UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CENTRO DEL PERÚ FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL
DEDICATORIA A mis Padres, Padres, a quien les debo toda toda mi vida, les agradezco el el cariño y su comrensi!n, a ustedes quienes "an sabido #ormarme con buenos sentimientos, "$bitos y valores, lo cual me "a ayudado a salir adelante buscando siemre el me%or camino& A mis maestros, maestros, gracias or su tiemo, or or su aoyo as' como or la sabidur'a que me transmitieron en el desarrollo de mi #ormaci!n ro#esional, or "aber guiado el desarrollo de este traba%o y llegar a la culminaci!n del mismo&
GRAVEDAD ESPECÍFICA SUELOS I
MECANICA DE
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I(TROD)CCIO( El ob%etivo rincial de la mec$nica de suelos es estudiar el comortamiento del suelo ara ser usado como material de construcci!n o como base de sustentaci!n de las obras de ingenier'a& Para esto es necesario obtener mues mu estr tras as re rer res esen enta tatitiva vass de dell su suel elo o qu que e se so some mete ten n a r rue ueba bass de laboratorio, tomando en cuenta el muestreo y los ensayos que se realizan necesariamente sobre equeñas muestras de oblaci!n& El resente in#orme tiene como #inalidad e*oner el rocedimiento ara el c$lculo de la gravedad esec'#ica de un suelo& +a gravedad esec'#ica de un suelo -s. es la l a relaci!n entre la masa o o eso en el aire. de una unidad de volumen de un material a la masa del mismo volumen de agua& El valor de la gravedad esec'#ica es necesario ara calcular la relaci!n de vac'os de un suelo, es utilizada en el an$lisis "idrom/trico y sirve ara gra#icar la recta de saturaci!n m$*ima en el ensayo de comactaci!n& El m/todo de traba%o del laboratorio ara determinar la gravedad esec'#ica es un m/todo indirecto orque ara medir el volumen del suelo, se mide el volumen de agua que este deslaza en la #iola&
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O01ETI2O3 Ob%etivo general4
Determinar el eso esec'#ico relativo de las art'culas s!lidas de una muestra de suelo&
Ob%etivos esec'#icos4
Relacionar los concetos #'sicos ara calcular el volumen de un suelo
Introducir al conocimiento de las roiedades de un suelo a trav/s de actividades e*erimentales&
Analizar si los resultados de gravedad esec'#ica son adecuados ara la clasi#icaci!n del suelo&
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UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CENTRO DEL PERÚ FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL FUNDAMENTO TEÓRICO DE GRAVEDAD GRAVEDAD ESPESIFICA: +a gravedad esec'#ica de un suelo se toma como el valor romedio ara gran grano os del sue suelo& lo& 3i en des desarro arrollllo o de una una disc discus usi! i!n n no se acla aclarra adecuadamente a que gravedad esec'#ica se re#ieren algunos valores num/ricos dados, la magnitud de dic"os valores ueden indicar el uso correcto, ues la gravedad esec'#ica de los suelos es siemre bastante mayor a la gravedad esec'#ica volum/trica determinada incluyendo los vac'os de los suelos en le c$lculo& El valor de la gravedad esec'#ica es necesario ara calcular la relaci!n de vac'os de un suelo, se utiliza tambi/n en el an$lisis del "idr!metra y es 5til ara redecir el eso unitario del suelo& Ocasionalmente el valor de la gravedad esec'#ica uede utilizarse en la clasi#icaci!n de los del suelo, algunos minerales de "ierro tienen un valor de gravedad esec'#ica mayor que los rovenientes de s'lica& +a gravedad esec'#ica de cualquier sustancia se de#ine como el eso unitario del material en cuesti!n dividido or el eso C& As', si se consideran solamente los granos unitarios del agua destilada a 6 del suelo se obtiene la gravedad esec'#ica -s. como4 +a misma #orma de ecuaci!n se utiliza ara de#inir la gravedad esec'#ica del con%unto, la 5nica di#erencia en esa de#inici!n es el eso esec'#ico del materia material&l& +a grave gravedad dad esec' esec'#ic #ica a del materi