Informe de Granulometria Del Agregado

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UNIVERSIDAD NACIONAL DE TRUJILLO

ESCUELA DE INGENIERIA CIVIL

Análisis granulométrico del agregado fino, grueso y global

INDICE

1 Introducción 2

2 Resumen 3

3 Objetivos 4

4 Marco teórico 5

4.1 Definición de granulometría 5

4.1.1Granulometría Continua. 7

4.1.2 Granulometría Discontinua 7

4.2 Distribución del tamaño de partículas 7

4.3 Tipos de agregado 8

4.3.1 Agregado Grueso 8

4.3.2 Agregado fino 9

4.4 Tamiz de ensayo 9

4.5 Módulo de Finura (MF) 124.6 Tamaño máximo (TM) 12

4.7 Tamaño Máximo Nominal (TMN) 12

5 Materiales 13

5.1 Materiales 13

5.2 Equipos 13

5.3 Instrumentos 14

6 Procedimiento experimental 14

7 Análisis y resultados 16

8 Conclusiones 21

9 Recomendación 22

10 Bibliografía 22

11 Anexo 23

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1. INTRODUCCION

Los agregados constituyen alrededor del 75% en volumen, de una mezcla típica de concreto. El término agregados comprende las arenas, gravas naturales y la piedra triturada utilizada para preparar morteros y concretos. La limpieza, sanidad, resistencia, forma y tamaño de las partículas son importantes en cualquier tipo de agregado. En nuestro laboratorio nos enfocaremos en esta última, teniendo como propiedad LA GRANULOMETRÍA. La granulometría y el tamaño máximo de los agregados son importantes debido a su efecto en la dosificación, trabajabilidad, economía, porosidad y contracción del concreto. Para la gradación de los agregados se utilizan una serie de tamices que están especificados en la Norma Técnica Peruana NTP 350.001, los cuales se seleccionarán los tamaños y por medio de unos procedimientos hallaremos su módulo de finura, para el agregado fino y el tamaño máximo nominal y absoluto para el agregado grueso.

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2. RESUMEN

La granulometría es la distribución de los tamaños de las partículas de un agregado tal como se determina por análisis de tamices (norma ASTM C 136). El tamaño de partícula del agregado se determina por medio de tamices de malla de alambre aberturas cuadradas.

Los siete tamices estándar ASTM C 33 para agregado fino tiene aberturas que varían desde la malla No. 100(150 micras) hasta 9.52 mm.

Los números de tamaño (tamaños de granulometría), para el agregado grueso se aplican a las cantidades de agregado (en peso), en porcentajes que pasan a través de un arreglo de mallas. Para la construcción de vías terrestres, la norma ASTM D 448 enlista los trece números de tamaño de la ASTM C 33, más otros seis números de tamaño para agregado grueso. La arena o agregado fino solamente tiene un rango de tamaños de partícula.

La granulometría y el tamaño máximo de agregado afectan las proporciones relativas de los agregados así como los requisitos de agua y cemento, la trabajabilidad, capacidad de bombeo, economía, porosidad, contracción y durabilidad del concreto.

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3. OBJETIVOS

Realizar el análisis granulométrico del agregado fino, grueso y global

(ASTM C136)

Conocer los tipos de tamices y zarandadoras que permiten clasificar y

distribuir por tamaños un suelo

Construir graficas de granulometría con respecto al porcentaje pasante

sobre la abertura del tamiz

Determinar si tanto el agregado fino como el grueso se hallan en los límites

aceptables que permiten que la mezcla sea de buena calidad.

Determinar si los agregados a estudiar (finos y gruesos) cuentan con las

especificaciones de tamaños requeridos.

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4. MARCO TEORICO

4.1 Definición de Granulometría

La granulometría de una base de agregados se define como la distribución

del tamaño de sus partículas. Esta granulometría se determina haciendo

pasar una muestra representativa de agregados por una serie de tamices

ordenados, por abertura, de mayor a menor.

Los tamices son básicamente unas mallas de aberturas cuadradas, que se

encuentran estandarizadas por la Norma Técnica Colombiana # 32.

