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ENSAYO DE GRANULOMETRÍA

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  • INDICE

    1. INTRODUCCION ...................................................................................................................... 1

    2. OBJETIVOS .............................................................................................................................. 1

    3. EQUIPOS Y HERRAMIENTAS .............................................................................................. 2

    4. MARCO TERICO ...................................................................................................................... 2

    5. PROCEDIMIENTO ................................................................................................................... 3

    5.1. PROCEDIMIENTO DE CLCULO ................................................................................ 4

    6. CLASIFICACIN DE SUELOS .............................................................................................. 6

    6.1. CLASIFICACIN POR SUCS ........................................................................................ 6

    6.2. CLASIFICACION AASHTO ............................................................................................ 7

    7. CONCLUSIONES ..................................................................................................................... 7

    8. BIBLIOGRAFIA ........................................................................................................................ 7

  • UNIVERSIDAD ANDINA DEL CUSCO INGENIERA CIVIL

    Laboratorio de Mecnica de Suelos Pgina 1

    ENSAYO DE GRANULOMETRA

    1. INTRODUCCION

    El anlisis granulomtrico se emplea de forma muy habitual. Es comn para la identificacin y caracterizacin de los materiales geolgicos en la Ingeniera. Tambin se usa para determinar si esa granulometra es conveniente para producir concreto o usarlo como relleno en una construccin civil. Se realizaran mediante ensayos en el laboratorio con tamices de diferente enumeracin, dependiendo de la separacin de los cuadros de la maya. Los granos que pasen o se queden en el tamiz tienen sus caractersticas ya determinadas. Para el ensayo o el anlisis de granos gruesos ser muy recomendado el mtodo del Tamiz; pero cuando se trata de granos finos este no es muy preciso, porque se le es ms difcil a la muestra pasar por una maya tan fina; Debido a esto el Anlisis granulomtrico de Granos finos ser bueno utilizar otro mtodo. Ante todo, los suelos y las rocas deben identificarse y clasificarse con una buena descripcin de campo y/o laboratorio, mediante observaciones, pruebas o ensayos sencillos que permiten seleccionar los ensayos de laboratorio posterior, fijado el tipo, calidad y cantidad de la muestra. Para ello, normalmente existen varias normas y sistemas de clasificacin internacionales a las que hay que referirse; la descripcin y clasificacin de los suelos en general se realiza con el siguiente orden de importancia: Tamao, forma de las partculas y su composicin. El tamao de las partculas de un suelo puede ser muy variado, desde micras hasta bloques de grandes dimensiones. La medida de dicho tamao se conoce con el nombre de: Granulometra. El anlisis granulomtrico es una distribucin por tamao de las partculas de suelo; la distribucin de las partculas slidas se realiza segn normales especficas.

    2. OBJETIVOS

    Determinar cuantitativamente la distribucin de tamaos de partculas de suelo.

    Ensear un mtodo para la realizacin de un anlisis granulomtrico, destacando su aplicacin prctica dentro de la rama de la ingeniera.

    Aprender a presentar los datos obtenidos de un anlisis granulomtrico y ser capaz de interpretarlos.

    REFERENCIAS NORMATIVAS.

    ASTM D-422-63 (R1998) METODO DE ANALISIS DEL TAMAO DE LAS PARTICULAS DE SUELO.

    Esta gua cubre la determinacin cuantitativa de la distribucin de tamaos de las partculas en el suelo. La distribucin de tamaos de las partculas mayores a 75m (retenidas en la malla 200) es determinado por tamizado.

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    3. EQUIPOS Y HERRAMIENTAS

    Horno de secado

    Balanza de 0.01 g

    Bandejas, cepillo y brocha

    Serie de Tamices

    Pipeta, vasijas

    Tamiz N 200

    4. MARCO TERICO

    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 crey 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. El anlisis Granulomtrico Es la determinacin de los tamaos de las partculas de una cantidad de muestra de suelo, y aunque no es de utilidad por s solo, se emplea junto con otras propiedades del suelo para clasificarlo, a la vez que nos auxilia para la realizacin de otros ensayos. En los suelos granulares nos da una idea de su permeabilidad y en general de su comportamiento ingenieril, no as en suelos cohesivos donde este comportamiento depende ms de la historia geolgica del suelo. El anlisis granulomtrico puede expresarse de dos formas:

    TAMIZ DIAMETRO

    (mm)

    # 4 4.75

    # 10 2

    # 16 1.18

    # 30 0.54

    # 50 0.3

    # 100 0.15

    # 200 0.075

    CAZUELA

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    a) Analtica.- Mediante tablas que muestran el tamao de la partcula contra el porcentaje de suelo menor de ese tamao (porcentaje respecto al peso total).

    b) Grfica.- Mediante una curva dibujada en papel log-normal a partir de puntos cuya abscisa en escala logartmica es el tamao del grano y cuya ordenada en escala natural es el porcentaje del suelo menor que ese tamao (Porcentaje respecto al peso total). A esta grfica se le denomina CURVA GRANULOMETRICA.

