Densidad aparente: definición y cálculo

Publicado el 26 octubre, 2021 por Rodrigo Ricardo

Física

Densidad a Granel

La densidad aparente , o densidad aparente seca , es una propiedad de los suelos y otras masas de material particulado. Es el peso de las partículas del suelo dividido por el volumen total. Por tanto, cabe señalar que la unidad de densidad aparente es la unidad de peso sobre la unidad de volumen, por ejemplo kg / m 3 para el sistema métrico y lb / ft 3 para el sistema inglés.

Calcular la densidad aparente

La densidad aparente viene dada por la siguiente ecuación:

Veamos un ejemplo:

Una muestra seca de suelo tiene un volumen de 0,5 m 3 y pesa 800 kg. ¿Cuál es la densidad aparente de la muestra?

Recuérdalo:

Densidad aparente = masa de suelo / volumen total

Conectemos nuestras cifras:

800 kg / 0,5 m 3 = 1600 kg / m 3

Entonces, la densidad aparente de nuestra muestra de suelo es de 1.600 kg / m 3 .

Aquí hay otro ejemplo:

Una muestra de suelo tiene una masa de sólidos igual a 400 libras. y un contenido de agua del 20%. ¿Cuál es la densidad aparente del suelo dado que el volumen de la muestra es 5.0 pies 3 ?

Para obtener la masa de agua de la muestra de suelo, debemos multiplicar el contenido de agua y la masa sólida:

Mw = 20% * 400 libras = 80 libras

Por tanto, la masa total es:

400 libras + 80 libras = 480 libras

Podemos obtener la densidad aparente de la muestra del suelo con nuestra fórmula:

480 libras / 5,0 pies 3 = 96 libras / pies 3

Compactación

¿Alguna vez ha vaciado un recipiente de especias para mezclarlas en un recipiente más grande y descubrió que no podía volver a colocar las especias en su recipiente original? La razón de esto es que las especias fueron compactadas por la fábrica de producción. Cuando vació el recipiente, las especias mantuvieron su peso pero aumentaron en volumen total porque aumentó el volumen de los huecos.

Para calcular el volumen total de suelo, sumamos el volumen de sólidos más el volumen de agua más el volumen de aire. El volumen de huecos se calcula sumando el volumen de agua y el volumen de aire. Cuando se compacta una muestra de suelo, su volumen de huecos disminuye, lo que disminuye el volumen total de la muestra de suelo. Esto aumenta la densidad aparente del suelo. Entonces, a medida que aumenta la profundidad, aumenta la densidad aparente.

Cuando hay contenido de humedad en el suelo, la densidad aparente húmeda se obtiene dividiendo la masa de sólidos más la masa de agua por el volumen total.

Densidad aparente frente a densidad de partículas

Como aprendimos anteriormente, la densidad aparente de una muestra de suelo es la masa del suelo dividida por el volumen total del suelo. Sin embargo, hay otra propiedad del suelo conocida como densidad de partículas . La densidad de partículas es la masa de sólidos en el suelo dividida por el volumen de sólidos en ese suelo. Dicho esto, podemos ver que la densidad de partículas no aumenta ni disminuye cuando se compacta el suelo: permanece igual porque la compactación de una muestra de suelo disminuye el volumen de huecos pero no el volumen de sólidos.

Resumen de la lección

La densidad aparente , o densidad aparente seca , es una propiedad del suelo que se obtiene al dividir la masa de sólidos en el suelo por el volumen total. La densidad aparente en húmedo , por otro lado, se obtiene dividiendo la masa de agua más la masa de sólidos por el volumen total. Esta propiedad se puede aumentar disminuyendo el volumen total, y esto se puede hacer disminuyendo el volumen de huecos por compactación.

La densidad aparente no debe confundirse con la densidad de partículas , que se obtiene dividiendo la masa de sólidos en el suelo por el volumen de sólidos en el suelo. Esto significa que la densidad de las partículas no se puede aumentar mediante la compactación, ya que la compactación no cambia el volumen de los sólidos.

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