Foro de Materiales de la construcción
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Densidad arena humeda y arena seca???

Alberto
Madrid, España
Escrito por Alberto Hermosa Fernández el 04/10/2007

A ver, tenemos una duda que no nos deja dormir!

Que pesa más: 1m3 de Arena de rio completamente seca o 1 m3 de Arena de rio humeda?

El tema viene porque dudamos si al meter en un cubo de 1m3 de capacidad toda la arena seca que podamos pesará lo mismo que si metemos arena previamente humedecida, discrepando entre unos y otros ya que unos decimos que su propio peso junto con la humedad adecuada hara que se compacte mejor y por tanto pesará más, mientras que otros dicen que al estar húmeda entrará menor cantidad de arena por estar esponjada.

UNA SOLUCIÓN QUIERO!

GRACIAS!

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Oskar Gamarra Gaiteiro
Madrid, España
Escrito por Oskar Gamarra Gaiteiro el 18/01/2008

Pues mira, según dicen ,el peso específico de la arena humeda es mayor que el de la arena seca, por ello 1 m etro cúbico de arena húmeda debería pesar más. Pero mira lo que dice  un experto catedrático:

El volumen de la arena varía (se esponja) sensiblemente, hasta casi un 30 %, de acuerdo a su contenido de agua. El contenido de agua incide también en su peso unitario: 1 dm3 de arena mojada es más liviana que 1 dm3 de arena seca. Esta sólo aparente contradicción se debe a que, en la arena húmeda, el agua forma una película entre los granos separándolos entre sí, de modo que en un mismo volumen hay más cantidad de granos de arena cuando está seca que cuando está húmeda. Dado que el material de los granos es más pesado que el agua, la arena seca es más pesada pues tiene mayor cantidad de granos que la arena húmeda, para un mismo volumen.

El esponjamiento de las arenas finas con la humedad es mayor que la de las arenas gruesas . Esto se comprende pues al ser los granos más pequeños hay más cantidad de espesores de película de agua rodeando los granos, y por lo tanto se separarán más entre sí.

Geofredo C. Renison

• Maestro Mayor de Obras.
• Docente de la Cátedra de Post-Grado de Tecnología y Práctica de Obras de Hormigón Armado en la Escuela Otto Krause.
• Autor de temas de su especialidad.
• Consultor

Así que  a ver quién tiene razón.


Oskar Gamarra Gaiteiro
Madrid, España
Escrito por Oskar Gamarra Gaiteiro el 19/01/2008
Sin embargo el peso específico de la arena seca es de unos 1,5/m3 y el de la arena mojada de 1,8.   Entonces si la densidad de la arena "sumergida" es de 1,1 y esto es debido al empuje que experimenta según dice J I A, dicha densidad debería ir a menos a medida que añadimos agua, cosa del todo improbable. Y además, si utilizamos tierra de río en lugar de arena, es decir tierra no porosa o menos porosa que la arena,  cómo varían densidades y pesos?. ¿Qué tiene más variación de densidad:de  arena seca fina a húmeda fina, o de tierra seca a húmeda? Porque parece que en el segundo caso la variación es menor que es justo lo contrario de lo que dice el ilustre Geofredo C. Renison, así que ya estoy hecho un lío del todo.

Escrito por Sami el 27/02/2009

Es cierto que al mojar o humedecer la arena entran menos granos en un determinado volumen; por eso debería pesar menos (el agua es menos densa que la arena). Sin embargo esto no es así porque debemos considerar el aire inicial entre los granos de arena que es desplazado por el agua, lo que hace que el peso del conjunto, al revés de bajar, sube más allá del peso inicial por volumen. Paradojal, ¿No?


Oskar Gamarra Gaiteiro
Madrid, España
Escrito por Oskar Gamarra Gaiteiro el 28/02/2009

Muchas gracias por tu respuesta. Entonces, si la densidad o peso específico de la arena seca(sin aire) es mayor que la mojada, entonces debería pesar más la arena seca sin aire que la mojada para un mismo volumen,no? Cómo hacer para quitarle el aire?


Escrito por Lind el 04/08/2009

Quisiera saber si el agua tiene el mismo peso que la arena y que me jusifiquen. Respondanme a mi correo gracias.


Negro
Bolivia
Escrito por Negro el 01/09/2009

Por favor


Kuko Benz Kokoon
Experto: carne porcina
Escrito por Kuko Benz Kokoon el 21/12/2009

Estan olvidando que la granulometria de la arena permite que el agua entre a rellenar los huecos, es decir que en un m3 de arena humeda tendras, no solo la misma cantidad de arena que en el metro cubico de arena seca, sino que le sumaras el peso del agua.


En conclucion : La arena humeda es mas pesada que la arena mojada por contener mayor masa en un mismo volumen.


Escrito por Alberto Hermosa Fernández el 22/12/2009

Escrito por Alberto Hermosa Fernández el 22/12/2009

Es cierto que la arena seca deja ciertos huecos, pero no se trata de rellenar de arena y luego añadir agua, se trata, y es lo que preguntabamos en el primer mensaje de meter arena previamente humedecida.

Lo que planteamos es que al humedecer la arena, se crea una pelicula de agua que rodea cada partucla de arena, y por la propia tensión superficial del agua, hace que el resto de particulas no puedan entrar en contacto entre si, por lo que haría que entrase menos cantidad de arena en ese m3, por lo tanto, menos peso de arena, pero se añadiría algo de peso de agua.... Y volvemos a lo mismo!. Que pesa mas ese m3 de arena completamente seca o ese m3 de arena previamente humedecida que podría tener menos particulas y algo de agua.... Esa es la cuestión que planteabamos en el primer mensaje y que a día de hoy nadie nos ha sabido contestar con firmeza y hechos contrastados.

Un saludo, y gracias por colaborar.


Juan Canedo
A Coruña, España
Escrito por Juan Canedo el 27/01/2010

A ver... Es cierto que en una arena compactada la tensión superficial del agua impide el contacto físico entre los distintos granos de arena, pero el aumento de volumen que produce la finísima lámina de agua es relativamente pequeño (en arenas arcillosas este aumento es más significativo) frente al volumen de aire que tiene una arena seca.
Por ello, podría decirse que cuando se humedece una arena compactada tenemos dos fases:
- una en la que se pierde volumen de arena frente a volumen de agua
- otra en la que se aumenta el peso sin variar el volumen, que es la más significativa, que es en la que el agua ocupa el sitio del aire existente entre granos

En cambio si la arena está esponjada , el agua ejerce un efecto lubricante entre granos, lo que favorece su autocompactación.

En este ultimo caso el aumento de densidad sería todavía mas evidente, ya que se disminuiria el volumen y aumentaria el peso.

CONCLUSIÓN: como norma general una arena con bajo contenido de humedad y compactada, tendrá menos densidad que esta misma en estado seco, pero si el contenido de agua es elevado, la arena mojada será más densa que la seca.
Para saber en que punto la arena es menos densa, habría que realizar ensayos en laboratorio.

Por el contrario, una arena esponjada, al humedecerse aumentará siempre su densidad.




Liz Balc
Panamá, Panamá
Escrito por Liz Balc el 27/01/2010

Hola,
me pondrian responder entonces (por que estoy un poco confundida) si la arena mojada al secarse, aumenta o no su volumen?


Escrito por Alberto Hermosa Fernández el 27/01/2010

Al secarse volvería a su volumen inicial (sin esponjar)..... Porque parto de la base de que la arena se esponja al estar humeda ocupando un volumen mayor al inicial (entra menos arena en un mismo volumen ya que el agua recubre las particulas de arena creando una tensión superficial entre ellas.


Escrito por Alberto Hermosa Fernández el 27/01/2010

Para Juan Canedo:

Has hecho un buen desarrolo, pero al final has llegado a unas conclusiones parecidas a las que hemos llegado nosotros...

Como dices, depende de la cantidad de agua que tenga la arena antes de meterla en ese m3 que sirve para medir volumen y tomar pesos. No es lo mismo que esté saturada de agua a que tenga una humedad del 15%... Ahi está el problema.

Seguimos con la conclusión de que habría que realizar ensayos.

Un saldo


Ivan Ochoa
Texas, Estados Unidos
Escrito por Ivan Ochoa el 31/01/2010

Disculpen mi pregunta y no se si tenga que ver mucha con la que plantean, pero necesito una ayuda; mi pregunta es si el peso especifico aparente de la arena se determina colocando 500g de arena seca en un envase graduado, luego se le añade 200ml de agua y se determina el volumen total de la mezcla. Entonces cual seria la formula que sirva para calcular esa densidad aparente de la arena?
Espero que me puedaqn responder, Gracias.


Ivan Ochoa
Texas, Estados Unidos
Escrito por Ivan Ochoa el 31/01/2010

Disculpen mi pregunta y no se si tenga que ver mucha con la que plantean, pero necesito una ayuda; mi pregunta es si el peso especifico aparente de la arena se determina colocando 500g de arena seca en un envase graduado, luego se le añade 200ml de agua y se determina el volumen total de la mezcla. Entonces cual seria la formula que sirva para calcular esa densidad aparente de la arena?
Espero que me puedaqn responder, Gracias.


Ivan Ochoa
Texas, Estados Unidos
Escrito por Ivan Ochoa el 31/01/2010

Disculpen mi pregunta y no se si tenga que ver mucha con la que plantean, pero necesito una ayuda; mi pregunta es si el peso especifico aparente de la arena se determina colocando 500g de arena seca en un envase graduado, luego se le añade 200ml de agua y se determina el volumen total de la mezcla. Entonces cual seria la formula que sirva para calcular esa densidad aparente de la arena?
Espero que me puedaqn responder, Gracias.


Jesus Ramos Mata
Málaga, España
Escrito por Jesus Ramos Mata el 10/02/2010

Caso práctico de que el agua ocupa el aire que existe entre granos y que no forma película alguna es que cuando se sondea en arena hay que añadir polímeros al agua que se bombea a la perforación para que la arena no aumente su densidad y atrape a la maquinaria y sean los polímeros los que mantengan separados los granos de arena.


Escrito por Alberto Hermosa Fernández el 10/02/2010

Gonzalo Chavez
Lima, Perú
Escrito por Gonzalo Chavez el 21/02/2010

La densidad es el peso sobre volumen desplazado:
tomas 500 gramos de arena y le agregas 500ml. De agua en una probeta de 1000ml. ( 1litro). Luego verificas hasta donde llego el aguael volumen que sobrepasa los 500 ml. Seria el volumen desplazado. Luego divides el peso de la muestra (500gr. ) con el volumen desplazado.




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