PRACTICA 4 DENSIDAD DE SOLIDOS

PRACTICA 4 DENSIDAD DE SOLIDOS

                                  Introducción:

Se define como densidad de un suelo la relación entre el peso del solido y el peso del volumen de agua que desaloja.

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, que queda expresado por un nuero abstracto, además de servir para fines de clasificación, interviene la mayor parte de los cálculos de mecánica de suelos.

Para su determinación se hace uso  de matraces calibrados a distintas temperaturas.

La densidad de los suelos varia comúnmente entre los siguientes valores:

Cenizas volcánicas	2.20 a 2.50
Suelos orgánicos	2.50 a 2.65
Arenas y gravas	2.65 a 2.67
Limos inorgánicos y guijarros arcillosos	2.67 a 2.72
Arcillas poco plásticas y medianamente plásticas	2.72 a 2.78
Arcillas medianamente plásticas y muy plásticas	2.78 a 2.84
Arcillas expansivas	2.84 a 2.88

 II.               Equipo:

Ø  Balanza de precisión a 0.1 gramos

Ø  Horno de secado

Ø  Termómetro de 0 a 100 grados

Ø  Vaso de precipitados de 500 mililitros

Ø  Pizeta con agua destilada

Ø  Capsula de porcelana con pistilo

Ø    Matraz calibrado de 500 cm3

Ø  Parrilla

Ø  Guates de asbesto

Ø  Vidrios de reloj o taras

Ø  Espátula

Ø  Motor de succión

Ø  Charola circular

Ø  Espécimen de suelo (muestra 7- 2.10 m)

Ø  Parafina

III.           Procedimiento:

  I.        Se toma una muestra de 100 gramos (estrato 7 a 2.10 m) y se coloca en el mortero de porcelana, agregándole agua destilada para así poder  ser homogeneizado.

   

 II.        Una vez que la muestra es homogénea se coloca en la maquina batidora por 10 minutos para que se logre un grado mayor de homogeneidad.

 III.        Se coloca el material en el matraz y se le agrega agua destilada para así observar la separación entre material y agua.

IV.        Posteriormente se lleva a baño maría, con la ayuda de la bomba de succión se extrae el aire contenido en el suelo esto con un tiempo aproximado de 8 minutos.


V.        Después de ser sometido a baño maría se seca la superficie del matraz y se pesa seguido de agregarle agua al matraz hasta la marca que coincide con la marca de aforo del recipiente  para luego poder tomar las temperaturas en la parte mayor, media e inferior del matraz con el material. Si en caso de que la variación de temperaturas no sea consecutiva (290°C, 300°C y 310°C) se somete a un recipiente de agua para bajar la temperatura hasta conseguir unas medidas de temperatura ambiente  antes mencionadas. Se pesa el material para obtener el Wmw (peso del matraz + agua + suelo con la curva de calibración).

VI.        Una vez obtenidas las temperaturas se agrega mas agua otra vez hasta el menisco del matraz y se vuelve a pesar para obtener nuestro Wmvs (peso del matraz + agua + suelo a temperatura).

 VII.        El material obtenido se coloca en el vaso de aluminio y se pesa en la báscula de precisión para obtener el peso húmedo y se introduce al horno de secado por 24 horas con el fin de conocer el peso seco del material y posteriormente el contenido de agua.

 

         Cálculos:

 Peso del Vaso # 36= 119.8 gramos.

Calibración del matraz:

Y= 665.238925 – 0.203297774(x)   ; X= 300C

Y= Wmw= 659.14

Wmvs= 694.6

Peso del Vaso con muestra húmeda= 650.1 gramos.

Peso del Vaso con muestra seca= 174.2 gramos.

Peso del Vaso con muestra húmeda – peso del vaso= Wh=650.1-119.8= 530.3 gramos.

Peso del Vaso con muestra seca – peso del vaso= 174.2-119.8= 54.4 gramos.

                                                 Conclusión:

Conforme a la tabla de la relación de densidad de los suelos se pudo determinar que el suelo del estrato 2.10 metros se clasifica en una arcilla expansiva por tener una densidad de 2.87 y un gran porcentaje de humedad lo que la hace altamente plástica y con poca resistencia, es por eso que en los suelos de la Facultad de Estudios Superiores Aragón se pueden apreciar hundimientos diferenciales que ha causado que varios edificios en los alrededores presenten fallas estructurales.

Es necesario tener estos conocimientos para la obtención de la densidad del suelo en estudio para así determinar de una manera correcta y eficiente una cimentación adecuada para que no exista hundimientos y fallas diferenciales en cualquier estructura.

Recordemos algo importante que la temperatura influye en los suelos ya que una variación d temperatura  cambia totalmente la estructura molecular de las partículas del suelo  en estudio ocasionando errores en los sondeos.