,20 g, el material pulverizado y seco se introduce en el volumenómetro pesando el líquido sobrante 24,00 g. Se pide: Dr, Dap, Pab, Pap, Ms, C.

Dr Dap Pab Ms Pap C 2 g/cm^3 1,6 g/cm^3 20 % 40 % 8 % 80 %

  1. Un material saturado de agua se introduce en un picnómetro con agua hasta enrase, dando un peso de 60,00g, el picnómetro con agua hasta enrase pesa 50,00 g y el material saturado de agua pesa 30,00 g. Sabiendo que el agua de saturación pesa 15,00 g y el volumen real es de 5 cc. Se pide: Dr, Dap, Pab, Pap, Ms, C.

Pab Abn Vr Ms 20 % 7,5 % 100 cm^3 60 %

  1. Determinar la Dr, Dap, Pab, Pap, Ms y Abn, de un material del que se conocen los siguientes datos:

a) El peso natural es de 3,737 N teniendo una humedad del 1% b) El peso de un recipiente con agua es de 23,00 N, en el mismo recipiente con el mismo agua, se introduce el material saturado suspendido de un cable de volumen despreciable para que el material no toque el fondo ni sobresalga del agua, pesando el conjunto 2.500,00 g. c) El peso saturado de agua es de 406 g. d) Para determinar la Dr por el método del picnómetro, se toman 3 g de material desecado y triturado, el peso del picnómetro con agua hasta enrase es de 1,50N y el peso del picnómetro con los 3 g de material y agua hasta enrase es de 151,80 g.

Dr Dap Pab Ms Pap Abn. 2,5 g/cm^3 1,35 g/cm^3 26 % 69,23 % 18 % 9,73 %

  1. Se ensaya una probeta de mortero de 40 x 60 x160 mm. a flexión. La probeta se coloca apoyada sobre la cara definida por las aristas de 40 x 160 mm. habiéndose obtenido los siguientes valores: Carga de rotura 1 kN, luz entre apoyos de 106,7 mm., se pide calcular la Resistencia a flexión en MPa (Tomar g= 10 m/seg 2 ).

σ 1,11 MPa

  1. Determinar el peso saturado y sumergido de una probeta de roca saturada de agua, sabiendo que su peso desecado es de 6,048 N, la densidad aparente 2,8 y la absorción normal 1%.

Pss 394,82g

  1. Una muestra de roca desecada pesa 7,9 kg. El peso saturado y sumergido en agua es de 3,25 kg, la Adsorción Normal es 9,12 % y la Porosidad Absoluta es de 36,1 %. Se pide determinar: Volumen de poros accesibles, el volumen de poros totales, densidad aparente y la densidad real.
  2. Una probeta cuyo peso desecado es de 2,00 N, se introduce la probeta desecada en un recipiente con agua y se deja que se sature pesando el agua desplazada 110 g, el agua que satura el material es 15 ml. Para determinar la Dr, se toman 12 g de material desecado y pulverizado, sabiendo que el peso del picnómetro con agua hasta enrase es de 3N y el peso del picnómetro con el material desecado y pulverizado dentro y agua hasta enrase es de 306 g, se pide de la probeta: Vr, Vap, Abn, Pab y Ms.

Vr Vap Abn Ms Pab 100 cm^3 125 cm^3 7,50 % 60,00 % 20,00 %

  1. Se ensaya una probeta de yeso de 40 x 60 x160 mm. a flexión. La probeta se coloca apoyada sobre la cara definida por las aristas de 40 x 160 mm. habiéndose obtenido los siguientes valores: Carga de rotura 1 kN, luz entre apoyos de 120,0 mm., se pide calcular la Resistencia a flexión en kp/cm 2 (Tomar g= 10 m/seg 2 ).

ha ha + hi Dap Dr 720,48 cm^3 1.938,74 cm^3 1,47 g/cm^3 2,30 g/cm^3

σ 12,5 kp/cm^2

  1. Se ensaya una probeta extraída de una roca obteniéndose los siguientes resultados: Peso saturado de la probeta con un líquido de densidad 10 N/dm3 = 280 g. La probeta saturada se introduce en un recipiente con el mismo líquido, pesando el líquido desalojado por la probeta saturada 1 N. El líquido que satura la probeta pesa 30g. Sabiendo que la densidad real del material es de 5 g/cm3. Se pide: Vr, Dap, Ms y Pab.

Dap Pab Vr Ms 2,5 g/cm^3 50 % 50 cm^3 60 %

  1. Dibuje la curva granulométrica del siguiente árido he indique su módulo granulométrico.

GRANULOMETRIA

TAMIZ (^) RETENIDOPESO

PESO RET. Y ACUM.

% RET. Y ACUM. % PASA

4 0 100 2 240 76 1 79 68 0,50 147 53 0,25 189 34 0,125 131 21 0,063 124 9 FONDO 85 ---- SUMA 995 3,

  1. Indicar el incremento de longitud de una tubería de hierro galvanizado de 2” que está montada en un Pipe Rack cuya longitud es de 35 m, la temperatura del fluido que circula por la misma varia de 5ºC a 60ºC. ( α= 1,2. 10 -5).

∆L 2,31 cm