Anlisis granulomtricoIntroduccinEn el presenteinformese
presentara elprocedimientoy clculos paraanlisis granulomtricoque se
le llevo a cabo a unamuestradesueloen ellaboratorio, para
clasificarlo en grava, arena, para realizar esto necesitamos
elanlisisgranulomtrico mecnico por tamizado al suelo que trata de
la separacin del suelo para determinar sus tamaos por una serie de
tamices ordenadas de mayor a menor abertura, y luego al
expresaremos de dos maneras analticamente o grfica, analticamente a
travs de tablas, calculando los porcentajes retenidos y los
porcentajes que pasa por cada tamiz, y grficamente mediante una
curva dibujada en papel log-normal.Los granos que conforman el
suelo y tienen diferente tamao, van desde los grandes que son los
que se pueden tomar fcilmente con las manos, hasta los granos
pequeos, los que no se pueden ver con unmicroscopio. El anlisis
granulomtrico al cual se somete un suelo es de mucha ayuda para
laconstruccindeproyectos, tantoestructurascomo carreteras porque
con este se puede conocer la permeabilidad y la cohesin del
suelo.OBJETIVOSObjetivo general Conocer y adquirir conocimientos
delmtodode anlisis granulomtrico mecnico parapoderdeterminar de
manera adecuada ladistribucinde las partculas de un suelo.Objetivos
especficos Dibujar e interpretar la curva granulomtrica. Aplicar el
mtodo de anlisis granulomtrico mecnico para una muestra de suelo.
Conocer el uso correcto de los instrumentos del laboratorio.
Verificar si el suelo puede ser utilizado para la construccin de
proyectos.EQUIPO UTILIZADO Juego de tamices ASTM Balanza Cepillo
Horno Agitador mecnico. Taras CuarteadorMarco tericoEl suelo est
constituido por infinidad de partculas y la variedad en el tamao de
estas es ilimitada. Cuando se comenzaron lasinvestigacionessobre
las propiedades de lossuelosse crey que sus propiedades mecnicas
dependan directamente de esta distribucin en tamaos. Sin embargo,
hoy sabemos que es muy difcil deducir con certeza las propiedades
mecnicas de los suelos a partir de su distribucin granulomtrica.El
anlisis Granulomtrico Es la determinacin de los tamaos de las
partculas de una cantidad de muestra de suelo, y aunque no es
deutilidadpor s solo, se emplea junto con otras propiedades del
suelo para clasificarlo, a la vez que nos auxilia para la
realizacin de otrosensayos. En los suelos granulares nos da una
idea de su permeabilidad y en general de
sucomportamientoingenieril, no as en suelos cohesivos donde este
comportamiento depende ms de lahistoriageolgica del suelo.El
anlisis granulomtrico puede expresarse de dos formas:1.
Analtica.Mediante tablas que muestran el tamao de la partcula
contra el porcentaje de suelo menor de ese tamao (porcentaje
respecto al peso total).2. Grfica.Mediante una curva dibujada en
papel log-normal a partir de puntos cuya abscisa enescalalogartmica
es el tamao del grano y cuya ordenada en escala natural es el
porcentaje del suelo menor que ese tamao (Porcentaje respecto al
peso total). A esta grfica se le denomina CURVA GRANULOMETRICA.Al
realizar el anlisis granulomtrico distinguimos en las partculas
cuatro rangos de tamaos:1. Grava:Constituida por partculas cuyo
tamao es mayor que 4.76 mm.2. Arena:Constituida por partculas
menores que 4.76 mm y mayores que 0.074 mm.3. Limo:Constituido por
partculas menores que 0.074 mm y mayores que 0.002 mm.4.
Arcilla:Constituida por partculas menores que 0.002 mm.En el
anlisis granulomtrico se emplean generalmente dosmtodospara
determinar el tamao de los granos de los suelos:1. Mtodo Mecnico.2.
Mtodo del Hidrmetro.Anlisis Granulomtrico Mecnico por Tamizado.Es
el anlisis granulomtrico que emplea tamices para la separacin en
tamaos de las partculas del suelo. Debido a las limitaciones del
mtodo su uso se ha restringido a partculas mayores que 0.074 mm. Al
material menor que ese se le aplica el mtodo del hidrmetro.Tamiz:Es
el instrumento empleado en la separacin del suelo por tamaos, est
formado por un marco metlico y alambres que se cruzan
ortogonalmente formando aberturas cuadradas. Los tamices del ASTM
son designados por medio de pulgadas y nmeros. Por ejemplo un tamiz
2" es aquel cuya abertura mide dos pulgadas por lado; un tamiz No.
4 es aquel que tiene cuatro alambres y cuatro aberturas por pulgada
lineal.Limitaciones del Anlisis Mecnico No proveeinformacinde la
forma del grano ni de laestructurade las partculas. Se miden
partculas irregulares con mallas de forma regular. Las partculas de
menor tamao tienden a adherirse a las de mayor tamao. El nmero de
tamices es limitado mientras las partculas tienen nmeros de tamaos
ilimitados. Tiene algn significado cuando se realiza a muestras
representativas de suelo.ProcedimientoA partir del material trado
del campo se obtiene una muestra representativa de la masa del
suelo y se seca en el horno. Se reducen los terrones de la muestra
a tamaos de partculas elementales.El material as reducido se emplea
para realizar la granulometra gruesa vertiendo el suelo a travs de
los tamices: 3", 2", 2", 1", 1", ", 3/8", No. 4 dispuestos
sucesivamente de mayor a menor, colocando al final receptculo
denominado fondo. Luego se pasa a tamizar el material colocndolo en
los agitadores mecnicos, cinco minutos en el demovimientovertical y
cinco minutos en el de movimiento horizontal.Si no se cuenta con
agitadores mecnicos se tamiza manualmente durante diez minutos. Se
recupera el material retenido en cada tamiz asegurndonos
manualmente de que las partculas hayan sido retenidas en el tamiz
correspondiente. Se procede a pesar el material retenido en cada
tamiz, pudiendo hacerse en forma individual o en forma acumulada.El
suelo que se encuentra en el fondo se pesa siempre individualmente.
Una vez pesado, el material que se encuentra en el fondo se cuartea
para obtener una muestra que pese entre 150 y 300 gramos con la
cual se hace la granulometra fina. La muestra obtenida del cuarteo
se pesa y se lava sobre el tamiz No. 200 para eliminar el material
menor que ese tamao.Se coloca la muestra en el horno y se seca
durante 24 horas a 110 oC, despus de lo cual se vierte sobre los
tamices: No. 10, No. 30, No. 40, No. 100, No. 200 y fondo
dispuestos sucesivamente de mayor a menor abertura y se procede
igual que para la granulometra gruesa.El CuarteoEl cuarteo tiene
por objeto obtener de una muestra de porciones representativas de
tamao adecuado para efectuar laspruebasde laboratorio que se
requieren.El equipo necesario para efectuar el cuarteo es el
siguiente: Bscula de 120 Kg. de capacidad con aproximacin de 10
gramos, palas de forma rectangular, hule o lona ahulado de 150 cm,
como mnimo por lado, regla de dimensiones adecuadas alvolumenpara
cuartear, cazuelas metlicas de forma rectangular de dimensiones
apropiadas, cucharn, partidor de muestras con aberturas en los
ductos separadores e 1.5 veces aproximadamente el tamao mximo de
las partculas de la muestra equipada con recipientes para depositar
el material separado, y un cucharn planoPara efectuar el cuarteo se
deber seguir los siguientes pasos:- Formando un cono con la muestra
para seleccionarlos por cuadrante, para esto se resuelve primero
todo el material hasta que presente un aspecto homogneo;
traspaleando de un lugar a otras 4 veces sobre una superficie
simplemente horizontal, lisa y limpia.- Se proceder despus a formar
el cono, depositando el material en el vrtice del mismo,
permitiendo que dicho material por si solo busque su acomodo y
procurando a la vez que la distribucin se haga uniformemente.- El
cono formado se transformara en cono truncado, colocando la pala
del vrtice hacia abajo y hacindola girar alrededor del eje del
cono, con el fin de ir desalojando el material haca la superficie
hasta dejarlo con una altura de 15 a 20 cm. enseguida dicho cono
truncado se dividir y separara en cuadrantes por medio de una regla
de dimensiones adecuadas.- Se mezclara el material de dos
cuadrantes opuestos y con este, en caso de ser necesario, se repite
el procedimiento anterior sucesivamente, hasta obtener de la
muestra del tamao requerido. Se deber tener cuidado de no perder
material fino en cada operacin del cuarteo.ClculosGranulometra
Gruesa:
Granulometra Fina:
Curva granulometrica de suelo grueso y fino.
