ensayo de gravedad espesifica

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UNIVERSIDAD ANDINA NESTOR CACERES VELASQUEFACULTAD DE INGENIERIA Y CIENCIAS PURAS

INGENIERIA CIVIL

“AÑO DE LA DIVERSIFICACIÓN PRODUCTIVA Y DEL FORTALECIMIENTO DE LA EDUCACIÓN”

INFORME N° 4 -2015-UANCV

Para : ING. MARIBEL SANOMAMANI CATY

De : GRUPO Nº

Asunto : GRAVEDAD ESPECIFICA DE SOLIDOS (Gs)

Fecha : Juliaca….., de…….., del 2015

Por intermedio del presente me dirijo a usted con la finalidad de

Hacer de su conocimiento que se realizó la práctica correspondiente al tema de

“GRAVEDAD ESPECIFICA DE SOLIDOS (Gs)”

Con fecha,......................... En el lugar................................. con.....................................

Para lo cual detallo a continuación:

Es cuanto informo a usted, para su conocimiento y demás fines.

Atentamente.

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ContenidoINTRODUCCIÓN...................................................................................................................3

1: OBJETIVOS.........................................................................................................................4

1.1: GENERAL....................................................................................................................4

1.2: ESPECÍFICOS............................................................................................................4

2: ASPECTOS GENERALES..............................................................................................4

2.2: NORMA UTILIZADA EN EL ENSAYO:.............................................................4

NTP 339.131.......................................................................................................................4

2.3: MATERIALES:...........................................................................................................4

3: MARCO TEÓRICO...........................................................................................................6

4: PROCEDIMIENTO...........................................................................................................8

4.1: Procedimiento De Ensayo En Suelos No Cohesivos (Granulare)...........8

5: CÁLCULOS.........................................................................................................................9

5.1: Gravedad Especifica De Los Solidos.................................................................9

5.2: Calculando El Peso De La Muestra Seca Del Suelo..................................10

5.3: Gravedad Especifica Relativa De Los Solidos.............................................11

5.4: Gravedad Especifica Relativa De Los Solidos Corregida........................11

5.5: Gravedad Especifica Relativa De Los Solidos Promedio (Gs)...............12

6: CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES.........................................................12

7: ANEXOS FOTOGRÁFICOS.........................................................................................13

8: BIBLIOGRAFÍA...............................................................................................................14

INTRODUCCIÓN

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Se define como gravedad especifica de fase solida de un suelo, a la relación de un peso específico de la materia que constituye las

partículas del suelo y el peso específico del agua destilada a 4°C. Debido a esto en el presente informe se determinara el peso

específico de los sólidos de una muestra de suelo de la zona de la Región de Puno provincia de San Román. Esta prueba fue

desarrollada en el laboratorio. Para determinar los datos requeridos para esta prueba, utilizaremos muestra de suelo alterada, estas

pasaran por el tamiz N°4 luego pesaremos junto con los matraces y agua, para luego obtener por simples cálculos el peso específico

relatico de los sólidos.

1: OBJETIVOS

1.1: GENERALDeterminar el peso específico relativo de solidos las muestra alterada de suelo.

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1.2: ESPECÍFICOS

Una de las propiedades más importantes que se ha determinar peso específico relativo de sólidos.

Conocer el uso del calor, como el medio más apropiado para hacer la extracción de vacío en la muestra.

Conocer sobre la relación que existe entre el peso específico de la materia que constituye las partículas del suelo y el peso específico del agua.

Hacer un uso adecuado de los materiales a usar, a fin de hacerlo con el menor error posible.

2: ASPECTOS GENERALES

2.2: NORMA UTILIZADA EN EL ENSAYO:

NTP 339.131 ASTMD – 854 AASHTO T100

2.3: MATERIALES:

Horno a temperatura constante de 100 a 110 ºC

Balanza de un centésimo de grado de aproximación y capacidad de 1kg.

