granulometria

MECANICA DE SUELOS I ENSAYO DE: GRANULOMETRIA

ENSAYO DE GRANULOMETRIA

INTRODUCCION

Los granos que conforman en suelo y tienen diferente tamaño, van desde los grandes que son los que se pueden tomar fácilmente con las manos, hasta los granos pequeños, los que no se pueden ver con un microscopio. El análisis granulométrico al cuál se somete un suelo es de mucha ayuda par a la construcción de proyectos, tanto estructuras como carreteras porque con este se puede conocer la permeabilidad y la cohesión del suelo. También el suelo analizado puede ser usado en mezclas de asfalto o concreto.

Los Análisis Granulométricos se realizaran mediante ensayos en el laboratorio con tamices de diferentes enumeraciones, dependiendo de la separación de los cuadros de la maya. Los granos que pasen o se queden en el tamiz tienen sus características ya determinadas.

Para el ensayo o el análisis de granos gruesos será muy recomendado el método del Tamiz; pero cuando se trata de granos finos este no es muy preciso, porque se le es más difícil a la muestra pasar por una maya tan fina; Debido a esto el Análisis granulométrico de Granos finos será bueno utilizar otro método.

El presente informe presenta el ensayo de Análisis Granulométrico por Tamizado, los procedimientos del ensayo, cálculos y resultados y finalmente la curva granulométrica, así como también la definición del suelo con el que se trabaja.

Para este ensayo se utilizan los tamices desde el Nº 4 hasta el Nº 200 para el porcentaje que pasa la malla Nº 200 se utilizara otro ensayo.

OBJETIVOS:

OBJETIVO GENERAL

Determinar mediante el análisis de tamizado la distribución y clasificación de partículas por tamaño que existe en la muestra de agregados (fina, gruesa).

OBJETIVOS ESPECÍFICOS

Determinar los porcentajes de muestra que pasan por los distintos tamices utilizados en la experiencia.

Determinar el porcentaje de muestra retenido en cada tamiz utilizado en la experiencia.

Determinar la curva granulométrica de la muestra, Porcentaje que pasa por Abertura del tamiz.

Definir si el suelo es bien gradado o mal gradado.

UNIVERSIDAD NACIONAL PEDRO RUIZ GALLO Página 1


FUNDAMENTO TEORICO:

ANÁLISIS GRANULOMÉTRICO DE SUELOS

El análisis granulométrico tiene como objeto determinar la cantidad en porcentaje de las diversos tamaños de las partículas que constituyen el suelo, entendiéndose por tamaño de las partículas como el diámetro de ellas cuando es indivisible bajo la acción de una fuerza moderada, como la producida por un mazo de madera golpeándolo moderadamente.

Los tamaños de las partículas nos determinan el tipo de suelo con que estaremos tratando; si es suelo grueso o fino.

Algunos tipos de suelos determinan su granulometría por medio del cribado tales como los suelos gruesos, otros por medio de los análisis de suspensión para los suelos finos.

Conocida la composición granulométrica del suelo, se le representa gráficamente por medio de una curva llamada curva granulométrica; de la cual se puede obtener conclusiones sobre las propiedades de la muestra.

ANÁLISIS MECÁNICO POR TAMIZADO

El método consiste en obtener la cantidad de material que pasa a través de un tamiz con una malla dada, pero que es retenido en un siguiente tamiz, cuya malla tiene diámetros ligeramente menores a la anterior y se relaciona esta cantidad retenida con el total de la muestra pasada a través de los tamices. Es evidente que el material retenido de esta forma en cualquier tamiz consiste de partículas de muchos tamaños, todos los cuales son menores al tamaño de la malla a través de la cual todo el material pasó pero mayores que el tamaño de la malla que el tamiz, en el cual el suelo fue retenido.

Se utiliza este método cuando la muestra de suelo seca se rompe fácilmente por la presión de los dedos, pulverizándose el material fino.

Este método es el más directo y se usa para fines prácticos.

