GRANULOMETRIA DE SUELOS

MECÁNICA DE ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA CIVIL

DOCENTE: ING.MSC. ESQUIVEL ZAMORA WASHINTON

MECÁNICA DE SUELOS I – PRACTICA

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Contenido INTRODUCCION.................................................................................................................... 3 ANALISIS GRANULOMETRICO DE SUELOS POR TAMIZADO POR LAVADO...............................4


INTRODUCCION El siguiente inf!"e #e l$s %!&'ti'$s #e l$(!$t!i #e "e'&ni'$ #e suels 'n l$ 'l$(!$'i)n #e l$s 'l$ses te)!i'$s #i't$#$s %! el ingenie! *$s+intn, ns %!-ee #e 'n'i"ients  el #es$!!ll #el $lu"n #e ingenie!/$ 'i-il, %$!$ l$ slu'i)n #e %!(le"$s  el estu#i #el suel. P! 'nsiguiente el inf!"e %!esente $#"ite el #es$!!ll #e ls %$ss  ls '&l'uls !es%e'ti-s #e #ife!entes %!ue($s #e l$(!$t!i !es%e't $l suel 0ue se!&n #e i"%!t$n'i$ en el #es$!!ll #el 'u!s  l$ !$"$ !es%e'ti-$ $ 1ste.

3


4

ANALISIS GRANULOMETRICO DE SUELOS POR TAMIZADO POR LAVADO OBJETIVOS OBJETIVO GENERAL •

Conocer el procedimiento para obtener la curva granulométrica del suelo en estudio.

OBJETIVOS ESPECÍFICOS • • • •

Determinar el coeficiente de uniformidad y el coeficiente de curvatura. Conocer el equipo que se utilia en la prueba. !laborar la gr"fica de granulometr#a y calcular los coeficientes de uniformidad y curvatura. $ue el estudiante conoca las mallas que proporcionan las separaciones b"sicas entre las part#culas %&ravas' Arenas y (inos.)

NORMAS

AASHTO T87-70 (preparación de la me!"ra# $ T88-70 (pr%cedimien"% de la pre&a#' ASTM )*-+8 , D))-.'

APLICACIONES *a granulometr#a es usada para la clasificaci+n de los suelos seg,n -C-' AA-T/0 1 (AA y para analiar qué tan estable u ordenado son sus part#culas' cual nos ayudara a determinar que suelos son buenos para la aplicaci+n de estructuras.

EQUIPOS • • •

Agitador eléctrico %opcional) /orno eléctrico capa de mantener temperaturas uniformes y constantes 2asta de 334 5 6 7C 8alana electr+nica de sensibilidad 4.3g

MATERIALES 9uestra de suelo seca previamente lavada. Tamices: ;<'3<'=>?<' @' @34' @4' @344' @;44. Cauela o bandeBa. !scobilla y recipientes.

MARCO TEORICO -u finalidad es obtener la distribuci+n por tamao de las part#culas presentes en una muestra de suelo. As# es posible también su clasificaci+n mediante sistemas como AA-/T0 o -C-. !l ensayo es importante' ya que gran parte de los criterios de aceptaci+n de suelos para ser utiliados en bases o subbases de carreteras' presas de tierra o diques' drenaBes' etc.' depende de este an"lisis. Para obtener la distribuci+n de tamaos' se emplean tamices normaliados y numerados' dispuestos en orden decreciente. Para suelos con tamao de part#culas mayor a 4'4 mm. % micrones) se utilia el método de an"lisis mec"nico mediante tamices de abertura y numeraci+n indicado en la tabla. Para suelos de tamao inferior' se utilia el método del 2idr+metro' basado en la ley de -toEes.




