granulometria_sedimentacion_152h

7/24/2019 Granulometria_Sedimentacion_152H

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MECNICA DE SUELOS

Anlisis Granulomtrico por Sedimentacin


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Anlisis Granulomtrico Por SedimentacinASTM D422

El anlisis hidromtrico se usa para obtener unestimado de la distribucin granulomtrica departiculas muy finas y se basa en la ley de

Stokes. Se asume que la ley de Stokes puede seraplicada a una masa de suelo dispersado, conpartculas de varias formas y tamaos.

El hidrmetro se usa para determinar elporcentaje de partculas de suelos dispersados,que permanecen en suspensin en undeterminado tiempo.


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METODOS DE ENSAYOS:

METODO A:

Se usa si ms del 80% del material pasa por lamalla N 200. Este mtodo se explicar en

detalle.

METODO B:Si menos del 80% de material es retenido por la

malla N 200 y/o se encuentre material superioren tamao a la malla N 10


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Equipo y/o Materiales:

Tamices N 10 y N 200.

Balanza electrnica.

Aparato agitador.

Hidrmetro 152H.

Cilindro de Sedimentacin de 1000 cm3.

Agente dispersivo (Silicato de Sodio, NaPO3)

Termmetro.

Muestra representativa del suelo.


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Cilindro deSedimentacin

de 1000 cm3

.

Tamices

Balanza Electrnica


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Agente DispersoAgitador elctrico
http://www.google.com.pe/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&frm=1&source=images&cd=&cad=rja&uact=8&ved=0CAcQjRxqFQoTCLzchY72scgCFQSVDQodOJgJQQ&url=http://www.ebay.it/itm/SILICATO-DI-SODIO-1-L-Waterglass-SODIUM-SILICATE-CONCENTRATO-X-CALCESTRUZZO-/181095058369&psig=AFQjCNGup6g514XJ1JrvrFGSbFTDHJ-Urw&ust=1444360967481588


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Frasco volumtricopara preparar la

mezcla.

Hidrmetro 152H yTermmetro


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FASES DEL ENSAYO:

1. Preparar la muestra.2. Preparar solucin agua mas defloculante.

3. Mezclar solucin con la muestra. Dejar reposar.

4. Batir la mezcla. Colocar en el cilindro de sedimentacin.

5. Colocar el hidrmetro e iniciar la toma de datos6. Calcular s de la muestra.

7. Realizar la lectura hidrmetro en agua + defloculante.

8. Realizar la lectura hidrmetro en agua.

9. Correcciones y clculos.


9/35

Se

de

toma 50 a 60 gr

muestra.

Tamizado por la

malla N

200


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Pesar 5.0 gr dedefloculante.

Medir 125 ml deagua destilada.

Mezclar amboscomponentes.

Componentes de la solucin.

Agitado de la solucin.


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Dejar reposar la mezcla.

Mezclar la solucin con lamuestra. Se deja reposar para eldefloculante penetre en lamuestra.

En arenas reposa de 2 a 4horas. En arcillas reposa24 horas.


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Luego de reposar, se coloca la mezclaen el cilindro de la batidora.

Aadir 125 ml de agua destilada.

Batir la mezcla. Para arenas durante 3 a4 minutos. Para arcillas, durante 15minutos.

Se coloca la mezcla en elcilindro de la batidora.

Batir la mezcla.


13/35

ocar el hidrmetro. Se vierte la mezcla en el

cilindro de

sedimentacin. Se aade agua destilada

hasta completar los1000 ml.

Se agita el cilindro con

Se aade agua hastacompletar los 1000 ml.

la mano por un minuto.Seen

Se

debe hacer 90 ciclosese tiempo.

coloca el hidrmetroy inicia la toma de

datos.En cada lectura se lee latemperatura.


14/35

Se agita el cilindro desedimentacin.

Se coloca el hidrmetro.


15/35

Detalle: hidrmetrotermmetro

y Detalle: Separacin departculas durante el

ensayo.


16/35

Realizar el ensayo del Peso Especfico de Slidos (s)con el material que pasa por la malla N 10.


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Tambin serequieren comodatos la lectura delhidrmetro con:

a) Slo con agua.

b) Con agua y condefloculante.


