LABORATORIO DE MECÁNICA DE SUELOS I LABORATORIO N 09 ANALISIS GRANULOMÉTRICO POR SEDIMENTACION 1. INTRODUCCIÓN El análisis hidrométrico se usa para obtener un estimado de la distribución se basa en la ley de Stokes. Se asume que la ley de Stokes puede ser aplicada a una masa de suelo dispersado, con partículas de varias formas y tamaño. El hidrómetro se usa para determinar el porcentaje de partículas de suelos dispersados, que permanecen en suspensión en un determinado tiempo. 2. REFERENCIAS NORMATIVAS ● NTP 400.012: AGREGADOS. Análisis granulométrico del agregado fino, grueso y global. ● ASTM D-422: Standard Test Method for Particle-Size Analysis of Soils ● MTC E-204: Análisis granulométrico de agregados gruesos y finos. 3. OBJETIVOS 3.1. GENERAL ● Determinar, el porcentaje de partículas dispersados, que se quedan en suspensión en un determinado tiempo. 3.2. ESPECÍFICOS ● Describir el procedimiento para determinar, por lavado con agua, la cantidad de material fino que pasa el tamiz Nº 200 un agregado. Durante el ensayo se separan de la superficie del agregado, por lavado, las partículas que pasan el tamiz Nº 200, tales como: arcillas, agregados muy finos, y materiales solubles en el agua. 4. MARCO TEÓRICO 4.1. MUESTRA El material más fino que el tamiz de (Nº 200) puede ser separado de las partículas mayores de manera más eficiente y completa por el tamizado en húmedo que por el uso de tamizado en seco. Por ello, cuando se desea determinaciones exactas del material más fino que el tamiz de (Nº 200) en un agregado grueso o fino, este ensayo es usado sobre la muestra antes del tamizado en seco de acuerdo con el ensayo MTC E204. Los resultados de este ensayo son incluidos en el cálculo del ensayo MTC E204 y la cantidad total del material más fino que el tamiz de (Nº 200) además del obtenido por tamizado en seco en la misma muestra es reportado con los resultados de MTC E 204. Usualmente, la cantidad adicional del material más fino que 75 µm obtenido en el proceso de tamizado en seco es una cantidad pequeña. Si ésta es muy grande, la eficiencia de la operación de lavado debe ser chequeada. Esto también puede ser indicativo de degradación del agregado. METODOS DE ENSAYO: METODO “A”: Se usa si más del 80% del material pasa por la malla Nº 200, este método se explicará en detalle y más adelante se hará alguna explicación del otro método. 1 LABORATORIO DE MECÁNICA DE SUELOS I METODO “B”: Si menos del 80% del material es retenido por la malla N º 200 o se encuentre material superior en tamaño a la malla Nº 10 5. EQUIPOS Y MATERIALES ● Tamiz Nº 10 y 200. ● Balanza con sensibilidad de 0.1 gramo. ● Aparato agitador. ● Hidrómetro 152H. ● Cilindro de sedimentación de 1000𝑐𝑚3 . ● Agente dispersivo. ● Termómetro. 6. PROCEDIMIENTO 6.1. PREPARAR LA MUESTRA Secar la muestra en el horno. Tamizar por malla Nº10. Se toma 50 gr de muestra. 6.2. PREPARAR SOLUCION AGUA + DEFLOCUANTE Pesar 5.0 gr de floculante. Medir 125 ml de agua destilada. Mezclar ambos componentes. 6.3. MEZCLAR SOLUCION CON LA MUESTRA, DEJAR REPOSAR. Mezclar la solución con la muestra. Se deja reposar para el de floculante penetre en la muestra. En arenas reposa de 2 a 4 horas, en arcillas reposa 24 horas. 6.4. BATIR MEZCLA, COLOCAR EN EL CILINDRO DE SEDIMENTACION. Luego de reposar, se coloca la mezcla en el cilindro de la batidora. Añadir 125 ml de agua destilada. Batir la mezcla. Para arenas durante 3 a 4 minutos, para arcillas, durante 15 minutos. 6.5. COLOCAR EL HIDROMETRO E INICIAR LA TOMA DE DATOS Se vierte la mezcla en el cilindro de sedimentación. Se añade agua destilada hasta completar los 1000 ml. Se agita el cilindró con la mano por un minuto. Se debe hacer 90 ciclos en ese tiempo. Se coloca el hidrómetro e inicia la toma de datos. En cada lectura se lee la temperatura. 2 LABORATORIO DE MECÁNICA DE SUELOS I 7. CÁLCULOS Y RESULTADOS 7.1. CÁLCULOS Para determinar la lectura del hidrómetro corregido (Rc), se emplea la siguiente fórmula: 𝑅𝑐 = Rd − Cd + Ct Rc= Lectura del hidrómetro corregido. Rd= Lectura del hidrómetro. Cd= Lectura del hidrómetro en agua más de floculante. Ct= Corrección por temperatura. Para obtener el porcentaje más fino P (%), se emplea la siguiente formula: 𝑃 (%) = 𝑅𝑐 𝑥 𝑎 𝑥 100 𝑊𝑠 Rc= Lectura del hidrómetro corregido. a= Corrección por gravedad especifica. Ws= Peso seco de la muestra. Gs= Peso específico de sólidos. 𝑎= 𝐺𝑠 (1.65) (𝐺𝑠 − 1) 2.65 Gs= Peso específico relativo de sólidos. Lectura del hidrómetro corregido solo por menisco (R), se emplea la siguiente formula. 𝑅 = 𝑅𝑑 + 𝐶𝑚 R= Lectura dl hidrómetro corregido por menisco. Rd= Lectura del hidrómetro. Cm= Lectura del hidrómetro en agua. Diámetro equivalente, se emplea la siguiente formula. 𝐿 𝐷 = 𝐾√ 𝑡 3 LABORATORIO DE MECÁNICA DE SUELOS I FORMATO DE ENSAYO CURSO: DOCENTE: HORARIO: INTEGRANTES: FECHA: ____________________________________________________________________ ____________________________________________________________________ ___________________________________________ NRC: ___________________ ____________________________________________________________________ ____________________________________________________________________ ____________________________________________________________________ ____________________________________________________________________ ____________________________________________________________________ ____________________________________________________________________ ___________________ ANALISIS GRANULOMETRICO POR SEDIMENTACION NTP 400.012 / ASTM D 422 IDENTIFICACIÓN DE LA MUESTRA CALICATA: __________________________ PRESENTACIÓN: ________________________ MUESTRA: __________________________ CANTIDAD: ________________________ PROFUNDIDAD: __________________________ Tiempo (min) (1) 1 2 5 10 15 30 60 240 144 ºC Ct Rd Rc P(%) R (2) (3) (4) (5) (6) (7) L (cm) (8) L/tiempo Constante Diámetro (cm/min) K (mm) (9) (10) (11) Observaciones: ____________________________________________________________________ ____________________________________________________________________ ____________________________________________________________________ 4
