Relaciones Volumétricas y Gravimétricas de los Suelos

Otra característica importante que diferencia a los suelos de otros materiales es que contienen las tres fases de la materia: sólido, líquido y gas simultáneamente.

Diagrama de Fases

Tener en cuenta los tres principios básicos que afectan el comportamiento general de los suelos:

1. Las partículas sólidas son indeformables e incompresibles.
2. El agua es incompresible.
3. El aire no pesa.

Donde:
Va = Volumen del aire (Volume of Air)
Vw = Volumen del agua (Volume of Water)
Vs = Volumen de los sólidos (Volume of Solids)
Mw = Masa del agua (Mass of Water)
Ms = Masa de los sólidos (Mass of Solids)

Relaciones entre volúmenes

Relación de vacíos (e)

• Rango de variación: 0.20 y 9.00
• Mientras mayor e, el suelo será más compresivo.
• Valores altos corresponden a suelos orgánicos (altamente compresibles)
• Se utiliza para el cálculo de deformaciones ya que el rango es mayor que el de la porosidad (> exactitud).

Porosidad (n)

Es la velocidad con la que ingresa el agua al subsuelo (cálculo de las perforaciones). Se utiliza para estudios de filtraciones de agua en los terrenos.

o

Grado de saturación (Sr)

Indica que porcentaje de vacíos está lleno de agua. Mide la saturación del suelo. No existe el término muy saturado ya que los vacíos están llenos al 100%.

El porcentaje de saturación del suelo nos da una escala en función de la humedad del mismo:

Relaciones entre pesos

Contenido de Humedad (w)

• Rango de variación: 0 y (400 o más)
• Valores altos corresponden a suelos orgánicos, generalmente mayores a 100%.

Relaciones entre Pesos y Volúmenes

Peso Específico del Suelo (γ)

Es conocido también como peso volumétrico, peso unitario o densidad.

Peso Específico de los Sólidos (γs)

Peso Específico Relativo de los Sólidos (Gs)

Conocido también como gravedad específica.

Si γw =1 g/cm3, entonces:

Gs = γs

Peso Específico del Suelo Seco (γd)

Es conocido también como peso volumétrico seco o peso unitario seco. Se usa para controles de compactación

Peso Específico del Suelo Saturado (γsat)

Peso Específico del Suelo Sumergido (γ')