Determinación de propiedades físicas del suelo

...

- La resistencia del suelo a la penetración se determina con la ayuda del penetrómetro, un instrumento que mide la fuerza aplicada (en kiloNewton) al irse introduciendo en el suelo. La lectura fue realizada cada 5 centímetros de profundidad, de 5 a 45 centímetros. La punta cónica utilizada fue la de 2 cm2 de área de base. A partir de los datos obtenidos se realiza el cálculo de la resistencia del suelo a la penetración:

RSP: Fuerza aplicada (kN)

Superficie del cono (cm2)

Se recomienda realizar la conversión de la unidad de medida a MPa. Finalmente se presentan los resultados en un gráfico de Resistencia a la penetración en función de la profundidad. (Material de apoyo FCA, 2017)

4. RESULTADOS Y DISCUSIÓN

Volumen (V) : π. (D/2).h

V: π. (5,5/2). 4

V: 95, 03 cm3

Observación: los resultados se presentan para las cuatro muestras, utilizando un código de números para identificarlos de la siguiente manera:

- Profundidad 0-10 cm. Muestra 1

- Profundidad 0-10 cm. Muestra 2

- Profundidad 10-20 cm. Muestra 1

- Profundidad 10-20 cm. Muestra 2

- Densidad del suelo (kg/ m3 )

Masa del suelo seco (g) / Volumen del cilindro (cm3)

1-

(258.07- 108, 23) / 95, 03 = 149, 84/ 95,03 = 1, 576g/ cm3

* 1,576 g/ cm3 x (1.106/1000) = 1576 kg/ m3

2-

(241, 76- 9509) / 95, 03= 146, 67/ 95,03= 1,543 g/ cm3

*1,543 g/ cm3 x (1.106/1000) = 1543 kg/ m3

3-

(278, 24- 107, 70) / 95, 03= 170, 54 / 95, 03= 1, 794 g/ cm3

*1, 794 g/ cm3 x (1.106/1000) = 1794 kg/ m3

4-

(283, 24- 95, 67) / 95, 03= 187, 57 / 95, 03= 1, 973 g/ cm3

*1, 973 g/ cm3 x (1.106/1000) = 1973 kg/ m3

profundidad (cm)

densidad (kg/m3)

0 - 10

1576,765232

10 a 20

1794,591182

0 - 10

1543,407345

10 a 20

1973,797748

[pic 5]

Se puede observar que la densidad del suelo aumenta a medida que aumenta la profundidad a la cual se extrajeron las muestras.

- Porosidad del suelo (%)

{1 – (Densidad Suelo/ Densidad solido)} x100=

Densidad del suelo: 2, 65 g/cm3

Cálculo Auxiliar

2,65 g/cm3 x (1.106/ 1000) = 2650 kg/m 3

1-

{1 – (1576 kg/m3 / 2650 kg/m3)} x100= 40, 52 %

2-

{1 – (1543 kg/m3 / 2650 kg/m3)} x100= 41,77 %

3-

{1 – (1794kg/m3 / 2650 kg/m3)} x100= 32,30 %

4-

{1 – (1973 kg/m3 / 2650 kg/m3)} x100= 25,54 %

profundidad (cm)

Porcentaje de porosidad

40,49942521

0 - 10

32,27957805

41,75821339

10 a 20

25,51706611

[pic 6]

Se observa la variación de la porosidad en función de la profundidad, el máximo porcentaje de porosidad fue encontrado en la primera muestra tomada de 10 a 20 cm.

- Humedad Gravimétrica (%, kg, kg-1)

(Masa de Agua (kg) / Masa de suelo seco (kg)) x100=

Cálculo Auxiliar

Masa de agua en Kg

(Peso Húmedo- Peso Seco)

- 265, 51g- 258, 07g= 7,44g/ 1000= 0,00744 kg

- 249, 52g- 241, 76g= 7,76g/ 1000= 0,00766 kg

- 287,15g- 278, 24g= 8,91g/ 1000= 0,00891 kg

- 291,72g- 283, 24g= 8,48g/ 1000= 0,00848 kg

Masa de suelo seco en kg

(Peso Seco- Peso Cilindro)

- 258,07g-108,23g= 149, 84g/ 1000= 0,1498 kg

- 241, 76g- 95, 09g= 146, 67g/ 1000= 0, 14667 kg

- 278, 24g- 107,70g= 170, 54g / 1000= 0,17054 kg

- 283,24g- 95,67g= 187, 57g /1000= 0, 18757 kg

Desarrollo

1-

0, 00744 kg/ 0,1498 kg x100= 4,965 %, kg, kg-1

2-

0, 00766 kg/ 0, 14667 kg x100= 5,290 %, kg, kg-1

3-

0, 00891 kg/ 0, 17054 kg x100= 5, 224 %, kg, kg-1

4-

0, 00848 kg / 0, 18757 kg x100= 4,520 %, kg, kg-1

profundidad (cm)

Humedad