La denominación en unidades inglesas (tamices ASTM) se hacía según el

tamaño de la abertura en pulgadas para los tamaños grandes y el número

de aberturas por pulgada lineal para los tamaños grandes y el numeral de

aberturas por pulgada lineal para tamices menores de pulgada.

La serie de tamices utilizados para agregado grueso son 3", 2", 1½", 1", ¾",

½", ?", # 4 y para agregado fino son # 4, # 8, # 16, # 30, # 50, # 100, # 200.

La serie de tamices que se emplean para clasificar agrupados para

concreto se ha establecido de manera que la abertura de cualquier tamiz

sea aproximadamente la mitad de la abertura del tamiz inmediatamente

superior, o sea, que cumplan con la relación 1 a 2.

La operación de tamizado debe realizarse de acuerdo con la Norma

Técnica Colombiana # 77 sobre una cantidad de material seco. El manejo

de los tamices se puede llevar a cabo a mano o mediante el empleo de la

máquina adecuada.

El tamizado a mano se hace de tal manera que el material se mantenga en

movimiento circular con una mano mientras se golpea con la otra, pero en

ningún caso se debe inducir con la mano el paso de una partícula a través

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del tamiz; Recomendando, que los resultados del análisis en tamiz se

coloquen en forma tabular.

Siguiendo la respectiva recomendación, en la columna 1 se indica la serie

de tamices utilizada en orden descendente. Después de tamizar la muestra

como lo estipula la Norma Técnica Colombiana # 77 se toma el material

retenido en cada tamiz, se pesa, y cada valor se coloca en la columna 2.

Cada uno de estos pesos retenidos se expresa como porcentaje (retenido)

del peso total de la muestra.

Este valor de % retenido se coloca en la columna 3.

En la columna 4 se van colocando los porcentajes retenidos acumulados.

En la columna 5 se registra el porcentaje acumulado que pasa, que será

simplemente la diferencia entre 100 y el porcentaje retenido acumulado.

Los resultados de un análisis granulométrico también se pueden

representar en forma gráfica y en tal caso se llaman curvas

granulométricas.

Estas gráficas se representan por medio de dos ejes perpendiculares entre

sí, horizontal y vertical, en donde las ordenadas representan el porcentaje

que pasa y en el eje de las abscisas la abertura del tamiz cuya escala

puede ser aritmética, logarítmica o en algunos casos mixtos.

Fórmula. % Retenido = Peso de material retenido en tamiz * 100

Peso total de la muestra

Fórmula % PASA = 100 – % Retenido Acumulado.

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Las curvas granulométricas permiten visualizar mejor la distribución de

tamaños dentro de una masa de agregados y permite conocer además que

tan grueso o fino es.

4.1.1Granulometría Continua.

Se puede observar luego de un análisis granulométrico, si la masa de

agrupados contiene todos los tamaños de grano, desde el mayor hasta el

más pequeño, si así ocurre se tiene una curva granulométrica continua.

4.1.2 Granulometría Discontinua

Al contrario de lo anterior, se tiene una granulometría discontinua cuando

hay ciertos tamaños de grano intermedios que faltan o que han sido

reducidos a eliminados artificialmente

4.2 Distribución del tamaño de partículas

Un polvo es rara vez encontrada que tenga partículas de un solo tamaño, a

pesar de que tales polvo “monodisperso” son de interés considerables para

la producción de ciertas cerámicas avanzadas. Los polvos normalmente

contienen partículas de un rango de tamaño, y es más apropiado hablar de

distribución de tamaño de partículas de polvo antes que su tamaño de

partícula. La distribución es una descripción de las cantidades relativas de

partículas de varios tamaños incluido en el polvo. Las cantidades relativas

son más a menudo expresadas en términos de fracción de masa, la fracción

del peso del polvo total que constituye las partículas de un tamaño en

particular. Estas cantidades relativas pueden ser tabuladas contra el

tamaño de partícula, pero es práctica común graficar esta información, ya

que esto permite una visualización más rápida de la distribución del tamaño

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de partícula que hace la tabulación del tamaño de partícula que hace la

tabulación.