material al uede uede tambi/ tambi/n n calcul calculars arse e utilizando cualquier relaci!n de eso de la sustancia al eso del agua siemre y cuando se consideren vol5menes iguales de material y sustancia4 El volume volumen n de eso eso conoci conocido do de art'c art'cula ulass de suelo suelo uede uede obten obteners erse e utilizando un reciiente de volumen conocido y el rinciio de Arqu'medes, seg5n el cual un cuero sumergido dentro de una masa de agua deslaza un volumen de agua igual al del cuero sumergido& El reciiente de volumen conocido es el #rasco volum/trico el cual mide un volumen atr!n de agua destilada a 789C& A temeraturas mayores, el volume volumen n ser$ ser$ ligera ligeramen mente te mayor: mayor: a teme temerat ratura urass menore menoress de 789C 789C el volumen ser$ ligeramente menor& Como el cambio su#rido en el volumen es equeñ equeño o ara ara desvia desviacio ciones nes de temer temeratu aturas ras equeñ equeñas as en el #luido #luido,, y adem$s es relativamente #$cil mantener la temeratura de ensayo cercana a los 789C, es osible alicar una correcci!n aro*imada de la temeratura ara desviaciones equeñas de temeratura en los c$lculos del ensayo, que erm ermitita a una una aro aro**imac imaci! i!n n sati satis# s#ac acto tori ria a sin sin nece necesi sida dad d de recu recurr rrir ir a determinar e*erimentalmente el cambio en el contenido volum/trico del GRAVEDAD ESPECÍFICA SUELOS I
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UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CENTRO DEL PERÚ FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL #rasco con la temeratura& Alternativamente, se uede desarrollar una curva de calibraci!n ara cualquier #rasco volum/trico dado de la siguiente #orma4 A menudo ara este e*erimento se utiliza agua com5n en lugar de agua destilada, el error, tambi/n en este caso, es bastante equeño& Es osible determinar el error introducido al usar agua com5n, de la siguiente #orma4 se llena el #rasco volum/trico volum/trico "asta la marca, marca, y se obtiene obtiene la temeratura temeratura y el eso si se resta de este dato el eso del #rasco volum/trico vac'o, es osi osibl ble e dete determ rmin inar ar la dens densid idad ad del del agua agua com5 com5n n y com comar arar arla la con con la densidad del agua destilada a la temeratura adecuada en tablas& (!tese que que si la tem temer erat atur ura a no es e*ac e*acta tame ment nte e 78;C 78;C es nece necesa sari rio o ara ara determinar el volumen del #rasco recurrir a una calibraci!n como la que se "a sugerido& -eneralmente, si el error de densidad es menor que 8&88<, uede ser desreciado&
MATERIALES:
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Embudo
BOR(O DE 3ECADO
Calentando el icn!metro
PROCEDIMIENTO Primero: GRAVEDAD ESPECÍFICA SUELOS I
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UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CENTRO DEL PERÚ FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL Tomamos una orci!n aro*imadamente aro*imadamente de 88gr de la muestra de suelo suelo inalterada y la secamos&
Segundo: Tamizamos la muestra de suelo con el tamiz ( 6&
Tercero: Tomamos dos #iolas ara tener dos ensayos distintos y los esamos&
Cur!o: +lenamos las #iolas con la ayuda de un embudo con aro aro*i *ima mada dame ment nte e <88g <88grr de suel suelo o tamiz tamizad ado o cada cada una una y las las esa esamo moss obteniendo el eso de muestra seca mas el eso de #iola&
"uin!o: GRAVEDAD ESPECÍFICA SUELOS I
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UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CENTRO DEL PERÚ FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL +len +lenam amos os agua agua a cada cada una una de las las #iola #iolass que que esta estaba ban n cont conten enid idos os con con muestra "asta aro*imadamente 788ml y las esamos&
