Este documento presenta el procedimiento para determinar la densidad de sólidos de suelos. Describe dos métodos: uno para suelos cohesivos y arenas finas que involucra secar y mezclar la muestra, luego colocarla en un matraz y medir su volumen desplazado de agua; y otro para suelos granulares gruesos que implica saturar la muestra, secarla y medir su volumen desplazado. Explica las fórmulas matemáticas para calcular la densidad y concluye que el resultado debe ubicarse

1. UNIVERSIDAD NACIONAL
AUTÓNOMA DE MÉXICO
FACULTAD DE ESTUDIOS SUPERIORES ARAGÓN
INGENIERÍA CIVIL
Mecánica De Suelos
Ing. Gabriel Ruiz Gonzáles
Practica 4 Densidad De Solidos
Alvarez Gutiérrez Felipe
Barrón Lomelí Roberto Alan
Chargoy Reyes Irving Pablo
Colmenares Hernández Martin
De La Cruz Hernández Yibran
Espinoza Flores Germayn
García Soriano Yair
Godoy Guzmán Sara Viridiana
Jiménez Saavedra Karla G.
Melgoza Castillo Raúl
Morreno Ramírez Diana Laura
Muñoz Gómez Jesús Andrés
Sandoval Vázquez Berenice Alin
Tapia Hernández Berenice Itzel
Grupo 1701
Semestre 2017-1

2. PRÁCTICA No. 4
DENSIDAD DE SÓLIDOS, Ss
Objetivo
Determinar la densidad de sólidos (Ss) del suelo en estudio, parámetro que se utiliza para
obtener las relaciones volumétricas y gravimétricas, además seutiliza en el cálculode varias
pruebas, como son: consolidación unidimensional, Proctor, triaxiales y permeabilidad
aplicada.
Alcances
El valor de la densidad, que queda expresado por un número abstracto, además de servir
para fines de clasificación, interviene en la mayor parte de los Cálculos de Mecánica de
suelos
Marco teórico
La densidad de sólidos (Ss) se define como la relación entre el peso específico de la materia
de las partículas del suelo y el peso específico del agua destilada a 4ºC. En la práctica se
efectúan a la temperatura ambiente y se hace la correlación necesaria.
Para su determinación se utilizan muestras alteradas e inalteradas y de acuerdo al tipo de
suelo serán necesarios:
Tratándose de gravas o piedras, se determina la densidad con relación al agua limpia a la
temperatura ambiente estando el material saturado.
El valor de la densidad, queda expresado por un número abstracto. Para su determinación
se hace uso de matraces calibrados a distintas temperaturas.

3. La densidad (Ss) de los suelos varían comúnmente entre los siguientes valores:
Valores típicos de la densidad de sólidos (Ss) en minerales
Material y Equipo:
 Muestra alterada de suelo.
 Glicerina
 Charola circular
 Horno de convección.
 Agua destilada
 Matraz aforado de 500 ml
 Termómetro de 0 a 50 ºC
 Embudo de cristal de cuello largo
 Bomba de vacío
 Balanza con precisión de 0.1g
 Pipeta
 Písela
 Mortero de porcelana con pistilo
 Batidora con vaso
 Vaso de aluminio
 Guantes de asbesto
 Franela
 Parilla.

4. Procedimiento
a) Para suelos cohesivos y arenas finas.
1. Para realizar este ensaye, únicamente se realiza con el material que pase por la malla No.
40. Para determinar cuál proceso (método seco y método húmedo) conviene para preparar
la muestra, se seca en el horno una muestra húmeda de material y se presiona con los
dedos. Si se desmorona fácilmente, se usa el método de separación en seco (indica que el
material es areno – limoso o limoso). En cambio, si la muestra ofrece considerable
resistencia y los granos no pueden separarse, se requiere hacer la preparación con ayuda
del agua (indica que el material es arcilloso).
2. Una vez realizado lo anterior, se toma muestra que pasa la malla No. 40, agrega agua
hasta que al tomar material entre las manos y apretarlo se forma un grumo, en ese
momento se guarda el material en un recipiente hermético durante 24 horas para que el
agua se distribuya uniformemente en toda la muestra.
3. Además, antes de iniciar el ensaye, se debe de calibrar el matraz, para obtener su
ecuación de calibración o una curva. En el caso de los Laboratorios de Ingeniería Civil, los
matraces ya se encuentran calibrados, para evitar pérdidas de tiempo en ésta actividad.
4. Posteriormente se debe tomar una porción de muestra alterada aproximadamente 200
g y se coloca en el mortero y se mezcla hasta homogeneizarla.
5. Se vierte el material en un vaso para colocarlo en la batidora para obtener una mezcla
con consistencia uniforme durante aproximadamente 15 minutos.
6. Se retira el vaso de la batidora y la se introduce la mezcla en el matraz (a la mitad),
evitando que el material se adhiera a la pared del cuello del matraz, esto se realiza usando
un embudo de cuello largo.
7. Poner el matraz en baño maría (con glicerina), conectado a una bobmba de vacíos con
diferentes trampas a fin de expulsar el aire contenido en el material. Tratándose de
materiales arenosos, generalmente son suficientes 10 minutos de hervido en baño maría,
se necesitarán hasta 30 minutos, para materiales arcillosos.

