B Gravedad Específica menores

7/30/2019 B Gravedad Especfica menores

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LABORATORIO DE MECANICA DE SUELOS I

DETERMINACION DE LA GRAVEDAD ESPECIFICA

DE LOS SOLIDOS DEL SUELO

REFERENCIAS: AASHTO: T-100-70

ASTM: D854-58 INEN:


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DETERMINACION DE LA GRAVEDAD ESPECIFICA DE LOS

SUELOS DE PARTICULAS MAYORES Y MENORES AL TAMIZ # 4:

INTRODUCCION: Se define

como Gravedad Especfica de un

material, a la relacin entre el

peso de los slidos (Ws) del

material y el peso del volumen de

agua (Vs) que dichos slidos

desalojan.

En el caso de los suelos, la

gravedad especfica se da en

relacin al agua destilada a 4C

GENERALIDADES:


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El valor de Gravedad Especfica (expresado por un

nmero), adems de servir para fines de clasificacin, juega

un papel muy importante en la mayor parte de las pruebas

y clculos de Mecnica de Suelos, por ejemplo para la

determinacin del volumen de los slidos en problemas paracalcular las relaciones fundamentales:

Gs = Ws Vs = Ws Gs s

Vs Gs w

GENERALIDADES:

Tratndose de gravas o piedras, la Gravedad Especfica se da

en relacin al agua limpia a la temperatura ambiente, con el

material en estado de saturacin.


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GENERALIDADES:

Donde:

Vs = volumen de los slidos

Ws = peso de los slidos

Gs = gravedad especfica de los slidosPara la determinacin, se hace uso de

recipientes aforados llamados pignmetros,

los cuales son generalmente matraces

calibrados a distintas temperaturas.

En el pas la Gravedad Especfica ( Gs ), vara de 2.5 a 2.8; las

canteras locales del sector de Aguajn tienen materiales con

Gs = 2.6 y en tal caso es mayor al Gs del material de la

Pennsula ( Gs = 2.5 )


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Familiarizar al estudiante en la

determinacin de la Gravedad

Especfica de cualquier suelo omaterial de partculas gruesas

mayores al tamiz # 4 y partculas

menores al tamiz # 4 por

procedimientos prcticos delaboratorio, con el reconocimiento de

las normas de ejecucin tcnica.



OBJETIVO:


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PROCEDIMIENTO:PARTICULAS MENORES AL TAMIZ # 4

De la muestra preparada que haya pasado por la malla # 4 se tomaunos 200 gr. Se colocan en una cpsula de porcelana y se deja secar

en el horno temperatura constante a temperatura constante de 105C

durante 12 horas. Cuando se trata de suelos residuales, se seca soloal medio ambiente. Se coloca en un lugar seco, de manera que no

adquiera humedad y se pesan 50 gr.

Un pignmetro de 500 cc. (calibrado con anterioridad), se lavaperfectamente con agua, jabn y una escobilla que pueda introducirse

en l, enjuagndolo al final con agua destilada. Se llena el pignmetro

con agua hasta el cuello, y se registra el peso (Wbw) y se toma la

temperatura (T)

Wbw = Peso del pignmetro con agua hasta el enrase de

calibracin.


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Los 50 gr. de material seco se vacan en el pignmetro, al que se leha quitado un poco de agua, (generalmente 1/3 o 2/3 del volumen

original).

Se pone el pignmetro en bao de Mara (con glicerina), a fin deexpulsar el aire contenido, si se cuenta con una trompa o bomba de

vaco, su uso mejora la operacin, permitiendo adems hervir la

suspensin a temperatura ms baja.

Se saca el pignmetro del bao de Mara y se deja enfriar, una vezque se adquiera la temperatura ambiente se agrega agua destiladahasta llenar al nivel que marca el aforo e inmediatamente se toma la

temperatura con una apreciacin de 0.1C introduciendo el

termmetro hasta el centro de la suspensin. La temperatura obtenida

se anota en el rengln temperatura del formulario respectivo.


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Despus de tomarse la temperatura debe aforarse perfectamente demanera que la parte inferior del meisco coincida con la marca de

calibracin del matraz; esto se logra con la ayuda de la pipeta.

Debe evitarse que quede agua adherida al interior del cuello delmatraz sobre la marca de aforo, para lo cual se introduce un rollito de

papel secante o absorbente para eliminarla. Tambin debe secarse

perfectamente el matraz en su parte exterior.

Despus de aforado y limpio, se pesa el matraz con una precisin de0.001 gr. anotndose el peso en el rengln Wbws del registro declculo.

Wbws = peso del pignmetro + suelo + agua hasta el aforo.


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Se hecha todo el contenido del matraz en una cpsula de porcelana yse coloca en el horno. Luego se obtiene el peso seco de la muestra

Ws y se anota.

