Método de prueba estándar para determinar el pH del material granular para uso en terraplenes, subrasantes y rellenos de muros de contención
Industria/segmento: Civil
Equipos: HI98107 - HI98127 - HI991001 - HI98190 - HI6221-02 - HI2002-02
HI 151/ HI 98501 /HI 98509/ HI 148-1/ HI 148-3
Norma/Resolución: No aplica
Descripción
El pH es una medida que indica la acidez o la alcalinidad del agua. Se define como la concentración de iones de hidrógeno o mediante la siguiente expresión pH= - log [H+[. La escala del pH es logarítmica con valores de 0 a 14. Un incremento de una unidad en la escala logarítmica, equivale a una disminución diez veces mayor en la concentración de iones de hidrógeno. Con una disminución del pH, el medio se hace más ácido y con un aumento de pH el medio se hace más básico.
Referente al material granular utilizado en terraplenes, subrasantes y el relleno de muros de contención, a menudo deben cumplir con ciertas especificaciones relacionadas con el potencial de corrosión, como el pH y resistividad eléctrica.
Esta norma es utilizada por fabricantes, proveedores y destinatarios de los materiales para medir el pH del material para su aceptación para el uso previsto.
Los fabricantes de muros de contención suelen utilizar una especificación de material granular similar a: 100 % pasando los 100 mm (4 pulg.) tamiz, 75-100 % pasa el tamiz de 75 mm (3 pulgadas) y 0-15 % pasando el tamiz de 75 µm (No. 200). La especificación puede variar, dependiendo de la disponibilidad de materiales locales.
Dado que la superficie total del material que se está probando afecta los resultados de la prueba, la muestra y el espécimen deben tener la misma clasificación que el material especificado o propuesto para su uso.
No está permitido reducir el tamaño de las partículas mediante trituración, ya que, este proceso puede alterar el pH del material y probablemente no ser representativo del material que realmente se coloca en el campo.
Este método de prueba utiliza un equipo para medir el pH del material granular, tal como se recibe, que representa lo que se utilizará en el campo para terraplenes, subrasantes y aplicaciones de relleno de muros de contención. El uso principal del método de prueba es complementar las mediciones de resistividad del suelo para identificar las condiciones bajo el cual la corrosión del metal incrustado en el material granular, o en contacto con el material granular, puede ser marcadamente acentuado.
El pH del material granular a menudo se especifica mediante agencias para cumplir con los criterios que son necesarios para prevenir o reducir la corrosión de objetos metálicos incrustados en el material granular, que se utiliza en terraplenes, subrasantes y rellenos de muros de contención.
Aplicación:
La ASTM D8262 − 22 indica que se debe utilizar los siguientes instrumentos:
- Medidor de pH: Potenciómetro equipado con un sistema de electrodos que tiene una legibilidad redondeada a 0,1 unidades de pH y una precisión de ± 0,1 unidades de pH o mejor.
-Dispositivo de cronometraje: Un reloj, cronómetro, cronómetro digital o dispositivo comparable legible a 1 segundo o mejor.
-Dispositivo termométrico: Un dispositivo termométrico capaz de medir el rango de temperatura dentro del cual se realiza la prueba, legible a 0,5 °C o mejor y con una precisión de al menos ± 0,5 °C.
-Contenedor de muestra: Un recipiente o balde limpio, químicamente inerte y que tenga suficiente capacidad para contener la muestra y el agua de prueba. El contenedor deberá tener paredes sólidas que no presenten defectos ni orificios que permitan la pérdida de agua o del material luego del llenado.
-Artículos varios: Son útiles elementos como una espátula o cuchara químicamente inerte, papel de aluminio, tapa, regla, cilindros/vasos graduados y pañuelos de papel.
Se debe estandarizar el medidor de pH, antes de cada uso, estandarice el medidor de pH utilizando las soluciones tampón descritas, siguiendo las instrucciones del fabricante del medidor. Seleccione los tampones de modo que el valor de pH esperado de la muestra, este dentro del rango de los tampones. Normalmente, los amortiguadores de 4,0, 7,0 y 10,0 cumplen este requisito para la mayoría de los materiales granulares; sin embargo, en algunas aplicaciones se necesitan tampones con valores de pH más altos o más bajos. La temperatura de los tampones será de 21 ± 2 °C. Mida y registre la temperatura de cada solución tampón con una aproximación de 0,5 °C o mejor justo antes de comenzar la estandarización. Si el medidor de pH no compensa automáticamente la temperatura, ajústelo siguiendo las instrucciones del fabricante. Se registra la fecha, hora y nombre o iniciales de la persona que completa la estandarización. Si se determinan otros datos asociados con la estandarización, registre esta información.
