m 3.hidrometría

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NOMBRE DEL ENSAYO: ANALISIS DEL TAMAÑO DE PARTICULAS DE LOS SUELOS REFENCIA NORMA: AASHTO DESIGNATION: T 88-86 ASTM DESIGNATION: D 422 1.ALCANCE 1.1. Este método describe un rocedimiento !r! "! determin!ci#n cu!nt distribuci#n de "os t!m!%os de !rt&cu"!s en "os sue"os. 1.'. E" ens!(o est) su*eto !" si+uiente criterio: Cu!",uier $!"or obser$!do o es su*eto ! redondeo ! "! unid!d m)s cerc!n! en "! osici#n de "! -"tim! ci em"e!d! en "! e0resi#n todo e""o con orme !" método de redondeo e0"ic!d norm! AASHTO R-11 Recommended Practice For Indicating Which Placesof Figures Are To Be Considered Significant In Secified !imiting "alues. 2.APARATOS '.1. Horno de e!"do# termost)tic!mente contro"!do c!!2 de m!ntener temer!tur!s 113 4 5 6C !r! e" sec!do de "!s muestr!s de" ens!(o. '.'. $"%"n&"# cum"en "os re,uerimientos de "! AASHTO #-$%1 de" tio de b!"!n2!s cum"en e" cometido rinci!" de medici#n sim"e de m!s! de "! muestr! ,ue siendo re!r!d!. '.7. A'"r"(o de )e&!%"do oer!do mec)nic!mente ( con motor e"éctrico !decu!d!ment mont!do ,ue +ir! sobre e" e*e $ertic!" ! un! $e"ocid!d no menor ! 13333 re$ or minuto sin c!r+! un! ie2! +ir!tori! e"!bor!d! con met!" simi"!r !" dise%o mostr!do en "! Fi+ur! 1 ( un! co! de disersi#n mostr!d! Fi+ur! '. Como !"tern!ti$! t!mbién uede us!rse un !!r!to de disersi#n si tio !ir8*et como muestr! "! Fi+ur! 7. 9r!nu"ometr&! de sue"os M8781

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M-3. Hidrometra

NOMBRE DEL ENSAYO:

ANALISIS DEL TAMAO DE PARTICULAS DE LOS SUELOSREFENCIA NORMA:

AASHTO DESIGNATION: T 88-86ASTM DESIGNATION: D 4221. ALCANCE

1.1. Este mtodo describe un procedimiento para la determinacin cuantitativa de la distribucin de los tamaos de partculas en los suelos.1.2. El ensayo est sujeto al siguiente criterio: Cualquier valor observado o valor calculado es sujeto a redondeo a la unidad ms cercana en la posicin de la ltima cifra derecha empleada en la expresin, todo ello conforme al mtodo de redondeo explicado en la norma AASHTO R-11, Recommended Practice For Indicating Which Places of Figures Are To Be Considered Significant In Specified Limiting Values.2. APARATOS

2.1. Horno de secado, termostticamente controlado capaz de mantener temperaturas de 110 5 C para el secado de las muestras del ensayo.2.2. Balanzas, cumplen los requerimientos de la AASHTO M-231, del tipo de balanzas que cumplen el cometido principal de medicin simple de masa de la muestra que esta siendo preparada.

