relaciones gravimétricas y volumétricas((( sesion 2.pdf

39
RELACIONES GRAVIMÉTRICAS Y VOLUMÉTRICAS Ing. Daniel Basurto R. MECÁNICA DE SUELOS

Upload: martha-elena-costales-ramos

Post on 16-Dec-2015

100 views

Category:

Documents


3 download

TRANSCRIPT

  • RELACIONES GRAVIMTRICAS Y VOLUMTRICAS

    Ing. Daniel Basurto R.

    MECNICA DE SUELOS

  • RELACIONES VOLUMTRICAS Y GRAVIMTRICAS

  • REPRESENTACIN ANALTICA DE LA COMPOSICIN

    DE LOS SUELOS

  • RELACIN DE PESO Y VOLUMEN

    Con estas fases se plantean los conceptos

    bsicos entre los cuales se tienen: la porosidad, la

    relacin de vacios, el grado de saturacin, el

    contenido de humedad, pesos volumtricos, etc.

    Para luego interrelacionarlos para determinar

    igualdades que expresan dichas interrelaciones.

  • RELACIN DE PESO Y VOLUMEN

    Peso volumtrico de Masa hmedo (gr/cm3, Tn/m3,

    KN/m3): Es la relacin entre el peso hmedo y el

    volumen total de la muestra.

    Vm

    WwWs

    V

    W

  • RELACIN DE PESO Y VOLUMEN

    Peso volumtrico seco (gr/cm3, Tn/m3,

    KN/m3):Se usa, sobre todo en cuestiones de

    compactacin, el peso volumtrico seco, definido

    como la relacin entre el peso de los slidos y el

    volumen total del suelo.

    %1 wVm

    Ws m

  • RELACIN DE PESO Y VOLUMEN

    Gravedad especifica de la fase solida: Esta

    expresin se usa en compactacin de suelos,

    como tambin el peso especifico relativo de los

    slidos del suelo, definido como:

    W

    SGs

  • RELACIN DE PESO Y VOLUMEN

    Porosidad:

    Es la relacin entre el volumen de vacios y el

    volumen de masa del suelo representado

    generalmente en porcentajes se denota con la

    letra ny se expresa como:

    %100*(%)Vm

    Vvn

  • RELACIN DE PESO Y VOLUMEN

    Relacin de vacos (e):

    Relaciona el volumen de vacos y el volumen de

    slidos.

    Vs

    Vve

  • RELACIN DE PESO Y VOLUMEN

    El grado de saturacin: Vara de 0% en suelo

    seco a 100% en un suelo en el que todos los

    vacos estuvieran llenos de agua, al que se llama

    suelo saturado.

    %100*Vv

    VwS

  • RELACIN DE PESO Y VOLUMEN

    El contenido de humedad: Relaciona el peso

    del agua contenida en el mismo y el peso de su

    fase slida.

    %100*Ws

    Www

  • RELACIN DE PESO Y VOLUMEN

    Ecuacin de Estado. Es aquella que relaciona la

    humedad, el peso especfico relativo de slidos,

    grado de saturacin y la relacin de vacos y

    obedece a la siguiente expresin:

    GsweS **

  • COMPACIDAD RELATIVA

    En suelos granulares como son las arenas y las

    gravas con un porcentaje de finos menor del

    15%, el grado de densificacin se puede medir

    utilizando la compacidad relativa o densidad

    relativa (Dr) que se mide en porcentaje;

    determinndose con las siguientes expresiones:

    100*(%)minmax

    max

    ee

    eeDr nat

  • COMPACIDAD RELATIVA

    Densidad Relativa (%) DESCRIPCION 0 20 Muy suelta 20 40 Suelta 40 60 Media 60 80 Densa 80 100 Muy densa

  • SUELOS SUMERGIDOS

    Los suelos sumergidos a menudo estn saturados, pero no siempre.

    Muchos suelos orgnicos estn sometidos a descomposicin en el sitio, con la generacin de

    burbujas de gases como el metano, monxido de

    carbono, etc., que no son capaces de escapar.