Se#!o: Emleando una estu#a "icimos "ervir agua en una vasi%a en el cual usimos la #iola con todo su contenidomuestra de suelo y agua. con la #inalidad de que la muestra de suelo ierda todo el o*'geno que conten'aesto od'a ser dete determ rmin inad ado o obse observ rvan ando do que que no ya no "ubi "ubies esen en mas mas burb burbu% u%as as en la suer#icie & Esto tardo aro*imadamente <48, cabe resaltar que mientras se "erv'a la muestra se deb'a mover constantemente ara que la muestra no se acumulara en la base de la #iola&
S$%!imo: Termin rminad ado o el se*t se*to o aso aso eseramos que en#ri/ cada #iola, luego llenamos la #iola con agua "asta 78ml con la ayuda de una ieta ara mayor recisi!n y las esamos&
Oc!&o: GRAVEDAD ESPECÍFICA SUELOS I
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UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CENTRO DEL PERÚ FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL =inalmente Arro%amos todo el contenido de cada una de las #iolas, las lavamos y las llenamos de agua "asta 78 ml y las esamos&
C'LCULOS RE3)>E( DE DATO3 O0TE(IDO3 DE +A0ORATORIO GRAVEDAD ESPECIFICA(Gs) MUESTRA № PICNÓMETRO PICNÓMETRO(M) PESO( Kg)
PICNOMETRO$SUELO(M1) PICNOMETRO$AGUA$SUELO (&1) PICNÓMETRO $AGUA(&2)
1 564 2 0!0" 24 0!1" 2% 0!40 2# 0!'4 12
2 061 0 0!0" 6# 0!22 %% 0!42 #2 0!'4 5"
=OR>)+A3 A )TI+I?AR3E -ravedad Esec'#ica de granos #inos4
Donde4 F o G eso de la muestra seca& F 7G eso del icn!metro llenado con agua& F < G eso icn!metro llenado con agua y el suelo& H G #actor de correcci!n basado en el eso esec'#ico del agua a 78 c& GRAVEDAD ESPECÍFICA SUELOS I
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UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CENTRO DEL PERÚ FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL En nuestro caso el valor de H est$ determinado or la temeratura de <c, de la siguiente tabla&
RESULTADOS GRAVEDAD ESPECIFICA(Gs) MUESTRA 1 2 № PICNÓMETRO 5642 0610 MUESTRA(&) 0!1004 0!1'21 PESO( PICNÓMETRO $AGUA(&2) 0!'412 0!'45" Kg) PICNOMETRO$AGUA$SUE LO(&1) 0!402# 0!42#2 FACTOR DE CORRECCION(K) 1!000# 1!000# 2!5%2#% 2!60221 GRAVEDAD ESPECIFICA(Gs) '55 '"% PROMEDIO(Gs) 2!5"24"%#62
Por lo tanto la gravedad eseci#ica de la muestra de suelo inalterada es de 7&J7&
ANE(OS
TAMIADO T AMIADO DE LA
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PESO DE LAS FIOLAS MAS LA
PESO DE LAS FIOLAS FIOL AS MAS LA MUESTRA MAS EL AGUA
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CALENTADO DE LAS FIOLAS
CONCLUSIONES •
•
•
Bay que tener en cuenta al meter al "orno un suelo, que el material que este comuesto, no se disgregue con el calor, no se queme, o en #in que no ierda eso el material s!lido del que esta comuesto, ara que los datos del eso del suelo seco, sean los verdaderos& Con el orcenta%e de "umedad, nos odemos "acer una idea de que tan absorbente uede ser un suelo, y adem$s de que tanto esacio vac'o tiene& +a gravedad eseci#ica de un material, nos ermite decir que clase de material uede ser, teniendo teniendo en cuenta su eso, ya que es una relaci!n de esos del material
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RECOMENDACIONES •
Primero calibrar el icn!metro, y de%ar que se seque s!lo el interior del
•
icn!metro& Tamizar Tamizar la muestra con cuidado, no de%ar que entres art'culas grandes
•
en la muestra ya que solo se utilizara solo solo el material #ino& #ino& Colocar con cuidado el agua al icn!metro, sin que el agua sobrease
•
/ste& KPara ello uede "acerse uso de una ieta& Cuand Cuando o coloca colocamo moss el icn! icn!met metro ro a ebull ebullici ici!n, !n, ver ver que este este bien bien asentado el icn!metro a la base de la olla, ya que se someter$ a
•
constante movimiento& Cuan Cuando do desa desaa are rece ce el aire aire,, de%a de%arr que que el icn icn!m !met etro ro se en#r en#ri/ i/ naturalmente&
)I)LIOGRAFIA
>ECL(ICA DE 3)E+O3M 1)LRE? 0ADI++O N RICO RODRI-)E? teoriadesuelose*traccion&
M&suelosarcillosos&net
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