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Apuntes elaborados por el Ing. Guillermo Plata Marín Página 23

Unidad 4 Relaciones volumétricas y gravimétricas. 4.1 Fases del suelo. Símbolos y definiciones

En un suelo se distinguen tres fases constituyentes: la sólida, la líquida y la gaseosa. La

fase sólida está formada por las partículas minerales del suelo; la líquida por el agua,

aunque en los suelos pueden existir otros líquidos de menor significación; La fase

gaseosa comprende sobre todo aire, si bien pueden estar presentes otros gases (vapores

sulfurosos, anhídrido carbónico, etc.). La capa viscosa del agua adsorbida que presenta

propiedades intermedias entre la fase sólida y la líquida, suele incluirse en esta última,

pues es susceptible de desaparecer cuando el suelo es sometido a una fuerte

evaporación (secado). Estas tres fases pueden representarse esquemáticamente, y en

forma imaginativa de la manera siguiente:

Donde:

Va =Volumen de aire, Vw =Volumen de agua, Vs =Volumen de Sólidos, Vv =Volumen de

vacíos y Vm =Volumen de la muestra,

Wa =Peso del aire, Ww =Peso del agua, Ws =Peso de los sólidos y Wm =Peso de la

muestra.

Las fases líquida y gaseosa del suelo suelen comprenderse en el Volumen de Vacíos,

mientras que la fase sólida constituye el Volumen de los Sólidos.

Se dice que un suelo es totalmente saturado cuando todos sus vacíos están ocupados por

agua; un suelo en tal circunstancia consta como caso particular, de solo dos fases, la

sólida y la líquida. Muchos suelos yacientes bajo el nivel freático son totalmente

saturados.

GASES

AGUA

SOLIDOS

Vg

Va

Vs Vs

Vv

Vw

VsSOLIDOS

AGUA

TOTALDEVACIOS

TOTALDESOLIDOS

SOLIDOS

GASES


Aunque el contenido de materia orgánica y las capas adsorbidas son muy importantes

desde el punto de vista de las propiedades mecánicas del suelo, no es preciso

considerarlos en la medición de pesos y volúmenes relativos de las tres fases principales;

su influencia se toma en cuenta más fácilmente en etapas posteriores del estudio de

ciertas propiedades de los suelos.

4.2 Relaciones Volumétricas y Gravimétricas

En la figura anterior, Vm representa el volumen total de la muestra, Vv el volumen de

vacíos y Vs el volumen de las partículas sólidas. De lo anterior puede escribirse:

Vm = Vv + Vs

Por otra parte, el volumen de vacíos está ocupado por aire o gases, Va y por agua Vw, de

tal manera que la expresión anterior puede escribirse así:

Vm = Va + Vw + Vs

De los conceptos anteriores resultan algunas relaciones volumétricas tales como:

Relación de vacíos es la relación entre el volumen de vacíos y el volumen de sólidos.

Porosidad, es la relación entre el volumen de vacíos y el volumen total de la muestra y

generalmente se expresa en porcentaje:

La relación de vacíos puede expresarse en función de la porosidad de la manera

siguiente:

VsVve =

100*VmVvn =

nn

VmVv

VmVm

VmVv

VvVmVv

VsVve

−=

−=

−==

1


De igual manera la porosidad puede expresarse en función de la relación de vacíos en la

forma siguiente:

El término e+1

1 que aparece en la expresión anterior es igual a:

Grado de saturación es la relación del volumen de agua que contiene el suelo al

volumen de vacíos del mismo, expresado como porcentaje, el valor que puede alcanzar

es de 1 en suelos totalmente saturados:

Compacidad relativa La relación de vacíos real de un suelo está situada en un punto

entre los valores mínimo y máximo posibles, esto es, emin y emax , dependiendo del estado

de compactación. En el caso de las arenas y gravas, se presenta una considerable

variación entre los dos extremos, en los suelos formados por partículas gruesas, como las

gravas y las arenas, es muy importante conocer su estado de compacidad que se expresa

como sigue:

Generalmente la compacidad relativa se expresa en porcentaje.