El procedimiento estándar para determina r la distribución del tamaño de

partícula de polvo más gruesos que el de 50um es el uso de tamices de

ensayo

4.3 Tipos de agregado

4.3.1 Agregado Grueso

Los agregados gruesos consisten en una grava o una combinación de

grava o agregado triturado cuyas partículas sean predominantemente

mayores que 5mm y generalmente entre 9.5 mm y 38mm. Algunos

depósitos naturales de agregado, a veces llamados gravas de mina, río,

lago o lecho marino. El agregado triturado se produce triturando roca de

cantera, piedra bola, guijarros, o grava de gran tamaño. El agregado grueso

es aquel que queda retenido en el tamiz N°4 y proviene de la

desintegración de las rocas; puede a su vez clasificarse en piedra chancada

y grava. El tamaño máximo de agregado que se emplea comúnmente es el

de 19 mm o el de 25 mm.

Fig. 1 Agregado

grueso

Fuente: Internet

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4.3.2 Agregado fino

Se define como aquel que pasa el tamiz 3/8" y queda retenido en la malla

N° 200, el más usual es la arena producto resultante de la desintegración

de las rocas. Los agregados finos consisten en arenas naturales o

manufacturadas con tamaños de partícula que pueden llegar hasta

10mm.Se acepta habitualmente, que el agregado fino causa un efecto

mayor en las proporciones de la mezcla que el agregado grueso.

La experiencia indica que las arenas con un módulo de finura (MF) inferior a

2.5 dan hormigones con consistencia pegajosa, haciéndolo difícil de

compactar. Arenas con un módulo de finura de 3.0 han dado los mejores

resultados en cuanto a trabajabilidad y resistencia a la compresión.

Fig. 2 Agregado fino

Fuente: Internet

4.4 Tamiz de ensayo

La tamización o tamizado es un método físico para separar mezclas.

Consiste en hacer pasar una mezcla de partículas de diferentes tamaños

por un tamiz, cedazo o cualquier cosa con la que se pueda colar. Las

partículas de menor tamaño pasan por los poros del tamiz o colador

atravesándolo y las grandes quedan retenidas por el mismo.

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Un ejemplo podría ser: si se saca tierra del suelo y se espolvorea sobre el

tamiz, las partículas finas de tierra caerán y las piedritas y partículas

grandes de tierra quedarán retenidas en el tamiz.

Tabla N°1 Distribución granulométrica

Fuente: Internet

a) Tamizador portátiles

Los tamizadores portátiles están disponibles en versión natural o

motorizada. Efectúan un movimiento horizontal y vertical, junto con

una acción sacudida leve. El tamizador realiza, asimismo, una acción

de sacudida y distribución den cada cambio de dirección debido a

que los soportes del tamiz se mueven de un solo lado a otro. Esta

acción de sacudida y distribución permite una separación apropiada

de todos los materiales que se mueven rápidamente a través de las

mallas de tamiz, rediciendo considerable el tiempo del ensayo. Esta

combinación de acciones de sacudido asegura un tamizado preciso

en los ensayos de granulometría de grandes volúmenes.

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Fig. 3 Tamizador

portátil

Fuente: Internet

b) Tamizador de áridos

El tamizador de áridos está diseñado para determinar la granulación

de las muestras de piedras trituradas, arena, escorias, carbón,

minerales y otros minerales similares. El tamizador permite

determinar la granulación de hasta 0.03 m3 (1pie cubico) de

materiales brutos en un solo ensayo. La unidad está diseñada

principalmente para determinar tamaños desde 4pulg. Hasta el

tamaño de tamizN°4, así como de materiales más finos que pasan a

través del tamiz N°|200 en cantidades más pequeñas

Fig. 4 Tamizador de áridos

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Fuente: Internet

4.5 Módulo de Finura (MF)

El módulo de finura es un parámetro que se obtiene de la suma de los

porcentajes retenidos acumulados de la serie de tamices especificados que

cumplan con la relación 1:2 desde el tamiz # 100 en adelante hasta el

tamaño máximo presente y dividido en 100 , para este cálculo no se

incluyen los tamices de 1" y ½".

Se considera que el MF de una arena adecuada para producir concreto

debe estar entre 2, 3, y 3,1 o, donde un valor menor que 2,0 indica una

arena fina 2,5 una arena de finura media y más de 3,0 una arena gruesa.

