CONSOLIDACIÓN UNIDIMENSIONAL DE LOS SUELOS

I.N.V. E – 151 – 07

Maria Camila Ortiz (221843)

Nicoll Ariza Rueda (221350)

Maria Paula Guerra (211589)

Jonnatan Chona Velasquez (231512)

MARCO TEORICO

Granulometría es la parte de la Mecánica de Suelos que estudia lo referente a las formas y distribución de las partículas que constituyen un suelo.  El análisis granulométrico solo tiene sentido llevarlo a cabo en suelos gruesos, es decir en suelos en que el rango del tamaño varía entre 0.075 y 76.2 mm. Esto se debe a que en suelos finos el comportamiento depende más de las formas de las partículas y su composición mineralógica, y solamente en una mínima parte del tamaño de los granos.  

Análisis Por MallasExisten pruebas mecánicas para determinar la granulometría de un suelo. Dentro de este tipo de pruebas encontramos para suelos gruesos el análisis mediante mallas, y para suelos finos el análisis de una suspensión del suelo mediante el hidrómetro (densímetro).  La medición en el tamaño de los granos de un suelo grueso puede efectuarse mediante: a) Análisis Directo. Se realiza en partículas de suelo de más de 3 pulgadas de tamaño con aparatos de precisión manuales, como el Vernier.  b) Medición con Mallas. Este análisis mecánico es el usado principalmente en suelos gruesos y consiste en ordenar en forma descendente una serie de mallas, depositar al suelo previamente seco en juego de mallas agitándolo en forma horizontal o vertical durante 5 ó 10 minutos en un agitador.  Después se pesa el suelo retenido en cada malla teniendo mucho cuidado de evitar pérdidas de material, posteriormente, se calcula el porciento retenido en cada malla con respecto al peso total de la muestra y el porciento que pasa respecto a dicho total.  Mediante el método de mallas pueden presentarse problemas para que pasen las partículas por las mallas más finas. Cuando esto sucede, se utiliza el procedimiento de la vía húmeda, o sea, lavar el material para que puedan pasar.  

La distribución del tamaño de las partículas que constituyen un suelo grueso se pude expresar gráficamente mediante una Curva de Distribución Granulométrica. Para trazar dicha curva se usa el eje de las ordenadas a fin de localizar el porcentaje de partículas en peso, cuyo tamaño resulta menor que el diámetro dado por eje de las abscisas.  Entonces, una curva granulométrica nos indica en general el tamaño de los granos y la buena o mala graduación de estos.  A partir de la curva de distribución granulométrica pueden obtenerse dos importantes indicadores que caracterizan a un suelo.

Como una medida simple de la uniformidad de un suelo, Hazen propuso el Coeficiente de Uniformidad (Cu).

En donde:

D60: Tamaño tal, que el 60%, en peso, del suelo, sea igual o menor

D10: Llamado por Hazen Diámetro Efectivo; es el tamaño tal que sea igual o mayor que el 10%, en peso, del suelo.

En realidad, la relación D60/D10 es un coeficiente de no uniformidad pues su valor numérico decrece cuando la uniformidad aumenta, suelos con Cu < 3 se consideran muy uniformes; aún las arenas naturales muy uniformes rara vez presentan Cu<2.

Como dato complementario, necesario para definir la graduación se define el coeficiente de curvatura del suelo con la expresión:

D30 se define análogamente que los valores D60 y D10 anteriores. Esta relación tiene un valor entre 1 y 3 en suelos bien graduados con amplio margen de tamaños de partículas y cantidades apreciables de cada tamaño intermedio.

MATERIALES

balanza Tamices de malla cuadrada

Se puede usar, como alternativa, una serie de tamices que, al dibujar la gradación, dé una separación uniforme entre los puntos del gráfico. Esta serie estará integrada por los siguientes

Horno Envases. Cepillo y brocha

PROCEDIMIENTO

1. Después de tener la muestra uniforme obtenida por cuarteo, pesar la muestra seleccionada y llevarla al horno durante 24 horas o hasta obtener una masa constante.

2. Una vez secada la muestra y enfriada, se procede a tomar el peso de la muestra secada al horno.

3. Tomar el peso del material requerido de acuerdo a la Tabla N° 2, y lavarlo a través del tamiz N° 200, luego el material retenido debe secarse en el horno por 24 horas.

4. Sepárese la porción de muestra retenida en el tamiz N° 4 en una serie de fracciones usando los tamices mostrados en la Tabla N° 1, o los que sean necesarios dependiendo del tipo de muestra, o de las especificaciones para el material que se ensaya. En la operación de tamizado manual se mueve el tamiz o tamices de un lado a otro y recorriendo circunferencias de forma que la muestra se mantenga en movimiento sobre la malla.

5. Se determina el peso de cada fracción en una balanza con una sensibilidad de 0.1 %. La suma de los pesos de todas las fracciones y el peso, inicial de la muestra no debe diferir en más de 1%.

6. Se separan mediante cuarteo, 115 g para suelos arenosos y 65 g para suelos arcillosos y limosos, pesándolos con exactitud de 0.1 g.

7. El análisis granulométrico de la fracción que pasa el tamiz de 4,760 mm (N° 4) se hará por TAMIZADO Y/O SEDIMENTACIÓN según las características de la muestra y según la información requerida.

8. Esta parte de la porción se procede a analizar de la misma forma que la anterior para el material retenido en el tamiz N° 200.

BIBLIOGRAFIA

http://www.unilibresoc.edu.co/mecsuelos/htm/cap4/44.htm http://es.wikipedia.org/wiki/Clasificaci%C3%B3n_granulom%C3%A9trica http://es.wikipedia.org/wiki/Curva_granulom%C3%A9trica Análisis granulométrico de suelos por tamizado I.N.V. E – 123 – 07

Tiempo (mm:ss)

Deform. (1*10-4 in)

Deform.(1*10-4

cm)Deform.

(cm)L

(cm)

Deformación

unitaria (d/l)

t (s) √ t(s−1)

00:00 76 193,0400 0,01931,880

70 0,0

00:04 92 233,6800 0,00411,876

60,0022 4 2,0

00:15 95 241,3000 0,00481,875

90,0026 15 3,9

00:34 97 246,3800 0,00531,875

40,0028 34 5,8

01:00 100 254,0000 0,00611,874

60,0033 60 7,7

01:34 102 259,0800 0,00661,874

10,0035 94 9,7

02:15 104 264,1600 0,00711,873

60,0038 135 11,6

03:04 106 269,2400 0,00761,873

10,0041 184 13,6

04:00 107 271,7800 0,00791,872

80,0042 240 15,5

06:15 111 281,9400 0,00891,871

80,0047 375 19,4

09:00 112 284,4800 0,00911,871

60,0049 540 23,2

12:15 113 287,0200 0,00941,871

30,0050 735 27,1

16:00 114 289,5600 0,00971,871

00,0052 960 31,0

25:00 116 294,6400 0,01021,870

50,0054

1500

38,7

36:00 118 299,7200 0,01071,870

00,0057

2160

46,5

49:00 119 302,2600 0,01091,869

80,0058

2940

54,2

64:00 120 304,8000 0,01121,869

50,0060

3840

62,0