2.3. Aparato de mezclado, operado mecnicamente y con motor elctrico adecuadamente montado que gira sobre el eje vertical a una velocidad no menor a 10000 revoluciones por minuto sin carga, una pieza giratoria elaborada con metal, plstico, o caucho similar al diseo mostrado en la Figura 1 y una copa de dispersin mostrada en la Figura 2. Como alternativa tambin puede usarse un aparato de dispersin similar al tipo air-jet como muestra la Figura 3.2.4. Hidrmetro, cuya forma y dimensiones son mostradas en la Figura 4, de material fundido creado en molde simtrico y preciso, se encuentra equipado con una escala de lectura tipo A o B. La escala tipo A, identificada tambin como 152 H, se encuentra graduada entre -5 a +60 gramos de suelo por litro. La calibracin de este tipo de hidrmetros se hace considerando una gravedad especfica del agua destilada igual a 1,000 a 20 C y suelo en suspensin con gravedad especfica igual a 2.65. La escala B, llamada tambin 151 H, presenta una graduacin comprendida entre 0,995 a 1,038 de gravedad especfica. La calibracin se efecta considerando una gravedad especfica del agua destilada igual a 1,000 a 20 C.2.5. Cilindros de sedimentacin, son cilindros elaborados con materiales transparentes, como por ejemplo vidrio u otro material. Aproximadamente presentan una altura de 460 mm y un dimetro de 60 mm, adems de una graduacin que permite distinguir un volumen de 1000 ml. El dimetro interno deber ser tal que la graduacin de 1000 ml se encuentre a 360 20 mm de distancia medida desde el fondo interior del cilindro. 2.6. Termmetro, con una exactitud de 0,5 C (1 F).2.7. Tamices, de malla cuadrada y elaborados con materiales resistentes al agua y que cumplen los requisitos de la AASHTO M-92. Los tamices normalmente requeridos son: Tamiz 3 pulgadas, 2 pulgadas, 1 pulgada, 3/8 pulgada, 4,75 mm, 2 mm, 0,425 mm, 0,075 mm.

Nota 1: Los tamices mencionados anteriormente cumplen satisfactoriamente los requerimientos de las normas AASHTO M-145 y M-147. Sin embargo, otros tamices pueden ser empleados segn las especificaciones del material a ser ensayado.

2.8. Baera de agua a temperatura constante o Cuarto de temperatura constante, para mantener la suspensin de suelo en temperatura constante durante el anlisis de hidrometra. Una baera de agua adecuada es aquella que acta como un tanque aislado que mantiene la suspensin a una temperatura constante cercana a los 20 C, segn el ambiente y la entrada de agua lo permitan (Figura 5). Cuando el trabajo es realizado en un cuarto a una temperatura automticamente controlada y constante, la baera de agua no es necesaria; sin embrago en los prrafos siguientes cuando se haga referencia al bao de agua a temperatura constante deber interpretarse como baera de agua o cuarto de temperatura controlada.

2.9. Beaker, un beaker de 250 ml de capacidad.

2.10. Cronmetro3. AGENTE DISPERSANTE 3.1. Una solucin de agente dispersante deber ser preparada con uno de los 4 qumicos mostrados en la Tabla 1. El qumico deber ser preparado en solucin ya sea con agua destilada o desmineralizada en la proporcin mostrada en la Tabla 1.

QumicoCantidad por litro de solucin, gFrmula

Hematofosfato de sodio 140,0NaPO3 (NaPO3)8

Polypos de sodio21,6Na12P16O32

Tripolyfosfato de sodio18,8Na5P2O19

Tetrafosfato de sodio35,1Na9P4O19

Tabla 1. Agentes dispersantes.4. REQUISITOS GENERALES PARA TOMAR PESO DE LA MUESTRA4.1. La medicin del peso de submuestras y fracciones de muestra en el anlisis del hidrmetro y la determinacin de la humedad higroscpica deben ser realizados con una precisin de 0,01 g. El peso de la submuestra para el anlisis mecnico, de la fraccin retenida en el tamiz de 4,75 mm, 2,00 mm y 0,425 mm y todas las fracciones de material grueso en el tamizado sern determinadas con una precisin de 0,1 % del peso total de la submuestra. Por ejemplo la precisin para una muestra de 1000 g en el tamizado, ser de 1 gramo para cada una de las fracciones de suelo. 5. MUESTRA

5.1. La muestra para la prueba deber ser preparada de acuerdo a lo especificado en la norma AASHTO T-87 para la preparacin seca de muestras disturbadas o segn la AASHTO T -146 para la preparacin hmeda de muestras disturbadas de suelo. La porcin representativa de la muestra secada al aire original seleccionada para la prueba debe ser pesada. El peso de esta muestra deber ser el suficiente que permita seguir los siguientes criterios:5.1.1. La cantidad mnima de muestra de material retenido requerida en el tamiz de 4,75 mm, el tamiz de 2,0 mm o el tamiz de 0,425 mm depende del tamao mximo de partculas y por lo menos debe cumplir las cantidades especificadas en la Tabla 2.Tamao nominal de partculas Peso aproximado necesario,

