PRUEBA No. 1

GRAVEDAD ESPECÍFICA DE LOS SÓLIDOS DEL SUELO

a) PROPÓSITO

CONTENIDO

b) EQUIPO

c) EXPOSICIÓN GENERAL

e) PROCEDIMIENTO DE LA PRUEBA

d) PREPARACIÓN DE LA MUESTRA

f) CALCULO

DETERMINACIÓN DE LA GRAVEDAD ESPECÍFICA DE LOS SUELOS POR MEDIO:

1. MÉTODO DEL PICNÓMETRO

2. MÉTODO DE MATRAZ CALIBRADO

3. MÉTODO DE DUNAGHAN

EL MÉTODO DEL PICNÓMETRO SE REALIZA CUANDO EL MATERIAL ESTA COMPUESTO DE PARTÍCULAS MÁS GRANDE QUE LA MALLA NO. 4.

EL MÉTODO DE LOS MATRACES CALIBRADOS SE UTILIZA PARA MATERIALES DE PARTÍCULAS INFERIORES A LA MALLA NO. 4; ESTE MÉTODO ES EL QUE SE REALIZARÁEN EL LABORATORIO

PROPÓSITO

METODO DEL PICNÓMETRO

EQUIPO UTILIZADO

PICNÓMETRO

BALANZA DE 4100 g

FRANELA

METODO DE DUNAGHAN

EQUIPO

RECIPIENTE SUMERGIBLE

TANQUE DE SATURACIÓN

BALANZA DE 4100 g

FRANELA HUMEDA

EQUIPO

3 MATRACES PYREX DE 500 CM3 DE CAPACIDAD

1 BALANZA DE 2610 G DE CAPACIDAD Y 0.1 G DE SENSIBILIDAD

1 MALLA NO. 4

1 TERMÓMETRO

1 PIPETA DE -10 A +10 °C

1 PROBETA GRADUADA DE 500 CM3

2 EMBUDOS, 1 DE ALUMINIO Y 1 DE VIDRIO

1 VASO DE PRECIPITADO DE 1LT.

3 CÁPSULAS DE PORCELANA

1 BOMBA DE VACIÓ

1 ESTUFA

1 BAÑO MARÍA

PALA, DESECADOR, REGLA METÁLICA, PISÓN DE MADERA, CHAROLA, CUCHARÓN Y MOLDE CON TARA.

MÉTODO DE MATRACES AFORADOS

IMPORTANCIA

EL VALOR DEL PESO ESPECÍFICO RELATIVO ES NECESARIO PARA

d) CLASIFICACIÓN DE LOS MINERALES DEL SUELO

c) PREDECIR EL PESO UNITARIO DEL SUELO

b) EL ANÁLISIS DEL HIDRÓMETRO

a) CALCULAR LA RELACIÓN DE VACÍOS DE UN SUELO

)11( O

SSs

)21( w

s wWs

S

EL SS DE UN SUELO SE DEFINE COMO EL PESO UNITARIO DEL MATERIAL EN CUESTIÓN DIVIDIDO ENTRE EL PESO UNITARIO DEL AGUA DESTILADA A 4°C.

TAMBIEN SE DEFINE COMO LA RELACIÓN ENTRE EL PESO DE LOS SÓLIDOS Y EL PESO DEL VOLUMEN DE AGUA QUE DESALOJAN.

PARA CALCULAR EL VOLUMEN DE UN PESO CONOCIDO DE PARTÍCULAS DE SUELO UTILIZANDO UN RECIPIENTE DE VOLUMEN CONOCIDO SE APLICA EL PRINCIPIO DE ARQUÍMEDES, SEGÚN EL CUAL EL CUERPO SUMERGIDO DENTRO DE UNA MASA DE AGUA DESPLAZA UN VOLUMEN DE AGUA IGUAL AL DEL CUERPO SUMERGIDO.

