Objetivo:

a. Determinar la densidad de una arena y/o un suelo fino (dado que es el mismo

procedimiento para ambos suelos), empleando para ello un matraz de fondo plano, con su correspondiente curva de calibración.

b. Determinar la densidad y la absorción en una grava de río y en una caliza triturada.

Definición:

La densidad de sólidos se define como la relación que existe entre el peso de los sólidos y el peso del volumen del agua desalojado por los mismos.

Generalmente la variación de la densidad de sólidos es de 2.60 a 2.80, aunque existen excepciones como en el caso de la turba en la que se han registrado valores de 1.5 y aún menores, debido a la presencia de materia orgánica. En cambio en suelos con cierta cantidad de minerales de hierro la densidad de sólidos ha llegado a 3.

Aplicación :

El Peso específico relativo de los sólidos es una propiedad índice que debe determinarse a todos los suelos, debido a que este valor interviene en la mayor parte de los cálculos relacionados con la Mecánica de suelos, en forma relativa, con los diversos valores determinados en el laboratorio pueden clasificarse algunos materiales.

Una de las aplicaciones mas comunes de la densidad (Ss), es en la obtención del volumen de sólidos, cuando se calculan las relaciones gravimétricas y volumétricas de un suelo.

Equipo y material que se utiliza:

  

o Matraz aforado a 500 ml.

o Balanza con aproximación al 0.1 gr.

o Termómetro

o Embudo

o Probeta de 500 ml. de capacidad

o Pizeta o gotero

o Pipeta

o Bomba de vacíos

o Horno o estufa

o Franela o papel absorberte

o Curva de calibración del matraz

o Canastilla

o Charola de aluminio

o Espátula

o Cristal de reloj

Procedimiento:

4.1 Para la determinación de la densidad de arena y finos;

1. Se seca el suelo en estudio al horno, se deja enfriar y se pesa una cantidad de material entre 50 y 100 grs. (Ws).

2. Se vierte agua al matraz hasta la mitad de la parte curva, se vacían los sólidos empleando para esto un embudo y en la parte inferior del matraz se coloca un

 fólder, por si se cae algo de material pueda ser recogido posteriormente y vacia

al matraz.

3. Se extrae el aire atrapado en el suelo, empleado la bomba de vacíos; el material con

el agua se agita sobre su eje longitudinal, se conecta a la bomba de vacíos por 30

seg.

4. Se repite el paso anterior unas 5 veces.

5. Se completa la capacidad del matraz con agua hasta la marca de aforo, de tal manera que la parte inferior del menisco coincida con la marca (500 ml).

6. Se pesa el matraz + agua + sólidos (Wmws).

7. Se toma la temperatura de la suspensión, con esta, se entra a la curva de calibración del matraz y se obtiene el peso del matraz + agua hasta la marca de aforo (Wmw).

8. Se sustituyen los valores obtenidos en la fórmula siguiente y se obtiene la densidad:

Ss = Ws ; donde: Ss = Peso específico de los sólidos.

Ws + Wmw + Wmws

4.2 Para la densidad en gravas:

1. Se dejan las gravas en saturación por 24 hrs.

2. Se les retira el agua y se secan superficialmente con una franela ligeramente húmeda, se pesa una cantidad de material cercana a los 500 grs., obteniéndose de esta forma el peso saturado y superficialmente seco de gravas (Wsss).

3. Se procede a determinar el volumen desalojado de gravas (Vdes.), para esto se emplea el Principio de Arquímedes, pesando las gravas en una canastilla, sumergidas en agua, obteniéndose el peso de gravas sumergidas (Wsum.).

Vdes. =

Wsss Wsum.

; donde:

gw

gw = Peso específico del agua = 1 gr/cm3

4. Sin que haya pérdida de material, se vacían las gravas a una charola para secarlas

totalmente ya sea en la estufa o en el horno, obteniéndose el peso de gravas secas

(Ws).

5. Con los datos anteriores se obtiene la absorción de las gravas, de la siguiente manera:

Absorción = Wsss Ws X 100

Ws

6. Se determina la densidad o peso específico relativo de los sólidos (Ss) de la

siguiente manera:

Ss = =

Ws Ws

; donde: Vreal = Volumen real, en cm3

(Vreal)gw

(Vdes. – Vabs.)gw

Vabs. = Volumen absorbido, en cm3

clip_image003Vabs. = Wsss Ws

gw



Recomendaciones que ayudan con el estudio de este tema.

Créditos & citaciones.

Autor: Equipo de redacción, Manuelette Ramirez Bencosme.
Fecha de publicación: Junio 15, 2011.

Para citar este artículo en formato APA: