“Año de la Inversión para el Desarrollo Rural y la Seguridad Alimentaria”

UNIVERSIDAD NACIONAL DE ANCASH“SANTIAGO ANTUNEZ DE MAYOLO”

FACULTAD DE CIENCIAS AGRARIASESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA AGRÍCOLA

INFORME DE LABORATORIO N° 05

ASIGNATURA : EDAFOLOGIA

TEMA : DETERMINACION DE LA DENSIDAD DEL SUELO

DOCENTE : CLAY PAJUELO

INTEGRANTES :

HILARIO VARGAS Oscar Hugo VALDIVIANO ZAMBRANO Gustavo CHACPI CERNA Andrey

I. INTRODUCCION

En el presente informe se mostraran algunas formas de calcular la densidad de una muestra de suelo.

El objetivo del trabajo es realizar un correcto cálculo de la densidad mediante los métodos propuestos, realizando un uso adecuado de los instrumentos.

Se utilizaran datos obtenidos en el laboratorio (volumen, peso del suelo, etc.) necesarios para obtener la densidad aparente y la densidad real.

Se espera que el trabajo logre el objetivo propuesto.

El grupo

II. OBJETIVOS

Con la ayuda de los distintos métodos a utilizar se espera poder calcular la densidad aparente y la densidad real de las muestras dadas en el laboratorio.

Se determinara la porosidad de algunas muestras dadas, con ayuda de fórmulas que requerirán del análisis de los datos adquiridos mediante la experimentación, para poder ser calculadas.

III. MARCO TEORICO

DENSIDAD APARENTE Y DENSIDAD REAL DEL SUELO

La densidad es una relación entre la masa y el volumen de un cuerpo. Las unidades

en la cual se expresa son: g

cm3 , kg

dm3 , Tn

m3 , etc.

Para obtener la densidad se pueden utilizar los siguientes métodos:

Densidad de un sólido, lo podemos pesar en una balanza para saber su masa, y sumergirlo en un vaso con agua para calcular su volumen por diferencia entre los niveles del líquido.

Densidad de un líquido podemos utilizar un vaso graduado: primero hemos de pesar el vaso vacío y después lleno con el líquido, y restando obtenemos su masa. El volumen que ocupa lo vemos sobre la escala graduada. La densidad de un líquido también se puede medir directamente con un aparato llamado densímetro.

Densidad de un gas utilizamos un recipiente cerrado de volumen conocido. Primero hemos de pesar el recipiente vacío, y luego lleno con el gas; restando obtenemos su masa. El volumen que ocupa es el del recipiente.

Densidad aparente: se define como la relación que existe entre la masa y el volumen total del suelo. Este volumen total incluye la parte sólida y el espacio poroso. Esta densidad corresponde a la densidad del campo, y es afectada por la estructura del suelo, el contenido de materia orgánica, la labranza, etc.

Densidad real o densidad de partícula: es otra propiedad del suelo que también relaciona la masa (peso) de un volumen de suelo, pero en este caso se refiere, solo, al volumen de la parte sólida. Esta densidad se determina en el laboratorio, y se relaciona con la mineralogía del suelo y la densidad de sus componentes. Por lo general es variable en el suelo.

La densidad real y la densidad aparente serán necesarias para el cálculo de porosidad en el suelo, mediante la fórmula:

P=[1−( δaδp )].100 %

P = porosidad del suelo

δa= densidad aparente

δp = densidad real

IV. CÁLCULOS

A. DETERMINACIÓN DE LA DENSIDAD APARENTE

Método del cilindro

Se basa en la medición de la masa de una muestra de suelo extraída en el campo utilizando un cilindro de volumen desconocido.

Materiales:

Un cilindro metálico Latas de aluminio Espátula Martillo Balanza Estufa Vernier

Procedimiento

Se miden las dimensiones del cilindro, para calcular el volumen

Se extrae y se almacena tierra del suelo en el cilindro Se calcula el peso de la muestra extraída Se seca la muestra a 105°C en la estufa Extraer la muestra seca y pesar. Registrar los datos en el cuadro respectivo

Volumen del cilindro (ml)

Peso lata (g)Peso de lata

más suelo(seco) (g)

Peso del suelo seco (g)

Densidad

aparente ( gcm3 )Cilindro 1 166,3 ml 231,4 g 473 g 241,6 g 1,452Cilindro 2 170,6 ml 170,6 g 312 g 186,3 g 1,092Cilindro 3 176,7ml 176,6 g 470,8 g 91, 1 0.515

B. MÉTODO DEL TERRÓN REVESTIDO EN PARAFINA:

Se basa en la medición de la pérdida de peso que experimenta un terrón de suelo cubierto con una fina capa de parafina y el peso del mismo pero sumergido en agua. Esta pérdida de peso aparente es igual al volumen de terrón.

MATERIALES: Terrones de suelo Balanza Parafina Probeta graduada Hilo

PROCEDIMIENTO:

1. Colectar terrones de tamaño mediano (aproximadamente 2 a 4 cm de diámetro) en el campo.

2. Secar los terrones en la estufa 105°C en la estufa por 24hrs.3. Pesar los terrones secos a la estufa 4. Amarrar un terrón con un hilo y sumergirlo en parafina ligeramente viscosa

(temperatura aproximada 70°C), de manera que se forme una película impermeable alrededor del terrón

5. Pesar el terrón más la parafina. La diferencia del peso del terrón con parafina y el seco a la estufa, es igual al peso de la parafina.

6. Utilizando los extremos libre del hilo, suspender el terrón en el extremo de la balanza de torsión. Introducir el terrón dentro de un vaso con agua y determinar el peso del terrón sumergido.

