HIDROMETRO.pdf

AÑO DE LA CONSOLIDACION DEL MAR DE GRAU”

“

FACULTAD DE INGENIERIA

CURSO: MECANICA DE SUELOS I

DOCENTE:(ING) EDWIN J. ARTEAGA CHÁVEZ

CICLO:V

INTEGRANTES INFANTE ACUÑA NEIDER

ULADECH  –  CHIMBOTE  CHIMBOTE 2016

INTRODUCCION En este trabajo práctico se detalla el procedimiento a seguir para determinar el Límite Líquido de un suelo. El límite líquido es el contenido de humedad, expresado en porciento del peso del suelo seco, existente en un suelo en el límite entre el estado plástico y el estado líquido del mismo. Este límite se define arbitrariamente como el contenido de humedad necesario para que las dos mitades de una pasta de suelo de 1 cm. de espesor fluyan y se unan en una longitud de 12 m.m. aproximadamente, en el fondo de la muesca que separa las dos mitades, cuando la cápsula que la contiene golpea 25 veces desde una altura de 1 cm., a la velocidad de 2 golpes por segundo.

En este trabajo práctico se detalla el procedimiento a seguir para determinar el Límite Plástico y el Índice de Plasticidad de un suelo. El límite plástico es el contenido de humedad, expresado en porciento del peso del suelo seco existente en un suelo en el límite entre el estado plástico y el estado semi-sólido del mismo. Este límite se define arbitrariamente como el más bajo contenido de humedad con el cual el suelo, al ser moldeado en barritas cilíndricas de menor diámetro cada vez, comienza a agrietarse cuando las barritas alcanzan a tener 3 m.m. de diámetro.

OBJETIVOS GENERAL 

En este trabajo práctico se detalla el procedimiento a seguir para determinar el tamaño del diámetro de las partículas más finas del suelo. Encontrar la curva granulométrica más acertada de acuerdo con el material escogido para el ensayo.

ESPECIFICOS     

Determinar el tamaño de las partículas finas de un suelo, por medio de un proceso de sedimentación. Determinar la textura del suelo y a que clase textural perteneció la muestra de suelo. Obtener aproximadamente la distribución granulométrica de suelos en los cuales existe una cantidad apreciable de partículas inferiores al tamiz No. 200. Aplicar la corrección de meniscos a las lecturas de hidrómetro para obtener el valor de L (profundidad efectiva). Por medio de la ley de Stokes calcular el diámetro equivalente de los granos para una lectura dada.

MARCO TEORICO El principal objetivo del análisis de hidrómetro es obtener el porcentaje de arcilla (porcentaje más fino que 0.002 mm) ya que la curva de distribución granulométrica cuando más de 12 % del material pasa a través del tamiz No. 200 no es utilizada con criterio dentro de ningún sistema de clasificación de suelos y no existe ningún tipo de conducta particular que dependa intrínsecamente de la forma de dicha curva. La conducta de la fracción de suelo cohesivo del suelo depende principalmente del tipo y porcentaje de arcilla de suelo  presente, de su historia geológica y del contenido de humedad más que de la distribución misma de los tamaños de la partícula.

Sirve para conocer la composición granulométrica aproximada de las partículas que pasan  por el tamiz # 200 de(0,075 mm de abertura de malla hasta aproximadamente el tamaño de 1µ= 0,001 mm). El método es absolutamente aproximado y utiliza la Ley de Stokes que define la velocidad de caída de una esfera de diámetro “D” dentro de un líquido de viscosidad “µ”conocida.

Donde: γ s= 2,65 gr/cm 3; γ w= 1 gr/cm 3 ; µ= 9,12 x 10 -6 gr.seg/cm 2 por lo tanto a un tiempo “t”y a una profundidad L no se encontrarán partículas mayores a D

Por lo tanto, conociendo para distintos tiempos la concentración de la solución suelo-agua, podremos obtener el diámetro de las partículas y el  peso total de las mismas y con ello obtener un punto en el gráfico granulométrico. La ley de Stokes es aplicable solamente a partículas esféricas por lo tanto los diámetros medidos son “diámetros equivalentes “a

 partículas de suelos que sedimentan la misma velocidad que una esfera del mismo peso específico. Este procedimiento es aplicable solamente a  partículas de limo 75µ a 2µ ya que partículas mayores pueden producir turbulencias y las menores de 2 m pueden no sedimentar porque los efectos gravitatorios

quedan

superados

(Movimiento browniano)

por

los

efectos

electroquímicos.

resultados de un ensayo por el hidrometro

MATERIALES 

Probeta



Balanza 0.01 gr 



Hidrómetro



Material fino



Tamiz # 4



Mezclador 



HexaMetaFosfato de Sodio



Termómetro



Tazas de porcelana



Espátula



Embudo

PROCEDIMIENTO 1. Preparar 4 % de agente dispersivo Hexametafosfato

2. Tomar 50g de material que pasa el tamiz # 200

3. Agregar el agente floculante a la muestra seca y dejar reposar 10 ~ 16 Horas según la ASTM para que la muestra seca se sature

4. Medición del menisco (Rm) La medición de este se hace porque cuando se elabora el ensayo con el suelo suspendido (agua turbia) la medida no se ve

5. Al pasar las 10 ~ 16 Horas de dejar en reposo el material se pasa el material a una recipiente con capacidad mínima de 500 ml .

