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• Jose Nolasco

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GRAVEDAD ESPECIFICA, CONTENIDO DE HUMEDAD, PESO UNITARIO

Objetivos:

Aprender a hallar el peso específico de una muestra de suelo, y saber interpretar este valor.

Aprender a hallar la humedad que tiene determinado suelo, y aprender a interpretar este valor.

Hallar valores de gravedad especifica de un suelo determinado, con el cual nos podemos dar una idea del tipo de suelo en cuestión.

Aprender a diferenciar la veracidad de los diferentes ensayos de laboratorio.

Reunir los resultados para dar una respuesta veraz a los problemas que se presentan en la mecánica de suelos. Aprender a relacionar la humedad, el peso especifico, etc., para sacar una conclusión sobre el suelo.

INTRODUCCION

En este primer laboratorio de suelos, realizamos tres prácticas, las cuales nos sirven para determinar ciertas características especificas del material en cuestión, el suelo. Una de estas características es el porcentaje de humedad que hay en el suelo. Esto fue posible pesando la muestra de suelo, tal como llega de la zona donde se saco (húmedo), pesándolo y luego secarlo y tomar el peso seco. Podemos definir que el porcentaje de humedad es el peso de el agua, sobre el peso de los sólidos, es decir, peso húmedo menos peso seco, sobre peso seco.

La segunda practica que realizamos fue hallar el peso volumétrico. El peso volumétrico de una sustancia es el peso de la unidad de volumen. Se obtiene dividiendo un peso conocido de la sustancia entre el volumen que ocupa., para posteriormente saber cuanto puede pesar determinado volumen, o para saber que volumen puede hacer determinado peso del suelo.

La tercera practica realizada fue la de Gravedad especifica, la cual nos permite halla la cantidad de vacíos que hay en un determinado suelo, y es tal vez el más importante de las tres practicas realizadas en el laboratorio, ya que nos permite clasificar un suelo.

FUNDAMENTO TEORICO CONTENIDO DE HUMEDAD

El contenido de humedad en los suelos es la cantidad de agua que el suelo contiene en el momento de ser extraído. Una forma de conocer el contenido de humedad es pesar la muestra cuando se acaba de extraer, y después de haberla mantenido durante 24 horas en un horno a una temperatura de 110 °C se hace lo siguiente: Porcentaje de Humedad = (m1 - m2) / m2) × 100. m1 = Masa de la muestra recién extraída. m2= Masa de la muestra después de estar en el horno.

PESO VOLUMÉTRICO DE MASA El peso volumétrico de masa se obtiene dividiendo un peso conocido de la sustancia entre el volumen que ocupa éste. Un método para determinarlo es hacer uno de la parafina como sellador, así al tener el peso especifico de la parafina podemos determinar el volumen de éste y descontarlo del volumen total.

γm = (ws)/vt ws = peso del suelo. vt= volumen total del suelo

PESO ESPECIFICO RELATIVO DE SÓLIDOS O GRAVEDAD ESPECIFICA La gravedad especifica esta definida como el peso unitario del material dividido por el peso unitario del agua destilada a 4 grados centígrados. Se representa la Gravedad Especifica por Gs, y también se puede calcular utilizando cualquier relación de peso de la sustancia a peso del agua siempre y cuando se consideren volúmenes iguales de material y agua.

Gs =

Ws*K (Ws +W2-W3)

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 Contenido de humedad EQUIPOS:

Balanza electrónica

Horno de convección PROCEDIMIENTO:

Muestra de suelo

Taras

Primero pesamos dos taras (Nº2 y Nº45), los cuales estaban limpios y secos, en los cuales íbamos a echar la muestra, para secar en el horno. Luego le echamos una muestra del suelo en cuestión a cada uno de los recipientes, pesándolo de nuevo. Luego se llevaron los tarros al horno, en donde estuvieron mas de tres días (ya que era un fin de semana largo), lo cual nos garantizo que la mezcla estaba seca. Luego de sacarla del

horno, se peso, hallando el peso del suelo seco, y el recipiente. De esta manera tenemos todos los datos que se requieren para poder hallar el contenido de humedad del suelo en cuestión.

