GRANULOMETRIA DE SUELOS

OBJETIVOS

Determinar el porcentaje de paso de los diferentes tamaños de suelo y con estos datos construir su curva granulométrica .Determinar mediante el análisis de tamizado la gradación que existe en una muestra de suelos.

Este ensayo detalla el procedimiento a seguir para establecer la distribución porcentual de las partículas que componen un material fino y grueso, para luego proceder a dibujar la curva granulométrica correspondiente.

Conocer el procedimiento que se realiza con los tamices para poder determinar la distribución de los distintos materiales tanto fino como grueso.

Aprender los pasos necesarios que se realizan para determinar dicha distribución

Adquirir mayor comprensión acerca del proceso que debe realizarse en una clasificación de material fino y un material grueso.

FUNDAMENTO TEORICO.-

La determinación de los tamaños de las partículas en cuanto a su tamaño, se llama análisis granulométrico se hace por un proceso de tamizado en los suelos de grano grueso y por sedimentación en agua (análisis granulométrico vía húmeda o método del hidrómetro) en suelos de grano fino

El proceso de tamizado no prevé información sobre la forma de los granos de suelo si ellos son angulares o son redondeados ,solo da información de los granos que puede pasar o de la orientación de los granos que pasan a través de la malla de abertura rectangular de un cierto tamaño obviamente todas las partículas no van a pasar por un solo tamiz ya que es posible que no se pueda orientar para pasar por un tamiz correspondiente las partículas más pequeñas podrían no haber pasado por no haber sido separadas en el proceso de pulverización incluso las partículas más pequeñas podrían haberse adherido a las más grandes la información obtenida en el análisis granulométrico se presenta en forma de curva para poder comparar suelos y visualizar más fácilmente los tamaños de granos presentes y como una masa de suelo típica suele tener partículas que varíen entre tamaños de 2mm @ .075mm para lo cual sería necesario recurrir a una escala muy grande para poder dar el mismo peso y precisión de la lectura a todas las medidas es necesario recurrir a una representación logarítmica para los tamaños de las partículas los procedimientos patrones utilizan el pasante como ordenada en escala natural de la curva de distribución granulométrico

Tamices

Los tamices son básicamente unas mallas de aberturas cuadradas, que se encuentran estandarizadas por la Norma.

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.

El manejo de los tamices se puede llevar a cabo a mano o mediante el empleo de la máquina adecuada.

Escala granulométrica

Partícula Tamaño

Arcillas < 0,002 mm

Limos 0,002-0,06 mm

Arenas 0,06-2 mm

Gravas 2 mm-6 cm

Cantos rodados 6-25 cm

Bloques >25 cm

CURVAS GRANULOMÉTRICAS.

Los resultados del análisis granulométrico de los suelos se suelen representar en forma acumulativa. En abscisas se llevan los diámetros de las partículas en mm, y en ordenadas el tanto por ciento de partículas de diámetro inferior al considerado.

La representación en abscisas se suele hacer a una escala logarítmica con el fin de que la fracción fina quede correctamente representada.

Para clasificar por tamaños las partículas gruesas el método más adecuado es el tamizado. Los tamices suelen denominarse por números que se refieren a escalas establecidas. Al aumentar la finura de las partículas, el tamizado se hace cada vez más pesado ya que hace falta mucho tiempo hasta llegar a la separación completa. La fabricación de tamices también presenta limitaciones, y, a partir del tamiz 200 de la ASTM es prácticamente preciso recurrir a otros procedimientos.

Los que están corrientemente en uso suelen basarse en la ley de Stokes, según la cual la velocidad de caída de una esfera sumergida en un fluido es igual a:

v = velocidad de caída de la esfera.

γs = peso específico del material de la esfera.

γs = peso específico del agua.

D = diámetro de la esfera.

η = coeficiente de viscosidad.

En los métodos de sedimentación se empieza por mezclar en una probeta de unos 50 cm de altura un líquido, generalmente agua, con una cierta cantidad de suelo seco (del orden de 50 g/l). Para lograr la dispersión de las partículas se agregan pequeñas cantidades de productos anticoagulantes, y se gira fuertemente el conjunto.

Una vez conseguida la suspensión uniforme del suelo en el agua se pueden aplicar diferentes métodos. El método de la pipeta consiste en colocar la probeta en posición vertical, y se estudia la sedimentación de las partículas. El método del densímetro o de Bouyoucos - Casagrande consiste un densímetro en la probeta a intervalos regulares de tiempo y tomar lecturas.

Factores que derivan del análisis granulométrico

a)Para agregado fino:

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

...