ANÁLISIS GRANULOMÉTRICO POR VÍA HÚMEDA

Cuando una muestra de suelo está conformada por partículas finas que al secarse entre ellas presentan resistencia a ser disgregadas fácilmente, se utiliza este método, que a diferencia del anterior permite separar las partículas de suelo previamente, mediante un proceso de lavado, de esta manera se separan las partículas del suelo y se eliminan aquellas de tamaño menor al tamiz N° 200 (0.074 mm), que es el de abertura más pequeña al realizar el lavado sobre el. Las partículas que quedan retenidas se secan y se tamizan como en el método anterior



N°

Abertura (mm)

N°

Abertura2”

50.

18

1.01

”25.

20

0.843

/419.

35

0.501

/212.

40

0.423

/89.5

50

0.291

/46.3

60

0.254 4

.710

0.141

02.0

20

0.07

Granulometría:

Clasificación de las partículas por su tamaño: Granulometría:

Partícula TamañoA

rcillas

< 0,002 mm

Limos

0,002-0,06 mm

Arena Fina 0,06-0,2 mm

Arena Media 0.2 – 0,6 mm

Arena Gruesa 0,6 – 2 mm

Grava

s

2 mm-6 cm

Cantos rodados

6-25 cm

Bloques >25 cm

CURVAS GRANULOMETRICAS:Los resultados del análisis granulométrico se representan gráficamente en curvas granulométricas:

Abscisas: diámetro de las partículas (log).

Ordenadas: % en peso de las fracciones.



EJEMPLO DE CURVA GRANULOMETRICA:

En la práctica lo que se determina según los métodos indicados, es el peso de la cantidad retenida para cada tamiz y por lo tanto la fracción que pasa en un determinado tamiz, es la suma de todas las fracciones de tamaño menor al ancho de malla de dicho tamiz.

FORMULAS A USAR:

Coeficiente de uniformidad (Cu):

Cu=D 60D 10

Coeficiente de concavidad (Cc):

Cc= D 302

D 10×D 60

Porcentaje retenido:

X% = P i X100

Wi

Wi: Peso de la muestra originalPi: Peso retenido en el tamiz



Materiales y Equipos:

Horno

Recipientes plásticos:

Balanza Electrónica :



Sistema de tamices Nº 4, Nº 10, Nº 20, Nº 40, Nº 50, Nº 100, Nº 200

Suministros de agua

Malla N°200 para el lavado



Baldes ´para depositar y lavado de muestras Depósitos:

Capsulas:

Dfasa Sa

PROCEDIMIENTO EN LABORATORIO:

Lavado de los 300g de muestra, que ha sido pesada y guardada en su respectiva bolsa con su etiqueta de identificación.



Se coloca lo anterior en la malla Nº 200 y se lava la muestra hasta el agua que pasa a través del tamiz mantenga su transparencia. Es necesario ser muy cuidadoso en este proceso para evitar daños en el tamiz y pérdida de suelos que habitualmente puede salpicar fuera del tamiz (el peso original fue 300gr.)

Se coloca lo retenido por la malla en un recipiente y se lleva al horno por 24 horas.

Se pesa las muestras secadas en el horno. Se tamiza el estrato



Se hallan los pesos retenidos en cada tamiz con la balanza electrónica.

Se procede a calcular el porcentaje en cada tamiz, dividiendo el peso retenido en cada uno de ellos por el peso de la muestra original.

Se calcula el porcentaje que pasa comenzando por el 100% y substraer el porcentaje retenido en cada tamiz como un proceso acumulativo.

Se efectúa la gráfica semilogaritmico del tamaño de la partícula contra el porcentaje más fina utilizando la gráfica que presenta como formato para este experimento.



RESULTADOS OBTENIDOS:

ESTRATO I:

MUESTRA

PESO MUESTRA (gr)

PESO MUESTRA SECADA (gr)

PESOS FINOS LAVADOS (gr)

TAMICES ABERTURA PESO PORCENTAJE

ASTM RETENIDO PARCIAL

RETENIDO RETENIDO PASA

(Pulg.) (mm.) (gr.) (%) (%) (%)

