Especificaciones Tcnicas Generales Sec

MANUAL DE ENSAYO DE MATERIALES (EM 2000) DGCFPREPARACIN EN SECO DE MUESTRAS PARA EL ANLISIS GRANULOMTRICO Y DETERMINACION DE LAS CONSTANTES DEL SUELOMTC E 106 2000Este Modo Operativo est basado en las Normas ASTM D 421 y ASTM D 2217, las mismas que se han adaptado al nivel de implementacin y a las condiciones propias de nuestra realidad. Cabe indicar que este Modo Operativo est sujeto a revisin y actualizacin continua.Este Modo Operativo no propone los requisitos concernientes a seguridad. Es responsabilidad del Usuario establecer las clusulas de seguridad y salubridad correspondientes, y determinar adems las obligaciones de su uso e interpretacin.1. OBJETIVOEste modo operativo establece el procedimiento para la preparacin en seco de las muestras tal cmo se reciben del campo y que se utilizan para el ensayo de anlisis granulomtrico y determinacin de las constantes del suelo.2.APARATOS 2.1Balanzas de capacidad conveniente y con aproximacin de 0.1 g. 2.2Mortero, con mazo cubierto de caucho, adecuado para desmenuzar los terrones de suelo. 2.3Tamices, que cumplan con la NTP 350.001. Los siguientes son requeridos:

Tamiz (N 4) 4,75 mm Tamiz (N 10) 2,00 mm Tamiz (N40) 0,426 mm2.4 Cuarteador mecnico de suelos que cumpla con la NTP 339.089. Este aparato es de uso optativo.3.MUESTREO 3.1La muestra de suelo, tal como se recibe del campo, se debe exponer al aire en un cuarto temperado, hasta su secado total. Los terrones de suelo se desmenuzan utilizando el mortero. La muestra representativa se constituye con la cantidad necesaria para utilizarla en los ensayos y se obtiene por cuarteo manual o mecnico, de acuerdo a la NTP 339.089. 3.2Cantidad de muestraICG Instituto de la Construccin y Gerencia MTC E 106 2000 / Pg. 1MANUAL DE ENSAYO DE MATERIALES (EM 2000) 3.2.1 Ensayo de anlisis granulomtrico.- En suelos arenosos, la cantidad mnima de muestra requerida debe ser de 115 g de material que pase el tamiz (N 10); 2,00 mm en suelos limosos o arcillosos, esta cantidad mnima debe ser 65 g.3.2.1.1 Para el anlisis granulomtrico la cantidad de muestra necesaria, depende de la proporcin entre finos y gruesos que pase o no por el tamiz . (N 10); 2,00 mm y del tamao mximo del material con el objeto de que sea una cantidad suficiente para poder considerarla representativa. A continuacin se dan algunos valores que pueden servir de orientacin:

Tamao mximoCantidad mnima retenida en el tamiz (N 10) 2,00 mmNominalesRedondeados

9,5 mm ( 3 /8 )10 mm500 g19,0 mm ()20 mm1000 g25,4 mm (1)25 mm2000 g38,mm (1 )40 mm3000 g50,8mm (2)50 mm4000 g76,2mm (3)80 mm5000 g3.2.2 Determinacin de las constantes de los suelos.- La cantidad requerida para estos ensayos debe pasar el tamiz N 40 (425 mm) y debe ser igual a 210 distribuidos de la siguiente forma:

EnsayoCantidad en gramosLmite lquido100Lmite plstico15Lmite de contraccin30Ensayos de verificacin654. PREPARACIN DE LA MUESTRA 4.1 Generalidades 4.1.1Se pesa la porcin de muestra secada al aire y se anota este valor como el peso de la muestra total no corregido por humedad higroscpica. 4.1.2La muestra se pasa luego a travs de un tamiz (N 10). 2,00 mmICG Instituto de la Construccin y Gerencia MTC E 106 2000 / Pg. 2MANUAL DE ENSAYO DE MATERIALES (EM 2000) 4.1.3La porcin retenida se desmenuza utilizando el mortero con su mazo recubierto de caucho hasta lograr la separacin de las partculas procedindose luego a tamizar esta porcin a travs del tamiz (N 10) 2,00 mm 4.1.4La porcin retenida en este segundo tamizado, se lava para eliminar el material fino, se seca y se pesa anotndose este valor como el peso del material grueso. Esta porcin de material grueso se pasa a travs del tamiz (N 4) 4,75 mm y se anota el peso retenido.