4.6 Tamaño máximo (TM)

Se define como la abertura del menor tamiz por el cual pasa el 100% de la muestra.

4.7 Tamaño Máximo Nominal (TMN)

El tamaño máximo nominal es otro parámetro que se deriva del análisis

granulométrico y está definido como el siguiente tamiz que le sigue en

abertura (mayor) a aquel cuyo porcentaje retenido acumulado es del l5% o

más. La mayoría de los especificadores granulométricos se dan en función

del tamaño máximo nominal y comúnmente se estipula de tal manera que el

agregado cumpla con los siguientes requisitos.

El TMN no debe ser mayor que 1/5 de la dimensión menor de la

estructura, comprendida entre los lados de una formaleta. El TMN no debe ser mayor que 1/3 del espesor de una losa.

MF = å% Retenido Acumulado

100

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El TMN no debe ser mayor que 3/45 del espaciamiento libre máximo entre las barras de refuerzo.

5. MATERIALES

5.1 Materiales

Agregado grueso y fino

5.2 Equipos

Balanza sensible a 0.05g Tamizador portátil

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5.3 Instrumentos

Tamices cronometro

6. PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL

Paso 1

Pesar la cantidad de 1000gr de muestra a analizar en el ensayo y limpiar con una brocha y pesar la serie de mallas a emplear, registrar el peso de la malla, el número y la abertura preparación de la pasta

Fuente: propia

Fig. 2 muestra a ensayar

Fuente: grupo 13

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Paso 2

Colocar la serie de tamices en el tamizador en el orden correspondiente (descendiendo desde la abertura más gruesa hace las más fina), y en el fondo la malla ciega y en la parte superior la tapa

Fig. 2 colocación de los tamices

Fuente: grupo13

Paso 3

Colocar la muestra sobre el tamiz superior, dejar zarandear un tiempo de 5 minutos. Luego pesar las mallas y el de la bandeja para obtener las cantidades retenidas de la muestra.

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Fig. 3 colocando el agregado

Fuente: internet

Paso 4

Luego pesamos las mallas con el agregado retenido de este para hacer los correspondientes cálculos del peso retenido, % de peso retenido, % Retenido Acumulado, % peso retenido acumulado,

%PesoRetenidoAcumulado

Paso 5

Limpiar las mallas con una brocha, Tabular y graficar, Determinación análisis granulométrico por tamizado

Fig. 4 tamices limpios

Fuente: internet

7. ANALISIS Y RESULTADOS

Después de haber hecho las operaciones correspondientes, se obtuvieron los siguientes resultados:

TAMIZ N° ABERTURA (mm)

PESO MALLA

(g)

PESO MALLA + MUESTRA ()

PESO RETENIDO

2" 50.000 539.14 539.14 0.001 1/2" 37.500 553.66 553.66 0.001" 25.000 546.87 546.87 0.003/4" 19.000 558.86 679.79 120.931/2" 12.500 543.02 863.95 320.93

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3/8" 9.500 545.55 559.64 14.09N°4 4.750 510.30 672.92 162.62N°8 2.360 491.14 891.40 400.26N°16 1.180 412.74 741.66 328.92N°30 0.600 403.36 1025.48 622.12N°50 0.300 370.93 838.63 467.70N°100 0.150 346.27 544.40 198.13N°200 0.075 336.25 398.79 62.54Malla ciega

Menor a 0.075

369.99 400.40 30.41

Tabla N° 01: Peso Retenido por Granulometría del Agregado Global

Fuente: propia

TAMIZ N°

ABERTURA (mm)

PESO RETENIDO

(g)

% PESO RETENIDO

(gr)

% PESO RET. ACUM.

