ANALISIS MECANICO POR SEDIMENTACION



INSTITUTO TECNOLOGICO DEL CIBAO ORIENTAL (ITECO).
Asignatura:
Mecánica de Suelos
Profesor:
Ing. Arístides Carrasco
Ing. Hipólito Soler
Tema:
Análisis Mecánico por Sedimentación.
Sustentado por:
Lio Juchis Jones H. 2012-0593
Fecha:
25 de febrero del 2015

Resumen ejecutivo.

Los granos que conforman un suelo tienen diferentes tamaños y van desde los más grandes que son apreciables a simplevista y podemos tomar fácilmente con las manos hasta los granos más pequeños, aquellos que no se pueden ver sin la ayuda de un microscopio.
El someter un suelo a un análisis granulométrico es de vital importancia y de gran ayuda para la construcción de proyectos, tanto estructuras como carreteras porque mediante este se puede llegar a conocer la cohesión y permeabilidad de dicho suelo analizado.Dichos análisis de granulometría son realizados mediante ensayos en el laboratorio con tamices de diferente enumeración y diámetros dependiendo de la separación de los cuadros de la maya.
Para el ensayo o el análisis de granos gruesos será muy recomendado el método del tamiz, pero si se trata de un suelo de granos finos este no es muy preciso y se recomienda la utilización de otro método. Ennuestro caso se explicara el análisis mecánico por sedimentación utilizando la ayuda de un hidrómetro.


Introducción.


El dicho proyecto se estará realizando una investigación concerniente al tema del ‘análisis mecánico por sedimentación’ el cual es utilizado para obtener una estimación sobre la distribución de la granulometría de un suelo basándose en la ‘ley de Stokes’, la cual puede ser aplicadaa una masa de suelo dispersado, con partículas de varias formas y tamaños.
El hidrómetro es utilizado para la determinación del porcentaje de las partículas de suelos dispersados, que permanecen en suspensión en un determinado tiempo.
Ley de Stokes.
La Ley de Stokes se refiere a la fuerza de fricción experimentada por objetos esféricos moviéndose en el seno de un fluido viscoso en un régimenlaminar de bajos números de Reynolds. Fue derivada en 1851 por George Gabriel Stokes. En general la ley de Stokes es válida en el movimiento de partículas esféricas pequeñas moviéndose a velocidades bajas.
Fórmula:
Para los objetos muy pequeños domina la fuerza de rozamiento. La ley de Stokes nos da dicha fuerza para una esfera: Fr= 6πηvr, donde:
Fr es la fuerza de arrastre que ejerce el fluidosobre la partícula (esfera),
η es la viscosidad del fluido,
v la velocidad del flujo,
r es el radio de la esfera.
Cuando una disolución precipita, la velocidad de sedimentación está determinada por la ley de Stokes y vale:
v= (2r2(ρ0−ρ)g)/9η
Aplicaciones:
Conociendo las densidades de la esfera, el líquido y la velocidad de caída se puede calcular la viscosidad a partir de la fórmula de la ley deStokes. Para mejorar la precisión del experimento se utilizan varias bolas. La ley de Stokes también es importante para la compresión del movimiento de microorganismos en un fluido, así como los procesos de sedimentación debido a la gravedad de pequeñas partículas y organismos en medios acuáticos.
Otras aplicaciones:
Diseño de sedimentadores,
Diseño de desaladoras de petróleo crudo (para quitarleel agua con sal que tiene emulsionada),
En estudio de aerosoles,
En muchos tipos de caracterización de materiales como catalizadores sólidos, polímeros, etc.
Esta ley es aplicable a flujos lentos (laminares), no es aplicable cuando: Re (número de Reynolds) es mayor que 1.
El número de Reynolds nos clasifica el tipo de flujo, en el caso particular de un flujo alrededor de una esfera:

En donde ᵨ esla masa unitaria del agua.
Alcance.
Este análisis en conjunto con sus diferentes métodos describe el procedimiento mediante el cual se determina el porcentaje (%) de partículas de suelos dispersados que permanecen en suspensión durante un tiempo determinado.

Análisis mecánico por sedimentación.
El análisis mecánico por sedimentación está basado en que la velocidad de la sedimentación en las...