GRAVEDAD ESPECIFICA

1. ENSAYO:

AASHTO T100-70
ASTM D854-58

2. OBJETIVO:

El objetivo de esta experiencia es de determinar el peso específico absoluto del suelo, de cualquier material compuesto por partículas pequeñas cuyo gravedad específica sea mayor que 1. Esta práctica es aplicable específicamente a suelos y agregados finos (o arenas) como los utilizados en mezclas de concreto y asfalto.

3. FUNDAMENTO TEÓRICO:

La gravedad específica de un suelo se toma como el valor promedio para granos del suelo. Si en desarrollo de una discusión no se aclara adecuadamente a que gravedad específica se refieren algunos valores numéricos dados, la magnitud de dichos valores pueden indicar el uso correcto, pues la gravedad específica de los suelos es siempre bastante mayor a la gravedad específica volumétrica determinada incluyendo los vacíos de los suelos en le cálculo.

El valor de la gravedad específica es necesario para calcular la relación de vacíos de un suelo, se utiliza también en el análisis del hidrómetra y es útil para predecir el peso unitario del suelo. Ocasionalmente el valor de la gravedad específica puede utilizarse en la clasificación de los minerales del suelo, algunos minerales de hierro tienen un valor de gravedad específica mayor que los provenientes de sílica.

La gravedad específica de cualquier sustancia se define como el peso unitario del material en cuestión dividido por el peso unitario del agua destilada a 4C. Así, si se consideran solamente los granos del suelo se obtiene la gravedad específica (Gs) como:

La misma forma de ecuación se utiliza para definir la gravedad específica del conjunto, la única diferencia en esa definición es el peso específico del material. La gravedad específica del material puede también calcularse utilizando cualquier relación de peso de la sustancia al peso del agua siempre y cuando se consideren volúmenes iguales de material y sustancia:

Es evidente que en la ecuación (2), que esto es cierto ya que los términos de volúmenes se cancelan. Nótese, sin embargo, que si no se cancela V en la ecuación (2), se obtiene la ecuación (1).
El problema consiste en obtener el volumen de un peso conocido de granos de suelos y dividirlos por el peso del mismo volumen de agua, es decir aplicar la ecuación la ecuación (2), pues de esta forma es mas difícil de captar como también de evaluar en el laboratorio. El volumen de peso conocido de partículas de suelo puede obtenerse utilizando un recipiente de volumen conocido y el principio de Arquímedes, según el cual un cuerpo sumergido dentro de una masa de agua desplaza un volumen de agua igual al del cuerpo sumergido.

El reciente de volumen conocido es el frasco volumétrico el cual mide un volumen patrón de agua destilada a 20?C. A temperaturas mayores, el volumen será ligeramente mayor; a temperaturas menores de 20?C el volumen será ligeramente menor. Como el cambio sufrido en el volumen es pequeño para desviaciones de temperaturas pequeñas en el fluido, y además es relativamente fácil mantener la temperatura de ensayo cercana a los 20?C, es posible aplicar una corrección aproximada de la temperatura para desviaciones pequeñas de temperatura en los cálculos del ensayo, que permita una aproximación satisfactoria sin necesidad de recurrir a determinar experimentalmente el cambio en el contenido volumétrico del frasco con la temperatura. Alternativamente, se puede desarrollar una curva de calibración para cualquier frasco volumétrico dado de la siguiente forma:

 1 Limpiar cuidadosamente el frasco
 2.Llenar con agua destilada desmineralizada o común el frasco a temperaturas conocidas.
 3. Hacer una gráfica del peso (Wbw) contra T?C (usar mínimo 4 puntos a,por ejemplo, 16,20 y 28?C).

A menudo para este experimento se utiliza agua común en lugar de agua destilada, el error, también en este caso, es bastante pequeño. Es posible determinar el error introducido al usar agua común, de la siguiente forma: se llena el frasco volumétrico hasta la marca, y se obtiene la temperatura y el peso si se resta de este dato el peso del frasco volumétrico vacío, es posible determinar la densidad del agua común y compararla con la densidad del agua destilada a la temperatura adecuada en tablas. Nótese que si la temperatura no es exactamente 20?C es necesario para determinar el volumen del frasco recurrir a una calibración como la que se ha sugerido. Generalmente, si el error de densidad es menor que 0.001, puede ser despreciado.