En la que emax, emín y enat son, respectivamente, la relación de vacíos en su estado mas

suelto, en su estado más compacto y en su estado natural. Así pues, la compacidad

relativa indica el grado de compactación de un suelo granular en su estado natural

determinado mediante la relación del máximo incremento posible de su relación de vacíos

a la amplitud total de variación de dicha relación. Así pues, para un suelo su compacidad

máxima, Cr=1, y cuando esta suelto al máximo, Cr=0. En la siguiente tabla se muestra

una sugerencia de clasificación simple para un estado de compactación. Los valores de

relación de vacíos pueden obtenerse en ensayos de laboratorio.

ee

ee

e

VsVv

VsVs

VsVv

VvVsVv

VmVvn ⎟

⎠⎞

⎜⎝⎛+

=+

=+

=+

==11

VmVs

eVmVs

VVVsVs

VsVve

=+

∴=+

=+

=+ 1

1;1

11

1

100*(%)VvVwGw =

minmax

natmax

eeeeCr

−−

=(%)


Estados relativos de compactación

Compacidad relativa (%) 0-15 15-35 35-65 65-85 85-100

Estado de compactación Muy suelto Suelto Intermedio Denso Muy denso

Contenido de agua. La Humedad es la relación del peso del agua al peso de los sólidos en una determinada

masa de suelo, expresada generalmente, en porcentaje:

El contenido de humedad puede variar desde cero cuando esta perfectamente seco a ∝,

cuando esta muy saturado. En la naturaleza la humedad de los suelos varía entre límites

muy amplios. En México existen valores de 1000% en arcillas procedentes de la región

sureste del país. En el valle de México son normales humedades de 500 - 600%.

Algunos valores para contenido de humedad comunes son:

Arenas uniformes 19 a 32%

Arenas no uniformes o bien graduadas 9 a 22 %

Limos 30 a 80 %

Arcillas inorgánicas 22 a 45 %

Arcillas orgánicas 70 a 110 %

(Pero puede llegar hasta 800% en arcillas en el lugar)

Bentonita 174 %

El contenido de humedad se determina pesando una muestra representativa del suelo en

su estado húmedo, secando luego dicha muestra, en un horno a temperatura de 100º C a

110º C y pesándola después. La diferencia entre el peso de la muestra antes y despues

de secada al horno representa el peso del agua que contenía la muestra. Este peso de

agua expresado como porcentaje del peso seco de la muestra nos dá el contenido de

humedad.

Peso Específico a) Peso específico. En Mecánica de Suelos se relaciona el peso especifico de las distintas fases con sus

volúmenes correspondientes, por medio del concepto de peso específico, es decir, de la

100(%) xWsWww =


relación entre el peso de la sustancia y su volumen, las unidades utilizadas son ton/m3,

Kg/m3, gr/cm3

Dentro de los pesos específicos podemos destacar:

γ0 = Peso específico del agua destilada, a 4º C de temperatura y a la presión atmosférica

correspondiente al nivel del mar. En sistemas derivados del métrico, es igual a 1 ó a una

potencia entera de 10.

γw = Peso especifico del agua en las condiciones reales de trabajo; su valor difiere poco

del γ0 y, en muchas cuestiones prácticas, ambos son tomados como iguales. En función

de la temperatura los valores de γw varían de manera notable.

γm = Peso específico de la masa de suelo, es la relación existente entre el peso de la

muestra y el volumen de la muestra.

Algunos valores típicos son:

Arenas Uniformes 1.43 a 2.09 T/m3

Arenas no Uniformes 1.65 a 2.32 T/m3

Limos 0.85 a 1.87 T/m3

Arcillas inorgánicas 1.22 a 2.70 T/m3

Arcillas Orgánicas 0.68 a 1.43 T/m3

Arcillas en general 0.93 a 1.58 T/m3

Bentonita 0.43 a 1.27 T/m3

γs = Peso específico de la fase sólida del suelo es la relación existente entre el peso de

los sólidos y el volumen de los sólidos.

b) Peso específico relativo de los sólidos. El peso específico relativo se define como la relación entre el peso específico de una

sustancia y el peso específico del agua, a 4ºC, destilada y sujeta a una atmósfera de

presión.

En sistemas de unidades apropiadas, su valor es idéntico al módulo del peso específico,

correspondiente, según se desprende de lo anterior. Se distinguen los siguientes pesos

especificos relativos.