4.2Muestra de ensayo para el anlisis granulomtrico.- Las fracciones de material que pasan el tamiz (N 10) 2,00 mm en las operaciones descritas en 5.1.2 y 5.1.3 se mezclan completamente y por el mtodo de cuarteo, manual o mecnico, segn la NTP 339.089, se separan aproximadamente 115 g para suelos arenosos y 65 g para suelos limosos o arcillosos. 4.3Muestra de ensayo para determinar las constantes del suelo.- La porcin remanente de material que pasa el tamiz (N 10) 2,00 mm se separa en dos partes utilizando el tamiz (N 40) 425mm. El material, retenido se descarta y la fraccin que pasa se usa para las determinaciones de las constantes de los suelos.5.ANTECEDENTES5.1ASTM D 421-85(Reapproved 93) Standard Practice for Dry Preparation of Soil Samples forParticle-Size Analysis and Determination of Soil Constants.5.2NTP 339.089SUELOS. Obtencin en laboratorio de muestras representativas (cuarteo).6.REFERENCIAS NORMATIVAS

ASTMD 421ASTMD 2217ICG Instituto de la Construccin y Gerencia MTC E 106 2000 / Pg. 3MANUAL DE ENSAYO DE MATERIALES (EM 2000) DGCFANEXOPREPARACIN DE MUESTRAS HUMEDAS DE SUELO PARA ANLISISGRANULOMETRICO Y DETERMINACIN DE LAS CONSTANTES FSICAS1.OBJETIVO 1.1Este procedimiento se aplica para la preparacin de muestras de suelo con la humedad con que son recibidas del campo, para el anlisis granulomtrico y para la determinacin de las constantes fsicas del suelo. 1.2El mtodo A se ha desarrollado para el secado de las muestras de campo o una temperatura que no exceda de 60 C (140 F), haciendo inicialmente la separacin a la humedad de la muestra, sobre el tamiz de 2.0 mm (N 10), o de 425 um (N 40) o de ambos, si as se requiere, y despus secndola a una temperatura que no supere los 60 C (140 F). El mtodo B estipula que la muestra se mantendr a una humedad igual o mayor del contenido natural de agua.El procedimiento que deba emplearse deber estar indicado en la especificacin del material que se va a ensayar. Si esto no est definido, aplquense los requisitos del mtodo B.2.USO Y SIGNIFICADO2.1El mtodo A se emplea para preparar muestras de suelos, para ensayos de plasticidad y anlisisgranulomtrico, cuando las partculas de grano grueso de la muestra son blandas y fcilmentepulverizables, o cuando las partculas finas son muy cohesivas y ofrecen resistencia a desprendersede las partculas gruesas.2.2Algunos suelos en su estado natural nunca se secan y puede que al ser secados, suscaractersticas cambien considerablemente. Si se desean la gradacin y caractersticas de plasticidaden el estado natural de stos suelos, los mismos sern conducidos al laboratorio en recipientessellados y procesados de acuerdo con el mtodo B indicado abajo.2.3Los valores del lmite lquido y del ndice de plasticidad obtenidos de muestras con su humedadnatural generalmente, pero no siempre, son iguales o algo mayores que los valores determinados demuestras semejantes de suelos secos. En el caso de los suelos orgnicos de grano fino, hay unacada brusca en la plasticidad, debido al proceso de secado en horno.3. EQUIPO3.1 Balanza, con sensibilidad de 0.1 g.ICG Instituto de la Construccin y Gerencia MTC E 106 2000 / Pg. 4MANUAL DE ENSAYO DE MATERIALES (EM 2000) DGCF 3.2Mortero con pisn cubierto de caucho, capaz de disgregar los grumos o agregaciones de partculas. 3.3Tamices, de 2 mm (N 10) y de 425 um (N 40) de malla cuadrada, de acuerdo con la especificacin.