    Al realizar el anlisis granulomtrico distinguimos en las partculas cuatro rangos de tamaos:

    a) Grava: Constituida por partculas cuyo tamao es mayor que 4.76 mm. b) Arena: Constituida por partculas menores que 4.76 mm y mayores que 0.074 mm. c) Limo: Constituido por partculas menores que 0.074 mm y mayores que 0.002 mm. d) Arcilla: Constituida por partculas menores que 0.002 mm.

    En el anlisis granulomtrico se emplean generalmente dos mtodos para determinar el tamao de los granos de los suelos:

    a) Mtodo Mecnico. b) Mtodo del Hidrmetro.

    Anlisis Granulomtrico Mecnico por Tamizado. Es el anlisis granulomtrico que emplea tamices para la separacin en tamaos de las partculas del suelo. Debido a las limitaciones del mtodo su uso se ha restringido a partculas mayores que 0.074 mm. Al material menor que ese se le aplica el mtodo del hidrmetro. Tamiz: Es el instrumento empleado en la separacin del suelo por tamaos, est formado por un marco metlico y alambres que se cruzan ortogonalmente formando aberturas cuadradas. Los tamices del ASTM son designados por medio de pulgadas y nmeros. Por ejemplo un tamiz 2" es aquel cuya abertura mide dos pulgadas por lado; un tamiz No. 4 es aquel que tiene cuatro alambres y cuatro aberturas por pulgada lineal. Limitaciones del Anlisis Mecnico No provee informacin de la forma del grano ni de la estructura de las partculas. Se miden partculas irregulares con mallas de forma regular. Las partculas de menor tamao tienden a adherirse a las de mayor tamao. El nmero de tamices es limitado mientras las partculas tienen nmeros de tamaos

    ilimitados. Tiene algn significado cuando se realiza a muestras representativas de suelo.

    5. PROCEDIMIENTO Anlisis por medio de tamizado de la fraccin retenida en el tamiz de 4.75 mm (N 4).

    Mediante cuarteo tomar una muestra representativa.

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    Separe la porcin de la muestra retenida en el tamiz N 4, en una serie de

    fracciones usando los tamices de, # 4, # 10, #30, # 50, #100 y #200 o los que sean necesarios dependiendo del tipo de muestra o de las especificaciones del material que se ensaye. Seleccione un grupo de tamices de tamaos adecuados para cumplir con las especificaciones del material que se va a ensayar.

    Efectu la operacin de tamizado a mano o por medio de un tamizador mecnico durante un perodo adecuado. De 10 minutos En la operacin de tamizado manual se mueve el tamiz o tamices de un lado a otro y recorriendo circunferencias de forma que la muestra se mantenga en movimiento sobre la superficie del tamiz.

    Cuando se utilice una tamizadora mecnica, se pondr a funcionar por 10 min aproximadamente.

    Se determina el peso de la muestra retenida en cada tamiz y se registra. La suma de los pesos retenidos de todos los tamices y el peso inicial de la

    muestra no debe diferir en ms del 1%. colocar la muestra en la malla # 200 y lavarla a chorros de agua para luego

    secarla al horno a +- 110c 5.1. PROCEDIMIENTO DE CLCULO

    1. Una vez obtenido los pesos retenidos en los tamices, se procede a calcular el porcentaje retenido por cada tamiz como sigue: Donde Wret =peso retenido en cada tamiz W = peso de la muestra

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    6. CLASIFICACIN DE SUELOS 6.1. CLASIFICACIN POR SUCS

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    6.2. CLASIFICACION AASHTO

    7. CONCLUSIONES

    De acuerdo a los resultados obtenidos se puede concluir que se tiene un material

    retenido en todos los tamices dndonos una lnea continua. Haciendo el control de clasificacin de suelos en SUCS y AASHTO se considera

    que el suelo utilizado en el ensayo es grava bien gradada (GW) porque ms del 50 % pasa el tamiz #4

    El material cumple con lo establecido en la norma ASTM. El material utilizado en este ensayo es muy bueno para la construccin de

    carreteras y estabilizacin de suelos ya que se puede considerar un material resistente despus de obtener los diferentes resultados una vez de realizado el ensayo.

    8. BIBLIOGRAFIA

    Manual de Laboratorio de Suelos en Ingeniera Civil Joseph E. Bowles Mecnica de suelos - Jurez Badillo.

    Fundamentos de Ingeniera Geotcnica, Braja M. Das