VmWwWs

VmWmm +

==γ

VsWss =γ


Sm = Peso específico relativo de la masa de suelo, es la relación existente entre el peso

específico de la masa de suelo y el peso específico del agua..

Ss = Peso específico relativo de la fase sólida del suelo (de solidos) es la relación

existente entre el peso específico de los sólidos y el peso específico del agua, por lo cual

se tiene

Y representa cuántas veces es más pesada la sustancia de la fase sólida del suelo que

una cantidad igual de agua.

oVmWmSm

VmWmmpero

omSm

γγ

γγ

=∴==

oVsWsSs

VsWsspero

os

Ssγ

γγγ

=∴==


Procedimiento de la Práctica # 1 Determinación del contenido de humedad

1. Se pesan las cápsulas o vidrios de reloj

2. Se toma una muestra de suelo húmedo en estado natural, se coloca en la cápsula y

se pesa (Wm).

3. La cápsula con la muestra húmeda se mete al horno un tiempo de 24 horas.

4. Con unas pinzas se saca la cápsula y se coloca en un desecador para que se enfrie

5. Se pesa la cápsula con la muestra seca (Ws).

Sondeo Nº Muestra Nº Prof. (m) Peso Caps Peso Caps. Peso del Peso W%

Nº Peso + suelo Hum +suelo seco Agua secoCápsula

Procedimiento para la práctica # 2 Determinación del peso volumétrico

1. Se nivela la balanza de tres brazos

2. Se toma una muestra en estado natural y se labra un cubo de aproximadamente 2 X 2

centímetros por lado.

3. La muestra se amarra con hilo y se pesa (Wm).

4. Se introduce la muestra en una mezcla de parafina y brea derretida hasta quedar

completamente cubierto con ella y se pesa (Wmp).

5. Se coloca en la balanza un vaso de precipitado con agua y se introduce en él la

muestra procurando que no toque el fondo ni las paredes del vaso, se anota el peso

de la muestra con parafina sumergida. (Wmps).

VmWmps Vmps WpPozo Profundidad Wm Wmp 97.Wpvp =

VmWm

m =γ


0

Ssγo

SOLIDOS

AIRE

e

1

1 + e AGUA wSsγo

Correlación entre la relación de vacíos y la porosidad

Considérese una muestra de suelo en representación esquemática, adoptando

arbitrariamente el valor unitario para el volumen de sólidos; los demás conceptos

aparecen calculados con base en este dato de

partida, aplicando las definiciones

correspondientes. Lo anterior equivale a

calcular los conceptos referidos a una escala

de unidades tal que en ella se tenga Vs=1. Por

ejemplo, si Vs=1, el Ws puede calcularse con

la expresión:

y, teniendo en cuenta la expresión de contenido de humedad, en forma decimal, se tiene

Ww=wSsγ0, tal como aparece en el esquema.

Aplicando la definición de Porosidad:

La expresión anterior da una correlación importante entre la Relación de vacíos y la

Porosidad de un suelo. De la anterior se deduce que:

Fórmulas más útiles referentes a suelos saturados

Varias relaciones referentes a suelos pueden obtenerse de los esquema siguiente(Fig. 1):

(a) (b)

Volúmenes Pesos

e

1

eγ0

Ssγ0

n

1-n

nγ0

(1-n)Ssγ0

Volúmenes Pesos

oSsWsoVsSsWs γγ =∴=

ee

VmVvn

+==

1

nne−

=1


De la figura (a) y usando la fórmula del contenido de humedad, se puede obtener:

La cual es una relación fundamental en suelos saturados.

Usando el peso especifico de la masa y el peso relativo de la masa en la figura (a) y (b)

puede obtenerse:

Fórmulas muy usadas para el cálculo de los pesos específicos en función de diferentes

datos muy comunes en la práctica.

