TALLER BÁSICO DE MECÁNICA DE SUELOS Gravedad Específica Especifica_… · de la gravedad...

TALLER BÁSICO DE

UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIAFacultad de Ingeniería Civil

Laboratorio de Mecánica de Suelos

MECÁNICA DE SUELOS

Gravedad Específica

Expositor: Luisa Shuan Lucas


Laboratorio de Mecánica de Suelos DEFINICIÓN

Gravedad Específica - ASTM D854

• Peso específico de sólidos es la relación del pesode la fase sólida entre el volumen de la fase sólida.Expresado como :

• La gravedad específica se define como la relaciónVs

Wss =γ

Febrero 2006 Curso Taller de Mecánica de Suelos LMS-FIC-UNI

V s = Volumen de sólidos

W s = Peso del suelo seco

• La gravedad específica se define como la relaciónentre el peso específico de los sólidos y el pesoespecífico del agua destilada a 4 °°°°C. Se expresacomo:

w

sGγγ=

γ ω = Peso específico del agua destilada a 4°C

Esquema de las Fases del Suelo


Laboratorio de Mecánica de Suelos FASES DEL SUELO

Fase gaseosa

PesosVolumenes

Wa=0VaVv


Fase liquida

Fase solida

Ww

WsVs

Vm Vw WmVv

G =W s

Vs γγγγ ω


Laboratorio de Mecánica de Suelos EQUIPO

• Frascos volumétricos o picnómetros• Balanza con sensibilidad de 0.01g• Horno de secado.• Bomba de vacío o estufa para eliminar el aire del s uelo.


• Suministro de agua desaireada• Utensilios: pipeta, termómetro graduado, embudo y

espátulas.


Laboratorio de Mecánica de Suelos EQUIPO


� Frasco volumétrico de 100 a 500 cm 3 .

� Utensilios: pipeta, termómetro, embudo.

� Bomba de Vacíos .


Laboratorio de Mecánica de Suelos PROCEDIMIENTO

Calibración del picnómetro• Debe colocarse agua

destilada en el picnómetro hasta el volumen conocido a diferentes temperaturas y pesarlo

CALIBRACIÓN DEL PICNÓMETRO

350

350.5

351

Pes

o de

l pic

nóm

etro

más

agu

a


temperaturas y pesarlo para saber el volumen real que contiene y obtener así 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 40

Temperatura ( C)P

eso

del p

icnó

met

ro m

ás a

gua

(gr)



Cantidad de suelo a ensayar

Capacidad del picnómetro

Cantidad requerida aprox.(gr)

100 cm³ 25 - 35250 cm³ 55 - 65


250 cm³ 55 - 65500 cm³ 120 - 130

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



Muestra� Cuartear el material y obtener

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

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


horno a 100 °C. ó 110°C + 5°C. retirar la muestra del horno, dejar enfríar .

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



• Se coloca la muestra pesada en el picnómetro. Luego se llena con agua destilada hasta las ¾ partes de la capacidad del picnómetro.


picnómetro.



Expulsión del aire atrapado en el suelo

Puede realizarse de dos formas:• Con estufa, debe calentarse

de manera indirecta girando


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

• El aire atrapado sale por calentamiento de la muestra.



Expulsión del aire atrapado en el suelo

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


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

El aire sale en forma de burbujas



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

W3 =WPICN+WS.SECO+ WAGUA 1

W AGUA,1

Marca de

volúmen


W S.SECO



• Ahora, pesar el mismo volúmen de agua destilada. Obteniéndose: Marca

de

volúmenW AGUA,2


W 2 = WPICN + W AGUA,2

volúmenAGUA,2


Laboratorio de Mecánica de Suelos CÁLCULO

( ) KWWW

WG

s

ss *

32 −+=


donde:Ws = peso de la muestra seca.W2 = peso del picnómetro llenado con agua desti lada.W3 = peso del picnómetro llenado con agua y el suelo.K = Factor de corrección por temperatura del agua de ensayo


Laboratorio de Mecánica de Suelos CÀLCULO

Por definición

AGUA

AGUA

SUELO

SUELO

S

VW

VW

G =


Donde : VSUELO = VAGUA = w AGUA

Por lo tanto :

AGUA

SUELOS W

WG =


Laboratorio de Mecánica de Suelos CONSIDERACIONES

� Cuando el suelo, está compuesto de partículas mayores y menores que la Malla No.4, el método a utilizarse será separando el material por la Malla N o.4 y utilizar el método apropiado en cada caso. El valo r de la gravedad específica del suelo, será el prome dio de estos dos valores.


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

� Se deberá efectuar como mínimo 02 determinaciones, cuyos resultados no deben diferir en mas de 0.03


Laboratorio de Mecánica de Suelos CONSIDERACIONES

• Los valores tìpicos de gravedad especìfica de los suelos son:

Tipo de suelo Gs

Arena 2.65 - 2.67

Arena limosa 2.67 - 2.70


Arena limosa 2.67 - 2.70

Arcilla inorgánica 2.70 -2.80

Suelos con micas o hierro 2.75 - 3.00

Suelos orgánicosVariable, puede

ser inferior a 2.00


Laboratorio de Mecánica de Suelos EJEMPLO

1 Capacidad del picnómetro (cm³) 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 Corrección por temperatura (K) 0.9998

7 Peso específico relativo de sólidos (Gs) 6x(2/(5+2-3))

2.622

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