RELACIONES GRAVIMÉTRICAS Y VOLUMÉTRICAS

Introducción:

El suelo es un material constituido por el esqueleto de partículas sólidas rodeado por espacios libres (vacíos), en general ocupados por agua y aire. Para poder describir completamente las características de un depósito de suelo es necesario expresar las distintas composiciones de sólido, líquido y aire, en términos de algunas propiedades físicas.

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.

Las fases líquida y gaseosa conforman el Volumen de Vacíos, mientras que la fase sólida constituye el Volumen de Sólidos.

Un suelo está totalmente saturado, cuando todos sus vacíos están ocupados únicamente por agua; en estas circunstancias consta, como caso particular, de sólo dos fases: la sólida y la líquida. Entre estas fases es preciso definir un conjunto de relaciones que se refieren a sus pesos y volúmenes, las cuales sirven para establecer la necesaria nomenclatura y para

Contar con conceptos mensurables, a través de cuya variación puedan seguirse los procesos ingenieriles que afectan a los suelos.

Objetivo de la práctica:

Determinar 5 relaciones más importantes en un suelo parcialmente saturado, empleando el principio de Arquímedes para determinar el volumen de la muestra (Vm)

a) Peso volumétrico del suelo húmedo (ϒm)

b) Peso volumétrico del suelo seco (ϒd)

c) Relación de vacíos (e)

d) Porosidad (n)

e) Grado de saturación de agua (Gw)

Equipo y materiales utilizados en la práctica:

Balanza con aproximación de 0.1 gr

Horno o estufa

Hilo

Cuchillo

Serrucho

Muestra inalterada o muestra compactada

Charola de aluminio Cubeta con agua

Estearato de Zinc

Desarrollo de la práctica:

La práctica se realizó el día 18 de Octubre del 2013 en el laboratorio de Ing. Civil en el Instituto Tecnológico de Tepic. A partir de las 3:00 pm se ingresó al laboratorio, donde la Ing. Hernández nos explicó en resumen lo que se tenía que realizar.

1.- Primero tomamos la muestra inalterada obtenida semanas atrás, y la colocamos en una mesa de trabajo, donde la tuvimos que sacar de la caja de madera donde estaba. Hecho esto tomamos un serrucho para labrar la muestra, esto es, ir cortando por capas cada cara de la muestra. El objetivo de esta etapa era obtener un prisma rectangular de 5x5x10 cm. Esta etapa fue la más laboriosa de la práctica, ya que nuestra muestra presentaba un suelo muy compacto y resistente difícil de cortar. Aunque se nos presentaron problemas con el labrado, ya que se agrietaron varias partes de la muestra, aun así, después de dos horas y de turnar personas en el labrado, se hizo el proceso cara por cara hasta llegar al prisma deseado.

2.- Después se cubre al prisma obtenido con estearato de Zinc.

3.- Se prosigue a pesar la muestra en la balanza: W(m+e)= gr.

4.-Colgamos la muestra al centro de la balanza con “hilo”. Determinamos: W(m+e)s= gr

Peso del prisma (Wm): 404 gr

Peso del prisma + parafina W(m+p): 415 gr

Peso del prisma sumergido (prismas + parafina): 492 gr

Peso del prima+ canastilla: 418 gr

5.- Se obtiene:

Vm+e= (W(m+e)- W(m+e)s)/γw; Donde γw= Peso específico del agua =1gr/cm3

Resultados:

6.- Se obtiene el volumen del estearato de zinc (Ve)

Ve=(W(m+e)-Wm)/γe; Donde γe= Peso específico

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