kg

mmin

9,53/80,5

25,012

5024

7535

Tabla 2. Cantidad de muestra mnimo necesaria para el anlisis del tamao de partculas5.1.2. La porcin que pasa el tamiz de 2,0 mm o el tamiz de 0,425 mm ser la cantidad suficiente que permita: a) emplear, para la prueba del hidrmetro, aproximadamente 100 g si es que se tratase de un suelo arenoso y aproximadamente 50 g en el caso de suelos limosos o arcillosos y b) para la determinacin de la humedad higroscpica por lo menos 10 g.5.2. La muestra seleccionada en el acpite 5.1 deber ser procesada por uno de los siguientes mtodos:5.2.1. Mtodo alternativo, empleando el tamiz de 4,75 mm y 2,0 mm, despus de separar la muestra haciendo uso del tamiz de 4,75 mm como lo explica la Norma AASHTO T-87 en el apartado 4.2.2, las dos fracciones deben ser pesadas. Una porcin representativa de material que pasa el tamiz 4,75 mm en cantidad adecuada para anlisis mecnico debe ser seleccionada y separada en dos fracciones usando el tamiz de 2,0 mm. Cada una de esas fracciones deber ser pesada, y las submuestras para el anlisis por hidrmetro y el contenido de humedad higroscpica debe ser obtenidas del material que pasa el tamiz de 2,0 mm, pesar inmediatamente o colocar en un contenedor hermtico libre de entrada de aire hasta el inicio del ensayo.5.2.2. Mtodo alternativo usando el tamiz de 2,0 mm, la muestra debe ser separada en el tamiz de 2,0 mm como lo describe la norma AASHTO T-87 en la seccin 4.2.1. La porcin retenida en el tamiz de 2,0 mm despues del segundo tamizado debe ser analizada como lo indica el apartado 6 del anlisis mecnico de la fraccin retenida en el tamiz de 2,0 mm. La porcin que pasa el tamiz de 2,0 mm en las operaciones de tamizado y pesado debern ser pesados y preparados como lo indica la norma AASHTO T-87. Las submuestras empleadas para hallar humedad higroscpica, hidrometra, y tamizado deben ser pesadas inmediatamente o colocadas en un contenedor hermtico y libre de entrada de aire hasta el inicio de la prueba.5.2.3. Mtodo alternativo usando el tamiz de 0,425 mm, la muestra debe ser procesada como lo describe la AASHTO T-146, las porciones retenidas o que pasan el tamiz de 0,425 mm debern ser pesadas, y las submuestras para la hidrometra y la determinacin de contenido de humedad higroscpico debern ser separadas, pesadas inmediatamente despues o situadas en contenedores hermticos libres de entrada de aire hasta que las muestras sean ensayadas.Nota 2: La mayora de los laboratorios prepara la muestra conforme al prrafo 4.2.1 de la norma AASHTO T-87 la cual prevee la separacin de material en el tamiz de 2.00 mm. Hereafter, en este mtodo la triple designacin, 4,75 mm, 2,00 mm o 0,425 mm no es usada. Cuando se hace referencia a la fraccin retenida o que pasa el tamiz 2,00 mm, el tamiz 4,75 mm est involucrado si la muestra fue procesada conforme a 5.2.1 y 0,425 mm es involucrado si la muestra fue procesada conforme con 5.2.3.6. PROCEDIMIENTO

6.1. La porcin de material retenido en el tamiz 2,00 mm deber separarse mediante una serie de tamices como por ejemplo: 3 pulgadas, 2 pulgadas, 1 pulgada, 3/8 pulgada, No. 4, estos tamices no son restrictivos y pueden usarse otros tamices dependiendo del tipo de muestra y del material a ser analizado. El tamiz de 2 mm deber ser empleado si la muestra fue preparada segn la norma AASHTO T-146.6.2. La operacin de tamizado deber ser conducida con un movimiento lateral y vertical del tamiz, tratando de mantener la muestra en movimiento continuo sobre la superficie del tamiz. En caso de existir fragmentos la muestra debe ser manipulada con la mano para separarse en el tamiz respectivo. El tamizado deber ser continuo hasta que no ms del 1 % del peso del residuo pase cualquier tamiz durante 1 minuto. Cuando una maquina de tamizado es empleada, el tamizado debe ser comparado con los mtodos manuales de tamizado empleados en este prrafo.6.3. La porcin de muestra retenida en cada tamiz debe ser pesada y el peso debe ser registrado aunque tambin puede permitirse registrar los pesos acumulados a medida que los contenidos sucesivos de cada tamiz son aadidos a las fracciones previamente depositadas en las bandejas de pesado.