3" 75.00 - - - 100.00

2" 50.00 - - - 100.00

1 1/2" 38.10 - - - 100.00

1" 25.00 - - - 100.00

3/4" 19.00 - - - 100.00

1/2" 12.50 - - - 100.00

3/8" 9.50 - - - 100.00

N° 4 4.75 0 - - 100.00

N° 10 2.00 0.28 0.09 0.09 99.91

N° 20 0.85 0.58 0.19 0.29 99.71

N° 40 0.425 0.64 0.21 0.50 99.50

N° 60 0.25 1.54 0.51 1.01 98.99

N° 100 0.15 22.63 7.54 8.56 91.44

N° 200 0.074 20.57 6.86 15.41 84.59

Platillo 1.53 0.51 15.92 84.08

253.76 84.59 100.00 -

255.29 85.10

47.77 185.61

CARACTERISTICAS Gravas - Gruesa -

D10 Fina -

D30 Arenas 15.41 Gruesa 0.09

D60 Media 0.41

Cu=D60/D10 #¡DIV/0! Fina 14.91

Cc=D30*D30/D60*D10#¡DIV/0! Finos 84.59

PORCENTAJE ACUMULADO

M1-C6(2,6,8)

300.00

47.77

252.23

perdida por labado

platilo+ perdid por lavado

ESTRATO I : EL PORCENTAJE QUE PASA LA MALLA 200 ES MAYOR AL 10% POR LO TANTO NO SE REALIZARA LA CURVA GRANULOMETRICA.



ESTRATO II:

MUESTRA

PESO MUESTRA (gr)






(Pulg.) (mm.) (gr.) (%) (%) (%)

3" 75.00 - - - 100.00

2" 50.00 - - - 100.00

1 1/2" 38.10 - - - 100.00

1" 25.00 - - - 100.00

3/4" 19.00 - - - 100.00

1/2" 12.50 - - - 100.00

3/8" 9.50 - - - 100.00

N° 4 4.75 0 - - 100.00

N° 10 2.00 0.07 0.02 0.02 99.98

N° 20 0.85 0.1 0.03 0.06 99.94

N° 40 0.425 0.21 0.07 0.13 99.87

N° 60 0.25 1.81 0.60 0.73 99.27

N° 100 0.15 117.93 39.31 40.04 59.96

N° 200 0.074 81.59 27.20 67.24 32.76

Platillo 2.43 0.81 68.05 31.95

95.86 31.95 100.00 -

98.29 32.76

300.00 132.76


D10 Fina -

D30 Arenas 67.24 Gruesa 0.02

D60 Media 0.10

Cu=D60/D10 #¡DIV/0! Fina 67.11

Cc=D30*D30/D60*D10#¡DIV/0! Finos 32.76

M1-C6(2,6,8)

300.00

204.14

95.86


perdida por lbado

platillo +perdida por labado

ESTRATO II: EL PORCENTAJE QUE PASA LA MALLA 200 ES MAYOR AL 10% POR LO TANTO NO SE REALIZARA LA CURVA GRANULOMETRICA.



ESTRATO III:

MUESTRA

PESO MUESTRA (gr)






(Pulg.) (mm.) (gr.) (%) (%) (%)

3" 75.00 - - - 100.00

2" 50.00 - - - 100.00

1 1/2" 38.10 - - - 100.00

1" 25.00 - - - 100.00

3/4" 19.00 - - - 100.00

1/2" 12.50 - - - 100.00

3/8" 9.50 - - - 100.00

N° 4 4.75 0 - - 100.00

N° 10 2.00 0 - - 100.00

N° 20 0.85 0.07 0.02 0.02 99.98

N° 40 0.425 0.38 0.13 0.15 99.85

N° 60 0.25 3.43 1.14 1.29 98.71

N° 100 0.15 141.99 47.33 48.62 51.38

N° 200 0.074 84.46 28.15 76.78 23.22

Platillo 6.04 2.01 78.79 21.21

63.63 21.21 100.00 -

69.67 23.22

300.00 100.00


D10 Fina -

D30 Arenas 76.78 Gruesa -

D60 Media 0.15

Cu=D60/D10 #¡DIV/0! Fina 76.63

Cc=D30*D30/D60*D10#¡DIV/0! Finos 23.22

M3-C6(2,6,8)

300.00

236.37

63.63


platillo+perdida por lavado

perdida por lavado

ESTRATO III EL PORCENTAJE QUE PASA LA MALLA 200 ES MAYOR AL 10% POR LO TANTO NO SE REALIZARA LA CURVA GRANULOMETRICA.



CONCLUSIONES


granulometria

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