% QUE PASA

2" 50.000 0.00 0.00 0.00 1001 1/2" 37.500 0.00 0.00 0.00 1001" 25.000 0.00 0.00 0.00 1003/4" 19.000 120.93 4.43 4.43 961/2" 12.500 320.93 11.76 16.19 843/8" 9.500 14.09 0.52 16.71 83N°4 4.750 162.62 5.96 22.67 77N°8 2.360 400.26 14.67 37.34 63N°16 1.180 328.92 12.05 49.39 51N°30 0.600 622.12 22.80 72.19 28N°50 0.300 467.70 17.14 89.33 11N°100 0.150 198.13 7.26 96.59 3N°200 0.075 62.54 2.29 98.89 1Malla ciega

Menor a 0.075

30.41 1.11 100.00 0

Peso inicial (gr) 2728.65

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Tabla N° 02: Porcentaje Pasante Por Análisis Granulométrico

Fuente: propia

Composición de la muestra:

% Grava = 23

% Arena= 76

% Finos= 1

Calculo del Módulo de Finura (MF):

Módulo de finura = (%Retenido Acumuladodesde el tamiz de2”al N °100)

100 = 4.05

Tamaño Máximo (TM): 1”

Tamaño Máximo Nominal (TMN): 3/4”

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Grafica N°1:Granulometría del Agregado Global

Para lograr que el módulo de finura se encuentre entre el rango de 2.3 y 3.1 debemos aumentarle la cantidad de grava y disminuir la cantidad de arena y limo ya que en la formula solo hallamos la sumatoria hasta la malla N°100

2"

1 1/2" 1"

3/4"

1/2"

3/8"

N°4 N°8N°16

N°30N°50

N°100N°200

0%

20%

40%

60%

80%

100%

120%

Gráfica %Que pasa vs. Abertura

Granu-lometría

Limite su-perior

Limite in-ferior

Mallas(Tamices)

% Q

UE P

ASA

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tamiz N° abertura (mm)

PESO MALLA (g) PESO :MALLA + MUESTRA(g)

PESO RETENIDO

2" 50.800 539.18 539.18 0

1 1/2" 38.100 553.52 553.52 0

1" 25.400 546.87 954.25 407.38

3/4" 19.050 558.82 972.67 413.85

1/2" 12.700 543.12 701.15 158.03

3/8" 9.525 545.45 552.34 6.89

N° 4 4.750 510.10 603.23 93.13

N° 8 2.360 491.09 0 0

N° 16 1.180 412.74 0 0

N° 30 0.600 403.36 0 0

N° 50 0.300 370.98 0 0

N° 100 0.150 346.29 0 0

N° 200 0.075 336.29 3978.89 3642.6

Malla ciega

menor a 0.075

370.01 735.42 365.41

5087.29

Tabla N° 03: Peso Retenido por Granulometría del Agregado Global

Fuente: propia

tamiz N° abertura (mm) PESO RETENIDO (gr)

%PESO RETENIDO

%PESO RET. ACUMULADO

%QUE PASA

2” 50.800 0 0 0 100

1 ½” 38.100 0 0 0.00 100

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1” 25.400 693.65 13.63 13.63 86.37

¾” 19.050 579.69 11.39 25.03 74.97

½” 12.700 197.81 3.89 28.92 71.08

3/8” 9.525 13.24 0.26 29.18 70.82

N° 4 4.750 191 3.75 32.93 67.07

N° 8 2.360 0 0 32.93 67.07

N° 16 1.180 0 0 32.93 67.07

N° 30 0.600 0 0 32.93 67.07

N° 50 0.300 0 0 32.93 67.07

N° 100 0.150 0 0 32.93 67.07

N° 200 0.075 446.45 8.78 41.71 58.29

Malla ciega menor a 0.075 3.69 0.07 41.78 58.22

Tabla N° 04: Porcentaje Pasante Por Análisis Granulométrico alterado

Fuente: propia

Composición de la muestra:

% Grava = 33

% Arena= 67

% Finos= 0

Calculo del Módulo de Finura (MF):

Módulo de finura = (%Retenido Acumuladodesde el tamiz de2”al N °100)

100 = 2.95

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3/8" N°4 N°8 N°16 N°30 N°50 N°100 N°2000%

20%

40%

60%

80%

100%

120%

Gráfica %Que pasa vs. Abertura

Granulometria Limite superiorLimite inferior

Mallas (Tamices

% Q

UE P

ASA

Grafica N°2: Granulometría del Agregado Global Alterado

8. CONCLUSIONES

La granulometría nos permite conocer al agregado y por ese

motivo debe de estar en las especificaciones del proyecto para

definir la calidad de los áridos, el tamaño máximo nominal del

agregado, y otros requisitos específicos de clasificación.