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ANALISIS GRANULOMETRICO POR SEDIMENTACION

SOLlCITADO:

PROYECTO:

PROCEDENCIA:

CALICATA:

Tiempo T L L/tiempo K

(min) C (cm) (cm/min) constante (mm)

(1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9) (10) (11)

1 25 52.00

2 25 49.30

5 25 43.60

10 25 39.30

15 25 36.40

30 24 32.80

60 26 29.00

240 26 22.20

1140 25 14.50

Laboratorio:______________ Peso especfico de slidos: s : 2.746 gr/cm3

Hora de inicio:____________ Lectura del hidrmetro con agua:__________Peso de muestra seca:Ws: 50 gr Lectura del hidrmetro con agua + defloculante:_____________

Ct Rd Rc P (%) R


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Hora de Inicio

Peso Suelo Seco (gr)

% que pasa la malla N10

Coeficiente "a"

:

:

:

:

13:03:00

50.0

Peso especifico relativo de slidos (Ss)

% que pasa la malla N200

Lectura Hidrmetro en agua (Cm)

Lectura Hidrmetro en agua + defloculante (Cd)

:

:

:

:

2.746

0.5

5.0


(min) C (cm) (cm/min) constante (mm)(1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9) (10) (11)

1 25 52.00

2 25 49.30

5 25 43.60

10 25 39.30

15 25 36.40

30 24 32.80

60 26 29.00240 26 22.20

1140 25 14.50

Ct Rd Rc P (%) R


20/35

CORRECCION POR TEMPERATURA (Ct):

Se debe corregir por temperatura con la siguienteTabla. Note que en 20 C, la correccin es cero.

T (C) Ct T (C) Ct

10 -1.25 20 0

11 -1.18 21 0.19

12 -1.1 22 0.37

13 -1 23 0.5814 -0.88 24 0.8

15 -0.77 25 1.02

16 -0.64 26 1.28

17 -0.5 27 1.51

18 -0.39 28

19 -0.19 29

20 0 30


21/35

Ahora se presenta la columna N 3, ya llenada.

Tiempo T

(min) C

(1) (2) (3) (4)

1 25 1.020 52.00

2 25 1.020 49.30

5 25 1.020 43.60

10 25 1.020 39.30

15 25 1.020 36.40

30 24 0.800 32.80

60 26 1.280 29.00

240 26 1.280 22.20

1140 25 1.020 14.50

Ct Rd


22/35

Lectura del hidrmetro corregido (Rc):

Rc = Rd Cd + Ct

Donde:

Rc = Lectura del hidrmetro corregido.Rd

Cd

=

=

Lectura

Lectura

del

del

hidrmetro

hidrmetro en agua mas defloculante.

Ct = Correccin por temperatura


23/35


Tiempo T

(min) C

(1) (2) (3) (4) (5)

1 25 1.020 52.00 48.0200

2 25 1.020 49.30 45.3200

5 25 1.020 43.60 39.6200

10 25 1.020 39.30 35.3200

15 25 1.020 36.40 32.4200

30 24 0.800 32.80 28.6000

60 26 1.280 29.00 25.2800

240 26 1.280 22.20 18.48001140 25 1.020 14.50 10.5200

Ct Rd Rc


24/35

Clculo del Porcentaje ms fino, P(%):

P(%) Rc* a *100

Ws

Donde:

Rc = Lectura del hidrmetro corregido.a

Ws

Gs

= Correccin por gravedad especifica.

= Peso seco de la muestra.

= Peso especifico de slidos.

Gs(1.65)a

(Gs 1)2.65


25/35


a = 0.9793

Tiempo T

(min) C

(1) (2) (3) (4) (5) (6)

1 25 1.020 52.00 48.0200 94.0473

2 25 1.020 49.30 45.3200 88.7594

5 25 1.020 43.60 39.6200 77.595910 25 1.020 39.30 35.3200 69.1743

15 25 1.020 36.40 32.4200 63.4947

30 24 0.800 32.80 28.6000 56.0132

60 26 1.280 29.00 25.2800 49.5110

240 26 1.280 22.20 18.4800 36.1931

1140 25 1.020 14.50 10.5200 20.6035

Ct Rd Rc P (%)


26/35

Lectura del hidrmetro corregido slo por menisco (R) :

R = Rd + Cm

Donde:

R = Lectura del hidrmetro corregido por menisco.Rd =

Cm=

Lectura

Lectura

del

del

hidrmetro.

hidrmetro en agua.


