Laboratorio Gravedad Especifica

UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIAFacultad de Ingeniera Civil

Departamento Acadmico de Mecnica de Suelos

MECNICA DE SUELOS IMECNICA DE SUELOS IEC 511 EC 511 -- HH

Prof. Curso : Msc. Ing. Luisa Shuan Lucas

MTODO DE ENSAYO GRAVEDAD ESPECFICA

DEFINICIN

Gravedad Especfica - ASTM D854

Peso especfico de slidos es la relacin del pesode la fase slida entre el volumen de la fase slida.Expresado como :

La gravedad especfica se define como la relacinVsWs

s =



V s = Volumen de slidosW s = Peso del suelo seco

La gravedad especfica se define como la relacinentre el peso especfico de los slidos y el pesoespecfico del agua destilada a 4C. Se expresacomo:

w

sG

=

= Peso especfico del agua destilada a 4C

EC 511 H Gravedad Especfica Ing. Luisa Shuan L.



Esquema de las Fases del Suelo

PesosVolumenes

Wa=0VaVv

Fase gaseosa

FASES DEL SUELO

G = W s

Vs EC 511 H Gravedad Especfica Ing. Luisa Shuan L.

Ww

WsVsVm Vw Wm

VvFase liquida

Fase solida

EQUIPO

Frascos volumtricos o picnmetros Balanza con sensibilidad de 0.01g Horno de secado. Bomba de vaco o estufa para eliminar el aire del suelo.



Suministro de agua desaireada Utensilios: pipeta, termmetro graduado, embudo y

esptulas.


EQUIPO

Frasco volumtrico



Frasco volumtrico de 100 a 500 cm3 . Utensilios: pipeta, termmetro,

embudo.

Bomba de Vacos.


PROCEDIMIENTOCalibracin del picnmetro

Debe colocarse agua destilada en el picnmetro hasta el volumen conocido a diferentes

CALIBRACIN DEL PICNMETRO

350

350.5

351

P

e

s

o

d

e

l

p

i

c

n

m

e

t

r

o

m

s

a

g

u

a



diferentes temperaturas y pesarlo para saber el volumen real que contiene y obtener as una constante K para corregir el volumen por temperatura.

348

348.5

349

349.5

20 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40Temperatura ( C)

P

e

s

o

d

e

l

p

i

c

n

m

e

t

r

o

m

s

a

g

u

a

(

g

r

)


PROCEDIMIENTO

Cantidad de suelo a ensayar

Capacidad del picnmetro

Cantidad requerida aprox.(gr)

100 cm 25 - 35250 cm 55 - 65



250 cm 55 - 65500 cm 120 - 130

El ensayo se puede realizar con muestra hmeda, en este caso se halla el peso seco al final del ensayo.


PROCEDIMIENTO

Muestra Cuartear el material y obtener

muestra de 100gr. Con aproximacin de + 0.01gr.

Poner a secar la muestra en el horno a 100C. 110C + 5C.



horno a 100C. 110C + 5C. retirar la muestra del horno, dejar enfrar .

Pesar la muestra seca que se va a ensayar de acuerdo al volumen del picnmetro.W s = peso muestra seca


PROCEDIMIENTO

Se coloca la muestra pesada en el picnmetro. Luego se llena con agua destilada hasta las partes de la capacidad del picnmetro.



picnmetro.


PROCEDIMIENTO

Expulsin del aire atrapado en el suelo

Puede realizarse de dos formas: Con estufa, debe calentarse

de manera indirecta girando constantemente el frasco, a constantemente el frasco, a fin de ayudar a la eliminacin del aire.

El aire atrapado sale por calentamiento de la muestra.


PROCEDIMIENTO

Expulsin del aire atrapado en el suelo

Con bomba de vacos, el tiempo de uso depende del tipo de suelo y de la potencia



suelo y de la potencia de la bomba. Puedevariar entre unos pocos minutos y 6 a 8 hrs. para suelos plsticos y 4 a 6 hrs. para suelos de baja plasticidad.

El aire sale en forma de burbujas


PROCEDIMIENTO

Luego de eliminar el aire, completar el volumen con agua destilada hasta la marca del picnmetro y anotar:

W3 =WPICN+WS.SECO+ WAGUA 1W AGUA,1

Marca de

volmen



W S.SECO


PROCEDIMIENTO

Ahora, pesar el mismo volmen de agua destilada. Obtenindose: Marca

de

volmenW AGUA,2



W 2 = WPICN + W AGUA,2volmenAGUA,2


CLCULO

( ) KWWWWG

s

s

s *

32 +=



donde:Ws = peso de la muestra seca.W2 = peso del picnmetro llenado con agua destilada.W3 = peso del picnmetro llenado con agua y el suelo.K = Factor de correccin por temperatura del agua de ensayo


CLCULO

Por definicin

AGUAAGUA

SUELOSUELO

S

VW

VW

G =



Donde : VSUELO = VAGUA = w AGUA

Por lo tanto :AGUA

SUELOS W

WG =


CONSIDERACIONES

Cuando el suelo, est compuesto de partculas mayores y menores que la Malla No.4, el mtodo a utilizarse ser separando el material por la Malla No.4 y utilizar el mtodo apropiado en cada caso. El valor de la gravedad especfica del suelo, ser el promedio de estos dos valores.



Cuando la gravedad especfica, es utilizada en otros clculos, como el ensayo con el Hidrmetro (D-922) se utiliza el material que pasa la Malla No.10 (2.0mm.)

Se deber efectuar como mnimo 02 determinaciones, cuyos resultados no deben diferir en mas de 0.03


CONSIDERACIONES

Los valores tpicos de gravedad especfica de los suelos son:

Tipo de suelo GsArena 2.65 - 2.67Arena limosa 2.67 - 2.70



Arena limosa 2.67 - 2.70Arcilla inorgnica 2.70 -2.80Suelos con micas o hierro 2.75 - 3.00

Suelos orgnicosVariable, puede ser inferior a 2.00


EJEMPLO

1 Capacidad del picnmetro (cm) 250

2 Peso del suelo seco (gr) 80.00

3 Peso del frasco + peso de suelo + peso de agua (gr) 401.70

4 Temperatura ( C) 25



4 Temperatura ( C) 25

5 Peso del frasco + peso del agua (gr) 352.20

6 Correccin por temperatura (K) 0.9998

7 Peso especfico relativo de slidos (Gs) 6x(2/(5+2-3))

2.622


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