Análisis Granulométrico

Análisis Granulométrico, Tipos

Análisis Granulométrico

De los distintos métodos existentes para realizar análisis granulométrico, existen métodos que nos proporcionan mayor o menor exactitud al momento de realizar mediciones, por lo tanto, se han descubierto muchos métodos para la clasificación del tamaño medio de grano (d g ).

Se clasifican en los siguientes métodos:

Para partículas gruesasa) Tamizado (Mecánico)

Para partículas finasb) Sifonado (Sedimentación, este se ha basado en la “Ley de Stokes1”)

a) Tamizado

De los distintos métodos existentes para realizar el análisis granulométrico, quizá el más utilizado sea la tamización con tamices acoplados en cascada. Para realizarlo se coloca un juego de tamices, es decir, ordenados de una abertura mayor a una menor. El producto a analizar se añade sobre el primer tamiz, es decir, aquel de abertura de malla mayor y se somete el conjunto a un movimiento vibratorio que dura alrededor de 10 a 15 minutos (dependiendo de las condiciones y

tamaño de la muestra y especificaciones de la norma a utilizar).

En una tamización en cascada, el cernido de un tamiz constituye la alimentación del siguiente, por lo tanto se obtiene en éste una proporción de material que no pasa por la malla (+), como material que si se filtra (-). Un ejemplo de lo anterior es: si una muestra se requiere a una especificación por debajo de la malla 30, se dice que se necesito a -30 mallas o si se requiere por encima de la malla 30, se dice que se necesita a +30 mallas, (esto es solo si se presentan especificaciones, ya que por lo general al momento de pasar una muestra por la malla 30 solo se dice que ese material esta a 30 mallas).

Una de las máquinas utilizadas para el análisis granulométrico se llama RO-TAP, en ella se colocan algunos tamices de las siguientes medidas:

-Tamices (3”, 2 ½”, 2”, 1 ½”, 1”, ¾”, ½”, 3/5”, ¼”, No 4, No 10, No 40, No 60, No 100, No200)

1 “La velocidad de caída de una partícula esférica a través de un medio líquido, es función del diámetro y del peso específico de la partícula”

Caracterización Estática de Yacimientos 2009-2


La secuencia de los tamices varía de acuerdo a los requerimientos de cada empresa o la función que va a tener dicho material.

En este RO-TAP que se utiliza para el análisis granulométrico de las arenas sílicas, el acomodo de los tamices inicia con la malla 10 y finaliza con la malla 270.

b) Sifonado (Sedimentación, este se ha basado en la “Ley de Stokes”)

El método que trataremos establece un procedimiento para la determinación cuantitativa de la distribución de los tamaños de partículas en los materiales finos, no es posible mediante el ensayo de tamices. El cedazo de menor abertura que se puede utilizar en el laboratorio es el núm. 200, cuyas separaciones entre hilos de 0.074 mm permiten el paso de toda la arcilla y el limo y hasta algo de arena fina, sin que podamos diferenciar sus cantidades presentes en el suelo. Para obviar estas dificultades emplearemos un análisis basado en la medición de las velocidades de sedimentación de una esfera en un medio fluido, estudiadas por el físico G.G. Stokes en 1850.

El hidrómetro está fabricado en cristal y consta de un tallo que contiene una escala numerada y de un bulbo, en cuya parte inferior se encuentra un lastre. El hidrómetro de Bouyoucos no es más que un densímetro al cual se ha colocado una escala capaz de medir granos de suelo en suspensión.



Proceso de laboratorio

El material a ensayar se seca rigurosamente y se pesa. Utilizaremos suelo que ha sido pasado por alguna malla fina (núm. 200, 100, 80 , 40, etc. ) en pesos no mayores de 60 g (de acuerdo al método del cuarteo2), para no sobrepasar la capacidad del hidrómetro. La muestra se coloca en un vaso de laboratorio, añadiéndose a continuación un agente dispersante que evita la formación de grumos por las partículas del material.

