HIDROMETRO
Este ensayo se encuentra basado en el principio de sedimentación de granos de suelo en agua, cuando un espécimen de suelos se sedimenta en agua, las partículas se asientan a diferentes velocidades, dependiendo de sus formas, tamaños y pesos. Por simplicidad, se supone que todas las partículas de los suelos son esferas y que la velocidad de las partículas se expresa por la ley de stokes, por lo dicho anteriormente se presentan unas restricciones a esta ley que son necesarias tener en cuneta como objeto del estudio que se hace
- las partículas finas no son esferas
- el suelo no es homogéneo en cuanto a su composición
- la temperatura del fluido no es constante
- las partículas finas forman grumos debido a la iteración eléctrica que ocurre entre ellas.
Para este tipo de ensayos se tienen en cuenta las siguientes observaciones:
-Se debe de trabajar con la cantidad de material fino que pasa tamiz 200.
-Se utilizara el densímetro.
-Se toma una cantidad de 30 a 50 g, del material que pasa tamiz 200.
-Se utilizara un defloculante el cual disgregara todos los grumos presentes en la muestra.
MATERIALES Y EQUIPOS UTILIZADOS EN EL ENSAYO
· Agente defloculante (Silicato de Sodio)
· Pipeta
· Agitadora eléctrica o batidor
· Cilindro o vaso graduado (probeta)
· Agua (2 litros aproximadamente)
· Cronómetro
· Termómetro
· Hidrómetro
· Frasco lavador
Procedimiento
1. Del peso total de suelo que pasa la malla No. 200, se pesan 50 gramos de este suelo totalmente seco.
2. Luego con la pipeta se miden 4 cm3 de Silicato de sodio que será el agente defloculante y se mezcla con suficiente agua para que se disuelva.
3. Se mezclan conjuntamente la muestra del suelo y el agua con el agente defloculante.
4. Esta mezcla se transfiere al vaso de la agitadora eléctrica y se procede a dejarla batiéndose por 7 minutos aproximadamente para que el defloculante alcance cada una de las partículas del suelo.
5. Luego de haber agitado bien la mezcla, esta se vierte en la probeta, teniendo mucho cuidado de no desperdiciar absolutamente nada del suelo la mezcla en general, esto se logra valiéndose de un frasco lavador.
6. A esta probeta se le agrega más agua para que el nivel llegue a 1000 ml.
7. Teniendo ya la probeta graduada como se indico, se tapa con la mano y se agita vigorosamente por 60 segundos aproximadamente hasta que no quede nada del suelo asentado en el fondo de esta.
8. Por otra parte se prepara también otra probeta graduada con 1 litro de agua (1000 ml) y 4cm3 de Silicato de Sodio (deflocualnte).
9. Luego de tener las dos probetas preparadas se introducen los hidrómetros a la vez uno en cada probeta, con mucha delicadeza para no crear turbulencia en la probeta que contiene el suelo.
10. En el momento que se introducen los hidrómetros en las probetas se enciende el cronómetro.
11. Se comienzan a tomar las lecturas de ambos hidrómetros en el momento en que los hidrómetros no presenten movimientos fuertes. Se mira el tiempo en el que se toma la primera lectura y a partir de este se toman las siguientes lecturas aumentando al doble el tiempo, es decir a 1 minuto, luego a 2, luego a 4 y así sucesivamente.
12. También se debe tomar la temperatura de la mezcla, teniendo cuidado de no mover el hidrómetro.
Resultados tomados del laboratorio resumidos en tabla.
DATOS
%pasa 200: 7.15%
Mss pasa 200 (g): 1110(0.75):832.5g
Mss: 50g
Hidrómetro: 152H
Corrección por menisco: +0.5 (este valor se hace para el menisco creado por el defloculante)
Gs: 2.70 (valor escogido dentro de un rango 2.6 a 2.9)
Valor (a): 0.99
Para el cálculo de los datos que se necesitan como; lectura corregida (Rc), diámetro de las partículas en (mm), el % que pasa, y lecturas como tiempos, corrección por ceros, y lectura en el hidrometro.
1. Rc(lectura corregida): Ra + Ct – corrección de ceros
2. % que pasa: Rc * a
Mss
3. D(mm): K*(L/t)1/2
4. N%: 7.15 - 100
X % pasa(h)
Donde:
Ra: lectura real en el hidrometro
a: constante dependiente del Gs
L: longitud efectiva
t: tiempo (min.)
N%: ajuste del porcentaje que pasa real de finos
Tiempo | Tiempo (min.) | lectura real(Ra) | T (ºc) | C.ceros | C.por temp.(Ct) | lectura corregida(Rc) | L.C menisco R) | Long.efectiva(cm.) | K(tabla) | D(mm) | % pasa(h) | ajuste(%pasa)real-finos |
1 min. | 1 | 47 | 25,00 | 0,50 | 1,30 | 47,8 | 47,5 | 8,5 | 0,01267 | 0,037 | 94,64 | 6,76 |
2min | 2 | 46 | 25,00 | 0,50 | 1,30 | 46,8 | 46,5 | 8,7 | 0,01267 | 0,026 | 92,66 | 6,62 |
4min | 4 | 44 | 25,00 | 0,50 | 1,30 | 44,8 | 44,5 | 9 | 0,01267 | 0,019 | 88,7 | 6,34 |
8min | 8 | 43 | 25,00 | 0,50 | 1,30 | 43,8 | 43,5 | 9,15 | 0,01267 | 0,013 | 86,72 | 6,2 |
15min | 15 | 42 | 25,00 | 0,40 | 1,30 | 42,9 | 42,5 | 9,3 | 0,01267 | 0,009 | 84,94 | 6,07 |
30min | 30 | 41 | 25,50 | 0,40 | 1,48 | 42,075 | 41,5 | 9,5 | 0,0126 | 0,007 | 83,3 | 5,95 |
1hora | 60 | 40 | 25,50 | 0,40 | 1,48 | 41,075 | 40,5 | 9,65 | 0,0126 | 0,005 | 81,3 | 5,81 |
2horas | 120 | 38 | 26,00 | 0,40 | 1,65 | 39,25 | 38,5 | 10 | 0,01253 | 0,0036 | 77,71 | 5,55 |
4horas | 240 | 37 | 25,50 | 0,40 | 1,48 | 38,075 | 37,5 | 10,15 | 0,0126 | 0,003 | 75,38 | 5,38 |
8horas | 480 | 36,5 | 25,50 | 0,40 | 1,48 | 37,675 | 37 | 10,2 | 0,0126 | 0,002 | 74,59 | 5,33 |
16horas | 960 | 35,25 | 25,00 | 0,40 | 1,30 | 36,15 | 35,75 | 10,45 | 0,01267 | 0,0013 | 71,57 | 5,11 |
24horas | 1440 | 34 | 24,50 | 0,00 | 1,15 | 35,15 | 34,5 | 10,65 | 0,01274 | 0,001 | 69,59 | 4,97 |
Tabla 1.3. Datos respectivos al ensayo de hidrómetro para partículas finas.
Ensayo comenzado de dos muestras Material que pasa nº 200.
Primeros 8 min.
