UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL POLITÉCNICA DE LA FUERZA ARMADA NACIONAL LABORATORIO DE MEÁNICAS DE SUELOS PROF. DANIEL SANTOS
Determinación del contenido de humedad. Pueden ser utilizados tres métodos: 1. Contenido de humedad total (Al horno) 2. método de la estufa. 3. Método de presión de gas de carburo de calcio (Speedy)
Determinación del contenido de humedad por el método de presión de gas de carburo de calcio. Un método rápido y seguro para determinar el contenido de humedad del suelo en el campo, valiéndose para ello de un aparato portátil y sencillo, constituye una importante necesidad en la construcción de carreteras y obras de construcción civil. Un dispositivo, comercialmente extendido para este fin, que ofrecer grandes esperanzas, mide el contenido de humedad indirectamente, calculando la presión del gas generado cuando el carburo de calcio reacciona con la humedad, en una pequeña muestra del terreno.
Introducción. Un método rápido y exacto para determinar los contenidos de humedad en materiales o productos del suelo, ha constituido durante mucho tiempo una de las metas de los ingenieros. Los investigadores han dedicado mucho esfuerzo a desarrollar la gravimétrica, la química, la electricidad, la técnica nuclear, el penetrómetro, la tensión y la térmica, con métodos aplicados a cada una de estas cuestiones, para la determinación del contenido de humedad de los terrenos. Un método químico, utilizando el carburo de calcio como reactivo, está poniendo de manifiesto su importancia. El principio comprendido en este método químico para la determinación de la humedad, es que una cantidad dada de humedad reaccionará con el carburo de calcio, para producir un volumen específico de gas (acetileno). La reacción es en la forma siguiente: Basado en este principio se desarrolló un dispositivo en Inglaterra, que encerró en un recipiente a presión el gas originado en esta reacción. La presión del gas se lee sobre un manómetro situado en un extremo del recipiente a presión, para que se lea en porcentaje la humedad, referido al peso de la muestra en húmedo.
Aparato y procedimiento de prueba. El medidor de humedad es un recipiente hueco de aluminio que tiene un manómetro en un extremo y una caperuza, con una disposición de sujeción por abrazadera por el otro, tiene en su equipo auxiliar una caja para el transporte, una balanza tarada para pesar la muestra que se va aprobar, una pequeña paleta de mano para medir el carburo de calcio.
Uso del medidor de humedad Speedy.
1. Preparar el material para la comprobación de humedad Polvo, arena, otro material granular ligero. No se necesita preparación. Ponerlo en el «Speedy" y probar. Arcillas, suelos y algunos materiales gruesos.
Poner dos pulverizadores de bolas de acero dentro del cuerpo, con reactivo rápido, y mezclar como en la fase 6. Polvos gruesos, carbón, Poner dos pulverizadores de bolas de acero dentro del cuerpo, con reactivo «Speedy", y mezclar como en la fase 6. Líquidos. Pesar primero. Mezclar después con arena de sílice seca, para mantener y dispersar el líquido, de forma que el reactivo pueda alcanzarlo. Poner en el «Speedy» y probar. Pastas. Lo mismo que para líquidos. La arena evita el apelotonamiento del material de prueba.
2. Pesar la muestra El peso correcto se muestra cuando la flecha o el rayo rojo coinciden con la marca sobre la balanza. Nota: la balanza debe ser adecuadamente equilibrada, por lo menos una vez a la semana. 3. Poner la muestra en el medidor o aparato probador Después de usar un paño o cepillo para limpiar el casquete, asegurarse de que se han eliminado todas las huellas de material procedentes de la prueba anterior; colocar la muestra dentro del casquete, si el material es demasiado abultado, poner la muestra dentro del cuerpo, y el reactivo en el casquete (véase la fase número 4). 4. Añadir reactivo Para el "Speedy" de 50 gramos, añadir dos cucharillas de reactivo al cuerpo; para el «Speedy» de 26 gramos, añadir tres cucharillas (suficiente para la mayor parte de los materiales). 5. Cerrar herméticamente el «Speedy» Mantener el «Speedy» horizontalmente para evitar que el material de prueba y el reactivo se mezclen, antes de que el instrumento esté cerrado herméticamente. Insertar el casquete, oscilar el estribo por encima del casquete y apretar el tornillo de la parte superior. 6. Mezclar Sacudir el «Speedy» con fuerza de extremo a extremo. Al primer movimiento de la aguja del aparato de medida, girar el medidor o aparato probador, poner el aparato de medida con el extremo hacia arriba, para asegurar la total liberación de todo el contenido de humedad de la muestra. 7. Leer el dial o cuadrante Cuando la aguja se para, girar el «Speedy» a la posición horizontal y leer el cuadrante.
9. Liberar y vaciar Aliviar la presión lentamente, vaciar los contenidos y limpiar el «Speedy» con un paño.
Toma de muestras en suelos. El peso correcto se muestra cuando el rayo o flecha roja coincide con la marca sobre la balanza. Nota: la balanza debe ser adecuadamente equilibrada. 3. Poner la muestra dentro del medidor o aparato probador Después de usar un paño o cepillo para limpiar el casquete, estando seguro de que se han eliminado todas las huellas de material de pruebas anteriores, poner la muestra dentro del casquete, si el material es demasiado abultado, poner la muestra dentro del cuerpo, y el reactivo dentro del casquete. 4. Añadir reactivo y bolas Poner dos cucharillas de reactivo en el cuerpo o, para materiales abultados, ponerlas en el casquete. Poner las dos bolas de acero dentro del cuerpo del «Speedy». 5. Cerrar herméticamente el «Speedy» Mantener el «Speedy» horizontalmente, para evitar que el material de prueba y el reactivo se puedan mezclar antes de que el instrumento se cierre herméticamente. Insertar el casquete, oscilar suavemente el estribo por encima del casquete y apretar herméticamente el tornillo de la parte superior. 6. Mezclar con bolas Mantener el «Speedy» horizontalmente; poner las bolas en órbita, alrededor de la circunferencia interior del cuerpo. Las bolas actúan como un triturador de bolas, para romper los pedazos de la muestra. Tiempo de mezcla para suelos del tipo de arcilla densa, unos 3 a 4 minutos. 7. Leer el dial o cuadrante Cuando la aguja se para, leer el dial, manteniendo horizontalmente el «Speedy».
9. Soltar, vaciar, examinar
Soltar la presión lentamente, vaciar el contenido y examinar por si hubiera trozos. Si no está completamente triturado, aumentar él tiempo de mezcla con bolas en un minuto, en la próxima prueba. Limpiar el «Speedy» con un paño o cepillo.
Determinación del contenido de humedad por el método de la estufa. Utiliza el mismo procedimiento que el método del horno, con la única diferencia de que el suelo es secado en la cocina.
