Determinación de la gravedad especifica de los sólidos Laboratorio de Mecánica de Suelos I

Miguel Flores Burgos, Hugo Gradiz Murillo, Andrés Urtecho, Alex Urtecho y Jorge Espinoza.

I

INTRODUCCIÓN

Gravedad especifica es un tipo particular de densidad relativa, particularmente en mecánica

de suelos es la densidad del suelo entre la densidad del agua. Este cociente nos da un valor

a dimensional que nos sirve para clasificar en un tipo específico nuestra muestra de suelo.

Como desconocemos el volumen de nuestra muestra de sólido utilizaremos un

procedimiento diferente que involucra una relación de temperatura con densidad para

calcular nuestro GS o gravedad específica del suelo.

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II

ÍNDICE GENERAL

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Objetivos ................................................................................................................... 1

Capitulo I: Equipo de laboratorio ................................................................................ 2

Capitulo II: Procedimiento .......................................................................................... 3

Capitulo III: Datos ...................................................................................................... 4

Capitulo IV: Cálculos.................................................................................................. 4

IV.1 Cálculo de Gravedad Específica (ejemplo) ................................................. 6

Conclusiones ............................................................................................................... 7

Recomendaciones ....................................................................................................... 7

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III

ÍNDICE DE FIGURAS

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Figura II.1 ................................................................................................................... 1

ÍNDICE DE TABLAS

Pág.

Tabla III.1 ................................................................................................................... 3

ÍNDICE DE ECUACIONES

Pág.

Ec. IV.1.1.................................................................................................................... 3

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1

OBJETIVOS.

Que los estudiantes, se familiaricen con el método general de obtención de la gravedad

especifica.

Que los estudiantes determinen el peso promedio por unidad de volumen de partículas

sólidas que constituyen un suelo.

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EQUIPO DE LABORATORIO.

Matraz aforado de cuello largo (frasco volumétrico), de 500 cc. de capacidad a

temperatura de calibración de 20 ºC.

Agua Destilada.

Dispositivo de succión neumática, capaz de producir el grado de vacío (opcional).

Balanza de un centésimo de grado de aproximación y capacidad de 1Kg.

Termómetro con aproximación de 0.1º C, graduado hasta 50º C.

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PROCEDIMIENTO.

Pesamos el matraz vació y la tasa de cerámica, agregamos agua al matraz y sacamos el

segundo peso del matraz más el agua luego agregamos 50gr de suelo a la tasa de cerámica.

Estos 50 gramos fueron agregados al matraz con agua y luego cuidadosamente limpiamos

las paredes del recipiente con agua destilada. Luego volvimos a pesar el matraz con la

muestra de suelo y el agua destilada. Tomamos la temperatura inicial de la muestra la cual

nos dio 26° luego conectamos la bomba extractora de aire al recipiente procurando que

estuviera libre de cualquier filtración del aire en el exterior. Empezamos la extracción del

contenido de aire que duro 32 minutos 38 segundos la temperatura final fue de 27 °C.

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DATOS.

Peso del

matraz

(gr)

Peso del

matraz

con agua

(gr)

WFW

Muestra

de suelo

(gr)

WS

Peso del

matraz con

agua y la

muestra de

suelo (gr)

WFSW

Temperatura

Inicial ( ْ ْ C)

Temperatura

Final ( ْ ْ C)

γAgua a 26 ْ

(gr/cm3)

γAgua

a27 ْ ْ

(gr/cm3)

Gravedad especifica sin

corrección de

temperatura

WfswWsWfw

WsGs

γAgua promedio

(gr/cm3)

γ26 ْ /γ27

Gravedad

especifica con

corrección de

temperatura

(γ26 ْ /γ27)*GS

181.30 677 50 706.2 26 27 0.9968 0.9965 2.43902439 1.0003 2.43975

Nota: El γAgua se obtiene al interpolar la temperatura entre 26 ْ C y 27 ْ C

Peso especifico del agua en gramos/centímetros cúbicos

°C 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9

0 0.9999 0.9999 1.0000 1.0000 1.0000 1.0000 1.0000 0.9999 0.9999 0.9998

10 0.9997 0.9996 0.9995 0.9994 0.9993 0.9991 0.9990 0.9988 0.9986 0.9984

20 0.9982 0.9980 0.9978 0.9976 0.9973 0.9971 0.9968 0.9965 0.9963 0.9960

30 0.9957 0.9954 0.9951 0.9947 0.9944 0.9941 0.9937 0.9934 0.9930 0.9926

40 0.9922 0.9919 0.9915 0.9911 0.9907 0.9902 0.9898 0.9894 0.9890 0.9885

50 0.9881 0.9876 0.9872 0.9867 0.9862 0.9857 0.9852 0.9848 0.9842 0.9838

60 0.9832 0.9827 0.9822 0.9817 0.9811 0.9806 0.9800 0.9795 0.9789 0.9784

70 0.9778 0.9772 0.9767 0.9761 0.9755 0.9749 0.9743 0.9737 0.9731 0.9724

80 0.9718 0.9712 0.9706 0.9699 0.9693 0.9686 0.9680 0.9673 0.9667 0.9660

90 0.9653 0.9647 0.9640 0.9633 0.9626 0.9619 0.9612 0.9605 0.9598 0.9591

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FORMULAS:

GS = Gravedad especifica de los sólidos.

WS = Peso de suelo seco.

WWF = Peso de agua y matraz.

WWFS = Peso de agua + matraz + suelo.

WF = Peso del matraz.

WfswWsWfw

WsGs

Ejemplo:

Calcule la Gravedad específica (GS).

En el laboratorio de mecánica se suelos el alumno obtuvo los siguientes datos: masa del

matraz con agua 677gr, masa de suelo 50gr, masa del matraz + agua + suelo es de

706.5 gr, temperatura inicial 26 °C y temperatura final de 27 °C. Se pide determinar la

gravedad específica (GS).

Datos:

WWF = 677 gr

WS = 50 gr

T0 = 26 °C

TF = 27 °C

WWFS = 706.5 gr

Desarrollo:

WfswWsWfw

WsGs

5.70650677

50

Gs

GS = 2.43902439

γAgua = 0.9968 a T = 26 ْ Peso especifico del agua en gramos/centímetros cúbicos

γAgua = 0.9965 a T = 27 ْ

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Corrección de por variación de temperatura 43902439.2*9965.0

9968.0

GS= 2.43975

SUELO GS

Cenizas Volcánicas 2.20 a 2.50

Suelos Orgánicos 2.50 a 2.65

Arenas y Gravas 2.65 a 2.67

Limos Inorgánicos 2.67 a 2.72

Arcillas poco Plásticas 2.72 a 2.78

Arcillas medianamente plásticas y muy plásticas 2.78 a 2.84

Arcillas Expansivas 2.84 a 2.88

Suelos con Abundante Hierro 3.00

Conclusión.

Se concluye que es un suelo de cenizas orgánicas o un suelo orgánico por la ubicación

de la zona de donde se obtuvo la muestra de suelo.

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Conclusiones.

La gravedad específica de la muestra de suelo nos dice que es mayormente

ceniza volcánica.

El peso por unidad de sólido es la masa de sólido entre el volumen este resultado

es 2.4gr por cada cm3.

Recomendaciones.

Realizar un muestreo de suelo mas extenso en la zona para poder determinar

con mejor presión el tipo de material de que esta formado el suelo.