Propiedades Fís. Del Suelo Peso Específico
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• Peso específico absoluto o peso específico del suelo
se define como su peso por unidad de volumen.
Ƴ s = W/V
Peso especifico relativo o gravedad específica del suelo
El peso específico relativo o gravedad específica de un suelo se toma como
el valor promedio para los granos del suelo. Este valor es necesario para
calcular la relación de vacíos de un suelo, se utiliza también en el análisis de
hidrómetro y es útil para predecir el peso unitario de un suelo.
La gravedad especifica de cualquier sustancia de define como “El peso
unitario del material dividido por el peso unitario del agua destilada a cuatro
grados Celcius.”
Gs = Ƴ s
W w
•
PROPIEDADES FÍSICAS DEL SUELO
• Peso específico de la masa del suelo (densidad natural): Ƴm
Es la relación entre el peso total y el volumen total de la muestra del suelo
Ƴm = Wm
Vm
• Peso específico seco: Ƴd
Es la relación entre el peso de las partículas minerales secas y el volumen
total de la muestra de suelo
Ƴd = Ws
Vm
Peso específico de sólidos: Ƴs
Es la relación entre el peso y el volumen de las partículas minerales secas
Ƴs= Ws
Vs
Peso específico ponderado de sólidos: Ƴs
Para determinar el peso específico de sólidos de un suelo, se establece
procedimientos para suelos que se componen de partículas menores de 4.75 mm
y para los que se componen de partículas mayores a 4.75 mm., se ensayan por
separado. El resultado será el promedio ponderado de ambas muestras.
γs: peso específico ponderado
% gruesos: porcentaje de la fracción gruesa
% finos: porcentaje de la fracción fina
γs gruesos: peso específico de la fracción
gruesa
γs finos: peso específico de la fracción fina
Ensayo: peso específico
material
• Muestra de piedra seca
• Agua
de grava gruesa o piedra
equipo
• Balanza hidrostática
procedimiento
• Determinar el peso de la piedra en el aire para lo cual mediante un hilo
se cuelga la piedra en la palanca de la balanza y pesar Waire
Determinar el peso de la piedra sumergida para lo cual se coloca un
recipiente con agua sobre el soporte respectivo de la balanza y la piedra
colgante se sumerge en el agua Wsumer
• Determinar el peso específico
Peso específico de grava
CalicataC23
EstratoE4
Peso muestra en el aire (gr)380.42
Peso muestra sumergida (gr)232.76
Ƴs (gr/cm3)
Peso específico de material fino
Juega un
la mayor
cálculos
suelos.
papel muy importante en
parte de las pruebas y
de la mecánica de
Para su determinación se utiliza
un recipiente aforado llamado
picnómetro.
Ensayo: peso específico del material fino
Material
• Muestra
• Agua
seca menor que la malla N° 4
Equipo
•
•
•
Balanza
Fiola de
con aproximación de 0.01 gr
500 ml.
Bomba de vacíos
Procedimiento
•
•
•
Pesar la muestra seca (aproximadamente 80 a 100 gr) Ws
Llenar la fiola con agua hasta la marca de 500 ml y pesar Wfw
Colocar la muestra seca ya pesada en la fiola vacía y , verter agua
hasta cubrir la muestra, agitar, luego conectar a la bomba de vacíos
durante 15 minutos de tal manera que las burbujas de aire sean
extraídas.
Retirar la fiola de la bomba de vacíos, inmediatamente agregar agua
hasta la marca de 500 ml y pesar Wfws
Determinar el peso específico
•
•
Peso específico de material fino
Calicata C9
Estrato E3
Peso suelo seco (Ws) ( gr) 60
Peso fiola + agua (Wfw) (gr) 675
Peso de fiola + agua + suelo (Wfws) (gr) 710
Peso específico gs (gr/cm3)
• Relación de vacíos: e
La relación de vacíos o huecos es la medida del volumen de los vacíos
con respecto al volumen de las partículas sólidas, invariablemente
expresado como un número. Estos términos utilizados en la medición
de las oquedades son importantes, ya que nos indican si el suelo
poroso o si en cambio esta bien denso. Suponiendo un proyecto
es
de
de
los
del
construcción en relleno donde el terraplén provoca una serie
presiones superficiales que se transmiten al subsuelo
estratos, para este caso se debe conocer la relación
relleno que se va a colocar.
y afectan
de vacíos
Es la relación entre el volumen de vacíos y el volumen
expresa en porcentaje
de los sólidos. Se
Su valor puede ser e > 1 y alcanzar valores muy altos.
e = Vv
Vs
* 100 (%)
• Porosidad: h
La porosidad es la medición del volumen de los poros o vacíos del
suelo. Es la combinación de aire y agua, o sea la relación por cociente
entre el volumen de vacíos y el volumen total de una muestra de suelo
expresado en porcentaje. En otras palabras es la medición de vacíos o
huecos tomando como unidad de comparación el volumen total de la
muestra. Mientras mas poroso sea el suelo, su porosidad aumenta
matemáticamente, si es completamente denso no hay porosidad y por
ende no hay vacíos, pero prácticamente esto no ocurre, ya que la
porosidad de los suelos esta regularmente en un rango entre veinte y
noventa y cinco por ciento.
Se define como la probabilidad de encontrar vacíos en el volumen total de
la muestra. Por lo tanto 0 < h < 100% . Es decir h ≠ 0 y h ≠ 100%
Es la relación entre el volumen de vacíos
en porcentaje
y el volumen total, se expresa
h= Vv *100
Vm
• Grado de saturación: Gw
Es la relación entre el volumen de agua contenida en el suelo y el
volumen de vacíos. Se expresa en porcentaje
Gw = Vw * 100
Vv
Estudio de suelos
Las calicatas permiten la inspección directa
del suelo que se desea estudiar y, por lo
tanto, es el método de exploración que
normalmente presenta la información más
confiable y completa. En suelos con grava,
la calicata es el único medio de exploración
que puede proporcionar información
confiable, y es un medio muy efectivo para
exploración y muestreo de suelos de
fundación y materiales de construcción a un
costo relativamente bajo.
Es necesario registrar la ubicación y elevación de cada calicata, las que son
numeradas según la ubicación. Si un pozo programado no se ejecuta, es
preferible mantener el número del pozo en el registro como "no realizado" en
vez de volver a usar el número en otro lugar, para eliminar confusiones.
La profundidad está determinada por las exigencias de la investigación.
La sección mínima recomendada es de 0,80 m por 1,00 m, a fin de permitir
una adecuada inspección de las paredes. El material excavado deberá
depositarse en la superficie en forma ordenada separado de acuerdo a la
profundidad y horizonte correspondiente. Debe desecharse todo el material
contaminado con suelos de estratos diferentes.