Analisis De Granulometria

ANALISIS GRANULOMETRICO DE LOS SUELOS

INTRODUCCION

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 ala construcción de proyectos, tanto estructuras como 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 Granulometricos se realizaran mediante ensayos en el laboratorio con tamices de diferentes enumeración, 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 granulometrico de Granos finos será bueno utilizar otro método.

ANALISIS GRANULOMETRICO DE LOS SUELOS

GENERALIDADES

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 unos 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.

OBJETIVOS

• Determinar la cantidad en % de diversos tamaños que constituyen el suelo, e n cuanto al total de al muestra utilizada.

• Verificar si el suelo puede ser utilizado para la construcción de proyectos.

• Conocer la utilización de los instrumentos del laboratorio.

• Conocer y definir ciertas características importantes del suelo como son: La Permeabilidad, Cohesión, altura de ascenso capilar, y facilidad de drenaje.

METODOS DE ENSAYO

Existen diferentes métodos, dependiendo de al mayor proporción de tamaños que existen en la muestra que se va a analizar. Para las partículas Gruesas, el procedimiento utilizado es el Método Mecánico o Granulometría por Tamizado. Pero para las partículas finas, por dificultarse mas el tamizado se utiliza el Método del Sifoneado o el Método del Hidrómetro, basados en la Ley de Stokes.

GRANULOMETRIA POR TAMIZADO

Es un proceso mecánico mediante le 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.

EQUIPOS

-Tamices (3”, 2 ½”, 2”, 1 ½”, 1”, ¾”, ½”, 3/5”, ¼”, No 4, No 10, No 40, No 60, No 100, No200)

• Balanza con capacidad de 20Kg

• Horno eléctrico (temperatura 105 ± 5)

• Bandejas, agitador de vidrio, brochas de cerda.

• Vaso precipitado.

PROCEDIMIENTO DE ENSAYO

FRACCION GRANULAR GRUESA

Primero que todo la fracción granular gruesa se pesa en la balanza y el peso se anota en la hoja de registro 5.1. Luego de lleva a cabo el tamizado para separar las diferentes partículas 3”, 2”, 1 ½”, 1”, ¾”, 3/8”, ¼”, y No 4, comenzando en orden decreciente, teniendo en cuenta de no mezclar las partículas tamizadas. Al mismo tiempo de tara una ponchera en la balanza de 20Kg de capacidad y 1gr de sensibilidad. Y se determina el peso de cada fracción retenida. Se debe verificar que la suma de los pesos retenidos en cada tamiz de igual al peso de la Fracción Granular gruesa, con una tolerancia de 0.5%.

FRACCION GRANULAR FINA

Se toma todo el material pasante el tamiz No 4 (Ba), se pesa en la balanza de 20kg y se anota en la hoja se registro 5.1. Se vierte la muestra en el Tamiz No 200, teniendo el cuidado de no perder el material. Luego se elimina las partículas inferiores al Tamiz No 200 (limo, arcilla y coloides) lavando el material. Hasta que el agua salga limpia y clara. No se debe remover el material con las manos dentro del tamiz. Todo el material retenido en el Tamiz No 200 será arena, ya que los finos fueron lavados, se coloca en un recipiente, teniendo en cuenta de no dejar material adherido en el tamiz. Se pasa el material a una escudilla de 600 ml, haciendo uso del frasco lavador. Se descanta el agua y se seca la muestra en el horno a una temperatura de 105±5 C por 18 horas aprox. Luego se deja enfriar y se separa por medio de tamices No 10, No 40, No 60, No 200. Se pesan las fracciones retenidas en cada uno de tamices y se anotan en la hoja de registro 5.1.

CALCULOS

1. - Se calcula el peso total de la muestra

(T): peso total de la muestra (T)

(A): Fracción Granular Gruesa (A)

(Ba) Fracción Granular Fina

T = A + Ba

2. - Se determina el Peso pasante del tamiz No 200

Peso pasa No 200= Bb - "(peso retenidos tamices No 10,40,60,200)

3. - Se calcula el peso retenido en los tamices inferiores. Al tamiz No 4 con respecto a (Ba)

Peso ret. En Tamiz < No4= _Ba_ x Peso ret. En dicho Tamiz

Bb

4. - Determinar el % retenido en cada tamiz, en cuanto a (T):

%retenido parcial Tamiz X=100 X Peso ret. tamiz X

T

5. - Calcula el % retenido acumulado,

% ret. Acum. Tamiz X =% ret. Acum tamiz anterior + % ret parcial tamiz X

6. - Obtener % pasante de cada tamiz

% Pasante Tamiz X= 100 - % ret. Acumul tamiz X

7. Se construye la curva granulometrica

8. - Se determina la Gradación del suelo, mediante los Coeficientes de Uniformidad y Curvatura.

