GUIA DE TEC. DE MATERIALES LABORATORIO 1
Ctedra:MECNICA DE LOS SUELOS
INFORME DE LABORATORIO
TRABAJO PRCTICO
MECNICA DE LOS SUELOS
Laboratorio Nro: 2
Tema: DETERMINACIN DE LA GRAVEDAD ESPECIFICA
Fecha de realizacin: : 03-04-14
Fecha de presentacin: 24-04-14
Presentacin en trmino: SI NO
Grupo Nro: 5
Integrantes:
1. ESCOBAR, Hugo Mariano2. MARTINEZ RAMIREZ, Alexis3. ROJAS,
Pablo Ivan4. VOGEL, Gerardo Alonso
AO 2014
1- OBJETIVOS
El objetivo de laboratorio presentado en este informe es la
determinacin de la gravedad especfica de una muestra de suelo, cuyo
procedimiento se detallar a continuacin, conjuntamente con el
respaldo terico, y finalmente se mostraran los resultados obtenidos
y se harn conclusiones en base a ellos.
2- NORMATIVAS
Para la realizacin del ensayo de determinacin de gravedad
especifica se siguieron las normativas mencionadas a continuacin,
aunque con pequeas modificaciones, con el fin de que el ensayo este
estandarizado y pueda volver a ser reproducido.
- ASTM D 854-02: Standard Test Methods for Specific Gravity of
Soil Solids byWater Pycnometer.-IRAM 10515: Mecnica de los suelos.
Preparacin de muestras para anlisis sedimentomtrico y para
determinacin de las constantes fsicas.
3- MATERIAL A ENSAYAR
El material sobre el cual se realiz el ensayo es una muestra de
suelo tomada en Av. Sarmiento 528 Ober-Mnes, a una profundidad de
entre 2,00m a 2,50m. Las caractersticas apreciadas organolpticas de
la muestra de suelo eran un color marrn rojizo caracterstico de los
suelos misioneros y no se perciba olores extraos. En cuanto al
estado de la muestra, no podemos constatar si fue alterada, pero de
acuerdo a la informacin que nos brindaron los docentes a cargo del
laboratorio consideramos que la muestra fue secada previamente al
ensayo.
4- DEFINICIONESGravedad especifica: Se define como el cociente
del peso especfico del slido y el peso especfico del agua destilada
a 4C y una atmosfera de presin, es por lo tanto una cantidad
adimensional. Tambin podemos definir a la gravedad especfica como
la relacin entre el peso de las partculas del suelo y el peso del
agua destilada, siempre que estos pesos tengan el mismo volumen.
Esta definicin no es ms que a derivacin matemtica del primer
concepto expuesto, lo cual se demuestra a continuacin:
peso especifico del solido peso especifico del agua
destilada
Wd: peso del suelo secoWw: peso del agua destilada V:volumen
5- INSTRUMENTOS Y EQUIPAMIENTO
Durante el desarrollo del ensayo, fueron necesarios los
siguientes instrumentos y herramientas:
- Mortero y elemento desgranador.- Tamiz N 40 con base.- Matraz
o picnmetro aforado (250 cm3).- Embudo de vidrio.- Agua destilada.-
Bao trmico (calentador termosttico).- Trampa de agua (matraz).-
Bomba de vaco (FI7285-02)- Vaso de precipitado- Termmetro digital.-
Balanza digital (carga mx.: 3100gr; precisin: 0,1gr).
6- DESCRIPCIN DEL PROCESO
El ensayo descripto a continuacin tuvo lugar en las
instalaciones de la Facultad de Ingeniera de Ober-Mnes, comenzando
a las 8:40 hs del da 3 de abril con una temperatura de 24,4 C y una
humedad del 65%. En primer lugar se identificaron todos los
elementos que se utilizaran y se los coloca arriba de la mesa de
trabajo y se los identifican segn su nmero de inventario, y se
procedi a la tara del matraz aforado limpio, obteniendo Wm=80,7
gr.
Luego la muestra del suelo, la cual fue previamente secada y
expuesta a las condiciones del ambiente del laboratorio, se coloc
en un mortero y con la ayuda del elemento desgranador molimos el
suelo con movimientos circulares a fin de separar las partculas que
se encontraban ligadas.
Una vez molido se procedi a tamizar la muestra de suelo, con el
objeto de separar las partculas ms pequeas mediante un tamiz N40 y
de la porcin de suelo pasante del tamiz consideramos tomar
aproximadamente 50gr. Cabe sealar que segn normativa, se utiliza
30gr de suelo tamizado para un matraz de 100ml, pero como esta
cantidad no afectan al resultado, sino a la comodidad del proceso,
en nuestro caso utilizamos un matraz de 250ml y una cantidad
aproximada de 50gr de suelo tamizado, que consideramos apropiado
para el ensayo. Para poder determinar el peso del suelo tamizado
que luego agregamos al matraz, se realiz la tara de un recipiente
de acero inoxidable (40,9gr) y obtenido el peso del recipiente se
lo cargo con el suelo tamizado y se lo peso nuevamente (95,2 gr).
