1. ANALISIS GRANULOMETRICO POR SEDIMENTACION (HIDROMETRIA)
INTRODUCCION:
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 tamaños.
El hidrómetro se usa para determinar el porcentaje de partículas de suelos dispersados, que
permanecen en suspensión en un determinado tiempo.
METODOS DE ENSAYOS
METODO “A”:
Se usa si más del 80% del material pasa por la malla N° 200 , este método se explicara en
detalle y más adelante se hará alguna explicación del otro método.
METODO “B”:
Si menos del 80% del material es retenido por la malla N°200 o se encuentre material superior
en tamaño a la malla N°10.
2. MATERIALES Y EQUIPOS
Tamiz N°10 Balanza digital
Agente Frasco volumetrico dispersivo
Hidrómetro y
termómetro
Probetas de 1000
ml.
Aparato agitador
3. PROCEDIMIENTO :
FASES DEL ENSAYO
1. PREPARAR LA MUESTRA
Secar la muestra en el horno
Tamizar por la malla N°10
Se toma 50 gr de muestra
2. PREPARAR SOLUCION AGUA + DEFLOCULANTE
Pesar 5.0 gr de defloculante
Medir 125 ml de agua destilada
Mezclar ambos componentes
4. 3. MEZCLAR SOLUCION CON LA MUESTRA, DEJAR REPOSAR.
Mezclar la solución con la muestra
Se deja reposar para el defloculante penetre en la muestra.
En arenas reposa de 2 a 4 horas, en arcillas reposa 24 horas.
4. BATIR LA 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
5. 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 1000ml
Se agita el cilindro con la mano por un minuto
Se debe hacer 90 ciclos en ese tiempo
Se coloca el hidrómetro y inicia la toma de datos
En cada lectura se lee la temperatura
6. 6. CALCULAR Gs DE LA MUESTRA
Hacer el ensayo del peso especifico relativo de solidos (Gs) con el material que
pasa por la malla N°10
7. REALIZAR LA LECTURA HIDROMETRO EN AGUA + DEFLOCULANTE
8. REALIZAR LA LECTURA DEL HIDROMETRO EN AGUA
También se requiere como datos la lectura del hidrómetro con :
Solo con agua
Con agua y deflocuante
7. 9. CORRECCIONES Y CALCULOS
Tiempo
(min)
°C Ct Rd Rc P(%) R L (cm)
L/t
(cm/min)
Constante
(k)
Diámetro
(mm)
1 21.5 46
2 21.5 41
5 21.5 36
10 21.5 34
15 21.5 32
30 21.5 29
60 21 27
240 21 23
480 21 20
1440 21 16
Hora inicio 10:06
Ws 50 (Peso de la mu estra)
Cd 3 (Lectura del hidrómetro con agua y defloculante)
Gs 2.7 (Gravedad específica de la muestra)
Cm 1 (Lectura del hidrómetro con agua)
a (Correción por gravedad específica)
Donde:
°C = Temperatura en grados centígrados
Rd = Lectura del hidrómetro
Rc = Lectura del hidrómetro corregido
P(%) = Porcentaje que pasa
Ct = Corrección por temperatura
Cd = Lectura del hidrómetro en agua más defloculante.
R = Lectura del hidrómetro corregido sólo por menisco
L = Cálculo de longitud de hidrómetro
L/t = Longitud / tiempo
8. K = Constante
D = Diámetro
Paso 1. Hallar la corrección por temperatura (Ct) según la siguiente tabla:
°C Ct °C Ct
15 -1.1 23 0.7
16 -0.9 24 1
17 -0.7 25 1.3
18 -0.5 26 1.65
19 -0.3 27 2
20 0 28 2.5
21 0.2 29 3.05
22 0.4 30 3.8
Obteniendo:
Tiempo
(min)
°C Ct Rd Rc P(%) R L (cm)
L/t
(cm/min)
Constante
(k)
Diámetro
(mm)
1 21.5 0.3 46
2 21.5 0.3 41
5 21.5 0.3 36
10 21.5 0.3 34
15 21.5 0.3 32
30 21.5 0.3 29
60 21 0.2 27
240 21 0.2 23
480 21 0.2 20
1440 21 0.2 16
9. Paso 2. Hallar la lectura del hidrómetro corregido (Rc) mediante la siguiente fórmula:
Rc = Rd - Cd + Ct
Obteniendo
Tiempo
(min)
°C Ct Rd Rc P(%) R L (cm)
L/t
(cm/min)
Constante
(k)
Diámetro
(mm)
1 21.5 0.3 46 48.3
2 21.5 0.3 41 38.3
5 21.5 0.3 36 33.3
10 21.5 0.3 34 31.3
15 21.5 0.3 32 29.3
30 21.5 0.3 29 26.3
60 21 0.2 27 24.2
240 21 0.2 23 20.2
480 21 0.2 20 17.2
1440 21 0.2 16 13.2
Paso 3. Calculamos la corrección por gravedad específica (a) mediante la siguiente
fórmula:
a =
퐺푠 (1.65)
(퐺푠−1) 2.65
=
2.70 (1.65)
(2.70−1)2.65
= 0.9889
Paso 4. Calculamos el porcentaje que pasa (P(%)) mediante la fórmula:
P(%) =
푅푐 .푎 .100
푊푠
=
푅푐 .0.9889 .100
50
Obteniendo:
Tiempo
(min)
°C Ct Rd Rc (%) R L (cm)
L/t
(cm/min)
Constante
(k)
Diámetro
(mm)
1 21.5 0.3 46 48.3 85.639
2 21.5 0.3 41 38.3 75.750
5 21.5 0.3 36 33.3 65.861
10 21.5 0.3 34 31.3 61.905
15 21.5 0.3 32 29.3 57.950
30 21.5 0.3 29 26.3 52.016
60 21 0.2 27 24.2 47.863
240 21 0.2 23 20.2 39.952
480 21 0.2 20 17.2 34.018
1440 21 0.2 16 13.2 26.107