Relaciones volumetricas y gravimetricas

RELACIONES VOLUMETRICAS Y GRAVIMETRICAS
OBJETIVO: Determinar la porosidad, humedad, relación de vacios y el grado de saturación de una muestra de suelo. MARCO TEORICO: Fases de un suelo (símbolos y definiciones) En un suelo se distinguen tres fases constituyentes: la solida, la liquida y la gaseosa. La fase solida está formada por las partículas minerales del suelo (incluyendo la capa solidaadsorbida); la liquida por el agua (libre, específicamente), aunque en los suelos pueden existir otros líquidos de menor significación; la fase gaseosa comprende sobre todo el aire, si bien pueden estar presentes otros gases (vapores sulfurosos, anhídrido carbónico, etc.) La capa viscosa del agua adsorbida que presenta propiedades intermedias entre la fase solida y la liquida, suele incluirse en estaúltima, pues es susceptible de desaparecer cuando el suelo es sometido a una fuerte evaporación (secado). Las fases liquida y gaseosa del suelo suelen comprenderse en el volumen de vacios, mientras que la fase solida constituye el volumen de los sólidos. Se dice que un suelo es totalmente saturado conto todos su vacios están ocupados por agua. Un suelo en tal circunstancia consta, como casoparticular, de solo dos fases, la solida y la liquida. En los laboratorios de Mecánica de Suelos puede determinarse fácilmente el peso de las muestras húmedas, el peso de las muestras secadas al horno y el peso especifico relativo de os suelo. Estas magnitudes no son las únicas cuyo cálculo es necesario; es preciso obtener relaciones sencillas y prácticas, a fin de poder medir algunas otras magnitudesen términos de estas. Estas relaciones, de tipo volumétrico y gravimétrico son de la mayor importancia para la aplicación sencilla y rápida de la teoría y su dominio debe considerarse indispensable.

El significado de los símbolos es el siguiente: Vm = Vs = Vv = Vw = Va = Wm = Ws = Ww = Wa = volumen total de la muestra de suelo (volumen de la masa) volumen de la fase solida de la muestra(volumen de sólidos) volumen de los vacios de la muestra de suelo (volumen de vacios) volumen de la fase liquida contenida en la muestra (volumen de agua) volumen de la fase gaseosa de la muestra (volumen de aire) peso total de la muestra de suelo (peso de la masa) peso de la fase solida de la muestra de suelo (peso de los sólidos) peso de la fase liquida de la muestra (peso del agua) peso de la fasegaseosa de la muestra, convencionalmente considerado como nulo en mecánica de suelos.

Relaciones de pesos y volúmenes En mecánica de suelos se relaciona el peso de las distintas fases con sus volúmenes correspondientes por medio del concepto de peso específico, es decir, de la relación entre el peso de la sustancia y su volumen. Se distinguen los siguientes pesos específicos: γ0 = peso especificodel agua destilada, a 4°C de temperatura y a la presión atmosférica correspondiente al nivel del mar. γw = peso especifico del agu en las condiciones reales de trabajo; su valor difiere poco del de γ0 y en muchas cuestiones prácticas, ambos son tomados como iguales. γm = peso especifico de la masa del suelo. Por definición se tiene:

γm = peso especifico de la fase solida del suelo

El pesoespecífico relativo se define como la relación entre el peso específico de una sustancia y el peso especifico del agua, a 4°C, destilad y sujeta a una atmosfera de presión. Sm = peso especifico relativo de la masa de suelo:

Ss = peso especifico relativo de la fase solida del suelo:

Relaciones fundamentales Las relaciones que se dan a continuación son importantísimas para el manejocomprensible de las propiedades mecánicas de los suelos y un completo dominio de su significado y sentido físico; es imprescindible para poder expresar en forma asequible lo datos y conclusiones de la Mecánica de Suelos. Dichas relaciones permiten definir cuantitativamente las propiedades de un suelo, sus condiciones y su comportamiento físico y mecánico.  Volumétricas: Relación de vacíos Porosidad Grado...