HIDROMETRIA Y ANALISIS POR TAMIZADO DE LA FRACCION QUE PASA EL TAMIZ 2.00 mm7. DETERMINACION DE LA CORRECCION COMPUESTA POR LA LECTURA DEL HIDROMETRO7.1. Las ecuaciones de los porcentajes de suelo remanente en suspensin, como lo explica la seccin 15.3 estn basadas en el uso de agua destilada o desmineralizada. Un agente dispersante es usado en el agua, sin embargo, y la gravedad especifica del liquido resultante es apreciablemente mas grande que la del agua destilada o desmineralizada.7.1.1. Ambos hidrmetros son calibrados a 20 C, y las variaciones de temperatura en relacin a la temperatura estndar producen inaccuracies en la lectura actual del hidrmetro. La cantidad de inaccurancy se incrementa as como la variacin de la temperatura estndar se incrementa.

7.1.2. Los hidrmetros estn graduados por el fabricante de forma que las lecturas se realicen en el fondo del menisco formado por el liquido en el tubo. Debido a que las lecturas de la suspensin del suelo en el fondo del menisco no son claramente visibles, las lecturas son tomadas en el tope haciendo una correccin en la misma.7.1.3. Por lo tanto debe hacerse una correccin compuesta, debida a la variacin de la temperatura, el solvente empleado y la lectura en el menisco. Esta correccin compuesta puede ser determinada experimentalmente.7.2. Resulta conveniente emplear una grfica o tabla de la correccin compuesta elaborada para una serie de temperaturas con una variacin de 1 grado en un rango de temperaturas esperadas. Puede experimentalmente, determinarse la correccin en los valores extremos del rango de temperaturas para la correccin compuesta y las correcciones para los valores intermedios pueden calcularse asumiendo una relacin lineal entre los dos valores medidos anteriormente.Preparar 1000 ml de liquido compuesto de agua destilada o desmineralizada y un agente dispersante en la misma proporcin que la empleada en la prueba de hidrometra. Colocar el lquido en un cilindro de sedimentacin y el cilindro en una baera de agua a temperatura constante para una de las 2 temperaturas a ser empleada. Cuando la temperatura del lquido alcance la temperatura constante esperada, insertar el hidrmetro, y despues de un corto intervalo hasta que el hidrmetro alcance la temperatura del lquido, leer el hidrmetro en el tope del menisco formado en el cuello del hidrmetro. Para el hidrmetro 151H la correccin compuesta es la diferencia entre esta lectura y 1, para el hidrmetro 152H es la diferencia entre la lectura y 0. Realizar el mismo procedimiento para la otra temperatura con el lquido e hidrmetro ya empleado e inmediatamente calcular la correccin compuesta. 8. HUMEDAD HIGROSCOPICA

8.1. La muestra para la determinacin de la humedad higroscpica, deber ser pesada y secada a una temperatura constante a 110 5 C, pesada despues del secado y todos los resultados registrados.

