LABORATORIO N4DETERMINACIN DE LA GRAVEDAD ESPESIFICA DE UN
SUELO.
MECANICA DE SUELOSUNIVERSIDAD DE NARIO INGENIERA CIVILV
SEMESTRESAN JUAN DE PASTO
LABORATORIO N4DETERMINACIN DE LA GRAVEDAD ESPESIFICA DE UN
SUELO.
JADER VELASQUEZGREISS VILLAREALEDISSON CHAVES
PRESENTADO A:
Ing. JAVIER ERAZO
MECANICA DE SUELOSUNIVERSIDAD DE NARIOINGENIERA CIVILV
SEMESTRESAN JUAN DE PASTOOBJETIVO: El objetivo de esta experiencia
es de determinar el peso especfico absoluto del suelo,de cualquier
material compuesto por partculas pequeas cuya gravedad especfica
sea mayor que 1. Esta prctica es aplicable especficamente a suelos
y agregados finos (o arenas) como los utilizados en mezclas de
concreto y asfalto.
MARCO TEORICO:La gravedad especfica de un suelo se toma como el
valor promedio para granos del suelo. Si en desarrollo de una
discusin no se aclara adecuadamente a que gravedad especfica se
refieren algunos valores numricos dados, la magnitud de dichos
valores puede indicar el uso correcto, pues la gravedad especfica
de los suelos es siempre bastante mayor a la gravedad especfica
volumtrica determinada incluyendo los vacos de los suelos en el
clculo.El valor de la gravedad especfica es necesario para calcular
la relacin de vacos de un suelo, se utiliza tambin en el anlisis
del hidrmetra y es til para predecir el peso unitario del suelo.
Ocasionalmente el valor de la gravedad especfica puede utilizarse
en la clasificacin de los minerales del suelo, algunos minerales de
hierro tienen un valor de gravedad especfica mayor que los
provenientes de slice. La gravedad especfica de cualquier sustancia
se define como el peso unitario del material en cuestin dividido
por el peso unitario del agua As, si se consideran solamente los
granos del suelo se obtiene la gravedad especfica.El volumen de
peso conocido de partculas de suelo puede obtenerse utilizando un
recipiente de volumen conocido y el principio de Arqumedes, segn 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 volumtrico el cual mide un volumen
patrn de agua a 20C. A temperaturas mayores, el volumen ser
ligeramente mayor; a temperaturas menores de 20C el volumen ser
ligeramente menor. Como el cambio sufrido en el volumen es pequeo
para desviaciones de temperaturas pequeas en el fluido, y adems es
relativamente fcil mantener la temperatura de ensayo cercana a los
20C, es posible aplicar una correccin aproximada de la temperatura
para desviaciones pequeas de temperatura en los clculos del ensayo,
que permita una aproximacin satisfactoria sin necesidad de recurrir
a determinar experimentalmente A menudo para este experimento se
utiliza agua comn en lugar de agua destilada, el error, tambin en
este caso, es bastante pequeo. Es posible determinar el error
introducido al usar agua comn, de la siguiente forma: se llenael
frasco volumtrico hasta la marca, y se obtiene la temperatura y el
peso si se resta de este dato el peso del frasco volumtrico vaco,
es posible determinar la densidad del agua comn y compararla con la
densidad del agua destilada a la temperatura adecuada en tablas.
Ntese que si la temperatura no es exactamente 20C es necesario para
determinar el volumen del frasco recurrir a una calibracin como la
que se ha sugerido. Generalmente, si el error de densidad es menor
que 0.001, puede ser despreciado.
DEFINICIN DEL PESO ESPECIFICO ABSOLUTO:Es la relacin entre peso,
al aire, de sus partculas minerales y el peso, al aire del agua
considerando un mismo volumen y una misma temperatura.En el caso de
los suelos, la densidad se da en relacin al agua destilada a una
temperatura de 4 grados centgrado. Tratndose de gravas o piedras,
la densidad se da en relacin al agua limpiaa la temperatura
ambiente, con el material en el estado de saturacinEl valor de la
densidad, (el cul expresado en un nmero), adems de servir para
fines de clasificacin, juega un papel muy importante en la mayor
parte de las pruebas y clculos de la mecnica de suelos.Para su
determinacin, se hace uso de recipientes aforados llamados
picnmetros, los cuales son generalmente matraces calibrados a
distintas temperaturas como se indica en la figura:La densidad de
los suelos por lo general vara entre los siguientes valores:Cenizas
Volcnicas..........................................................................2.30
a 2.50
Suelos
orgnicos..............................................................................2.40
a 2.65
Arenas y
gravas................................................................................2.65
a 2.67
Limos orgnicos y guijarros
arcillosos...................................2.67 a 2.72
Arcillas poco plsticas y medianamente plsticas.............2.72
a 2.78
Arcillas medianamente plsticas y muy plsticas..............2.78
a 2.84
Arcillas
Bentonticas.......................................................................2.48
a 2.80
DETERMINACIN DEL PESO ESPECIFICO ABSOLUTO:Para la determinacin
de peso especfico absoluto, empleamos un recipiente aforado llamado
picnmetro, que son matraces calibrados a distintas temperaturas.
