Determinación del tamaño de las partí­culas del suelo por hidrometrí­a

Determinar el tamaño de las partículas finas de un suelo, por medio de un proceso de sedimentación.

OBJETIVO:
Determinar el tamaño de las partículas finas de un suelo, por medio de un proceso de sedimentación.
Para poder realizar el ensayo, previamente se debe contar con la siguiente información:
  • Planilla de calibración del Hidrómetro 152 H, con datos de Lectura ( R´ ) y profundidad efectiva ( L ).
  • Planilla de Pesos específicos de 2.60 a 2.80 vs. Factor ( K ).
  • Planilla de Pesos específicos vs. coeficiente ( a ).
  • Planilla de factores de corrección  por temperatura de 10º C a 30º C.
2.-       EQUIPO DE LABORATORIO:
  • Hidrómetro 152 H.
  • Vasos de precipitación de 600 – 1000 cc.
  • Tubos graduados de vidrio de 1000 cc.
  • Termómetro de 10º C – 30º C. con divisiones cada 0.2º C.
  • Balanza de precisión al 0.01 gr.
  • Horno.
  • Batidora eléctrica, con vaso de dispersión.
  • Baño Maria.
  • Reloj cronómetro.
3.-       PROCEDIMIENTO:
1.-       Pesar 50 gr. de suelo húmedo fino ( pasa tamiz No. 10 )
2.-       Secar al horno a 110º C. de temperatura.
3.-       Anotar el Peso del Suelo Seco ( Wo )
4.-       Determinar el % de Humedad.
5.-       La fracción de Suelo Seco ( Wo ), depositar en un vaso de precipitación.
6.-       De acuerdo al producto químico utilizado como agente dispersante, en nuestro caso el Hexamatafosfato de Sodio, preparar primeramente la solución, disolviendo 4.0 gr. del agente dispersante en 1000 cc. de agua destilada.
7.-       Llenar el vaso de precipitación con suelo hasta 250 cc. con la solución preparada, y dejar en reposo por 12 horas mínimo.
8.-       Vaciar el contenido del vaso de precipitación en el vaso de dispersión de la batidora, lavando el vaso de precipitación con la solución preparada.
9.-       Batir por espacio de 60 segundos.
10.-     Vaciar el contenido del vaso dispersante en un tubo graduado de 1000 cc. lavando el vaso con la solución preparada.
11.-     Completar a 1000 cc. al tubo graduado, con la solución preparada.
12.-     Sujetar el tubo con una mano, y con la palma de la otra mano tapar la boca de entrada y agitar por 1 minuto la mezcla de suelo y líquido.
13.-     Dejar en reposo en el Baño Maria, y comenzar a cronometrar el tiempo
14.-     Efectuar las primeras lecturas ( R´) con el Hidrómetro 152 H a  1, 2 y 4 minutos.
15.-     Tomar la temperatura en el tubo.
16.-     Continuar con las lecturas ( R´) para 15, 30, 60, 120, 240 y 1440 minutos.
17.-     A partir de los 4 minutos se debe sacar el Hidrómetro, y lavar en otro tubo con solución preparada ( 4.0 gr. de Hexametafosfato de Sodio con 1000 cc. de agua destilada )
18.-     En cada lectura se toma la temperatura de la solución con suelo.
19.-     Para cada lectura anotar el valor de la profundidad efectiva ( L ) de la planilla de calibración del Hidrómetro 152 H.
20.-     En la parte superior anotar la Corrección por Agente Defloculante y Punto Cero ( Cd ).
            En otro tubo de 1000 cc. de capacidad, llenar con solución preparada y leer la penetración ( R´) del Hidrómetro y sacar la profundidad efectiva ( L ), corregir a ( R ), determinar lña temperatura y su factor de corrección, lo que al final será el valor de la corrección por defloculante y punto cero ( Cd ).
21.-     Igualmente en la parte superior anotar la Corrección por Menisco ( Cm ), que para el Hidrómetro 152 H es de 1 gr,/Lt.
22.-     A cada lectura del Hidrómetro,  anotar la lectura corregida ( R ) =  R´ + Cm en la casilla siguiente.
23.-     Del mismo modo anotar la profundidad efectiva ( L ) de la planilla de calibración del Hidrómetro.
24.-     Calcular el diámetro de las partículas en cada lectura.
De la planilla de Pesos específicos vs. temperatura, anotar el valor del coeficiente ( K ).
Calcular el diámetro de cada partícula con la fórmula:
                                               D  =  K  ( L / t ) 1/2    ( mm. )
Donde:
                        D  =  Diámetro de la partícula ( mm. )
                        L  =  Profundidad efectiva ( cm. )
                        t  =   Tiempo transcurrido ( minutos )
                        K  =  Coeficiente ( P.e.  vs. Temp. )
25.-     A las temperaturas tomadas en cada lectura, se  las debe corregir por su factor ( Ct ), de acuerdo a la planilla de Factores de Corrección por  Temperatura.
26.-     Calculamos y anotamos  el factor ( R – Cd +  – Ct ), en otra casilla, para lectura del Hidrómetro.
27.-     Se calcula el % mas fino ( parcial ) para cada lectura:
            % más fino ( parcial )  =  (( 100 x a ) / Wo ) x ( R  –  Cd  +  –  Ct )
28.-     Finalmente calculamos el % de la fracción total:
            % mas fino ( total )  =  % mas fino ( parcial ) x ( WsWl ) / Ws
            Donde:
            a    =  Factor de corrección por peso específico.
            Wo =  Peso del suelo seco utilizado en el ensayo de Hidrometría ( gr. )
            Ws =  Peso Seco de la muestra total ( gr.)
            Wl  =  Peso seco de la muestra retenida en el tamiz No. 10