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Comis ión de Regí8mentos Técnicos y Comerciales - INDECOPI Ca lle De la Prosa 138, San Borja (Lima 41) Apartado 145 Lima-Perú

Norma Técnica Peruana

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Comisión de Reglamentos Técnicos y Comerciales - INDECOPI ( 'ulle De la Prosa 138, San Borja (Lima 41) Apartado 145 Lima-Perú

SUELOS. Método de ensayo para determinar el peso específico relativo de las partículas sólidas de un suelo

Soils. Standard Test Method for Specific Gravity of Solid particles of soOs

1999-04-29 la Edición

IU)024-99/INDECOPI-CRT. Públicada el 99-05-14 Precio basado en 06 páginas

LCS.: 93.020 ESTA NORMA ES RECOMENDABLE rkscriplores : peso específico relativo de sólidos, gravedad específica

Página

ÍNDICE

PREFACIO 11

1. OBJETO

2. REFERENCIAS NORMATTVAS

3. ALCANCE

4. DEFINICIONES 2

5. APARATOS 2

6. GENERALIDADES 2

7. MUESTRAS 4

8. PROCEDIMIENTO 4

9. EXPRESIÓN DE RESULTADOS 5

10. INFORME 7

11. ANTECEDENTES 7

lP'IREJFAelo

A. RESEÑA HISTORICA

A.I La presente Nonna Técnica Peruana fu e elaborada por el Comité Técnico Pcnnanente de Geotecnia, en reuniones realizadas entre los meses de abril de 1996 a enero de 1998, mediante el Sistema 2 u Ordinario, utilizando como antecedente la nOffi1a ASTM D854-92, Standard Test Method for Specific Gravity of Soils.

A.2 El Comité Técnico Pennanente de Geotecnia presentó a la Comisión de Reglamentos Técnicos y Comerciales - CRT, con fecha 98-11-13 el PNTP 339.131: 1998 para su revisión y aprobación, siendo sometido a la etapa de Discusión Pública el 99-03-22, oficializándose como Nonna Técnica Peruana NTP 339.131:1999 SUELOS. Método de ensayo para detem1inar el peso especifico relativo de las particulas solidas de un suelo. 1 a Edición el 14 de mayo de 1999.

A.3 Esta Nonna Técnica Peruana presenta cambios editoriales refetidos principalmente a tenninología empleada propia del idioma español y ha sido estructurada de acuerdo a las Guías Peruanas GP 001: 1995 y GP 002: 1995.

B. INSTITUCIONES QUE PARTICIPARON EN LA ELABORACIÓN DE LA NORMA TÉCNICA PERUANA

SECRETARÍA Servicio Nacional de Capacitación para la Industria de la Construcción SENCICO

PRESIDENTE Mercedes Dongo Ismodes

SECRETARIO Alberto Concha-Fernández Benavides

ENTIDAD REPRESENTANTES

SENCICO Mercedes Dongo Ismodes Alberto Concha-Fernández Benavides

Universidad Nacional de Ingeniería José Wilfredo GutiélTez Lazares Luisa Shuan Lúcar

Pontificia Universidad Católica del Perú Manuel Oleese Franzero Jorge ZegalTa Pellane

11

Gcotccnia y Pavimentos E.LR.L.

Alpha Consult

CICSA

Ministetio de TranspOlies, Comunicaciones, Vivienda y Construcción

Universidad Ricardo Palma

ALBEN S.A.

PAVCO DEL PERU S.A.

Hermes V3Jóvio, Aspik1)et~' h/ü'eíIe ,]2Jiardo j/;:a¡'L :';'J)'2,) o

Gennán Vivar Romero

Genaro Humala Aybar Héc(ar 1 fuapaya Luyo

Justo Kahatt Katan

Julio Manrique Pino

Edwin Abel Ordoñez Huamán

Ricardo Lira Melzi

Néstor Sifuentcs Boggio

111

NORMA TÉCNICA HTP 339.131 PER TJAN..L\ 1 -1-:, el:':

SUELOS. Método de ensayo para detenninar el peso específico relativo de las partículas sólidas de un suelo

1. OBJETO

Este Proyecto de Nonna Técnica Peruana establece el método de ensayo para detenninar el peso específico relativo de las partículas sólidas de suelo por medio de un picnómetro.

2. REFERENCIAS NORMATIVAS

Las siguientes nonnas contienen disposiciones que al ser citadas en este texto, constituyen requisitos de este Proyecto de Nonna Técnica Peruana. Las ediciones indicadas estaban en vigencia en el momento de esta publicación. Como toda nonna está sujeta a revisión, se recomienda a aquellos que realicen acuerdos en base a ellas, que analicen la conveniencia de usar las ediciones recientes de las nonnas citadas seguidamente. El Organismo Peruano de Nonnalización posee la infonnación de las Nonnas Técnicas Peruanas en vigencia en todo momento.

2.1 Normas Técnicas Peruanas

NTP 339.089:1998 SUELOS. 'Obtención en laboratorio de muestras representativas (cuarteo)

2.2 Normas Técnicas de Asociación

ASTM D422-63 SUELOS. Método de ensayo para el análisis granulométrico

3. ALCANCE

Lu presente Norma es aplicada para suelos que pasen el tamiz N°4 (4,75 mm).

---_._----_.._­NORMA TÉC\TICA HTP 339.13i PERUANA 2 de 06

4. DEFINICiONES

Peso específico relativo de las partículas sólidas (Gs): Es la relación entre el peso en aire del volumen de un material, a una temperatura indicada y el peso en aire de idéntico volumen de agua destilada a la misma temperatura.

5. APARATOS

5.1 Picnómetro: Frasco volumétrico con capacidad aproximada de 100 cm3 o un frasco taponado con capacidad aproximada de 50 cm3

• El tapón del frasco debe ser del mismo material y de tamaño y forma que pueda colocarse fácilmente a una profundidad fija en el cuello del frasco. El tapón constará además de un orificio pequeño a través de su centro a fin de pennitir la salida de aire yagua sobrante.

5.2 Balanza: Balanza con aproximaclOn al 0,01 g cuando se use el frasco volumétrico o con aproximación al 0,001 g cuando se lJse el frasco taponado.

5.3 Bomba de vaCÍo: Capaz de producir una presión absoluta igualo menor de 100 mm de columna de mercurio.

5.4 Desecador

5.5 Varios: Cápsulas de porcelana, termómetro, pipeta, etc.

6. GENERALIDADES

6.1 Calibración del picnómetro

6,1,1 Se limpia, seca y se pesa el picnómetro, anotándose su masa. Se llena de agua destilada a la temperatura ambiente y se detennina la masa (Ma). Se mide la temperatura del nguu con In aproximación de 1°C (T¡).

NOTA, Para la mayoría de suelos el kerosene es mejor agente humedecedor que el agua, por lo tanto se puede u~ar en vez de agua destilada para muestras secas al hamo. El kerosene es un líquido IIlOlllnnblc que debe ser usado con extremo cuidado.

6.1.2

NORMA TÉCNICA NTP 339.131 PERUANA-_... __._._--_..._----------- 30e06

_--._-----_._~.

A partir de la masa I\lI~, determinada a la temperatura Ti, se prepara una tabla de valores de masas Ma, para una selÍe de temperaturas que son probables prevalezcan cuando se detem1ine después las masas Mb' Los valores de Ma se calculan con la siguiente ecuación:

M" (a T.J = densidad del 0Rl fa a T, x (M"" - M,) + M I

densidad del agua a '(

siendo: M. Masa del picnómetro con agua, en gramos M f Masa del picnómetro, en gramos Ti Temperatura del agua observada, en oc Tx Cualquier otra temperatura observada, en OC

NOTA. Este método es más conveniente para detenninaciones en laboratorio donde se hacen muchos ensayos con el mismo picnómetro. Es igualmente aplicable a una determinación simple. El llevar el picnómetro y su contenido a temperaturas indicadas cuando se toman las masas M. y Mb requiere de considerable tiempo. Es más conveniente preparar una tabla de masas para diferentes temperaturas probables de prevalecer cuando se toman las masas Mb' Es importante que las masas M. y Mb estén basadas en agua a la misma temperatura. En la Tabla 1 se dan valores de la densidad relativa del agua a temperatura de 18°C a 30°C. .

TABLA 1 - Densidad relativa del agua y factor de conversiones K para diferentes temperaturas

Temperatura Densidad relativa Factor ele corrección OC del agua (g/mL) K

18 0,9986244 1,0004 19 0,9984347 1,0002 20 0,9982343 1,0000 21 0,9980233 0,9998 22 0,9978019 0,9996 23 0,9975702 0;9993 24 0,9973286 0,9991 25 0,9970770 0,9988 26 0,9968156 .0.9986 27 0,9965451 0,9983 28 0,9962652 0,9980 29 0,9959761 0,9977 30 0,9956780 0,9974

----_._-~-----_._-------_ . -

NORMA TÉCNICA NTP 339.131 PERUANA 4· de 06

7. MUESTRAS

7.1 La muestra de sucio se ensaya con su contenido natural de humedad o puede también ensayarse seca al horno. La cantidad mínima de muestra cuando se use suelo seco y un frasco volumétrico debe ser de 25 g.

NOTA. El volumen mínimo de emulsión, qu e se puede preparar en el equipo de dispersión especificado en la Nonna ASTM D422-63 , es tal que se necesita un picnómetro de 500 cmJ de capacidad.

Cuando se ':lse una botella con tapón la cantidad mínima a ser usada es de 10 g.

7.2 Muestras que contienen humedad natural: Cuando la muestra contiene su humedad natural, la masa Mo' de muestra seca al horno, se detennina al final del ensayo, por evaporación del agua en un horno a la temperatura de 110°C ± 5 oC. Las muestras de suelos arcillosos con contenido natural de humedad deben dispersarse en agua destilada, antes de colocarlas en el picnómetro, usando el equipo de dispersión indicado en la Nonna ASTM D422.

7.3 Muestras secas al horno.- La muestra se seca en un horno hasta peso constante (más o menos 12 h), a una temperatura de 110 oC ± 5 oC. Se enti'Ía en desecador y se pesa después de su extracción. Luego la muestra se introduce en agua destilada por lo menos 12 h.

NOTA.- El secado de ciertos suelos a 110 oC puede producir pérdida de humedad de composición o humedad de hidratación. En tales casos el secado se hará, si se desea, en presión de aire reducido y a una temperatura más baja.

8. PROCEDIMIENTO

8.1 El ensayo se realiza por duplicado.

8.2 Se coloca la muestra en el picnómetro evitando producir pérdidas, en el caso de haber detenninado su masa. Se llena hasta las 3/4 partes de su capacidad con agua destilada el frasco volumétrico o hasta la mitad el frasco taponado.

RJ Se elimina el aire atrapado por cualquiera de los siguientes métodos:

._-------------------._- ­NORMA TÉCNICA PERUAl,fA

--_.. ---_..._-_.._-_._"-"---_._--------~-"-""

8.3.1 Se somete el contenido a un vacío parcia! (presión de aire que no excedél_ de l OO nm1 de mercurio).

8.3.2 Se hierve a baja temperatura durant,e 10 minutos girando de vez en cuando el picnómetro, a fin de ayudar a la eliminación del aire.

8.3 .2.1 La reducción de la preSlOn de aire se puede conseguir conectando el picnómetro directamente a un aspirador o bomba de vacío o usando una campana de vidrio.

8.3.2.2 Algunos suelos hierven violentamente cuando se someten a presión de aire reducida. En estos casos es necesario disminuir la presión de aire a un régimen más lento o usar un frasco volumétrico más grande. Las muestras que se calientan se enfriarán a temperatura ambiente.

8.4 Se llena el picnómetro con agua destilada, se limpia y se seca la parte externa con una tela seca. La masa del picnómetro con su contenido, (Mb) y la temperatura en grados centígrados Tx se determinan como lo establece el capítulo 6.

9. EXPRESIÓN DE RESULTADOS

9.1 El peso específico de las partículas sólidas en agua a una temperatura Tx se calcula con la siguiente ecuación:

Gs == Peso especifico (T/Tx oC) = Mo Mo + (Ma-MJ

donde:

Gs peso específico relativo de las pmtículas sólidas Mo masa de la muestra de suelo seco al horno, en gramos. Ma masa del picnómetro lleno de agua a la temperatura T;;¡ en gramos. Mb masa del picnómetro lleno con agua y suelo a la temperatura Tx; en

gramos. T temperatura de los contenidos del picnómetro cuando se detenninó la x

masa Mb, en grados centígrados.

NOTA- Este valor se tomará de la tabla de valores de M., preparada de acuerdo con el capítulo 6, para la temperatura que prevalece cuando se toma la masa Mb'

NORMA TI~:CN ¡CI\ HTP 339,131 ))ERUAN/\ 6 de06

9.2 Los valores de peso específico de las pmtículas sólidas se detenn inan en agua 11 20 oC, él menos que se indique lo contrario. Dicho valor se calculará deí valor detenninado en agua a la temperatura observada Tx de acuerdo a la siguiente ecuación:

Peso especifico (T./ 20 OC) = K x (peso especffico T/T, oC)

siendo : K Valor que se calcula dividiendo la densidad relativa del agua a la

temperatura Txpor la densidad relativa del agua a 20 oc. En la Tabla 1 se dan valores para un rango de temperatura.

9.3 El valor del peso específico de las partículas sólidas a 4 oC, se puede calcular multiplicando el valor del peso específico a la temperatura Tx por la densidad relativa del agua a la temperatura Tx '

9.4 Si el resultado de los valores obtenidos difiere en más de 0,03 el ensayo debe repetirse.

¡lO. INFORME

I I

¡En el informe se debe indicar: i I

110.1 La porción de muestra sobre la cual se ha realizado el ensayo.

I /10.2 El promedio de los valores obtenidos con una aproximación al 0,0 l.

11 . ANTECEDENTE

ASTM D 854 - 92 Standard Test Method for Specific Gravity ofSoils