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ESQUEMA

1. FASES DEL SUELO. SÍMBOLOS Y DEFINICIONES.

2. RELACIONES FUNDAMENTALES (PESO Y VOLÚMENES).

2.1. Peso Unitario o Peso Específico.

2.2. Gravedad Específica o Peso Específico Relativo.

2.3. Relación de Vacios.

2.4. Porosidad.

2.5. Contenido de Humedad.

2.6. Grado de Saturación.

3. RELACIONES ENTRE VARIABLES.

3.1. Correlación entre la relación de vacios y la porosidad.

3.2. Correlación entre la gravedad específica o peso específico de los sólidos y la saturación.

INTRODUCCION

Para seleccionar el tipo de suelo adecuado se debe realizar estudio y diseños previos en el lugar y ambiente donde se va a construir.

El estudio previo que realizaremos en esta práctica (laboratorio) se denomina RELACIONES VOLUMETRICAS - GAVIMETRICAS DE LOS SUELOS que es el que distingue las tres fases constituyentes del suelo: solida, liquida y gaseosa relación entre las fases del suelo tiene una aplicación en la mecánica de suelos para el cálculo de esfuerzos.

DESARROLLO

1. FASES DEL SUELO, SÍMBOLOS Y DEFINICIONES.

Consideramos el suelo como un material trifásico constituido por partículas sólidas rodeada por espacios de agua y aire. En efecto, con la finalidad de poder describir las características del suelo es necesario expresar la mezcla de sólidos, agua y aire.

Para definir las propiedades físicas utilizaremos la figura 1.1, la que representa de manera esquemática las proporciones en volumen y peso (masa en otros casos) de las fases que constituyen el suelo. Se distinguen tres fases constituyentes:

. . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . .

. . . . . . . Va . Fase gaseosa . Wa

. . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . Vv

. . . .

. Fase gaseosa . . . Vm Vw Fase líquida Ww

. . . . Wm

.

. . . . . . Fase líquida Vs . Fase sólida . . Ws

. . . . . . .

. . . . . . . .

Fase sólida . . . .

. . . . . .

.

Fase gaseosa: Comprende específicamente el aire; pueden estar presentes otros gases (vapores sulfurosos, anhídrido carbónico, etc) que no se consideran en esta fase.

Fase líquida: Constituida por el agua (libre, específicamente), aunque en los suelos pueden existir otros líquidos de menor significación.

Fase sólida: Formada por partículas minerales del suelo (incluyendo la capa sólida absorbida)

a) VOLÚMENES:

Va = Volumen del aire o de la fase gaseosa Al agruparse las partículas minerales

Vw = Volumen de agua o de la fase líquida unas a otras para formar el suelo, Vs = Volumen de sólidos o de la fase sólida quedan espacios vacíos (oquedades)

Vm = Volumen total de la muestra de suelo que son ocupados por el agua total

Vm = Va + Vw + Vs ò parcialmente.

Vv = Volumen de vacíos de la muestra de suelo:

º Vv = Va + Vw

Suelo seco: Cuando la muestra de suelo no contiene la fase líquida, el mismo que no existe en la naturaleza, solamente se obtiene en laboratorio.

= 0

Vm = Vs + Vw + Va = Vs + Va

Suelo totalmente saturado: Cuando todos sus vacíos están ocupados por agua

Vm = Vw + Vs

b) PESOS: (También se puede trabajar considerando masa)

Wa = Peso del aire o de la fase gaseosa Ma = Masa del aire

El Peso ó Masa del aire en los poros: Wa, Ma, = 0

Ww = Peso del agua o de la fase líquida Mw = Masa del agua intersticial

Ws =Peso de los sólidos o de la fase sólida del suelo Ms = Masa de sólidos

Wm = Peso total de la muestra de suelo. Mm = Masa total de la muestra

= 0 = 0

Wm = Ws + Ww + Wa = Ws + Ww Mm = Ms + Mw + Ma = Ms + Mw

El peso de los sólidos o sea del suelo seco, es obtenido eliminando la fase líquida. La película de agua absorbida, no desaparece por completo al someter el suelo al horno a temperaturas prácticas. En Mecánica de suelos, el estado seco de un suelo se considera que se obtiene a temperaturas de 105°C - 110°C

2. RELACIONES FUNDAMENTALES (PESO Y VOLÚMENES).

2.1. Peso Unitario o Peso Específico.

Peso específico del suelo: Es la relación entre el peso del suelo y su volumen. También se denomina peso volumétrico; es decir peso de dicho suelo contenido en la unidad de volumen.

o = Peso específico del agua destilada; a una temperatura de 4°C y 01 atmósfera de presión (a nivel del mar), es igual a 1.0 gr/cm3 .

En Mecánica de Suelos relacionamos el peso de las distintas fases con sus volúmenes correspondientes: En el suelo se distinguen los siguientes pesos específicos o pesos volumétricos:

PESOS ESPECIFICOS ABSOLUTOS

• Peso específico de sólidos = s: También se denomina: Peso específico real s (gr/cm3) Peso específico verdadero

• Peso especifico del agua contenida en el suelo = w = (gr/cm3) Su valor varía con la temperatura y difiere muy poco del o a temperatura 0°C w = 0.95gr/cm3; a temperatura 100°C w = 0.99gr/cm3

En problemas prácticos ambos se toman como iguales: w = o = 1 gr/cm3

• Peso específico total de la muestra de suelo: m (gr/cm3) También se denomina: Peso específico húmedo, peso específico aparente Peso volumétrico del suelo, peso volumétrico húmedo del suelo.

2.2. Gravedad Específica o Peso Específico Relativo.

Peso específico relativo de sólidos: También se llama: Gravedad específica

Ss

w = densidad del agua = 1000kg/mm3

Peso específico relativo de masa del suelo: Se conoce como peso volumétrico

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