granulometria por metodo del hidrometro UNSA

UNIVERSIDA NACIONAL DE SAN AGUSTIN ESCUELA DE INGENIERIA DE MATERIALES

Practica N° 1

Análisis Granulomtrico !or Mto"o "#l $i"r%m#tro

I&

O'(#ti)os •

•

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•

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D#t#rminar la "istri'uci%n "# tama*os "# las !art+culas ! art+culas "# la mu#stra "# un su#lo ,u# !as# #l tami- N°.//0 R#conoc#r #l uncionami#nto 'ásico "# un 2i"r%m#tro 3 su a!licaci%n #n la 4ranulom#tr+a !ara raccion#s 5nas6 as+ como anali-ar #l !rinci!io "# la L#3 "# Sto7#s0 R#!r#s#ntar la "istri'uci%n "# los tama*os "# la racci%n #n una cur)a 4ranulomtrica !ara su ácil int#r!r#taci%n0 Por m#"io "# #st# mto"o "# !ru#'a6 #l #stu"iant# !o"rá cu'rir las "#t#rminacion#s cuantitati)as "# la "istri'uci%n "# tama*o "# las !art+culas "# las raccion#s 5nas "# los su#los0 Con la inormaci%n "# #st# la'oratorio6 #l #stu"iant# !o"rá com!l#tar la cur)a 4ranulomtrica0

II&

8un"am#nto t# t#%rica

III&

A!licaci%n a la in4#ni#r+a La 4ranulom#tr+a "# un su#lo l# 'rin"a al in4#ni#ro la inormaci%n su5ci#nt# !ara sa'#r c%mo 3 #n "on"# tra'a(ar con "#t#rmina"o ti!o "# su#lo6 !or #(#m!lo #n #l mom#nto "# 2ac#r una 'as# o su' 'as# !ara un camino6 #s n#c#sario sa'#r sus !ro!i#"a"#s #ntr# #llas la "#l tama*o0

IV&

E,ui!o utili-a"o

LA9ORATORIO DE ING0 DE MATERIALES CERAMICOS I& MAG0 ING LUIS LA:O ALARCON


• • • • • • • • • • • • •

V& V&

$i"r%m#tro 9alan-a con a!ro;imaci%n "# /0/14 Pro'#ta 9o3oucus "# 1/// cm< Es!átula T#rm%m#tro Cron%m#tro Pi!#ta Pis#ta A4#nt# "#=oculant#>2#;am#taosato "# so"io? Cá!sulas m#tálicas $orno "# t#m!#ratura constant# 11/°C Ta!%n "# 2ul# Matra-

Proc#"imi#nto #;!#rim#nta •

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R#ali-ar la corr#cci%n !or m#nisco Cm #l mto"o #s tomar la m#"i"a "#l 2i"r%m#tro solo #n a4ua0 @ as+ o't#n#r #l Cm En otra !ro'#ta o cilin"ro "# )i"rio !ara s#"im#ntaci%n6 )#rt#r los 1.ml "# soluci%n "#=ouclant#6 #l )olum#n r#stant# "# la !ro'#ta s#rá ocu!a"o !or a4ua "#stila"a0 Intro"ucir #l 2i"r%m#tro #n la soluci%n6 lu#4o tomar la l#ctura "# la !art# su!#rior "#l m#nisco 3 #sta s#r+a la corr#cci%n !or c#ro C"0 En #l caso "# t#n#r un su#lo ar#noso s# "#'# tomar una mu#stra "# 1//4r m+nimo6 #n caso "# t#n#r limos 3 arcillas s# "#'# tomar una mu#stra "# /4r m+nimoB #n am'os casos la mu#stra "#'# #star s#ca0 P#sar /4r "# su#lo ,u# 2a3an !asa"o #l tami- No0 .//0 P#sar 0/ 4r "# "#=oculant# 3 m#"ir 1. ml "# a4ua "#stila"a6 m#-clar am'os 3 a4itar0 a4itar0 M#-clar la soluci%n con la mu#stra6 "#(ar r#!osar !ara ,u# #l "#=oculant# !#n#tr# #n la mu#stra6 #n ar#nas s# r#!osa #ntr# . a  2oras6 #n arcillas 3 limos . 2oras S# )i#rt# la m#-cla #n #l cilin"ro ci lin"ro "# s#"im#ntaci%n6 s# a*a"# a4ua "#stila"a 2asta com!l#tar 1/// ml0 S# a4ita #l cilin"ro con la mano s# "# 2ac#r / ciclos a!ro;ima"am#nt# o !or un minuto0 Inm#"iatam#nt# colocamos #l 2i"r%m#tro 3 #m!#-amos a r#4istrar los )alor#s "#l 2i"r%m#tro !ara ti#m!os "#

