Relaciones gravimetricas y voluetricas

RELACIONES GRAVIMÉTRICAS Y VOLUMÉTRICAS
Los suelos y rocas son sistemas formados por varias fases: liquida, sólida y gaseosa. La relaciones gravimétricas y volumétricas son proporciones numéricas que describen cuantitativamente las propiedades de los materiales térreos. Estas propiedades hacen referencia a relaciones en función del grado de saturación del suelo. Cuando un suelo está parcialmentesaturado es trifásico y si esta saturado es bifásico.

Diagrama de fases para un suelo parcialmente saturado
Va Vv V Vw LÍQUIDA Ww W AIRE Wa Ww

Vs

Vs

SÓLIDA

Ws

Diagrama de fases para un suelo saturado 100% Vv=Vw
Vv Vw LÍQUIDA Ww

V Vs Vs SÓLIDA Ws

W

CONCEPTOS VOLUMÉTRICOS Y GAVIMÉTRICOS
1. Relación de vacios ó Índice de vacios:
e = 1< Muy compactos e = 1 > Muysueltos 2. Porosidad:

3. Saturación:

4. Contenido de aire.

5. Contenido de humedad:

Ws: Condición experimental, Ws es el peso del suelo seco al horno a 110°C ± 5°C. TIPOS DE HUMEDADES: • Natural: contenido de agua in situ •Artificial: para un diseño específico por ejemplo la humedad óptima •Higroscópica: es el contenido de agua del suelo después de ser expuesto al aire y es debido a lacondensación del vapor de agua de la atmosfera sobre la superficie.

6. Pesos unitarios:

6.1. Peso unitario del suelo húmedo:

6.2. Peso unitario del suelo seco:

6.3. Peso unitario del suelo saturado:
Vw = Vv 6.4. Peso unitario neto del suelo sumergido:
El peso unitario neto del suelo sumergido: se obtiene después de restar al peso total de la masa de suelo la fuerza hacia arribadebida al empuje y dividido por su volumen. Nivel freático: es el nivel de agua dentro del terreno, en el cual la presión es igual a la presión atmosférica.

7. Gravedad especifica:

8. Densidad relativa:
x100
Grado de compacidad Muy suelto Suelto Medianamente compacto Alta compacidad Muy alta compacidad Densidad relativa en % 0-15 15-35 35-65 65-85 85-100

GRAVEDADES ESPECIFICAS DE LOSMINERALES MÁS COMUNES EN ROCAS Y SUELOS
Grupo mineral Sílice Feldespato Mica Ferromagnesiano Cuarzo Ortoclasas, microclina Plagioclasas Moscovita Biotita Piroxeno: Augita Anfíbol: Hornblenda Olivino Limonita, magnetita Cristalina a terrosa Cristalina a terrosa Caolinita, illita Montmorillonita Variedad G 2,66 2,56 2,56 – 2,75 2,75 – 3,0 3,1 – 3,6 2,9 – 3,8 3,3 5,4 2,7 2,8 2,2 – 2,6

Óxidos dehierro Calcita Dolomita Minerales arcillosos

POROSIDAD Y RELACIÓN DE VACIOS PARA ALGUNOS TIPOS DE SUELO Y ROCAS
TIPO DE SUELO Arcilla recién sedimentada
Arcilla blanda Arcilla consistente Arcilla dura Arcilla esquistosa (roca) Pizarra arcillosa (roca) Fango, turba Arenas uniformes

n (%) 90 a 70
70 a 50 50 a 30 30 a 15 15 a 5 5 a 0,5 90 a 70 50 a 25

e 9,00 a 2,33
2,33 a 1,00 1,00 a 0,430,43 a 0,18 0,18 a 0,05 0,05 a 0,005 9,00 a 2,33 1,00 a 0,33

PESOS UNITARIOS MÁXIMAS Y MÍNIMAS PARA SUELOS GRANULARES
Descripción Esferas uniformes Arena de Ottawa estándar Arena uniforme limpia Limo inorganico uniforme Arena limosa Arena de fina a gruesa Arena micácea Arena y cascajo limosos Relación de vacios Porosidad Peso unitario seco (t/m³) γdmín γdmáx

emáx emín nmáx nmín 0,92 0,3547,6 26 0,8 0,5 44 33 1 0,4 50 29 1,1 0,4 52 29 0,9 0,3 47 23 0,95 0,2 49 17 1,2 0,4 55 29 0,85 0,14 46 12

1,48 1,32 1,29 1,4 1,37 1,21
1,43

1,76 1,89 1,89 2,04 2,21 1,93
2,34

Nombre descriptivo

n (%)

e

ωsat (%)

d (gr/cm³)

sat (gr/cm³)

Arena uniforme floja
Arena uniforme densa Arena gradada floja Arena gradada densa Arcilla glacial blanda Arcilla glacial dura Arcillablanda Arcilla blanda algo orgánica Arcilla blanda montmorillonítica

46
34 40 30 55 37 66 75 84

0,85
0,51 0,67 0,43 1,2 0,6 1,9 3,0 5,2

32
19 25 16 45 22 70 110 194

1,43
1,75 1,59 1,86 1,22 1,70 0,93 0,68 0,43

1,89
2,09 1,99 2,16 1,77 2,07 1,58 1,43 1,27

RELACIONES ENTRE PROPORCIONES NUMÉRICAS

EJEMPLOS DE APLICACIÓN
1. Un probeta cilíndrica de un suelo arcilloso...