DETERMINACIÓN DEL ANÁLISIS GRANULOMÉTRICO DE LOS SUELOS

DETERMINACIÓN DEL ANÁLISIS GRANULOMÉTRICO DE LOS SUELOS

(MÉTODO MECÁNICO).

Stella Dayanny Casares Álvarez, José Otero Resmund & Jeffrey Steefen Guerra Muñoz.

        Estudiantes de la facultad de ingeniería de la Universidad de Sucre.

RESUMEN. En la determinación del análisis granulométrico de los suelos, pueden ser implementados métodos como el mecánico y de hidrómetro los cuales contribuyen a la experimentación y realización de las distintas clasificaciones que se le pueden dar a los suelos por medio de la implementación de herramientas y materiales fundamentales como lo es el tamiz. Conociendo que la variación en los tamaños de las partículas del suelo es casi ilimitada, podemos, a través de la determinación del tamaño de estas, determinar en porcentaje de su peso total, la cantidad de granos de distintos tamaños que el mismo contiene. Experimentalmente, con la ayuda de los tamices, le damos paso a la realización de los distintos cálculos que deben ser implementados para poder calcular masa retenida en cada uno de los tamices según el tamaño de las partículas del suelo estudiado, el porcentaje (%) retenido en cada uno de los tamices aplicando (Mretenida/Minicial) x 100, así mismo podemos calcular y determinar el %retenido acumulado y el %pasa de cada tamiz, con todos y cada uno de estos datos podemos responder cada preguntada planteada en el material a trabajar y poder concluir si el tipo de suelo trabajado y estudiado es bien gradado o mal gradado.

Palabras clave: Clasificación, suelo, tamices, gradado.

1. Objetivos

1. Objetivo general

Analizar la granulometría del suelo para su clasificación.

1. Objetivos específicos  

− Introducir al estudiante al método para realizar el análisis granulométrico mecánico de una

muestra de suelo         

− Definir la proporción en que se encuentran los tamaños de granos dentro una masa de

suelo.

− Determinar experimentalmente la distribución cuantitativa del tamaño de las partículas de

un suelo.

− Realizar la curva de distribución granulométrica del suelo estudiado

− Analizar su gradación con base en los coeficientes de uniformidad (Cu) y Curvatura (Cc).

1. Justificación

Como aprendices de ingeniería civil, los estudiantes necesitan necesariamente colocar en práctica los procesos que se han aprendido en la teoría debido a que no solo el componente teórico es importante en nuestro ámbito laboral, también es necesario el componente práctico y empírico donde se puedan mejorar y adquirir destreza en estos procesos que se están estudiando. Aprender solamente la teoría ayuda a dejar vacíos en los estudiantes debido a que la parte práctica es muy importante a la hora de dejar huella en nuestros conocimientos, es decir, lo que hacemos con nuestras manos nos deja un mayor recuerdo de lo que aprendemos en teoría pura y por tanto nos ayuda a afianzar dichos conocimientos en la materia.

Realizar la práctica de granulometría nos va a ayudar a afianzar dichos conocimientos que tomamos de nuestra aula de clases, por tanto se necesita de un laboratorio con los implementos e instrumentos necesarios para realizar esta práctica tales como tamices, un tamizador, una balanza para realizar el pesado  y una muestra a la cual se le planea realizar la separación de los granos. Por tanto dicho laboratorio debe tener cada uno de estos elementos para poder realizar dicha práctica. Esta práctica no se puede obviar de nuestro proceso de formación debido a su gran importancia en el ámbito laboral y nuestro desarrollo como ingenieros civiles.

La práctica se realizó en el laboratorio de materiales de la sede puerta roja de la universidad de sucre en las horas comprendidas entre las 8 am – 10 am el día Miercoles 24 de Abril del 2019.

1.  Generalidades

La granulometría es la distribución de los tamaños de las partículas de una muestra de suelo, generalmente se utilizan dos métodos para encontrar la distribución de tamaño de las partículas de suelo: (1) análisis de tamiz para tamaños de partículas mayores de 0.075 mm de diámetro, y (2) análisis de hidrómetro para tamaños de partículas más pequeñas que 0.075 mm de diámetro. En el análisis de tamiz la muestra de suelo se hace pasar sucesivamente a través de un juego de tamices de aberturas descendentes, hasta la malla N°200; los retenidos en cada malla se pesan y el porcentaje que representan respecto al peso de la muestra total se suma a los porcentajes retenidos en todas las mallas de mayor tamaño; el complemento a 100% de esa cantidad da el porcentaje de suelo que es menor que el tamaño representado por la malla en cuestión. El análisis de hidrómetro se basa en el hecho de que la velocidad de sedimentación de partículas en un líquido es función de su tamaño.

        [pic 1]   

Figura 1: Conjunto de tamices para una prueba en el laboratorio.

Representacion de la distribucion granulometrica.

Siempre que se cuente con suficiente numero de puntos, la representacion grafica de la distribucion granulometrica debe estimarse preferible a la numerica de tablas. La grafica granulometrica suele dibujarse con porcentajes como ordenadas y tamaños de particulas como abcisas. Las ordenadas se refieren a porcentaje, en peso, de las particuls menores que el tamaño correspondiente. La representacion en escala es semilogaritmica (eje de las abcisas en escala logarítmica)  resulta preferible a la simple representación natural, pues en la primera se dispone de mayor amplitud en los tamaños finos y muy finos, que en escala natural resultan muy comprimidos, usando un módulo práctico de escala.

[pic 2]

Figura 2: Curva granulometrica de un suelo.

Una vez realizada la curva granulométrica, se puede apreciar en ella la diferencia entre tipos de suelos y a cual pertenece. Además de esto nos ilustra la información necesaria para clasificar el suelo; los cuales se clasifican en bien gradado o mal gradado. Esta información se relaciona con los tres parámetros para un suelo:

Tamaño efectivo, coeficiente de uniformidad (Cu), coeficiente de curvatura (Cc.)

De la curva leemos los diámetros efectivos que pasan el 10, 30 y 60(%). Con estos valores se calculan los coeficientes de uniformidad y de curvatura utilizando las siguientes fórmulas:

[pic 3][pic 4]  ; [pic 5][pic 6]

Las gravas se consideran bien gradadas si [pic 7][pic 8].

Las arenas se consideran bien gradadas si [pic 9][pic 10].

Se dice que cuando el suelo tiene un porcentaje menor al 5% de material fino, no se hace necesario utilizar otros métodos, porque solo basta con la granulometría para poder clasificarlos. De esta manera se cumplen cada una de los propósitos por los cuales se realiza el proceso granulométrico de un suelo.

1. Datos obtenidos y resultados

4.1 Formulas 

1. [pic 11]
2. [pic 12][pic 13]
3. [pic 14]
4. [pic 15]
5. [pic 16]
6. [pic 17]

1. Cálculos

Se realiza la tabla 1 para recoger la información obtenida en el ensayo de laboratorio:

...