9. DISPERSION DE LA MUESTRA DE SUELO

9.1. Los aproximadamente 100 a 200 gramos de muestra necesarios para la hidrometra debern ser pesados, colocados en un baker de 250 ml y cubiertos con 125 ml de solucin reservada de un agente dispersante seleccionado como especifica la seccin 3, removiendo la solucin en su totalidad con una varilla de vidrio y dejando en reposo por 12 horas como mnimo. El contenido del baker deber ser entonces lavado dentro de una copa de dispersin como la mostrada en la Figura 2, aadir agua destilada o desmineralizada hasta que la mitad de la copa este completamente llena y el contenido se haya dispersado por un periodo de 60 segundos en un aparato mecnico de mezclado.10. METODOS ALTERNATIVOS PARA LA DISPERSION

10.1. Los aproximadamente 100 o 50 gramos de muestra para la prueba de la hidrometra debern ser pesados colocados en un baker de 250 ml cubiertos con 125 ml de solucin reservada del agente dispersante seleccionado especificado en la seccin 3, removido completamente con una varilla de vidrio y remojando con un periodo de 12 horas.

10.2. El aparato de dispersin air-jet deber ser assembed como se muestra en la Figura 3, sin su tapa de cubierta en lugar. La vlvula de inyeccin controla la lnea de presin debern ser abiertas hasta que la presin gauge indica una libra por pulgada cuadrada de presin de aire. Esta presin de aire inicial es requerida para prevenir la mezcla suelo-aguade la cmara entera de air-jet cuando la mezcla es transferida a una copa de dispersin, despues de que el aparato es ajustado, la mezcla suelo-agua deber ser transferida desde el baker a la copa de dispersin, usando un bote de lavado para asistir la operacin de transferencia.10.3. El volumen de la mezcla suelo-agua en la copa de dispersin en la copa de dispersin no deber exceder los 250 ml. El cover contiene el baffle plate deber ser colocado sobre la copa de dispersin y la vlvula de inyeccin abierta hasta que las lecturas del gauge de presin sea de 152 kPa. La mezcla suelo-agua deber ser dispersada por 5,10 o 15 minutos dependiendo del ndice de plasticidad del suelo. Suelos con un ndice de plasticidad de 5 o menores, debern ser dispersados por 5 minutos, suelos con un ndice de plasticidad entre 6 y 20 por 10 minutos, y suelos con un ndice mayor a 20 por 15 minutos. Suelos que contienen porcentajes grandes de mica necesitan ser dispersados por 1 minuto solamente.

10.4. Despues de que el periodo de dispersin ha sido completado, la vlvula de inyeccin deber ser cerrada hasta que el gauge de presin indique una libra por pulgada cuadrada (6.9 kPa), El cover deber ser removido y todo el suelo adherido en la copa de dispersin. La suspensin de suelo con agua deber ser entonces lavada dentro de un vaso de vidrio de 1000 ml graduado, y la vlvula de inyeccin ser cerrada.11. PRUEBA DE HIDROMETRIA

11.1. Despues de la dispersin, la mezcla deber ser transferida al cilindro de sedimentacin, para posteriormente aadir agua destilada o desmineralizada hasta que la mezcla alcance un volumen de 1000 ml, entonces colocar el cilindro en el bao de temperatura constante, hasta que la mezcla alcance la temperatura del bao. Cuando el suelo en suspensin alcanza la temperatura del bao, el cilindro es retirado del bao a temperatura constante y empleando la palma de la mano o alguna tapa no absorbente se tapa el tope del cilindro, la mezcla es agitada completamente por un periodo de un minuto11.2. Una vez concluida la agitacin, el tiempo debe ser registrado, el cilindro colocado en el bao y se deben tomar lecturas con el hidrmetro al final de los 2 primeros minutos. Las lecturas del hidrmetro deben ser tomadas en el tope del menisco formada por la suspensin alrededor del cuello. Si el hidrmetro es de escala A, la precisin es de 0,5 gramos por litro, la escala B deber ser registrada con una precisin de 0,0005 de la gravedad especfica. Las lecturas subsecuentes debern ser tomadas en intervalos de 5, 15, 30, 60, 250 y 1440 minutos despues del inicio de la sedimentacin. Las lecturas del termmetro colocado en la suspensin de suelo deber ser echa inmediatamente siguiendo cada lectura del hidrmetro que es registrada.11.3. Despues de cada lectura el hidrmetro deber ser cuidadosamente removido de la suspensin de suelo girndolo de forma de que no queden adheridas las partculas de suelo en el hidrmetro. Colocar el hidrmetro en un cilindro de sedimentacin lleno de agua limpia por un periodo de 25 a 30 segundos antes de tomar la siguiente lectura y cuidadosamente hacer la inmersin en la suspensin de suelo para asegurar que llega a restablecerse antes de tomar la lectura en el tiempo programado. 12. ANALISIS DE TAMIZADO

