UNIVERSIDAD DE LA SALLEFACULTAD DE INGENIERÍA

PROGRAMA DE INGENIERÍA CIVILMECÁNICA DE SUELOS

LABORATORIO No. 03

ANALISIS GRANULOMETRICO POR TAMIZADO

NORMA INV E: 123-213

FECHA DE ELABORACIÓN: 14 DE MARZO DE 2012

FECHA DE ENTREGA: 28 DE MARZO DE 2012

PRESENTADO POR:

IVÁN DARÍO DÍAZ ROA 40092063 ______________________

JESUS CRUZ 40091071 ______________________

LAURA J. MALDONADO LEAL 40081082 ______________________

MALORY HURTADO 40072059 ______________________

PRESENTADO A:

ING. SANDRA OSPINA.

REPÚBLICA DE COLOMBIA BOGOTÁ D.C.

2012

ANALISIS GRANULOMETRICO POR TAMIZADO

INTRODUCCION

Los granos que conforman en suelo 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 en estructuras como en 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.

OBJETIVOS

OBJETIVO GENERAL

Determinar la distribución granulométrica o la distribución de los tamaños delas

partículas de una muestra seca del agregado, por separación a través de tamices

dispuestos sucesivamente de mayor a menor abertura.

OBJETIVOS ESPECIFICOS

Determinar el porcentaje de paso de los diferentes tamaños del agregado

(fino y grueso) y con estos datos construir su curva granulométrica.

Calcular si los agregados (fino, grueso) se encuentran dentro de los límites

para hacer un buen diseño de mezcla.

Determinar mediante el análisis de tamizado la gradación que existe en una

muestra de agregados (fino, grueso).

METODOLOGÍA.

PROCEDIMIENTO

Se tiene una muestra representativa del suelo que en nuestro caso es de 3777gr.

Esta es lavada y secada durante 24 horas en el horno y obtenemos un peso nuevo

de 3746,965 gr. la muestra anterior se hace pasar por una serie de tamices o

mallas dependiendo del tipo de agregado.

En el caso del agregado grueso se pasa por los siguientes tamices en orden

descendente (1½" ,1", ¾", ½" , # 4 y Fondo)

La cantidad de muestra retenida en cada uno de los tamices se deposita en un

platón por tamiz, que esta previamente pesado, luego se pesa cada platón

nuevamente con la muestra retenida. Lo mismo se realiza con el agregado fino

pero se pasa por la siguiente serie de tamices (# 4, # 8, # 25, # 30 #50, #100,

#200 y Fondo). Se supone que al hacer la suma del material que queda retenido

en cada uno de los tamices, debe dar el mismo peso con el que iniciamos el

ensayo.

  MATERIAL Y EQUIPOS

Balanza. Una balanza o báscula con precisión dentro del 0.1% de la carga

de ensayo en cualquier punto dentro del rango de uso, graduada como

mínimo a 0,05 kg. El rango de uso de la balanza es la diferencia entre las

masas del molde lleno y vacío.

Serie de Tamices. Son una serie de tazas esmaltadas a través de las

cuales se hace pasar una muestra de agregado que sea fino o grueso, su

orden es de mayor a menor.

En su orden se utilizarán los siguientes tamices: tamiz 1½". 1", ¾". ½" , # 4

Fondo para el Agregado Grueso; el tamiz # 4, # 8, # 16, # 30, # 50, # 100, #

200 y fondo para el Agregado Fino.

MARCO TEORICO

Es un proceso mecánico mediante el cual se separan las partículas de un suelo en

sus diferentes tamaños, denominado a la fracción menor (Tamiz No 200) como

limo, Arcilla y Coloide. Se lleva a cabo utilizando tamices en orden decreciente. La

cantidad de suelo retenido indica el tamaño de la muestra, esto solo separa una

porción de suelo entre dos tamaños. 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 estese 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 tamaño de los granos de un suelo se

refiere a los diámetros de las partículas que lo forman, cuando es indivisible bajo

la acción de una fuerza moderada. Las partículas mayores son las que se pueden

mover con las manos, mientras que las más finas por ser tan pequeñas no pueden

ser observadas con un microscopio. De igual forma constituye uno de los

fundamentos teóricos en los que se basan los diferentes sistemas de clasificación

de los suelos, como H.R.B. y el S.U.C.S. Representación de la distribución

granulométrica. La grafica granulométrica suele dibujarse con porcentajes como

ordenadas y tamaños de las partículas como abscisas. Las ordenadas se refieren

al porcentaje en peso de las partículas menores que el tamaño correspondiente.

La forma de la curva da inmediata idea de la distribución granulométrica del suelo

un suelo constituido por partículas de granulometría uniforme que corresponde

generalmente a la arenas está representado por una línea casi vertical. Como una

medida simple de la uniformidad de un suelo Allen Hazen propuso el coeficiente

de uniformidad Cu = D60 / D10D60 diámetro de las partículas correspondiente al

60% en peso que pasa eltamizD10 diámetro de las partículas correspondiente al

10% en peso que pasa el tamiz. En realidad la relación es un coeficiente de no

uniformidad pues su valor numérico decrece cuando la uniformidad amenita. Los

suelos con Cu<3 se consideran muy uniformes aun las arenas naturales

muy uniformes rara vez presentan Cu<2Como dato complementario necesario

para definir la uniformidad se define el coeficiente de curvatura del suelo con

la expresión: Cc = D30^2 / D60 * D10

[1]

REGISTROS Y RESULTADOS

En el laboratorio se cuanta con una muestra de materia, que al ser tamizada arroja

los siguientes resultados. (Ver tabla N°1)