Cálculos: El peso de el recipiente numero 2 fue de 53.4 gramos, el cual peso 126.2 gramos con la muestra del suelo húmeda, y 67.7 con el peso del suelo seco.

El recipiente numero 45 peso 50.7 gramos cuando estaba vacío, limpio y seco. El mismo recipiente peso 102.8 gramos teniendo el suelo húmedo, y 98.1 teniendo el suelo seco, después de haber salido del horno. Por lo tanto para la muestra numero uno, la del recipiente 2, tenemos: Peso del Agua = Peso húmedo - Peso Seco Peso Suelo Seco = Peso Seco - Peso recipiente. Peso Agua = 5.1 gramos Peso Suelo Seco = 67.7 gramos Contenido De Humedad W = 5.1 / 67.7 x 100 = 7.5 % Para La muestra numero dos tenemos: Peso Agua = 4.7 gramos Peso Suelo Seco = 67.7 gramos W = 4.7 / 67.7 x 100 = 9.9 % El promedio de las dos muestras es: W = 8.7% Por lo tanto podemos decir que la muestra en cuestión tenia el 8.7% de agua.. Es importante resaltar que cuando se mete un suelo en un horno, se supone que todo el suelo, en su parte sólida se mantendrá así, y que no se evaporara, como suele suceder con algunos asfaltos, que al calor se convierten en gas, mermando el peso de la parte sólida. También se supone que no hay materia orgánica que se afecte con el calor del horno.

PESO ESPECÍFICO RELATIVO DE SÓLIDOS EQUIPOS:

Picnómetro y agua desaireada

Muestra de suelo

Balanza electrónica

Embudo

PROCEDIMIENTO:

Pesamos un picnómetro vacío, el cual debe estar limpio y seco, al cual se le agrega una cantidad de agua hasta la línea marcada en él, luego se la agrega una cantidad de suelo, el cual debe estar seco al aire. Luego se saca todo el aire de la mezcla de agua y suelo, agitándolo por un tiempo, hasta que se determine que el aire del picnómetro ha salido completamente. Luego de tener el picnómetro con la cantidad de agua especificada sin aire, se procede a pesar el matraz el cual contiene agua y suelo. Luego de esto pesaremos el picnómetro sólo con agua, al mismo nivel de agua que tuvimos anteriormente CALCULOS Tenemos que Gs = K *W s / W fraw + W s – W fraws Teniendo en cuenta que A es la corrección por temperatura que se debe hacer a la muestra, y depende de la siguiente tabla. Temperatura °C

k

16

1.0007

18

1.0004

20

1.0000

22

0.9996

24

0.9991

26

0.9989

En el laboratorio no hallamos la temperatura, así que asumiremos 25º El peso del frasco mas suelo fue 220.2 gr , entonces la muestra de suelo fue de 60.2 gr

El peso del picnómetro vacío nos dio un Valor de 160 gramos El peso del frasco con agua nos dio 653.7 gramos. El peso del frasco con agua, suelo nos dio un peso de 692.2 gramos, y la corrección por temperatura, K = 0.998, a 25 grados centígrados. Haciendo los cálculos, de acuerdo a la formula enunciada anteriormente, la gravedad especifica nos da un valor de : Gs = 1.041

 Ponemos el suelo seco en el picnómetro y lo pesamos.

W picnómetro + suelo seco = 220.2 grs.  Ahora echamos agua desaireada en el picnómetro con el suelo seco, como nosotros no tuvimos agua desaireada echamos agua normal, luego sacaremos el aire por agitación, se puede también sacar el aire por ebullición o con una bomba al vacío.

 Después de esto dispondremos a pesar el picnómetro con el agua sin aire y el suelo. W frasco + suelo + agua = 692.4 grs.

 Luego botaremos lo que se encuentra en el picnómetro, lo llenaremos de agua hasta el mismo nivel en donde se encontraba antes y lo pesaremos.

W picnómetro + agua = 653.8 grs.

PESO VOLUMETRICO EQUIPOS:

Balanza electrónica

Muestra de suelo

Probeta (1000cc)

Agua

Parafina PROCEDIMIENTO  Primero pesaremos el suelo