Estados del suelo

Conocer las características de suelos, en el caso de arena, para estado suelto y estado denso: gravedad específica, relación de vacíos, volumen específico, contenido de agua, peso unitario, esfuerzo vertical, presión de poro, esfuerzo efectivo.

Materiales		Implementos
		Dos tazas medidoras de cocina, transparentes, una más grande que otra.
Arena limpia ( aproximadamente de 1 mm de diámetro, redondeada. Proveniente de la playa o arena de cuarzo suave de construcción).		Balanza (de cocina)

Pesar arena suficiente para llenar 3/4 del depósito chico (taza más pequeña), W_s
Colocar la taza más pequeña dentro de la más grande.
Llenar la taza más pequeña con agua.

Lentamente, vaciar la arena en la taza pequeña, dejando que el agua rebose en la más grande.
Medir el volumen del agua rebosada. Este también es el volumen desplazado por la arena, V_s.
Calcular la gravedad específica de la arena, con G_s=W_s/V_s. Debe estar alrededor de 2.65 g/cm³.
Medir el volumen ocupado por la arena en la taza, tal como está, sin compactar, V.
En suelos saturados, el volumen de vacíos está ocupado por el agua V_w=V-V_s. Su peso es W_w.
Calcular:
- Relación de vacíos: e=V_w/V_s
- Volumen específico de la arena: v=V/V_s.
- Contenido de agua: w=W_w/W_s.
- Peso unitario: γ=W/V. Donde W=W_w+W_s
Medir la altura de la arena, z_s. También, el altura del agua, z_w.
Calcular:
- El esfuerzo vertical, a una altura z de arena: σ_z=γz + γ_w z_w.
- Presión de poro, para h_w (la altura debajo del tablero de agua): u=γ_wh_w
- Esfuerzo efectivo en el fondo de la taza, considerando la altura total debajo del tablero de agua): σ^'=σ-u.

Vibre la taza (golpeándola suavemente). La arena es más densa. Vuelva a calcular los parámetros del estado anterior. Compare los resultados.

Metodología de Investigación