Gravedad especifica de los solidos

MECÁNICA
DE SUELOS I
Ing. Condori Quispe
Betty María
“GRAVEDAD
ESPECÍFICA
DE SÓLIDOS”
INTEGRANTES
 AGUILAR URETA STIVE MANUEL
 CHUQUILLANQUI EULOGIO BRUMEL
 LOPEZ MENDOZA JORGE JESUS
 PARIONA GALA JHONATAN
 TELLO CHAVEZ JACKELINNE
“AÑO DE LA PROMOCION DE LA INDUSTRIA
RESPONSABLE Y EL COMPROMISO CLIMATICO”
INFORME

MECANICA DE SUELOS I 1 “V” SEMESTRE
FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL
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INTRODUCCION
Se define como gravedad especifica de fase solida de un suelo, a la relación de un peso
específico de la materia que constituye las partículas del suelo y el peso específico del
agua destilada a 4°C. Debido a esto en el presente informe se determinara el peso
específico de los sólidos de una muestra de suelo de la zona de la Urb. La Florida en el
distrito de El Tambo. Esta prueba fue desarrollada en el laboratorio. Para determinar
los datos requeridos para esta prueba, utilizaremos muestra de suelo alterada, estas
pasaran por el tamiz N°4 luego pesaremos junto con los matraces y agua, para luego
obtener por simples cálculos el peso específico relatico de los sólidos.

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1. OBJETIVOS
a. GENERAL
 Determinar el peso específico relativo de solidos las muestra alterada de suelo.
b. ESPECIFICOS
 Una de las propiedades más importantes que se ha determinar peso específico relativo de
solidos
 Conocer el uso del calor, como el medio más apropiado para hacer la extracción de vacío
en la muestra.
 Conocer sobre la relación que existe entre el peso específico de la materia que constituye
las partículas del suelo y el peso específico del agua.
 Hacer un uso adecuado de los materiales a usar, a fin de hacerlo con el menor error
posible.

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2. ASPECTOS GENERALES
a. Norma utilizada en el ensayo:
 MTC E – 113 2000 (PERÚ)
 ASTM D 854 – 02.
 AASHTO T 110.
b. Materiales:
 HORNO DE SECADO: horno de secado termostáticamente
controlado, capaz de mantener una temperatura de 110±5 °C
 BALANZAS: de capacidad conveniente
 RECIPIENTES: recipientes apropiados, fabricados de
material resistente a la corrosión y al cambio de peso cuando
es sometido a enfriamiento o calentamiento continuo.
 FIOLA.
 TAMIZ N°4.
 COCINA ELECTRICA

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3. MARCO TEORICO
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°C. La Gs se calcula mediante la siguiente expresión:
Gs =
𝛾 𝑠
𝛾 𝑚
Dónde:
 𝛾𝑠 = peso específico de los sólidos (grs/cm3
)
 𝛾 𝑤 = peso específico del agua 4°C (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) * 𝛾 𝑤) = (Ww * 𝛾 𝑤)
Dónde:
 Vs = volumen de solidos
 Vw = volumen de agua
La forma de calcular Gs, difiere según el tipo de suelo analizado y el tamaño de sus articulas. Para
suelos que contienen partículas mayores que el tamiz de 5mm. (Malla N°4 ASTM), el método
recomendado a seguir es el C-127 ASTM, llamado gravedad específica y absorción de agregados
gruesos. Si el suelo se compone de partículas mayores y menores que 5 mm. La muestra se separa en
el tamiz, determinando el porcentaje en masa seca de ambas fracciones y se ensayan por separado
con el método correspondiente. El resultado será el promedio ponderado de ambas fracciones. El
valor de la gravedad específica para el suelo será:
 Gs = Gs (bajo malla N°4) * % pasa malla N°4 + Gs (sobre malla N°4) * % retenido malla N°4
Los procedimientos para suelos que pasen bajo la malla N°4, se diferencian solo si se trata de suelos
cohesivos o no. El valor de la gravedad específica es necesario para calcular la relación de varios de
un suelo, es utilizada en el análisis hidrométrico y sirve para graficar la recta de saturación máxima
en el ensayo de compactación proctor. La densidad de los sólidos se obtiene en la práctica como la
relación entre el peso de los sólidos y el volumen de agua que desalojan a la temperatura ambiente. Al
valor obtenido se le hace una corrección por temperatura. Las partículas gruesas contienen,
generalmente, aire entrampado en poros impermeables que solo podría eliminarse rompiendo las
partículas que se usen en la determinación de a densidad de suelos no deben ser molidas o rotas.