27/35


Tiempo T

(min) C

(1) (2) (3) (4) (5) (6) (7)

1 25 1.020 52.00 48.0200 94.0473 52.50

2 25 1.020 49.30 45.3200 88.7594 49.80

5 25 1.020 43.60 39.6200 77.5959 44.1010 25 1.020 39.30 35.3200 69.1743 39.80

15 25 1.020 36.40 32.4200 63.4947 36.90

30 24 0.800 32.80 28.6000 56.0132 33.30

60 26 1.280 29.00 25.2800 49.5110 29.50

240 26 1.280 22.20 18.4800 36.1931 22.70

1140 25 1.020 14.50 10.5200 20.6035 15.00

Ct Rd Rc P (%) R


28/35

Clculo de longitud de hidrmetro (L) :En funcin del valor de R, se puede calcular el valor de L (cm)con la siguiente Tabla:

R L (cm) R L (cm) R L (cm)0 16.3 21 12.9 42 9.4

1 16.1 22 12.7 43 9.2

2 16.0 23 12.5 44 9.1

3 15.8 24 12.4 45 8.9

4 15.6 25 12.2 46 8.8

5 15.5 26 12.0 47 8.6

6 15.3 27 11.9 48 8.4

7 15.2 28 11.7 49 8.3

8 15.0 29 11.5 50 8.1

9 14.8 30 11.4 51 7.9

10 14.7 31 11.2 52 7.8

11 14.5 32 11.1 53 7.6

12 14.3 33 10.9 54 7.4

13 14.2 34 10.7 55 7.3

14 14.0 35 10.5 56 7.1

15 13.8 36 10.4 57 7.0

16 13.7 37 10.2 58 6.8

17 13.5 38 10.1 59 6.6

18 13.3 39 9.9 60 6.5

19 13.2 40 9.7

20 13.0 41 9.6


29/35

Ahora se presenta la columna 8 ya llenada:

Tiempo T L

(min) C (cm)

(1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8)

1 25 1.020 52.00 48.0200 94.0473 52.50 7.7250

2 25 1.020 49.30 45.3200 88.7594 49.80 8.1660

5 25 1.020 43.60 39.6200 77.5959 44.10 9.0970

10 25 1.020 39.30 35.3200 69.1743 39.80 9.7993

15 25 1.020 36.40 32.4200 63.4947 36.90 10.2730

30 24 0.800 32.80 28.6000 56.0132 33.30 10.8610

60 26 1.280 29.00 25.2800 49.5110 29.50 11.4817

240 26 1.280 22.20 18.4800 36.1931 22.70 12.5923

1140 25 1.020 14.50 10.5200 20.6035 15.00 13.8500

Ct Rd Rc P (%) R


30/35

Clculo del valor L/t:

La columna 9 es la divisin de la Columna 8 / Columna 1:

Tiempo T L L/tiempo

(min) C (cm) (cm/min)

(1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9)

1 25 1.020 52.00 48.0200 94.0473 52.50 7.7250 7.7250

2 25 1.020 49.30 45.3200 88.7594 49.80 8.1660 4.0830

5 25 1.020 43.60 39.6200 77.5959 44.10 9.0970 1.819410 25 1.020 39.30 35.3200 69.1743 39.80 9.7993 0.9799

15 25 1.020 36.40 32.4200 63.4947 36.90 10.2730 0.6849

30 24 0.800 32.80 28.6000 56.0132 33.30 10.8610 0.3620

60 26 1.280 29.00 25.2800 49.5110 29.50 11.4817 0.1914

240 26 1.280 22.20 18.4800 36.1931 22.70 12.5923 0.0525

1140 25 1.020 14.50 10.5200 20.6035 15.00 13.8500 0.0121

Ct Rd Rc P (%) R


31/35

El valor de K puede hallarse de la siguiente Tabla, enfuncin de la temperatura y el peso especifico deslidos.