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•

VI&

R#!#timos #l !roc#"imi#nto ant#rior 2asta o't#n#r r#sulta"os s#m#(ant#s6 continuamos toman"o "atos !ara 61/616./6
Datos r#co4i"os

ITERACCIO NES Tiempo 1 1 . 2 < 3    ! F " 1 #
rc

LECTURA REAL DEL HIDROMETRO}

Temp

./0F ./0 ./0 ./0F ./0 .1 .10 .10 .10F ./0. ./0 ./0 ./0

' Ma( )no R L 1,1%3 110 21,1" % 2",! 3%&,!&% 2!,%#%2! 1.01 2&,12 12 1$ 3#&,#1 1.0< 1%,1 #" 2",#"

. . . .< .. ./0 1 1 1    

L*T

+ 11,%! ",&! ,1

/0//. /0//. /0//.

Factor de correcion CT

/01 /01. /01 /01 /01F /0. /0< /0< /0< /0/ /01 /01 /01

D &,&1!1$ $$ &,&1&33& "3 &,&&$!& 3!



1$,1" 1#,1$ 1!,# 1,3 12,3 %,3" ,& 2,1 &,1

-&,%

3!!","2 3 33",#&% &$ 3&#,$!& !" 2$&&,""& &" 21",#%3 3# 1$33,1!% 31 #%1,23! 3 11,2$!# 3 2#,1%& %" 1#",2"!3 1%

23 22 2&,! 1% 1# 1 % # !

1.0 1.0 1.0 1<01 1<0 1<0 10 101 10 10



3,112! 2,!2

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1,"12! &,$#3333 /0//1 33 &,"""" /0//1< "# &,231""" /0//1. "# &,122%1" /0//. "# &,&1"### /0//. #$ &,&1&"% /0//.  &,&&!3%% 31

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GRAFICA GRAF ICA GRANULOMETRICA GRANULOMETRICA -M. DEL HIDROMETR HID ROMETRO O // >;? H J & <;? H & .</10F; 1F../0/<;< & ./0F;. J 1F0; /// & .01 RK H /0 RK H /0 <//
./// 1// 1/// // /

/

/0/1

/ /01 &//

DIAMETRO DE LA PARTICULA EN MILIMETROS

Al a!licar los mo"#los 6 lin#al #;!on#ncial !ot#ncial 6 !olinomica #ncontramos ,u# #l in"ic# "# corr#lacion r. s# ac#rca ac#rca mas al )alo "# 1 #n un mo"#lo !olinomial "# 4ra"o .6 si#n"o #st# #l m#to"o a!ro!ia"o !ara #sta 4ra5cacion0

VII& Cálculos Corrección por tempert!r "Ct#$



T#m! °C 1 1 1 1F 1 ./ .1 .. .< . . . . .F .
Ct &101 &/0 &/0 &/0 &/0< / /0. /0 /0 1 10< 10 . .0 <0/ <0F

Lect!r e& 'irómetro corre(io "Rc#$ Rc= Rd −Cd + Ct

Don"# RcH L#ctura "#l 2i"r%m#tro corr#4i"o R"H L#ctura "#l 2i"r%m#tro C"H L#ctura "#l 2i"r%m#tro #n a4ua más "#=oculant# " #=oculant# CtH Corr#cci%n !or t#m!#ratura

C&c!&o e& porcent)e m*+ ,no P "%#$ P ( )=

Rc∗a∗100 Ws

Don"# RcH L#ctura "# 2i"r%m#tro corr#4i"o a H Corr#cci%n Corr#cci%n !or 4ra)#"a" #s!#ci5ca #s!#ci5ca sH P#so #s!#c+5co "# la mu#stra GsH P#so #s!#c+5co "# soli"os


UNIVERSIDA NACIONAL DE SAN AGUSTIN ESCUELA DE INGENIERIA DE MATERIALES a=

Gs ( 1.65 )

( Gs −1 ) 2.65

Lect!r e& 'irómetro corre(io +o&o po meni+co"R#$ R= Rd + Cm

Don"# R H l#ctura "#l 2i"r%m#tro corr#4i"o !or m#nisco R"H L#ctura "#l 2i"r%m#tro CmH L#ctura "#l 2i"r%m#tro #n a4ua

C&c!&o e & &on(it! e 'irómetro "L#$



C&c!&o e& &or L/t$ Long ( cm ) tiempo ( min)