Fórmulas más útiles referentes a suelos parcialmente saturados

Si en la figura b, consideramos unitario al valor de Ws, el peso Ww resulta ser

numéricamente igual al contenido del agua por definición se tiene:

Esta última ecuación es válida unicamente para suelos no saturados.

wSseSsew

o

o =∴=γγ

[ ] oooo SsnnSsw

wSseeSsSmm

SsnnSsw

wSseeSsSm

γγγγγ )1(1

)1(1

)1(1

)1(1

−+=++

=++

==

−+=++

=++

=

0

SsγoSOLIDOS

AIRE

e

1

1 + e AGUA wSsγo

0

1SOLIDOS

AIRE

1/(Ssγo)

E/(Ssγo)

AGUA Ww

(a) (b)

ewSsGw

SsewmS

ew

sm

=

++

=

++

=

1111 γγ


VmWsd =γ

omoSmmosoSssγγγγ

γγγγ−==

−==''

''

dSs

Ssm

oSsw

Ssoe

Ssm

γγ

γγγ

1'

11

11'

−=

+−

=+−

=

Peso específico seco y saturado.

El primero es un valor particular de γm para el caso en que el grado de saturación del

suelo sea nulo:

El peso específico saturado es el valor de γm cuando Gw = 100%

Suelos Sumergidos. Se debe dar atención especial al cálculo de pesos específicos de suelos situados bajo el

nivel freático. En tal caso, el empuje hidrostático ejerce influencia en los pesos, tanto

específicos como específicos relativos.

El peso específico relativo de la materia sólida sumergida vale

Ss' = Ss - 1

Pues el empuje neto es el peso en agua del volumen desalojado por los sólidos

Análogamente Sm' = Sm - 1

Los pesos específicos correspondientes son:

De la figura 1 puede obtenerse, tomando en cuenta las fórmulas anteriores, que:

Las fórmulas anteriores son muy usadas para el cálculo de los pesos específicos

sumergidos, cabe hacer mención que se considero a los suelos como saturados por estar

debajo del nivel freatico.

VmWwWs

sat+

=γ


Problemas 1. Una muestra de arena totalmente seca llena un cilindro metálico de 200 cm3 y pesa

200 g, teniendo un Ss de 2.6, calcular e.

De la figura

Vv = Va

Ws = Wm = 200 g

Pero : Tambien de la figura :

Vm = Vs + Vv por lo cual Vv = Vm - Vs

Vv = 200 – 74.34 = 125.66 cm3

Aplicando

2. El contenido de agua de un suelo saturado es de 40%. La Ss de sus particulas es de

2.65, calcule para tal suelo e y γm, Suponiendo Ws = 1 tn/m3

Aire

Sólido

Va Vm

Vs

Wa

WWm

Liquido

Sólido

Vv Vm

Vs

Ww

WWm

3

0

0

35.74)1)(69.2(

200 cmSsWsVs

VsdespejandoVsWsSs

===

=

γ

γ

69.135.7466.125

===VsVve

06.1377.

4.

80.1377.4.4.1

377.)1)(6.2(

1

40.*

3

3

00

===

=++

=

===∴=

++

=+

=

==∴=

VsVve

cmg

cmSsWsVs

VsWsSs

VvVsWwWs

VmWwWs

WswWwWsWww

m

m

γ

γγ

γ


3. Un suelo parcialmente saturado posee una e=1.2; w=30%, Ss=2.66, calcule γm y γd,

de dicho suelo considerando Ws=1

4. Dada la porosidad y el contenido de húmedad de un suelo que esta 100% saturado

encontrar la densidad de Sólidos, suponiendo Vm=1 cm3

Liquido

Sólido

Vv Vm

Vs

Ww

WWm

0γVsWsSs =

3

3

3

3

3

0

572.1827.

3.1

209.1827.1

.

827.375.451.

451.)376)(.2.1(*

376.)1)(66.2(

1

cmVm

WwWscm

gVmWs

cmVsVvVm

cmVseVvVsVve

cmSsWsVs

m

d

=+

=+

=

===

=+=+=

===∴=

===

γ

γ

γ

)1(1*)1(

1.

