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ApunteselaboradosporelIng.GuillermoPlataMarn Pgina23
Unidad 4 Relaciones volumtricas y gravimtricas. 4.1 Fases del suelo. Smbolos y definiciones
En un suelo se distinguen tres fases constituyentes: la slida, la lquida y la gaseosa. La
fase slida est formada por las partculas minerales del suelo; la lquida por el agua,
aunque en los suelos pueden existir otros lquidos de menor significacin; La fase
gaseosa comprende sobre todo aire, si bien pueden estar presentes otros gases (vapores
sulfurosos, anhdrido carbnico, etc.). La capa viscosa del agua adsorbida que presenta
propiedades intermedias entre la fase slida y la lquida, suele incluirse en esta ltima,
pues es susceptible de desaparecer cuando el suelo es sometido a una fuerte
evaporacin (secado). Estas tres fases pueden representarse esquemticamente, y en
forma imaginativa de la manera siguiente:
Donde:
Va =Volumen de aire, Vw =Volumen de agua, Vs =Volumen de Slidos, Vv =Volumen de
vacos y Vm =Volumen de la muestra,
Wa =Peso del aire, Ww =Peso del agua, Ws =Peso de los slidos y Wm =Peso de la
muestra.
Las fases lquida y gaseosa del suelo suelen comprenderse en el Volumen de Vacos,
mientras que la fase slida constituye el Volumen de los Slidos.
Se dice que un suelo es totalmente saturado cuando todos sus vacos estn ocupados por
agua; un suelo en tal circunstancia consta como caso particular, de solo dos fases, la
slida y la lquida. Muchos suelos yacientes bajo el nivel fretico son totalmente
saturados.
GASES
AGUA
SOLIDOS
Vg
Va
Vs Vs
Vv
Vw
VsSOLIDOS
AGUA
TOTALDEVACIOS
TOTALDESOLIDOS
SOLIDOS
GASES
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ApunteselaboradosporelIng.GuillermoPlataMarn Pgina24
Aunque el contenido de materia orgnica y las capas adsorbidas son muy importantes
desde el punto de vista de las propiedades mecnicas del suelo, no es preciso
considerarlos en la medicin de pesos y volmenes relativos de las tres fases principales;
su influencia se toma en cuenta ms fcilmente en etapas posteriores del estudio de
ciertas propiedades de los suelos.
4.2 Relaciones Volumtricas y Gravimtricas
En la figura anterior, Vm representa el volumen total de la muestra, Vv el volumen de
vacos y Vs el volumen de las partculas slidas. De lo anterior puede escribirse:
Vm = Vv + Vs
Por otra parte, el volumen de vacos est ocupado por aire o gases, Va y por agua Vw, de
tal manera que la expresin anterior puede escribirse as:
Vm = Va + Vw + Vs
De los conceptos anteriores resultan algunas relaciones volumtricas tales como:
Relacin de vacos es la relacin entre el volumen de vacos y el volumen de slidos.
Porosidad, es la relacin entre el volumen de vacos y el volumen total de la muestra y generalmente se expresa en porcentaje:
La relacin de vacos puede expresarse en funcin de la porosidad de la manera
siguiente:
VsVve =
100*VmVvn =
nn
VmVv
VmVm
VmVv
VvVmVv
VsVve =
=== 1
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ApunteselaboradosporelIng.GuillermoPlataMarn Pgina25
De igual manera la porosidad puede expresarse en funcin de la relacin de vacos en la
forma siguiente:
El trmino e+1
1 que aparece en la expresin anterior es igual a:
Grado de saturacin es la relacin del volumen de agua que contiene el suelo al volumen de vacos del mismo, expresado como porcentaje, el valor que puede alcanzar
es de 1 en suelos totalmente saturados:
Compacidad relativa La relacin de vacos real de un suelo est situada en un punto entre los valores mnimo y mximo posibles, esto es, emin y emax , dependiendo del estado
de compactacin. En el caso de las arenas y gravas, se presenta una considerable
variacin entre los dos extremos, en los suelos formados por partculas gruesas, como las
gravas y las arenas, es muy importante conocer su estado de compacidad que se expresa
como sigue:
Generalmente la compacidad relativa se expresa en porcentaje.