1) SEA WF = (PESO DEL MATRAZ VACIÓ Y SECO)

2) SI EL AGUA NO FUERA DESPLAZADA

WT = WFw + Ws WT = PESO TOTAL

COMO EL AGUA ES DESPLAZADA POR LOS SÓLIDOS

WW = WT – WFWS

SUSTITUYENDO WT TENEMOS

WW = WFW +WS – WFWS

EXPRESIÓN PARA CALCULAR EL SS DE UN SUELO:

3) DE LA DEFINICIÓN DE Ss, EN LA ECUACIÓN (1-2) Y SI

NO SE CONSIDERA UN CAMBIO EN LA DENSIDAD NI

EN EL VOLUMEN CON LA TEMPERATURA, TENEMOS:

)31(

)21(

fwssfw WWWWs

Ss

WwWs

Ss

)41(

20

fwssfw

s

C

T

WWW

WSs

EL FACTOR DE CORRECCIÓN POR TEMPERATURA DEL AGUA ES:

LOS PESOS UNITARIOS DEL AGUA SE CONSULTA EN EL LIBRO DE MECÁNICA DE SUELOS DE JUÁREZ BADILLO-RICO RODRÍGUEZ EN LA PAG. 60.

9982.0w

1. SE DEJA SECAR LAS ARENAS POR 48 HORAS A 60 OC

PREPARACIÓN DE LA MUESTRA

2. LAS GRAVAS SE SUMERGEN DENTRO AGUA HASTA SATURARSE AL 100%.

4. SE FORMA CON EL MATERIAL UN CONO, Y LUEGO SE EXTIENDE FORMANDO UN CONO TRUNCADO

3. SE REVUELVE EL MATERIAL VARIAS

VECES PARA OBTENER UNA MEZCLA UNIFORME

3. SE TOMAN 2 CUARTOS OPUESTOS Y SE DESECHAN LOS RESTANTES, Y SE REALIZAN LOS 2 PASOS ANTERIORES HASTA TENER UNA MUESTRA REPRESENTATIVA DEL SUELO QUE SE DESEA.

4. REDUCIDA LA MUESTRA SE PESA APROX. DE CADA CUARTO LA CANTIDAD DE 100 g DE MATERIAL PARA CADA MATRAZ

PROCEDIMIENTO

5. SE COLOCAN 10 CM3 DE AGUA APROXIMADAMENTE A LOS MATRACES AFORADOS POR MEDIO DE UNA PROBETA A TRAVÉS DE UN EMBUDO DE CRISTAL.

6. SE PESA EL MATRAZ CON AGUA TOMANDO ESTE PESO

PESO (g) COMO PESO DEL FRASCO (Wf)

7. SE VIERTE EL MATERIAL EN CADA MATRAZ

8. SE PESAN LOS MATRACES CON EL MATERIAL EN SU INTERIOR (WFS)

9. CON UNA PIPETA Y AGUA SE DESPRENDE EL MATERIALADHERIDO EN EL CUELLODEL MATRAZ

10. SE ACOMPLETA CON AGUA HASTA LA MITAD DEL MATRAZ

POR MEDIO DE LA BOMBA DE VACÍO

PARA EXPULSAR EL AIRE CONTENIDO EN EL MATERIAL SE UTILIZAN LOS SIGUIENTES MÉTODOS:

DESAIREAMIENTO POR MEDIO DE LA BOMBA DE VACÍO

SUMERGIR EL MATRAZ CON MATERIAL DURANTE 12 A 24 HORAS ANTES DE EXPULSAR EL AIRE

LLENAR EL MATRAZ HASTA ¾ DE SU CAPACIDAD

SE CONECTA EL MATRAZ A LA BOMBA DE VACIO

APLICAR VACIO DE 15 A 30 MINUTOS Y PUEDE DURAR HASTA

6 A 8 HORAS SI EL SUELO ES PLÁSTICO

4 A 6 HORAS SI EL SUELO ES DE BAJA PLASTICIDAD

POR MEDIO DE BAÑO DE MARÍA

DESAIREAMIENTO POR MEDIO DE BAÑO DE MARÍA

SE LLENA EL MATRAZ CON AGUA DESTILADA, HASTA CERCA DE LA MARCA DE AFORO

SE COLOCAN LOS MATRACES DENTRO DEL BAÑO MARIA AFIN DE EXPULASR EL AIRE CONTENIDO EN EL SUELO

PARA SUELOS ARENOSOS SE DEJAN 15 MINUTOS

PARA SUELOS ORGANICOS O ARCILLOSOS SE DEJAN DURANTE 30 MINUTOS

A FUEGO DIRECTO CON LA AYUDA DE UNA ESTUFA

DESAIREAMIENTO A FUEGO DIRECTO CON LA AYUDA DE UNA ESTUFA

SE COLOCA EL MATRAZ EN LA ESTUFA REMOVIENDO EL MATERIAL GIRANDO EL MATRAZ

SE OBSERVA QUE EL MATERIAL EMPIECE A EBULLECER

SE DEBE TENER CUIDADO QUE AL EBULLECER EL MATERIAL NO REBOSE DEL MATRAZ

SE APAGA LA ESTUFA Y SE DEJA ENFRIAR A TEMPERATURA AMBIENTE

5) LUEGO SE AÑADE CON CUIDADO AGUA HASTA QUE LA BASE DEL MENISCO SE ENCUENTRE EXACTAMENTE EN LA MARCA DE AFORO DE CADA MATRAZ

6) SE ELIMINA EL AGUA QUE QUEDE ADHERIDA AL INTERIOR DEL CUELLO DEL MATRAZ POR ARRIBA DE LA MARCA DE AFORO CON UN ROLLITO DE PAPEL ABSORBENTE,

INMEDIATAMENTE DESPUÉS SE PESA EL MATRAZ (WFWS)

SE LE TOMA LA TEMPERATURA INTRODUCIENDO EL TERMÓMETRO HASTA EL CENTRO DE LA SUSPENSIÓN.

7) CON LA TEMPERATURA SE DETERMINA EL PESO DE CADA MATRAZ CON AGUA DESTILADA HASTA LA MARCA DE AFORO (WFW) CON LA TABLA DE CALIBRACIÓN

GRAVEDAD ESPECÍFICA PARA SUELOS MAYORES A LA

MALLA # 4 (GRAVAS)

PROCEDIMIENTO

1. Se proporcionó una charola con una cantidad de gravas, la cual se dejó reposar en agua

2. Se secan superficialmente con un trapo húmedo para tener la condición de saturado y seco superficialmente.

3. Se colocan en una charola y procede a pesar las gravas. Se obtiene el peso de las gravas Saturado Superficialmente Seco. Wsss

4. Una vez obtenido el peso, se prosigue a obtener el peso sumergido de la muestra de grava. Colocando la muestra en una canasta.(Wsum)

5. Una vez obtenido el peso sumergido se vacían las gravas en una charola y se secan en la estufa.

6. Una vez eliminada el agua, se prosigue a pesar la muestra en un recipiente tarado y así obtener el peso seco de la muestra de grava (Ws)

CALCULOS

fwssfw

s

w

C

T

WWWW

Ss

99825.0

20

ffss WWW

Prueba No.

Matraz No.

Wfs (g)

Wf (g)

Ws (g)

Wfws (g)

Temperatura

gw (g/cm3)

Wfw (g)

Ss

a

Wsss (g)

Wsumergido (g)

Ws (g)

Volumen de masa (cm3)

Volumen de sólidos (cm·)

Volumen de agua (cm3)

Absorción (%)

Sm

Ss

GRAVEDAD ESPECIFICA DE SÓLIDOS DEL SUELO

99823.0w

fwsfws

ss WWW

WS

sumergidosss WWVoldeMasa

sumergidos WWosVoldeSolid

ssumergido WWVoldeAgua

Peso de agua (g)

wagua VoldeAguaW

100s

agua

W

WAbsorción

VoldeMasa

WS sm

osVoldeSólidW

S ss

Promedio

MATERIAL < MALLA # 4 MATERAL > MALLA # 4

1 2 3

B-1 B-2 B-3

324.8 441.3 458.6

225.0 341.4 358.7

99.8 99.9 99.9

725.7 732.4 733.3

24 23 22

0.9973 0.9976 0.9978

668.4 674.5 675.8

0.99907 0.99937 0.99957

2.35 2.38 2.36 2.36

430.7

249.6

406.4

181.1

156.8

24.3

24.3

5.98

2.24

2.59