1

1

00

0

nwn

nwn

Ss

Ssendolosustituyénwn

wWwWs

nVvWwVwperoVwWw

nVvVmVsVsWsSsy

WsWww

VmnVmperoVmVvn

−=

−=

==

===∴==

−=−=

==

=∴===

γγ

γ


5. Conocida la relación de vacíos de un suelo determinar su porosidad, suponiendo Vs=1

cm3

6. Conocida la porosidad de un suelo determinar la relación de vacíos, suponiendo

Vm=1

7. Conocido el contenido de húmedad, la relación de vacíos y la densidad relativa de los

sólidos Ss, determinar el grado de saturación, suponiendo Ws=1

ee

VsVv

VsVs

VsVv

eVsVv

VvVse

VmVvn

VvVsVve

+=

+=

+=

+==

==

11

nn

VmVv

VmVm

VmVv

VvVmn

VsVve

VvVmVvn

+=

+=

−==

==

1

ewSs

Ssew

VvVwGw

dosustituyenSse

SseeVsVv

SsSsWsVs

VsWsSs

VwWwWsWwwy

VvVwGw

VsVve

===

===

==∴=

=====

1

1.

;

00 γγ


Liquido

Sólido

Vv

Vm

Vs

Ww

Ws

Wm

8. Una muestra de suelo pesa 122 grs y tiene un peso específico relativo de la masa

Sm=1.82, el peso específico relativo de los sólidos Ss=2.53; si después de secarla al

horno la muestra pesa 104 grs, ¿cual será su volumen de sólidos? y ¿cual su volumen

de aire?

9. Una muestra de arcilla saturada pesa 1526 grs. Y 1053 grs. Después de secada al

horno, calcule su contenido de humedad (w), considerando el peso específico de los

sólidos γs=2.70 g/cm3, determine también la relación de vacíos (e), la porosidad (n) y

el peso específico de la masa γm.

3

3

3

00

3

0

0

21

92.71892.25

92.2511.4103.67

11.41)1)(53.2(

104.

03.67)1)(82.1(

122

18104122

cmVaVwVvVaVwVaVv

cmVvVsVmVvVvVsVm

cmVs

SsWsVs

VsWsSs

cmSmWmVm

VmWmSm

gWmWmWw

=−=

−=∴+==−=

−=∴+=

==

=∴=

===

∴=

=−=−=

γγ

γ

γ

3

3

3

00

767.1863

1526

%55100*863473

863390473

21.1390473

390)1)(7.2(

1053.

%45100*1053473

47310531526

cmg

VmWm

VmVvn

cmVsVvVmVsVve

cmVs

SsWsVs

VsWsSs

WsWww

gWwWsWmWwWsWwWm

m ===

===

=+=+=

===

==

=∴=

===

=−=∴−=+=

γ

γγ


10. Una arena cuarzoza típica tiene 45 cm3 cuando esta húmeda y pesa 80 g, después de

secada al horno pesa 70 g, suponiendo un peso específico relativo de los sólidos

adecuado (Ss), determine el contenido de húmedad (w), grado de saturación (Gw),

peso específico de los sólidos (γs), peso específico de la masa (γm) y peso específico

seco (γd).

11. En un suelo parcialmente saturado el peso específico relativo de la fase sólida es igual

a 2.60, la relación de vacíos (e) es de 1.0, el peso específico de la masa (γm) es igual

a 1.6 g/cm3, determinar el Grado de saturación (Gw), porosidad (n), contenido de

húmedad (w) y peso especifico seco (γd).

3

3

3

3

3

00

0

3

55.14570

%5459.18

10;70.41.2659.18

59.1859.81059.81041.2645

65.241.26

70

41.2665.2

70

65.2;

78.14580

%14100*7010

107080

cmg

VmWs

VvVwGw

VsVve

cmVaVwVvcmVwVsVmVa

cmg

VsWs

cmSsWsVs

VsWsSs

SsoproponiendSsSsVsWs

cmgVmWmWsWww

gWwWsWmWw

d

s

ss

s

m

===

======

=+=+=

=−−=−−=

===

===∴=

==∴==

===

===

=−=∴−=

γ

γ

γγ

γγγγ

γ

%6016.100*

%23100*6.2

6.100*

6.6.22.3

3.12

6.22.36.1*2

*

%5021

211

11*1*

6.2)1)(6.2(

3

3

0

===

===

=−=−=

===

==

=∴=

===

=+=+=

===∴=

==

=∴=

VvVwGw

WsWww

gWsWmWwcm

gVmWs

gWm

VmWmVmWm

VmVvn

cmVvVsVm

VseVvVsVve

gWs

SsVsWsVs

WsSs

d

mm

γ

γγ

γ


12. En un suelo parcialmente saturado la relación de vacíos (e) es igual a 1.1, contenido

de húmedad (w) 32%, peso específico relativo de los sóslidos (Ss) 2.70; determinar

peso especifico de la masa (γm), Grado de saturación (Gw), peso específico relativo

de la masa (Sm), peso específico seco (γd), peso especifico de la masa sumergido

(γ'm) y la porosidad (n).