En seguidas, añadimos un poco de agua, agitándose la mezcla resultante para hacerla homogénea y se deja en remojo por un mínimo de 18 horas. Nuestro siguiente paso será lograr la dispersión de las partículas por medio de un agitador eléctrico. Se agitará por un período de un minuto.Inmediatamente después de terminado el proceso de dispersiones, se transfiere la muestra a un cilindro de sedimentación de cristal con capacidad de1000 ml, añadiendo agua destilada o desmineralizada hasta completar este volumen. Cubriendo el extremo abierto del cilindro de sedimentación con la palma de la mano, éste se vuelve al derecho y al revés alternadamente 60 veces en un minuto para así lograr la dispersión final. Al cabo del minuto se coloca el cilindro en un lugar apropiado tomándose el tiempo inicial, dando así inicio al ensayo de sedimentación.Se tomarán lecturas con el hidrómetro al cabo de 0.5, 1, 2, 5,15, 30, 60,120, 360 y 1440 minutos, desde el inicio.

Cuando se va a efectuar una lectura del hidrómetro, éste se introduce cuidadosamente en la suspensión con 20 a 25 segundos de anticipación, no debiendo ser tomada la lectura hasta que el instrumento haya alcanzado su estado de equilibrio. La lectura se efectuará en, la parte más elevada del menisco formado por la suspensión junto al tallo, ya que no se pueden asegurar mediciones precisas en la parte inferior, al tratarse de líquidos con sólidos en suspensión. Tan pronto finaliza una observación, el hidrómetro se remueve cuidadosamente, de tal forma que no se altere el proceso de sedimentación. Después de cada lectura, se mide la temperatura de la suspensión, con precisión de décimas de grado, insertando un termómetro en el cilindro graduado.

2 Consiste en mezclar el material para posteriormente apilarlo a la forma de un cono. Este se aplasta y se divide con una pala o espátula en forma de cruz (cuatro partes iguales). Se retiran 2 cuartos opuestos y los otros 2 restantes, que forman la nueva muestra, se vuelve a mezclar y el proceso se repite varias veces hasta obtener el tamaño apropiado de la muestra



Limitaciones del método de sedimentación

Se acostumbra coordinar los ensayos por mallas e hidrómetro de modo tal que resulte en el gráfico granulométrico una zona de información común por ambos métodos.A continuación, enumeramos las aberraciones de que adolece este método:1.- El medio del fluido o suspensión no es infinito, sino, por el contrario, bien limitado e igual a un decímetro cúbico.2.- A pesar del uso de los agentes dispersantes, algunos partículas tienden a reunirse, formando grumos.3.- Los descensos de las partículas no se efectúan en libertad absoluta, sino que lo hacen chocando entre sí o con las paredes de la probeta de cristal.4.- Las partículas de distintos tamaños tienen frecuentemente orígenes mineralógicos diferentes y en consecuencia pesos específicos desiguales, utilizándose un peso específico medio de partículas sólidas5.- Lo que se mide ciertamente es el diámetro de una partícula equivalente, esférica, que desciende con igual velocidad que la real. Las partículas de arcilla se alejan mucho de ser esferas perfectas, siendo de forma achatada y con un espesor a veces de hasta cinco veces menor que su diámetro.

Bibliografías

http://bitacorita.net/blog/2009/04/analisis-granulometrico-por-sedimentacion/ http://perso.wanadoo.es/ciclolaboratorio/imagenes/tamizado.pdf Conocimientos propios de los Análisis Granulométricos



Universidad Nacional Autónoma de México

Facultad de Ingeniería

Caracterización Estática de Yacimientos

Trabajo: “Análisis granulométrico”

Integrantes del Equipo:

Pérez Vital Jhetro

Santamaría Cruz Eder

Alvarado Cruz Rosa

Colín Valdez German

Ciclo escolar: 2009-2


Documents

Análisis Granulométrico