Frasco volumétrico o Matraz de cuello largo con capacidad de 100 a 500 cmᶟ

Recipientes

Tamiz Nº 4

Cocina a gas

Pipeta o cuenta-gotas (gotero)

Jeringa

Termómetro

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3: MARCO TEÓRICOLa gravedad específica de un suelo (Gs) se define como el peso unitario del material dividido por el peso unitario del agua destilada a 4°C. La Gs se calcula mediante la siguiente expresión:

Dónde:

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𝛾𝑠 = peso específico de los sólidos (grs/cm3) 𝛾𝑤 = peso específico del agua 4°C (grs/cm3)

De esta forma, la gravedad específica puede ser calculada utilizando cualquier relación de peso de suelo (Ws) al peso del agua (Ww), siempre y cuando se consideren los mismos volúmenes, como se observa en la siguiente expresión:

Gs = (Ws / Vs) / (Ww / Vw) * 𝛾𝑤) = (Ww * 𝛾𝑤)

Dónde: Vs = volumen de solidos Vw = volumen de agua

La forma de calcular Gs, difiere según el tipo de suelo analizado y el tamaño de sus articulas. Para suelos que contienen partículas mayores que el tamiz de 5mm. (Malla N°4 ASTM), el método recomendado a seguir es el C-127 ASTM, llamado gravedad específica y absorción de agregados gruesos. Si el suelo se compone de partículas mayores y menores que 5 mm. La muestra se separa en el tamiz, determinando el porcentaje en masa seca de ambas fracciones y se ensayan por separado con el método correspondiente. El resultado será el promedio ponderado de ambas fracciones. El valor de la gravedad específica para el suelo será:

Gs = Gs (bajo malla N°4) * % pasa malla N°4 + Gs (sobre malla N°4) * % retenido malla N°4

Los procedimientos para suelos que pasen bajo la malla N°4, se diferencian solo si se trata de suelos cohesivos o no. El valor de la gravedad específica es necesario para calcular la relación de varios de un suelo, es utilizada en el análisis hidrométrico y sirve para graficar la recta de saturación máxima en el ensayo de compactación proctor. La densidad de los sólidos se obtiene en la práctica como la relación entre el peso de los sólidos y el volumen de agua que desalojan a la temperatura ambiente. Al valor obtenido se le hace una corrección por temperatura. Las partículas gruesas contienen, generalmente, aire entrampado en poros impermeables que solo podría eliminarse rompiendo las partículas que se usen en la determinación de a densidad de suelos no deben ser molidas o rotas.El valor de la densidad de solidos interviene en la mayor parte de los cálculos de Mecánica de Suelos y, ocasionalmente, sirve también para fines de clasificación. El valor de la densidad de los suelos varía

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comúnmente entre los valores de 2.20 a 3.0, según el material de que se trate. Algunos materiales se enlistan a continuación:

MATERIAL VALOR DE GsArcilla de origen volcánico

2.20 – 2.50

Suelos orgánicos 2.50 – 2.65Suelos granulares

2.63 – 2.68

Limos inorgánicos

2.67 – 2.73

Arcilla poco plástica

2.72 – 2.78

Arcillas plásticas 2.78 – 2.86Arcillas expansivas

2.86 – 2.9

Existen métodos para la determinación de sólidos, uno particular menores que la malla #4 (suelos finos y arenas). Y otros para suelos mayores de dicha malla (grava). Para suelos cohesivos es necesario que la cantidad de solidos sea del orden de 30 a 60 gr. Para ello, se forma una suspensión que se deja homogeneizar durante 24 horas, después de esto se coloca en el vaso mezclador mecánico, por espacios de 10 a 15 minutos, en caso de no contar con el vaso mezclador se hará manualmente, acto seguido se procede a la ejecución de la prueba .

Debe colocarse agua destilada en el picnómetro hasta el volumen conocido a diferentes temperaturas y pesarlo para saber el volumen real que contiene obtener así una constante K para corregir el volumen por temperatura.

4: PROCEDIMIENTO

Capacidad del picnómetro (cm3)

cantidad requerida aproximadamente (gr)

100 25 – 35250 55 – 65500 120 - 130

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4.1: Procedimiento De Ensayo En Suelos No Cohesivos (Granulare)

Pésense 80gr aproximadamente de suelo previamente secado al horno y enfriado (Ws).

Pásese la muestra cuidadosamente a un frasco volumétrico y limpio. llénese este con agua destilada hasta la mitad del frasco.

