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Area Geotécnica
Gravimétricas

Relaciones Volumétricas y

RELACIONES VOLUMÉTRICAS Y GRAVIMETRICAS

INTRODUCCIÓN
El suelo es un material constituido por el esqueleto de partículas sólidas rodeado por
espacios libres (vacíos) , en general ocupados por agua y aire . Para poder describir
completamente las características de un depósito de suelo es necesario expresar las
distintascomposiciones de sólido, líquido y aire , en términos de algunas propiedades
físicas.
En el suelo se distinguen tres fases :
:formada por partículas minerales del suelo, incluyendo la capa
sólida adsorbida.
Líquida : generalmente agua (específicamente agua libre), aunque pueden
existir otros líquidos de menor significación.
Gaseosa: comprende sobre todo el aire, si bien pueden estar presentes otrosgases, por ejemplo: vapores de sulfuro, anhídridos carbónicos, etc.
Sólida

La capa viscosa del agua adsorbida, que presenta propiedades intermedias entre la fase
sólida y la líquida , suele incluirse en esta última pues es susceptible de desaparecer
cuando el suelo es sometido a una fuerte evaporación (secado) .
Algunos suelos contienen, además, materia orgánica (residuos vegetalesparcialmente
descompuestos) en diversas formas y cantidades.
Pese a que la capa adsorbida y el contenido de materia orgánica son muy importante desde
el punto de vista de las propiedades mecánicas del suelo, no es preciso considerarlos en la
medición de pesos y volúmenes relativos de las tres fases principales.
Sus influencias se tomarán en cuenta más fácilmente en etapas posteriores del estudio deciertas propiedades de los suelos.
Las fases líquida y gaseosa conforman el Volumen de Vacíos, mientras que la fase sólida
constituye el Volumen de Sólidos.
Un suelo está totalmente saturado, cuando todos sus vacíos están ocupados únicamente por
agua; en estas circunstancias consta, como caso particular, de sólo dos fases: la sólida y la
líquida. Muchos suelos bajo la napa, están saturados.Entre estas fases es preciso definir un conjunto de relaciones que se refieren a sus pesos y
volúmenes, las cuales sirven para establecer la necesaria nomenclatura y para contar con
conceptos mensurables, a través de cuya variación puedan seguirse los procesos
ingenieriles que afectan a los suelos.
En los laboratorios de Geotecnia puede determinarse fácilmente el peso de las muestrashúmedas, el peso de las muestras secadas al horno, y el peso específico de los suelos.

Ing. Augusto José Leoni

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Relaciones Volumétricas y Gravimétricas

Estas magnitudes no son las únicas cuyo cálculo es necesario; es preciso obtener relaciones
sencillas y prácticas a fin de poder medir algunas otras magnitudes en términos de éstas.
Su dominio debe considerarse indispensablepara la aplicación rápida y sencilla de las
diversas teorías que conforman la Geotecnia.
En la figura (1) aparece un esquema de una muestra de suelo separada en sus tres fases, y
en ella se acotan los pesos y volúmenes cuyo uso es de gran interés.
Proporciones
en Volúmenes

Proporciones
en Peso
AIRE

Va

Wa

Vv
Vω

AGUA

Wω

Vt

Wt

Vs

SUELO

Ws

Figura Nº 1
Elsignificado de los símbolos es el siguiente
Vt : volumen total de la muestra del suelo. ( volumen da la masa)
Vs: volumen de la fase sólida de la muestra ( volumen de sólidos)
Vω: volumen de la fase líquida ( volumen de agua)
Va: volumen de la fase gaseosa ( volumen de aire)
Vv: volumen de vacíos de la muestra de suelo ( volumen de vacíos).
Vv = Vω + Va
Vt = Vv + Vs
Vt = Vω + Va + Vs
Wt :Peso Total de la muestra de suelo. (Peso de la Masa).
Ws : Peso de la fase sólida de la muestra.
Wω: Peso de la fase líquida (peso del agua).
Wa :Peso de la fase gaseosa, convencionalmente considerado como nulo en
Geotecnia.
Existe un problema para poder definir el peso sólido, o sea del suelo seco, obtenido
eliminando la fase líquida. El problema proviene del hecho de que la película de...