RELACIONES VOLUMETRICAS Y GRAVIMETRICAS

RELACIONES
VOLUMETRICAS Y
GRAVIMETRICAS

RELACIÓN ENTRE VOLÚMENES
1.

RELACIONES VOLUMÉTRICAS Y
GRAVIMÉTRICAS
Otra característica importante que diferencia a
los suelos de otros materiales es que contienen
3 fases de la materia: Solido, Líquido y Gas
simultáneamente.
GASEOSO: Poros vacíos
LÍQUIDO: Poros con agua
SÓLIDO: Agregados minerales junto a la
materia orgánica

DIAGRAMA DE FASES

VT

VVVA

AIRE (A)

VW

AGUA (W)

VS

RELACION DE VACÍOS (e)
ÍNDICE DE POROS
ÍNDICE DE VACÍOS

e=

Valor adimensional
Rango: 0,2 - 9

A mayor valor de e mas tendencia a ser un
suelo compresible, ya que tiene más vacíos.
Se usa para cálculos de deformaciones del
suelo (asentamientos).
2.

POROSIDAD (n)
Valor adimensional
Rango: 0,2 - 1

n=

WA
WW WT

SOLIDOS (S)

WS

Tener en cuenta los tres principiosbásicos que
afectan el comportamiento general de los
suelos:
1. Las
partículas
sólidas
son
indeformables e incompresibles
3
2. El agua es incompresible gw = 1g/cm
WW = VW
3. El aire no pesa WA = 0
Nota:
No se toma la variación de temperatura
En el suelo seco y saturado, considerar:
Suelo seco

Suelo saturado

VW = 0
VV = VA

VA = 0
VV = Vw

n=

*100%

Porcentaje
Rango: 20%
100%

-

La relación devacíos y la porosidad están
relacionadas directamente.

n=
Se usa poco, pero se utiliza para determinar
percolación del agua a través del suelo.

3.

GRADO DE SATURACIÓN (Sr)

Es la relación entre volumen de agua que
contiene el suelo y el volumen de vacíos del
mismo expresado en %. “Cuanta agua llenan los
vacíos”

Sr =

*100%

Porcentaje
Rango: 0 – 100%

Grado de saturación ≠ humedad

Elporcentaje de saturación del suelo nos da
una escala en función de la humedad.
SATURACION
0
1-25
26-50
51-75
76-99
100

DENOMINACION
Seco
Ligeramente húmedo
Húmedo
Muy húmedo
Mojado
Saturado

Para efectos de cálculos, se suele asumir que el
peso específico de agua gw = 1 g/cm3 (sin
tomar en cuenta los cambios de temperatura)
8. PESO ESPECIFICO DEL SUELO SECO
(gd)
PESO VOLUMETRICO SECO
DENSIDAD SECA
PESOUNITARIO SECO
Rango:0,9-2,2 g/cm3
Unidades: g/cm3,

gd =

3

Ton/m ,
etc.

RELACIÓN ENTRE PESOS

3

lb/pulg ,

TAMBIEN:

4.

CONTENIDO DE HUMEDAD (W)

W=

*100%

Porcentaje
Rango:0-300% a más

Si se conoce la humedad de un suelo y su peso
específico, se puede determinar el peso
específico del suelo seco a partir de esta
fórmula. Se usa para controles de
compactación.

RELACIÓN ENTRE PESOS YVOLÚMENES
5.

9.

Rango:0,9-2,3 g/cm
3
Unidades:
g/cm ,
3

Ton/m , lb/pulg , etc.

6.

ESPECIFICO

DEL

SUELO

gsat =

3

3

PESO

SATURADO (gsat)

PESO ESPECÍFICO DEL SUELO (g)
PESO VOLUMÉTRICO
PESO UNITARIO
DENSIDAD

g=

W: Humedad, dato
que
está
en
porcentaje

gd =

En suelos orgánicos el valor será mayor a 100%
Indica cuánta agua tiene el suelo
independientemente del grado de saturación y
no tienelímite superior.

Peso que tendrá el suelo si es que todos sus
vacíos están llenos de agua.
10. PESO
ESPECIFICO
SUMERGIDO (g’)

DEL

SUELO

PESO ESPECÍFICO DE SÓLIDOS (gS)
3

gS =

Rango:2,3-3,3 g/cm
3
Unidades:
g/cm ,
3

g' = gsat -

Rango:0,3-1,2 g/cm3
Unidades: g/cm3,
3

Ton/m ,
etc.

3

lb/pulg ,

3

Ton/m , lb/pulg , etc.

7.

PESO ESPECÍFICO RELATIVO DE LOS
SÓLIDOS (GS)
GRAVEDAD ESPECÍFICA

Gs =Valor adimensional

Se usa para todos los cálculos de ingeniería
(capacidad portante, asentamientos, empujes,
etc.)

g' =
g' =
g' = gsat -

DENSIDAD O COMPACIDAD RELATIVA
Esta relación es muy importante en suelos
formados por partículas gruesas como gravas y
arenas.



ESTADO NATURAL Y DENSO

La manera de determinar la relación de vacíos
en estado natural y la relación de vacios
mínima seestudiara más adelante, pero se
determinara con la fórmula:

Generalmente, la compacidad pierde su
significado en suelos con contenidos
apreciables de arcilla y limo por no tener

=

valores definidos de emax y emin
ESTADO SUELTO

ESTADO DENSO

Relación de vacíos

Relación de vacíos

máximo emax
Peso específico de
suelo seco menor

máximo emin
Peso específico de
suelo seco mayor

DEDUCCIÓN DE LA...