Relaciones Volumetricas

2. RELACIONES VOLUMETRICAS Y GRAVIMETRICAS.

2.1 FASES DE UN SUELO, SIMBOLOS Y DEFINICIONES: En un suelo se distingues tres fases constituyentes: la SÓLIDA, la LÍQUIDA y la GASEOSA. 2.1.1 FASE SÓLIDA

La FASE SÓLIDA está formada por las partículas minerales del suelo.

2.1.2

FASE LIQUIDA

La FASE LIQUIDA está formada por el agua (libre específicamente), aunque en suelos pueden existirotros líquidos de menor significación. La capa viscosa del agua absorbida que presentan 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).

2.1.3

LA FASE GASEOSA

La FASE GASEOSA comprende sobre todo el aire, aunque también pueden estar presentes otrosgases (vapores sulfurosos, anhídrido carbónico, etc.). Las fases líquida y gaseosa del suelo constituyen el Volumen de Vacíos (V v), mientras que la fase sólida constituye el Volumen de los Sólidos (Vs).

Se dice que un suelo es TOTALMENTE SATURADO, cuando todos sus vacíos están ocupados por agua, y en entonces este suelo consta solo de dos fases, la sólida y la líquida. Muchos suelos yacientesbajo el Nivel Freático (N.F.) son totalmente saturados. Algunos suelos contienen, además, materia orgánica en diversas formas y cantidades; en las turbas estas materias predominan y consisten en residuos vegetales parcialmente descompuestos. En los laboratorios de Mecánica de Suelos se determina fácilmente el peso de las muestras húmedas, el peso de las muestras secadas al horno y el peso específicorelativo de los suelos. Además de estas magnitudes, es preciso obtener relaciones sencillas y prácticas, a fin de poder medir algunas magnitudes en términos de estas éstas. Estas relaciones, de tipo volumétrico y gravimétrico son de mucha importancia para la aplicación sencilla y rápida de la teoría.

La siguiente figura representa el esquema de una muestra de suelo en el que aparecen lasfases principales, así como los conceptos de uso más común y los símbolos respectivos:

Va Vv Vm Vw

FASE GASEOSA

Wa = 0 W v =.W a + W w Ww Wm

FASE LIQUIDA

Vs

FASE SÓLIDA

Ws

Figura No. 1. Fases del Suelo.
El significado de los símbolos es el siguiente: Vm = Volumen total de la muestra de suelo (Volumen de la masa) V s = Volumen de la Fase Sólida (Volumen de sólidos) Vv = Volumende Vacíos de la muestra (Volumen de vacíos) Vw = Volumen de la Fase Líquida (Volumen de agua) Va = Volumen de la Fase Gaseosa (Volumen de aire) W m = Peso total de la muestra de suelo (Peso de la masa) W s = Peso de la Fase Sólida (Peso de Sólidos) W w = Peso de la Fase Líquida (Peso del agua) W a = Peso de la fase gaseosa de la muestra, convencionalmente considerado nulo en Mecánica de Suelos.2.2 RELACIONES DE PESOS Y VOLUMENES RELACIONES DE PESOS Y VOLUMENES En Mecánica de Suelos se relaciona el peso de las distintas fases con sus volúmenes correspondientes, por medio del concepto de PESO ESPECIFICO, es decir, de la relación entre el peso de la sustancia y su volumen. Se distinguen los siguientes pesos específicos:

o w

= Peso específico del agua destilada, a 4° C deTemperatura y a la presión atmosférica correspondiente al nivel del mar. = Peso específico del agua en las condiciones reales de trabajo, su valor difiere poco del de muchas cuestiones prácticas ambos son tomados como iguales.

o y en

m =

Peso específico de la masa del suelo.

Por definición:

m 
s =

Wm W s  W w   Vm Vm

1

Peso específico de la Fase Sólida.

s 

Ws Vs

2

El peso específico relativo se define como la relación entre el peso específico de una sustancia y el peso específico del agua, a 4° C, destilada y sujeta a una atmósfera de Presión.

Ѕm =

Peso específico Relativo de la masa del Suelo.

Sm 
Ss =

m Wm   3  o Vm   o

Peso específico Relativo de la Fase Sólida del Suelo (de sólidos), o también densidad de...