TRABAJO PRACTICO N2-A - PROPIEDADES FSICAS DE LOS SUELOSGEOTECNIA 2014 UNIVERSIDAD TECNOLOGICA NACIONAL FRM

TRABAJO PRACTICO N2-A - PROPIEDADES FSICAS DE LOS SUELOSGEOTECNIA 2014 UNIVERSIDAD TECNOLOGICA NACIONAL FRM

INTEGRANTES:Banqueri AgustnCelaya ArielGrecco JonatanMuoz RamiroSimo Manuel

EJERCICIO 1:Datos: Peso de la muestra saturada: 1526g Peso de la muestra seca: 1053gDeterminar: Contenido de humedad Relacin de vacios Porosidad Densidad naturalSabemos que el Va=0 por tratarse de una muestra de arcilla saturada Contenido de humedadMw se obtiene a partir de que M(masa total)=Ms+Mw, sabiendo que Ms es el peso de la muestra seca.

Relacin de vacios Donde Vv=Va+Vw+Vs pero Va=0. Los volmenes se calcularn a partir de las densidades de cada fase (densidad especfica la fase slida y densidad del agua la fase lquida). Siendo la densidad del agua 1 Mg/m3.

Porosidad Donde Va=0, y los volmenes nuevamente se calcularn a partir de las densidades y masas de cada fase.

Densidad naturalEs la densidad de la muestra tal como fue extraida.

EJERCICIO 2:Datos: (compacto) Determinar: Relacin de vacios Densidad relativa Vase que todas las relaciones estn basadas en los conceptos utilizando la nomenclatura de la ctedra. Es de utilidad colocar junto a cada dato o incgnita las magnitudes que relaciona, a efectos de plantear las soluciones a partir del grfico de la teora que muestra cada una de las tres fases del suelo. En este caso podemos conocer las distintas densidades en funcin de los dos grados de compactacin que se extrajeron del terrapln y podemos as calcular la densidad relativa (dado que la densidad del terrapln es dato) y de all extraer el valor e. Densidad relativa

La densidad mnima ser aquella en la que la relacin de vacios es mayor. donde sabemos que el volumen de agua y de slido no van a variar, restando solo el volumen de aire. dado que se cuenta con dos valores de e se podrn conocer dos valores de densidades, uno mximo y uno mnimo. Para lo cual primero vamos a calcular las masas de agua y solido. entonces planteamos que Mw=0,086Ms Para calcular las densidades necesitaremos masa (Mw+Ms) y volumen (Vv+Vs). Sabemos que la masa no va a variar pero si los volmenes, para lo cual analizamos los dos valores de relaciones de vaco que se tienen como dato.

Entonces podemos plantear:

Dado que la relacin de vacios es inversamente proporcional a la densidad podemos ver como a mayor relacin de vacios (mayor cantidad de aire, ya que el contenido de agua es constante) menor es la densidad.

Relacin de vaciosSe puede calcular a partir de la densidad relativa del terrapln

EJERCICIO 3Datos: Densidad de la muestra seca: 1,55 Mg/m3 Densidad especfica: 2,6 Mg/m3 (Determinar: Relacin de vacios, Porosidad, Densidad saturada Nuevamente las soluciones surgen de las magnitudes que relacionan los distintos conceptos que intervienen tanto en los datos como en los parmetros a determinar. Relacin de vaciosComo la muestra est seca, Vv=Va y a=0.A efectos de la resolucin vamos a determinar valores para 1tn de arena, solo para simplificar algebraicamente el problema, dado que la cantidad de material no influye en las propiedades ya que consideramos homogeneidad.Para 1tn de arena:Consideremos que V=Vs+Vv Vv=V-Vs (por cada tonelada de arena)

PorosidadAl ser tambin una propiedad que ser constante en tanto el material sea homogneo lo podemos calcular a partir de los volmenes para una tonelada de arena.

Densidad saturadaAqu consideramos que si Vv estuviera ocupado por agua tendra un peso que sera Vv.h2o

EJERCICIO 4Datos: Determinar: Contenido de humedad. Relacin de vacios. Grado de saturacin.

Contenido de humedadLo que primero necesitamos conocer es la masa de agua que contiene la muestra hmeda.

Relacin de vaciosDonde Vv=Va+Vw, pero no se conoce ninguno de estos volmenes, por lo cual plantearemos lo siguiente.Entonces

Grado de saturacin

EJERCICIO 5Datos: Densidad especfica: 2,6 Mg/m3 () Relacin de vacios: 5,72 ()Determinar: Densidad seca Densidad saturada Densidad sumergidaEl ejercicio se resuelve siempre en base al grfico que muestra las tres fases del suelo. Densidad secaEn este caso Vv est ocupado solo por aire, dado que partimos de que esta seca la muestra, por lo que no har aportes de peso por unidad de volumen

Densidad saturadaAhora los volmenes de vacios estarn completamente llenos de agua y esto realizara un aporte de masa por unidad de volumenSi consideramos una muestra de 1m3 de arena solida, tendremos: al estar ese volumen de vacio ocupado por aire tendr una masa

El volumen que ocupara entonces la muestra por conservar la misma relacin de vacio ser

Entonces.

Densidad sumergidaConsideremos en primera instancia, que la arena sumergida estar consecuentemente saturada, por lo que partiremos de la densidad saturada.Todo cuerpo sumergido en un fluido experimenta una fuerza de empuje igual al peso del volumen de fluido desalojado (Arqumedes) y este se le restara al peso de la muestra sumergida. Tengamos en cuenta que el agua de saturacin de la muestra tambin desaloja agua, y esto se debe a que el comportamiento del agua que satura las partculas de arena se rige por leyes de capilaridad y tensin superficial, y no lo hace bajo las leyes de hidrosttica que rigen este principio. Entonces:

Debido a que trabajamos la masa en gramos y el peso en gramos correcciones que deberan hacerse para convertir las unidades de peso en unidades de fuerza son innecesarias. Y M/V es la densidad de la muestra saturada como se explic anteriormente.

Banqueri, Celaya, Grecco, Muoz, Simo

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