Practica 2 Gravedad Especifica de Solidos

7/16/2019 Practica 2 Gravedad Especifica de Solidos

http://slidepdf.com/reader/full/practica-2-gravedad-especifica-de-solidos 1/6

1



2

ESCUELA POLITECNICA NACIONAL

FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL Y AMBIENTAL

LABORATORIO DE MECANICA DE SUELOSPRACTICA N° 2

DENSIDAD DE SOLIDOS

Álvaro Fausto López Guevara

3er Semestre Ingeniería Civil

Fecha de realización del ensayo: 21/02/2013

Fecha de entrega del informe: 28/02/2013



3

1. INTRODUCCION

1.1 Objetivos del ensayo

Determinar experimentalmente el valor de la gravedad específica de la fase sólida en el

laboratorio como la relación entre el peso específico de la misma, y el peso específicodel agua.

Comprobar que el valor de gravedad específica de la fase sólida del suelo obtenida con

los datos del laboratorio se encuentre dentro del rango de valores para la gran mayoría

de suelos de origen no orgánico.

1.2 Marco Teórico

Un concepto muy usado en la ingeniería geotécnica, ingeniería civil y ramas afines es la

densidad. De la física conocemos que se define gravedad específica como peso por unidad de

volumen, siendo sus unidades en el SI [N/cm3

]. La densidad es la relación que conecta la partevolumétrica del diagrama de fases con la parte de masas

En suelos naturales, los valores típicos de varían aproximadamente en el intervalo desde

2.5-2.8.La mayoría de las arenas tienen un que va desde 2.6-2.7. Por ejemplo, un mineral

común en la arena es el cuarzo =2.65. Muchos de los suelos arcillosos tienen un valor de

gravedad específica entre 2.65 y 2.70, dependiendo del mineral predominante en el suelo,

mientras que para suelos orgánicos, su gravedad específica será menor a 2.5.

Consecuentemente, es de práctica común entre los ingenieros geotécnicos asumir una

gravedad específica del solido entre 2.65 y 2.70, a menos que se dé un valor específico.

2. CALCULOS Y METODO OPERATIVO

2.1 Materiales

Matraz calibrado (500ml)

Bomba de vacío

Balanza de precisión con aproximación 0.01g

Piseta

Probeta

Termómetro con precisión de 1°C

Embudo de vidrio

Horno de secado a temperatura constante



4

Espátula

Recipiente metálico

2.2 Procedimiento

Previamente calibrado, y cuidando que se encuentre lo más limpio posible el matraz,llenarlo con agua hasta la marca de aforo (500ml), pesarlo en la balanza electrónica y

registrar este valor (W1).

Mezclar aproximadamente 100g de suelo con agua en el recipiente metálico,

procurando disgregar el material de la mejor manera con la ayuda de la espátula,

desechar las piedras más grandes, por su dificultad de pasar por el embudo.

Colocar la mezcla disgregada en la probeta con la ayuda del embudo, de tal manera que

llene aproximadamente las ¾ partes del volumen del matraz.

Eliminar los excesos de aire dentro de la mezcla colocando el matraz en la bomba de

vacío durante al menos 5 minutos. Llenar con agua el matraz hasta su marca de aforo utilizando la piseta, mantener

inclinadas las paredes del matraz al momento de verter el agua, evitando que se formen

burbujas de aire por la caída del agua a la mezcla.

Exponer la mezcla durante un minuto más a la bomba de vacío.

Añadir agua hasta que el matraz se encuentre lleno en su marca de aforo.

Registrar el peso del matraz y la mezcla (W2).

Medir la temperatura de la mezcla en su parte intermedia y superior, en el caso de no

existir variación de temperatura mayor a 0.5°C continuar, caso contrario esperar que se

estabilice la muestra para tomar la temperatura adecuada. Una vez registrado el peso del recipiente metálico, verter la mezcla sobre el mismo

Colocar la mezcla en el horno de secado entre 24-48 horas, lo necesario hasta que el

suelo se encuentre totalmente seco, registrar el valor del peso del recipiente más la

muestra de suelo seca.

