MECANICA DE SUELOS I

UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA

FACULTAD DE INGENIERIA

E.A.P DE INGENIERIA CIVIL

Docente: Ing Ral Valera GuerraAlumno: Manuel Daz Tello

Tema: Anlisis Granulomtrico Por Sedimentacin

I. INTRODUCCIN

La distribucin granulomtrica es de suma importancia en el estudio de los suelos por lo que existen varios mtodos para realizar este ensayo. ya hemos realizado los ensayos de anlisis granulomtrico por tamizado, pero ahora surge un inconveniente, el cual se debe a que los tamices no son capaces de diferenciar las partculas pequeas, por lo que nos deberemos a realizar un nuevo ensayo de granulometra mediante sedimentacin.

Este informe aborda todo lo referente al anlisis granulomtrico por sedimentacin, el cual ser un complemento del ensayo anterior (anlisis granulomtrico mediante secado y lavado) debido a que gracias a este mtodo se podr distinguir las partculas finas de un suelo (donde los tamices no pueden separarII. OBJETIVOS OBJETIVO GENERAL Determinar la distribucin granulomtrica de un suelo(limoso arcilloso) mediante sedimentacin

OBJETIVO ESPECFICO. Construir la curva granulomtrica para suelos finos

III. MARCO TEORICOMtodos de sedimentacin:

Estos mtodos se basan en la velocidad de sedimentacin de las partculas en un lquido en funcin de su tamaoExisten dos mtodos: el mtodo del hidrmetro y el mtodo de la pipeta. Ambos basados en las caractersticas de la sedimentacin de las partculas del suelo en un medio acuoso. Se aplican, tales mtodos, 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 comprender el mtodo del hidrmetroMtodo del hidrmetro.

Se toma una probeta con agua, se adiciona suelo, se agita hasta que sea uniforme la suspensin; luego se deja en reposo para ir midiendo, con hidrmetro (para distintos tiempos transcurridos), la densidad de la suspensin, la que disminuye a medida que las partculas se asientan. La profundidad del densmetro, variable con la densidad de la suspensin (ARQUMEDES), es la base para calcular esa distribucin de tamaos de granos finos que pasa la malla o tamiz # 200, con f = 0,074 mmProcedimiento del ensayo

Este ensayo consta de tres etapas:

Calibracin del densmetro

Determinacin de las correcciones del densmetro por menisco y uso de defloculante

Ejecucin del ensayo1 etapa: calibracin del densmetro o hidrmetro

Consiste en averiguar la distancia entre cada lectura del vstago graduado y el centro de gravedad del densmetro

EQUIPO:

Densmetro

Probeta de vidrio de 1000ml.

Probeta

DensmetroPROCEDIMIENTO.

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

Modo de ejecucin:

1 opcin

Medir el dimetro de la probeta

2 opcin

Medir la distancia entre dos marcas cualquiera (d)

Volumen entre las marcas (V): M1 M2

Determinar el volumen del bulbo (Vb)

1 opcin

Vb = lectura final lectura inicial 2 opcin

Como: densmetro = 1.000gr/cm3

Se acepta que el peso del densmetro es numricamente 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 vstago, 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 suspensin

Estos valores Rh se anotan al lado derecho del nomograma lo cual viene a ser la escala para el densmetro en uso (por lo que se precisa un nomograma para cada densmetro) 2 etapa: correccin de las lecturas del densmetro por menisco y defloculante

Correccin por menisco (Cm)

Como la suspensin es turbia es imposible visualizar la verdadera lectura (vista por debajo del nivel de agua), razn por la cual se mide durante el ensayo las lecturas vistas sobre el nivel del agua, por lo que se hace necesario corregir el meniscoCm = (lectura inferior lectura superior)* 103

Correccin por defloculante (Cd)Con la finalidad de evitar la formacin de grumos se adiciona un producto qumico para evitar la floculacin. Se utiliza el silicato de sodio para suelos cidos y hexametafosfato de sodio para suelos bsicosCd = (lectura inferior 1.000)* 103

3 etapa: ejecucin del ensayo

MATERIALES

Muestra de suelo fino (limoso arcilloso)

Termmetro Densmetro

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 hidrmetro de acuerdo a los siguientes tiempos 1min, 2min, 3min, 4min, 4min, 5min, 10min, 15min, 30min, 1h, 2h, 4h, 8h, 10h y 24h. As mismo se registra la temperatura (T) en cada lectura realizada con el densmetro- NOTA: Despus de cada lectura se sacara el densmetro para lavarlo y secarlo, excepto hasta lecturas de los 2 primeros minutos - Determinar el coeficiente de correccin por temperatura (Ct) segn bacos o tablas (existen bacos o tablas para densmetros calibrados a 150C y 200C)temperaturadensmetro calibrado a

15C20C

10-0,5-1,25

11-0,4-1,18

12-0,31,10

13-0,2-1,00

14-0,1-0,88

150,0-0,77

160,1-0,64

170,2-0,50

180,4-0,39

190,5-0,19

200,70,00

210,90,19

221,10,37

231,30,58

241,50,80

251,81,02

262,01,28

272,21,51

Determinar el dimetro de las partculas segn baco

1.- Se coloca el peso especfico. Este valor ser constante a lo largo de este ensayo (2.68)

2.- se coloca la temperatura para cada medicin

3.- se alinea 1 y 2

4.- se coloca Rh segn los puntos ya calibrados

5.- se coloca el tiempo para cada medicin

6.- se alinea 5 y 6

7.- se intercepta la recta 5,6 con el dimetro

Determinar los porcentajes correspondientes a cada dimetro de las partculas

Donde:

- : Peso especfico de la muestra (se considerara el valor del Peso Especfico de Slidos del suelo ensayado en el Laboratorio N 01)- Ws: peso de la muestra seca

- Ct: coeficiente de correccin por temperatura

- Cd: correccin por defloculante Realizar la curva granulomtrica con los dimetros 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 anlisis granulomtrico por tamizado los porcentajes que pasan deben ser corregidos por un factor de correccin que se calcula como :

DESARROLLO DEL ENSAYO:

ANLISIS GRANULOMTRICO POR SEDIMENTACINCon la finalidad de realizar el Ensayo de Sedimentacin sobre una muestra de arcilla proveniente del suelo del campus de la Universidad Nacional de Cajamarca, se ha utilizado el Hidrmetro cuyas caractersticas geomtricas se muestran (Temperatura de Calibracin es de 20 C).

1. Para la calibracin del Hidrmetro se han tomado las siguientes medidas:

Volumen del Bulbo:Vol Inicial (cm)248

Vol Final (cm)313

volumen del bulbo= 65cm

Seccin Recta de la Probeta de Ensayo:Marca Superior700

Marca Inferior300

distancia12,05

Ap=V/d33,1950

Se utilizaron 15 ml. de Metafosfato de Sodio como agente dispersante tomndose las lecturas del Hidrmetro que se muestran para efectos de calcular Cm y Cd.Lectura superior1,003

lectura inferior1,006

correccin por menisco3

correccin por defloculante6

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=11.8cmVb=65cmAp=33.1950

lecturasHrRh

1,00011,516,4209

1,0109,514,4209

1,0207,512,4209

1,0305,510,4209

1,0403,58,4209

1,0501,56,4209

Se seleccion 50 grs. de suelo seco que pas el Tamiz N 100 y se procedi al ensayo de sedimentacin tomndose las siguientes lecturas de Densidad y Temperatura:TIEMPOLectura de densidadTEMP(C)

1'1,04218,5

2'1,041818,5

3'1,041218,5

4'1,040718,5

5'1,03518

10'1,02818

15'1,02118

30'1,01518

1H1,01118

2H1,00916

4H1,00714

8H1,00514

10H1,00212

24H1,00118

Se determina:

-La correccin por temperatura-Rh (Rh=lectura + Cm, estos valores son los que se obtienen bajo el nivel del agua)

-Dimetro (se obtiene mediante el nomograma)

-% que pasa

-s (ensayo de laboratorio N1) y Ws

TIEMPOLectura de densidadTEMP(C)CORRECCION POR TEMP.RHDIAMETRO(mm)%QUEPASA

1'1,04218,5-0,291,0450,0475,0027

2'1,041818,5-0,291,04480,02974,61

3'1,041218,5-0,291,04420,02473,4547

4'1,040718,5-0,291,04370,0272,4839

5'1,03518-0,391,0380,01761,2461

10'1,02818-0,391,0310,01547,6832

15'1,02118-0,391,0240,01434,1203

30'1,01518-0,391,0180,009522,495

1H1,01118-0,391,0140,008914,7448

2H1,00916-0,641,0120,00510,3853

4H1,00714-0,881,010,00386,0452

8H1,00514-0,881,0080,00282,1701

s2,49

ws86,25

Curva granulomtrica

CONCLUSIN El ensayo por sedimentacin complementa el ensayo de anlisis granulomtrico por tamizado por que permite distinguir las proporciones de las partculas de un suelo fino (arcilloso limoso)BIBLIOGRAFA

Los datos fueron proporcionados por el docente

Referencia terica:

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.htmlMECANICA DE SUELOS I

EMBED MSPhotoEd.3

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Mecnica de suelos I

Segundo informe de laboratorio

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