Análisis mecánico mecánico del suelo suelo (Hidrometro)
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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 asie asient ntan an a dife difere rent ntes es elo eloci cida dade des, s, depe depend ndie iend ndo o de sus sus form formas as,, tama tama!o !os s y pesos pesos"" #or #or simpli simplicid cidad, ad, se supone supone $ue todas todas las partícul partículas as de los suelos suelos son son esferas y $ue la elocidad de las partículas se e%presa por la ley de sto&es, por lo dic'o anteriormente se presentan unas restricciones a esta ley $ue son necesarias tener en cuneta como ob(eto del estudio $ue se 'ace las partículas *nas no son esferas el suelo no es 'omogéneo en cuanto a su composición la temperatura del +uido no es constante las partículas *nas forman grumos debido a la iteración eléctrica $ue ocurre entre ellas" #ara este tipo de ensayos se tienen en cuenta las siguientes obseraciones )-e debe de traba(ar con la cantidad de material *no $ue pasa tami. /00" )-e utili.ara el densímetro" densímetro" )-e toma una cantidad de 10 a 20 g, del material $ue pasa tami. /00" )-e utili.ara un de+oculante el cual disgregara todos los grumos presentes en la muestra" M3TERI34E- 5 E67I#O- 7TI4I83DO- E9 E4 E9-35O
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3gente de+oculante :-ilicato de -odio; #ipeta 3gitadora eléctrica o batidor
#rocedimiento Del peso total de suelo $ue pasa la malla 9o" /00, se pesan 20 gramos de este 1. suelo totalmente seco" 2. 4uego con la pipeta se miden > cm 1 de -ilicato de sodio $ue ser? el agente de+oculante y se me.cla con su*ciente agua para $ue se disuela" -e me.clan con(untamente la muestra del suelo y el agua con el agente 3. de+oculante" 4. Esta me.cla se trans*ere al aso de la agitadora eléctrica y se procede a de(arla batiéndose por @ minutos apro%imadamente para $ue el de+oculante alcance cada una de las partículas del suelo" 4uego de 'aber agitado bien la me.cla, esta se ierte en la probeta, teniendo 5. muc'o cuidado de no desperdiciar absolutamente nada del suelo la me.cla en general, esto se logra aliéndose de un frasco laador" 6. 3 esta probeta se le agrega m?s agua para $ue el niel llegue a A000 ml" 7. Teniendo ya la probeta graduada como se indico, se tapa con la mano y se agita igorosamente por B0 segundos apro%imadamente 'asta $ue no $uede nada del suelo asentado en el fondo de esta" 8. #or otra parte se prepara también otra probeta graduada con A litro de agua :A000 ml; y >cm1 de -ilicato de -odio :de+ocualnte;" 9. 4uego de tener las dos probetas preparadas se introducen los 'idrómetros a la e. uno en cada probeta, con muc'a delicade.a para no crear turbulencia en la probeta $ue contiene el suelo" 10. En el momento $ue se introducen los 'idrómetros en las probetas se enciende el cronómetro" 11. -e comien.an a tomar las lecturas de ambos 'idrómetros en el momento en $ue los 'idrómetros no presenten moimientos fuertes" -e mira el tiempo en el $ue se toma la primera lectura y a partir de este se toman las siguientes lecturas aumentando al doble el tiempo, es decir a A minuto, luego a /, luego a > y así sucesiamente" 12. También se debe tomar la temperatura de la me.cla, teniendo cuidado de no moer el 'idrómetro" Resultados tomados del laboratorio resumidos en tabla" D3TOCpasa /00 @"A2C Mss pasa /00 :g; AAA0:0"@2;1/"2g Mss 20g Hidrómetro A2/H
1. 2. 3. 4.
Rc(lectura corregida): Ra + Ct – corrección de ceros % que pasa: Rc * a Mss !" D(mm): K*(Lt) #%: $!& ' ! % pasa() Donde Ra lectura real en el 'idrometro a constante dependiente del Fs 4 longitud efectia t tiempo :min"; 9C a(uste del porcenta(e $ue pasa real de *nos
<"ceros
<"por temp":
lectura corregida:Rc;
4"< menisco R;
4ong"efectia:cm";
K:tabla;
D:mm;
C pasa:';
Tiempo
Tiempo :min";
lectura real:Ra;
A min"
A
>@
/2,00
0,20
A,10
>@,
>@,2
,2
0,0A/B@
0,01@
G>,B>
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A,10
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0,20
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B,@/
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1,1
A'ora
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0,>0
A,>
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>0,2
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0,002
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0,00A
BG,2G
T :Jc;
Tabla A"1" Datos respectios al ensayo de 'idrómetro para partículas *nas"
a(
Ensayo comen.ado de dos muestras
Material $ue pasa nJ
/00" #rimeros min"
Ensayo de granulometría por 'idrómetro Ensayo de 'idrómetro
0 gde 'e%ametafosfato sódico por cada litro de solución"5a $ue la solución es ?cida se puede considerar mayor e*cacia como agente de+oculante en suelos alcalinos"#ara el ensayo de 'idrómetro e%iste corrección dependiendo del tipo de 'idrómetro empleado, la corrección se 'ar? conla diferencia de la lectura del 'idrómetro y un coe*ciente $ue depende del tipo de 'idrómetro, para A2A H es la unidad y para A2/ H es cero"4os 'idrómetros est?n calibrados para 'acer la lectura al niel libre del lí$uido" 3l formarse el menisco alrededor del?stago, la lectura correcta no puede 'acerse, ya $ue las suspensiones de suelo son transparentes, por lo $ue se necesitaleer donde termina el menisco y corregir la lectura sumando la altura del menisco" Esta corrección se 'ace sumergiendoel 'idrómetro en agua destilada y 'aciendo dos lecturas en la escala una en la parte superior del menisco :para $ue elmenisco se forme completo, el cuello debe limpiarse con alco'ol para eliminar la grasa; y otra siguiendo la super*cie'ori.ontal del agua" 4a diferencia de las dos lecturas nos da la corrección $ue debe sumarse a las lecturas 'ec'as al estar operando" #rocedimiento
-e selecciona una muestra de m?s o menos 20 gr $ue pase el tami. nLmero /00, a lo $ue $uede retenido en el tami.nLmero /00 se le 'ace un laado, a lo $ue $ueda después del laado se le llea a un recipiente $ue ir? al 'orno paradeterminar el porcenta(e de gruesos de la muestra, ya $ue est? 'a sido debidamente pesada antes de pasar por el tami.nLmero /00"4a muestra $ue pasa el tami. nLmero /00 se deposita en un frasco posteriormente se a!aden /00 cm1 de agua yapro%imadamente /0 cm1 de agente de+oculante, se debe de(ar la suspensión como mínimo una 'ora :la 3" -" T" Msugiere $ue para suelos arcillosos se de(e AB 'oras;, después de 'aber sometido la muestra al de+oculante se trans*erela me.cla al aso de la agitadora eléctrica se a!ade agua 'asta llenar dos terceras partes del aso, se reali.a a dispersiónde la muestra de 2 a A0 minutos" 4a muestra dispersada se llea a un cilindro graduado y se le agrega agua 'asta losA000 cm1 se agita el cilindro durante un minuto tapando con la palma de la mano e inirtiéndolo repetidas eces, se'ace esto para obtener una suspensión 'omogénea" -e coloca el cilindro sobre una mesa se pone andar el cronómetro"#ara los tiempos indicados se introduce el 'idrómetro dentro del cilindro y se registran los datos, encarg?ndose tambiénde medir la corrección por menisco y la temperatura para cada medida"En las tablas en siguientes se muestran los datos registrados y los datos calculados para el ensayo de 'idrómetro" En unase muestra el an?lisis granulométrico como si todo fuera completamente *no, pero en la otra tabla se registra laerdadera distribución granulométrica para la muestra, es con esta tabla $ue podemos 'acer la gr?*ca de distribucióngranulométrica $ue se presenta también a continuación"
Ensayo de Hidrometró El ensayo de Hidrómetro se basa en la sedimentación de un material en suspensión en un líquido; sirve para la determinación de la variación de la densidad de la suspensión con el transcurso del tiempo y medir la altura de caída del gramo de tamaño más grande correspondiente a la densidad media. Se mezcla una cantidad de suelo con agua y un pequeño porcentaje de un agente dispersante para ormar una solución de !""" ml se obtiene una solución con una gravedad especiica ligeramente mayor que !." a # grados centígrados. El agente dispersante o deloculante se añade a la solución para neutralizar las cargas sobre las partículas más pequeñas del suelo$ que a menudo tienen carga negativa. El %idrómetro determina la gravedad especíica de la suspensión agua & suelo en el centro del bulbo. 'odas las partículas de mayor tamaño que aquellas que se encuentran aun en suspensión en la zona mostrada como ( )la distancia entre el centro del bulbo y la supericie del agua*$ abran caído por debajo de la proundidad del centro de volumen$ y esto %ace decrecer permanentemente la gravedad especiica de la suspensión en el centro del volumen del %idrómetro. +demás$ como el %idrómetro tiene un peso constante a medida que disminuye la gravedad especiica de la suspensión aumenta la distancia (.
,ara preparar una respectiva muestra debemos meter a una batidora la muestra con una cantidad de agua destilada.
ONETIO El principal ob(etio del an?lisis del 'idrómetro es obtener el porcenta(e de arcilla :porcenta(e m?s *no $ue 0"00/ mm; ya $ue la cura de distribución granulométrica cuando m?s del A/C del material pasa a traés del tami. 9o"/00 no se utili.a como criterio dentro de ningLn sistema de clasi*cación de suelos y no e%iste ningLn tipo de conducta particular del material $ue dependa intrínsecamente de la forma de dic'a cura" 4a conducta de la fracción de suelo co'esio del suelo dado depende principalmente del tipo y porcenta(e de arcilla de suelo presente, de su 'istoria geológica y del contenido de 'umedad m?s $ue de la distribución misma de los tama!os de partícula"
Curva granulométrica
El suelo tiene una buena distribución de tama!os de granos dentro de una escala amplia de alores por lo $ue se considera bien gradado un material con éstas características permite una me(or compactación con e$uipos mec?nicos $ue un suelo mal gradado, esto por$ue al tener una cantidad apreciable de granos de los distintos tama!os, el espacio de(ado entre los m?s grandes puede ser llenado por otros de menor tama!o, y los espacios entre estos son ocupados a su e. por partículas m?s pe$ue!as" I4IOFR3=I3 'ttpses"scribd"comdocA001@B@0GEnsayo)de)granulometria)por) 'idrometro 'ttpmecanicadelossuelos"blogspot"companalisis)mecanico)del)suelo) 'idrometro"'tml 9O