13. En un suelo saturado el peso de la muestra Wm=200 g, Volumen de sólidos Vs=60

cm3 y el peso específico relativo de los sólidos Ss=2.70, Determinar contenido de

humedad (w), relación de vacíos (e) y peso específico de la masa (γm).

3

3

3

3

00

78.37.41.09.32.41.

41.37.*1.1*

37.7.2

1

cmVvVsVmcmVa

VwVvVaVwVaVv

cmVseVvVsVve

cmVs

SsWsVs

VsWsSs

=+=+=

=−=

−=∴+=

===∴=

==

=∴=γγ

30

3

69.1169.1

69.178.

32.1

%78100*41.32.100*

%52100*78.41.

cmgSm

cmg

VmWwWs

VvVwGw

VmVvn

m

m

===

=+

=+

=

===

===

γγ

γ 3

30

28.178.1

7.17.1'

cmg

VmWs

cmg

d

mm

===

=−=−=

γ

γγγ

3

3

0

04.298200

63.6038

983860

%24100*16238100*

38162200

162)1)(60)(7.2(

cmg

VmWm

VsVve

cmVvVsVmWsWww

gWwWsWmWwWwWsWm

gWs

SsVsWsVsWsSs

m ===

===

=+=+=

===

=−=−=∴+=

==

=∴=

γ

γ


14. Una muestra de suelo húmedo tiene un volumen (Vm) de 52.3 cm3 y pesa (Wm) de

74.2 g, después de secada al horno pesa (Ws) 63.3 gr, y su densidad relativa de los

sólidos (Ss) es de 2.67, obtenga para este suelo el Grado de saturación (Gw), el

contenido de humedad (w), la porosidad (n) y la relación de vacios (e).

%2.173.63

11100*

%39100*59.28

11100*

%553.5259.28

21.171.2359.28

59.171159.2859.2871.233.52

71.23)1)(67.2(

3.639.103.632.74

3

3

3

00

===

===

===

===

=−=−=∴+=

=−=−=∴+=

===∴=

=−=−=∴+=

WsWww

VvVwGw

VmVvn

VsVve

cmVwVvVaVwVaVvcmVsVmVvVvVsVm

cmSsWsVs

VsWsSs

gWsWsWmWwWwWsWm

γγ


Procedimiento para la práctica # 3 Calibracion del Matraz Equipo necesario

1. Un matraz aforado de cuello largo, de 500 ml de capacidad

2. Agua destilada

3. Un dispositivo de succión neumática capaz de producir el grado de vacío necesario

(opcional, pero recomendable)

4. Dispositivo para calentar agua, con temperatura controlable (parrilla de resistencia

electrica)

5. Una balanza de un centesímo de gramo de aproximación y capacidad no menor de

700 g

6. Un horno para secado

7. Un desecador

8. Un batidor mecánico

9. Un termómetro con aproximación de 0.1º C, graduado hasta 50º C.

10. Cápsula para evaporación

11. Un cuentagotas (gotero) o pipeta

12. Un embudo de vidrio de conducto largo

Nota: Wmfw = (Wm+Vm)(1+∆e*E)(γw*γa)

Wmfw Peso del matraz aforado con agua

Wm Peso de matraz

Vm Volumen del matraz

∆t Incremento de la temperatura a cada 20°

Ε Indice de contracción del vidrio pyrex 1 x 10-4

Ɣw Peso específico del según tabla

Ɣa Peso específico del aire .00012

Calibración del matraz

1. Se lava el matraz con agua y detergente; para disolver todas las grasas se agrega

algún solvente como alcohol, acetona o solución brómica.