12.1. Despues de terminar la ltima lectura del hidrmetro, la suspensin deber ser lavada en un tamiz de 0,075 mm (No. 200). La fraccin retenida en el tamiz de 0,075 mm (No. 200) deber ser secada y un anlisis por tamizado realizado usando los tamices de 0,425 mm y 0,075 mm, tambin pueden requerirse otros tamices segn el material que esta siendo ensayado. CALCULOS13. PORCENTAJE DE HUMEDAD HIGROSCOPICA

13.1. La humedad higroscopica deber ser expresada como un porcentaje de la masa de suelo secado en un horno de secado y deber ser determinada de la siguiente manera:

Donde: w: masa de suelo secada al aire

wi: masa de suelo secada en horno

Para corregir la masa de la muestra secada al aire por la humedad higroscopica, el valor dado deber ser multiplicado por la siguiente expresin:

13.2. Calcular el porcentaje de humedad con una precisin de 0,001 como esta descrito en el punto 13.1.14. MATERIAL GRUESO

14.1. El porcentaje de material grueso debe ser calculado de los pesos de las fracciones registradas durante el tamizado del material retenido en el tamiz de 2,00 mm segn el punto 6.3 y el total de la masa registrada en 5.1. Los clculos deben ser realizados de la siguiente manera:

14.1.1. De la masa de muestra secada al aire, obtenida en el prrafo 5.1, substraer la masa de la fraccin retenida en el tamiz de 2.00 mm. Se asume que la diferencia es igual a la masa de la fraccin secada al aire que pasa el tamiz 2.00 mm (Nota 3).

14.1.2. Corregir la masa de la fraccin que pasa el tamiz de 2.00 mm para la humedad higroscopica determinada en 5.2.8.1 y 13.1.

14.1.3. A la masa corregida obtenida en 14.1.2 aadir la masa de la fraccin retenida en el tamiz de 2.00 mm para obtener la masa del total de la muestra de suelo corregida por humedad higroscopica.

14.1.4. Las fracciones retenidas en el tamiz de 2,00 mm y tamices para material retenido ms grueso deben ser expresados como porcentaje de la masa obtenida en 14.1.3.

Nota 3: Segn lo asumido, la humedad higroscpica no esta contenida en las partculas secadas al aire retenidas en el tamiz de 2,00 mm cuando de hecho un pequeo porcentaje puede estar presente en esta fraccin. Esta cantidad de humedad, comparada con la que se mantuvo en la fraccin de que pasa el tamiz de 2,00 mm es relativamente pequea. Por lo tanto cualquier error producido por lo asumido, puede ser considerado insignificante en cantidad.Nota 4: Clculos un tanto diferentes son requeridos cuando la muestra empleada para la prueba es procesada segn 5.2.1. En el prrafo 14.1, sustituir el tamiz 4,75 mm por el tamiz de 2,00 mm. El porcentaje que pasa el tamiz de 2,00 mm deber ser calculado de la siguiente manera: (1) corregir la masa de las fracciones para la prueba que pasa el tamiz de 4,75 mm y 2,00 mm para humedad higroscpica; (2) Dividir la masa seca de la fraccin que pasa el tamiz de 2,00 mm por la masa seca de la submuestra que pasa el tamiz de 4,75 mm y multiplicar este valor por 100, dando el porcentaje que pasa el tamiz de 2,00 mm en la submuestra seleccionada (5.2.1) y (3) multiplicando este porcentaje por el total de muestra que pasa el tamiz de 4,75 mm , para dar el porcentaje que pasa el tamiz de 2,00 mm en el total de muestra.15. PORCENTAJE DE SUELO EN SUSPENSION

15.1. Las lecturas del hidrmetro deben ser corregidas aplicando una correccin compuesta aproximada como indica la seccin 7 segn el tipo de agente dispersante, temperatura de la suspensin y altura del menisco en el cuello del hidrmetro (Figura 6)