Elimínese el aire atrapado de la muestra por calentamiento del frasco durante unos 15 min.

Añádase con cuidado agua destilada hasta la marca de enrase, verifique que no quede aire atrapado en la muestra; si existiese aire atrapado en la muestra, elimínelo.

La presencia de materia orgánica puede producir el efecto de aire no removido a causa de los gases que se forman en con tacto con el agua.

Desairada la suspensión añádase agua destilada hasta que el borde interior del menisco coincida con la marca del fondo.

Verifique si el mismo está bien enrasado, y que el frasco en su parte exterior este seco y limpio; pésese el frasco más en agua más el suelo contenido en el (WfWs), con una aproximación de 0.1 gr.

De inmediato determínese la temperatura de la suspensión con aproximación del 0.01 ºC, introduciendo el bulbo de un termómetro hasta el centro del frasco volumétrico.

Introduzca la muestra al horno por un tiempo de 24 hrs, a una temperatura de 110ºC.

Saque la muestra del horno, déjela enfriar y determine su peso seco (Ws) con aproximación 0.1 gr.

Calcule la gravedad especifica con la siguiente formula:

Gs = 𝑊𝑠𝑊𝑚𝑤+𝑊𝑠−𝑊𝑚𝑤𝑠Dónde:

Gs: gravedad especifica de solidos Ws: peso del suelo seco Wmw: peso del matraz + agua Wmws: peso del matraz + agua + muestra

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5: CÁLCULOS

5.1: Gravedad Especifica De Los Solidos

PROYECTO GRAVEDAD ESPECIFICA DE LOS SOLIDOS

LUGAR Provincia de San Román (Salida a Huancané)

FECHA 02/10/15ELABORADO POR GRUPO N°

Calicata C-1

CALICATA C-1PROFUNDIDAD (m)

2.10 m

Muestra alterada

Con los datos obtenidos en el laboratorio pasamos a realizar los cálculos:

MUESTRA Y NUMERO DE RECIPIENTE

01

A Peso del matraz (gr)B Peso De La Muestra Seca +

matraz (gr)C Peso De La Muestra Seca

Del Suelo (gr)D peso del matraz + agua +

muestra (gr)E Peso del matraz + agua (gr)I Peso específico relativo de

los sólidos (Gs)promedio

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5.2: Calculando El Peso De La Muestra Seca Del Suelo

Peso De La Muestra Seca Del Suelo (01) =

5.3: Gravedad Especifica Relativa De Los Solidos

Dónde: C: Peso De La Muestra Seca Del Suelo E: peso del matraz + agua D: peso del matraz + agua + muestra

5.4: Gravedad Especifica Relativa De Los Solidos Corregida

H: Corrección por temperatura F: Gravedad Especifica Relativa De Los Solidos

Peso De La Muestra Seca Del Suelo = Peso De La Muestra Seca + matraz – Peso Del Matraz

C

(C+E-D)

H*F

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5.5: Gravedad Especifica Relativa De Los Solidos Promedio (Gs)

6: CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

La gravedad especifica de un material, nos permite decir qué clase de material puede ser, teniendo en cuenta su peso, ya que es una relación de pesos del material.

La importancia de este ensayo radica en que la gravedad específica de un suelo se utiliza en el cálculo de las relaciones de fase de los suelos, en los cálculos de los ensayos de granulometría por sedimentación, comprensibilidad y potencial de expansión. Por lo que debemos determinar de manera correcta este valor.

El realizar el ensayo y el informe es la manera indicada para conocer este procedimiento y poder llevarlo a cabo de manera satisfactoria. Además se expone la importancia que conocer el valor de la gravedad especifica de solidos de la forma más precisa, para no afectar futuros resultados.

Realizar un muestreo de suelo más extenso en la zona para poder determinar con mejor precisión el tipo de material que está formado el suelo.

7: ANEXOS FOTOGRÁFICOS

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8: BIBLIOGRAFÍA

Manual de laboratorio de suelos en ingeniería civil. Fundamentos de mecánica de suelos, Juárez Badillo – Rico

Rodríguez

Introducción de la muestraTamizado de la muestra

Llenado del matraz con agua Muestra en proceso para eliminar los vacios

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