Laboratorio Hidrometria

20INFORME DE LABORATORIO NO. 2: “GRANULOMETRÍA DE SUELOS: TAMIZADO MECÁNICO Y MÉTODO DE LA SEDIMENTACIÓN”

ASIGNATURA: MATERIALES PARA CONSTRUCCIÓN

UNIVERSIDAD NACIONAL DE COLOMBIA – SEDE BOGOTÁ

FACULTAD DE INGENIERÍA

PROGRAMA CURRICULAR DE INGENIERÍA CIVIL

BOGOTÁ D. C.

2011

Introducción

El material considerado como grueso puede ser clasificado por tamaños de forma relativamente sencilla utilizando el tamizado mecánico , no obstante, por ser el material, que pasa el tamiz Nº 200 muy fino, el tamizado mecánico no es aplicable, así que para realizar la granulometría en este caso se utiliza el procedimiento conocido como Hidrometría. Para la práctica de laboratorio propuesta, se pretende conocer el método, y analizar los resultados obtenidos para responder al interrogante principal sobre cómo es la gradación del suelo.

Método de la Sedimentación (Hidrometría) para los finos utilizando para ello el hidrómetro.

Hidrómetro 151H:

Usado para medir la gravedad específica del Fluido en g/ml a la altura del centro del Bulbo del Hidrómetro

Análisis Granulométrico por el método de la Sedimentación (Hidrometría) para la fracción fina:

Hidrómetros 151H y 152H calibrados

Termómetro

Agente dispersante (5g) Hexametafosfato de sodio

Agua destilada o desmineralizada (1,5 L)

Cronómetro

2 Buretas

metodología

Análisis granulométrico del suelo por hidrómetro (Tamaño de partículas menor a 75 μm):

El ensayo de Hidrometría supone que las partículas finas son perfectamente esféricas, por lo cual se trata enteramente de una buena aproximación. Para empezar, para cada Bureta se destinará 40 g de material fino aproximadamente. Se prepara una solución de agente dispersante con Agua destilada con una concentración de 40 g/L; Dicha solución evitará que se formen grumos de material alterando las lecturas de los Hidrómetros. El material deberá sumergirse en 125 cm³ de solución la noche anterior al ensayo. Además, debe determinarse la gravedad específica de una muestra del mismo suelo, utilizando un matraz. Este valor se obtiene por la siguiente expresión:

〖Gs〗_(〖20〗^o )=(W_s*K)/(W_s+W_a-W_b ) (7)

Donde:

W_s=Masa del suelo seco K=Factor de correción por temperatura (Tabla)

W_a=Masa del picnómetro+agua W_b=Masa del Picnómetro+Agua+Muestra

Posteriormente se agrega el material correspondiente a cada bureta y se completa en cada una 1 Litro con agua desmineralizada (O destilada), la bureta debe agitarse vigorosamente a razón de 2 ciclos por segundo durante 1 minuto. Inmediatamente después de la agitación, la mezcla es homogénea en toda la longitud de la Bureta, pero con el paso del tiempo, las partículas más grandes se sedimentan con mayor velocidad. Utilizando esta propiedad es que funciona este método.

A partir del momento de agitación deberán tomarse las lecturas del Hidrómetro cada cierto tiempo, Además, deberán registrarse la fecha, hora y temperatura de la suspensión cada vez que se tome su lectura.

Como las partículas se van sedimentando, el Hidrómetro se va desplazando verticalmente, por eso es posible obtener la gráfica de Lectura R´ contra Altura de Caída H conociendo las dimensiones del hidrómetro; Las norma INVIAS-124 proporciona esa información:

Figura 5. Dimensiones de los Hidrómetros Utilizados

Correcciones a las lecturas del Hidrómetro:

Corrección por menisco 〖(C〗_m):

Dado que al introducir un hidrómetro se forma un menisco, debe realizarse una corrección para cada lectura, conociendo el desfase por menisco:

R=R´+C_m (8)

Donde:

R=Lectura del hidrómetro corregida R´=Lectura del hidrómetro sin⁡corregir

C_m=Corrección por menisco

Finalmente para el cálculo del “Porcentaje que pasa”, que es el porcentaje de suelo de diámetro más fino que el correspondiente a la Lectura del Hidrómetro, se utilizan las siguientes relaciones:

Para el Hidrómetro 151 H

〖p%〗_151H=(G_s/(G_s-1))*V/W_(s(151H)) *ρ_w (〖R_corregida〗_((151H)) )*100

desarrollo

Análisis granulométrico del suelo por hidrómetro (Tamaño de partículas menor a 75 μm):

Desarrollo Utilizando el Hidrómetro 151H:

Previamente a la realización del ensayo de Hidrometría como tal, debe seleccionarse una muestra del mismo material para estimar

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