SUMARIO

Para la práctica realizada se utilizaron los siguientes materiales:

Tamices: 1 ½”, ¾”, No.4, No.10, No.40, No.200 y fondo. Estufa Espátula Maquina tamizadora. Balanza electrónica

Procedimiento:

Se obtuvo una muestra de suelo de 1 kg.

Se procedió a secar la muestra de suelo en la estufa, hasta que desapareciera por

completo la humedad, para después poder encontrar la masa del suelo a través de

la balanza electrónica.

Del material que se disponía se tomaron 500 gr, este material se colocó en el

tamiz No.200, se saturó y se lavó el suelo alrededor de media hora hasta que se

observó que el agua que pasaba a través del tamiz era de color transparente.

El suelo ya lavado se volvió a secar en el horno, para retirar el contenido de

humedad.

Se volvió a pesar la muestra ya secada y se colocó en la batería de tamices, para

el proceso de tamizado.

Posteriormente se retiró la batería de tamices, y se procedió a encontrar el peso

del material que había retenido cada tamiz incluyendo el fondo.

Se sumaron estos pesos y se compararon con el total con el peso obtenido en el

paso anterior.

Posteriormente se calculó el porcentaje en cada tamiz dividiendo el peso retenido en cada

uno de ellos por el peso de la muestra original obtenido en el paso uno.

Además calcular el porcentaje que pasa comenzando por 100% y sustraer el porcentaje

retenido en cada tamiz como un proceso acumulado. Y como último paso trazar la curva

granulométrica, colocando en el eje de las abscisas el diámetro en milímetros y en el eje

de las ordenadas el porcentaje que pasa. Al tener la curva granulométrica se calcularon

los coeficientes de uniformidad y concavidad, para analizar los propiedades del suelo,

entre ellas la distribución de diámetros en los tamices entre el D10 y D60, la uniformidad

del suelo entre el D10 y D60.

MARCO TEORICO

GRANULOMETRIA: La granulometría se refiere a las proporciones relativas en que se

encuentran las diferentes partículas minerales del suelo (grava, arena, limo y arcilla)

expresada con base al peso seco del suelo (en %) después de la destrucción de los

agregados.

La Granulometría estudia la distribución de las partículas que conforman un suelo según

su tamaño, lo cual ofrece un criterio obvio para una clasificación descriptiva. La variedad

del tamaño de las partículas casi es ilimitada. Su finalidad es obtener la distribución por

tamaño de las partículas presentes en una muestra de suelo.

TAMAÑO DE LAS PARTÍCULAS DE SUELO: La textura y propiedades físicas del suelo

dependerán del tamaño de ellas. Mayores tamaños de partículas significa mayor espacio

entre ellas, resultando un suelo más poroso; menor tamaño de partículas tendrán menor

espacio entre ellas dificultando el paso del aire y el agua, por tanto este suelo será menos

poroso. Los tamaños de grano se han clasificado con base en las dimensiones dada en

determinados estándares.

Depende del tipo de trabajo, de la riqueza de la mezcla, y el tamaño máximo del agregado

grueso. En mezclas más pobres, o cuando se emplean agregados gruesos de tamaño

pequeño, la granulometría que más se aproxime al porcentaje máximo que pasa por cada

criba resulta lo más conveniente para lograr una buena trabajabilidad.

Entre más uniforme sea la granulometría, mayor será la economía. Estas especificaciones

permiten que los porcentajes mínimos (en peso) del material que pasa las mallas de

0.30mm (No. 50) y de 15mm (No. 100) sean reducidos a 15% y 0%.

GRANULOMETRÍA POR TAMIZADO : Es un proceso mecánico mediante el 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.

Para el lavado de muestras, la muestra cuarteada se pesa como peso total, se procede a

realizar el lavado por la malla número 200, para determinar el % más fino que la malla #

200.

Si el suelo tiene entre un 5-12% de finos, pasantes del tamiz #200 se considera que

ambas distribuciones de granos tienen un efecto significativo para las propiedades

ingenieriles del material. Estaríamos hablando por ejemplo de gravas bien graduadas pero

con limos. En esos casos se recomienda usar doble notación, por ejemplo: GW-GM

correspondiente a "grava bien graduada" y "grava con limo"

Si el suelo tiene más del 15% del peso retenido por el tamiz #4 (R#4 > 15%), hay una

cantidad significativa de grava, y al sufijo "con grava" se le puede añadir el nombre del

grupo, pero el símbolo del grupo no cambia. Por ejemplo, SP-SM con grava se refiere a

"Arena pobremente graduada con limo y grava"

FRACCIÓN GRANULAR FINA: Debe tomarse todo el material pasante el tamiz No 4 (Ba),

se pesa en la balanza y se anota en la hoja de registro. 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.