En la que emax, emn y enat son, respectivamente, la relacin de vacos en su estado mas
suelto, en su estado ms compacto y en su estado natural. As pues, la compacidad
relativa indica el grado de compactacin de un suelo granular en su estado natural
determinado mediante la relacin del mximo incremento posible de su relacin de vacos
a la amplitud total de variacin de dicha relacin. As pues, para un suelo su compacidad
mxima, Cr=1, y cuando esta suelto al mximo, Cr=0. En la siguiente tabla se muestra
una sugerencia de clasificacin simple para un estado de compactacin. Los valores de
relacin de vacos pueden obtenerse en ensayos de laboratorio.
ee
ee
e
VsVv
VsVs
VsVv
VvVsVv
VmVvn
+=+=+=+== 11
VmVs
eVmVs
VVVsVs
VsVve
=+=+=+=+ 1
1;1
11
1
100*(%)VvVwGw =
minmax
natmax
eeeeCr
=(%)
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ApunteselaboradosporelIng.GuillermoPlataMarn Pgina26
Estados relativos de compactacin
Compacidad relativa (%) 0-15 15-35 35-65 65-85 85-100
Estado de compactacin Muy suelto Suelto Intermedio Denso Muy denso
Contenido de agua. La Humedad es la relacin del peso del agua al peso de los slidos en una determinada masa de suelo, expresada generalmente, en porcentaje:
El contenido de humedad puede variar desde cero cuando esta perfectamente seco a , cuando esta muy saturado. En la naturaleza la humedad de los suelos vara entre lmites
muy amplios. En Mxico existen valores de 1000% en arcillas procedentes de la regin
sureste del pas. En el valle de Mxico son normales humedades de 500 - 600%.
Algunos valores para contenido de humedad comunes son:
Arenas uniformes 19 a 32%
Arenas no uniformes o bien graduadas 9 a 22 %
Limos 30 a 80 %
Arcillas inorgnicas 22 a 45 %
Arcillas orgnicas 70 a 110 %
(Pero puede llegar hasta 800% en arcillas en el lugar)
Bentonita 174 %
El contenido de humedad se determina pesando una muestra representativa del suelo en
su estado hmedo, secando luego dicha muestra, en un horno a temperatura de 100 C a
110 C y pesndola despus. La diferencia entre el peso de la muestra antes y despues
de secada al horno representa el peso del agua que contena la muestra. Este peso de
agua expresado como porcentaje del peso seco de la muestra nos d el contenido de
humedad.
Peso Especfico a) Peso especfico. En Mecnica de Suelos se relaciona el peso especifico de las distintas fases con sus
volmenes correspondientes, por medio del concepto de peso especfico, es decir, de la
100(%) xWsWww =
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ApunteselaboradosporelIng.GuillermoPlataMarn Pgina27
relacin entre el peso de la sustancia y su volumen, las unidades utilizadas son ton/m3,
Kg/m3, gr/cm3
Dentro de los pesos especficos podemos destacar:
0 = Peso especfico del agua destilada, a 4 C de temperatura y a la presin atmosfrica correspondiente al nivel del mar. En sistemas derivados del mtrico, es igual a 1 a una
potencia entera de 10.
w = Peso especifico del agua en las condiciones reales de trabajo; su valor difiere poco del 0 y, en muchas cuestiones prcticas, ambos son tomados como iguales. En funcin de la temperatura los valores de w varan de manera notable. m = Peso especfico de la masa de suelo, es la relacin existente entre el peso de la muestra y el volumen de la muestra.
Algunos valores tpicos son:
Arenas Uniformes 1.43 a 2.09 T/m3
Arenas no Uniformes 1.65 a 2.32 T/m3
Limos 0.85 a 1.87 T/m3
Arcillas inorgnicas 1.22 a 2.70 T/m3
Arcillas Orgnicas 0.68 a 1.43 T/m3
Arcillas en general 0.93 a 1.58 T/m3
Bentonita 0.43 a 1.27 T/m3
s = Peso especfico de la fase slida del suelo es la relacin existente entre el peso de los slidos y el volumen de los slidos.
b) Peso especfico relativo de los slidos. El peso especfico relativo se define como la relacin entre el peso especfico de una sustancia y el peso especfico del agua, a 4C, destilada y sujeta a una atmsfera de
presin.
