Granulometría by Luz Marina Torrado

Ing. MSc. Luz Marina Torrado Gmez.

Los ensayos de granulometra tienen por finalidad determinar en forma cuantitativa la distribucin de las partculas del suelo de acuerdo a su tamao. Existen dos mtodos para esta determinacin: 1. ANLISIS GRANULOMTRICO POR TAMIZADO Cuando la distribucin de las partculas tienen un tamao superior a 75 m se determina mediante tamizado, con una serie de mallas normalizadas . 2. ANLISIS GRANULOMTRICO POR HIDRMETRO Para partculas menores que 75 m, su tamao se determina observando la velocidad de sedimentacin de las partculas en una suspensin de densidad y viscosidad conocidas.

GRANULOMETRA EN SUELOS


ANLISIS POR TAMIZADO Consiste en tomar una muestra representativa de suelo, el cual se pasa a travs de una serie de tamices de aberturas cuadradas ubicadas de mayor abertura a menor. El procedimiento de ensayo est regido por las normas NTC - 1522 e INVE- 123-07 y el procedimiento de ensayo es el siguiente: Cuartear la muestra para obtener una muestra representativa para el ensayo


ANLISIS POR TAMIZADO Secar la muestra al horno a temperatura 110 5 C hasta peso constante y registrar el peso seco en el formato respectivo.


Lavar la muestra sobre el tamiz No. 200 y secar al horno a temperatura constante y registrar el peso seco de la muestra como peso seco 2.

ANLISIS POR TAMIZADO


Organizar los tamices por orden de aberturas de mayor a menor, realizar el tamizado de forma manual haciendo unos movimientos de un lado a otro en forma circular durante 10 min. No deben forzarse el paso de las partcula a travs de las mallas.



pesar el material retenido en cada tamiz y registrarlo.

CALCULOS Peso retenido parcial % retenido % que pasa.



Realizar una grfica o curva granulomtrica en donde la ordenada ser el porcentaje que pasa en cada tamiz en escala natural y en la abscisa se dibuja el tamao de las partculas en escala logartmica. De esta curva se obtiene el porcentaje de gravas, arenas y finos presentes en la muestra, adems se calculan los coeficientes propuestos por Allen Hazen : El coeficiente de Uniformidad (Cu) : Este es una medida de uniformidad (graduacin) del suelo.

El coeficiente de curvatura (Cc) : Es un dato complementario para definir la uniformidad de la curva.



Curva Granulomtrica: Es la representacin grfica del ensayo granulomtrico. Sirve para observar la graduacin de un suelo. BIEN GRADADO: Proporciones aproximadamente iguales de todos los tamaos de las partculas y la curva es relativamente suave. MAL GRADADO: cuando se presenta cualquiera de estos casos:

Se describe como uniforme si una gran proporcin de las partculas esta comprendida en una banda de tamaos estrecha y posee una parte casi vertical. Si el suelo contiene partculas pequeas y grandes pero presenta ausencia notable de partculas intermedias.



De la curva granulomtrica se calculan los coeficientes de uniformidad y de curvatura.

=6010

=30

2

10 60

Donde : D10: es el tamao de partculas para el cual el 10% del material es mas fino que ese tamao. D30 y D60 : son los tamaos para los cuales el 30 y 60% del material , respectivamente son mas finos que ese tamao. Estos valores se utilizan como criterio para clasificacin de suelos.




PESO DE LA MUESTRA SECA (g.) 2.771

PESO MUESTRA LAVADA POR TAMIZ N 200 (g) 2.731

PESO MUESTRA QUE PASA POR EL TAMIZ N 200(gr) 8

Parcial (gr) Parcial (%) Acumulado (%)

3" 76,2 0,0 0,0 0,0 100

2" 50,8 0,0 0,0 0,0 100

1 1/2" 38,10 0,0 0,0 0,0 100

1" 25,40 0,0 0,0 0,0 100 GRAVAS = 100 - % PASA No. 4 4

3/4" 19,05 0,0 0,0 0,0 100

1/2" 12,70 0,0 0,0 0,0 100

3/8" 9,52 2,0 0,1 0,1 100

N 4 4,75 100,8 3,6 3,7 96

N 8 2,360 345,4 12,5 16,2 84

N 10 2,000 0,0 0,0 16,2 84

N 16 1,180 486,8 17,6 33,7 66

N 20 0,840 0,0 0,0 33,7 66

N 30 0,600 738,2 26,6 60,4 40 ARENAS = 100 - (GRAVAS + FINOS) 94

N 40 0,420 0,0 0,0 60,4 40

N 50 0,300 751,6 27,1 87,5 12

N 60 0,250 0,0 0,0 87,5 12

N 80 0,210 0,0 0,0 87,5 12

N 100 0,149 233,0 8,4 95,9 4

N 200 0,074 65,0 2,3 98,3 2 FINOS = % PASA TAMIZ No. 200 2

Fondo 47,8 1,7 100,0

TAMIZABERTURA

(mm)

PESO

RetenidoPasa (%)


GRFICAS


ANLISIS GRANULOMTRICO POR HIDRMETRO

La ley fundamental para realizar anlisis granulomtrico por hidrmetro es formulada por Stokes, en esta ley se enuncia que si una partcula esfrica cae dentro del agua adquiere pronto una velocidad uniforme que depende del dimetro de la partcula, de su densidad y de la viscosidad del agua. Para la realizacin del ensayo no se usa una suspensin compuesta de agua y suelo, porque se precipitara, en muy poco tiempo casi todo el suelo, debido a la formacin de flculos originados por la presencia de diferentes cargas elctricas en las partculas del suelo. Se utiliza un agente defloculante que neutralice las cargas elctricas, permitiendo que las partculas se precipiten de forma individual.