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.

El proceso de lavado de la muestra debe ser realizado cuidadosamente de modo de no

dañar el tamiz o producir pérdidas de suelo al ser lanzado este fuera del tamiz y en suelos

limpios de finos, las fracciones separadas en el tamiz 3/8” ASTM, se someten

directamente al tamizado. Esto se denomina granulometría vía seca.

Para la fracción de material retenido en el tamiz 3/8” ASTM, el tiempo de vibrado estará

en función de la forma de las partículas. Mientras más angulares sean éstas, mayor será

el tiempo de vibrado. Durante el proceso de tamizado, si la cantidad de material retenido

en determinados tamices es tal que el juego no puede ser bien ajustado, se agita este en

forma manual con movimientos horizontales y verticales combinados, hasta lograr un

buen ajuste para colocarlo en la máquina vibradora.

COEFICIENTE DE CONCAVIDAD ( CC ): Es una medida de la forma de la curva entre el

D60 y el D10, y se define de la siguiente forma:

Valores de Cc muy diferentes de 1 indican que falta una serie de diámetros entre los

tamaños correspondientes al D10 y el D60.

Los diámetros correspondientes al D15 y al D85 pueden utilizarse para determinar la

capacidad del suelo para ser utilizado en diseños de filtros para una presa o para recubrir

los agujeros de tubería perforada utilizada como sistema de subdrenaje dentro de un

suelo.

COEFICIENTE DE UNIFORMIDAD: Definido originalmente por Terzaghi y Peck, se utiliza

para evaluar la uniformidad del tamaño de las partículas de un suelo. Se expresa como la

relación entre D60 y D10, siendo:

D60 = el diámetro o tamaño por debajo del cual queda el 60% del suelo, en peso; y,

D10 = el diámetro o tamaño por debajo del cual queda el 10% del suelo, en peso.

Un suelo con un Coeficiente de uniformidad menor de 3, se considera muy uniforme. En el

límite, si un terreno estuviera formado por esferas perfectamente iguales, su coeficiente

de uniformidad sería 1. El suelo cuya curva granulométrica se presenta en el gráfico, con

Cu = 10, podría ser llamado de arena limosa bien graduada.

CONTENIDO DE HUMEDAD: Es la proporción porcentual entre la fase liquida y sólida del

suelo

Wh= Peso del suelo húmedo

Ws= Peso del suelo seco

W (% )=Wh−Ws∗100Ws

DATOS OBTENIDOS

La muestra de suelo fue de 1000 g, después de secar la muestra se

obtuvieron 824 g

En el tamiz #200 se colocaron 500 g (de suelo) de los 824 g, y después de

lavar y secar el suelo se obtuvieron 304 g.

Los 304 g se colocaron en la tamizadora y se distribuyeron de la siguiente

manera:

TAMIZ PESO(g)

#4 --

#10 10

#40 174

#200 116

Fondo 2

302

DATOS CALCULADOS

Tamiz

(mm)ASTM Peso (gr) % Retenido

% Retenido

Acumulado

% Retenido

que pasa

4.75 No. 4 0 0 0 100

2 No. 10 10 3.3112583 3.311258278 96.68874172

0.425 No. 40 174 57.615894 60.92715232 39.07284768

0.075 No.200 116 38.410596 99.33774834 0.662251656

Fondo 2 0.6622517 100 0

Total 302 100

COEFICIENTE DE UNIFORMIDAD

D10 = 0.125 mm

D30 = 0.300 mm

D60 = 0.775 mm

Cu=D 60D 10

=0.775mm0.125mm

= 6.2

COEFICIENTE DE CONCAVIDAD

CC = D 302

D10∗D 60=¿

(0.300mm)2

0.125mm∗0.775mm=¿0.9290

CONTENIDO DE HUMEDAD

W húmedo = 1000 g

W seco = 824 g

%W = 1000grs−824 grs

824 grs∗100 = 21.36%

RESULTADOS OBTENIDOS

0.01 0.1 1 100

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

110

CURVA GRANULOMETRICA

TAMICES(mm)

%Q

UE P

ASA

El coeficiente de uniformidad es igual a 6.2

El coeficiente de concavidad es igual a 0.9290

El porcentaje de contenido de humedad fue de 21.36%

DISCUSION DE RESULTADOS

La estructura del suelo se puede analizar desde el punto de vista del tamaño de

las partículas que lo conforman, esto se logra realizando los cálculos

correspondientes para graficar la “Curva granulométrica”, esta curva da

información del tamaño de las partículas que forman la muestra de suelo. La curva

se caracteriza por ser semi-logarítmica, en el eje de las abscisas el diámetro en

milímetros, en escala logarítmica y en el eje de las ordenadas el porcentaje que

pasa en escala natural.

