UNIVERSIDAD PERUANA UNIÓN FACULTAD DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA E. A. P. DE INGENIERÍA CIVIL LABORATORIO DE MECÁNICA DE SUELOS Y CONCRETO

Guía de Laboratorio N° 04 1

GUIA DE LABORATORIO

PRACTICA N° 04

“DETERMINACION DE LAS RELACIONES GRAVIMETRICAS Y VOLUMETRICAS

EN SUELOS”

1. NORMATIVA

2. GENERALIDADES

Para una mejor comprensión de las propiedades mecánicas de los suelos, es

importante conocer las relaciones gravimétricas y volumétricas que existe en el suelo

entre sus distintas fases (solido, agua y aire). Ya que dichas relaciones intervienen por

ejemplo en el cálculo de asentamientos, permeabilidad, etc.

Se entiende por relaciones gravimétricas, a las relaciones que existen entre los pesos de

las distintas fases del suelo, y dentro de las mismas se encuentran; contenido de

humedad (w%), densidad húmeda (γh), densidad seca (γd). Y como relaciones

volumétricas entendemos a aquellas que relacionan los volúmenes de las fases del

suelo y dentro de las cuales tenemos; relación de vacíos (e), porosidad (n), y grado de

saturación (S).

Para la obtención de estas relaciones en laboratorio se pueden recurrir a tres métodos

los cuales son:

Método de moldeo de un volumen conocido de una muestra inalterada.

Método de la balanza hidrostática.

Método del peso de mercurio desplazado.

Para la presente práctica se adoptara el segundo método, dejando al estudiante como

lectura adicional la investigación acerca de los procedimientos a seguir en el caso de

los otros métodos.

3. OBJETIVOS

Lograr que el estudiante realice de manera correcta los procedimientos de

laboratorio para obtener seis las relaciones gravimétricas y volumétricas de los

suelos.

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Hacer que el estudiante obtenga los valores numéricos de las relaciones

gravimétricas y volumétricas de suelos, contando además con resultados

obtenidos en la práctica N° 03.

4. MATERIALES

Suelo arcilloso de color oscuro con muestreo inalterado

Parafina

Agua

5. EQUIPOS Y HERRAMIENTAS

Balanza con precisión de 0.1 gr

Horno a temperatura constante

Equipo para calentar la parafina.

Hilo

Cuchillo

Balanza

Bandejas

Baldes

Herramientas varias

6. PROCEDIMIENTO RECOMENDADO

Para determinar los pesos y volúmenes de las distintas fases del suelo mediante el

método de la balanza hidrostática, de tal manera que podamos calcular las relaciones

gravimétricas y volumétricas de los suelos, se debe seguir el siguiente procedimiento.

Se talla una muestra en forma de un prisma rectangular, el mismo que debe ser

pesado y registrado dicho dato (Wm).

Se cubre totalmente el prisma con parafina de tal manera que no queden poros

por donde podría entrar el agua.

Se pesa la muestra y la parafina (Wmp).

Luego se obtiene el el peso de la muestra y la parafina, en este caso sumergido

Wmps.

Se obtiene el volumen de la muestra + la parafina (Vmp) por el principio de

Arquímedes mediante la siguiente formula.

Se obtiene el volumen de la parafina (Vp).

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Donde γp es el peso específico de la parafina 0.96 gr/cm3.

Se obtiene el volumen de la muestra (Vm): Vm=Vmp-Vp.

Se obtiene el contenido de humedad una vez retirado completamente la

parafina. La determinación del contenido de humedad se realizará conforme a

lo indicado en la práctica N° 02.

Se calcula las relaciones gravimétricas; Contenido de humedad, densidad

húmeda, y densidad seca.

Se calcula las relaciones volumétricas; relación de vacíos, porosidad y grado de

saturación.

7. METODOLOGÍA DE CÁLCULO

Con los datos obtenidos en laboratorio el cálculo de las relaciones gravimétricas y

volumétricas de los suelos se hará de la siguiente manera.

RELACIONES GRAVIMETRICAS

Contenido de Humedad (w%)

Densidad Húmeda (γm)

Densidad Seca (γd)

Dónde:

Ww : Peso del agua

Ws : Peso del suelo seco

Wm : Peso del suelo húmedo

Vm : Volumen de suelo húmedo

RELACIONES VOLUMETRICAS

Relación de Vacíos (e)

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Porosidad (n)

Grado de Saturación (S)

Dónde:

Vv : Volumen de vacíos

Vs : Volumen de solidos

Vw : Volumen de agua

Vm : Volumen de suelo húmedo

Ws : Peso de los solidos

Wm : Peso de suelo húmedo

Gs : Gravedad especifica de los solidos

w% : Contenido de humedad.

8. PRESENTACION DE RESULTADOS

Los resultados serán reportados en el formato adjuntado en la hoja de trabajo N° 04,

debiéndose anotar al pie del mismo las observaciones que se tengan.

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HOJA DE TRABAJO N° 04

RELACIONES GRAV. Y VOLUMETRICAS DE SUELOS NORMA ( )

Responsable de práctica:……………………………………………………………………………….

Identificación del material:

Calicata/Estrato/Muestra:…………………………………………………………………………

(1) N° de Ensayo 1 2 3

(2) Peso de suelo tallado húmedo

(3) Peso de suelo + parafina

(4) Peso de suelo + parafina (sumergido)

(5) Volumen del suelo + parafina

(6) Peso específico de la parafina

(7) Volumen de la parafina

(8) Volumen del suelo tallado húmedo

(9) Contenido de humedad (w%)

(10) Densidad húmeda

(11) Densidad seca

(12) Peso de suelo seco

(13) Gravedad especifica de solidos

(14) Volumen de suelo seco

(15) Volumen de vacíos

(16) Volumen del agua

(17) Relación de vacíos (e)

(18) Porosidad (n)

(19) Grado de saturación (S)

Determinación del Contenido de Humedad:

Nro. de Tara

Peso de Tara

Peso de Tara + Suelo Húmedo

Peso de Tara + Suelo Seco

Peso del Agua

Peso del Suelo Seco

Contenido de Humedad (w%)

Observaciones:

V°B° Docente de Practicas

Fecha: