TAMIZACION DE GRANULADOS
UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR
FACULTAD DE INGENIERÍAS DE CIENCIAS FÍSICAS Y MATEMÁTICAS
ESCUELA DE INGENIERÍA CIVIL
ENSAYO DE MATERIALES
INFORME N.- 10
TEMA.- TAMIZACION DE GRANULADOS
FECHA DE ENTREGA.- 2009-02-16 AÑO LECTIVO.- 2008 - 2009
INTRODUCCIÓN
Los agregados constituyen alrededor del 75% en volumen, de una mezcla típica de concreto. El término agregados comprende las arenas, gravas naturales y la piedra triturada utilizada utilizada para preparar morteros y concretos. La limpieza, sanidad, resistencia, forma y tamaño de las partículas son importantes en cualquier tipo de agregado. En nuestro laboratorio nos enfocaremos en esta última, teniendo como propiedad LA GRANULOMETRÍA. La granulometría y el tamaño máximo de los agregados son importantes debido a su efecto en la dosificación, trabajabilidad, economía, porosidad y contracción del concreto. Para la gradación de los agregados se utilizan una serie de tamices que están especificados en la Norma Técnica Colombiana NTC 32, los cuales se seleccionarán los tamaños y por medio de unos procedimientos hallaremos su módulo de finura, para el agregado fino y el tamaño máximo nominal y absoluto para el agregado grueso. Existen diferentes métodos, dependiendo de al mayor proporción de tamaños que existen en la muestra que se va a analizar. Para las partículas Gruesas, el procedimiento utilizado es el Método Mecánico o Granulometría por Tamizado. Pero para las partículas finas, por dificultarse mas el tamizado se utiliza el Método del Sifoneado o el Método del Hidrómetro, basados en la Ley de Stokes GRANULOMETRIA POR TAMIZADO Es un proceso mecánico mediante le 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. Los granos que conforman en suelo y tienen diferente tamaño, van desde los grandes que son los que se pueden tomar fácilmente con las manos, hasta los l os granos pequeños, los que no se pueden ver con un microscopio. El análisis granulométrico al cuál se somete un suelo es de mucha ayuda par ala construcción de proyectos, tanto estructuras como carreteras porque con este se puede conocer la permeabilidad y la cohesión del suelo. También el suelo analizado puede ser usado en mezclas de asfalto o concreto Los Análisis Granulométricos se realizaran mediante ensayos en el laboratorio con tamices de diferentes enumeración, dependiendo de la separación de los cuadros de la maya. Los granos que pasen o se queden en el tamiz tienen sus características ya determinadas. Para el ensayo o el análisis de granos gruesos será muy recomendado el método del Tamiz; pero cuando se trata de granos finos este no es muy preciso, porque se le es más difícil a la muestra pasar por
una maya tan fina; Debido a esto el Análisis granulométrico de Granos finos será bueno utilizar otro método El tamaño de los granos de un suelo se refiere a los diámetros de las partículas que lo forman, cuando es indivisible bajo la acción de una fuerza moderada. Las partículas mayores son las que se pueden mover con las manos, mientras que las más finas por ser tan pequeñas no pueden ser observadas con un microscopio. De igual forma constituye unos de los fundamentos teóricos en los que se basan los diferentes sistemas de clasificación de los suelos, como H.R.B. y el S.U.C.S. Representación de la distribución granulométrica La grafica granulométrica suele dibujarse con porcentajes como ordenadas y tamaños de las partículas como abscisas. Las ordenadas se refieren al porcentaje en peso de las partículas menores que el