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El valor de la densidad de solidos interviene en la mayor parte de los cálculos de Mecánica de Suelos
y, ocasionalmente, sirve también para fines de clasificación. El valor de la densidad de los suelos
varía comúnmente entre los valores de 2.20 a 3.0, según el material de que se trate. Algunos
materiales se enlistan a continuación:
MATERIAL VALOR DE Gs
Arcilla de origen volcánico 2.20 – 2.50
Suelos orgánicos 2.50 – 2.65
Suelos granulares 2.63 – 2.68
Limos inorgánicos 2.67 – 2.73
Arcilla poco plástica 2.72 – 2.78
Arcillas plásticas 2.78 – 2.86
Arcillas expansivas 2.86 – 2.9
4. PROCEDIMIENTO
 Suelos con su humedad natural. El procedimiento para determinar el peso específico de los suelos
a su humedad natural es como sigue:
 Anótese en una planilla de datos toda la información concerniente a la muestra como: obra, N°
de sondeo, N° de la muestra y cualquier otro dato pertinente.
 Colóquese en la cápsula de evaporación una muestra representativa del suelo. La cantidad
necesaria se escogerá de acuerdo con la capacidad del picnómetro.
Capacidad del picnómetro (cm3
) cantidad requerida aproximadamente (g)
100 25 – 35
250 55 – 65
500 120 - 130

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 Empleando una espátula, mézclese el suelo con suficiente agua destilada o desmineralizada,
hasta formar una masa pastosa; colóquese luego la mezcla en el picnómetro y llénese con agua
destilada hasta aproximadamente la mitad del frasco.
 Para remover el aire atrapado, conéctese el picnómetro a la línea de vacío hasta obtener una
presión absoluta dentro del frasco no mayor de 100 mm de mercurio. El tiempo de aplicación del
vacío dependerá del tipo de suelo ensayado.
 Como proceso alternativo, el aire atrapado puede ser removido calentando la suspensión levemente
durante un período mínimo de 10 minutos, rotando ocasionalmente el picnómetro para facilitar la
expulsión de aire. El proceso de calentamiento debe adelantarse con mucho cuidado, porque pueden
ocurrir pérdidas de material. Las muestras que sean calentadas deberán dejarse enfriar a la
temperatura ambiente.
 Llénese el picnómetro con agua destilada hasta que el fondo del menisco coincida con la marca
de calibración en el cuello del picnómetro y, usando un papel absorbente, remuévase con
cuidado la humedad de la parte interior del picnómetro y su contenido con una aproximación de
0.01 g. Inmediatamente después de la pesada, agítese la suspensión hasta asegurar una
temperatura uniforme y determínese la temperatura de la suspensión con una aproximación de
0.1 °C introduciendo un termómetro hasta la mitad de la profundidad del picnómetro.
 Transfiérase con mucho cuidado el contenido del picnómetro a una cápsula de evaporación.
 Enjuáguese el picnómetro con agua destilada, hasta asegurarse que toda la muestra ha sido
removida de él. Introdúzcase la cápsula de evaporación con la muestra en una estufa a 105 ±
5°C (221 ± 9 °F), hasta peso constante. Sáquese la muestra seca del horno, déjese enfriar a la
temperatura del laboratorio y determínese el peso del suelo seco con una aproximación de 0.01g.
 Anótense todos los resultados en la planilla.
 Suelos secados a la estufa. El procedimiento para determinar el peso específico de los sólidos en
suelos secados al horno, debe consistir de los siguientes pasos:
 Anótese en la planilla toda la información requerida para identificar la muestra.
 Séquese el suelo al horno hasta obtener la condición de peso constante. El horno debe estar a
una temperatura de 105 ± 5 °C (221 ± 9 °F). Sáquese la muestra de la estufa y déjese enfriar a la
temperatura del laboratorio; debe protegerse contra una ganancia de humedad hasta que sea
pesada. Selecciónese una muestra representativa; la cantidad requerida dependerá de la
capacidad del picnómetro que se va a utilizar (véase la tabla del numeral 6.1). Pésese la muestra
con aproximación de 0.01 g. Después de pesado, transfiérase el suelo al picnómetro teniendo
mucho cuidado de no perder material durante la operación. Para evitar posibles pérdidas del
material previamente pesado, la muestra puede ser pesada después de que se transfiera al
picnómetro. Esta eventual pérdida bajará el valor del peso específico calculado.