  • CONTENIDO DE HUMEDAD

    ASTM D2216

  • CONTENIDO DE HUMEDAD

    La determinacin del contenido de humedad es un ensayo rutinario de laboratorio para determinar la cantidad de agua presente en una cantidad dada de suelo en trmino de su peso seco.

    Ww = Peso de agua contenido en el suelo. Ws = Peso del suelo seco

    100*(%)s

    w

    W

    Ww

  • EQUIPOS

    Horno

    Balanza

    Recipientes

    Tenaza

  • PROCEDIMIENTO

    3

    2 1

    4

  • CLCULO

  • CONSIDERACIONES

    La cantidad mnima de material hmedo seleccionado como representativo de la muestra total ser de acuerdo al tamao mximo de la partcula.

  • PESO VOLMETRICO DE SUELO COHESIVO

    N.T.P 339.139

  • PESO VOLUMTRICO

    Es la relacin del peso de la masa de suelo entre su volumen de masa. Se consideran las tres fases del suelo.

    Es la densidad del suelo, se le conoce tambin como peso unitario, o como peso especfico de masa.

    V

    w

  • PROCEDIMIENTO

    4

    1

    3

    2

  • PROCEDIMIENTO

    4 5

    6 7

  • CLCULOS

    PARAFINA

    SUELO

    SUELOPARAFINASUELOPARAFINA

    PARAFINAPARAFINAPARAFINA

    PARAFINAPARAFINASUELOSUELO

    PARAFINASUELO

    VV

    WVP

    WWW

    Donde

    WV

    VVV

    VV

    ..

    :

    /

    VOLUMEN DE LA MUESTRA

    VOLUMEN DE LA PARAFINA

  • CONSIDERACIONES

    El ensayo solo es aplicable a suelos cohesivos, sin grietas considerables.

    Otro procedimiento de ensayo considera el tallado del especimen en una forma geomtrica regular para calcular el volumen a partir de mediciones lineales

  • GRAVEDAD ESPECFICA DE SLIDOS

    ASTM D854

  • CONSIDERACIONES

    La gravedad especfica de cualquier sustancia se define como el peso unitario del material en cuestin dividido por el peso unitario del agua destilada a 4C. As, si se considera solamente los granos del suelo se obtiene Gs.

    El valor de la gravedad especfica es necesario para calcularla relacin de vacos, se utiliza tambin en el anlisis de hidrmetro y es til para predecir el peso unitario del suelo.

    tw,

    st

    G

  • GRAVEDAD ESPECFICA DE SLIDOS

    SLIDO AGUA

    V

    Wss V

    Wwtw,

  • EQUIPOS

    Picnmetro: de

    100 a 500 cm3

    Pipeta,

    Termmetro

    Bomba de

    Vacos

  • PROCEDIMIENTO

  • PROCEDIMIENTO

  • PROCEDIMIENTO

  • CLCULOS

    osueloaguapicnometrodelpeso secW

    seco.suelodelpesoW

    2.TABLA

    t,atemperaturlaaaguadeldensidadla

    suelodeldensidadla

    :donde

    )W(W(W

    W

    G

    tws,

    s

    tw,

    s

    stws,tw,

    s

    tw,

    st

  • CLCULOS

    2

    :

    20,

    TABLAatemperaturdeecoeficientK

    donde

    KGG tCs

  • CONSIDERACIONES

    Tipo de Suelo Peso Seco (g) Picnmetro de 250

    mL

    Peso seco (g) Picnmetro de 500

    mL

    SP, SP - SM 60 + 10 60 + 10

    SP-SC, SM, SC 45 + 10 75 + 10

    Limo o Arcilla 35 + 10 50 + 10

  • CONSIDERACIONES

    Tipo Gs Referencia

    Suelos Residuales de lutitas y arcillas

    2.00 2.27 Huancabamba Piura

    Arcilla latertica 2.08 2.30 Iquitos Loreto

    Limos 2.69 2.79 Bagua San Martn

    Arenas Finas 2.65 2.67 Pasamayo Presa Huancavelica

    Arenas Limosas 2.54 2.72 Chosica, Riveras del ro Piura