5. 8. Se retira el matraz del baño maría. Se lava exteriormente para eliminar la glicerina, se
agrega agua destilada cerca de la marca de aforo y se deja enfriar, hasta que adquiera la
temperatura ambiente, se deja que la temperatura sea uniforme y se mide al 0.1°C,
introduciendo el termómetro en la parte alta, media y fondo del matraz, y se anotan los
datos.
9. Después de tomar la temperatura y con la ayuda de una pipeta, debe agregarse agua
destilada en cantidad tal que la parte inferior del menisco coincida con la marca de aforo
del matraz.
10. Será necesario eliminar el agua que quede adherida al interior del cuello del matraz.
También debe secarse el matraz por afuera.
11. Después de aforado y secado, se pesa el matraz al 0.1g., anotando el peso. Los pasos 9
y 10 deben de hacerse rápidamente, para que haya correlación entre la temperatura media
y el peso del matraz.
12. Con la temperatura obtenida y la curva de calibración del matraz., se obtiene el peso
del mismo, con agua destilada hasta la marca de aforo y a la temperatura tº del ensayo. La
expresión Ws+Wmw-Wmvs representa el peso del volumen de agua desalojado por los
sólidos a la temperatura de la prueba.
Por lo tanto, la densidad será igual:
Donde:
Ss= Densidad de sólidos
Ws= Peso de los sólidos
Wmw = Peso de matraz + agua a tº (de la curva de calibración)
W m ws = Peso de matraz + agua + muestra a tº
K = Peso específico del agua (Coeficiente de corrección por temperatura)
NOTA:
La prueba de densidad debe hacerse simultáneamente en dos matraces cuando menos a
fin de tener una comprobación. Si los valores difieren en más de 1.0% promédiense; si la
diferencia es mayor, se repetirá la prueba.

6. Cálculos y análisis de resultados
Los cálculos a realizar se harán con la expresión matemática dada en el paso número 12 del
procedimiento indicado.

8. b) Para suelos granulares gruesos (gravas).
En el caso de los suelos granulares gruesos (gravas) el procedimiento consiste en:
1. Tomar muestra del banco o sitio en estudio en cantidad suficiente para realizar el
ensaye.
2. Colocar dentro de un recipiente material de acuerdo a la tabla 1 “Cantidades
mínimas recomendables”, con agua destilada y dejarla saturar durante 24 hr.
3. Retirar el material de la charola con agua y secar las partículas de forma superficial.
4. Pesar el material (Wsh = peso de la muestra húmeda) y anotar los datos.
5. Llenar una probeta graduada o un picnómetro con agua hasta su punto de
calibración o aforo e introducir el material secado en ellos, y medir el volumen de
agua que desplaza el material, (Vw).
6. Retirar el material del picnómetro e introducirla en el horno a 110ºC ± 5ºC, durante
24 horas.
7. Retirar el material del horno, dejar enfriar a temperatura ambiente, pesar y anotar
los resultados (Ws = Peso de la muestra seca)
8. Retirar el material del horno, dejar enfriar a temperatura ambiente, pesar y anotar
los resultados (Ws = Peso de la muestra seca)
Para suelos granulares gruesos (gravas).
ENLA el caso de los suelos granulares gruesos (gravas) el procedimiento consiste en:
1. Tomar muestra del banco o sitio en estudio en cantidad suficiente para realizar el
ensaye.
2. Colocar dentro de un recipiente material de acuerdo a la tabla 1 “Cantidades
mínimas recomendables”, con agua destilada y dejarla saturar durante 24 hr.
3. Retirar el material de la charola con agua y secar las partículas de forma superficial.
4. Pesar el material (Wsh = peso de la muestra húmeda) y anotar los datos
5. Llenar una probeta graduada o un picnómetro con agua hasta su punto de
calibración o aforo e introducir el material secado en ellos, y medir el volumen de
agua que desplaza el material, (Vw)
6. Retirar el material del picnómetro e introducirla en el horno a 110ºC ± 5ºC, durante
24 horas.
7. Retirar el material del horno, dejar enfriar a temperatura ambiente, pesar y anotar
los resultados (Ws = Peso de la muestra seca)

9. Cálculos para suelos granulares, (material mayor que la malla No. 4).
Con los valores obtenidos en la prueba se calcula el porcentaje de absorción
aplicando la siguiente expresión:
El valor del volumen de agua absorbido se calcula aplicando:
L99
El valor de la densidad de masa (Sm) se obtiene de dividir el peso de la grava seca entre el
volumen desalojado:
El valor de la densidad de sólidos se obtiene aplicando la expresión:
Cuando se tienen suelos con partículas finas y gruesas el valor de la densidad de sólidos se
obtiene aplicando la fórmula:

10. PruebaNo 2
Matraz No 2
Wmws,g 683.5
Temp°C 25
Wmw,g 669.0925
Wms,g 230.2129
Wm, g 168.5
Ws, g 21.8
k 0.9971
Una vez obtenidos los datos, procedemos a sustituir en la formula y obtenemos lo siguiente
DENSIDAD DE SOLIDOS(Ss) = 2.94
CONCLUSIONES
El alumno determinará la densidad de sólidos del material en estudio y su resultado debe
ser satisfactorio al compararlo y ubicarlo dentro de los límites establecidos de las
densidades para diferentes materiales, en caso contrario debe de repetir en ensaye,
tomando en cuenta que el valor de la densidad puede variar de 2.0 a 3.0 para la mayoría de
los suelos.