3.4Cuarteador. 3.5Aparatos para secado: horno termostticamente controlado para usar con una temperatura de 60 C (140 F) o menos y 110 C (230 F); lmpara de rayos infrarrojos, secador de aire caliente u otros aparatados capaces de secar muestras de suelos. 3.6Equipo auxiliar: bandejas de 305 mm (12) de dimetro y 75 mm (3) de profundidad; recipiente capaz de prevenir prdida de humedad de la muestra; embudo con filtro y papel de filtro.METODO A4. PROCEDIMIENTO4.1 Se seca la muestra de suelo recibida del campo, usando uno de los siguientes procesos: 4.1.1Al aire a la temperatura ambiente; 4.1.2En horno a una temperatura que no exceda de 60 C (140 F), o 4.1.3Utilizando otro aparato calentador que no eleve la temperatura de la muestra por encima de 60 C (140 F).Se machaca completamente cualquier grumo o aglomerado de partculas, usando el mortero con su pisn cubierto de caucho.Nota 1. Cuando la muestra contenga partculas de lutitas blandas, areniscas u otro material dbil, debe tenerse mucho cuidado para evitar una excesiva reduccin de tamaos.Se escoge una muestra representativa por cualquiera de los mtodos de cuarteo.El tamao de dicha muestra deber ser suficiente para efectuar el ensayo de anlisis granulomtrico del material retenido en el tamiz de 2 mm (N 10) y suministrar una cantidad adecuada de material que pasa el tamiz de 425 m (N 40) para los ensayos de las constantes del suelo.ICG Instituto de la Construccin y Gerencia MTC E 106 2000 / Pg. 5MANUAL DE ENSAYO DE MATERIALES (EM 2000) DGCFLas cantidades de material para los ensayos individuales son las siguientes:Anlisis granulomtrico del material retenido en el tamiz de 2.0 mm (N 10) -Suelos con gravas 4000 a 10.000 g -Suelos arenosos 1500 g -Suelos limosos o arcillosos 400 gAnlisis granulomtrico del material que pasa por el tamiz de 2.0 mm (N 10) -Suelos arenosos 115 g -Suelos limosos o arcillosos 65 gEnsayos para determinar constantes fsicas del suelo -Lmite lquido 100g -Lmite plstico 15g -Humedad centrfuga equivalente 10g -Factores de contraccin 30g -Ensayos de comprobacin 65g5. PREPARACIN DE LAS MUESTRAS DE ENSAYO 5.1 Para anlisis granulomtrico: a)Se pesa la porcin seleccionada y se anota este valor como peso de la muestra total sin correccin por humedad higroscpica. Se separa este material en dos porciones utilizando el tamiz de 2 mm (N 10). Se deja a un lado la porcin pasante para combinarla ms tarde con el material adicional. b)Se deposita el material retenido en el tamiz de 2 mm (N 10) sobre una bandeja; se cubre con agua y se deja remojar hasta que los grumos o agregados de partculas se ablanden. Despus que se ha empapado, se lava el material sobre tamiz de 2 mm (N 10) de la siguiente forma: se coloca un tamiz de 2 mm (N 10) desocupado sobre la base de una bandeja limpia y se vierte el agua con que se remoj la muestra sobre el tamiz. Se aade agua suficiente para que el nivel de la superficie quede aproximadamente 12.7 mm ( 1 /2) por encima de la malla. c)Se traslada el material empapado al tamiz en porciones cuyo peso no exceda de 0.45 kg (1 lb) revolvindolo con los dedos mientras se agita el tamiz. Se desintegra o amasa cualquier terrn que no se haya empapado; se alza el tamiz por encima del agua y se completa el lavado utilizando una pequea cantidad de agua limpia. Se deposita el material lavado en otra bandeja y se contina el proceso con otra porcin, hasta que se lave todo.ICG Instituto de la Construccin y Gerencia MTC E 106 2000 / Pg. 6MANUAL DE ENSAYO DE MATERIALES (EM 2000) fcimjfciimJCSa d)Se seca el material retenido sobre el tamiz de 2 mm (N 10) a una temperatura de 110 5 C) (230 9 F). Se vuelve a tamizar, aadiendo el material pasante por el tamiz de 2 mm (N 10), al que se separ conforme a lo sealado en el numeral 5.1.a). Se deja a un lado el material retenido, para utilizarlo en el ensayo de anlisis granulomtrico. e)Se aparta el agua con que se lav el material y se deja reposar por varias horas o hasta que las partculas se depositen en el fondo de la bandeja. f)Se decanta con una pipeta o sifn lo mejor que sea posible. Si no se precipitan las partculas, toda el agua debe evaporarse. Squese el suelo remanente en la bandeja a una temperatura que no supere los 60 C (140 F). El suelo seco se pulveriza con el mortero u otro aparato, y se junta con el obtenido de acuerdo con el numeral 5.1.a). g)Alternativamente, despus que el material empapado se haya lavado, se pasa la mayor cantidad del agua que queda en la bandeja, por un embudo con filtro. El suelo hmedo retenido se regresa a la bandeja y se seca a una temperatura que no pase de los 60 C (140 F). El suelo seco se utiliza como se indica en el literal anterior.5.2 Para determinacin de las constantes fsicas del suelo. En este caso, se debe proceder