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• Alvaro Muriel

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1. INTRODUCCIÓN En este ensayo se determinará la gravedad específica para un suelo tipo volcánico (cangahua), a través de un ensayo normado determinando su peso y volumen través del principio de Arquímedes. Metodología según la norma: El experimento se realizó en el laboratorio de suelos de la Universidad

Politécnica

Salesiana,

en

dos

sesiones

de

aproximadamente una hora se concluyó este, con las siguientes actividades:  Proceso para toma de datos necesarios de las muestras.  Toma de los pesos del suelo secado al horno, 

dependiendo del requerimiento. Construcción del informe.

2. OBJETIVOS  Determinar las relaciones fundamentales para ese tipo de suelo.  Determinar gravedad específica, contenido de humedad y 

densidad natural. Determinar mediante deducciones de las fórmulas dadas las demás relaciones fundamentales: densidad seca, relación de vacíos, porosidad y grado de saturación.

3. ALCANCE  Se determinó las relaciones fundamentales mediante la 

norma ASTM D854-58. La muestra se obtuvo inalterada del sur Quito.

Definiciones: 

GRAVEDAD ESPECÍFICA O DENSIDAD RELATIVA

La gravedad específica es una comparación de la densidad de una substancia con la densidad del agua: La gravedad Específica = De la substancia /Del agua La gravedad específica es adimensional y numéricamente

coincide

con la

densidad.

Gravedad Específica: La gravedad específica está definida como el peso unitario del material dividido por el peso unitario del agua

destilada a

4

grados

Especifica

por

Gs,

centígrados. y

también

Se representa la se

Gravedad

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/v / Ww/v  DENSIDAD NATURAL (p) Es la relación entre la masa en estado natural y el volumen en estado natural de una sustancia. p = Peso estado natural / Volumen estado natural



CONTENIDO DE HUMEDAD(%H)

Es la relación entre el peso seco o anhidro y el peso del agua del suelo. %H= peso solido/peso del agua*100%; %H= peso natural-peso anhidro/peso anhidro *100%

4. CÁLCULOS 10/12/2014

Fecha de Ensayo:

CONTENIDO DE HUMEDAD cap N°

masa de la capsula (g)

masa cap +muestra húmeda (g)

masa cap + muestr seca (g)

masa húmeda (g)

masa seca (g)

% Agua

Promedio

215

28,07

51,30

49,93

23,23

21,86

211

28,06

51,35

49,45

23,29

21,39

246

27,52

58,12

56,22

30,60

28,70

248

26,97

58,87

6,267 2 8,882 7 6,620 2 12,76 07

8,6327

55,26 31,90 28,29 GRAVEDAD ESPECIFICA 499,5 tempera masa del picnómetro volumen del pic + agua (g) 1 3 (°c) (g) masa de solidos antes (g) 2 50,02 18 160,36 686,1 masa del pic +agua + solido Tt, (g) 3 3 Gs(20) Gs (20°C) = Gs (Tt)*K 1,000 coeficiente de temperatura (k) 4 39 1,0000 2,323 158,8 masa de solidos después del masa bandeja (g) 5 5 ensayo (g) 205,3 masa solidos + bandeja (g) 6 0 46,45 DENSIDAD NATURAL densi M. M. Vol volume M. Masa Volumen dad muestra muestra muestr n real muestra de la de natur N.en el sumergid a de la en Aire parafin parafina al aire con a con +parafi muestr (g) a (cm3) (g/cm parafina parafina na a (cm3) 3) 320,607 1 522,05 540,98 196,71 18,93 344,27 23,6625 5 1,6283 315,547 2 513,72 539,77 191,66 26,05 348,11 32,5625 5 1,6280 PROMED IO 1,62815

Gravedad especifica (Gs) 2.323

RELACIONES FUNDAMENTALES Densida % Relación de Porosid d natural Humedad vacíos (e) ad (n) (g/cm3) 8,6327 1.62815 0,5499 0,3548

Grado de saturación suelo (%) 36.469

Densida d seca (g/cm3) 1.449

Deducciones utilizadas GRAVEDAD ESPECÍFICA Masa del picnómetro = 160.36 Volumen del pic + agua = 497.98 Densidad del agua = 0.9986244  1 Masa del picnómetro + agua V=

( M pic + Agua )−M pic δ

V × δ+ M pic =M pic + Agua 497,98 × 0,9986244+160,36=M pic + Agua M pic + Agua=657.655

 Gravedad Especifica Gs(Tt )=

(2) ( 1 )−(3−2)

50.02 657.655−( 686.13−50.02 )

Gs(Tt )=2, 322 Gs(Tt )=2,322 *1.0004 Gs(Tt )=2,32

DENSIDAD SECA γ d=

(γ d)

γ 1,62815 ; γd = =1,4988 %ω 8,6327 1+ 1+ 100 100

γ h=1,499(

g ) cm 3

RELACIÓN DE VACÍOS e=

Gs−γ d 2,323−1,4988 ; e= =0,5499 γd 1,4988 e=0, 5499

POROSIDAD n=

e 0,5499 ; n= =0,3 548 1+e 1+ 0,549 9 n=0,3548

GRADO DE SATURACIÓN S=

%ω∗Gs 8,6327∗2,323 ; S= =36.468 e 0.5499 %S=36.468

5. CONCLUSIONES DENSIDAD PARA (ASTM D854-58)

DISTINTOS

TIPOS

DE

SUELO

Cenizas Volcánicas.........................................................................2.30 a 2.50 Suelos orgánicos.............................................................................2.40 a 2.65 Arenas y gravas...............................................................................2.65 a 2.67

Limos orgánicos y guijarros arcillosos...........................................2.67 a 2.72 Arcillas poco plásticas y medianamente plásticas..........................................................................................2.72 a 2.78 Arcillas medianamente plásticas y muy plásticas..........................................................................................2.78 a 2.84 Arcillas a 2.80

Bentoníticas......................................................................2.48

 El dato obtenido de gravedad específica según el resultado y comparado con la tabla de densidades para diferentes tipos de suelos correspondería a árido tipo ceniza volcánica (2.30-2.50), ya que el suelo es una cangagua sería correcto, claramente el resultado de gs fue de 2.323 el cual puede que tenga algun porcentaje de error, debido a la presencia

de algunos

desperfectos en el ensayo.  Se calcularon los tres parámetros en el laboratorio, tales como: gravedad específica, contenido de humedad y densidad natural.  A partir de los tres parámetros mediante deducciones de fórmulas se calculó: densidad seca, relaciones de vacíos, porosidad y grado de saturación. Bibliografía:   

Normas: ASTM D854-58. Juarez Eulalio, Mecánica de suelos I: Fundamentos de la Mecánica de Suelos/Eulalio Badillo, México, Ed. Limusa, 2005. Lambe y Whitman, Mecánica de Suelos.