En sistemas de unidades apropiadas, su valor es idntico al mdulo del peso especfico,
correspondiente, segn se desprende de lo anterior. Se distinguen los siguientes pesos
especificos relativos.
VmWwWs
VmWmm +==
VsWss =
-
ApunteselaboradosporelIng.GuillermoPlataMarn Pgina28
Sm = Peso especfico relativo de la masa de suelo, es la relacin existente entre el peso
especfico de la masa de suelo y el peso especfico del agua..
Ss = Peso especfico relativo de la fase slida del suelo (de solidos) es la relacin
existente entre el peso especfico de los slidos y el peso especfico del agua, por lo cual
se tiene
Y representa cuntas veces es ms pesada la sustancia de la fase slida del suelo que
una cantidad igual de agua.
oVmWmSm
VmWmmpero
omSm
===
oVsWsSs
VsWsspero
os
Ss ===
-
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Procedimiento de la Prctica # 1 Determinacin del contenido de humedad 1. Se pesan las cpsulas o vidrios de reloj
2. Se toma una muestra de suelo hmedo en estado natural, se coloca en la cpsula y
se pesa (Wm).
3. La cpsula con la muestra hmeda se mete al horno un tiempo de 24 horas.
4. Con unas pinzas se saca la cpsula y se coloca en un desecador para que se enfrie
5. Se pesa la cpsula con la muestra seca (Ws).
Sondeo N Muestra N Prof. (m) Peso Caps Peso Caps. Peso del Peso W%
N Peso + suelo Hum +suelo seco Agua secoCpsula
Procedimiento para la prctica # 2 Determinacin del peso volumtrico 1. Se nivela la balanza de tres brazos
2. Se toma una muestra en estado natural y se labra un cubo de aproximadamente 2 X 2
centmetros por lado.
3. La muestra se amarra con hilo y se pesa (Wm).
4. Se introduce la muestra en una mezcla de parafina y brea derretida hasta quedar
completamente cubierto con ella y se pesa (Wmp).
5. Se coloca en la balanza un vaso de precipitado con agua y se introduce en l la
muestra procurando que no toque el fondo ni las paredes del vaso, se anota el peso
de la muestra con parafina sumergida. (Wmps).
VmWmps Vmps WpPozo Profundidad Wm Wmp 97.Wpvp =
VmWm
m =
-
ApunteselaboradosporelIng.GuillermoPlataMarn Pgina30
0
SsoSOLIDOS
AIRE
e
1
1 + e AGUA wSso
Correlacin entre la relacin de vacos y la porosidad
Considrese una muestra de suelo en representacin esquemtica, adoptando
arbitrariamente el valor unitario para el volumen de slidos; los dems conceptos
aparecen calculados con base en este dato de
partida, aplicando las definiciones
correspondientes. Lo anterior equivale a
calcular los conceptos referidos a una escala
de unidades tal que en ella se tenga Vs=1. Por
ejemplo, si Vs=1, el Ws puede calcularse con
la expresin:
y, teniendo en cuenta la expresin de contenido de humedad, en forma decimal, se tiene
Ww=wSs0, tal como aparece en el esquema. Aplicando la definicin de Porosidad:
La expresin anterior da una correlacin importante entre la Relacin de vacos y la
Porosidad de un suelo. De la anterior se deduce que:
Frmulas ms tiles referentes a suelos saturados
Varias relaciones referentes a suelos pueden obtenerse de los esquema siguiente(Fig. 1):
(a) (b)
Volmenes Pesos
e
1
e0
Ss0
n
1-n
n0
(1-n)Ss0
Volmenes Pesos
oSsWsoVsSsWs ==
ee
VmVvn +== 1
nne = 1
-
ApunteselaboradosporelIng.GuillermoPlataMarn Pgina31
De la figura (a) y usando la frmula del contenido de humedad, se puede obtener:
La cual es una relacin fundamental en suelos saturados.
Usando el peso especifico de la masa y el peso relativo de la masa en la figura (a) y (b)
puede obtenerse:
Frmulas muy usadas para el clculo de los pesos especficos en funcin de diferentes
datos muy comunes en la prctica.