Anlisis einterpretacinde los datosEn la prueba con el agregado
grueso la mayora paso por casi todos los tamices, y se puede notar
que en esta prueba predomina una grava fina.Al realizarse la curva
granulomtrica con el agregado fino se encuentra que es un suelo
arenoso.Ilustraciones Agregado grueso.Aplicando el cuarteo para el
anlisis
Pesando la muestra
Tamices ordenados de mayor a menor
Colocando la muestra
Tamices en el agitador mecnico
Pesando la muestra retenida
Agregado finoPesando la muestra
Tamices
Conclusiones La muestra de suelo grueso se puede decir que es
una grava fina. La muestra de suelo fino es una arena fina. Al
aplicar el mtodo granulomtrico por tamizado se puede clasificar los
suelos en grava, arena y limo. El mtodo de anlisis granulomtrico
mecnico es muy fcil de aplicarlo en el laboratorio.
Losobjetivosfueron cumplidos y se logr el anlisis
granulomtrico.Recomendaciones Las muestras deben de estar
completamente seca para su respectiva granulometra Las balanzas
deben de estar bien calibradas al inicia la practica El tamizado
debe de realizarse por un lapso de 10min en forma individual con
movimientos circulares acenso rales No debe de exceder la muestra a
cada tamiz por el mtodomanualdebido a que daa el tamiz (sobre carga
de la malla) No se debe golpear los tamices con la mesa, se
golpeara en forma suave sobre un superficie blandas como peridicos
Las bandejas antes y despus de la prctica han de estar limpias como
tambin los tamices (limpiar con la brochas)Investigacin1.
INTERPRETACIN DE LAS CURVAS GRANULOMTRICASLacurva granulomtricade
unsueloes una representacin grfica de los resultados obtenidos en
unlaboratoriocuando se analiza laestructura del suelodesde el punto
de vista del tamao de las partculas que lo forman.Se representa
grficamente en un papel denominado "log-normal" por tener en la
horizontal una escala logartmica, y en la vertical una escala
natural. El eje de las abscisas represente el dimetro de la malla y
el eje de las ordenadas representa el porcentaje que pasa por cada
malla.Las curvas granulomtricas se usan para comparar diferentes
suelos, adems, tres parmetros bsicos del suelo se determinan con
esas cuervas que se usan para clasificar los suelos granulares. Los
tres parmetros son: Dimetro efectivo Coeficiente de uniformidad
Coeficiente de curvaturaEl dimetro en la curva de distribucin del
tamao de las partculas correspondientes al 10% de finos se define
como dimetro efectivo o D10El coeficiente de uniformidad esta dado
por la relacin:
Donde:Cu = coeficiente de uniformidadD60 = dimetro
correspondiente al 60% de finos en la curvaEl coeficiente de
curvatura se expresa como:
Donde:Cz = coeficiente de curvaturaD30 = dimetro correspondiente
al 30% de finosImportancia y utilidad del anlisis granulomtricoEn
los suelos granulares nos da una idea de su permeabilidad y en
general de su comportamiento ingenieril, no as en suelos cohesivos
donde este comportamiento depende ms de la historia geolgica del
suelo.El anlisis granulomtrico nos permite estudiar el tamao de las
partculas y medir la importancia que tendrn segn la fraccin de
suelo que representen. Este tipo de anlisis se realiza por
tamizado, o por sedimentacin cuando el tamao de las partculas es
muy pequeo, se puede encontrar gravas, arenas, limos yarcillas. Si
bien un anlisis granulomtrico es suficiente paragravasyarenas,
cuando se trata de arcillas y limos, turbas y margas se debe
completar el estudio con ensayos que definan laplasticidaddel