Temperatura

C 2.50 2.55 2.60 2.65 2.70 2.75 2.80 2.85

16 0.0151 0.0148 0.0146 0.0144 0.0141 0.0139 0.0137 0.0136

17 0.0149 0.0146 0.0144 0.0142 0.0140 0.0138 0.0136 0.0134

18 0.0148 0.0144 0.0142 0.0140 0.0138 0.0136 0.0134 0.0132

19 0.0145 0.0143 0.0140 0.0138 0.0136 0.0134 0.0132 0.0131

20 0.0143 0.0141 0.0139 0.0137 0.0134 0.0133 0.0131 0.0129

21 0.0141 0.0139 0.0137 0.0135 0.0133 0.0131 0.0129 0.0127

22 0.0140 0.0137 0.0135 0.0133 0.0131 0.0129 0.0128 0.0126

23 0.0138 0.0136 0.0134 0.0132 0.0130 0.0128 0.0126 0.0124

24 0.0137 0.0134 0.0132 0.0130 0.0128 0.0126 0.0125 0.0123

25 0.0135 0.0133 0.0131 0.0129 0.0127 0.0125 0.0123 0.0122

26 0.0133 0.0131 0.0129 0.0127 0.0125 0.0124 0.0122 0.0120

27 0.0132 0.0130 0.0128 0.0126 0.0124 0.0122 0.0120 0.0119

28 0.0130 0.0128 0.0126 0.0125 0.0123 0.0121 0.0119 0.0117

29 0.0129 0.0127 0.0125 0.0123 0.0121 0.0120 0.0118 0.0116

30 0.0128 0.0126 0.0124 0.0122 0.0120 0.0118 0.0117 0.0115

Peso Especfico de Slidos


32/35



(min) C (cm) (cm/min) constante

(1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9) (10)

1 25 1.020 52.00 48.0200 94.0473 52.50 7.7250 7.7250 0.012516

2 25 1.020 49.30 45.3200 88.7594 49.80 8.1660 4.0830 0.012516

5 25 1.020 43.60 39.6200 77.5959 44.10 9.0970 1.8194 0.012516

10 25 1.020 39.30 35.3200 69.1743 39.80 9.7993 0.9799 0.01251615 25 1.020 36.40 32.4200 63.4947 36.90 10.2730 0.6849 0.012516

30 24 0.800 32.80 28.6000 56.0132 33.30 10.8610 0.3620 0.012484

60 26 1.280 29.00 25.2800 49.5110 29.50 11.4817 0.1914 0.012484

240 26 1.280 22.20 18.4800 36.1931 22.70 12.5923 0.0525 0.012312

1140 25 1.020 14.50 10.5200 20.6035 15.00 13.8500 0.0121 0.012516

Ct Rd Rc P (%) R


33/35

Ahora ya podemos encontrar el dimetro equivalente:

D KL

t

En nuestra Tabla, es el producto de la columna 10 porla raz cuadrada de la columna 9.


34/35



(min) C (cm) (cm/min) constante (mm)

(1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9) (10) (11)

1 25 1.020 52.00 48.0200 94.0473 52.50 7.7250 7.7250 0.012516 0.0348

2 25 1.020 49.30 45.3200 88.7594 49.80 8.1660 4.0830 0.012516 0.0253

5 25 1.020 43.60 39.6200 77.5959 44.10 9.0970 1.8194 0.012516 0.016910 25 1.020 39.30 35.3200 69.1743 39.80 9.7993 0.9799 0.012516 0.0124

15 25 1.020 36.40 32.4200 63.4947 36.90 10.2730 0.6849 0.012516 0.0104

30 24 0.800 32.80 28.6000 56.0132 33.30 10.8610 0.3620 0.012484 0.0075

60 26 1.280 29.00 25.2800 49.5110 29.50 11.4817 0.1914 0.012484 0.0055

240 26 1.280 22.20 18.4800 36.1931 22.70 12.5923 0.0525 0.012312 0.0028

1140 25 1.020 14.50 10.5200 20.6035 15.00 13.8500 0.0121 0.012516 0.0014

Ct Rd Rc P (%) R


35/35

Con la columna 6 y la columna 11 se puede preparar unagrfica de P(%) vs. Dimetro (mm), el cual vendra a serla curva granulomtrica del material que pasa por la

malla N 200.Curva Granulometrica

100.0 )%

Porcentaje

que

pa

sa

(80.0

60.0

40.0

20.0

0.0

1.0000 0.1000 0.0100 0.0010

Dimetro (mm)

granulometria_sedimentacion_152h

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