6. El material se pasa a un recipiente de dispersión y se utiliza la mezcladora para mezclar durante 1 min

7. El material después de mezclado se pasa a una probeta y se llena la probeta hasta la marca de calibración (1000 ml)

8. Posteriormente se homogeniza la muestra con un movimiento en arco (180°) Durante 1 min.

9. En el momento que la probeta es colocada en la superficie se activa el cronometro y se coloca el hidrómetro dentro de la probeta

10. Luego se toman lecturas en el hidrómetro a 1, 2,3 y 4 min.

11. Después de tomar las lecturas el hidrómetro y se coloca dentro de la otra probeta con agua a la misma T° de la del suelo suspendido

12. Se deben tomar varios datos con el fin de tener un espectro de datos , este  procedimiento termina cuando se encuentran datos constantes es decir iguales. El dato del 4to minuto se compara y si es igual se prodigue con el ensayo 13. Se continúan tomando lecturas de R a los 8, 14,30, 60, 120, 240, 480, 1440 min;  para cada lectura de R se toma la temperatura.

PROCEDIMIENTO Y RESULTADOS

Tiempo (min) T° (°c)

R (g/L)

Ct (g/L)

Rc

%P

R real

L

L/t

K

D

1

16

42

-1

39

77,22

42,8

94

47

0,01414 0,09693896

2

16

33

-1

30

59,4

33,8

109

54,5

0,01414

3

16

29

-1

26

51,48

29,8

115

4

16

27

-1

24

47,52

27,8

119

29,75

0,01414 0,07712459

8

16,5

25

-1

22

43,56

25,8

122

15,25

0,01405

14

16,6

24

-1

21

41,58

24,8

124

8,85714286 0,01405 0,04181414

30

16,5

22

-1

19

37,62

22,8

127

4,23333333 0,01405 0,02890797

60

16,5

20

-1

17

33,66

20,8

130

2,16666667 0,01405 0,02068104

120

16,6

18

-1

15

29,7

18,8

133

1,10833333 0,01405 0,01479148

240

16,6

16

-1

13

25,74

16,8

137

0,57083333 0,01405 0,01061527

480

16

14

-1

11

21,78

14,8

140

0,29166667 0,01414 0,00763647

1440

16

13

-1

10

19,8

13,8

142

0,09861111 0,01414

0,1043873

38,3333333 0,01414 0,08754628 0,054867

0,0044403

% Pasa VS D (mm) 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 -2.5

-2

-1.5

-1

-0.5

0

Si comparamos la gráfica que nos dio como producto del ensayo con la curva granulométrica podemos ver que hay un error que podría ser la toma de los datos en los diferentes tiempos y la calibración del menisco del hidrómetro

Ra Ri Rm Ro+f Gs Alfa

1 1,8 0,8 2 2,7 0,99

En el tamaño Diametro encontramos que la partículas más finas están desde 0,0044 hasta las más gruesas con 0,1043 Igual en comparación con otro tipo de material es demasiado fino. Según la norma Attemberg el tamaño varía desde una arena fina hasta limos que es la  partícula más pequeña.



CONCLUSIONES El ensayo por hidrómetro es algo largo y tedioso pues exige de bastante tiempo y atención.



El ensayo da un buen resultado cuando el material son limos y arenas , se debe tener cuidado con la calibración del menisco del hidrometro pues de esto depende en gran  parte el éxito del ensayo



Es relevante que el floculante sea dejado saturando la muestra por lo menos 10 horas como lo recomienda la norma ASTM.



Los cambios de temperatura influyeron directamente durante las lecturas del hidrómetro.

BIBLIOGRAFIA    

Mecánica de suelos, Gonzalo Duque Escobar y Carlos Enrique Escobar Potes; Universidad Nacional de Colombia –  Sede Manizales. http://es.scribd.com/doc/53449679/7/Analisis-hidrometrico-o-metodo-delhidrometro-ASTM-D-422-63 http://www.ingenieracivil.com/2008/08/metodo-del-hidrometro.html  NROMA ASTM análisis granulométrico por medio del hidrómetro