tamaño correspondiente La forma de la curva da inmediata idea de la distribución granulométrica del suelo un suelo constituido por partículas de granulometría uniforme que corresponde generalmente a la arenas esta representado por una l ínea casi vertical Como una medida simple de la uniformidad de un suelo Allen Hazen propuso el coeficiente de uniformidad Cu = D60 / D10 D60 diámetro de las partículas correspondiente al 60% en peso que pasa el tamiz D10 diámetro de las partículas correspondiente al 10% en peso que pasa el tamiz En realidad la relación es un coeficiente de no uniformidad pues su valor numérico decrece cuando la uniformidad amenita. Los suelos con Cu<3 se consideran muy uniformes aun las arenas naturales muy uniformes rara vez presentan Cu<2 Como dato complementario necesario para definir la uniformidad se define el coeficiente de curvatura del suelo con la expresión: Cc = D30^2 / D60 * D10
OBJETIVOS General Específicos MATERIAL PROCEDIMIENTO
UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR DEPARTAMENTO DE ENSAYO DE MATERIALES Y MODELOS DE ENSAYO GRANULOMETRICO DE GRANULADO GRUESO FECHA: 09-02-2009 MASA DE LA MUESTRA: 10350g
INFORME: 10 ORIGEN:
TABLA 1 1
2
3
4
5
6
Tamiz
Retenido parcial
Retenido acumulado
%Retenido acumulado
% Pasa
Limites
2"
-
-
0
100
-
1 1/2"
-
-
0
100
100
1"
-
-
0
100
95 a 100
3/4"
726,4
726,4
7
93
-
1/2"
4635,9
5362,3
52
48
25 a 60
3/8"
2083
7445,3
72
28
-
N.- 4
2337,8
9783,1
95
5
0 a 10
N.-8
405,8
10188,9
98
2
0a5
N.-16
41,3
10230,2
99
1
-
N.-30
11,1
10241,3
99
1
-
N.-50
34,2
10275,5
99
1
-
N.-100
61,8
10337,3
100
0
-
Bandeja
10,8
10348,1
100
0
-
MODULO DE FINURA = % RETENIDO ACUMULADO SERIE DE ABRAMS / 100 MODULO DE FINURA = 6,69
GRAFICO 1 CURVA GRANULOMETRICA
120 100 80 60 40 20 0 N.-200
100 100 100 93 48
¾”
2" 1 1 /2 " 1" 3/4" 1/2"
N.-100
1”
28 5 2 1 1 1 0 0
3/8" N.- 4 N.-8 N.-16 N.-30 N.-50 N.-100 Bandeja
Con el dato del ábaco debería ser la resistencia a la compresión probable es 350 kg/cm2 pero es un dato para probeta cúbicas multiplicamos por 0.85 para probetas cilíndricas Resistencia probable = 0.85 x 350 kg/cm2 Resistencia probable = 297.5 kg/cm2 Realizando la compresión a la probeta tenemos la l a carga de 29500 Kg Diámetro de la probeta 104mm Area = (Π D^2) / 4 A = 8494.866 m m2 σ = P/A σ σ
= 29500 Kg / 8494.866 m m2 = 347.27 kg/cm2
Comparando la resistencia obtenida con la probable tenemos un gran diferencia debida a que la resistencia probable solo es un valor estadístico y tiene un error de dispersión aproximado de 55.25 Kg/cm2 Los valores calculados están dentro de la dispersión di spersión es decir el valor es confiable
CONCLUSIONES
RECOMENDACIÓN
BIBLIOGRAFÍA •
Blanco, Oswaldo. Procesos de Fabricación. Conceptos Básicos.
•
Dieter, E. "Metalurgia Mecánica". Mc Graw-Hill.
•
http://prof.usb.ve/matorres/Pr%E1ctica%203.PDF
•
Ensayo e inspección de los materiales en ingeniería 3 de 7
OBJETIVOS OBJETIVOS GENERALES. •
Determinar la cantidad en % de diversos tamaños que constituyen el suelo en cuanto al total de al muestras utilizadas.
•
Desarrollar el analizar granulométrico granulométrico para unas muestras de de suelos por vía húmeda.
OBJETIVOS ESPECÍFICOS. •
•
•
Identificar la muestra dada y determinar el coeficiente de uniformidad y el coeficiente de curvatura
Saber la importancia y cómo influye la granulometría y la humedad que tienen los agregados fino y grueso Conocer y definir ciertas características importantes del suelo con ayuda del análisis granulométrico como son: La Permeabilidad, Cohesión, altura facilidad de drenaje.
