DETERMINACION DEL PESO ESPECIFICO DE LOS SUELOS Y DEL LLENANTE MINERAL

DETERMINACION DEL PESO ESPECIFICO

DE LOS SUELOS Y DEL LLENANTE MINERAL

I.N.V. E - 128

1. OBJETO

1.1 Este método de ensayo se utiliza para determinar el peso específico de los

suelos y del llenante mineral (filler) por medio de un picnómetro. Cuando el suelo

está compuesto de partículas mayores que el tamiz de 2.38 mm (No.8), deberá

seguirse el método de ensayo para determinar el Peso Específico y la Absorción

del Agregado Grueso, Norma INV E-223. Cuando el suelo está compuesto por

partículas mayores y menores que el tamiz de 2.38 mm (No.8), se utilizará el

método de ensayo correspondiente a cada porción (Normas INV E-222 e INV E-

223). El valor del peso específico para el suelo será el promedio ponderado de

los dos valores así obtenidos. Cuando el valor del peso específico sea utilizado

en cálculos relacionados con la porción hidrométrica del Análisis Granulométrico

de Suelos (Norma INV E-124), debe determinarse el peso específico de la

porción de suelo que pasa el tamiz de 2.00 mm (No.10) de acuerdo con el

método que se describe en la presente Norma.

2. DEFINICION

Peso específico.- Es la relación entre el peso en el aire de un cierto volumen de

sólidos a una temperatura dada y el peso en el aire del mismo volumen de agua

destilada, a la misma temperatura.

3. EQUIPO

3.1 Frasco volumétrico (Picnómetro), de 100 a 500 cm3 de capacidad.

3.2 Bomba de vacío, con tuberías y uniones, o en su defecto un mechero o un

dispositivo para hervir el contenido del picnómetro.

3.3 Horno, capaz de mantener temperaturas uniformes y constantes hasta 110

± 5°C (230 ± 9°F).

3.4 Balanzas, una capacidad de 1200g y sensibilidad de 0.01g y otra con

capacidad de 200g y sensibilidad de .001g.

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3.5 Pipeta.

3.6 Termómetro graduado, con una escala de 0 a 50°C (32 a 122°F) y con

precisión de 0.1°C (0.18°F).

3.7 Cápsula de evaporación.

3.8 Baño de agua (Baño maría).

3.9 Guantes de asbesto.

3.10 Tamices de 2.36 mm (No.8) y 4.75 mm (No.4).

4. CALIBRACION DEL PICNOMETRO

El peso del picnómetro lleno de agua debe ser calibrado para varias

temperaturas. El picnómetro con agua se calibra directamente dentro del

intervalo de temperaturas que se espera encontrar en el laboratorio.

El proceso de calibración es el siguiente:

4.1 Llénese el picnómetro con agua destilada o desmineralizada, sin burbujas

de aire, hasta una altura algo menor que la marca de calibración y colóquese al

"Baño maría" hasta que se equilibre su temperatura con la del baño.

Sáquese el picnómetro del "Baño maría", ajústese con una pipeta el nivel del

agua en el picnómetro de manera que la parte de abajo del menisco coincida con

la marca de calibración en el cuello del picnómetro y remuévase el agua que se

encuentre adherida en la parte interior del cuello por encima de la marca de

calibración; luego, pésese el picnómetro con agua con una precisión de 0.01 g.

Inmediatamente después de la pesada, agítese el picnómetro suavemente y

determínese la temperatura del agua con una precisión de 0.1°C, introduciendo

el termómetro hasta la mitad de la profundidad del picnómetro.

4.2 Repítase el procedimiento anterior aproximadamente a la misma

temperatura. Luego, háganse dos determinaciones adicionales, una a la

temperatura del laboratorio y otra a una temperatura aproximadamente 5°C (9°F)

menor que la temperatura del laboratorio.

4.3 Dibújese una curva de calibración que muestre la relación entre las

temperaturas y los pesos correspondientes del picnómetro más agua. Prepárese

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la curva de calibración para cada picnómetro que se utilice en la determinación

de los pesos específicos y consérvense esas curvas en el archivo. Una curva de

calibración típica se muestra en la Figura No. 1.

Nota 1: No se debe utilizar la misma curva de calibración para todos los

picnómetros de igual capacidad. Cada uno de los picnómetros, aún los de igual

capacidad, tienen pesos diferentes; por lo tanto, deberán ser individualmente

calibrados.

Si el picnómetro no está limpio, la curva de calibración no será válida, porque

cambia su peso. También, si la parte interior del cuello del picnómetro no está

limpia, se formará un menisco irregular.

Cuando se calibra el picnómetro para una temperatura menor que la del

laboratorio, hay una tendencia a que se condense agua en la parte interior del

picnómetro, aun cuando se haya tenido mucho cuidado en el secado y la pesada

se haya realizado rápidamente. Siempre que sea posible, la pesada debe

hacerse a la misma temperatura a la cual está el picnómetro.

5. PREPARACION DE LA MUESTRA

5.1 Debe tenerse especial cuidado en obtener muestras representativas para

la determinación del peso específico de los sólidos. La muestra de suelo puede

ensayarse a su humedad natural, o puede secarse al horno; sin embargo,

algunos suelos, principalmente aquellos que tienen un alto contenido de materia

orgánica, son muy difíciles de rehumedecer después de que se han secado al

horno. Estos suelos pueden ser ensayados sin haberse secado previamente en

el horno, en cuyo caso, el peso de la muestra seca se determina al final del

ensayo.

5.2 Cuando la muestra contenga partículas de diámetros mayores y menores

que la abertura del tamiz de 2.38 mm (No.8), la muestra debe ser separada por

dicho tamiz y debe determinarse el peso específico de la fracción fina [pasante

del tamiz de 2.38 mm (No.8)] y el peso específico aparente de la fracción

gruesa. El valor del peso específico para la muestra total viene dado por la

siguiente expresión:

100

G =

% Pasante del No.8 % Retenido en el No.8

+

Gs Ga

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Donde:

G : Peso Específico Total

Gs : Peso Específico de los sólidos (Pasa tamiz No.8)

Ga : Peso específico aparente (Retenido en el tamiz No.8) (Según

Ensayo INV E-223)

- Cuando el valor del peso específico va a ser empleado en cálculos

relacionados con el análisis granulométrico por hidrómetro (Ensayo INV E-

124), el peso específico deberá determinarse para la fracción de suelo

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