Frmulas ms tiles referentes a suelos parcialmente saturados
Si en la figura b, consideramos unitario al valor de Ws, el peso Ww resulta ser
numricamente igual al contenido del agua por definicin se tiene:
Esta ltima ecuacin es vlida unicamente para suelos no saturados.
wSseSsew
o
o ==
[ ] oooo SsnnSswwSs
eeSsSmm
SsnnSswwSs
eeSsSm
)1(1
)1(1
)1(1
)1(1
+=++=+
+==
+=++=+
+=
0
SsoSOLIDOS
AIRE
e
1
1 + e AGUA wSso
0
1SOLIDOS
AIRE
1/(Sso)
E/(Sso)
AGUA Ww
(a) (b)
ewSsGw
SsewmS
ew
sm
=++=++=
1111
-
ApunteselaboradosporelIng.GuillermoPlataMarn Pgina32
VmWsd =
omoSmmosoSss
==
==''
''
dSs
Ssm
oSsw
Ssoe
Ssm
1'
11
11'
=+=+
=
Peso especfico seco y saturado.
El primero es un valor particular de m para el caso en que el grado de saturacin del suelo sea nulo:
El peso especfico saturado es el valor de m cuando Gw = 100%
Suelos Sumergidos. Se debe dar atencin especial al clculo de pesos especficos de suelos situados bajo el
nivel fretico. En tal caso, el empuje hidrosttico ejerce influencia en los pesos, tanto
especficos como especficos relativos.
El peso especfico relativo de la materia slida sumergida vale
Ss' = Ss - 1
Pues el empuje neto es el peso en agua del volumen desalojado por los slidos
Anlogamente Sm' = Sm - 1
Los pesos especficos correspondientes son:
De la figura 1 puede obtenerse, tomando en cuenta las frmulas anteriores, que:
Las frmulas anteriores son muy usadas para el clculo de los pesos especficos
sumergidos, cabe hacer mencin que se considero a los suelos como saturados por estar
debajo del nivel freatico.
VmWwWs
sat+=
-
ApunteselaboradosporelIng.GuillermoPlataMarn Pgina33
Problemas 1. Una muestra de arena totalmente seca llena un cilindro metlico de 200 cm3 y pesa
200 g, teniendo un Ss de 2.6, calcular e.
De la figura
Vv = Va
Ws = Wm = 200 g
Pero : Tambien de la figura :
Vm = Vs + Vv por lo cual Vv = Vm - Vs
Vv = 200 74.34 = 125.66 cm3
Aplicando
2. El contenido de agua de un suelo saturado es de 40%. La Ss de sus particulas es de
2.65, calcule para tal suelo e y m, Suponiendo Ws = 1 tn/m3
Aire
Slido
Va Vm
Vs
Wa
WWm
Liquido
Slido
Vv Vm
Vs
Ww
WWm
3
0
0
35.74)1)(69.2(
200 cmSsWsVs
VsdespejandoVsWsSs
===
=
69.135.7466.125 ===
VsVve
06.1377.
4.
80.1377.4.4.1
377.)1)(6.2(
1
40.*
3
3
00
===
=++=
====++=+=
===
VsVve
cmg
cmSsWsVs
VsWsSs
VvVsWwWs
VmWwWs
WswWwWsWww
m
m
-
ApunteselaboradosporelIng.GuillermoPlataMarn Pgina34
3. Un suelo parcialmente saturado posee una e=1.2; w=30%, Ss=2.66, calcule m y d, de dicho suelo considerando Ws=1
4. Dada la porosidad y el contenido de hmedad de un suelo que esta 100% saturado
encontrar la densidad de Slidos, suponiendo Vm=1 cm3
Liquido
Slido
Vv Vm
Vs
Ww
WWm
0VsWsSs =
3
3
3
3
3
0
572.1827.
3.1
209.1827.1
.
827.375.451.
451.)376)(.2.1(*
376.)1)(66.2(
1
cmVmWwWs
cmg
VmWs
cmVsVvVm
cmVseVvVsVve
cmSsWsVs
m
d
=+=+=
====+=+=
====
===
)1(1*)1(
1.