como se ha indicado en la seccin 5.1, pero se utilizar el tamiz de 425 um (N 40), en lugar del tamiz de 2 mm (N 10).Nota 2. En algunas zonas es posible que los cationes de las sales que tiene el agua corriente cambien con los cationes naturales de los suelos, y esto altera significativamente el valor de las constantes de los suelos cuando dicha agua es empleada para remojar y lavar las muestras. A menos que se sepa con certeza que esta clase de cationes no est presente en el agua corriente, debe emplearse para este ensayo agua destilada o desmineralizada.Cuando el suelo contenga sales solubles, el agua de lavado debe recogerse y evaporarse y retornar a la muestra de suelo las sales que se obtengan.7.i MUESTRA DE ENSAYO7.1 Manteniendo separada cada porcin de la otra, se mezclan totalmente todas las partes obtenidas del material que pasa el tamiz de 2 mm (N 10) y del material que pasa el tamiz de 425 um (N 40). Por cuarteo manual o mecnico, se escogen y pesan las muestras sealadas en el numeral 4, segn sean necesarias.METODO BICG Instituto de la Construccin y Gerencia MTC E 106 2000 / Pg. 7MANUAL DE ENSAYO DE MATERIALES (EM 2000) fcimjfciimJCSa7.MUESTRAS7.1 Las muestras de acuerdo con este procedimiento deben ser enviadas del campo al laboratorio en recipientes sellados y deben contener toda su humedad natural. Obviamente, las muestras que tengan solamente partculas que pasan el tamiz de 2 mm (N 10) pueden ser sometidas al anlisis granulomtrico sin un lavado previo sobre dicho tamiz. Igualmente, las muestras que contengan nicamente partculas que pasan por el tamiz de 425 um (N 40), se usarn para determinar las constantes del suelo, sin lavado previo.8.PREPARACIN DE LAS MUESTRAS DE ENSAYO8.1Para anlisis granulomtricoa)Se escoge y pesa una porcin representativa que se estime tenga 50g de partculas quepasan por el tamiz de 2 mm (N 10), para suelos limosos o arcillosos, o 100g para suelosarenosos.Para muestras que contengan partculas que no pasan por el tamiz de 2 mm (N 10) y para las cuales se necesita hacer el anlisis granulomtrico, se escoge y pesa una muestra representativa que, en forma estimada, contenga las cantidades de partculas de las porciones pasante y retenida sobre el tamiz de 2 mm (N 10). Se determina el contenido de humedad a 110 5 C (230 9 F), utilizando una muestra auxiliar, siguiendo el mtodo de la norma MTC E 108.b)Se remoja la muestra hmeda y se lava sobre el tamiz de 2 mm (N 10) como se describien el numeral 5.1.b). Despus del lavado, se seca el material retenido en un horno a latemperatura de 110 5 C (230 9F), se pesa y se guarda para el anlisis granulomtrico.Si el volumen del agua de lavado y el suelo es muy grande para utilizar el procedimiento desedimentacin, se evapora el exceso de agua: 1.Por exposicin al aire a temperatura ambiente 2.Calentndola en horno a una temperatura que no exceda de 110 C (230 F) o 3.Por ebullicinSin importar el mtodo de evaporacin utilizado, deben tenerse en cuenta las siguientes precauciones: 1.Revulvase la lechada de vez en cuando para evitar que un anillo de suelo seco se forme sobre la pared del recipiente de evaporacin, y 2.Djese enfriar la muestra a la temperatura.8.2Para la determinacin de las constantes del suelo. Se escoge una porcin representativa de lamuestra hmeda, estimando que contenga suficientes partculas pasantes por el tamiz de 425 um (NICG Instituto de la Construccin y Gerencia MTC E 106 2000 / Pg. 8MANUAL DE ENSAYO DE MATERIALES (EM 2000) DGCF40) como para tener las cantidades requeridas para determinar las constantes fsicas del suelo. Se remoja dicha porcin y se lava sobre el tamiz de 425 um (N 40) como se describi en el numeral 5.2. Se reduce dicha porcin y se lava sobre el tamiz de 425 um (N 40) como se describi en el numeral 5.2. Se reduce el contenido de agua del material hasta que alcance una consistencia de masilla (que permita entre 30 y 35 cadas de la cpsula en el ensayo del lmite lquido), pero nunca inferior a su humedad natural. La disminucin del contenido de agua del suelo puede obtenerse como sigue: 1.Por exposicin al aire a temperatura ambiente, 2.Calentndolo en un horno a temperatura por debajo de 110 C (230 F), 3.Por ebullicin, o 4.Filtrndola a travs de un embudo filtro-Durantela evaporacin y el enfriamiento se remueve la muestra a menudo, suficientemente como para evitar el sobresecamiento del borde o de la superficie. Se enfra la muestra a la temperatura ambiente ante de ensayarla.Para suelos que contengan sales solubles, utilcese un mtodo de reduccin de la cantidad de agua, que no elimine las sales de la muestra. La muestra preparada debe protegerse en un recipiente que pueda usarse hasta que se efecten los ensayos.ICG Instituto de la Construccin y Gerencia MTC E 106 2000 / Pg. 9