Gravedad específica de los sólidos del suelo. Gravedad específica de los sólidos del suelo GEOLOGÍA Y GEOTECNIA 2003
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- David Suárez Castillo
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1 GEOLOGÍA Y GEOTECNIA 2003 Gravedad específica de los sólidos del suelo Gravedad específica de los sólidos del suelo Explicación del método general de obtención de la gravedad específica de la masa de cualquier material compuesto por partículas pequeñas cuya gravedad específica sea mayor que Ing. María Teresa Garibay Recordemos la definición de El método de trabajo del laboratorio para determinar la gravedad específica es un método indirecto porque para medir el volumen del suelo se mide el volumen del agua que este desplaza. Vamos a derivar una expresión para calcular la gravedad específica G= γ material / γ agua a 4 C que tambien puede ser escrita como G= W suelo /V W agua a 4 C /V y como los volúmenes son iguales queda G= W suelo W agua a 4 C Finalmente G= Wsuelo Wagua desplazada Datos que se obtienen en el laboratorio Figura 1 Figura 2 Figura 3 Si los sólidos del suelo no desplazaran un volumen de agua igual al volumen que ellos ocupan tendríamos que el peso total en el esquema 3 sería: Wtotal= Wmatraz+agua + Wsuelo Pero como parte del agua es reemplazada por partículas de suelo, el peso total en la figura 3 es: Wmatraz+agua+ suelo = Wmatraz+agua + Wsuelo Peso del matraz vacío Wmatraz Peso del matraz + agua Wmatraz+agua Peso del matraz + agua+suelo Wmatraz+agua+suelo Wagua desplazada
2 De la expresión que habíamos deducido anteriormente se puede despejar el valor del peso del agua desplazada ya que todos los términos escritos en azúl se obtienen en el laboratorio por medio de pesadas. Wmatraz+agua+ suelo = Wmatraz+agua + Wsuelo Por lo que G= Wsuelo Wagua desplazada G= Wsuelo Wagua desplazada Wmatraz+agua + Wsuelo - Wmatraz+agua+ suelo Falta realizar la corrección correspondiente a la temperatura a la que se realizó el ensayo (el matraz mide un volumen patrón de agua destilada a 20 C, a temperaturas mayores el volumen será ligeramente mayor) α=γ agua T ensayo / γ agua a 20 C quedando G= α Wsuelo Wmatraz+agua + Wsuelo - Wmatraz+agua+ suelo Equipo necesario para realizar el ensayo Frasco volumétrico de 500ml de capacidad Balanza termómetro Equipo para lograr una temperatura homogénea Bomba de vacío para obtener agua desaireada
3 Estufa para secado de muestras Mortero para desmenuzar el suelo Previo a la realización del ensayo se debe realizar la curva de calibración del matraz(peso del matraz + agua versus temperatura). Balanza y bandeja para volcar la solución de suelo y agua Procedimiento: 1. Llenar cuidadosamente el matraz con agua desairada 2. Introducir el matraz en un baño de agua a una temperatura prefijada Vista de matraz dentro del baño de agua
4 3. Verificar la temperatura dentro del matraz 4. Pesar el matraz con agua. 5. Repetir este procedimiento por lo menos 4 veces. 6. Dibujar la curva de calibración del matraz. (Esta curva se guarda en el laboratorio como dato de este matraz para futuros ensayos.) W Comienzo del ensayo para determina G T De acuerdo a la temperatura con la que se realiza el ensayo para obtener G se obtiene de la curva el valor Wmatraz+agua Primer paso: desmenuzar la muestra con el mortero Segundo paso: introducir la muestra dentro del matraz
5 Tercer paso: agregar agua al matraz y mezclar para lograr una solución homogénea. Cuarto paso: agregar más agua al matraz y comenzar a desairear la solución. Observar las burbujas que se forman al desairear la solución Otra vista del proceso de sacar las burbujas de aire atrapadas en el agua. Quinto paso: completar cuidadosamente con agua hasta la marca del matraz. Sexto paso: obtener el peso del matraz con la solución de suelo y agua. Se obtiene Wmatraz+agua+ suelo
6 Octavo paso: volcar la solución dentro de una bandeja de peso conocido Noveno paso: obtener el peso de la bandeja con la solución Décimo paso: llevar a estufa para evaporar el agua y poder obtener el peso del suelo seco Vista de la solución cuando está en proceso de evaporación del agua Undécimo paso: obtener el peso de la bandeja con el suelo seco. Por diferencia obtenemos el peso del suelo seco. Wsuelo Con los datos obtenidos en el laboratorio (pesos y temperatura del ensayo) Wmatraz+agua Wmatraz+agua+ suelo Wsuelo T Se calcula G= α Wsuelo Wmatraz+agua + Wsuelo - Wmatraz+agua+ suelo
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