Al realizar el cálculo del módulo de finura se obtuvo un resultado

de 4.05. Esto nos indica arena que no se encuentra entre los

intervalos especificados que son 2,3 y 3,1 por lo que tuvimos que

alterar los datos aumentando la cantidad de grava y

disminuyendo la cantidad de arena para obtener un módulo de

finura de: 2.95

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El módulo de finura del agregado fino, es el índice aproximado

que nos describe en forma rápida y breve la proporción de finos o

de gruesos que se tiene en las partículas que lo constituyen

Al momento de calcular un diseño de mezcla es necesario

conocer la granulometría del material a utilizarse como agregado

para asegurar la calidad del concreto final.

9. RECOMENDACIONES

Al momento de vaciar el agregado al tamiz para ser tamizado, se

tiene que realizar con un recipiente más no con la mano.

Los tamices deben estar totalmente limpios para que cuando el

tamizador lo haga vibrar no quede agregado atrapado en una

malla que no le corresponde

10.BIBLIOGRAFIA

NORMA TÉCNICA COLOMBIANA # 77. Método para el Análisis por

Tamizado de los Agregados Finos y Gruesos.

NORMA TÉCNICA COLOMBIANA # 174. Especificaciones de los

Agregados para Concreto. Cuarta Revisión

CONCRETO. Serie de Conocimientos Básicos. Revista N°1. ASOCRETO.

Instituto Colombiano de Productores de Cemento.

MANUAL DEL INGENIERO CIVIL. Tomo I. Mac Graw Hill: México. sección

5-6.

ARANGO V., Antonio. Mecánica de Suelos. Universidad Nacional de

Colombia. Seccional Medellín. Cap. 3. p. 40 – 50.

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ANEXO

Anexo 1:

Esquema y descripción breve de los distintos procesos para productos finales que necesitan de la clasificación por tamaño de sus agregados.

DISEÑO DE MEZCLAS ASFÁLTICAS

Análisis granulométrico por vía húmedaEl análisis granulométrico por vía húmeda es un procedimiento para identificar las proporciones de partículas de tamaño diferente en las muestras del agregado. Esta información es importante porque las especificaciones de la mezcla deben estipular las proporciones necesarias de partículas de agregado de tamaño diferente, para producir una mezcla en caliente final con las características deseadas.El análisis granulométrico por vía húmeda consta de los siguientes pasos:1. Cada muestra de agregado es secada y pesada.2. Luego de cada muestra es lavada a través de un tamiz de 0.075 mm (Nº 200), para remover cualquier polvo mineral que este cubriendo el agregado.3. Las muestras lavadas son secadas siguiente el procedimiento de calentado y pesado descrito anteriormente.4. El peso seco de cada muestra es registrado. La cantidad de polvo mineral puede ser determinada si se comparan los pesos registrados de las muestras antes y después del lavado.5. Para obtener pasos detallados del procedimiento referirse a la norma AASHTO T 11. [1]

Análisis Granulométrico para suelos por SedimentaciónASTM D422

El análisis hidrométrico se usa para obtener un estimado de la distribución e basa en la ley de Stokes. Se asume que la ley de Stokes puede ser aplicada a una masa de suelo dispersado, con partículas de varias formas y tamaños.El hidrómetro se usa para determinar el porcentaje de partículas de suelos dispersados, que permanecen en suspensión en un determinado tiempo.FASES DEL ENSAYO:1. Preparar la muestra.2. Preparar solución agua más defloculante.3. Mezclar solución con la muestra. Dejar reposar.4. Batir la mezcla. Colocar en el cilindro de sedimentación.5. Colocar el hidrómetro e iniciar la toma de datos.6. Calcular Gs de la muestra.

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7. Realizar la lectura hidrómetro en agua + defloculante.8. Realizar la lectura hidrómetro en agua.9. Correcciones y cálculos. [2]

Métodos de sedimentación. Sedigraph.