EQUIPO • • • •
Balanza. con sensibilidad de 0.1 gramo de la masa Recipiente de plástico Recipiente metálico Muestras de granulado de forma regular y de forma irregular fino y gruesos
•
• • •
Torre de tamices de de ¾”, 1/2”, 3/8”, N.-4, N.- 8, N.- 16, N.-30, N.-50, N.-100, N.- 200 Bandejas metálicas brochas de cerda. Maquina de tamizado
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PROCEDIMIENTO PARA EL GRANULADO GRUESO 1. Comenzamo Comenzamoss obteniend obteniendo o la muestra muestra repres representat entativa iva del agregado agregado grueso primero tendemos la muestra sobre el piso en forma circular y se desecha dos cuadrantes se mezcla nuevamente se da la forma circular a la muestra y desechamos nuevamente dos cuadrantes y repetimos tantas veces como sea necesario hasta tener aproximadamente de 8 a 15 kilos de agregado grueso. 2. Pesamos Pesamos los los recipient recipientes es metálicos metálicos registrando registrando su peso peso 3. Colocamos Colocamos la muestr muestra a en la maquina maquina de de tamizado tamizado prendem prendemos os la maquina y dejamos por lo meno un minuto el tamizado 4. Recogemos Recogemos la la muestra muestra de cada cada tamiz tamiz en los recipie recipientes ntes metálico metálicoss 5. Pesamos Pesamos cada cada recipient recipiente e con la muestra muestra y regist registramos ramos los los valores valores 6. Desechamos las muestra mas gruesas y tamizamos la parte fina del agregado grueso se separa por medio de tamices 3/8”, No 4, No 8, No16, No 30, No50, No100 7. se coloca coloca en un un recipiente recipiente,, teniendo teniendo en cuenta cuenta de no dejar dejar material material adherido en el tamiz. 8. El tamizado comienza en orden decreciente, teniendo en cuenta de no mezclar las partículas tamizadas. Al mismo tiempo en la tara de la balanza se determina el peso peso de cada fracción fracción retenida PARA EL AGRAGADO FINO
9. Se pesa mas o menos 500 gr. de suelo fino (arena) 10.Pesamos 10. Pesamos los tamices No 4, No 8, No16, No 30, No50, No100 , No200 para facilitar el pesaje de la muestra y encontrando el peso de la muestra por diferencia 11.se 11. se separa por medio de tamices No 4, No 8, No16, No 30, No50, No100 , No200 y pesamos cada tamiz con la muestra. 12.Determinamos el peso de cada fracción retenida 13. Por ultimo se construye la curva granulométrica y se determina
CÁLCULOS TÍPICOS Para encontrar la masa del suelo seco 1. Encont Encontram ramos os el conte contenid nido o de humed humedad ad %w = contenido de humedad Ww = peso del agua Ws = peso del suelo seco %w = Ww / Ws %w = 100 * (77.11 – 76.14) / (76.14 – 8.20) %w = 1.467 2. Encontramos el peso peso del suelo seco seco aplicando la formula 5 de 7 Ws = W / (1+(%w/100)) Ws = 250 / ( 1 + 0.01467) Ws = 246.39 gr. Masa Retenida Parcial Por el tamiz No.-4 = 45.20 gr. % Masa Retenida Parcial = Masa Retenida Parcial * 100 / Ws % Masa Retenida Parcial = 45.20 * 100 / 246.39 (gr.)