1
1
00
0
nwn
nwn
Ss
Ssendolosustituynwn
wWwWs
nVvWwVwperoVwWw
nVvVmVsVsWsSsy
WsWww
VmnVmperoVmVvn
==
==
=========
====
-
ApunteselaboradosporelIng.GuillermoPlataMarn Pgina35
5. Conocida la relacin de vacos de un suelo determinar su porosidad, suponiendo Vs=1
cm3
6. Conocida la porosidad de un suelo determinar la relacin de vacos, suponiendo
Vm=1
7. Conocido el contenido de hmedad, la relacin de vacos y la densidad relativa de los
slidos Ss, determinar el grado de saturacin, suponiendo Ws=1
ee
VsVv
VsVs
VsVv
eVsVv
VvVse
VmVvn
VvVsVve
+=+=+=+==
==
11
nn
VmVv
VmVm
VmVv
VvVmn
VsVve
VvVmVvn
+=+===
==
1
ewSs
Ssew
VvVwGw
dosustituyenSse
SseeVsVv
SsSsWsVs
VsWsSs
VwWwWsWwwy
VvVwGw
VsVve
===
===
===
=====
1
1.
;
00
-
ApunteselaboradosporelIng.GuillermoPlataMarn Pgina36
Liquido
Slido
Vv
Vm
Vs
Ww
Ws
Wm
8. Una muestra de suelo pesa 122 grs y tiene un peso especfico relativo de la masa
Sm=1.82, el peso especfico relativo de los slidos Ss=2.53; si despus de secarla al
horno la muestra pesa 104 grs, cual ser su volumen de slidos? y cual su volumen
de aire?
9. Una muestra de arcilla saturada pesa 1526 grs. Y 1053 grs. Despus de secada al
horno, calcule su contenido de humedad (w), considerando el peso especfico de los
slidos s=2.70 g/cm3, determine tambin la relacin de vacos (e), la porosidad (n) y el peso especfico de la masa m.
3
3
3
00
3
0
0
21
92.71892.25
92.2511.4103.67
11.41)1)(53.2(
104.
03.67)1)(82.1(
122
18104122
cmVaVwVvVaVwVaVvcmVv
VsVmVvVvVsVm
cmVs
SsWsVs
VsWsSs
cmSmWmVm
VmWmSm
gWmWmWw
===+=
===+=
==
==
===
====
3
3
3
00
767.1863
1526
%55100*863473
863390473
21.1390473
390)1)(7.2(
1053.
%45100*1053473
47310531526
cmg
VmWm
VmVvn
cmVsVvVmVsVve
cmVs
SsWsVs
VsWsSs
WsWww
gWwWsWmWwWsWwWm
m ===
====+=+=
===
==
==
======
+=
-
ApunteselaboradosporelIng.GuillermoPlataMarn Pgina37
10. Una arena cuarzoza tpica tiene 45 cm3 cuando esta hmeda y pesa 80 g, despus de
secada al horno pesa 70 g, suponiendo un peso especfico relativo de los slidos
adecuado (Ss), determine el contenido de hmedad (w), grado de saturacin (Gw),
peso especfico de los slidos (s), peso especfico de la masa (m) y peso especfico seco (d).
11. En un suelo parcialmente saturado el peso especfico relativo de la fase slida es igual
a 2.60, la relacin de vacos (e) es de 1.0, el peso especfico de la masa (m) es igual a 1.6 g/cm3, determinar el Grado de saturacin (Gw), porosidad (n), contenido de
hmedad (w) y peso especifico seco (d).
3
3
3
3
3
00
0
3
55.14570
%5459.18
10;70.41.2659.18
59.1859.81059.81041.2645
65.241.26
70
41.2665.2
70
65.2;
78.14580
%14100*7010
107080
cmg
VmWs
VvVwGw
VsVve
cmVaVwVvcmVwVsVmVa
cmg
VsWs
cmSsWsVs
VsWsSs
SsoproponiendSsSsVsWs
cmgVmWmWsWww
gWwWsWmWw
d
s
ss
s
m
===
=======+=+=
======
====
====
===
======
%6016.100*
%23100*6.2
6.100*
6.6.22.3
3.12
6.22.36.1*2
*
%5021
211
11*1*
6.2)1)(6.2(
3
3
0
===
======
=====
==
====+=+=
======
==
VvVwGw
WsWww
gWsWmWwcm
gVmWs
gWm
VmWmVmWm
VmVvn
cmVvVsVm
VseVvVsVve
gWs
SsVsWsVsWsSs
d
mm
-
ApunteselaboradosporelIng.GuillermoPlataMarn Pgina38
12. En un suelo parcialmente saturado la relacin de vacos (e) es igual a 1.1, contenido
de hmedad (w) 32%, peso especfico relativo de los sslidos (Ss) 2.70; determinar
peso especifico de la masa (m), Grado de saturacin (Gw), peso especfico relativo de la masa (Sm), peso especfico seco (d), peso especifico de la masa sumergido ('m) y la porosidad (n).
13. En un suelo saturado el peso de la muestra Wm=200 g, Volumen de slidos Vs=60
cm3 y el peso especfico relativo de los slidos Ss=2.70, Determinar contenido de
humedad (w), relacin de vacos (e) y peso especfico de la masa (m).
3
3
3
3
00
78.37.41.09.32.41.
41.37.*1.1*
37.7.2
1
cmVvVsVmcmVa
VwVvVaVwVaVv
cmVseVvVsVve
cmVs
SsWsVs
VsWsSs
=+=+===
=+=====
==
==
30
3
69.1169.1
69.178.
32.1
%78100*41.32.100*
%52100*78.41.
cmgSm
cmg
VmWwWs
VvVwGw
VmVvn
m
m
===
=+=+=
===
===
330
28.178.1
7.17.1'
cmg
VmWs
cmg
d
mm
===
===
3
3
0
04.298200
63.6038
983860
%24100*16238100*
38162200
162)1)(60)(7.2(
cmg
VmWm
VsVve
cmVvVsVmWsWww
gWwWsWmWwWwWsWm
gWs
SsVsWsVsWsSs
m ===
====+=+=
=====
=+===
==
-
ApunteselaboradosporelIng.GuillermoPlataMarn Pgina39
14. Una muestra de suelo hmedo tiene un volumen (Vm) de 52.3 cm3 y pesa (Wm) de
74.2 g, despus de secada al horno pesa (Ws) 63.3 gr, y su densidad relativa de los
slidos (Ss) es de 2.67, obtenga para este suelo el Grado de saturacin (Gw), el
contenido de humedad (w), la porosidad (n) y la relacin de vacios (e).
%2.173.63
11100*
%39100*59.28
11100*
%553.5259.28
21.171.2359.28
59.171159.2859.2871.233.52
71.23)1)(67.2(
3.639.103.632.74
3
3
3
00
===
===
===
======+====+=
======
=+=
WsWww
VvVwGw
VmVvn
VsVve
cmVwVvVaVwVaVvcmVsVmVvVvVsVm
cmSsWsVs
VsWsSs
gWsWsWmWwWwWsWm
-
ApunteselaboradosporelIng.GuillermoPlataMarn Pgina40
Procedimiento para la prctica # 3 Calibracion del Matraz Equipo necesario 1. Un matraz aforado de cuello largo, de 500 ml de capacidad
2. Agua destilada
3. Un dispositivo de succin neumtica capaz de producir el grado de vaco necesario
(opcional, pero recomendable)
4. Dispositivo para calentar agua, con temperatura controlable (parrilla de resistencia
electrica)
5. Una balanza de un centesmo de gramo de aproximacin y capacidad no menor de
700 g
6. Un horno para secado
7. Un desecador
8. Un batidor mecnico
9. Un termmetro con aproximacin de 0.1 C, graduado hasta 50 C.
10. Cpsula para evaporacin
11. Un cuentagotas (gotero) o pipeta
12. Un embudo de vidrio de conducto largo
Nota: Wmfw = (Wm+Vm)(1+e*E)(w*a)
Wmfw Peso del matraz aforado con agua
Wm Peso de matraz
Vm Volumen del matraz
t Incremento de la temperatura a cada 20
Indice de contraccin del vidrio pyrex 1 x 10-4
w Peso especfico del segn tabla
a Peso especfico del aire .00012
Calibracin del matraz 1. Se lava el matraz con agua y detergente; para disolver todas las grasas se agrega
algn solvente como alcohol, acetona o solucin brmica.
2. Se enjuaga el matraz con agua destilada para quitar el solvente y se escurre; para
eliminar el agua de las paredes del matraz se enjuaga con alcohol.
