Hidrometro.

Ensayo del hidrómetro.

El objetivo principal de este ensayo es el de terminar el porcentaje de limos y arcillas, en suelos que pasan el tamiz Nº 200.

El hidrómetro basado en la sedimentación de un material en suspensión en un líquido, el hidrómetro sirve para la determinación de la variación de la densidad de la suspensión con el transcurso del tiempo y medir la altura de caída del gramo de tamaño más grande correspondiente a la densidad media.

Al mezclar una cantidad de suelo,50 gr en este caso (imagen #1). muestra para el ensayo) con agua y un pequeño porcentaje de un agente dispersante para formar una solución de 1000 ml se obtiene una solución con una gravedad especifica ligeramente mayor que 1.0.

imagen #1. muestra para el ensayo.

El agente dispersante o defloculante se añade a la solución para neutralizar las cargas sobre las partículas más pequeñas del suelo, que a menudo tienen carga negativa.

Además es obvio que como el hidrómetro tiene un peso constante a medida que disminuye la gravedad especifica de la suspensión aumenta la distancia L.

Es preciso recordar también, que la gravedad especifica del agua varía con la temperatura, esto ocasiona un hundimiento mayor del hidrómetro dentro de la suspensión.

Imagen 2; Preparación de la muestra con 125 ml de defloculante y 40 g de suelo fino.

Imagen 3; mezclador de suelo con la muestra praparada

Para preparar una respectiva muestra debemos meter a una batidora la muestra con una cantidad de agua.El principal objetivo del análisis del hidrómetro es obtener el porcentaje de arcilla (porcentaje más fino que 0.002 mm) ya que la curva de distribución granulométrica cuando más del 12% del material pasa a través del tamiz No.200 (como en este caso) no se utiliza como criterio dentro de ningún sistema de clasificación de suelos y no existe ningún tipo de conducta particular del material que dependa intrínsecamente de la forma de dicha curva. La conducta de la fracción de suelo cohesivo del suelo dado depende principalmente del tipo y porcentaje de arcilla de suelo presente, de su historia geológica y del contenido de humedad más que de la distribución misma de los tamaños de partícula.

Imagen 4; calibración del hidrómetro

El análisis del hidrómetro utiliza la relación entre la velocidad de caída de esferas en un fluido, el diámetro de las esferas, el peso específico tanto de la esfera como del fluido, y la viscosidad del fluido, en la forma expresada por el físico Ingles G. G. Stokes en la ecuación conocida como la ley de Stokes.

Imagen 5; prueba del hidrómetro a las 24 horas

tabla 1; prueba de hidrómetro

letura real y corregida en g/lt , temperatura en grados centígrados, la corrección de ceros se calcula con la siguiente formula:
Cr=lr +Cm+-Ct

lr:lectura del hidrómetro al iniciar la prueba
Cm:corrección por menisco
Ct:corrección por temperatura
Ct=3.5+1 +1.5(a 25 grados centígrados)=5.8


Rc=Ra+corrección de ceros-Ct

la longitud efectiva L se toma de las tablas de calibración del hidrómetro 152H.
K es una variable que depende de la temperatura T y de la gravedad especifica del suelo Gs, llamada constante de corrección.

ф=K(L/t)^1/2,

^{a: factor de correccion que depende de la gravedad especicica Gs.}

^{%pasa=Rc*a/Ms masa total del suelo utilizado}

Ncrg=%pasa200*%pasa/100