7. Calcular el volumen del terrón más la parafina el cual corresponde al volumen de agua desplazada por estos y que a su vez es igual a la perdida aparente de peso.

8. Calcular el volumen de la parafina sabiendo que 18 °C su densidad es 0.89g

cm3

9. Calcular el volumen del terrón restando el volumen de la parafina al volumen del terrón más parafina.

10. Calcular la densidad aparente: masa del terrón seco a la estufa/volumen total de terrón.

C. DETERMINACIÓN DE LA DENSIDAD REAL

Método del picnómetro

Consiste en determinar la densidad real midiendo el volumen de fluido desplazado por una masa conocida de suelo en un frasco volumétrico o picnómetro (fiola). Para determinar el volumen de agua desplazada se aplica el principio de Arquímedes, midiendo la pérdida de peso sufrida por el suelo sumergido en agua (empuje), e igualándola al volumen del suelo.

Materiales:

3 fiolas de 200 ml Balanza Un suelo con agregados Un suelo problema Un suelo arenoso

Procedimiento

Identificar los picnómetros Pesar 20 g para cada muestra de suelo. P1

Llenar las fiolas con agua destilada hasta la marca de enrazado y pesar. P2

Vaciar el peso de las fiolas dejando aproximadamente 14

de su volumen con el líquido. Depositar los 20 g de suelo a las fiolas, y agitar suavemente

para expulsar el aire del suelo. Llenar nuevamente la fiola con agua destilada hasta la

marca de enrazado y pesar. P3

Hallar el peso del agua desplazada: P2-(P3-P1) El peso del agua desplazada es igual al volumen de agua

desplazada. Este último representa el volumen de los sólidos.

MuestrasPeso de suelo. P1

Peso de fiola +

agua. P2

Peso de fiola + mezcla

suelo – agua. P3

Peso del agua

desplazada

P2-(P3-P1)

Volumen de sólidos

Densidad real

Arenoso 20 255,53 169,23 106.23 63 0.31Turboso 20 255,53 164,32 111.21 53.11 0.37arcilloso 20 255,53 168,25 107.27 60.98 0.32Marcara 20 255,53 168,97 106.56 62.41 0.32

V. Cuestionario n° 5: Densidades del suelo

1. Señale algunas propiedades físicas del suelo que afectan su densidad aparente.

La textura del suelo La materia orgánica La estructura del suelo

2. Un cilindro hueco por ambos extremos, cuyo diámetro es 7 cm y su altura de 2 pulgadas, nos sirvió para extraer una muestra de suelo sin disturbar, la que pesó 300 g conteniendo 15 % de humedad gravimétrica. Por otro método se determino que la densidad real era 2,5 g

cm3 . Calcule las otras propiedades físicas que le sea posible.

Vtotal=195.5cm3 Mseca=255 g

a) Da= 255 g

195.5cm3=1.3 g /cm3

b)Vsolidos= 255 g

2.5g

cm3

=102cm3

c) Vaire=93.5cm3−45cm3=138.5cm3

d) Vagua=45g

1 g/cm3=45cm3

e) %P=(1−1.3

g

cm3

2.5gcm3 )×100=48

f) %EA=%P−%V H 2o→%EA=48 %−23.02 %=24.98

TEXTURA DEL SUELO: franco arcilloso3. Se tomó una muestra de suelo húmedo que pasó 55,2 g (15 % de humedad gravimétrica),

cuyo volumen medido en una probeta fue de 40 cm3 . Luego se agregaron 50 ml de agua

destilada y el volumen de la mezcla con este suelo húmedo fue de 76,4 cm3 . Encontrar:

a) Densidad aparente y densidad real

Da=46.92 g

40cm3=1.17 g

cm3Dr= 46.92g

18.12cm3=2.59 g/cm3

b) % de porosidad

%P=(1−1.17

g

cm3

2.59gcm3 )×100=54.83

c) % de espacio aéreo para las condiciones del suelo húmedo.%EA=54.83 %−20.7 %=34.13

d) Inferir la textura de ese suelo: Arcillosa

4. Complete el cuadro anexo, en base al gráfico referente a curvas características de humedad.

Suelo% Hvol.

Sat%Hvol CC %HvolPM %Porosidad

%Esp Aereo

% Agua volumet.

utilAB

5. A partir de la siguiente tabla e datos. ¿Cuál de los tres suelos está más próximo a la saturación? ¿Por qué?

TexturaDensidad aparente

Peso del suelo húmedo

Peso del suelo seco

% Porosidad % Hvol

Arena franca 1.6 148,5 g 120 gFranco 1.4 154,3 g 120 gFranco

arcilloso1.2 161,7 g 120 g

VI. CONCLUSIONES Los métodos utilizados para calcular la densidad del suelo, fueron suficientes para

determinar la porosidad del suelo. La variación de las densidades entre la real y la aparente, difiere por el volumen del suelo, y

un posible margen de error en el proceso de cálculo. Asimismo, los factores que influyen en la variación también son el tipo estructural de la

muestra, la presencia de materia orgánica. La densidad al ser hallada nos puede ayudar también a determinar de qué tan húmeda es el

tipo de muestra.

VII. BIBLIOGRAFIA

http://www.astm.org/SNEWS/SPANISH/SPJA09/d1803_spja09.html http://www.educarm.es/templates/portal/ficheros/websDinamicas/20/

suelos_tema_2..pdf http://www.uclm.es/area/ing_rural/trans_hidr/tema14.pdf

VIII. ANEXOS

Extracción de las muestras a analizar y su posterior envasado en los cilindros