Al visualizar la curva granulométrica se nota que es una curva suave, lo que indica

buena distribución de partículas que conforman el suelo, esto se traduce en que

las partículas pequeñas llenan los vacíos que dejan las partículas grandes.

Dentro de la tamizadora se colocaron 304 g de suelo, que se distribuyeron en los

tamices después del tamizado, sin embargo se notó que al momento de sumar lo

retenido en cada tamiz se obtuvieron 302 g, entonces surge la pregunta ¿Qué

paso los 2 g restante? Podría decirse que los 2 gramos pudieron quedarse

atrapados en las mallas de los tamices por donde pasaron los diferentes diámetros

del suelo.

La curva indica un coeficiente de uniformidad igual a 6.2, que es la forma de la

curva entre D60 y D10, se obtiene dividiendo el diámetro que corresponde al D60

y el diámetro del D10. Dicho coeficiente está relacionado con el origen del suelo, y

cuanto menor es, más uniforme es el suelo. Los coeficientes de uniformidad

inferiores a 5 corresponden a suelos uniformes y los inferiores a 2.5 a suelos muy

uniformes, sin embargo el resultado está por encima de 5, lo que nos indica es un

suelo no tan uniforme.

La curva también indica un coeficiente de concavidad, que es la forma de la curva

entre D60 y D10, pero para obtenerse dicho coeficiente se eleva al cuadrado el

D30 dividido por la multiplicación del D10 por el D60. El coeficiente de concavidad

debe acercarse a 1 para confirmar la buena distribución de diámetros en los

tamices correspondientes al D10 y D60. El cálculo del coeficiente de concavidad

nos dio como resultado 0.9290, se acerca a 1, y por lo tanto se puede concluir que

hace falta un poco más de distribución de diámetros en los tamices

correspondiente al D10 y D60.

Paralelamente se calculó el porcentaje de humedad que contenía (inicialmente) el

suelo, se obtuvo 21.36% de contenido de humedad, al secar la muestra y

encontrar la diferencia entre el peso de suelo húmedo y el peso de suelo seco

partido el peso de suelo seco y por último multiplicar el resultado por cien.

CONCLUSIONES

La muestra de suelo presentó un coeficiente de concavidad igual a 0.9290, cercano a 1. Por lo tanto se puede concluir que hace falta un poco más de distribución de diámetros en los tamices correspondiente al D10 y D60.

La curva granulométrica es más confiable, cuando se utilizan todos los tamices correspondientes.

El coeficiente de uniformidad fue de 6.2, por encima de 5, lo que indica es un suelo no tan uniforme.

El contenido de humedad del suelo fue de 21.36 %.

BIBLIOGRAFÍA

LIBROS:

GRANULOMETRIA DE LOS SUELOS. Facultad de Ingeniería Universidad TELESUP

MECÁNICA DE SUELOS Y CIMENTACIONES. Crespo Villalaz, Carlos.

PAGINAS DE LA WEB:

www.unilibresoc.edu.co

http://civilgeeks.com

ANEXOS

FIGURA 1.

Figura 1. Las muestras de suelo fueron secadas, para eliminar la humedad en todo el suelo utilizado.

FIGURA 2.

Figura 2. Se realizó un tamizado lavado durante 30 minutos aproximadamente para clasificar lo que sería utilizado.

FIGURA 3.

Figura 3. El suelo que se obtuvo del tamizado lavado, se pesó nuevamente y se hizo pasar en varios tamaños de tamiz.

FIGURA 4

Figura 4. Se pesó mediante una balanza cada material de suelo que quedo atrapado en cada tamiz.

OBJETIVOS

OBJETIVO GENERAL. Determinar el porcentaje de suelo que pasa en cada tamiz con los diámetros correspondientes, y con estos datos construir la curva granulométrica.

OBJETIVOS ESPECIFICOS

Determinar el coeficiente de concavidad, para analizar la distribución de los diámetros en los tamices correspondiente al D10 y D60.

Determinar la uniformidad del suelo, entre el D10 y D60.

Calcular el contenido de humedad de la muestra de suelo.