TALLER BSICO DE
UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIAFacultad de Ingeniera Civil
Laboratorio de Mecnica de Suelos
MECNICA DE SUELOSGravedad Especfica
Expositor: Luisa Shuan Lucas
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Laboratorio de Mecnica de Suelos DEFINICIN
Gravedad Especfica - ASTM D854
Peso especfico de slidos es la relacin del pesode la fase slida entre el volumen de la fase slida.Expresado como :
La gravedad especfica se define como la relacinVsWs
s =
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V s = Volumen de slidosW s = Peso del suelo seco
La gravedad especfica se define como la relacinentre el peso especfico de los slidos y el pesoespecfico del agua destilada a 4C. Se expresacomo:
w
sG
=
= Peso especfico del agua destilada a 4C
Esquema de las Fases del Suelo
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Laboratorio de Mecnica de Suelos FASES DEL SUELO
Fase gaseosa
PesosVolumenes
Wa=0VaVv
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Fase liquida
Fase solida
Ww
WsVs
Vm Vw WmVv
G = W s
Vs
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Laboratorio de Mecnica de Suelos EQUIPO
Frascos volumtricos o picnmetros Balanza con sensibilidad de 0.01g Horno de secado. Bomba de vaco o estufa para eliminar el aire del suelo.
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Suministro de agua desaireada Utensilios: pipeta, termmetro graduado, embudo y
esptulas.
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Frasco volumtrico de 100 a 500 cm3 .
Utensilios: pipeta, termmetro, embudo.
Bomba de Vacos.
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Laboratorio de Mecnica de Suelos PROCEDIMIENTOCalibracin del picnmetro
Debe colocarse agua destilada en el picnmetro hasta el volumen conocido a diferentes temperaturas y pesarlo
CALIBRACIN DEL PICNMETRO
350
350.5
351
P
e
s
o
d
e
l
p
i
c
n
m
e
t
r
o
m
s
a
g
u
a
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temperaturas y pesarlo para saber el volumen real que contiene y obtener as una constante K para corregir el volumen por temperatura.
348
348.5
349
349.5
20 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40Temperatura ( C)
P
e
s
o
d
e
l
p
i
c
n
m
e
t
r
o
m
s
a
g
u
a
(
g
r
)
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Laboratorio de Mecnica de Suelos PROCEDIMIENTO
Cantidad de suelo a ensayar
Capacidad del picnmetro
Cantidad requerida aprox.(gr)
100 cm 25 - 35250 cm 55 - 65
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250 cm 55 - 65500 cm 120 - 130
El ensayo se puede realizar con muestra hmeda, en este caso se halla el peso seco al final del ensayo.
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Laboratorio de Mecnica de Suelos PROCEDIMIENTO
Muestra Cuartear el material y obtener
muestra de 100gr. Con aproximacin de + 0.01gr.
Poner a secar la muestra en el horno a 100C. 110C + 5C.
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horno a 100C. 110C + 5C. retirar la muestra del horno, dejar enfrar .
Pesar la muestra seca que se va a ensayar de acuerdo al volumen del picnmetro.W s = peso muestra seca
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Laboratorio de Mecnica de Suelos PROCEDIMIENTO
Se coloca la muestra pesada en el picnmetro. Luego se llena con agua destilada hasta las partes de la capacidad del picnmetro.
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picnmetro.
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Laboratorio de Mecnica de Suelos PROCEDIMIENTO
Expulsin del aire atrapado en el suelo
Puede realizarse de dos formas: Con estufa, debe calentarse
de manera indirecta girando
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de manera indirecta girando constantemente el frasco, a fin de ayudar a la eliminacin del aire.
El aire atrapado sale por calentamiento de la muestra.
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Expulsin del aire atrapado en el suelo
Con bomba de vacos, el tiempo de uso depende del tipo de suelo y de la potencia
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suelo y de la potencia de la bomba. Puede variar entre unos pocos minutos y 6 a 8 hrs. para suelos plsticos y 4 a 6 hrs. para suelos de baja plasticidad.
El aire sale en forma de burbujas
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Laboratorio de Mecnica de Suelos PROCEDIMIENTO
Luego de eliminar el aire, completar el volumen con agua destilada hasta la marca del picnmetro y anotar:
W3 =WPICN+WS.SECO+ WAGUA 1W AGUA,1
Marca de
volmen
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W S.SECO
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Ahora, pesar el mismo volmen de agua destilada. Obtenindose: Marca
de
volmenW AGUA,2
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W 2 = WPICN + W AGUA,2volmenAGUA,2
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Laboratorio de Mecnica de Suelos CLCULO
( ) KWWWWG
s
s
s *
32 +=
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donde:Ws = peso de la muestra seca.W2 = peso del picnmetro llenado con agua destilada.W3 = peso del picnmetro llenado con agua y el suelo.K = Factor de correccin por temperatura del agua de ensayo
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Laboratorio de Mecnica de Suelos CLCULO
Por definicin
AGUAAGUA
SUELOSUELO
S
VW
VW
G =
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Donde : VSUELO = VAGUA = w AGUA
Por lo tanto :AGUA
SUELOS W
WG =
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Laboratorio de Mecnica de Suelos CONSIDERACIONES
Cuando el suelo, est compuesto de partculas mayores y menores que la Malla No.4, el mtodo a utilizarse ser separando el material por la Malla No.4 y utilizar el mtodo apropiado en cada caso. El valor de la gravedad especfica del suelo, ser el promedio de estos dos valores.
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Cuando la gravedad especfica, es utilizada en otros clculos, como el ensayo con el Hidrmetro (D-922) se utiliza el material que pasa la Malla No.10 (2.0mm.)
Se deber efectuar como mnimo 02 determinaciones, cuyos resultados no deben diferir en mas de 0.03
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Laboratorio de Mecnica de Suelos CONSIDERACIONES
Los valores tpicos de gravedad especfica de los suelos son:
Tipo de suelo GsArena 2.65 - 2.67Arena limosa 2.67 - 2.70
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Arena limosa 2.67 - 2.70Arcilla inorgnica 2.70 -2.80Suelos con micas o hierro 2.75 - 3.00
Suelos orgnicosVariable, puede ser inferior a 2.00
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Laboratorio de Mecnica de Suelos EJEMPLO
1 Capacidad del picnmetro (cm) 250
2 Peso del suelo seco (gr) 80.00
3 Peso del frasco + peso de suelo + peso de agua (gr) 401.70
4 Temperatura ( C) 25
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4 Temperatura ( C) 25
5 Peso del frasco + peso del agua (gr) 352.20
6 Correccin por temperatura (K) 0.9998
7 Peso especfico relativo de slidos (Gs) 6x(2/(5+2-3))
2.622