La determinación de la velocidad de sedimentación por absorción de rayos X se basa en la ley de Stokes para caída libre de partículas en un medio viscoso, la ley de Lambert-Beer para la absorción de radiación electromagnética y en relaciones entre radiación incidente, radiación transmitida y densidad de rayos X. Los resultados se obtienen como porcentaje de masa acumulado en función del diámetro de Stokes.La aplicación de la ecuación de Stokes implica asumir que la partícula es esférica, rígida y de superficie lisa. Se supone además que la velocidad terminal de la partícula se alcanza instantáneamente y que se mueve sin ninguna interferencia ni interacción con otras partículas del sistema, condición que se cumple en suspensiones muy diluidas. Asimismo requiere que se conozca la densidad real del sólido y la densidad y viscosidad del medio suspensionante. Para un sólido de una densidad dada, y para un líquido de densidad y viscosidad determinadas, existe un diámetro máximo que se puede medir por esta técnica. Para partículas de tamaños superiores a este diámetro máximo, la ecuación de Stokes no puede aplicarse, puesto que el régimen de caída libre de las partículas deja de ser laminar. Lógicamente, variando las propiedades del líquido a utilizar, se puede modificar el intervalo de tamaños de medida. [3]

Difracción de láser.

En esta técnica se utiliza un haz de luz monocromático colimado que al incidir sobre las partículas produce fenómenos de dispersión, que pueden interpretarse en base a las teorías de difracción de Fraunhofer y, en algunos casos, de dispersión de Mie (3) (4).Al igual que en el caso de la sedimentación, se asume que las partículas son esféricas. Si el tamaño de las partículas es significativamente mayor que el de la longitud de onda de la luz incidente, puede utilizarse la difracción de kaunhofer para evaluar la distribución de tamaño de partícula. Si el tamaño de la partícula es del mismo orden que la longitud de onda de la luz incidente, la dispersión resultante puede describirse por la teoría de Mie y hay que considerar el índice de refracción y la absorción de las partículas para la interpretación de los datos.En el rango de aplicación de la teoría de Mie, la técnica es sensible a la morfología irregular de las partículas y a variaciones del índice de refracción en muestras complejas constituidas por mezclas de distintos materiales.El problema de esta técnica estriba en el tratamiento .de resultados en los tamaños más finos (normalmente por debajo de 2 pm) ya que, como se ha indicado anteriormente, no es correcto utilizar la teoría de difracción de Fraunhofer y la aplicación de la teoría de Mie

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es de gran complejidad. [3]

Anexo 2:

Describa brevemente los distintos sistemas de clasificación por tamaño de los agregados y suelos.

Existen varias maneras de clasificar los suelos, dependiendo del uso que se les quiera dar. Un método común para clasificar los suelos que van a estar debajo de pavimentos es hacerlo según el tamaño de sus partículas, agrupando, los suelos, en tres grupos: arena, limo y arcilla. Esto se ilustra en el triángulo que aparece en la Figura 7, denominado el Sistema de Clasificación de Suelos del U.S. Department of Agriculture - USDA (Departamento de Agricultura de los Estados Unidos). [9]

Figura 7.

El Sistema Unificado, que fue desarrollado en 1942, se ha

modificado desde entonces, y lo usa el U.S. Army Corps of

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Engineers (Cuerpo de Ingenieros del Ejército de los Estados

Unidos). La norma que lo describe en detalle, es la norma ASTM D

2487, Standard Classification of Soils for Engineering Purposes

(Clasificación estándar para suelos para propósitos de ingeniería).

En resumen, quince grupos de suelos se designan usando dos letras

que indican sus características.

La primera letra describe el tipo de suelo dominante; la segunda

otros tipos de suelo / granulometría / Límite Líquido (habilidad del

suelo para retener agua).

G (gravel) = Gravas o suelos gruesos - pasa el tamiz de 3 in. (75

mm) y es retenido en el tamiz No.4 (4.75 mm).

S (sand) = Arena o suelos arenosos - pasa el tamiz No.4 (4.75 mm)

y es retenido en el tamiz No.200 (0.075 mm).

M (mud) = Limo - pasa el tamiz No.200 (0.075 mm) pero es no

plástico (no se ve como una masilla cuando está húmedo) o

ligeramente plástico, y tiene muy poca, o ninguna resistencia cuando

se seca al aire.

