informe analisis granulometrico

Docente:

Ing Raúl Valera Guerra

Alumno:

Manuel Díaz Tello

Tema:

Análisis Granulométrico

Por Sedimentación

MECANICA DE SUELOS I

I. INTRODUCCIÓN

La distribución granulométrica es de suma importancia en el estudio de los suelos por lo que existen varios métodos para realizar este ensayo. ya hemos realizado los ensayos de análisis granulométrico por tamizado, pero ahora surge un inconveniente, el cual se debe a que los tamices no son capaces de diferenciar las partículas pequeñas, por lo que nos deberemos a realizar un nuevo ensayo de granulometría mediante sedimentación.

Este informe aborda todo lo referente al análisis granulométrico por sedimentación, el cual será un complemento del ensayo anterior (análisis granulométrico mediante secado y lavado) debido a que gracias a este método se podrá distinguir las partículas finas de un suelo (donde los tamices no pueden separar

II. OBJETIVOS

OBJETIVO GENERAL

Determinar la distribución granulométrica de un suelo(limoso arcilloso) mediante sedimentación

OBJETIVO ESPECÍFICO.

Construir la curva granulométrica para suelos finos

III. MARCO TEORICO

Métodos de sedimentación:

Estos métodos se basan en la velocidad de sedimentación de las partículas en un líquido en función de su tamaño

Existen dos métodos: el método del hidrómetro y el método de la pipeta. Ambos basados en las características de la sedimentación de las partículas del suelo en un medio acuoso. Se aplican, tales métodos, al “suelo fino”, es decir, al que ha quedado en el fondo de los tamices y que se denomina “pasa – 200”, material constituido por limos y arcillas.

Este ensayo solo comprenderá el método del hidrómetro

Método del hidrómetro.

Se toma una probeta con agua, se adiciona suelo, se agita hasta que sea uniforme la suspensión; luego se deja en reposo para ir midiendo, con hidrómetro (para distintos tiempos transcurridos), la densidad de la suspensión, la que disminuye a medida que las partículas se asientan. La profundidad del densímetro, variable con la densidad de la suspensión (ARQUÍMEDES), es la base para calcular esa distribución de tamaños de granos finos que pasa la malla o tamiz # 200, con f = 0,074 mm

Mecánica de suelos I Segundo informe de laboratorio

Procedimiento del ensayo

Este ensayo consta de tres etapas:

Calibración del densímetro Determinación de las correcciones del densímetro por menisco y uso de defloculante Ejecución del ensayo

1º etapa: calibración del densímetro o hidrómetroConsiste en averiguar la distancia entre cada lectura del vástago graduado y el centro de gravedad del densímetro

EQUIPO: Densímetro Probeta de vidrio de 1000ml.

Probeta Densímetro

PROCEDIMIENTO.

Determinar el área de la probeta de 1000ml (Ap)

Modo de ejecución:

- 1º opciónMedir el diámetro de la probeta

- 2º opción


Medir la distancia entre dos marcas cualquiera (d)

Volumen entre las marcas (V): M1 – M2

Determinar el volumen del bulbo (Vb)- 1º opción

Vb = lectura final – lectura inicial

- 2º opción Como: δ densímetro = 1.000gr/cm3

Se acepta que el peso del densímetro es numéricamente igual al volumen del bulbo

Medir la longitud del bulbo (h) Medir la distancia entre el extremo superior del bulbo y las distintas

graduaciones del vástago, las cuales pertenecen a las diferentes lecturas del peso especifico (Hr)


Calcular las alturas Rh que corresponden a las alturas del peso especifico relativo de la suspensión

Estos valores Rh se anotan al lado derecho del nomograma lo cual viene a ser la escala para el densímetro en uso (por lo que se precisa un nomograma para cada densímetro)

2º etapa: corrección de las lecturas del densímetro por menisco y defloculante

Corrección por menisco (Cm)


Como la suspensión es turbia es imposible visualizar la verdadera lectura (vista por debajo del nivel de agua), razón por la cual se mide durante el ensayo las lecturas vistas sobre el nivel del agua, por lo que se hace necesario corregir el menisco

Cm = (lectura inferior – lectura superior)* 103

Corrección por defloculante (Cd)

Con la finalidad de evitar la formación de grumos se adiciona un producto químico para evitar la floculación. Se utiliza el silicato de sodio para suelos ácidos y hexametafosfato de sodio para suelos básicos

Cd = (lectura inferior – 1.000)* 103

3º etapa: ejecución del ensayo

MATERIALES

Muestra de suelo fino (limoso arcilloso) Termómetro Densímetro Probeta de vidrio de 1000ml

PROCEDIMIENTO


- Vaciar la mezcla del dispersador a la probeta, agregar agua hasta la marca de 1000ml, luego agitar durante un minuto

- Colocar la probeta en reposo y empezar a tomar las lecturas con el hidrómetro de acuerdo a los siguientes tiempos 1min, 2min, 3min, 4min, 4min, 5min, 10min, 15min, 30min, 1h, 2h, 4h, 8h, 10h y 24h. Así mismo se registra la temperatura (T) en cada lectura realizada con el densímetro- NOTA: Después de cada lectura se sacara el densímetro para lavarlo y secarlo, excepto hasta lecturas de los 2 primeros minutos - Determinar el coeficiente de corrección por temperatura (Ct) según ábacos o tablas (existen ábacos o tablas para densímetros calibrados a 150C y 200C)

temperaturadensímetro calibrado a

15ºC 20ºC10 -0,5 -1,2511 -0,4 -1,1812 -0,3 1,1013 -0,2 -1,0014 -0,1 -0,8815 0,0 -0,7716 0,1 -0,6417 0,2 -0,5018 0,4 -0,3919 0,5 -0,1920 0,7 0,0021 0,9 0,1922 1,1 0,3723 1,3 0,5824 1,5 0,8025 1,8 1,0226 2,0 1,2827 2,2 1,51

