1. Finalidad
Este método describe el procedimiento para la determinación del peso específico de los suelos que pasan el tamiz Nº 4 (4.75mm) definiendo a estos como SUELOS NO COHESIVOS y de los suelos que pasan el tamiz Nº10 (2.00 mm) definiendo a estos últimos como SUELOS COHESIVOS.2. Definición
Peso específico es la relación del peso al aire de un determinado volumen de material, a una cierta temperatura; al peso al aire de un volumen igual de agua destilada a la misma temperatura.
3. Equipo
- 1 Picnómetro de 250 ml de capacidad, que se utilizará para los suelos cohesivos- 1 Picnómetro de 500 ml de capacidad, que se utilizará para los suelos no cohesivos
- 1 Hornilla eléctrica
- 1 Termómetro con graduaciones de 0 a 100 ºC
- 1 Balanza con una sensibilidad de 0.1 gr
- 1 Par de guantes
- 1 Pipeta
- 1 Embudo
- Agua destilada
4. Muestra
El suelo a usarse en el ensayo para suelos cohesivos, con humedad natural y que pase el tamiz No. 200, deberá tener un peso de 50 gr.El suelo a usarse en el ensayo para suelos no cohesivos, con humedad natural y que pase el tamiz No. 30, deberá tener un peso de 100 gr.
5. Procedimiento
5.1 Picnómetro de 250 ml (Suelos cohesivos)
- Colocar los 50 gr en un pocillo y hacer una pasta con el agua destilada, rompiendo de esta manera los flóculos y así poder introducir la muestra con mayor facilidad al picnómetro.- Se debe colocar la pasta cuidadosamente en el picnómetro, evitando perder parte de la muestra de suelo (realizar esta operación con ayuda del embudo).
- Se añadirá agua destilada llenando el picnómetro (aproximadamente tres cuartas partes).
- El aire entrampado deberá ser removido haciendo hervir el contenido suavemente, por lo menos durante 10 minutos. Durante la operación debe moverse ligeramente el picnómetro sobre un paño sobre la mesa, para ayudar a la remoción de aire.
Como algunos suelos hierven violentamente cuando se los somete a una presión de aire reducida, parte de la muestra tiende a perderse, para evitar esto se procede a mover el picnómetro sobre una toalla o paño.
- Dejar enfriar a temperatura ambiente, hasta que alcance unos 45ºC. A esta temperatura se completará con agua destilada hasta el enrase.
- Se podrá enfriar en baño maría si es necesario pero controlando que la temperatura quede en el rango de 15 a 40 ºC, que es el rango de calibración del picnómetro.
- Luego el picnómetro deberá ser llenado con agua destilada (Perdida de volumen por disminución de temperatura) hasta el menisco inferior, posteriormente se deberá secar con un paño seco y limpio.
- Se pesa y se determina la temperatura, de tal manera que el termómetro no toque la muestra.
- El peso W1, es el peso del picnómetro, más agua, más la muestra (Dentro del rango de temperatura de ensayo).
- Depositar la muestra más agua en una tara (Recipiente cuyo peso se conoce) y colocar al horno durante 24 horas a una temperatura de 105 +/- 5 ºC. De esta manera se conocerá el peso seco (Ws) para efectos de cálculo.
5.2 Picnómetro de 500 ml (Suelos no cohesivos)
- Colocar los 100 gr de la muestra en el picnómetro con ayuda del embudo, esta clase de suelo es más fácil de manejar.- Los demás pasos se harán exactamente igual que para los suelos cohesivos.
6. Cálculo
El peso específico del suelo será calculado de la siguiente manera:
Donde:
Gt = Densidad relativa del agua a temperatura de ensayo (gr/cc)
Ws = Peso de la muestra después del secado (gr)
W1 = Peso de la botella, más peso del agua, más la muestra (gr)
W2 = Peso de la botella, más peso del agua. (De la curva de calibración del picnómetro) (gr)