ESCUELA ACADÉMICO PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL

PORTAFOLIO DE INVESTIGACIÓN

EXPERIENCIA CURRICULAR DEMECÁNICA DE SUELOS

INFORME:

PESO ESPECÍFICO DE LOS SUELOS

Alumnos:

Ibarra Echevarría, Laura Sullón Acosta, Diego

Hurtado Vicente, HeinzJunchaya cuya, JoséYupa Unton, Thelmo

ASESOR (A):

Humberto Ivan Pehovaz Álvarez

AULA Y TURNO:E-505- MAÑANA

LIMA – PERÚ

2015INTRODUCCIÓN

El estudio de suelos se considera imprescindible; ya que es este quien cumple un rol de gran y vital importancia dentro de la construcción, puesto que son los suelos los que soportan las cargas de las estructuras como pueden ser cargas estáticas y dinámicas. Para la mecánica de suelos, es fundamental reconocer las propiedades e índices de las muestras de estudio, dado que ello permitirá la clasificación y estudio adecuado de las mismas.

El presente estudio se realizó el día 3 de Noviembre del presente año en el laboratorio de Mecánica de Suelos de la Universidad Autónoma del Perú. Para el procedimiento se tenía una muestra de suelo seco al cual se le realizaron los ensayos propios de laboratorio donde se determinara el peso específico de dicha muestra de suelo. El peso específico es la relación entre el peso en el aire de un cierto volumen de sólidos a una temperatura dada y el peso en el aire del mismo volumen de agua destilada, a la misma temperatura.

OBJETIVOS

OBJETIVO GENERAL:

- Adquirir conocimientos generales y prácticos, realizando el procedimiento y cálculo adecuado que se deben hacer para hallar el peso específico de una muestra del suelo (sólido) a una determinada profundidad, utilizando diversos instrumentos de laboratorio de suelos.

- Analizar cómo se comportan los materiales de acuerdo a su peso específico así como la utilidad que puede tener esta propiedad.

OBJETIVO ESPECÍFICO:

- Hacer un uso adecuado de los materiales de laboratorio, a fin de realizar el estudio a menor error posible

- Determinar mediante relaciones de peso de sólido, recipiente y agua, el peso unitario delas partículas sólidas

MARCO TEÓRICOLa corteza terrestre está compuesta por dos tipos de materiales que genéricamente se denominan roca y suelo. La mecánica de Suelos como su nombre lo indica, se dedica al estudio de la segunda categoría, y naturalmente, es necesario algún índice que sirva de elemento separador para poder entender de qué se trata cuando hablamos de roca y de suelo.

Los suelos se pueden clasificar y definir de acuerdo a sus propiedades índices. Las propiedades índices definen el estado del suelo y diferenciar los suelos de una misma categoría, condiciones de estado del suelo y comportamiento físico.

Los componentes del suelo pueden encontrarse en los tres estados de la materia:

- Aire: Aire, gases orgánicos, vapor de agua- Agua: Agua y sales minerales disueltas- Sólido: Partículas, agentes cementantes, minerales y materia orgánica

Entre las propiedades índices encontramos:

- Peso unitario natural (γt)- Peso unitario seco (γd)- Peso específico (γs) - Gravedad específica (Gs) - Humedad (ω%)- Índice de vacíos (e)- Porosidad (n) - Grado de saturación (S%)- Índice de Densidad o D.R

En esta oportunidad nos centraremos en el peso específico de las partículas sólidas. El peso específico de una sustancia se define como su peso por unidad de volumen.

Se calcula dividiendo el peso de un cuerpo o porción de materia entre el volumen que éste ocupa.

γ=WsV s

=mgV s

=ρ×g

Donde:

γ = Peso especifico

Ws = Peso de Sólido

ρ = densidad de Sólido

g = gravedad (9.81 m/s2 )

V s = Volumen de Sólido

Para el procedimiento se utilizó una experiencia correspondiente al Principio de Arquímedes. El principio de Arquímedes es un principio físico que afirma que “un cuerpo total o parcialmente sumergido en un fluido en reposo, recibe un empuje de abajo hacia arriba igual al peso del volumen del fluido que desaloja”. Es fuerza recibe el nombre de empuje hidrostático y se mide en Newton. El principio físico fue utilizado en el momento en el que se introduce la muestra de suelo en la fiola de agua para determinar el peso final del solido introducido.

Por último se tiene que especificar la diferencia entre densidad y peso específico. La densidad está relacionada con el grao de acumulación de materia (un cuerpo compacto es, por lo general, más denso que otro más disperso), pero también lo está con el peso. Así, un cuerpo pequeño que es mucho más pesado que otro más grande es también mucho más denso. Esto es debido a la relación del peso (masa x gravedad). No obstante, para referirse al peso por unidad de volumen la física ha introducido el concepto de peso específico que se define el cociente entre el peso de un sólido y su volumen.