Picnmetro:Es un frasco volumtrico, con una capacidad de 50 cc. La
tapa deber ser del mismo material del picnmetro y deber entrar con
facilidad hasta laprofundidad indicada. Adems deber tener un hueco
en el centro para permitir la salida delaire y del agua en
exceso.
Calibracin del picnmetro.El picnmetro deber lavarse,secarse y
pesarse registrando luego el peso; luego se proceder a llenar con
agua destilada, para su posterior pesaje.De estamanera se obtiene
el peso del volumen ms agua (Wa) a una determinada temperatura
(Ti), que deber ser redondeada al grado entero ms prximo.
Del peso Wa, determinado a una temperatura Ti, deber prepararse
un cuadro de valores para diferentes pesos Wa y para una serie de
temperaturas Ti que prevalezcan comnmente cuando se hagan las
determinaciones de (Wa).Estos valores sern calculados por la
formula siguiente:
Dnde:
Wa = Pesodel picnmetro con agua hasta la marca calibracin en
gramos.
Wf = Peso del picnmetro en gramos.
Ti = Temperatura del agua en grados centgrados.
Tx = Cualquier otra temperatura en grados centgrados.
TABLA DE DENSIDADES RELATIVAS DEL AGUA Y FACTORES DE CONVERSIN
k, PARA VARIAR TEMPERATURAS.
ANALISIS DE RESULTADOS:
GRAVEDAD ESPECFICA
Tx, (C)2020
Wfw, (gr)653.3647
Wfws, (gr)713670.5
Ws, (gr)96.837.8
Gs(Tx) = Ws/(Wfw+Ws-Wfws) 2.612.64
K10.9983
Gs(20c) = K*Gs(Tx) 2.612.64
Los valores de gravedad especfica deben estar en el rango de 2%
definido de la siguiente forma:
La gravedad especifica de un suelo se define como la relacin
entre la densidad de un material y la densidad del agua, los rangos
de del Gs para diferentes suelos est determinado de la siguiente
manera
CONCLUSIONES:
El ensayo obtuvo un promedio de la gravedad especifica de 2.625
[gr/cc] lo cual nos indica que probablemente podra ser un suelo
inorgnico sin embargo en la tabla de tipo de suelo segn la gravedad
especifica no hay un rango para decir que tipo de suelo es, por lo
cual se recomienda realizar un nuevo ensayo para decir exactamente
qu tipo de suelo es.
Para la obtencin de dichos datos basta con tener muy claro los
datos de peso seco de la muestra y peso hmedo de la muestra y
tambin es necesario apuntar datos tales como el peso del picnmetro
que es una herramienta esencial para llevar a cabo el ensayo,
tambin datos como el peso del picnmetro lleno de agua y el peso del
picnmetro + agua + arena o el tipo de suelo que se est utilizando,
todos estos datos son necesarios para concretar el ensayo. Hay que
tener en cuenta al meter al horno un suelo, que el material que
este compuesto, no se disgregue con el calor, no se queme, o en fin
que no pierda peso el material slido del que est compuesto, para
que los datos del peso del suelo seco, sean los verdaderos.
La gravedad especifica de un material, nos permite decir qu
clase de material puede ser, teniendo en cuenta su peso, ya que es
una relacin de pesos del material
BIBLIOGRAFIA
CRESPO VILLALAZ, Carlos; Mecnica de suelos y cimentaciones.
CIBERGRAFIA
http://geotecnia-sor.blogspot.com/2010/11/consistencia-del-suelo-limites-de_2498.html
http://es.wikipedia.org/wiki/L%C3%ADmites_de_Atterberg
http://www.galeon.com/geomecanica/cap5.pdf
http://desastres.usac.edu.gt/documentos/pdf/spa/doc13995/doc13995-3f.pdf
http://es.wikipedia.org/wiki/Expansividad_de_suelos
http://www.slideshare.net/hugogradiz/determinacion-de-la-gravedad-especifica-de-los-suelos
