Determinacion de porosidad y densidad

DETERMINACION DE POROSIDAD Y DENSIDAD

1.-INTRODUCCION

POROSIDAD

La porosidad se da por consecuencia de la textura y estructura del suelo, la porosidad son poros o espacios vacíos que controlan el balance de agua, crecimiento de raíces y difusión de gases. Los podemos distinguir entre macroscópicos y microscópicos los cuales podemos diferenciar por la diferentes dimensiones que tiene cada uno. Un suelo ideal debe tener entre 50% de porosidad, con un tercio de puro grano y dos tercio de puro mediano, la porosidad mínima que un suelo debe tener para permitir un buen desarrollo la planta es de 35% en los suelos ligeros y 45% en suelos pesados.

DENSIDAD

El suelo al ser un cuerpo poroso tiene dos densidades la real y la aparente la real es la relación entre la masa del suelo seco y el volumen ocupado por partícula sólida. La densidad aparente es el cociente entre la masa de suelo seco y el volumen total del suelo

2.-OBJETIVO DE LA PRÁCTICA

2.1.-OBJETIVO GENERAL

• El objetivo de la presente práctica consiste en aplicar los conceptos vistos en clases respecto de los ensayos para la obtención de la densidad y la porosidad de una muestra o un producto solido poroso (arena seca).
• Calcular si el agregado limo (arena seca), se encuentran dentro de los límites para hacer un buen diseño de mezcla.
• Conocer el procedimiento  para la escogencia de un agregado fino en el diseño de mezcla, para elaborar un concreto de buena calidad.
• Determinar su módulo de porosidad de la arena.

2.2.-OBJETIVO ESPECIFICO

• Determinar los parámetros de la muestra en estudio, en base a diferentes métodos de cálculo para poder determinar  la densidad de la muestra.
• Adquirir la capacidad de calcular la porosidad de una muestra partiendo de los datos necesarios.
• Apreciar las variaciones de la densidad teniendo en cuenta la estructura y textura de la muestra ya que estos depende la porosidad de la muestra (arena).
• Calcular la densidad aparente suelta de la arena para verificar si están dentro del rango establecido para la elaboración del diseño de la mezcla.
• Determina la absorción de la arena para saber si esta puede ser utilizado para la elaboración de la mezcla.

3.-MARCO TEORICO

DENSIDAD

• Es una propiedad general de las sustancias. No obstante su valor es específico para cada sustancia, lo cual permite identificarla o diferenciarla de otras.
• Es una propiedad intensiva y su valor depende de la temperatura y la presión. Se define como la masa de una sustancia presente en la unidad de volumen.

Densidad = masa/volumen

• Generalmente se expresa la densidad de líquidos y sólidos en gr/ml o gr/cm3 y la densidad de gases en gr/L.

POROSIDAD

• Es un indicador del espacio disponible para almacenar fluidos, siendo esta una propiedad muy importante, ya que para que un yacimiento sea comercialmente productivo debe tener una porosidad suficiente en la cual pueda ocurrir un almacenamiento de hidrocarburo apreciable
• Es la relación entre el volumen ocupado por las propiedades (Vp) en la roca y el volumen total de ella (Vt) los valores de la porosidad se pueden expresar en forma decimal o porcentual, puesto que es una magnitud adimensional.

Porosidad=Vp/Vt

• Las porosidades de las rocas desde el punto de vista estructural, se puede dividir: porosidad absoluta y porosidad efectiva.

a) la porosidad absoluta.- es la fracción del volumen ocupado por los poros entre el volumen total de la roca.

b) la porosidad efectiva.- es la que está constituida únicamente por los comunicados y no comunicados.

• De acuerdo al origen de los poros de la roca, la porosidad puede clasificarse en porosidad primeria y secundaria.

Porosidad primaria.- se forma a partir de los espacios vacíos entre los fragmentos o partículas durante el proceso de deposición este tipo de porosidad será afectado por los siguientes factores: empaquetamiento, selección, cementación, grado de redondez de los granos, y compactación.  

Porosidad secundaria.- es la que se origina después de los procesos de formación de la roca y es consecuencia de proceso geológico tales como la disolución de minerales, fracturamiento, dolomitizacion, re cristalización y diastrofismo entre otros.

4.-MATERIALES

• Probeta de 100 ml
• Balanza eléctrica
• 2 vasos precipitados
• Piceta
• 1 hoja papel

5.-COMPUESTOS

•  Arena seca (fino)
• 90 ml de agua pura

6.-PROCEDIMIENTO

En la presente práctica se llevara a cabo de medición porosidad y densidad de la muestra, sobre las siguientes obtenciones:

  6.1-DETERMINACION DE LA DENSIDAD DE LA ARENA SECA

• Se preparan las muestras (arena), en este caso se trabajara con probeta que cumplan las normas de medición.

a) Se seca la muestra en el horno

[pic 4]

[pic 5]

b) Se procede a pesar la probeta vacía

[pic 6]

c) Agregar  arena a la probeta y pesar en la balanza eléctrica

[pic 7]

d) Densidad de agua 1 gr/cm3

e) Pesar la probeta cubierta en arena sumergida en agua de 90 ml.

[pic 8]

Densidad=MASA muestra/VOLUMEN fluido

  6.2.-DETERMINACION DE LA POROSIDAD DE LA ARENA SECA

• Se sumerge la probeta en agua hasta alcanzar la saturación

[pic 9]

• Se pesa las probeta saturada obteniendo el peso en el aire de la probeta

[pic 10]

• Se obtiene el peso suspendido en agua de la probeta.

[pic 11]

Para determinar la porosidad de la arena intacta se calcula la diferencia entre el volúmenes de la muestra cuando se encuentra seca y totalmente saturada por algún liquido  en este caso el agua, y la diferencia entre el peso de la muestra satura y suspendida en agua a través de la siguiente formula se obtiene la porosidad.

Porosidad= Vp/Vt

6.3 DETERMINACION DEL VOLUMEN TOTAL

El volumen total puede ser calculado por medición directa de las dimensiones de la muestra utilizando un vernier. Este procedimiento es útil cuando las muestras presentan formas regulares debido a su rapidez.

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