Ensayo de hidrómetro

Ensayo de hidrómetro

Cuando los suelos no son grueso granulares, sino que los suelos tienen tamaños de grano pequeños no se podrá hacer análisis granulométrico por mallas, para determinar el porcentaje de peso de los diferentes tamaños de los granos de suelo. Lo apropiado es aplicar el método del hidrómetro (densímetro), hoy en día para suelos finos quizá es el ensayo de mayor uso, el hecho se basa en que las partículas tienen una velocidad de sedimentación que se relaciona con el tamaño de las partículas.

La ley fundamental para realizar análisis granulométrico por hidrómetro es formulada por Stokes, en esta ley se enuncia que si una partícula esférica cae dentro del agua adquiere pronto una velocidad uniforme que depende del diámetro de la partícula, de su densidad y de la viscosidad del agua.

Para la realización del ensayo no se usa una suspensión compuesta de agua y suelo, porque se precipitaría, en muy poco tiempo casi todo el suelo, debido a la formación de flóculos originados por la presencia de diferentes cargas eléctricas en las partículas del suelo. Se utiliza un agente de floculante que neutralice las cargas eléctricas, permitiendo que las partículas se precipiten de forma individual.

Tipos de dispersantes usados comúnmente:

Silicato de Sodio (vidrio líquido). Es una solución de silicato de sodio, para lograr la concentración necesaria se usa un hidrómetro 151 H. Una vez preparada la solución se toman 20 cm3.

Hexametafosfato de sodio (NaPO3). Comercialmente se conoce como Calgon. Se usará agua destilada a razón de 40 g de hexametafosfato sódico por cada litro de solución.

Ya que la solución es ácida se puede considerar mayor eficacia como agente defloculante en suelos alcalinos.

Para el ensayo de hidrómetro existe corrección dependiendo del tipo de hidrómetro empleado, la corrección se hará con la diferencia de la lectura del hidrómetro y un coeficiente que depende del tipo de hidrómetro, para 151 H es la unidad y para 152 H es cero.

Los hidrómetros están calibrados para hacer la lectura al nivel libre del líquido. Al formarse el menisco alrededor del vástago, la lectura correcta no puede hacerse, ya que las suspensiones de suelo son transparentes, por lo que se necesita leer donde termina el menisco y corregir la lectura sumando la altura del menisco. Esta corrección se hace sumergiendo el hidrómetro en agua destilada y haciendo dos lecturas en la escala; una en la parte superior del menisco (para que el menisco se forme completo, el cuello debe limpiarse con alcohol para eliminar la grasa) y otra siguiendo la superficie horizontal del agua. La diferencia de las dos lecturas nos da la corrección que debe sumarse a las lecturas hechas al estar operando.

EQUIPO

2.1 Balanza – Debe tener una capacidad suficiente y una sensibilidad de 0.1%.

2.2 T ami c e s – De 4.75 mm (No.4), de 425 µm (No 40) y de 75 µm (No.200).

2.3 Tamizadora mecánica.

2.4 Aparato agi tador – Mecánico o neumático, con su recipiente de dispersión

(Figuras 1 y 2). Un agitador operado mecánicamente, consistente en un motor

e l é c t r i co mont ado de t a l mane r a que gi r e un e j e ve r t i c a l s in c a rga a una

velocidad de no menos de 10000 revoluciones por minuto, una paleta

recargable para revolver ya sea de metal, plástico, o caucho duro, similar a

uno de los diseños que se ven en la figura 1.

El eje debe ser de una longitud tal que la paleta agit ador a pueda ope r a r a no

menos de 19mm (3/4”) ni más de 38mm (1.5”) por encima del fondo del

recipiente de dispersión.

El r e c ipi ent e de di spe r s ión debe r á e s t a r de a cue rdo con a lguno de los di s eños

que se ven en la Figura 1 o en la Figura 2, si es del tipo neumático.

2.5 Hidróme t ro – Conforme a los r equi s i tos para los hidrómetros 151 H o 152 H

de la norma ASTM E 100, graduado para leer, de acuerdo con la escala que

t enga gr abada , la gravedad específica de la suspensión ó los gramos por litro

de suspens ión. En e l pr ime r c a so, l a e s c a l a t i ene va lor e s de graveda d

específica que van de 0.995 a 1.038 y estará calibrado para leer 1.00 en agua

destilada a 20° C (68° F). Este Hidrómetro se identifica como 151

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