CLASIFICACION POR TAMAÑOS A.S.T.M.

Piedra =

Grava =

Grava gruesa =

Grava Fina =

Arena =

Arena gruesa =

Arena media =

Arena Fina =

Limo y Arcilla =

METODO POR SEDIMENTACION

Se basa en la Ley de Stokes, el cual establece “La velocidad de caída de una partícula esférica a través de un medio líquido, es función del diámetro y del peso específico de la partícula”. Desarrollándose así el Método del Sifoneado y el Método del Hidrómetro.

METODO DEL SIFONEADO

Tiene como objetivo principal determinar cuantitativamente, los % de las partículas de limo, arcilla y coloides de un suelo.

EQUIPOS

• Balanza con sensibilidad de 0.01gr.

• Dispersador eléctrico

• Cilindros graduados

• Juego de tamices desde No 10 al No 200

• Vaso Precipitado de 1000ml

• Frasco Lavador de 1000ml

• Disco metálico

• Sifón

• Agentes dispersantes

PROCEDIMIENTO DEL ENSAYO

La Fracción Granular Gruesa será retenida en el tamiz No 10 y la fracción fina pasará. A la Fracción Gruesa se le aplicará el método de Granulometría por Tamizado; en cambio la Fracción Fina se pesa en la balanza de 50 a 100 gr (pasa no 10) de al muestra previamente secada al horno. Se le agrega 200 ml de agua y se remueve. Si se utiliza algún agentes dispersantes se agrega este al agua. Se remoja la muestra por 4 horas. Se coloca en el vaso de dispersión por 5 o 10 min. Se vierte la solución dispersada en el cilindro graduado de 1000ml. Con el disco acoplado a la varilla, se dispersa la mezcla con movimiento rotacional por 1 minuto. Se limpia el disco perforado y la varilla y se llena el cilindro graduado hasta una altura de 20cm de agua destilada. Luego se deja en reposo por 20 minutos para permitir que el suelo en suspención se sedimente. Primero el limo luego las arcilla y coloide quedará en suspensión. Terminado esto, se separa el material sedimentado por medio del sifoneo. Se traslada éste en un beaker, y se introduce en el horno a 105±5 C por 18 horas. Finalmente se deja enfriar y se separa utilizando tamices no 40, 60 y 200. Pesándose así y anotando en la hoja de registro.

CALCULOS

El calculo será el mismo realizado por el método de Granulometría por Tamizado, con la diferencia que l material pasante por el tamiz No 200 será limo y el Sifoneado será arcilla y coloide.

CLASIFICACION POR TAMAÑO A.A.S.H.T.O.

Piedra = 0

Grava = 19.68%

Grava gruesa =

Grava Fina =

Arena = 2.84%

Arena gruesa =

Arena media =

Arena Fina =

Limo = 0

Arcilla = 0

METODO DEL HIDROMETRO

Permite determinar el rango de diámetros correspondientes a las partículas que se sedimentan en un instante dado.

EQUIPOS

- Hidrómetro 152-H.

• Balanza con sensibilidad de 0.01gr.

• Dispersador eléctrico

• Cilindros graduados

• Juego de tamices desde No 10 al No 200

• Vaso Precipitado de 1000ml

• Frasco Lavador de 1000ml

• Disco metálico

• Termómetro

• Agentes dispersante

PROCEDIMIENTO DEL ENSAYO

Se toman 100gr de la muestra sacada del horno, se le añade agente dispersantes ( jabón sin espuma), y se deja en reposo por 4 horas. Luego se transfiere al vaso de dispersión, llenándolo hasta mas de la mitad. Se coloca en el dispensador eléctrico la muestra y se dispersa por 5 minutos. Se vierte la solución en el cilindro graduado lavando bien cualquier residuo y se le agrega agua hasta completar 950ml.

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