Ensayo De Limites

 Marco Teórico

La Gravedad Específica es una característica que podemos hallar en los diferentes tipos de suelo, y que es de gran utilidad para saber el comportamiento de los mismos bajo ciertas condiciones.

El peso específico de un suelo (γs) se define como el cociente entre el peso al aire de las partículas sólidas y el peso del agua, considerando igual temperatura y el mismo volumen.

Por su parte, la gravedad específica de un suelo (Gs) se define como el peso unitario del material dividido por el peso unitario del agua destilada a 4 Celsius. La Gs no posee unidades, y se calcula mediante la siguiente expresión: Gs=γs/γw

Donde:
γs = peso específico de los sólidos (grs/cm3) γw = peso específico del agua a 4 Celsius (grs/cm3)

De esta forma, la gravedad específica puede ser calculada utilizando cualquier relación de peso de suelo (Ws) al peso del agua (Ww), siempre y cuando se consideren los mismos volúmenes, como se observa en la siguiente expresión:

Gs =(Ws/Vs)/((Ww/Vw)*γw )=Ws/(Ww*γw )

donde:
Vs = volumen de sólidos Vw = volumen de agua

La forma de calcular Gs, difiere según el tipo de suelo analizado y el tamaño de sus partículas. Es decir, el procedimiento a realizar no debe ser el mismo cuando se está trabajando con suelos finos o con suelos granulares, por ejemplo.

La Gravedad Específica resulta de gran utilidad ya que es necesaria para calcular la relación de vacíos de un suelo, se utiliza también en el análisis de un hidrómetro, y es útil para predecir el peso unitario de un suelo. Vale acotar que la Gravedad Específica no permite clasificar los suelos. Sin embargo, resulta importante para ensayos de consolidación, granulometría por sedimentación, entre otros. Ocasionalmente el valor de la gravedad específica puede utilizarse en la clasificación de los minerales del suelo, algunos minerales de hierro tienen un valor de gravedad específica mayor que los provenientes de sílice.

El problema generalmente, consiste en obtener el volumen de un peso conocido de granos de suelos y dividirlos por el peso del mismo volumen de agua, pues de esta forma es mas difícil de captar como también de evaluar en el laboratorio. El volumen de peso conocido de partículas de suelo puede obtenerse utilizando un recipiente de volumen conocido y el principio de Arquímedes, según el cual un cuerpo sumergido dentro de una masa de agua desplaza un volumen de agua igual al del cuerpo sumergido.

El recipiente de volumen conocido es el frasco volumétrico el cual mide un volumen patrón de agua destilada a 20 Celsius. A temperaturas mayores, el volumen será ligeramente mayor; a temperaturas menores de 20 Celsius el volumen será ligeramente menor. Como el cambio sufrido en el volumen es pequeño para desviaciones de temperaturas pequeñas en el fluido, y además es relativamente fácil mantener la temperatura de ensayo cercana a los 20 Celsius, es posible aplicar una corrección aproximada de la temperatura para desviaciones pequeñas de temperatura en los cálculos del ensayo, que permita una aproximación satisfactoria sin necesidad de recurrir a determinar experimentalmente el cambio en el contenido volumétrico del frasco con la temperatura. Alternativamente, se puede desarrollar una curva de calibración para cualquier frasco volumétrico dado de la siguiente forma:

1. Limpiar cuidadosamente el frasco

2. Llenar con agua destilada desmineralizada o común el frasco a temperaturas conocidas.

3. Hacer una gráfica del peso (Wbw) contra Temperatura en Celsius (usar mínimo 4 puntos, por ejemplo, 16, 20, 24 y 28 Celsius).

A menudo para este experimento se utiliza agua común en lugar de agua destilada, el error, también en este caso, es bastante pequeño. Es posible determinar el error introducido al usar agua común, de la siguiente forma: se llena el frasco volumétrico hasta la marca, y se obtiene la temperatura y el peso si se resta de este dato el peso del frasco volumétrico vacío, es posible determinar la densidad del agua común y compararla con la densidad del agua destilada a la temperatura adecuada en tablas. Nótese que si la temperatura no es exactamente 20?C es necesario para determinar el volumen del frasco recurrir a una calibración como la que se ha sugerido. Generalmente, si el error de densidad es menor que 0.001, puede ser despreciado.

Las Gravedades específicas dependiendo del tipo de suelo, suelen tener valores típicos. A

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