2. Se enjuaga el matraz con agua destilada para quitar el solvente y se escurre; para

eliminar el agua de las paredes del matraz se enjuaga con alcohol.


3. Agregue 400 ml de agua destilada al matraz; por baño maría elimine el aire contenido

en el matraz colocándolo en el mismo 15 minutos aproximadamente

4. Se saca del baño maría y se limpia por dentro; determínese el peso del matraz limpio

y seco con una aproximación de 0.01 g (Wm)

5. Se llena el matraz hasta la marca de aforo con agua destilada; seque el interior del

cuello hasta la superficie del agua sin tocarla, pese el matraz aforado (Wmfw) y tome

tres temperaturas, en la parte inferior, media y superior cada una, la temperatura final

será el promedio de las tres.

6. Se deja enfriar el matraz hasta que disminuya su temperatura 3º aproximadamente lo

cual hará bajar el nivel de aforo

7. Se repiten los pasos 8 a 11

8. Se repite el procedimiento hasta llegar a una temperatura ambiente

9. Con los valores registrados se construye la curva de calibración del matraz eligiendo

una escala conveniente.

10. La calibración del matraz se puede realizar también en forma inversa al método

anterior, es decir partiendo de la temperatura ambiente se va aumentando ésta, lo que

hará subir el nivel hasta la marca de aforo por lo cual se deberá quitar agua para cada

cierto incremento de temperatura.

Practica No 4.- Peso específico relativo o densidad de sólidos, Procedimiento para suelos friccionantes 1. Se limpia el matraz con la solución brómica y se enjuaga con agua destilada, se pesa

el matraz limpio y seco

2. De una muestra traída del sitio de estudio, se toma una porción representativa la cual

se seca en un charola, el material seco se disgrega con un mortero y se criba por la

malla # 40

3. Se toma una porcion de material aproximadamente 100 g del material, y se deposita el

material en el matraz y se pesa, se calcula el peso de los sólidos (Ws)

4. Se agrega al matraz de 160 a 300 ml de agua destilada

5. Se elimina el aire retenido colocando el matraz en baño maría durante 20 minutos

(para este fin se puede utilizar una bomba de vacíos)

6. Enrace el matraz hasta su marca de aforo secando el interior del cuello hasta la

superficie del agua sin tocarla


7. Pese el matraz aforado con sólidos (Wmfws) y tome tres temperaturas en la parte

inferior, media y superior, obtenga la temperatura promedio

8. Con la temperatura promedio se localiza en la curva de calibración del matraz su peso

aforado sin solidos (Wmfw)

Procedimiento para suelos cohesivos

1. Se repiten los pasos 1 y 2 para suelos friccionantes

2. Deposite en una cápsula la muestra, mezclandola con agua destilada hasta formar

una pasta uniforme

3. Se vacía la pasta uniforme en una batidora agregando 200 ml de agua destilada y

mezclando 15 minutos, y se deposita en el matraz

4. Se repiten los pasos 8, 9, 10 y 11 para suelos friccionantes

5. En una cápsula se vacía todo el contenido del matraz sin dejar partículas de suelo en

el matraz

6. Se seca el material en el horno para encontrar el peso de los sólidos (Ws)

Práctica # 5 Densidad de gravas (Sg) 1. De una muestra representativa tome 10 gravas

2. Depositelas en un recipiente con agua durante 24 hrs. aproximadamente hasta quedar

saturadas

3. Saque las gravas del recipiente y limpielas superficialmente con un trapo semihúmedo

4. Pese las gravas húmedas (Wgh)

5. En una probeta de 1000 ml vierta 400 ml de agua, introduzca las gravas en la probeta

determinando el volumen desalojado por las mismas, éste volumen lo da el nivel de

agua con gravas saturadas menos el nivel de agua inicial. se tenga en el paso # 5

(esto también se puede hacer con ayuda del piezómetro)

6. Las gravas se secan en el horno y se pesan (Wgs)

Cálculo de Sg (densidad aparente)

Vrg = Volumen Desalojado - Volumen Adsorbido

Volumen adsorbido = Wgw - Wgs

gra.. rg

gsgr

gsga V

WS

desVolW

S ==

72121775-Geotec3un4972003

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