( La expresin: Ws + Wbw - Wbws, representa el peso del volumende agua desalojada por los slidos a la temperatura de prueba)

El valor de K para la temperatura T se obtiene de la curva de

calibracin del matraz, sta calibracin se ha estandarizado y los

valores estn en la diapositiva siguiente: (Jurez BADILLO TOMO I)Por lo tanto la Gravedad Especfica ser igual a:

Gs = . Ws * K .

Ws + Wbw - Wbws


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C 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9

0 0,9999 0,9999 1,0000 1,0000 1,0000 1,0000 1,0000 0,9999 0,9999 0,999910 0,9997 0,9996 0,9995 0,9994 0,9993 0,9991 0,9990 0,9988 0,9986 0,9984

20 0,9982 0,9980 0,9978 0,9976 0,9973 0,9971 0,9968 0,9965 0,9963 0,9960

30 0,9957 0,9954 0,9951 0,9947 0,9944 0,9941 0,9937 0,9934 0,9930 0,9926

40 0,9922 0,9919 0,9915 0,9911 0,9907 0,9902 0,9898 0,9894 0,9890 0,9885

50 0,9881 0,9876 0,9872 0,9867 0,9811 0,9806 0,9800 0,9795 0,9789 0,9784

60 0,9832 0,9827 0,9822 0,9817 0,9811 0,9806 0,9800 0,9795 0,9789 0,9784

70 0,9778 0,9772 0,9767 0,9761 0,9755 0,9749 0,9743 0,9737 0,9731 0,9724

80 0,9718 0,9712 0,9706 0,9699 0,9693 0,9686 0,9680 0,9673 0,9667 0,9660

90 0,9653 0,9647 0,9640 0,9633 0,9623 0,9616 0,9612 0,9605 0,9598 0,9591


Tabla para la correccin del gw en funcin de la temperatura, necesariapara los clculos del Gs de los suelos menores al tamiz # 4:

TOMADO DE LA MECANICA DE SUELOS I ............JUAREZ BADILLO


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PROCEDIMIENTO:PARTICULAS MAYORES AL TAMIZ # 4

Para determinar la Gravedad Especfica de suelos de

partculas mayores al tamiz # 4 ms gruesos, se

proceder exactamente bajo las normas de Ensayo de

Materiales, lo que requiere que las partculas estn en

estado S.S.S. (saturadas con superficie seca ).

En cambio si son mezclas de grava-arena, los suelos

debern ser separados mediante el tamiz # 4, y seensayarn independientemente, empleando los dos

mtodos indicados.


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EQUIPO EMPLEADO: Balanza sensible a 0.001 gr.

Horno de secado a temperatura

constante de 105C.

Termmetro graduado de 0C a

50C con divisiones de 0.1C.

Pignmetro calibrado de 500 cm3

Cpsulas de porcelana. Pipetas.

Embudo de cristal.

Glicerina.




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MATERIALES UTILIZADOS:

Grava Arena gruesa

Arena fina




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CUADRO DE CALCULO:GRAVEDAD ESPECIFICA DE

SUELOS MENORES AL TAMIZ

NUMERO 4:



Muestra nmero 1A 2A

Pignmetro nmero 3H 5HTemperatura del agua y suelo en C 20 26

Recipiente nmero 14 32

Recipiente + peso seco 117,4 120,4

Recipiente 31,1 33,2

Peso del suelo seco Ws 86,3 87,2

Pignmetro + agua, TC Wbw 620,12 619,36

Ws + Wbw 706,42 706,56

Pig + agua + suelo (sumergido) Wbws 673,85 673,53

Desplazamiento del agua Ws + Wbw - Wbws 32,57 33,03

Factor de correccin por T=K 0,9982 0,9968

Gravedad Especfica Gs 2,645 2,632

GRAVEDAD ESPECIFICA PROMEDIO 2,638


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CUADRO DE CALCULO:GRAVEDAD ESPECIFICA DE

SUELOS MAYORES AL TAMIZ

NUMERO 4:



Muestra nmero GRUPO 2 GRUPO 1

Canastilla nmero 1 2

Canastilla + suelo S.S.S. (al aire) 6521 7954

Peso canastilla al aire * 1194 1492

Peso del suelo S.S.S. B 5327 6462

Canastilla + suelo S.S.S. (en agua) 4357 5343

Peso canastilla sumergida 1016 1295

Peso suelo S.S.S. ( en agua) C 3341 4048

Peso de canastilla + suelo seco 6456 7882

Peso canastilla al aire * 1194 1492

Peso del suelo seco A 5262 6390

Temperatura del agua y suelo C 19 19

Factor de correccin por T = K 0,9984 0,9984

Densidad aparente de slidos ( A * K ) / ( B - C ) 2,645 2,643

0 Gravedad Especfica Gs = ( A * K ) / ( A - C ) 2,735 2,724

GRAVEDAD ESPECIFICA PROMEDIO 2,729


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BIBLIOGRAFIA:

Manual de laboratorio desuelos en la Ingeniera

Civil

Bowles Joseph E.



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