ANALISIS GRANULOMETRICO – METODO DEL HIDROMETRO Laboratorio N°1
1. INTR INTROD ODUC UCCI CION ON El análisis hidrométrico se basa en el principio de la sedimentación de granos de suelo en agua agua.. Cuan Cuando do un espéc espécime imen n de suelo suelo se dispe dispersa rsa en agua agua,, las partí partícu culas las se asientan a diferentes velocidades, dependiendo de sus formas, tamaños y pesos. La ley fundamental de ue se hace uso en el procedimiento del hidrómetro es debida a !to"es y proporciona una relación entre la velocidad de sedimentación de las partículas del suelo en un fluido y el tamaño de esas partículas. El hidrómetro mide el promedio de la densidad de la suspensión desalo#ada por el bulbo. $e la lectura del hidrómetro puede determinarse directamente el porcenta#e de granos de suelo por peso con relación a la concentración original, calibrando la escala del hidrómetro en gramos por litro. Los hidrómetros se calibran para leer correctamente correctamente a la altura de la superficie del líuido. La suspensión de suelo no es transparente y no es posible leer directamente a la superficie del líuido% por lo tanto, la lectura del hidrómetro se debe reali&ar en la parte superior del menisco. La corrección por menisco es constante para un hidrómetro dado, y se determina introduciendo el hidrómetro en agua destilada o desminerali&ada y observando la altura a la cual el menisco se levanta por encima de la superficie del agua.
2. OBJ BJET ETIIVOS VOS 2.1. OBJETI ETIVO GENERAL RAL •
$eterminar los porcenta#es de las partículas ue pasan por la malla '()**.
2.2. 2.2.
OBJE OBJET TIVOS VOS ESP ESPEC ECIIFICO FICOS S $ete $etermi rmina narr la varia variació ción n de la densi densida dad d de la suspe suspens nsión ión en el transcurso del tiempo. $eterminar la altura de caída del grano de tamaño más grande correspondiente a la densidad media. $eterminar cada diámetro por donde pasan los suelos mas finos.
3. MA MATE TERIALE RIALES, S, SOLUCIONES SOLUCIONES Y EQUIPOS EQUIPOS MATERIALES
EQUIPOS
SOLUCIONES
•
+idrómetro. robetas graduadas -*** ml/. 0ermómetro graduado en (C. 1alan&a con sensibilidad a *. g. Cronometro. 1aso de precipitado.
+orno eléctrico a *2(C.
+)3) -'a34/5
4. PROCEDIMIENTO a !e toma 2* g. $e muestra limpia y seca, se me&cla con )2* ml. de agua destilada y 4* g. +e6ametafosfato de !odio -!olución al 27/.
! 8gite la me&cla hasta obtener una suspensión uniforme -por un período de * minutos apro6imadamente/.
" Entre las lecturas se deben colocar el hidrómetro dentro de una probeta graduada con agua destilada, la cual debe haber sido preparada previamente.
# 9na ve& ue la muestra este uniforme, vierta dentro de una segunda probeta graduada y añada agua destilada hasta el nivel de la graduación de *** ml.
$ :e&cle la muestra con el agua cuidadosamente colocando la palma de la mano en la parte superior de la probeta agitando verticalmente con el agitador manual por 4* segundos apro6imadamente.
% Coloue la probeta sobre una mesa, introdu&ca el hidrómetro y el termómetro, en la suspensión y empiece a tomar lecturas al cabo de ;) , , y ) minutos sin sacar el hidrómetro y el termómetro de la suspensión.
& $espués de la =ltima lectura, saue el hidrómetro, reagite la suspensión y empiece de nuevo el ensayo introduciendo el hidrómetro solo después de ) minutos. El hidrómetro será introducido más o menos 2 segundos antes de cada lectura con el fin de estar con tiempo suficiente para hacer las adecuadas lecturas, y será limpiado con cuidado antes de su inmersión.
'
0ome lecturas a los 2, *, )*, >*, ?*, )*, 45* minutos y )> horas. Entre lecturas, el hidrómetro deberá ser conservado dentro del cilindro graduado conteniendo solamente agua destilada. Lecturas de la temperatura de la suspensión deberán ser tomadas con frecuencia.
(. DISCUSI)N DEL METODO EMPLEADO El ensayo de análisis granulométrico por el método del hidrómetro sirve para determinar la estabilidad de las presas al culminar su vida =til, así como también para reconocer las propiedades de los materiales ue conforman las presas. 8demás, es para obtener muestras de los materiales para anali&arlos y determinar sus parámetros geotécnicos con el fin de poder desarrollar unos modelos ue nos garanticen un buen funcionamiento de las presas luego de ser elevadas hasta la altura reuerida.
*. CALCULOS D+-$/0 $%$"+0 D. El diámetro de las partículas de suelo en suspensión en el momento de reali&ar cada lectura de hidrómetro se puede calcular también con la fórmula siguiente@
√
D = A
L t
$onde@
L A rofundidad efectiva en cm t A 0iempo transcurrido en min. 8 A 8ctividad.
C"0 #$ 50/"$6a7$ -8 %+60 ara calcular el porcenta#e de partículas de diámetro más fino ue el correspondiente a una lectura de hidrómetro dada, utilice la fórmula siguiente para hidrómetros 2 + donde@ mas fino =
100 Gs × ×( R −Cd±Ct ) Gs−1 Wo
-< B Cd Ct/ A Lectura de hidrómetro corregida por menisco menos corrección por defloculante y punto cero.
PORCENTAJE DE PARTICULAS QUE PASA PO LA MALLA N92:: G%;1
65 60 55 50 45
% QUE PASA (%)
40 35 30 25 20 0.1
0.01
0
DIAMETRO (mm)
PORCENTAJE DE FINOS QUE PASA PARA CADA DIAMETRO G%;2 100 90 80 70
% QP-MAS FINO (%)
60 50 40 30 0.1
0.01
DIAMETRO (mm)
<. ANALISIS DE RESULTADOS
0
La grafica -DfB/ indica claramente ue por el diámetro de *,**52 mm menor a *,**) mm por el cual pasa el*,427 del total ue pasa por la malla '()**, esto indica ue el suelo es arcilla. $e la gráfica -DfB/ indica ue, por el diámetro de *,*24? mm, sabiendo ue de *,**) a *,*5 se trataría de limos, esto indica ue los porcenta#es )?,)2B)2,)2 y )),)2 se trataría de limos.
=. ERRORES EN LA EJECUCION DEL ENSAYO Los siguientes errores posibles causarían determinaciones imprecisas en un análisis granulométrico por hidrómetro.
!uelo secado al horno antes del ensayo. B E6cepto para el caso de suelos inorgánicos de resistencia seca ba#a, el secado al horno puede causar cambios permanentes en el tamaño de las partículas. 8gente dispersante no satisfactorio o en cantidad insuficiente. B !iempre y cuando se vayan a ensayar suelos nuevos o no usuales, es necesario reali&ar tanteos para determinar el tipo y la cantidad de compuesto uímico ue producirá la dispersión y defloculación más efectivas. $ispersión incompleta del suelo en la suspensión. B 8gitación insuficiente de la suspensión en el cilindro al comien&o del ensayo. $emasiado suelo en suspensión. B Los resultados del análisis hidrométrico serán afectados si el tamaño de la muestra e6cede las cantidades recomendadas. erturbación de la suspensión cuando se introduce o se remueve el hidrómetro. F Esta perturbación es muy corriente ue ocurra cuando el hidrómetro se e6trae rápido después de una lectura.