2.3 Cálculos

En el laboratorio se tomaron cinco datos que permiten el cálculo de la gravedad específica de lafase sólida de la muestra de suelo. El peso del matraz con agua hasta su línea de aforo, el pesodel matraz con la mezcla de suelo hasta su línea de aforo, el peso del recipiente de mezclado yel peso del recipiente con la muestra de suelo seca. Denominaremos a los datos experimentalescomo:

______________________________________________________________________________

W1= peso matraz + agua

W2= peso matraz + agua + suelo



5

Wr= peso del recipiente de mezclado

WS= peso del recipiente de mezclado + muestra de suelo seca

T= temperatura de la mezcla

Para este caso en particular tenemos:

W1= 713.60g

W2= 759.80g

Wr= 248.16g

WS= 321.06g

T=19°C

Para obtener el peso de la muestra seca de suelo, necesaria para el cálculo de la gravedad específica de

los sólidos, restamos el peso del recipiente del peso del recipiente más la muestra seca.

Wd= WS - Wr

Wd= (321.06 - 248.16) g

Wd= 72.9g

Aplicando la fórmula que relaciona con los valores obtenidos encontramos la gravedad específica.

2.73

Como es práctica común reportar el valor de a 4°C. El valor debe corregirse con la fórmula,donde K es la densidad del agua a la temperatura del ensayo, hallado en la tabla 1 de la guía deprácticas de laboratorio.

2.734



6

3. TABLAS

3.1 Datos experimentales

W1(g) W2(g) Wr(g) Ws(g) T(°C)

713.60 759.80 248.16 321.06 19

3.2 Cálculos Obtenidos

Wd(g) GS(T) GS(4°C)

72.9 2.73 2.734

4. COMENTARIOS Y RECOMENDACIONES

La práctica realizada sobre la densidad de sólidos fue de mucha importancia, pues nos permite

obtener resultados reales de lo que se nos ha enseñado teóricamente en clases, siendo estosresultados concordantes con lo esperado.

La buena calibración del matraz, así como la minuciosidad en los procedimientos delexperimento guiados por el instructor, nos permitieron llegar a un resultado confiable.

5. CONCLUSIONES

El valor del peso específico relativo de la muestra de suelo que se estudio es de GS=2.73,lo que fue de esperarse, pues la mayoría de suelos no orgánicos (turbas), tienen unrango de densidad de sus sólidos 2.57-2.86; lo cual es coherente con la parte teórica delexperimento, esto nos lleva a la conclusión de asumir la densidad de la fase sólida como2.7 aproximadamente para futuros casos en los que este valor no se encuentredeterminado experimentalmente, así como para el cálculo de problemas asociados conla densidad de la fase sólida de un suelo cualquiera, no orgánico.

Es posible clasificar o al menos tener una idea del suelo en estudio solo con conocer sudensidad de sólidos, lo cual sería una alternativa a la granulometría, pero que en ciertamedida nos llevaría a un resultado más alejado de la realidad, un resultado dereferencia.

La gravedad específica relativa encontrada solo depende de la fase sólida del material,no dependerá entonces del contenido de humedad que tenga un suelo. Mientras que enla densidad total del suelo, si influirá notoriamente la cantidad de agua presente en la

muestra.

6. BIBLIOGRAFIA Y REFERENCIAS

Juárez Badillo, E. y Rico Rodríguez, A. Mecánica de Suelos. 3ra. Ed., Limusa, 2001. Powrie, W. Soil Mechanics, Concepts & Applications. 2da. Ed., Spon Press, 2004. Mecánica de Suelos, T.W.Lambe & R.V.Whitman, MIT, 1993

Practica 2 Gravedad Especifica de Solidos

Documents

Transcript of Practica 2 Gravedad Especifica de Solidos