material.La informacin obtenida del anlisis granulomtrico puede en
ocasiones utilizarse para predecir movimientos delaguaa travs del
suelo, aun cuando los ensayos de permeabilidad se utilizan ms
comnmente. La susceptibilidad de sufrir laaccinde las heladas en
suelo, una consideracin de gran importancia de climas muy fros,
puede predecirse a travs del anlisis granulomtrico del
suelo.Definicin de textura de sueloLatextura del sueloes la
proporcin en la que se encuentran distribuidas variadas partculas
elementales que pueden conformar un sustrato.La textura del suelo
est determinada por la proporcin de los tamaos de las partculas que
lo conforman.En un orden creciente de granulometra pueden
clasificarse los tipos de suelos.Bibliografa Libro de fundamentos
deingenierageotcnica. Mecnica de Suelos. Tomo 1. Fundamentos
deMecnicade Suelos Editorial Limosa. Datos obtenidos de la prctica
en el laboratorio.
http://es.wikipedia.org/wiki/Curva_granulom%C3%A9trica
http://www.monografias.com/trabajos87/analisis-granulometrico/analisis-granulometrico.shtmlAutor:Gerardo
Antonio Reyes RDZASIGNATURA:LAB. DE MECANICA DE SUELOSCATEDRATICA
CLASE:ING. VILMA CASTILLOCATEDRATICA LABORATORIO:ING. YANETH
RIVERA
Leer
ms:http://www.monografias.com/trabajos98/analisis-granulometrico-mecanico/analisis-granulometrico-mecanico.shtml#ixzz36Vdoi95ESe
denominaclasificacin granulomtricaogranulometra, a la medicin y
graduacin que se lleva a cabo de losgranosde unaformacin
sedimentaria, de los materiales sedimentarios, as como de
lossuelos, con fines de anlisis, tanto de su origen como de sus
propiedades mecnicas, y el clculo de la abundancia de los
correspondientes a cada uno de los tamaos previstos por unaescala
granulomtrica.ndice[ocultar] 1Mtodo de determinacin granulomtrico
2Ensayo de tamizado 3Curva granulomtrica 4Campos de aplicacin
4.1Geologa 4.2Sedimentologa 4.3Mecnica de suelos 4.4Arqueologa
5Vase tambin 6Bibliografa 7Referencias 8Enlaces externosMtodo de
determinacin granulomtrico[editar]El mtodo de determinacin
granulomtrico ms sencillo es hacer pasar las partculas por una
serie demallasde distintos anchos de entramado (a modo decoladores)
que acten comofiltrosde los granos que se llama comnmentecolumna de
tamices. Pero para una medicin ms exacta se utiliza un granulmetro
lser, cuyo rayo difracta en las partculas para poder determinar su
tamao. O tambin se pueden utilizar los rayos gamma obs.Ensayo de
tamizado[editar]Vase tambin:Ensayos de laboratorioPara su
realizacin se utiliza una serie de tamices con diferentes dimetros
que son ensamblados en una columna. En la parte superior, donde se
encuentra eltamizde mayor dimetro, se agrega el material original
(suelo o sedimento mezclado) y la columna de tamices se somete a
vibracin y movimientos rotatorios intensos en una mquina especial.
Luego de algunos minutos, se retiran los tamices y se desensamblan,
tomando por separado los pesos de material retenido en cada uno de
ellos y que, en su suma, deben corresponder al peso total del
material que inicialmente se coloc en la columna de tamices
(Conservacin de la Masa).Curva granulomtrica[editar]Artculo
principal:Curva granulomtricaTomando en cuenta el peso total y los
pesos retenidos, se procede a realizar lacurva granulomtrica, con
los valores de porcentaje retenido que cada dimetro ha obtenido. La
curva granulomtrica permite visualizar la
tendenciahomogneaoheterogneaque tienen los tamaos de grano
(dimetros) de las partculas.