C (clay) = Arcilla - pasa el tamiz No.200 (0.075 mm) pero es plástica

(se ve como una masilla cuando está húmeda), y tiene una

resistencia considerable, cuando se seca al aire.

O (organic) = Orgánico - limos o arcillas con suelo orgánico (suelo

superficial), en cantidades suficientes para disminuir el

comportamiento de este suelo, como fundación de pavimentos.

Pt (peat) = Turba - vegetación en varios estados de descomposición,

usualmente negra o de color marrón (café) oscuro.

Gradación (variación en los tamaños de las partículas).

W (well)= Bien gradado (alta variación - bueno para pavimentos).

P (poor)= Pobremente gradado (poca variación - no es bueno para

pavimentos).

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Significado del Límite Líquido (el Límite Líquido es la habilidad del

suelo de retener agua).

H (high)= Alta (puede retener agua, no drena bien - no es bueno

para pav/tos.).

L (low) = Baja (no retiene agua, drena bien - bueno para

pavimentos).

La USCS sitúa todos los suelos dentro de 15 grupos, usando los

tamaños de las partículas, la variación en sus tamaños y la habilidad

que tienen para retener agua.

GW = Gravas bien gradadas y mezclas de grava y arena, con pocos

o sin finos.

GP = Gravas pobremente gradadas y mezclas de grava y arena, con

pocos o sin finos.

GM = Gravas limosas, mezclas de grava, limo y arena.

GC = Gravas arcillosas, mezclas de grava, arcilla y arena.

SW = Arenas bien gradadas y arenas con grava, con pocos o sin

finos.

SP = Arenas mal gradadas y arenas uniformes, con pocos o sin

finos.

SM = Arenas limosas, mezclas de arena y limo.

SC = Arenas arcillosas, mezclas de arena y arcilla.

ML = Limos inorgánicos, arenas muy finas, polvo de roca, limos finos

arcillosos.

CL = Arcillas inorgánicas, de plasticidad baja a media, arcillas con

grava, arcillas limosas, arcillas débiles.

MH = Limos inorgánicos, arenas o limos finos micáceos o

diatomáceos, limos plásticos.

CH = Arcillas inorgánicas o arcillas de alta plasticidad.

OL = Arcillas orgánicas con baja plasticidad.

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OH = Arcillas orgánicas de plasticidad media a alta.

Pt = Turba.

El esquema de la Figura 2 relaciona los sistemas Unificado y de

clasificación, a una calificación general del suelo como subrasante,

subbase o base. El esquema también relaciona los tipos de suelo

con la California Bearing Ratio – CBR (Relación de Soporte de

California). El valor de CBR está por fuera del alcance de este curso.

Para el propósito de este curso, se usará el sistema de clasificación

de la USCS. [9]

Tabla 5: Clasificación Unificada de Suelos, Relacionada con lo Adecuado que es el Suelo.

Sistema AASHTOSe basa en determinaciones de laboratorio de Granulometría, Límite, Líquido e Indice de Plasticidad.Es un método realizado principalmente para Obras Viales.Restricción para los finos: %malla nº 200 > 35% => FinoLa evaluación se complementa mediante el IG :

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Consideraciones:• El IG se informa en números enteros y si es negativo se hace igual a 0.• Permite determinar la calidad relativa de suelos de terraplenes, subrasantes, subbases y bases.• Se clasifica al primer suelo que cumpla las condiciones de izquierda a derecha en la tabla.• El valor del IG debe ir siempre en paréntesis después del símbolo de grupo.• Cuando el suelo es NP o el LL no puede ser determinado, el IG es cero.• Si un suelo es altamente orgánico, se debe clasificar como A- 8 por inspección visual y diferencia en humedades.

Nomenclatura:Suelos con 35% o menos de finos:A - 1 => Gravas y ArenasA - 2 => Gravas limosas o arcillosas. Arenas limosas o arcillosasA - 3 => Arenas finasSuelos con más de 35% de finos: A - 4 =>Suelos limososA - 5 => Suelos limososA - 6 => Suelos arcillososA - 7 => Suelos arcillosos [10]

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