PESO ESPECÍFICO DEL SUELO

PRÁCTICA N° 02

LAB 01 – PESO ESPECÍFICO DEL SUELO

INTRODUCCIÓN

Un suelo está constituido por tres fases: la sólida, la líquida y la gaseosa. Lo anterior se traduce a que la parte sólida de un suelo lo conforman partículas minerales y el agua adsorbida, la parte líquida la conforma el agua y finalmente la parte gaseosa que está constituida por aire o algún otro gas.

Cuando un suelo está constituido por las tres fases mencionadas, se dice que es un suelo parcialmente saturado, si es que sus oquedades están ocupadas por aire y agua. Cuando las oquedades de un suelo están completamente ocupadas por el agua entonces se dice que se trata con un suelo saturado (Juárez Badillo y Rico Rodríguez, 1998).

Con todo lo anterior se puede observar que el determinar el peso de cada uno de los elementos constituyentes de un suelo, así como los volúmenes de los mismos en un laboratorio es relativamente fácil, además de que esta información permitirá obtener relaciones importantes cuyo cálculo es necesario, como la humedad y el peso específico de la muestra (objetivo del presente informe), que conjuntamente con el peso específico relativo de los sólidos (S_s) permiten calcular otras relaciones de importancia que nos ayudarán a caracterizar el suelo de forma preliminar y que proporcionará una guía para dirigir el estudio e identificar las dificultades más probables con las que se pueda enfrentar.

Estas relaciones están consideradas dentro del grupo de propiedades importantes, mediante las cuales se puede inferir de manera preliminar el comportamiento del suelo.

CONTENIDO

MARCO TEORICO

Agentes generadores de suelos

La corteza terrestre es atacada principalmente por el aire y las aguas, siendo los medios de acción de estas sustancias sumamente variados, todos los mecanismos de ataque pueden incluirse en dos grupos:

Desintegración mecánica: Se refiere a la intemperización de las rocas por agentes físicos, tales como cambios periódicos de temperatura, acción de la congelación del agua en las juntas y grietas de las rocas, efectos de organismos, plantas, etc. Por estos fenómenos las rocas llegan a formar arenas, limos y casos especiales arcillas.

Desintegración química: Se entiende la acción de agentes que atacan las rocas modificando su constitución mineralógica o química, el principal agente es, desde luego, el agua y los mecanismos de ataque más importantes son la oxidación, la hidratación y la carbonatación. Los efectos químicos de la vegetación juegan un papel no despreciable. Estos mecanismos generalmente producen arcilla como último producto de descomposición.

Fases del suelo

En un suelo se distinguen tres fases constituyentes: solidad, la liquida y la gaseosa, la fase solida está formada por las partículas minerales del suelo; la liquida por el agua, aunque en los suelos pueden existir otros líquidos de menor significación; la fase gaseosa comprende solo por el aire.

Las fases líquida y gaseosa del suelo suelen comprenderse en el volumen de vacíos, mientras que la fase solida constituye el volumen de salidos.

Se dice que un suelo es totalmente saturado cuando todos sus vacíos están ocupados por agua, un suelo con tal circunstancia consta, como caso particular, de solo dos fases, sólida y liquida muchos suelos yacientes bajo el nivel freático son totalmente saturados.

En los laboratorios de mecánica de suelos puede determinarse fácilmente el peso de las muestras húmedas, el peso de las muestras secadas al horno y el peso específico relativo de los suelos, estas magnitudes no son, empero, las únicas cuyo cálculo es necesario; es preciso obtener relaciones sencillas y prácticas, a fin de poder medir algunas otras magnitudes en términos de estas.

Relación de pesos y volúmenes

En mecánica de suelos se relaciona el peso de las distintas fases con sus volúmenes correspondientes, por medio del concepto de peso específico es decir de la relación entre el peso de la sustancia y el volumen.

Se distinguen los siguientes pesos específicos:

γ_0: Peso específico de agua destilada, a 4ºC de temperatura y a la presión atmosférica correspondiente al nivel del mar, en sistemas derivados del métrico, es igual a 1 o a una potencia entera de 10.

γ_w: Peso específico del agua en las condiciones reales del trabajo; su valor difiere poco del γ_0 en muchas cuestiones prácticas, ambos son tomados como iguales.

γ_m: Peso específico de la masa del suelo, por definición se tiene.

γ_m=W_m/V_m =(W_s+W_w)/V_m

γ_s: Peso específico de la fase solida del suelo.

γ_s=W_s/V_s

El peso específico de un sustancia se define como la relación entre el peso específico de una sustancia y el peo especifico del agua, a 4ºC, destilada y sujeta a una atmosfera de presión.

En sistemas de unidades apropiados, su valor es idéntico al módulo del peso específico, correspondiente, según se desprende de los anteriores, se distinguen los siguientes pesos relativos.

En el suelo se distinguen tres fases:

Sólida: formada por partículas minerales del suelo, incluyendo la capa sólida adsorbida.

Líquida: generalmente agua (específicamente agua libre), aunque pueden existir otros líquidos de menor significación.

Gaseosa: comprende sobre todo el aire, si bien pueden estar presentes otros gases, por ejemplo: vapores de sulfuro, anhídridos carbónicos, etc.

NORMA

ASTM C 29/C 29M - 97

Método de ensayo normalizado para determinar la densidad aparente (peso unitario) e índice de huecos en los áridos

Esta norma ha sido editada con la designación C 29/C 29M; el número que sigue inmediatamente a la designación señala su año de adopción original o, en caso de revisión, el año de la última revisión. Un número en paréntesis indica el año de la última aprobación.

Alcance.

Este método de ensayo permite determinar la densidad aparente (peso unitario) de un árido tanto en su condición compactada o suelta y calcular los huecos entre las partículas en los áridos finos, gruesos o mezclas de áridos, basada en la misma determinación. Este método se aplica a los áridos que no exceden las 5 pulgadas (125 mm) de tamaño máximo nominal.

Los valores establecidos en unidades de pulgada-libra o en unidades del SI deben usarse en forma separada como norma, pues son adecuadas para la especificación con la que se usa este método de ensayo, salvo con respecto a los tamaños de los tamices y el tamaño nominal de los áridos, pues los valores del SI constituyen la norma como se especifica en E 11. En el texto, las unidades del SI se encuentran entre paréntesis

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