Clasificacin de los suelos usada en diferentes pases.Campos de
aplicacin[editar]Geologa[editar]Artculo principal:GeologaEngeologa,
este anlisis granulomtrico permite diferenciar diversas clases de
materiales independientemente de su naturaleza qumica. La siguiente
tabla muestra esta clasificacin:1Escala granulomtrica
PartculaTamao
Arcillas< 0,002 mm
Limos0,002 0,06 mm
Arenas0,06 2 mm
Gravas2 60 mm
Cantos rodados60 250 mm
Bloques>250 mm
Sedimentologa[editar]Artculo principal:SedimentologaDesde el
punto de vista de lasedimentologa, un material heterogneo se
considera mal escogido o seleccionado, mientras que un material
homogneo se considera bien escogido. El grado de seleccin se
expresa con el trminoescogimientoosorting.Mecnica de
suelos[editar]Artculo principal:Mecnica de suelosDesde el punto de
vista de lamecnica de suelos, un material heterogneo se considera
bien graduado, y suspropiedades mecnicasofrecen mayor calidad. Un
material homogneo se considera mal graduado, sus propiedades
mecnicas son deficientes (por ej. suelos de
tipoLss).Arqueologa[editar]Artculo principal:ArqueologaVase
tambin[editar] Curva granulomtrica Ensayos de laboratorio Geologa
Sedimentologa Mecnica de suelos Mtodos gravimtricos Textura del
suelo
INTRODUCCIONLa geotecnia es laciencia fundamental que sirve de
base para todoingeniero civil,la importancia de esta ciencia radica
en que se encarga del estudio del suelo,estudio de la parte
pordonde se empieza toda construccin.Pero esta ciencia es amplia y
los conocimientos que se brindan sobre estamateria son de vital
importancia. Mediante la mecnica de suelos (la cualpertenece a la
geotecnia), se nos brindan conocimientos para poder determinarlas
caractersticas y propiedades fundamentales que cumple un tipo
desuelo.Los ensayos en el laboratorio de geotecnia es
imprescindible para podercomprender y entender a fondo todo sobre
el comportamiento que presenta elsuelo, estos estudio son
necesarios para poder construir una carreteras,edificaciones
(cimentaciones), pistas, etc.En el presente trabajo presentamos los
ensayos realizados en el laboratorio desuelos que nos permite hacer
las observaciones de la parte experimental delanlisis granulomtrico
de una muestra de suelo cualquiera, para as determinarsu
Clasificacin en el sistema SUCS y AASHTO y tambin de los
denominadosLimites de Atteberg basados en el concepto de que los
suelos finos puedenencontrarse en diferentes estados dependiendo
del contenido de agua que tenga,para ello se han utilizado
diferentes ensayos, para encontrar el Limite Liquido y elLimite
Plstico, y querespectivamentemediante frmulas seencontrara el
ndicePlstico. Todo esto para hacer posible su comprensin de la
Teora dada enclase.Toda pruebaen esteinformefue realizadaen el
laboratorio demecnica desuelos de la Unheval.
