GUIA DE LABORATORIO PRACTICA N 04 DETERMINACION DE LAS RELACIONES GRAVIMETRICAS Y VOLUMETRICAS EN SUELOS

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1 GUIA DE LABORATORIO PRACTICA N 04 DETERMINACION DE LAS RELACIONES GRAVIMETRICAS Y VOLUMETRICAS EN SUELOS 1. NORMATIVA 2. GENERALIDADES Para una mejor comprensión de las propiedades mecánicas de los suelos, es importante conocer las relaciones gravimétricas y volumétricas que existe en el suelo entre sus distintas fases (solido, agua y aire). Ya que dichas relaciones intervienen por ejemplo en el cálculo de asentamientos, permeabilidad, etc. Se entiende por relaciones gravimétricas, a las relaciones que existen entre los pesos de las distintas fases del suelo, y dentro de las mismas se encuentran; contenido de humedad (w%), densidad húmeda (γh), densidad seca (γd). Y como relaciones volumétricas entendemos a aquellas que relacionan los volúmenes de las fases del suelo y dentro de las cuales tenemos; relación de vacíos (e), porosidad (n), y grado de saturación (S). Para la obtención de estas relaciones en laboratorio se pueden recurrir a tres métodos los cuales son: Método de moldeo de un volumen conocido de una muestra inalterada. Método de la balanza hidrostática. Método del peso de mercurio desplazado. Para la presente práctica se adoptara el segundo método, dejando al estudiante como lectura adicional la investigación acerca de los procedimientos a seguir en el caso de los otros métodos. 3. OBJETIVOS Lograr que el estudiante realice de manera correcta los procedimientos de laboratorio para obtener seis las relaciones gravimétricas y volumétricas de los suelos. 1

2 Hacer que el estudiante obtenga los valores numéricos de las relaciones gravimétricas y volumétricas de suelos, contando además con resultados obtenidos en la práctica N MATERIALES Suelo arcilloso de color oscuro con muestreo inalterado Parafina Agua 5. EQUIPOS Y HERRAMIENTAS Balanza con precisión de 0.1 gr Horno a temperatura constante Equipo para calentar la parafina. Hilo Cuchillo Balanza Bandejas Baldes Herramientas varias 6. PROCEDIMIENTO RECOMENDADO Para determinar los pesos y volúmenes de las distintas fases del suelo mediante el método de la balanza hidrostática, de tal manera que podamos calcular las relaciones gravimétricas y volumétricas de los suelos, se debe seguir el siguiente procedimiento. Se talla una muestra en forma de un prisma rectangular, el mismo que debe ser pesado y registrado dicho dato (Wm). Se cubre totalmente el prisma con parafina de tal manera que no queden poros por donde podría entrar el agua. Se pesa la muestra y la parafina (Wmp). Luego se obtiene el el peso de la muestra y la parafina, en este caso sumergido Wmps. Se obtiene el volumen de la muestra + la parafina (Vmp) por el principio de Arquímedes mediante la siguiente formula. Se obtiene el volumen de la parafina (Vp). 2

3 Donde γp es el peso específico de la parafina 0.96 gr/cm3. Se obtiene el volumen de la muestra (Vm): Vm=Vmp-Vp. Se obtiene el contenido de humedad una vez retirado completamente la parafina. La determinación del contenido de humedad se realizará conforme a lo indicado en la práctica N 02. Se calcula las relaciones gravimétricas; Contenido de humedad, densidad húmeda, y densidad seca. Se calcula las relaciones volumétricas; relación de vacíos, porosidad y grado de saturación. 7. METODOLOGÍA DE CÁLCULO Con los datos obtenidos en laboratorio el cálculo de las relaciones gravimétricas y volumétricas de los suelos se hará de la siguiente manera. RELACIONES GRAVIMETRICAS Contenido de Humedad (w%) Densidad Húmeda (γm) Densidad Seca (γd) Dónde: Ww Ws Wm Vm : Peso del agua : Peso del suelo seco : Peso del suelo húmedo : Volumen de suelo húmedo RELACIONES VOLUMETRICAS Relación de Vacíos (e) 3

4 Porosidad (n) Grado de Saturación (S) Dónde: Vv : Volumen de vacíos Vs : Volumen de solidos Vw : Volumen de agua Vm : Volumen de suelo húmedo Ws : Peso de los solidos Wm : Peso de suelo húmedo Gs : Gravedad especifica de los solidos w% : Contenido de humedad. 8. PRESENTACION DE RESULTADOS Los resultados serán reportados en el formato adjuntado en la hoja de trabajo N 04, debiéndose anotar al pie del mismo las observaciones que se tengan. 4

5 HOJA DE TRABAJO N 04 RELACIONES GRAV. Y VOLUMETRICAS DE SUELOS NORMA ( ) Responsable de práctica:. Identificación del material: Calicata/Estrato/Muestra: (1) N de Ensayo (2) Peso de suelo tallado húmedo (3) Peso de suelo + parafina (4) Peso de suelo + parafina (sumergido) (5) Volumen del suelo + parafina (6) Peso específico de la parafina (7) Volumen de la parafina (8) Volumen del suelo tallado húmedo (9) Contenido de humedad (w%) (10) Densidad húmeda (11) Densidad seca (12) Peso de suelo seco (13) Gravedad especifica de solidos (14) Volumen de suelo seco (15) Volumen de vacíos (16) Volumen del agua (17) Relación de vacíos (e) (18) Porosidad (n) (19) Grado de saturación (S) Determinación del Contenido de Humedad: Nro. de Tara Peso de Tara Peso de Tara + Suelo Húmedo Peso de Tara + Suelo Seco Peso del Agua Peso del Suelo Seco Contenido de Humedad (w%) V B Docente de Practicas Fecha: Observaciones: 5