15.2. El porcentaje del suelo dispersado en suspensin representado por las diferentes lecturas del hidrmetro corregidas depende de la cantidad y de la gravedad especfica del suelo dispersado. El porcentaje de suelo dispersado remanente en suspensin deber ser calculado de la siguiente manera:Para el hidrmetro 152H

Para el hidrmetro 151H

Donde: porcentaje de suelo originalmente disperso remanente en suspensinR: lectura del hidrmetro corregida

w: masa en gramos del suelo originalmente disperso menos la humedad higroscpica

a: constante que depende de la densidad en suspensinPara un valor de G asumido que es la gravedad especifica del suelo y una densidad del agua de 1,00 a 20 C el valor de a puede ser obtenido de la formula:

Los valores de a dados con dos decimales son mostrados en la Tabla 2.Gravedad especfica, GConstante, a

2,950,94

2,850,96

2,750,98

2,651,00

2,551,02

2,451,05

2,351,08

Tabla 2. Valores de a, para diferentes gravedades especificas

15.2.1. Es suficientemente exacto para pruebas ordinarias para seleccionar la constante para la gravedad especfica prxima a la del suelo particular ensayado.

15.2.2. Para convertir los porcentajes de suelo en suspensin a porcentajes del total de la muestra incluyendo la fraccin retenida en el tamiz 2,00 mm (No. 10), el porcentaje de suelo originalmente dispersado que permanece en suspensin deber ser multiplicado por la expresin:

16. DIAMETRO DE LAS PARTICULAS DE SUELO EN SUSPENSION

16.1. El dimetro mximo, d, de las partculas en suspensin, correspondientes al porcentaje indicado por una lectura de hidrmetro dada, deber ser calculada usando la ley de Stokes. Segn la ley de Stokes:

Donde: d: dimetro mximo del grano en mmn: coeficiente de viscosidad del medio de suspensin (en este caso agua) en poises. Vara con los cambios de temperatura del medio en suspensinL: distancia en cm, a travs de la cual las partculas se asientan en un periodo dado de tiempo

T: tiempo en minutos, del periodo de sedimentacin

G: gravedad especifica de las partculas de suelo

G1: gravedad especifica del medio de suspensin (aproximadamente 1,0 para agua)

16.2. El tamao mximo del grano en suspensin para las condiciones asumidas y correspondientes a los periodos de sedimentacin especificados en este procedimiento son dados en la Tabla 3. Estos dimetros de los granos deben ser corregidas para las condiciones de prueba por la aplicacin de los factores de correccin apropiados son descritos y explicados abajo.Tiempo (min)Dimetro mximo grano (mm)

20,040

50,026

150,015

300,010

600,0074

2500,0036

14400,0015

Tabla 3. Dimetro mximo del grano en suspensin bajo las condiciones asumidas16.3. Los dimetros del grano dados en la Tabla 3 son calculados segn las siguientes asumisiones:

L, la distancia a travs de la cual las partculas caen, constante e iguales a 17,5 cm.

n, el coeficiente de viscosidad igual a 0,01002 poise m del agua a 20 C

G, la gravedad especfica del suelo constante e igual a 2,65

16.4. Los dimetros de los granos corregidos para otras condiciones que las asumidas pueden ser obtenidas mediante la formula:

Donde: d: dimetro del grano corregido en mm

d: dimetro del grano obtenida de la Tabla 3

KL: factor de correccin obtenido de la figura 6, cuando la lectura del hidrmetro no esta ajustada a la correccin compuesta se usa la lectura ordinaria

KG: factor de correccin obtenido de la figura 7A

Ka: factor de correccin obtenido de la figura 7B16.5. Los coeficientes KG y Ka son independientes de la forma y la posicin del hidrmetro y son mostradas en las figuras 7A y 7B.