M/"%d% para anli!i! mecnic%' !quipo necesario. F n Buego de tamices normaliados seg,n la tabla anterior' balanas con precisiones de 3 gr. o 4'3 gr.' /orno de secado con circulaci+n de aire y temperatura regulable capa de mantenerse en 334G 5 6G C.' /erramientas y accesorios' 8andeBa met"lica' recipientes pl"sticos y escobilla. Tabla de cantidad m#nima a ensayar seg,n tamao de part#culas. -e grafica la curva granulométrica' donde la ordenada ser" el porcentaBe que pasa en peso en cada tami en escala natural y la abscisa el tamao %di"metro equivalente) de las part#culas en escala logar#tmica. De esta curva se obtiene el porcentaBe de gravas' arenas' finos y di"metros mayores a =< del suelo. F Calcular el coeficiente de uniformidad %Cu)' el cual es una medida de uniformidad %graduaci+n) del suelo y el coeficiente de curvatura %Cc)' el cual es un dato complementario para definir la uniformidad de la curva' mediante las siguientes eHpresiones: Cu=

D 60 D 10

2

Cc=

D 30

D 60∗ D 10

D+nde: D 3 4  tamao donde pasa el 34J del material D = 4  tamao donde pasa el =4J del material D K 4  tamao donde pasa el K4J del material

ESPÉCIMEN DEL ENSAYO -eg,n sean las caracter#sticas de los materiales finos de la muestra' el an"lisis con tamices se 2ace' bien con la muestra entera' o bien con parte de ella después de separar los finos por lavado. -i la necesidad del lavado no se puede determinar por eHamen visual' se seca en el 2orno una pequea porci+n 2,meda del material y luego se eHamina su resistencia en seco rompiéndola entre los dedos. -i se puede romper f"cilmente y el material fino se pulveria baBo la presi+n de aquellos' entonces el an"lisis con tamices se puede efectuar sin previo lavado.

PROCEDIMIENTO    

Después de tener la muestra uniforme obtenida por cuarteo' pesar la muestra seleccionada y llevarla al 2orno durante ; 2oras o 2asta obtener una masa constante. na ve secada la muestra y enfriada' se procede a tomar el peso de la muestra secada al 2orno. Tomar el peso del material requerido de acuerdo a la Tabla' y lavarlo a través del tami L7 ;44' luego el material retenido debe secarse en el 2orno por ; 2oras. -ep"rese la porci+n de muestra retenida en el tami L7  en una serie de fracciones usando los tamices' o los que sean necesarios dependiendo del tipo de muestra' o de las especificaciones para el material que se ensaya.

MECÁNICA DE SUELOS I – PRACTICA 







!n la operaci+n de tamiado manual se mueve el tami o tamices de un lado a otro y recorriendo circunferencias de forma que la muestra se mantenga en movimiento sobre la malla. -e determina el peso de cada fracci+n en una balana con una sensibilidad de 4.3 J. *a suma de los pesos de todas las fracciones y el peso' inicial de la muestra no debe diferir en m"s de 3J. Después de realiar el pesado correspondiente se procedi+ a calcular los errores y los porcentaBes %J) de retenci+n en las mallas L7 y L7;44.

PROCEDIMIENTO DE CLCULO

1. Una vez obtenido los pesos retenidos en los tamices, se procede a calcular el porcentaje

CALCULOS P! "nte# de $"%"& P! de#'()# de $"%"& *"$$"# 1 2 345 6 27 67 277 177 ."8(e$" 'e#o tot"$

5.2 563.2

di+*et& o#

'e#o &etenido

'e#o &et! , -no#

.o&&e..i /n

0 'e#o &etenido

0 '"#"

7.5 2.4 . 4.6 2 7.42 7.8 7.76

7 7 344.2 83.5 835.83 82.43 44. 4.2 7.

7 7 344.2 83.5 835.83 82.43 44. 4.2 82.

7 7 34.68 83.5 835.83 82.43 44. 4.2 82.

