Laboratorio Gravedad Especifica

UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA Facultad de Ingeniería Civil Departamento Académico de Mecánica de Suelos

MECÁNICA MECÁNIC A DE SUELO SUELOS S I EC 511 511 - H MÉTODO DE ENSAYO GRAVEDAD ESPECÍFICA

Prof. Pro f. Cur Curso so : Msc Msc.. Ing Ing.. Lui Luisa sa Shu Shuan an Luc Lucas as

DEFINICIÓN

UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA Facultad de Ingeniería Civil

Departamento Académico de Mecánica de Suelos

Gravedad Específica - ASTM D854 •

Peso específico de sólidos es la relación del peso de la fase sólida entre el volumen de la fase sólida. Expresado como : Ws γ s

•

=

Vs

a grave a espec ca se e ne como a re ac n entre el peso específico de los sólidos y el peso específico del agua destilada a 4°C. Se expresa como: G

s

=

γ w

= Peso del suelo seco específico del agua destilada a 4°C γ W ω =sPeso V s = Volumen de sólidos

EC 511 H

Gravedad Específica

Ing. Luisa Shuan L.



FASES DEL SUELO

Esquema de las Fases del Suelo Volumenes

v Vm

G =

Pesos

Va

Fase gaseosa

Wa=0

Vw

Fase liquida

Ww

Vs

Fase solida

Ws

Wm

Ws Vs γ γ

ω

EC 511 H


Ing. Luisa Shuan L.

EQUIPO



• • • • • •

EC 511 H

Frascos volumétricos o picnómetros Balanza con sensibilidad de 0.01g Horno de secado. Bomba de vacío o estufa para eliminar el aire del suelo. Suministro de agua desaireada Utensilios: pipeta, termómetro graduado, embudo y espátulas.


Ing. Luisa Shuan L.

EQUIPO



v

de 100 a 500 cm3 .



Utensilios: pipeta, termómetro, embudo.



EC 511 H


Bomba de Vacíos . Ing. Luisa Shuan L.

PROCEDIMIENTO



Calibración del picnómetro •

EC 511 H

Debe colocarse agua destilada en el picnómetro hasta el volumen conocido a diferentes temperaturas y pesarlo para saber el volumen real que contiene y obtener así una constante K para corregir el volumen por temperatura.

CALIBRACIÓN DEL PICNÓMETRO a u g a s á m o r t e ) r m g ó ( n c i p l e d o s e P

351

350.5 350

349.5 349

348.5


348 20 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40 Temperatura ( C)

Ing. Luisa Shuan L.

PROCEDIMIENTO



Cantidad de suelo a ensayar

•

EC 511 H

Capacidad del picnómetro

Cantidad requerida aprox.(gr)

100 cm³ cm 500 cm³

25 - 35 120 - 130

El ensayo se puede realizar con muestra húmeda, en este caso se halla el peso seco al final del ensayo.


Ing. Luisa Shuan L.



PROCEDIMIENTO

Muestra Cuartear el material y obtener muestra de 100gr. Con aproximación de + 0.01gr. • Poner a secar la muestra en el horno a 100 C. ó 110 C + 5 C. retirar la muestra del horno, dejar enfríar . • Pesar la muestra seca que se va a ensayar de acuerdo al volumen del picnómetro. W s = peso muestra seca 

EC 511 H


Ing. Luisa Shuan L.



•

EC 511 H

PROCEDIMIENTO

Se coloca la muestra pesada en el picnómetro. Luego se llena con agua destilada hasta las ¾ partes de la capacidad del .


Ing. Luisa Shuan L.

PROCEDIMIENTO Expulsión del aire atrapado en el suelo Puede realizarse de dos formas: • Con estufa, debe calentarse de manera indirecta girando constantemente el frasco, a fin de ayudar a la eliminación del aire. • El aire atrapado sale por calentamiento de la muestra.

EC 511 H


Ing. Luisa Shuan L.



PROCEDIMIENTO

Expulsión del aire atrapado en el suelo •

Con bomba de vacíos, el tiempo de uso depende del tipo de de la bomba. Puede variar entre unos pocos minutos y 6 a 8 hrs. para suelos plásticos y 4 a 6 hrs. para suelos de baja plasticidad.

EC 511 H

El aire sale en forma de burbujas


Ing. Luisa Shuan L.



PROCEDIMIENTO

Luego de eliminar el aire, completar el volumen con agua destilada hasta la marca del picnómetro y anotar: W3 =WPICN+WS.SECO+ WAGUA 1 •

Marca de volúmen

W AGUA,1 W S.SECO

EC 511 H


Ing. Luisa Shuan L.

PROCEDIMIENTO



• Ahora, pesar el mismo volúmen de agua destilada. Obteniéndose:

Marca

W AGUA 2

de volúmen

W 2 = WPICN + W AGUA,2

EC 511 H


Ing. Luisa Shuan L.

CÁLCULO



Gs

=

W s

(W +W −W ) s

2

*

3

donde: Ws = peso de la muestra seca. W2 = peso del picnómetro llenado con agua destilada. W3 = peso del picnómetro llenado con agua y el suelo. K = Factor de corrección por temperatura del agua de ensayo

EC 511 H


Ing. Luisa Shuan L.

CÁLCULO



Por definición

W SUELO GS

=

V SUELO W AGUA V AGUA

Donde :

VSUELO = VAGUA = w AGUA

Por lo tanto :

EC 511 H

GS


=

W SUELO W AGUA

Ing. Luisa Shuan L.



CONSIDERACIONES

Cuando el suelo, está compuesto de partículas mayores y menores que la Malla No.4, el método a utilizarse será separando el material por la Malla No.4 y utilizar el método apropiado en cada caso. El valor de la gravedad específica del suelo, será el promedio de estos dos valores. 

Cuando la gravedad específica, es utilizada en otros cálculos, como el ensayo con el Hidrómetro (D-922) se utiliza el material que pasa la Malla No.10 (2.0mm.) 

Se deberá efectuar como mínimo 02 determinaciones, cuyos resultados no deben diferir en mas de 0.03 

EC 511 H


Ing. Luisa Shuan L.



•

CONSIDERACIONES

Los valores tìpicos de gravedad especìfica de los suelos son: Tipo de suelo Arena Arcilla inorgánica Suelos con micas o hierro Suelos orgánicos

EC 511 H


Gs 2.65 - 2.67 . . 2.70 -2.80 2.75 - 3.00 Variable, puede ser inferior a 2.00

Ing. Luisa Shuan L.

EJEMPLO



EC 511 H

1

Capacidad del picnómetro (cm³)

2

Peso del suelo seco (gr)

80.00

3

Peso del frasco + peso de suelo + peso de agua (gr)

401.70

5

Peso del frasco + peso del agua (gr)

352.20

6

Corrección por temperatura (K)

0.9998

7

Peso específico relativo de sólidos (Gs) 6x(2/(5+2-3))

2.622


250

Ing. Luisa Shuan L.

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