Una vez que habamos pesado el suelo tamizado , y comprobamos que
tenamos aproximadamente la cantidad buscada, se procedi a cargar el
suelo en matraz mediante un embudo de vidrio , y una vez cargado se
lo pesa, obteniendo el peso del matraz con el suelo Wmd = 133,1gr.A
continuacin se limpi el vaso de precipitado y se lo lleno de agua
destilada, y con esa agua, mediante la pipeta, se llena un tercio
del matraz que contena suelo , con el fin de sumergir el suelo y
llenar los espacios vacos con agua. Despus que obtuvimos en el
matraz un suelo sumergido, procedimos a eliminar el aire de los
poros de del suelo. Para poder realizar esto se adapt al matraz una
bomba de vaco para extraer el aire por depresin, donde la bomba
produca una succin era de 100mmHg y simultneamente se agito el
matraz dentro de un bao trmico con el fin de que el aire atrapado
en los poros suba hasta la parte superior del matraz donde es ms
fcil de extraer por la bomba. Este proceso comenz a las 9:45hs y
finaliz a las 10:40hs. Cabe sealar que en la gua de laboratorio
brindada por la ctedra, nos indican que el tiempo de succin debe
ser de unos 10 minutos, pero segn experiencias de los docentes de
la catedra este tiempo no es suficiente, por lo que nos
recomendaron un tiempo aproximado de una hora y media. El
movimiento de agitar el matraz, en movimientos circulares suaves y
continuos ayud a la eliminacin del aire atrapado.En la disposicin
de armado del matraz en el bao trmico y con la bomba de vaco. El
matraz va dentro del bao trmico. ste matraz va cerrado
hermticamente dicha y conectado mediante una manguera de goma a la
bomba de vaco. Para cuidar la bomba de la absorcin de agua u algn
otro elemento esta manguera no se instala directamente a la bomba,
sino que antes pasa por otro matraz, denominado Trampa de agua.
Este proceso se realiz aproximadamente durante una hora y veinte
minutos, aunque no se realiz durante el tiempo estimado por los
docentes, se consider que fue tiempo suficiente ya que no se vean
ms burbujas en la superficie de la mezcla agua destilada-suelo, por
lo cual a nuestro criterio el suelo se encontraba totalmente
hidratado. Seguido a ello desconectamos el matraz de la bomba, lo
quitamos del bao trmico y fue enrazado con agua destilada hasta los
250ml. Luego, se tom el peso y la temperatura de la solucin
suelo-agua y se obtuvo Tmdw = 31C, y la tara del matraz enrazado
dio Wmdw=362,4gr.Finalmente, se vaco el matraz, y luego de
limpiarlo, se procedi a enrazarlo con agua destilada. Se midi su
temperatura Tmw = 26C y se tar el matraz con el agua destilada Wmw
= 329,3gr.
7- DETERMINACIN DE LA GRAVEDAD ESPECFICA
El peso del suelo es igual a:
El peso del volumen de agua a la temperatura Tmed, que es
desplazado por las partculas de suelo es:
Como la gravedad especfica se refiere a agua a temperatura de 4C
se debe realizar una correccin.La gravedad especfica del agua a la
temperatura Tmed ser:
Los valores de Gwt se encuentran tabulados en la Tabla N 1 en
funcin de la temperatura.
Tmed=28,5C
Entonces, la gravedad especfica del suelo es:
Es necesario remarcar que el error de no tener en cuenta la
correccin por temperatura generalmente es inferior al que se
produce cuando no se desara bien la muestra.
PESO MATRAZ Wm
PESO MATRAZ + SUELO Wmd
PESO MATRAZ + SUELO + AGUA Wmdw WD
TEMPERATURA AGUA + SUELO T1
TEMPERATURA AGUA T2
TEMPERATURA MEDIA T
GRAVEDAD ESPECFICA DEL AGUA ATEMPERATURA MEDIA Gw(T)
PESO MATRAZ + AGUA Wmw
PESO SUELO Wd
PESO AGUA A TEMPERATURA MEDIA Ww(T)
GRAVEDAD ESPECFICA DEL SUELO Gs
80,7 gr
133,1 gr
362,4 gr
3,321 C
26 C
28,5 C
0,99615
329,3 gr
52,4 gr
19,3 gr
2,7
8- CONCLUSION Y ANALISIS DE RESULTADOSPara poder analizar el
resultado de nuestro ensayo, debido a nuestra falta de experiencia
y tener algn parmetro de comparacin se decidi buscar la gravedad
especifica de algn suelo similar y se encontr que la gravedad
especfica de un suelo limoso arcilloso arenoso es 2,67, por lo que
consideramos que nuestro ensayo tiene congruencia con el valor
esperado.
9- BIBLIOGRAFA E INFORMACIN DE CONSULTA
- Guas de laboratorio brindadas por la ctedra: Determinacin de
la Gravedad Especfica. - Apunte de Universidad Nacional de Crdoba.
Guas de laboratorios. - Valores tpicos de Gravedad Especfica de
varios suelos (Djoenaidi (1985) apud Bardet, 1997
10- ANEXO:
Ctedra:MECNICA DE LOS SUELOS
7 |7Laboratorio N2: DETERMINACIN DE LA GRAVEDAD ESPECIFICA
Laboratorio Nro X: Detallar temaTrabajo Prctico Nro X: Detallar
tema Pgina x de y