PESO DE LA MUESTRA LAVADA (g) 3777PESO DE LA MUESTRA SECA SIN LAVAR (g) 3746,965

TAMIZ ABERTURA (mm)

PESO RETENIDO (g)

% MATERIAL RETENIDO

%PASA EL RESPECTIVO TAMIZ

%RETENIDO ACUMULADO

2 pulg 50,8 0 0 100 01 ½ pulg 38 439,2 11,628 88,372 11,6281 pulg 25,4 416,1 11,017 77,355 22,645

3/4 pulg 19,05 594,8 15,748 61,607 38,3931/2 pulg 12,7 565,1 14,962 46,645 53,3553/8 pulg 9,525 297,5 7,877 38,769 61,231

No. 4 4,75 636,8 16,860 21,909 78,091No. 8 2,36 290,8 7,699 14,210 85,790

No. 10 2 59,8 1,583 12,626 87,374No. 16 1,18 66,4 1,758 10,868 89,132No. 20 0,6 63,8 1,689 9,179 90,821No. 30 0,475 49,7 1,316 7,863 92,137No. 40 0,425 175,2 4,639 3,225 96,775No. 50 0,3 37,8 1,001 2,224 97,776No. 60 0,25 21 0,556 1,668 98,332No. 80 0,212 12,5 0,331 1,337 98,663

No. 100 0,15 5,9 0,156 1,181 98,819No. 200 0,075 39,3 1,041 0,140 99,860vasija

recolectora5 0,132 99,992

Σ 3776,7Tabla N°1 . Material tamizado con sus respectivas retenciones en los tamices.

Cabe anotar, que el cierre del porcentaje retenido acumulado no se efectúa en el

100% a causa de pérdidas de material, que al paso de cada uno de los tamices se

va quedando atrapado en las mallas, o en los bordes del tamiz.

CALCULOS.

0.06 0.6 6 600

20

40

60

80

100

120 Curva Granulométrica

Tamaño de Particulas (mm)

% P

ASA

Grafica N°1 Curva Granulométrica

D 10=1,9mm , D 30=7,7mm ,D 60=18,5mm

Coeficiente de uniformidad

Cu=D 60D 10

=18,51,9

=9,7mm (1)

Coeficiente de concavidad

Cc= D302

D 10∗D 60= 7,72

1,9∗18,5=1,7mm(2)

Porcentaje de Gravas

G=100−%PasaN ° 4 (3)

G=100−21,909=78,091

Porcentaje de Arenas

S=PasaTamiz N ° 4−%PasaN °200(4)

S=21,909−0,140=21,76

Tamaño Máximo

TM=2 pulg

Tamaño Máximo Nominal

TMN=N °8

Log.

CONCLUSIONES.

Este ensayo de granulometría nos indica las proporciones de los agregados

y los requisitos del agua y cementados afectados directamente a la

trabajabilidad, porosidad y durabilidad del concreto.

El coeficiente de uniformidad como dio entre 5mm a 15mm está

regularmente gradado además representa la extensión de la curva de

distribución granulométrica, es decir, a mayor extensión de esta curva, se

tendrá una mayor variedad de tamaños. De acuerdo con la norma NTC-32

“Ensayo de Granulometría” se tiene que: Cu<5 Mal gradado, Cu (5-15)

Regular, Cu>15 Bien gradado.

El mejor método para clasificar por tamaños las partículas gruesas es

evidentemente el tamizado, ya que cada tamiz suele denominarse por

números que se refieren a escalas establecidas.

El coeficiente de concavidad debe ser 1; si es mayor que uno (Cc >1) indica

que hay mayor cantidad de finos que de gruesos, si pasa lo contrario (Cc <

1) indica que hay más gruesos que finos. Esta norma es llamada

distribución gauss. Así pues, se ve que para esta muestra de suelo su

coeficiente de concavidad es Cc=1,70, indicando una alta cantidad de finos

con respecto a la cantidad de material grueso.

Durante el tamizado siempre ocurren pérdidas de material, a causa de

diversos factores como, mallas en mal estado que atrapan partículas,

material fino que se lleva el aire al momento de realizar el pesaje ect.

Aunque es preciso aclarar que estas pérdidas no deben ser mayores a

+¿❑ 3% ¿ del peso final, en caso contrario de bebe repetir el ensayo, cosa

que no ocurre para este ensayo, dando así como un ensayo satisfactorio.

El tamaño máximo para este suelo, fue de 2in (50,8mm) dado por el tamaño

mínimo de la abertura de la malla del tamiz por el cual paso el 100% del

materia, mientras que tamaño máximo nominal para este suelo, fue en el

tamiz N°8 (2,36mm) dado por el tamaño mínimo de la abertura de la malla

del tamiz, la cual retiene entre el 5% y 15%.

REFERENCIAS

[1]http://icc.ucv.cl/geotecnia/03_docencia/02_laboratorio/manual_laboratorio/granulometria.pdf (27/03/2012)

[2] http://www.ingenieracivil.com/2008/08/analisis-granulometrico-

metodo-mecanico.html (27/03/2012)

[3] Normas Técnicas Colombianas para el sector de la Construcción.

Norma 77: tamizado de materiales granulados (agregados o áridos).

Normas Técnicas Colombianas para el sector de la Construcción. Norma

32: distribución de tamaños de un agregado (granulometría) (27/03/2012)

[en línea] http://www.construaprende.com/Lab/19/Prac19_1.html

[4] Mecánica de Suelos William Lambe. Editorial Limusa Pág. (45-50)

[5] Norma Técnica Colombiana (Ntc) 32 Tejido De Alambre Y Tamices Para Propósitos De Ensayo.