C&c!&o e& &or e 0 p!ee '&&r+e e & +i(!iente t& en 1!nción e & tempert!r 2 e& pe+o e+pec3,co e +o&io+$



A'or poemo+ encontrr e& i*metro i*metro e4!i&ente$ D = K

√

L t

Gr,cr P "%# + Di*metro "mm#. Usar !a!# lo4ar+tmico 3 a!licar mto"os numricos "# o!timi-aci%n si #s n#c#sario

VIII& Cu#stionario 1? E;!li,u E;!li,u# # la l#3 l#3 "# Sto7#s Sto7#s D# acu#r"o con la l#3 "# Sto7#s6 S to7#s6 #stas las !art+culas ma3or#s s#"im#ntarán más rá!i"am#nt# a tra)s "# =ui"o ,u# las aisla"as0 Un cu#r!o ,u# cum!l# la l#3 "# Sto7#s s# )# som#ti"o a "os u#r-as6 la 4ra)itatoria 3 la "# arrastr#0 En #l mom#nto ,u# am'as s# i4ualan su ac#l#raci%n s# )u#l)# nula 3 su )#loci"a" constant#0 La l#3 "# Sto7#s s# r#5#r# a la u#r-a "# ricci%n #;!#rim#nta"a !or o'(#tos #sricos mo)in"os# #n #l s#no "# un =ui"o )iscoso #n un r4im#n laminar "# 'a(os nm#ros "# R#3nol"s0 8u# "#ri)a"a #n 1F1 !or G#or4# Ga'ri#l Sto7#s tras r#sol)#r un caso !articular "# las #cuacion#s "# Na)i#r&Sto7#s0 En 4#n#ral la l#3 "# Sto7#s #s )áli"a #n #l mo)imi#nto "# !art+culas #sricas !#,u#*as mo)in"os# a )#loci"a"#s 'a(as0 La l#3 "# Sto7#s !u#"# #scri'irs# como

.? E;!li,u# E;!li,u# las "i#r#nci "i#r#ncias as "#l 2i"r%m#tr 2i"r%m#tro o 11 $ 3 1. $



El $i"r%m#tro más usa"o comnm#nt# #s #l 1.$ 3 #sta cali'ra"o !ara l##r 4 "# su#lo "# un )alor "# Gs H.0 #n 1/// cm "# sus!#nsi%n si#m!r# ,u# no 2a3a más "# / 4 "# su#lo #n la soluci%n0 La l#ctura #stá "ir#ctam#nt# r#laciona"a con la 4ra)#"a" #s!#c+5ca "# la soluci%n0



? QPor QPor ,u #n la natural#-a natural#-a s# !u#"# #ncontrar #ncontrar su#los su#los con "i#r#nt# "i#r#nt#s s tama*os "# 4rano S# "a !or,u# al4unos mat#rial#s !os##n tanto "#nsi"a" a!ar#nt# como )#r"a"#ra6 las cual#s !u#"#n s#r mu3 "istintas6 las "#nsi"a"#s a!ar#nt#s "#!#n"#n "#l m#"io am'i#nt# 3 las con"icion#s !r#"ominant#s0 Un mat#rial ,u# ti#n# !oros6 !or #(#m!lo6 no !ar#c#rá tan "#nso cuan"o s#a sum#r4i"o #n un l+,ui"o si los !oros #stán ll#nos con air# ,u# si lo #stu)i#ran con l+,ui"o0 Los mat#rial#s 4ranular#s su#ltos nunca !ar#c#rán tan "#nsos ant#s "# la com!r#si%n ,u# "#s!us6 "#'i"o a la #liminaci%n "# los #s!acios #ntr# los 4ranos0 La "#nsi"a" a!ar#nt# cam'ia cuan"o las con"icion#s s# alt#ranB la "#nsi"a" )#r"a"#ra #s in)aria'l#0 El tama*o "# las !art+culas )a "#s"# los tama*os 4ranular#s conoci"os como 4ra)as 3 ar#nas6 2asta los 5nos como la arcilla 3 #l limo0 Las )ariacion#s #n la consist#ncia consist#ncia "#l su#lo #n unci%n "#l cont#ni"o #n a4ua "i#r#ncian tam'in las m#nciona"as clas#s 4ranulomtricas !rinci!al#s0 Los !arám#tros "# #sta"o un"am#ntal#s son la 2um#"a" >cont#ni"o #n a4ua "#l a4r#4a"o?6 3 la "#nsi"a"6 r##ri"a al 4ra"o "# com!aci"a" ,u# mu#str#n las !art+culas constitu3#nt#s0 En unci%n "# la )ariaci%n "# los !arám#tros "# i"#nti5caci%n 3 "# los !arám#tros !ar ám#tros "# #sta"o )ar+a #l com!ortami#nto 4#om#cánico "#l su#lo6 "#5nin"os# un s#4un"o or"#n "# !arám#tros tal#s como la r#sist#ncia al #su#r-o cortant#6 la "#orma'ili"a " o la !#rm#a'ili"a"



? QCuál #s la unci%n unci%n "#l "#l "is!#rsant "is!#rsant# # La unci%n #s n#utrali-ar las car4as so'r# las !art+culas más !#,u#*as "#l su#lo6 ,u# a m#nu"o ti#n#n car4a n#4ati)a0 La a"ici%n "# un a4#nt# "#=oculant# !ro"uc# aum#nto #n la "#nsi"a" "#l l+,ui"o 3 o'li4a a r#ali-ar una corr#cci%n a la l#ctura "#l 2i"r%m#tro o's#r)a"o "# un a4#nt# "is!#rsant# >tam'in "#nomina"o a4#nt# "#=oculant#?6 #l ,u# n#utrali-a las car4as #lctricas so'r# las !art+culas más !#,u#*as "#l su#lo ,u# a m#nu"o ti#n#n car4a n#4ati)a 3 s# atra#n #ntr# s+ con u#r-a su5ci#nt# !ara !#rman#c#r uni"os6 cr#an"o as+ uni"a"#s ma3or#s ,u# uncionan como !art+culas0 As+ s# o'ti#n# una soluci%n "# 1/// CC0

? Ti!os "# "# "is!#rsant "is!#rsant#s #s usa"os usa"os comnm# comnm#nt# nt# El a4#nt# "is!#rsant# o "#=oculant# s# a*a"# a la soluci%n !ara n#utrali-ar las car4as so'r# las !art+culas más !#,u#*as "# su#lo6 ,u# a m#nu"o ti#n#n car4a n#4ati)a0 Con ori#ntaci%n a"#cua"a #stos 4ranos car4a"os #lctricam#nt# s# atra#n #ntr# s+ con u#r-a su5ci#nt# !ara !#rman#c#r uni"os6 cr#an"o as+ uni"a"#s ma3or#s ,u# uncion#n como !art+culas0 Ti!os "# "is!#rsant#s Actualm#nt# s# utili-an "os ti!os "# "is!#rsant#s "is!#rsant#s 1? Dis!#rsant#s a 'as# "# 2i"rocar'uro o "is!#rsant#s con)#ncional#s Ti#n#n una 'as# "# sol)#nt# "# 2i"rocar'uro 3 #ntr# un 1 3 un . "# suractant#0 D#'#n s#r a!lica"os "ir#ctam#nt# #n #l 2i"rocar'uro6 sin "iluir con a4ua "# mar 3a ,u# los )u#l)# m#nos #5cac#s0 #5cac#s0 Las %rmulas actual#s "# los "is!#rsant#s "# #st# ti!o6 conoci"as como "# s#4un"a 4#n#raci%n ti#n#n un sol)#nt# sin com!u#stos aromáticos t%;icos6 como los ,u# usa'an los "# !rim#ra 4#n#raci%n0 .? Dis!#rsant#s conc#ntra"os o autom#-clant#s Ti#n#n sol)#nt#s 2i"ro;ila"os misci'l#s #n a4ua6 como 4licol o alco2ol#s6 # 2i"rocar'uros0 Por lo 4#n#ral conti#n#n una ma3or conc#ntraci%n "# com!on#nt#s suractant#s suractant#s >W /?0 Estos !ro"uctos "# t#rc#ra 4#n#raci%n s# a!lican !r##r#nt#m#nt# !uros !#ro !u#"#n "iluirs# con a4ua "# mar > X 1/? ant#s "# s#r rocia"os0 Las tasas "# a!licaci%n !or lo 4#n#ral )ar+an #ntr# #ntr# 1 3 1"is!#rsant# !uroY2i"rocar'uro?0 Tanto los "is!#rsant#s conc#ntra"os "ilui"os con a4ua "# mar como los "is!#rsant#s "# 'as# "# 2i"rocar'uro6 n#c#sitan s#r m#-cla"os a on"o con #l 2i"rocar'uro "#s!us "# la a!licaci%n !ara !ar a !ro"ucir una "is!#rsi%n



? Qu a!lica'ili" a!lica'ili"a" a" "#s"# #l !unto "# )ista )ista !ráctico ti#n# ti#n# #l análisis análisis 4ranulomtrico Su a!licaci%n s# 'asa con 5n#s "# análisis6 tanto "# su ori4#n como "# sus !ro!i#"a"#s m#cánicas6 3 #l cálculo "# la a'un"ancia "# los corr#s!on"i#nt#s a ca"a uno "# los tama*os !r#)istos !or una #scala 4ranulomtrica0

F? A!licacion# A!licacion#s s #n #n la la in4#ni in4#ni#r+a #r+a Otra a!licaci%n ,u# nos !u#"a "ar #l análisis 4ranulomtrico s#r+a #l "# anali-ar las "i#r#nt# mu#stras !ara )#r si #;ist# al4n al4 n ti!o "# mat#rial )alioso 3a s#a oro6 !lata6 co'r# #tc0

? E;!li,u# E;!li,u# !or ,u s# s# !u#"# m#"ir m#"ir tama*o tama*o "# 4rano usan"o usan"o una una !ru#'a 'asa"a #n la "#nsi"a"0

S# !u#"# utili-ar "#'i"o a ,u# to"o cu#r!o !os## una "#nsi"a" "a"a6 #n #st# caso los tama*os "# 4rano tam'in s# r#lacionan con la "#nsi"a" " #nsi"a" (u4an"o un !a!#l im!ortant# #l a4ua o m#"io ,u# lo aco'i(#

1/? R#alic# R#alic# un "ia4 "ia4rama rama "# =u(o =u(o "# la la !art# !art# #;!# #;!#rim# rim#nta ntal>u l>us# s# oto4ra+as? Inicio



O5tención e !n m!e+tr e 67 (r tree+ e& tmi8 N9 :77

A4r#4ar #l "is!#rsant# >F ml? !ara 1///ml "# a4ua #n los

M#-clar #l "is!#rsant# con #l a4ua6 lu#4o a*a"ir la mu#stra "#l su#lo al tu'o >a?6 a4itar la !ro'#ta 2asta la total

A*a"ir a4ua 2a am'os tu'os 2asta los 1///ml "#



Ins#rtamos #l 2i"r%m#tro 3 lu#4o tomamos los )alor#s #n #l int#r)alo "# ti#m!o0

$ac#mos una com!araci%n "# la m#"i"a "#l 2i"r%m#tro lu#4o #)aluamos #l actor c#ro "# corr#cci%n

Fin

IZ&

Conclusion#s

 S# !u"o concluir concluir ,u# al transcurrir transcurrir #l ti#m!o la l#ctura r#al "#l 2i"r%m#tro s# )# "isminui"a0



 Al #)aluar las l#cturas "#l 2i"r%m#tro !or su r#s!#cti)o mto"o #ncontramos ,u# #l #nsa3o r#ali-a"o u# nicam#nt# #l "# 4ranulom#tr+a !or 2i"r%m#tro6 !ara construir una cur)a 4ranulomtrica com!l#ta #s n#c#sario #l análisis 4ranulomtrico !or tami-a"o0  Al a!licar los mo"#los 6 lin#al #;!on#ncial !ot#ncial 6 !olinomica #ncontramos ,u# #l in"ic# "# corr#lacion corr#lacion r. s# ac#rca mas al )alo "# 1 #n un un mo"#lo !olinomial "# 4ra"o .6 si#n"o #st# #l m#to"o a!ro!ia"o !ara #sta 4ra5cacion0

GRAFICA GRANULOMETRICA -M. DEL HIDROMETRO

A/// C/// >;? J H 1FEGE.A.GC/0/<;I< & <;? H & A.CEAA
./// 1/// /

/

/ 0/ 1

/ /0 1 &1///

DIAMETRO DE LA PARTICULA EN MILIMETROS

Z&

R#com#n"acion#s La cur)a 4ranulomtrica 2ac# r##r#ncia nicam#nt# a la racci%n 5na "# la mu#stra6 !u#sto ,u# #l #nsa3o r#ali-a"o u# nicam#nt# #l "# 4ranulom#tr+a !or 2i"r%m#tro6 !ara construir una cur)a 4ranulomtrica com!l#ta #s n#c#sario #l análisis 4ranulomtrico !or tami-a"o0

ZI&

9i'lio4ra+a • • •

INVIAs0 >.//?0 I0N0V0E0&1.&/06 >!á4s0 1&./?0 9o4otá0 AAS$TO T FF&// >.//? ASTM D ..&<


granulometria por metodo del hidrometro UNSA

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