% Masa Retenida Parcial = 18.34 % Coeficiente de uniformidad Cu = D60 / D10 Cu = 2.2 mm / 0.17 mm Cu = 12.99 Coeficiente de curvatura Cc = D30^2 / D60 * D10 Cc = 0.67^2 mm / ( 2.2 * 0.17 ) mm Cc = 1.2
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CONCLUSIONES 1. Con esta esta practica practica nosotros nosotros podemos podemos identific identificar ar si un suelo suelo tiene tiene una fracción granular gruesa o una fracción granular fina. 2. Con Con esta esta prac practic tica a ya pode podemo moss tene tenerr cara caract cter erís ístic ticas as impo import rtan ante tess como son la permeabilidad y la cohesión del suelo y que estas características tienen que ver esencialmente con el tamaño del su fracción granular. 3. El méto método do del del tami tamiza zado do es rela relativ tivam amen ente te fáci fácill para para clas clasifi ifica carr las muestras de suelos 4. Con el porcenta porcentaje je de humedad, humedad, nos nos podemos podemos hacer hacer una idea idea de que que tan absorbente puede ser un suelo, y además de que tanto espacio
vacío tiene y concluir que mientras mas fino es un suelo mayor será la capa capaci cida dad d abso absorb rben ente te por por ende ende será será mayo mayorr su cont conten enid ido o de humedad 5. Podemos Podemos predecir predecir el el comportamie comportamiento nto del del suelo para para que una una obra de ingeniería se efectué de la mejor manera eficiente y rápida 6. Podemos Podemos tener tener una idea idea de que que tipo de suelo suelo proviene proviene la la muestra muestra ya que sabemos que un suelo demasiado fino es perjudicial para una construcción 7. Esta Esta prácti práctica ca es de gran gran util utilid idad ad ya que que para para un corre correct cto o dise diseño ño estr estruc uctu tura rall debe debemo moss tene tenerr una una eval evalua uaci ción ón de las las prop propie ieda dade dess mecánica del suelo 8. El análisi análisiss granulom granulométr étrico ico al cuál cuál se somete somete un suelo suelo es de mucha mucha ayuda par ala construcción de proyectos, tanto estructuras como carreteras porque con este se puede conocer la permeabilidad y la cohesión del suelo. También el suelo analizado puede ser usado en mezclas de asfalto o concreto
9. Gracias a las pruebas obtenidas en el laboratorio podemos hacer un estudio del suelo podemos concluir si cumple los requerimientos para la elaboración del diseño de mezcla y verificar si el suelo puede ser utilizado para la construcción de proyectos.
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RECOMENDACIONES 1. Procurar no dejar después del lavado de la muestra material adherido en el tamiz 2. Ante Antess de pesa pesarr los los vaso vasoss y los los reci recipi pien ente tess metá metálilico coss debe debe esta estar r completamente seco y limpios. 3. Debe Debemo moss proc procur urar ar que que al pasa pasarr por por los los tami tamice cess cuan cuando do esta estamo moss lavando l muestra solo escurrir la l a suspensión. 4. Se debe tener en cuenta cuenta de de no mezclar mezclar las partículas partículas ya tamizadas tamizadas
5. Se debe debe proc procur urar ar que la mezc mezcla la de suel suelo o con con agua agua no de derra derrame me o quede material significativo en los recipientes. 6. Tener Tener en cuenta cuenta de de retirar retirar de la la balanz balanza a todo todo residu residuo o anterior anterior para que no altere las mediciones próximas 7. Para Para poder poder realizar realizar con mayor mayor eficacia eficacia el laborato laboratorio rio debería debería haber haber la cantidad suficientes de materiales para que todos los grupos trabajen al mismo tiempo, así el laboratorio tiende a realizarse con mayor seriedad ya que todos estarán trabajando
BIBLIOGRAFÍA http://petro.uniovi.es/Docencia/mds/casagrande.PDF www.construmatica.com/bedec/e/J03D2202/4969 http://ingenieracivil.blogspot.com/2008_05_01_archive.html Mecánica de Suelos Ing. Aníbal Ávila Pág.: 11,12,13,14 Repetibil bilida idad. d. Dos result resultado adoss obteni obtenidos dos por un mismo mismo opera operador dor sobre sobre la - Repeti misma muestra, en el mismo laboratorio, usando los mismos aparatos, y en días diferentes, se consideraran dudosos si ellos difieren en mas de un 10% del promedio de ambos. - Reproductibilidad. Dos resultados obtenidos por operadores diferentes, en
laboratorios diferentes, se considerarán dudosos si difieren en más de 18% de su promedio.