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 Llénese el picnómetro hasta la mitad de su contenido con agua destilada sin burbujas de aire y
déjese reposar la suspensión durante la noche.
 Extráigase el aire atrapado dentro de la suspensión del suelo en agua
 Si la extracción de aire se realizó calentando la suspensión, déjese enfriar el picnómetro y su
contenido durante la noche.
 Realícense los pasos subsiguientes del ensayo en la misma forma que los indicados para suelos
a su humedad natural.
5. CÁLCULOS
a. Gravedad especifica de los sólidos
 Calicata C-1
CALICATA C-1
PROFUNDIDAD (m) 2.10 m
Muestra alterada
MUESTRA Y NUMERO DE RECIPIENTE 01 02
1 Peso del matraz + peso suelo seco (gr) 269 266
2 Peso del matraz (gr) 115 117
3 Peso del suelo seco (gr) 154 149
4 Peso del matraz + suelo seco + agua (gr) 458 459
5 Peso del matraz + agua (gr) 451.9 453.2
6 Peso específico relativo de los sólidos (Gs) 1.039192 1.038453
promedio 1.0388225
PROYECTO GRAVEDAD ESPECIFICA DE LOS SOLIDOS
LUGAR Distrito del Tambo (Urb. La Florida)
FECHA 16/09/14
ELABORADO POR GRUPO N°5

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Con los datos obtenidos en el laboratorio pasamos a realizar los cálculos:
a) CALCULANDO EL PESO DEL SUELO SECO:
PESO DEL SUELO SECO = PESO DEL MATRAZ + PESO SUELO SECO – PESO DEL MATRAZ
 Peso del suelo seco (01) = 269 – 115 = 154
 Peso del suelo seco (02) = 266 – 117 = 149
b) CALCULANDO EL PESO ESPECIFICO RELATIVO DE SOLIDOS (Gs):
La densidad de solidos se obtiene a partir de la fórmula:
Gs =
𝑊𝑠∗𝐾
𝑊𝑚𝑤+𝑊𝑠−𝑊𝑚𝑤𝑠
Dónde:
 Gs: gravedad especifica de solidos
 Ws: peso del suelo seco
 K: densidad del agua a 28°C = 0.99803
 Wmw: peso del matraz + agua t°C
 Wmws: peso del matraz + agua + muestra a t°C
 Peso específico relativo de solidos (01) :
154 𝑥 0.99803
451.9+154−458
= 1.039192
 Peso específico relativo de solidos (02) :
149 𝑥 0.99803
453.2+149−459
= 1.038453
c) PROMEDIO DE PESO ESPECÍFICO RELATIVO DE SOLIDOS:
𝑷𝒆𝒔𝒐 𝒆𝒔𝒑𝒆𝒄𝒊𝒇𝒊𝒄𝒐 𝒓𝒆𝒍𝒂𝒕𝒊𝒗𝒐(𝟎𝟏)+𝒑𝒆𝒔𝒐 𝒆𝒔𝒑𝒆𝒄𝒊𝒇𝒊𝒄𝒐 𝒓𝒆𝒍𝒂𝒕𝒊𝒗𝒐(𝟎𝟐)
𝟐
= 1.0388225

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6. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES:
 La gravedad especifica de un material, nos permite decir qué clase de material puede ser, teniendo
en cuenta su peso, ya que es una relación de pesos del material.
 La importancia de este ensayo radica en que la gravedad específica de un suelo se utiliza en el
cálculo de las relaciones de fase de los suelos, en los cálculos de los ensayos de granulometría por
sedimentación, comprensibilidad y potencial de expansión. Por lo que debemos determinar de
manera correcta este valor.
 El realizar el ensayo y el informe es la manera indicada para conocer este procedimiento y poder
llevarlo a cabo de manera satisfactoria. Además se expone la importancia que conocer el valor de
la gravedad especifica de solidos de la forma más precisa, para no afectar futuros resultados.
 Realizar un muestreo de suelo más extenso en la zona para poder determinar con mejor precisión
el tipo de material que está formado el suelo.

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7. ANEXOS FOTOGRAFICOS
TAMIZ N° 4 TAMIZADO DE LA MUESTRA
RECIPIENTE CON AGUA PARA REALIZAR
EL BAÑO MARIA AL MUESTRA
MUESTRAS EN PROCESO DE BAÑO
MARIA PARA ELIMINAR LOS VACIOS
MUESTRAS RETIRADA

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8. BIBLIOGRAFIA
 Manual de laboratorio de suelos en ingeniería civil, Joseph E. Bowie.
 Fundamentos de mecánica de suelos, Juárez Badillo – Rico Rodríguez
 Fundamentos de ingeniería Geotécnica, Braja M. Das

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