Ensayos de laboratorio resistencia de los suelos (1):
resistencia a compresin simplePublicado el28 enero,
2013porfrankieTema 3: Resistencia al corte de los suelosCaptulo 4:
Ensayos de laboratorio3.4.1. IntroduccinLa estimacin de los
parmetros de resistencia al corte en suelos puede ser realizada
bien mediante medida directa, llevada a cabo en ensayos sobre
muestras de calidad y representatividad adecuada y bajo condiciones
controladas (para lo cual son precisos medios que requieren de un
laboratorio especializado), o bien mediante ensayos in situ,
quepermiten medir tambin directamente la resistencia del terreno,
oalternativamente determinar unndice semicuantiativoque la
experiencia asume como correlacionable con los parmetros geotcnicos
fundamentales del suelo (en este caso los relacionados con la
resistencia del mismo.)En la seccin segundase desarrollan las
cuestiones referidas a los ensayos in situ, cuya realizacin va
aparejadaa la de los reconocimientos geotcnicos,describindose
alltambin la metodologa adecuada para la obtencin de muestras que
mantengan inalteradas en la medida adecuada las propiedades
mecnicas originales del terreno. Se recomienda la lectura de dicho
captulo antes de iniciar el punto dedicado a las correlaciones
entre ensayos in situ y los parmetros caractersticos del suelo, que
por coherencia temtica seincluir en la presente seccin.3.4.2.
Ensayo de compresin simpleEl procedimiento tal vez ms intuitivo y
ms simple de valorar la resistencia de un material consiste en
someterlo a un esfuerzo axil llevado hasta rotura. Por lo general,
este sistema se utiliza en gran variedad de materiales en el mbito
de la ingeniera, y en especial para aquellos en los que se supone
una situacin de servicio a compresin y de los cuales llega incluso
a desestimarse en un clculo simplificado su resistencia a traccin,
tal cual no esinusual en el caso del hormign, de los aglomerados
asflticos ode las rocas ornamentales. El ensayo de rotura a
compresin se utiliza con profusin como parmetro supervisor en el
control de calidad de materiales.Para el caso de suelos, la
estimacin de la resistencia, y en especial, de la resistencia al
esfuerzo cortante, requiere de consideraciones ms especficas, por
lo que la resistencia a la compresin simple por s misma nicamente
es suficiente para valorar la resistencia al corte no drenado (o
cohesin no drenada, ver punto 3.3.) en arcillas saturadas.En el
laboratorio de mecnica de suelos la metodologa de ensayo es similar
a la que se utiliza en cualquier otro laboratorio de materiales,
utilizando una prensa de compresin uniaxial con una resolucin de
medida y registro adecuados, y consistiendo de forma resumida en
las siguientes operaciones:- Obtencin de una muestra representativa
del terreno (por lo general, correspondiente a una muestra
inalterada tomada bien en sondeo, o bien por medios manuales en una
cata o un afloramiento.)- Tallado cuidadosode una probeta y
refrentado (si procede) de las caras demisma que vayan a estaren
contacto con los platos de la prensa. Deber ponerse especial
cuidado en que las condiciones de la probeta no se vean alteradas
antes del ensayo, evitando su desecacin y su alteracin mecnica.-
Rotura a compresin uniaxial, por lo general a velocidad (deformacin
axil) constante, tomando lecturas de la relacin entre la deformacin
y el valor de la carga aplicada.
Esquema del ensayo de compresin simple (Mecnica de Suelos Tomo
1, JUREZ BADILLO)
compresin simple muestra de sueloRepresentacin grfica
convencional de la rotura a compresin simple de un suelo (segn las
indicaciones de la norma UNE 103.400-93), ntese que en abscisas se
indica la deformacin en funcin del porcentaje de la altura inicial
de la probeta (cortesa de GEOPAYMA).
compresin simple prensaPrensa electromecnica (de husillo)
habitual para el ensayo de compresin simple en suelos (ELE)Como se
observa, si bien el procedimiento es muy semejante al que se
utiliza en la realizacin de ensayos de rotura a compresin para
probetas de hormign (por ejemplo) difiere del mismo en que se
controla la velocidad de deformacin en lugar de la velocidad de
carga. El registro de valores deformacin /tensin permite la
representacin de la curva de rotura, de la cual pueden ser
obtenidos parmetros adicionales: el mdulo de deformacin inicial o
entre intervalos determinados de la curva, los mdulos tangente y
secante, etc.
Mdulos de deformacin tangente y secante (fuente: INSTRON)Para
una descripcin ms detallada del procedimiento de ensayo puede
consultarse el enlace a laUniversidadNacional de Colombia(AENOR y
la ASTM no permiten la libre difusinde las normasde ensayo).