MECÁNICA DE SUELOS

jueves, 10 de noviembre de 2011

PESO ESPECÍFICO RELATIVO DE LOS SÓLIDOS (DENSIDAD DE SÓLIDOS)

                                       PRÁCTICA No. 3
PESO ESPECÍFICO RELATIVO DE LOS SÓLIDOS (DENSIDAD DE SÓLIDOS)

1.- OBJETIVO:
Determinar la densidad de sólidos (Ss.) del suelo en estudio para obtener relaciones volumétricas del suelo, además de que es un parámetro de utilidad con la prueba de consolidación unidimensional.

2.- INTRODUCCIÓN

Definición:
La densidad de sólidos se define como la relación que existe entre el peso de los sólidos y el peso del volumen del agua desalojado por los mismos.
Generalmente la variación de la densidad de sólidos es de 2.60 a 2.80, aunque existen excepciones como en el caso de la turba en la que se han registrado valores de 1.5 y aún menores, debido a la presencia de materia orgánica. En cambio en suelos con cierta cantidad de minerales de hierro la densidad de sólidos ha llegado a 3.
Aplicación:
El Peso específico relativo de los sólidos es una propiedad índice que debe determinarse a todos los suelos, debido a que este valor interviene en la mayor parte de los cálculos relacionados con la Mecánica de suelos, en forma relativa, con los diversos valores determinados en el laboratorio pueden clasificarse algunos materiales.
Una de las aplicaciones más comunes de la densidad (Ss), es en la obtención del volumen de sólidos, cuando se calculan las relaciones gravimétricas y volumétricas de un suelo.

3.- EQUIPO Y MATERIAL



  • Muestra alterada de suelo.
  • Matraz aforado de 500 ml
  • Termómetro
  • Estufa o parrilla
  • Bomba de succión
  • 2 extensiones
  • Charolas circulares.
  • Glicerina.
  • Balanza con precisión de 0.01 gr.
  • Pipeta y pizeta
  • Agua destilada.
  • Mortero de porcelana
  • Batidora.
  • Vasos de aluminio
  • Embudo de cuello largo
  • Horno de convección
  • Guantes de asbesto
  • Franela

4.- PROCEDIMIENTO:
Para la determinación de la densidad de arena y finos;
4.1.- Se seleccionó la muestra de suelo alterado extrayendo 100 gr de ello que el cual se le va a determinar la densidad de sus partículas, en este caso fue el que se extrajo a 150 cm de profundidad
4.2.- En el mortero de porcelana se empezó a diluir la muestra agregándole el agua destilada, batiendo asi hasta que se sature completamente.
4.3.- Con la ayuda de la batidora, se pudo conseguir una mejor la saturación del material.
4.4.- Este se vacía en el matraz de 500 ml, y  posteriormente se le extrae el aire atrapado en ello con la ayuda del calor y de la bomba de vacios. (Fig.1.0),
4.5.- Se tomó la temperatura de la suspensión con esta, se entra a la curva de calibración del matraz y se obtuvo el peso del matraz + agua hasta la marca de aforo (Wmw).
4.6.- Se completó la capacidad del matraz con agua hasta la marca de aforo, de tal manera que la parte inferior del menisco coincida con la marca (500 ml).
4.7. -Se pesó el matraz + agua + sólidos (Wmws).
4.8.- Después de múltiples pasos, se obtuvo los datos requeridos para poder encontrar la densidad del suelo a partir de la formula dada.


Fig.1.0











5.-CÁLCULOS

Datos obtenidos:

Ws= 38.6 g
Wmw= obtenido a partir de la ecuación que depende del nº de matraz en este caso fue del numero 7 =
EC 7= 689.6306-0.22679x     ….     
Donde x es el promedio de la temperatura de calibración=(27ºc+28ºc+29ºc)/3= 28ºc
Wmw= 683.28
Wmws=849.2 gr


Ss=((38.6)/(38.6+683.28+849.2))

Ss= 0.0246 g/cm3

Donde:
Ss = Peso específico de los sólidos.
Ws : peso del suelo seco
Wmn: peso del matraz + agua a tº (de la curva de calibración)
Wmvs: peso del matraz + agua + suelo a tº
Ws: Wms – Wm
Wms: peso del matraz
Wm: peso del matraz.
W%= ((Wh-Ws)/(Ws))*100



Tabla 1.2
Densidad de algunos materiales
Cenizas volcánicas --------------------------------------------------------------------------------------------------------2.20-2.50
Suelos orgánicos ---------------------------------------------------------------------------------------------------------- 2.50-26.5
Arenas y gravas ----------------------------------------------------------------------------------------------------------- 2.65-26.7
Limos inorgánicos y guijarros arcillas ---------------------------------------------------------------------------------2.67-2.72
Arcilla para elásticas y mediante plásticas -------------------------------------------------------------------------- 2.72-2.78
Arcilla mediante plástica plástica -------------------------------------------------------------------------------------- 2.78-2.84
Suelos expansivas --------------------------------------------------------------------------------------------------------- 2.84-2.89



6.- CONCLUSIONES:
Según la densidad obtenida nosotros podemos identificar el tipo de suelo que este pertenece gracias a las múltiples pruebas que se han hecho, entonces podemos hacer una comparación. En este caso de nuestro ensaye no pertenece a ningún suelo mencionado en la tabla 1.2

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