Referente al procedimiento para la medición:
1.- Se debe realizar la prueba en un lugar que tenga una temperatura de 21 ± 2 °C donde no esté sujeto a sacudidas o disturbios. El radio de agua de prueba para probar la muestra por volumen, es cinco partes de agua de prueba a una parte de la muestra de prueba. Por lo tanto, el volumen de agua de prueba es cinco veces el volumen de la muestra de prueba. Y para obtener y medir el volumen de la muestra de prueba, use un recipiente limpio, químicamente inerte, con un volumen conocido. Vierta el material en este recipiente hasta que esté al nivel de la línea/marca de volumen conocido en el recipiente. Este volumen de material es la muestra de prueba. Retire la muestra de prueba del recipiente y colóquela en una bolsa sellable etiquetada u otro recipiente sellable químicamente inerte y permita que alcance el equilibrio de temperatura (21 ± 2 °C). Registre el volumen de la muestra de prueba con una precisión de 0,1 L. Repita estos pasos si desea crear más muestras de prueba. Registre el identificador de la muestra.
El agua de prueba y la muestra de prueba deben tener una temperatura de 21 ± 2 °C antes de su uso. Permita que el agua de prueba y la muestra de prueba alcancen el equilibrio de temperatura.
2.- Obtenga un recipiente para muestras limpio y registre su identificación.
3.- Después de que el agua de prueba haya alcanzado el equilibrio de temperatura y justo antes de verterla en el recipiente de la muestra, mida y registre la temperatura del agua de prueba con una aproximación de 0,5 °C. Revuelva el agua de prueba con una espátula o cuchara químicamente inerte y mida y registre el pH del agua de prueba a la unidad de pH de 0,1 más cercana para verificar que tenga un pH entre 5,5 y 7,5.
4.- Mida y registre la temperatura de la muestra de prueba con una precisión de 0,5 °C.
5.- Agite lentamente la muestra de prueba en el agua de prueba. Una vez la muestra de prueba se ha agregado al agua de prueba, registre el tiempo de inicio de la agitación con una precisión de 0,25 min y continuar agitar la mezcla revolviendo durante 2 min ± 15 segundos, hasta que esté completamente mezclado. Registre el tiempo de finalización de la agitación con una precisión de 0,25 min.
6.- Cubra sin apretar con papel de aluminio o una tapa para evitar que algo caiga dentro del recipiente de la muestra. Asegúrate de evitar que el papel de aluminio entre en contacto con el contenido del recipiente.
7.- Deje que la muestra se remoje sin tocarla durante 24 h ± 30 min. Registre la hora de inicio y finalización del remojo con precisión de 1 min. Calcule y registre la duración del remojo con una precisión de 0,5 h. Mantener la temperatura de la prueba a 21 ± 2 °C durante la duración de la prueba.
8.- Después de 24 h ± 30 min, retire la tapa del contenedor de muestras.
9.- Mida y registre la temperatura de la solución con una aproximación de 0,5 °C. Ajuste el controlador de temperatura de acuerdo con las instrucciones del fabricante del medidor de pH justo antes de medir el pH, si no compensa automáticamente la temperatura.
10.- Inserte el electrodo en la porción acuosa de la solución, moviéndolo lentamente para hacer un buen contacto entre él y la porción acuosa. Tenga cuidado de no golpear el fondo o los lados del recipiente ni ninguna partícula granular grande con el electrodo al sumergirlo en el recipiente para evitar daños.
11.- Deje que el pH se estabilice antes de tomar una lectura. Siga las instrucciones del fabricante para la indicación de estabilización.
Hanna Instruments ofrece una serie de soluciones sencillas y sumamente precisas para poder realizar un análisis completo, optimizando tiempo y recursos. La medición de pH en la solución mencionada, puede realizarse de forma sencilla e inmediata con equipos especializados como ser:
Equipos de bolsillo:
Equipos Portátiles:
Equipos de mesa:
Hanna Instruments ofrece una amplia de termómetros que pueden facilitar el procedimiento mencionado. La medición de temperatura en la solución mencionada, puede realizarse de forma sencilla e inmediata con equipos especializados como ser:
