Granulometria de Los Suelos

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Índice INTRODUCCIÓN ............................................................................................................................2 ANTECEDENTES ............................................................................................................................3 OBJETIVO GENERAL ......................................................................................................................3 OBJETIVOS ESPECÍFICOS ...............................................................................................................3 ALCANCE ......................................................................................................................................3 Problema y su justificación ...........................................................................................................3 MARCO TEÓRICO ..........................................................................................................................4 GRANULOMETRÍA ....................................................................................................................4 TAMAÑO DE LAS PARTÍCULAS DE SUELO .................................................................................4 DETERMINACIÓN DEL TAMAÑO DE LAS PARTÍCULAS ..................................................................6 MÉTODO DEL TAMIZADO. .......................................................................................................6 MÉTODOS DE SEDIMENTACIÓN ..............................................................................................7 MÉTODO DE SIFONAJE.........................................................................................................7 MÉTODO DEL HIDRÓMETRO. ..............................................................................................7 TÉCNICAS MICROSCÓPICAS .................................................................................................7 TÉCNICAS POR DIFRACCIÓN DE RAYOS LÁSER ....................................................................8 TÉCNICAS DE FLUCTUACIÓN DE LA INTENSIDAD DE LA LUZ ...............................................9 DISTRIBUCIÓN DE TAMAÑO DE PARTÍCULAS ......................................................................9 CONCLUSIONES ..........................................................................................................................10 BIBLIOGRAFÍA .............................................................................................................................10

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granulometría de los suelos

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  • ndice INTRODUCCIN ............................................................................................................................2

    ANTECEDENTES ............................................................................................................................3

    OBJETIVO GENERAL ......................................................................................................................3

    OBJETIVOS ESPECFICOS ...............................................................................................................3

    ALCANCE ......................................................................................................................................3

    Problema y su justificacin ...........................................................................................................3

    MARCO TERICO ..........................................................................................................................4

    GRANULOMETRA ....................................................................................................................4

    TAMAO DE LAS PARTCULAS DE SUELO .................................................................................4

    DETERMINACIN DEL TAMAO DE LAS PARTCULAS ..................................................................6

    MTODO DEL TAMIZADO. .......................................................................................................6

    MTODOS DE SEDIMENTACIN ..............................................................................................7

    MTODO DE SIFONAJE.........................................................................................................7

    MTODO DEL HIDRMETRO. ..............................................................................................7

    TCNICAS MICROSCPICAS .................................................................................................7

    TCNICAS POR DIFRACCIN DE RAYOS LSER ....................................................................8

    TCNICAS DE FLUCTUACIN DE LA INTENSIDAD DE LA LUZ ...............................................9

    DISTRIBUCIN DE TAMAO DE PARTCULAS ......................................................................9

    CONCLUSIONES ..........................................................................................................................10

    BIBLIOGRAFA .............................................................................................................................10

  • INTRODUCCIN

    El suelo est constituido por infinidad de partculas y la variedad en el tamao de

    estas es ilimitada. Cuando se comenzaron las investigaciones sobre las

    propiedades de los suelos se crea que sus propiedades mecnicas dependan

    directamente de esta distribucin en tamaos. Sin embargo, hoy sabemos que

    es muy difcil deducir con certeza las propiedades mecnicas de los suelos a

    partir de su distribucin granulomtrica.

    En los comienzos de la investigacin de las propiedades de los suelos se crey

    que las propiedades mecnicas dependan directamente de la distribucin de las

    partculas constituyentes segn sus tamaos; por ello era preocupacin especial

    de los ingenieros la bsqueda de mtodos adecuados para obtener tal

    distribucin.

    Solamente en suelos gruesos, cuya granulometra puede determinarse por

    mallas, la distribucin por tamaos puede revelar algo de sus propiedades fsicas

    del material.

    En los suelos finos en estado inalterado, las propiedades mecnicas e

    hidrulicas dependen en tal grado de su estructuracin e historia geolgica.

  • ANTECEDENTES

    Para obtener la distribucin de tamaos, se emplean tamices normalizados y

    numerados, dispuestos en orden decreciente.

    Para suelos con tamao de partculas mayor a 0,074 mm se utiliza el mtodo de

    anlisis mecnico mediante tamices de abertura y numeracin indicado en la

    tabla. Para suelos de tamao inferior, se utiliza el mtodo del hidrmetro, basado

    en la ley de Stokes.

    OBJETIVO GENERAL

    Obtener la distribucin por tamao de partculas presentes en el suelo.

    OBJETIVOS ESPECFICOS

    Conocer diferentes tipos de tamizado

    analizar la estructura de las partculas de suelo

    ALCANCE

    La informacin se extrajo de libros relacionados con la granulometra de los

    suelos y mecnica de suelos, as como tambin de algunas pginas del internet,

    que nos ayudaron a realizar nuestro trabajo.

    Problema y su justificacin

    Nuestra investigacin nos ayuda a reconocer todos los mtodos de

    granulometra de los suelos, para a si nosotros como futuros ingenieros civiles

    apliquemos y utilicemos bien los materiales con los que vamos a construir

    alguna edificacin.

  • MARCO TERICO

    GRANULOMETRA Se refiere a las proporciones relativas en que se encuentran las diferentes

    partculas minerales del suelo (grava, arena, limo y arcilla) expresada con base

    al peso seco del suelo (en porcentaje) despus de la destruccin de los

    agregados.

    Mecnica de suelos I Cajamarca, abril del 2011

    La granulometra estudia la distribucin de las partculas que conforman un suelo

    segn su tamao, lo cual ofrece un criterio obvio para una clasificacin

    descriptiva. La variedad del tamao de las partculas casi es ilimitada.

    TAMAO DE LAS PARTCULAS DE SUELO Independientemente del origen del suelo, los tamaos de las partculas, en

    general, que conforman un suelo, varan en un amplio rango. Los suelos en

    general son llamados grava, arena, limo o arcilla, dependiendo del tamao

    predominante de las partculas, ocasionalmente puede tener materia orgnica.

    La textura y propiedades fsicas del suelo dependern del tamao de ellas.

    Mayores tamaos de partculas significar mayor espacio entre ellas, resultando

    un suelo ms poroso; menor tamao de partculas tendrn menor espacio entre

    ellas dificultando el paso del aire y el agua, por lo tanto este suelo ser menos

    poroso.

    Los tamaos de grano se han clasificado con base en las dimensiones dada en

    determinados estndares

    Para clasificar a los constituyentes del suelo segn su tamao de partcula se

    han establecido muchas clasificaciones granulomtricas. Bsicamente todas

    aceptan los trminos de grava, arena, limo y arcilla, pero difieren en los valores

    de los lmites establecidos para definir cada clase.

  • Las fracciones tendrn denominaciones, segn el sistema:

    Grava son fragmentos grandes de roca, fcilmente identificables a simple vista.

    Arena

    Arenas son aquellos fragmentos los cuales en muchas ocasiones son

    apreciables sin necesidad de ayuda de equipos adicionales (lupa, microscopio).

    Estn compuestas por partculas de un tamao considerable, tienen un mayor

    espacio entre partculas, el agua drena muy rpidamente a travs de ella.

    Limo

    Compuesto por partculas intermedias entre la arcilla y la arena, en estado

    hmedo es difcil de trabajar.

    Los limos son fracciones microscpicas del suelo que constituyen granos muy

    finos de cuarzo y algunas partculas en forma de escamas que son fragmentos

    de minerales micceos.

    Arcilla

    Las arcillas son principalmente partculas submicroscpicas en forma de

    escamas. Es un suelo compuesto por partculas muy pequeas y con muy poco

    espacio entre ellas. La arcilla tiene la habilidad de retener el agua, pero el aire

  • no puede penetrar en estos espacios, especialmente cuando ellos estn

    saturados con agua.

    Las partculas se clasifican como arcilla con base en su tamao de grano y no

    contiene necesariamente minerales arcillosos, las arcillas se definen como

    aquellas partculas que desarrollan propiedades de plasticidad cuando se

    mezclan con una cantidad limitada de agua.

    DETERMINACIN DEL TAMAO DE LAS PARTCULAS

    Las partculas no estn sueltas sino que forman agregados, siendo por lo tanto

    necesario destruir la agregacin para separar las partculas individuales. Por ello

    antes de proceder a la separacin de las diferentes fracciones hay una fase

    previa de preparacin de la muestra.

    MTODO DEL TAMIZADO. Despus que el suelo est seco y se pulveriza, se hace pasar por una serie

    organizada de tamices, de orificios con tamaos decrecientes y conocidos,

    desde arriba hacia abajo. El primer tamiz, es el de mayor tamao y es donde

    inicia el tamizado. Se tapa con el fin de evitar prdidas de finos; el ltimo tamiz

    est abajo y descansa sobre un recipiente (cazoleta) de forma igual a uno de los

    tamices, y recibe el material ms fino no retenido por ningn tamiz.

    Con sacudidas horizontales y golpes verticales, mecnicos o manuales, se hace

    pasar el suelo por la serie de tamices, de arriba abajo, para luego pesar por

    separado el suelo retenido en cada malla.

    Cada tamiz est identificado con un nmero, por ejemplo, malla #40, malla #100,

    malla #200, este nmero indica el nmero de aberturas en una pulgada, sin

    embargo, debido a que el espesor del alambre de la malla puede variar, se ha

    optado por dar el tamao de los orificios en milmetros.

    El cribado por mallas se usa para obtener las fracciones correspondientes a los

    tamaos mayores del suelo, generalmente se llega hasta el tamao de 0.074

    mm. (malla N200).

  • Dentro de este mtodo existen dos procedimientos: el tamizado en seco y el

    tamizado por lavado. En general slo algunas mallas son suficientes para definir

    convenientemente una curva granulomtrica.

    MTODOS DE SEDIMENTACIN El anlisis de una suspensin del suelo se basa en el hecho de que la velocidad

    de sedimentacin de las partculas en un lquido es funcin de su tamao. Dentro

    de este mtodo existen dos procedimientos: anlisis granulomtrico por sifonaje

    y anlisis granulomtrico por sedimentacin con el densmetro.

    MTODO DE SIFONAJE

    Se toma una probeta con agua, se agrega el suelo que pasa la malla N10, se

    agita hasta que sea uniforme la suspensin; luego se deja en reposo y

    posteriormente se extrae el agua con el material en suspensin.

    MTODO DEL HIDRMETRO.

    Se toma una probeta con agua, se agrega el suelo que pasa la malla N200, se

    agita hasta que sea uniforme la suspensin; luego se deja en reposo para ir

    midiendo, con hidrmetro (para distintos tiempos transcurridos) la densidad de

    la suspensin, la que disminuye a medida que las partculas se asientan.

    En conclusin para los suelos granulares, el dimetro equivalente est referido

    al orificio cuadrado de la malla. Para los finos, al dimetro de una esfera. Esta

    clasificacin es necesaria en geotecnia, pero no suficiente. Se complementa

    siempre la granulometra con el ensayo de Lmites de Atterberg, que caracterizan

    la plasticidad y consistencia de los finos en funcin del contenido de humedad.

    TCNICAS MICROSCPICAS

    El anlisis granulomtrico por microscpica permite visualizar rpidamente el

    tamao y forma nominal de las partculas en una muestra y obtener una

    micrografa representativa de la regin analizada, obteniendo adems por

    ampliacin detalles de la forma y de la superficie de partculas atpicas. Usando

    microscpica ptica y electrnica se puede abarcar un extenso rango de tamao

    de partculas. Es frecuente que empleando solamente la microscpica

    electrnica de barrido (MEB) se considera suficiente para analizar los rangos de

    tamao de partculas de mayor inters. En MEB el anlisis de polvos secos

    puede realizarse adicionando un adhesivo dentro del polvo. Para anlisis de

  • partculas extremadamente pequeas se realiza por deposicin de las partculas

    de una suspensin muy dispersa en el portamuestra y secndolas rpidamente

    o por secado y enfriamiento sucesivos para minimizar las aglomeraciones.

    El anlisis granulomtrico cuantitativo de la imagen microgrfica requiere de una

    ampliacin de la misma independiente de la tcnica empleada. Para obtener

    valores de representabilidad estadstica es necesario medir o contar no menos

    de 700 partculas. Resultar muy difcil distinguir y medir partculas muy

    pequeas en una sola micrografa cuando estas estn pobremente dispersas y

    tambin resulta difcil el anlisis cuando las partculas grandes se distinguen de

    las pequeas en ms de un orden en la magnitud del tamao.

    La forma de las partculas puede variar ampliamente de acuerdo al origen y/o

    tratamiento. Minerales o sustancias trituradas o agregados calcinados presentan

    generalmente superficies rugosas y angulares. Minerales o sustancias molidas

    presentas partculas redondeadas, pero los agregados pueden presentar

    superficies quebradas o rugosas.

    TCNICAS POR DIFRACCIN DE RAYOS LSER

    Partculas dispersas al atravesar un haz de luz provocan una difraccin del tipo

    Fraunhofer afuera de la seccin transversal del haz cuando las partculas son

    mayores que la longitud de onda de la luz empleada. La intensidad de la luz

    difractada transmitida es proporcional al tamao de la partcula, pero el ngulo

    de difraccin varia inversamente con el tamao de la partcula.

    Lser He-Ne es usado frecuentemente como fuente lumnica. La combinacin

    de un filtro ptico (lente) y un fotodetector o un lente y un detector multielementos

    acoplado a una microcomputadora permite cuantificar la distribucin de las

    partculas a partir de los datos de difraccin de los haces de luz.

    La muestra puede ser una suspensin lquida o gaseosa de partculas o de gotas

    diminutas de concentracin acerca de 0,1% en volumen. El tiempo promedio de

    un anlisis es alrededor de unos 2 min, lo cual permite el anlisis en serie. El

    rango de partculas posible de analizar con esta tcnica es aproximadamente

    entre 1 y 1800 (m, sin embargo el rango de trabajo analtico de los instrumentos

    vara segn el modelo, lo que permite cierta seleccin. Esta tcnica es

    independiente de la densidad de las partculas y es factible de calibrar. Partculas

    ms finas que el lmite de deteccin no son registradas. El anlisis de partculas

  • submicromtricas puede realizarse empleando luz polarizada y filtrada de una

    fuente lumnica de W-halogeno y analizando la imagen de dispersin en ngulos

    grandes para luces de diferentes longitudes de onda. La difusin de instrumentos

    de difraccin de luz para el anlisis granulomtrico ha crecido rpidamente en

    aos recientes, debido a su precisin, rapidez, fcil operabilidad, versatilidad y

    de fcil mantenimiento.

    TCNICAS DE FLUCTUACIN DE LA INTENSIDAD DE LA LUZ

    Partculas ms pequeas que 5 (m constantemente se difunden aleatoriamente

    a travs del lquido y pueden dispersar la luz. La frecuencia de las oscilaciones

    pueden ser detectada usando un fotomultiplicador y el tamao de las partculas

    es calculado a partir de la frecuencia usando la ecuacin de Einstein-Stokes:

    (5)

    donde DT es la constante de difusin de traslacin a la temperatura T. Un tamao

    promedio y el ndice de polidispersidad son obtenidos rpidamente usando una

    computadora de correlacin digital. El rango de trabajo analtico es de

    aproximadamente de 5 (m hasta 0,005 (m.

    DISTRIBUCIN DE TAMAO DE PARTCULAS

    Se denomina distribucin granulomtrica de un suelo a la divisin del mismo en

    diferentes fracciones, seleccionadas por el tamao de sus partculas

    componentes. La grfica de la distribucin granulomtrica suele dibujarse con

    porcentajes como ordenadas y tamaos de las partculas como abscisas. Las

    ordenadas se refieren a porcentaje, en peso, de las partculas menores que el

    tamao correspondiente.

  • CONCLUSIONES

    Se reconoci cada mtodo del anlisis granulomtrico

    Pudimos identificar cada tamao de las partculas del suelo as como

    tambin la clasificacin de los suelos por los diferentes mtodos

    BIBLIOGRAFA

    http://imt.mx/archivos/Publicaciones/PublicacionTecnica/pt299.pdf

    https://www.mtc.gob.pe/portal/transportes/caminos_ferro/Seminario2006/Rivas.

    pdf

    http://icc.ucv.cl/geotecnia/03_docencia/02_laboratorio/manual_laboratorio/gran

    ulometria.pdf

    Mecnica de Suelos, Jurez Badillo Rico Rodrguez

    Hoyos, M. (2012) Mecnica de suelos 1.Universidad nacional de

    Cajamarca

  • universidad nacional Toribio Rodrguez de Mendoza

    "

    Facultad De Ingeniera Civil Y Ambiental Escuela acadmico profesional de ingeniera civil

    TEMA: granulometra de los suelos y mtodos de anlisis granulomtrico

    PROFESOR: Ing. ANIBAL QUISPE

    CURSO: Mecnica De Suelos

    CICLO: V

    ALUMNOS: DIAZ RODRIGUEZ, Jos Luis. HUANCAS HUAMN David

    CARRASCO ALTAMIRANO siler

    CHACHAPOYAS PERU