TALLER BÁSICO DE MECÁNICA DE SUELOS Gravedad Específica

Transcripción

1 TALLER BÁSICO DE MECÁNICA DE SUELOS Gravedad Específica Expositor: Luisa Shuan Lucas

2 DEFINICIÓN Gravedad Específica - ASTM D854 Peso específico de sólidos es la relación del peso de la fase sólida entre el volumen de la fase sólida. Expresado como : γ s = La gravedad específica se define como la relación entre el peso específico de los sólidos y el peso específico del agua destilada a 4 C. Se expresa como: γ s G = γ W s = Peso del suelo seco V s = Volumen de sólidos Ws Vs γ ω = Peso específico del agua destilada a 4 C w

3 FASES DEL SUELO Esquema de las Fases del Suelo Volumenes Pesos Va Fase gaseosa Wa=0 Vv Vm Vw Fase liquida Ww Wm Vs Fase solida Ws G = W s Vs γ ω

4 EQUIPO Frascos volumétricos o picnómetros Balanza con sensibilidad de 0.01g Horno de secado. Bomba de vacío o estufa para eliminar el aire del suelo. Suministro de agua desaireada Utensilios: pipeta, termómetro graduado, embudo y espátulas.

5 EQUIPO Frasco volumétrico de 100 a 500 cm 3. Utensilios: pipeta, termómetro, embudo. Bomba de Vacíos.

6 PROCEDIMIENTO Calibración del picnómetro Debe colocarse agua destilada en el picnómetro hasta el volumen conocido a diferentes temperaturas y pesarlo para saber el volumen real que contiene y obtener así una constante K para corregir el volumen por temperatura. Peso del pic nóm etro m ás agua (gr) CALIBRACIÓN DEL PICNÓMETRO Temperatura ( C)

7 PROCEDIMIENTO Cantidad de suelo a ensayar Capacidad del picnómetro Cantidad requerida aprox.(gr) 100 cm³ cm³ cm³ El ensayo se puede realizar con muestra húmeda, en este caso se halla el peso seco al final del ensayo.

8 PROCEDIMIENTO Muestra Cuartear el material y obtener muestra de 100gr. Con aproximación de gr. Poner a secar la muestra en el horno a 100 C. ó 110 C + 5 C. retirar la muestra del horno, dejar enfríar. Pesar la muestra seca que se va a ensayar de acuerdo al volumen del picnómetro. W s = peso muestra seca

9 PROCEDIMIENTO Se coloca la muestra pesada en el picnómetro. Luego se llena con agua destilada hasta las ¾ partes de la capacidad del picnómetro.

10 PROCEDIMIENTO Expulsión del aire atrapado en el suelo Puede realizarse de dos formas: Con estufa, debe calentarse de manera indirecta girando constantemente el frasco, a fin de ayudar a la eliminación del aire. El aire atrapado sale por calentamiento de la muestra.

11 PROCEDIMIENTO Expulsión del aire atrapado en el suelo Con bomba de vacíos, el tiempo de uso depende del tipo de suelo y de la potencia de la bomba. Puede variar entre unos pocos minutos y 6 a 8 hrs. para suelos plásticos y 4 a 6 hrs. para suelos de baja plasticidad. El aire sale en forma de burbujas

12 PROCEDIMIENTO Luego de eliminar el aire, completar el volumen con agua destilada hasta la marca del picnómetro y anotar: W 3 =W PICN +W S.SECO + W AGUA 1 Marca de volúmen W AGUA,1 W S.SECO

13 PROCEDIMIENTO Ahora, pesar el mismo volúmen de agua destilada. Obteniéndose: W 2 = W PICN + W AGUA,2 W AGUA,2 Marca de volúmen

14 CÁLCULO G W s s = ( W + W * W) s 2 3 K donde: Ws = peso de la muestra seca. W2 = peso del picnómetro llenado con agua destilada. W3 = peso del picnómetro llenado con agua y el suelo. K = Factor de corrección por temperatura del agua de ensayo

15 CÀLCULO Por definición W G = S W SUELO AGUA V V SUELO AGUA Donde : V SUELO = V AGUA = w AGUA Por lo tanto : G = S W W SUELO AGUA

16 CONSIDERACIONES Cuando el suelo, está compuesto de partículas mayores y menores que la Malla No.4, el método a utilizarse será separando el material por la Malla No.4 y utilizar el método apropiado en cada caso. El valor de la gravedad específica del suelo, será el promedio de estos dos valores. Cuando la gravedad específica, es utilizada en otros cálculos, como el ensayo con el Hidrómetro (D-922) se utiliza el material que pasa la Malla No.10 (2.0mm.) Se deberá efectuar como mínimo 02 determinaciones, cuyos resultados no deben diferir en mas de 0.03

17 CONSIDERACIONES Los valores tìpicos de gravedad especìfica de los suelos son: Tipo de suelo Gs Arena Arena limosa Arcilla inorgánica Suelos con micas o hierro Suelos orgánicos Variable, puede ser inferior a 2.00

18 EJEMPLO 1 Capacidad del picnómetro (cm³) Peso del suelo seco (gr) Peso del frasco + peso de suelo + peso de agua (gr) Temperatura ( C) 25 5 Peso del frasco + peso del agua (gr) Corrección por temperatura (K) Peso específico relativo de sólidos (Gs) 6x(2/(5+2-3)) 2.622