-
ApunteselaboradosporelIng.GuillermoPlataMarn Pgina41
3. Agregue 400 ml de agua destilada al matraz; por bao mara elimine el aire contenido
en el matraz colocndolo en el mismo 15 minutos aproximadamente
4. Se saca del bao mara y se limpia por dentro; determnese el peso del matraz limpio
y seco con una aproximacin de 0.01 g (Wm)
5. Se llena el matraz hasta la marca de aforo con agua destilada; seque el interior del
cuello hasta la superficie del agua sin tocarla, pese el matraz aforado (Wmfw) y tome
tres temperaturas, en la parte inferior, media y superior cada una, la temperatura final
ser el promedio de las tres.
6. Se deja enfriar el matraz hasta que disminuya su temperatura 3 aproximadamente lo
cual har bajar el nivel de aforo
7. Se repiten los pasos 8 a 11
8. Se repite el procedimiento hasta llegar a una temperatura ambiente
9. Con los valores registrados se construye la curva de calibracin del matraz eligiendo
una escala conveniente.
10. La calibracin del matraz se puede realizar tambin en forma inversa al mtodo
anterior, es decir partiendo de la temperatura ambiente se va aumentando sta, lo que
har subir el nivel hasta la marca de aforo por lo cual se deber quitar agua para cada
cierto incremento de temperatura.
Practica No 4.- Peso especfico relativo o densidad de slidos, Procedimiento para suelos friccionantes 1. Se limpia el matraz con la solucin brmica y se enjuaga con agua destilada, se pesa
el matraz limpio y seco
2. De una muestra trada del sitio de estudio, se toma una porcin representativa la cual
se seca en un charola, el material seco se disgrega con un mortero y se criba por la
malla # 40
3. Se toma una porcion de material aproximadamente 100 g del material, y se deposita el
material en el matraz y se pesa, se calcula el peso de los slidos (Ws)
4. Se agrega al matraz de 160 a 300 ml de agua destilada
5. Se elimina el aire retenido colocando el matraz en bao mara durante 20 minutos
(para este fin se puede utilizar una bomba de vacos)
6. Enrace el matraz hasta su marca de aforo secando el interior del cuello hasta la
superficie del agua sin tocarla
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ApunteselaboradosporelIng.GuillermoPlataMarn Pgina42
7. Pese el matraz aforado con slidos (Wmfws) y tome tres temperaturas en la parte
inferior, media y superior, obtenga la temperatura promedio
8. Con la temperatura promedio se localiza en la curva de calibracin del matraz su peso
aforado sin solidos (Wmfw)
Procedimiento para suelos cohesivos 1. Se repiten los pasos 1 y 2 para suelos friccionantes
2. Deposite en una cpsula la muestra, mezclandola con agua destilada hasta formar
una pasta uniforme
3. Se vaca la pasta uniforme en una batidora agregando 200 ml de agua destilada y
mezclando 15 minutos, y se deposita en el matraz
4. Se repiten los pasos 8, 9, 10 y 11 para suelos friccionantes
5. En una cpsula se vaca todo el contenido del matraz sin dejar partculas de suelo en
el matraz
6. Se seca el material en el horno para encontrar el peso de los slidos (Ws)
Prctica # 5 Densidad de gravas (Sg) 1. De una muestra representativa tome 10 gravas
2. Depositelas en un recipiente con agua durante 24 hrs. aproximadamente hasta quedar
saturadas
3. Saque las gravas del recipiente y limpielas superficialmente con un trapo semihmedo
4. Pese las gravas hmedas (Wgh)
5. En una probeta de 1000 ml vierta 400 ml de agua, introduzca las gravas en la probeta
determinando el volumen desalojado por las mismas, ste volumen lo da el nivel de
agua con gravas saturadas menos el nivel de agua inicial. se tenga en el paso # 5
(esto tambin se puede hacer con ayuda del piezmetro)
6. Las gravas se secan en el horno y se pesan (Wgs)
Clculo de Sg (densidad aparente)
Vrg = Volumen Desalojado - Volumen Adsorbido
Volumen adsorbido = Wgw - Wgs
gra.. rggs
grgs
ga VW
SdesVol
WS ==