GEOTECNIA.

RELACIONES VOLUMETRICAS Y GRAVIMETRICAS DE LOS SUELOS.

FASES DEL SUELO. SIMBOLOS Y DEFINICIONES.

Fase solida: Esta formada por las partículas minerales del suelo (tambien productos de intemperismo) y materia orgánica. Dentro de la fase sólida constituyen, para un suelo representativo, del orden del 90-99% (el 10-1% restante corresponde a la materia orgánica).

La fase sólida representa la fase mas estable del suelo y por tanto es la más representativa y la más ampliamente estudiada. Es una fase muy heterogénea, formada por constituyentes inorgánicos y orgánicos.

Fase liquida: Por el agua(libre específicamente) aunque en los suelos pueden existir otros líquidos de menor significación. Es una solución acuosa de composición química variable, que llena parte o totalidad de los espacios o poros. Salmueras Carburos

Puede existir variación en las porciones de la fase líquida (agua) del suelo, este puede ser clasificado en tres diferentes estados que son: Suelo saturado.- Este estado del suelo contiene únicamente dos fases: la fase sólida y líquida. Se lo llama saturado, porque todos los espacios vacíos están llenos de agua. Suelo no saturado. - Llamado también húmedo. Posee: la fase sólida, líquida y gaseosa simultáneamente. Los vacíos están ocupados por aire y agua.

Suelo seco.- Incluye solo dos fases: la fase sólida y la gaseosa, es decir que el suelo no contiene agua.

Fase gaseosa: Comprende sobre todo el aire y el vapor de agua, si bien pueden estar presentes otros gases(vapores sulfurosos, anhídrido, carbónico, etc.…). Ocupa los poros que no han sido rellenos por la fase acuosa.

La capa viscosa del agua adsorbida que presenta propiedades intermedias entre la fase solida y liquida, suele incluirse en esta ultima, pues es susceptible de desaparecer cuando el suelo es sometido a una fuerte evaporación(secado).

Fases liquidas y gaseosas suelen comprenderse en el Volumen de Vacíos, mientras que la fase solida constituye el Volumen de los Solidos.

Se dice que un suelo es totalmente saturado, cuando todos sus vacíos están ocupados por agua. En este caso en particular este suelo consta solo de dos fases, la solida y la liquida.

Desde el punto de vista de las propiedades mecánicas el contenido de materia orgánica es muy importante, sin embargo no es preciso considerarlos en la medición de pesos y volúmenes.

Algunos de estos valores pueden conocerse en laboratorio, mientras que otros son de difícil determinación. Por lo tanto, conviene encontrar relaciones matemáticas que ayuden a determinarlos implícitamente, conociendo algunos valores básicos.

Magnitudes a considerar. Peso muestras húmedas y secas. Peso especifico relativo Medición volumétrica Medición gravimétrica.

RELACIONES DE PESOS Y VOLUMENES.

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.

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

RELACIONES FUNDAMENTALES.

Las relaciones que se dan a continuación son importantísimas para el manejo compresible de las propiedades mecánicas de los suelos y un complejo dominio de su significado y sentido físico.

La relación puede variar teóricamente de cero (V v ) a ∞ (valor correspondiente a un espacio vacío). En la practica no suelen hallarse valores menores de 0.25(arenas muy compactas) ni mayores de 15 en el caso de algunas arcillas.

b).- Se llama porosidad de un suelo a la relación entre su volumen de vacíos y el volumen de su masa. Se expresa como porcentaje:

Esta relación puede variar de 0 (en un suelo ideal con solo fase solida) a 100 (espacio vacío). Los valores reales suelen oscilar entre 20% y 95%.

c).- Se denomina grado de saturación de un suelo a la relación entre su volumen de agua y el volumen de sus vacíos. Suele expresarse también como un porcentaje: Varia de 0(suelo seco) a 100%(suelo saturado).

d).- Se conoce como contenido de agua o humedad de un suelo, la relación entre el peso de agua contenida en el mismo y el peso de su fase solida. Suele expresarse como un porcentaje:

Varia teóricamente de 0 a ∞. En la naturaleza la humedad de los suelos varia entre limites muy amplios. EJEMPLOS: - Algunas arcillas en Japón han registrado datos de 1,200% - 1,400% en contenido de agua. -En el Valle de México se manejan humedades de 500 – 600%

e).- El grado de saturación de aire es una magnitud de escasa importancia practica, respecto a las anteriores relaciones. Se define:

PESO ESPECIFICO SECO Y SATURADO.

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