Relaciones entre las propiedades

. Las diferentes propiedades de los suelos estudiadas en este artículo están interrelacionadas y cada una de ellas puede calcularse en función de otras valiéndose de expresiones algebraicas. Sin embargo, generalmente resulta más expedito resolver los problemas por medio del diagrama de la fig. 1.4, y las ecuaciones que definen las diferentes cantidades.

PROBLEMA ILUSTRATIVO.

Se encontró que una muestra de arena situada arriba del nivel del agua freática tenía una humedad natural de 15 por ciento y un peso volumétrico de 1922 kg/m³. Las pruebas de laboratorio efectuadas en una muestra seca, indicaron valores para e_min = 0.50 y para e_max = 0.85 cuando estaba más suelta y más compacta, respectivamente. Calcule el grado de saturación y la Compacidad Relativa. Supóngase que G = 2.65.

En este problema, por comodidad, puede tomarse el volumen total de un m³, siendo por tanto el peso total 1922 kg. Este es también el peso del suelo más el agua. Estos valores pueden escribirse en un croquis, como se muestra

Como la humedad es de 15 %, podemos escribir, por definición:

w  = W_w / W_s = 0.15

ó                      W_w = 0.15 W_s

Además, como W_s + W_w = 1922 kg, podemos escribir:

0.15 W_s + W_s =1922

de donde:

W_s = 1922/1.15 = 1671 kg

y:        W_w = 1922 – 1671 = 251 kg

Estos valores pueden escribirse al lado derecho del diagrama (ver el diagrama arriba).

El volumen de sólidos es:

y el volumen del agua es:

251 / 1000 = 0.25 m³

por diferencia, el volumen de aire es:

1.0   – (0.63 + 0.25) = 0.12 m³

y el volumen de huecos será 0.37 m³, (0.12 + 0.25).

Por definición, el grado de saturación es:

Por definición, la relación de vacíos es:

e = V_v / V_s = 0.37 / 0.63 = 0.59

y la Compacidad Relativa:

Guillermo Arizpe Narro

Ingeniero Civil / Consultor

Popularity: 5% [?]

Related posts:

1. Relaciones volumetricas y gravimetricas de los suelos parte 1
2. Relaciones volumetricas y gravimetricas de los suelos parte 2