17. ANALISIS DEL MATERIAL FINO

17.1. El porcentaje de muestra de suelo dispersada retenida en cada uno de los tamices en el tamiz de anlisis del material lavado en el tamiz de 0,075 mm (No. 200) debern ser obtenidos por la divisin de la masa de la fraccin retenida en cada tamiz por el secad de la masa en el horno del suelo disperso y multiplicado por 100.17.2. Los porcentajes del total de muestra de suelo, incluyendo la fraccion retenida en el tamiz de 2,00 mm (No. 10) debera ser obtenida por la multiplicacin de estos valores por la siguiente expresin:

18. GRAFICO

18.1. Los porcentajes calculados de los granos para los diferentes dimetros debern ser graficados en escala semilogaritmica para obtener una grafica de tamao de granos acumulado como la que muestra la Figura 8.

19. REPORTE

19.1. Los resultados, ledos en la curva de acumulacin debern ser reportados de la siguiente manera:

(a) Particulas mas grandes que 2 mm.porcentaje

(b) Arena gruesa, de 2,0 a 0,42 mm....porcentaje

(c) Arena fina, de 0,42 a 0,074 mmporcentaje

(d) Limo, de 0,074 a 0,002 mm..porcentaje

(e) Arcilla, mas pequeo a 0,002 mm.porcentaje

(f) Coloides, mas pequeos que 0,001 mm.porcentaje

19.2. Los resultados del anlisis mecnico completo terminado y resultado de la combinacin del tamizado y la hidrometra deber ser reportado de la siguiente manera:

ANALISIS POR TAMIZADO

Tamao tamiz estndarPorcentaje que pasa

mm Nominal.

753 pulg..

502 pulg..

251 pulg..

4,75No. 4.

2,00No. 10.

0,85No. 40.

0,075No. 200.

ANALISIS POR HIDROMETRO

Partculas menores quePorcentaje

0,02 mm.

0,002 mm.

0,001 mm.

Para materiales examinados para cualquier tipo particular de trabajo o propsito, solo tales fracciones debern ser reportadas como incluidas en las especificaciones u otros requerimientos para el trabajo o propsito.19.3. Reportar el anlisis por tamizado con una precisin de 0,1 del porcentaje que pasa19.4. Reportar la hidrometra con una precisin de 0,1 por ciento o menor

20. PRECISION

20.1. El criterio de aceptacin de aceptabilidad del anlisis del tamao de partculas de los suelos puede ser realizado de la siguiente manera:Nota: Las desviaciones estndar mostradas en la Columna 2 son apropiadas para las pruebas descritas en la Columna 1. La Columna 2 muestra los limites que no deben excederse al hacer la diferencia entre los resultados de 2 pruebas apropiadamente efectuadas.

20.1.1.1. Precisin para un solo operador

Prueba efectuadaDesviacin estndarRango aceptable de 2 resultados

20.1.1.1.1. Humedad higroscpica en porcentaje de humedad

N 4 (4,75 mm)0,150,4

N 10 (2,00 mm)0,210,6

20.1.1.1.2. Anlisis de tamizado en el porcentaje que pasa

N 10 (2,00 mm)0,661,9

N 40 (0,425 mm)1,073,0

N 200 (0,075 mm)1,193,4

20.1.1.1.3. Anlisis de hidrometra en porcentaje menores que

0,02 mm1,985,6

0,002 mm1,343,8

0,001 mm1,454,1

20.1.2. Precisin multilaboratorio

Prueba efectuadaDesviacin estndarRango aceptable de 2 resultados

20.1.2.1. Humedad higroscpica en porcentaje de humedad

N 4 (4,75 mm)0,892,5

N 10 (2,00 mm)0,882,4

20.1.2.2. Anlisis de tamizado en el porcentaje que pasa

N 10 (2,00 mm)1,393,9

N 40 (0,425 mm)1,985,6

N 200 (0,075 mm)2,316,5

20.1.2.3. Anlisis de hidrometra en porcentaje menores que

0,02 mm4,3212,2

0,002 mm3,199,0

0,001 mm3,168,9

Estos nmeros representan, respectivamente, los lmites del (IS) y (D2S) como los describe la ASTM C-670, para la precisin de las pruebas realizadas en materiales de construccin.Granulometra de suelos M-3-1

_1274005006.unknown

_1274015043.unknown

_1274016907.unknown

_1274007635.unknown

_1274014699.unknown

_1273929903.unknown

_1274004950.unknown

_1273929709.unknown