PESO ESPECÍFICO DEL SUELO CONCEPTO.En Mecánica de Suelos se relaciona el peso de las distintas fases con sus volúmenes correspondientes, por medio del concepto de peso específico, es decir, la relación entre el peso de la sustancia y su volumen. El peso específico relativo se define como la relación entre el peso específico de una sustancia y el peso específico del agua a 20° , destilada y su!eta a una atmósfera de presión.
UBICACIÓN.Este ensayo "ue consiste en la determinación del peso específico de los sólidos de un suelo se lo reali#o en el $%&'(%)'(*' + %S- $E%' E.(.$ (*ng. $eoncio /igueroa &alvas * 131.4
ENFOQUE.En un suelo se distinguen tres fases constituyentes5 la sólida, la lí"uida y la gaseosa. $a capa viscosa del agua a6sor6ida "ue presenta propiedades intermedias entre la fase sólida y lí"uida, suele incluirse en esta última, pues es suscepti6le de desaparecer cuando el suelo es sometido a una fuerte evaporación 7secado4. $as fases lí"uida y gaseosa del suelo suelen comprenderse en el "ue la fase sólida constituye el Se dice "ue un suelo es
Volumen de Vacíos ,
mientras
Volumen de los sólidos.
totalmente saturado cuando
todos sus vacíos están ocupados por agua.
8n suelo en tal circunstancia consta, como caso particular, de sólo dos fases, la sólida y la lí"uida.
El peso peso especí específic fico o relati relativo vo se define define como como la relaci relación ón entre entre el peso peso especí específic fico o de una sustancia y el peso específico del agua, a 1° , destilada y su!eta a una atmósfera de presión. En sistemas de unidades apropiadas, su valor es id9ntico al módulo del peso específico, correspondiente.
El peso específico relativo de la mayoría de las partículas constituyentes de un suelo 7 s s 4 varía entre límites 72.:0 a 2.;04. Es normal "ue un suelo real los minerales de las fracciones finas y coloidal tengan su peso específico relativo mayor "ue los minerales de la fracción más gruesa. Si la temperatura del agua es la misma "ue la de la suspensión puede o6tenerse una fórmula para s s, utili#ando los es"uemas de la figura. Sea5 W w
< peso del matra# lleno de agua.
W sw
< peso del matra# con suelo y agua.
Entonces se tiene5 W sw – W
w =
W s = peso
del suelo.
El peso del agua despla#ada por los sólidos del suelo vale5 W w
V s λ o
=
W s
=
= s s
or lo tanto5 W sw
W w
−
W s
=
W s
−
= s s
e donde5 S s
W s
=
W w
W s
−
W sw
−
>ue es una fórmula en la "ue todas las magnitudes son mensura6les en la6oratorio. eso del frasco lleno de agua ?asta el enrase es función de l a temperatura de prue6a@ ello es de6ido al cam6io de volumen del matra# por la dilatación del vidrio y a la variación del peso específico del agua. El peso seco de los sólidos de6e determinarse antes de la prue6a en materiales gruesos y despu9s de ella, en finos plásticos. $a ra#ón es, "ue en estos últimos suelos, el secado previo forma grumos de los "ue es difícil desalo!ar al aire atrapado.
EQUIPO.
8n picnómetro de A00 ml. de capacidad. 8na ?ornilla el9ctrica
8n termómetro
8na 6alan#a con sensi6ilidad de 0, gr. 8na pipeta
8n em6udo
%gua, preferi6lemente destilada
METODOLOGÍA.El suelo a usarse en el ensayo para determinar su peso específico, con una ?umedad natural y "ue pasa el tami# Bo 10 tiene un peso de 00 gr.
•
En!ágCese el matra# para eliminar la grasa "ue puede tener ad?erida en su interior.
•
etermínese el peso del matra# seco y limpio.
•
olocar los 00 gr. en un pocillo y ?acer una pasta con agua, esto para romper los grumos y poder introducir con mayor facilidad al picnómetro. •
$uego esta pasta de6erá colocarse cuidadosamente en el picnómetro, evitando 6otar parte del suelo. Se aDadirá agua, llenando el picnómetro alrededor de tres cuartas partes de su volumen
•
total. ara ayudar a la remoción del aire atrapado de6erá moverse ligeramente el picnómetro
•
so6re un paDo en la mesa. •
$levar a la ?ornilla el9ctrica para calentarla ?asta una temperatura aproimada de :A° . e!ar enfriar ?asta "ue alcance cierta temperatura am6iente. % esta temperatura se
•
completará con agua ?asta el enrase, se podrá enfriar en 6aDo María si es necesario. •
$uego el picnómetro de6erá se llenado con agua ?asta el menisco inferior, luego se de6erá secar con un paDo seco y limpio.
•
Se pesa y se determina la temperatura, de tal manera "ue el termómetro no to"ue la muestra. Este peso es el peso del picnómetro, más agua más muestra.
•
•
epositar la muestra más agua en una tara y colocar al ?orno por 21 ?oras. e manera "ue luego se cono#ca el peso seco de la misma.
OBJETIVOS.-
%plicar relaciones volum9tricas y gravim9tricas par la determinación del peso específico de la masa de un suelo "ue pasa el tami# 10. /amiliari#ar al estudiante con el m9todo general de o6tención del peso específico de la masa de cual"uier material compuesto por partículas pe"ueDas 7"ue pase el tami# 104, y a la ve# verificar en la6oratorio "ue dic?o peso específico se o6tiene por relación de pesos y en función de la temperatura del agua.
CÁLCULOS.P.E. Suelos AASHTO - T100-70 1. Peso del frasco + Material Seco
:
515.00
grs.
2. Peso del Pico!etro
:
2"#.00
grs.
A. Peso del Material $1% - $2%
:
222.00
grs.
&. Peso del Pico!etro + Agua e 20'( $)asta la !arca%
:
12*.00
grs.
(. Peso del !aterial + Piso de ,Pico!etro+Agua
:
150*.00
grs.
. Peso Pico!etro + Agua + Material Seco $Hasta la !arca%
:
1#2.00
grs.
E. olu!e del Material $(-%
:
1/.00
grs
: Peso Esecifico del Suelo $AE%
:
1.52
CONCLUSIONES.En síntesis este ensayo tuvo como finalidad determinar la relación "ue eiste entre el peso de cierto material fino de suelo y su correspondiente volumen, lo "ue se denomina peso específico. )am6i9n se puede decir, de acuerdo a los cálculos reali#ados la determinación del peso específico está en función de los pesos de los respectivos materiales 7relación gravim9trica4, como tam6i9n está en función de la temperatura del agua, por"ue la temperatura nos permite determinar el peso específico del agua o la densidad relativa del agua. El peso específico promedio "ue se o6tuvo del suelo anali#ado pudiera ser "ue no sea satisfactorio de6ido a "ue es menor a 2, esto pudiera ser por errores cometidos en la medición de la temperatura. ara este ensayo tam6i9n se ?u6iera utili#ado Feros9n u otro fluido, pero siempre y cuando se cuenta con una ta6la con sus diferentes pesos específicos a diferentes temperaturas.