El peso específico representa la fuerza con la tierra atrae a un volumen unidad de la misma sustancia considerad.

La relación entre peso específico y densas es la misma que existe entre peso y masa. En efecto:

Siendo en gramos la aceleración de la gravedad. La unidad del peso específico en el Sistema Internacional es N/m3.

MATERIALES, EQUIPOS Y HERRAMIENTAS

Fiola de 500 ml

Balanza Digital

Agua destilidada, pipeta y embudo

Tara para portar las muestras

Cocina eléctrica

PROCEDIMIENTOTRABAJO EN LABORATORIO

1.- Primero se calienta la muestra con ayuda de la cocina eléctrica para deshumedecerla.

2.- Se masa la tara y se porcede a colocar la muestra de suelo.

3.- Se masa la fiola de 500 ml vacia.

4.- Se añade agua destilada con ayuda del embudo y la pipeta a la fiola hasta la marca que se indica.

5.- Se masa la fiola con el agua añadida.

6.- Se retira un poco de agua para poder añadir la muestra de suelo.

7.- Se añade la muestra de suelo y se agita para formar una mezcla

homogenea.

8.- Se vuelve a agregar agua hasta la marca y se dan pequeños golpes para poder eliminar las burbujas.

9.- Se masa la fiola con la muestra de suelo.

CÁLCULOSDATOS PARA LOS CÁLCULOS:

Peso de fiola = 212 g

Peso de suelo = 105 g

Peso de fiola + H2O = 707 g

Peso de fiola + H2O + Suelo = 772 g

(Peso de suelo) + (Peso de fiola + H2O)

105 g + 707 g

812 g

(Peso de suelo + Peso de fiola + H2O) – (Peso de fiola + H2O + Suelo)

872 g-772 g

40 cm3

Ws = Peso de Sólido

Densidad de sólido

ρ=10540

=2.63 gcm3

= 2.63 gcm3

= 2630 k gm3

Peso especifico

γ = 2630 kgm3

x 9.81 ms2

= 25800.3 Nm3

= 25.8003 k Nm3

RESULTADOS

El peso específico de la muestra es 25.8003 kNm3

ANÁLISIS DE RESULTADOS(De los 3 grupos)

DATOS:

Grupo 1 Grupo 2 Grupo 3

PM 102 106 105

PF + H2O 707 707 707

PF+ H2O+ PM 770 773 772

Peso Especifico 25.7022 KN/m3 26 KN/m3 25.8003 KN/m3

Donde:

PM = Peso muestra

PF = Peso de fiola

ANÁLISIS:

- Podemos observar que no existe mucha diferencia entre los resultados de cada grupo.

- El peso específico promedio es de 25.8341667 KN/m3.

GRÁFICO:

PM PF + PH2O PF+ PH2O+PM Peso Especifico0

100

200

300

400

500

600

700

800

Grupo 1

Grupo 2

Grupo 3102

707770

25.7022

106

707773

26

105

707772

25.8003

CONCLUSIONES

- Se puede concluir que el grupo 2 obtuvo el peso especifico mas cercano al promedio

- La muestra utilizada era de un suelo fino y debido a su coloración rojiza poseia precensia de oxidos.

RECOMENDACIONES

- Se debe tener cuidado cuando se añade agua a la fiola ya que no debe de pasar de la marca.

- La muestra del suelo que vamos hacer del ensayo debió estar totalmente seca utilizando el horno por 24 horas.

- La extracción de aire se debió realizar con una bomba de vacíos.- Se debió tomar en cuenta la temperatura del agua.- El ensayo debería realizarse bajo constante supervisión del profesor

para una correcta aplicación, para así no tener ningún percance con los instrumentos del laboratorio.

REFERIENCIA VIRTUALES

- ING. ABRAHAM POLANCO RODRÍGUEZ. (26 DE ENERO DE 2012). PRÁCTICAS DE LABORATORIO DE MECÁNICA DE SUELOS I. 4/11/15, de

Universidad Autónoma de Chihuahua. Sitio web: http://fing.uach.mx/licenciaturas/IC/2012/01/26/MANUAL_DE_LAB_MEC_DE_SUELOS_I.pdf

- DIEGO MARTINEZ DEVIA. (02 DE JULIO 2015). DOCUMENTO DE PESO ESPECIFICO. 4/10/15, de My Slide Sitio web: http://myslide.es/documents/peso-especifico-559544c283d3f.html

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