Determinar el diámetro de las partículas según ábaco


3

4

6

5

12

7

1.- Se coloca el peso específico. Este valor será constante a lo largo de este ensayo (2.68)2.- se coloca la temperatura para cada medición 3.- se alinea 1 y 24.- se coloca Rh según los puntos ya calibrados5.- se coloca el tiempo para cada medición6.- se alinea 5 y 67.- se intercepta la recta 5,6 con el diámetro

Determinar los porcentajes correspondientes a cada diámetro de las partículas

Donde:

- : Peso específico de la muestra (se considerara el valor del Peso Específico de

Sólidos del suelo ensayado en el Laboratorio N° 01)- Ws: peso de la muestra seca- Ct: coeficiente de corrección por temperatura- Cd: corrección por defloculante

Realizar la curva granulométrica con los diámetros en el eje de las abscisas y el porcentaje en el eje de las ordenadas

A fin de obtener una grafica continuada con los datos del análisis granulométrico por tamizado los porcentajes que pasan deben ser corregidos por un factor de corrección que se calcula como :


12

DESARROLLO DEL ENSAYO:

ANÁLISIS GRANULOMÉTRICO POR SEDIMENTACIÓN

Con la finalidad de realizar el Ensayo de Sedimentación sobre una muestra de arcilla proveniente del suelo del campus de la Universidad Nacional de Cajamarca, se ha utilizado el Hidrómetro cuyas características geométricas se muestran (Temperatura de Calibración es de 20° C).1. Para la calibración del Hidrómetro se han tomado las siguientes medidas:

Volumen del Bulbo:

Vol Inicial (cm³) 248Vol Final (cm³) 313volumen del bulbo= 65cm³

Sección Recta de la Probeta de Ensayo:Marca Superior 700Marca Inferior 300

distancia 12,05Ap=V/d 33,1950

Se utilizaron 15 ml. de Metafosfato de Sodio como agente dispersante tomándose las lecturas del Hidrómetro que se muestran para efectos de calcular Cm y Cd.

Lectura superior 1,003lectura inferior 1,006

corrección por menisco 3corrección por defloculante 6

Con las medidas de la altura del bulbo y las distancias entre cada lectura y el inicio del bulbo(Hr) se tiene el siguiente cuadro:


h=11.8cm Vb=65cm³ Ap=33.1950lecturas Hr Rh

1,000 11,5 16,42091,010 9,5 14,42091,020 7,5 12,42091,030 5,5 10,42091,040 3,5 8,42091,050 1,5 6,4209

Se seleccionó 50 grs. de suelo seco que pasó el Tamiz N° 100 y se procedió al ensayo de sedimentación tomándose las siguientes lecturas de Densidad y Temperatura:

TIEMPO Lectura de densidad TEMP(C°)1' 1,042 18,52' 1,0418 18,53' 1,0412 18,54' 1,0407 18,55' 1,035 18

10' 1,028 1815' 1,021 1830' 1,015 181H 1,011 182H 1,009 164H 1,007 148H 1,005 14

10H 1,002 1224H 1,001 18

Se determina:-La corrección por temperatura-Rh (Rh=lectura + Cm, estos valores son los que se obtienen bajo el nivel del agua)-Diámetro (se obtiene mediante el nomograma)-% que pasa-δs (ensayo de laboratorio Nº1) y Ws

TIEMPO Lectura de densidad TEMP(C°)CORRECCION POR

TEMP. RH DIAMETRO(mm) %QUEPASA1' 1,042 18,5 -0,29 1,045 0,04 75,00272' 1,0418 18,5 -0,29 1,0448 0,029 74,61


3' 1,0412 18,5 -0,29 1,0442 0,024 73,45474' 1,0407 18,5 -0,29 1,0437 0,02 72,48395' 1,035 18 -0,39 1,038 0,017 61,2461

10' 1,028 18 -0,39 1,031 0,015 47,683215' 1,021 18 -0,39 1,024 0,014 34,120330' 1,015 18 -0,39 1,018 0,0095 22,4951H 1,011 18 -0,39 1,014 0,0089 14,74482H 1,009 16 -0,64 1,012 0,005 10,38534H 1,007 14 -0,88 1,01 0,0038 6,04528H 1,005 14 -0,88 1,008 0,0028 2,1701

δs 2,49ws 86,25

Curva granulométrica


CONCLUSIÓN

- El ensayo por sedimentación complementa el ensayo de análisis granulométrico por tamizado por que permite distinguir las proporciones de las partículas de un suelo fino (arcilloso limoso)

BIBLIOGRAFÍA

Los datos fueron proporcionados por el docente

Referencia teórica:

Apuntes de clase

- http://www.uo.edu.cu/ojs/index.php/cq/article/view/2055/1605 - http://www.ingenieracivil.com/2007/06/anlisis-granulometrico-ii-mtodos-

de.html


http://www.uo.edu.cu/ojs/index.php/cq/article/view/2055/1605

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