TIPOS DE DISPERSANTES Silicato de Sodio (vidrio lquido). Es una solucin de silicato de

sodio, para lograr la concentracin necesaria se usa un hidrmetro 151 H. Una vez preparada la solucin se toman 20 cm3.

Hexametafosfato de sodio (NaPO3). Comercialmente se conoce como Calgon. Se usar agua destilada a razn de 40 g de hexametafosfato sdico por cada litro de solucin.



PROCEDIMIENTO Seleccionar una muestra de ms o menos 50 g. que pase el tamiz

nmero 200. La muestra se deposita en un frasco; posteriormente se aaden 200

cm3 de agua y aproximadamente 20 cm3 de agente defloculante, se debe dejar la suspensin como mnimo una hora (la A. S. T. M sugiere que para suelos arcillosos se deje 16 horas), despus de haber sometido la muestra al defloculante se transfiere la mezcla al vaso de la agitadora elctrica se aade agua hasta llenar dos terceras partes del vaso, se realiza a dispersin de la muestra de 5 a 10 minutos.



PROCEDIMIENTO La muestra dispersada se lleva a un cilindro graduado y se le agrega

agua hasta los 1000 cm3; se agita el cilindro durante un minuto tapando con la palma de la mano e invirtindolo repetidas veces, se hace esto para obtener una suspensin homognea. Se coloca el cilindro sobre una mesa se acciona el cronmetro. Para los tiempos indicados se introduce el hidrmetro dentro del cilindro y se registran los datos, encargndose tambin de medir la correccin por menisco y la temperatura para cada medida.



EJERCICIO GRANULOMETRIA POR HIDROMETRO


PESO MUESTRA (gr) 4253,2

PESO MUESTRA LAVADA POR TAMIZ N 200 (gr) 2498,2

TAMIZ ABERTURA (mm)

PESO

Retenido Pasa (%)

Parcial (gr) Parcial (%) Acumulado (%)

3" 76.2 0.0

2" 50.8 0.0

1 1/2" 38.10 0.0

1" 25.40 0.0

3/4" 19.05 0.0

1/2" 12.70 0.0

3/8" 9.52 23.0

N 4 4.75 123.0

N 8 2.360 405.0

N 10 2.000 325.0

N 16 1.180 0.0

N 20 0.840 738.2

N 30 0.600 0.0

N 40 0.420 432.0

N 50 0.300 0.0

N 60 0.250 253.0

N 80 0.210 0.0

N 100 0.149 126.0

N 200 0.074 65.0

Fondo 8

2,498.2

GRAVAS =(100-% PASA 4)

ARENAS= 100-(GRAVAS + FINOS)

FINOS = % PASA TAMIZ 200

EJERCICIOS DE CLASE ANLISIS POR TAMIZADO


EJERCICIOS DE CLASE ANLISIS POR TAMIZADO

P arcial (gr) P arcial (%)

A cumulado

(%)

3" 76,2 0 0,00% 0,00% 100,00%

2" 50,8 0 0,00% 0,00% 100,00%

1 1/2" 38,1 0 0,00% 0,00% 100,00%

1" 25,4 0 0,00% 0,00% 100,00%

3/4" 19,05 0 0,00% 0,00% 100,00%

1/2" 12,7 0 0,00% 0,00% 100,00%

3/8" 9,52 23 0,54% 0,54% 99,46%

N 4 4,75 123 2,89% 3,43% 96,57%

N 8 2,36 405 9,52% 12,95% 87,05%

N 10 2 325 7,64% 20,60% 79,40%

N 16 1,18 0 0,00% 20,60% 79,40%

N 20 0,84 738,2 17,36% 37,95% 62,05%

N 30 0,6 0 0,00% 37,95% 62,05%

N 40 0,42 432 10,16% 48,11% 51,89%

N 50 0,3 0 0,00% 48,11% 51,89%

N 60 0,25 253 5,95% 54,06% 45,94%

N 80 0,21 0 0,00% 54,06% 45,94%

N 100 0,149 126 2,96% 57,02% 42,98%

N 200 0,074 65 1,53% 58,55% 41,45%

Fondo 1763 41,45% 100,00% 0,00%

4.253,20 100%

3,43%

55,12%

41,45%

A R EN A S= 100-(GR A VA S + F IN OS) =

GR A VA S =(100-% P A SA 4) =

F IN OS = % P A SA T A M IZ 200 =

T A M IZA B ER T UR A

(mm)

P ESO

R etenido

P asa (%)

EJERCICIOS DE CLASE FORMATO EXCELL

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