4 Indices Fisicos

7/23/2019 4 Indices Fisicos

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IV INDICES FISICOS

Mecánica de SuelosFacultad de Geología, Geofísica y Minas, UNSA

Arequipa, Setiembre - 2015

4.1: Introducción4.2: Relacion entre Volúmenes

4.3: Relacion entre Masas4.4: Relaciones entre Masas y Volúmenes4.5: Formulas de Correlación4.6: Determinación de los Índices Físicos

Pablo Meza ArésteguiDocente Responsable del Curso



Fase Solid a

Fase Intersticial

4.1: Introducción

El esquema siguiente muestra las fases principales, componentes del suelo:

FASE SÓLIDA Fase Sólida

FASE INTERSTICIAL Fase LiquidaFase Gaseosa

Por tratarse de un sistema discontinuo de partículas, un elemento de sueloconstituye intrínsecamente un sistema de varias fases:

-SOLIDO (partículas minerales)

-GASEOSA-LIQUIDA (generalmente agua)

Fig. 4.1: Elemento del suelo y sus Fases



Las RELACIONES existentes entre estas fases, son básicas para la mayoría de los

cálculos de mecánica de suelos y constituyen, por tanto, una parte esencial de esta

ciencia.

Las RELACIONES ENTRE LAS DIVERSAS FASES, en términos de MASAS y

VOLUMENES se denominan INDICES FISICOS, lo cuales tratan de

caracterizar las condiciones físicas en que un suelo se encuentra.

Para una mejor visualización y para facilitar las deducciones referentes a las

relaciones entre los diversos índices, el elemento de suelo es mostrado

esquemáticamente (figura 4.2), con división de las tres fases.



4.2: Relacion entre Volúmenes



4.3: Relacion entre Masas



4.4: Relacion entre Masas y Volumenes







4.5: Formulas de Correlacion







4.6: Determinación de los Índices Físicos

La masa específica del suelo ( ), la masa específica de los sólidos ( s) y el

contenido de humedad (w) se obtienen en laboratorio, mientras que lo demás

índices son calculados a través de formulas de correlación (cuadro 4.3).

La masa específica del suelo ( ), es obtenida a partir de una muestra

indeformada de suelo, determinándose su masa (M) y volumen (V). La masa a

través de una balanza y el volumen a través de las medidas del diámetro y de la

altura de un cuerpo de prueba cilíndrico o por inmersión en agua. En caso desuelos que no se pueden moldear se usa el método de la parafina. En el caso de

suelos desagregables, se utiliza el método del cono de arena calibrada.



La masa especifica de sólidos ( s), tiene ensayo propio para su

determinación, el cual esta normalizado. Es determinado, generalmente,

empleando un frasco de vidrio llamado picnómetro.

El contenido de humedad (w), se obtiene partiendo de una muestra de suelo

de masa conocida llevándose luego a una estufa con temperatura entre 100º-

105ºC, permaneciendo allí hasta la constancia de masa. El tiempo de

permanencia de la cápsula en la estufa, varía en función del tipo de suelo,

referencialmente:

- Arenosos 6h

- Arcillosos 12h

Cuando no se dispone del valor de la masa específica de sólidos obtenida en

laboratorio, se puede admitir un valor entre 2.65 – 2.70g/cm3, sin que esto

signifique errores sensibles en los cálculos.

En lo referente a las unidades, el SI, adopta para la masa específica:

- kg/m3

- g/cm3

- t/m3 (mas usadas en trabajo de campo)



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