7.77 7.77 34.63 8.42 83.54 82.6 4.4 .77 82.5

877 877.77 .26 45.5 3.78 22.7 86.5 82.5 7.77

592!69

::;!62

::5!1

277

')&did" E&&o& 0 GRAVA 0 ARENA 0 FINOS0

8.8 8.6 7.85

3.26 82.5


6

GRANULOMETRIA 827 877 57

0 PASA

7 47 27 7 877

87

8

7.8

7.78

MALLAS <**=

CALCULOS DE CLASIFICACION DEL SUELO !l J de finos es de 3;.6?: !l J de retenido de gruesos son de 344 F3;.6?  ?.;J M 64J entonces es suelo de grano grueso. Calculamos si es gravoso u arenoso: el J retenido en la malla LG   63.36J M 64JN?.; =.3 entonces es un suelo gravoso. !l J de finos que pasa la malla LG ;44 es de 3;.6?J M 3;J. Calculamos Cc y Cu:

CALCULAMOS C. > C( CON UNA INTERPOLACION LINEAL SEMILOGARITMICA X − X 1 X 2 − X 1

=

Y −Y 1 Y 2 − Y 1

D0LD!: O abertura del tami %escala logar#tmica) 1J que pasa %escala aritmética) OD34' =4'K4 1 34' =4' K4J O3D3 13J3 O;D; 1;J; Dx=

D 2 − D 1

log 2 −log 1

( log %x −log 1 ) + D 1

∗

1A2A DE D*03 D 10 =

0.001 −0.075 ∗( log10 −log 12.58 ) + 0.075 = 0.073 log 0.001− log12.58

1A2A DE D.03 D 3 0 =

0.425 −2 ∗( log30 −log 35.01 )+ 2= 1.674 log 22.05− log35.01

1A2A DE D03 D 6 0=

4.75 −9.5 ∗( L OG 6 0 −log 65.27 ) + 9.5 =8.12 log 48.85 −log 65.27


Cu=

D 60 D 10

=

8.12 =111.23 0.073

2

Cc=

5

D 30

D 60∗ D 10

=

1.674 ∗1.674 = 4.72 8.12 ∗0.073

Por lo tanto se clasifica como un suelo tipo GP.

OBSERVACIONES A' El in4%rme de&er inclir l% !i5ien"e3 F !l tamao m"Himo de las part#culas contenidas en la muestra. F *os porcentaBes retenidos y>o que pasan' para cada uno de los tamices utiliados. F Toda informaci+n que se Bugue de interés. *as pequeas diferencias resultantes en el empate de las curvas obtenidas por tamiado y por sedimento respectivamente' se corregir"n en forma gr"fica.

6' L%! !i5ien"e! err%re! p%!i&le! pr%dcirn de"erminaci%ne! impreci!a! en n anli!i! 5ranl%m/"ric% p%r "amiad%' Aglomeraciones de part#culas que no 2an sido completamente disgregadas. -i el material contiene part#culas finas pl"sticas' la muestra debe ser disgregada antes del tamiado. F Tamices sobrecargados. !ste es el error m"s com,n y m"s serio asociado con el an"lisis por tamiado y tender" a indicar que el material ensayado es m"s grueso de lo que en realidad es. Para evitar esto las muestras muy grandes deben ser tamiadas en varias porciones y las porciones retenidas en cada tami se Buntar"n luego para realiar la pesada. F *os tamices 2an sido agitados por un periodo demasiado corto o con movimientos 2oriontales o rotacionales inadecuados. *os tamices deben agitarse de manera que las part#culas sean eHpuestas a las aberturas del tami con varias orientaciones y as# tengan mayor oportunidad de pasar a través de él. F *a malla de los tamices est" rota o deformada los tamices deben ser frecuentemente inspeccionados para asegurar que no tienen aberturas m"s grandes que la especificada. F Pérdidas de material al sacar el retenido de cada tami. F !rrores en las pesadas y en los c"lculos.

RECOMENDACIONES 

*o meBor es utiliar un tami en buen estado caso contrario evitar que la muestra llegue a las ranuras defectuosas que por estas puede pasar material que en realidad se retendr#a.

MECÁNICA DE SUELOS I – PRACTICA 





!s recomendable utiliar tamices que correspondan a un mismo Buego caso contrario no encaBaran perfectamente y quedaran aberturas entre ellos' en caso no se cuente con tamices del mismo Buego se puede 2acer tami por tami en un recipiente de pl"stico usado como cauela. 9uc2as veces quedara material atascado en las aberturas de los tamices estos son parte del retenido y se tienen que retirar con cuidado utiliando la escobilla.

CONCLUSIONES

  

!l lavado del suelo se desarrolla con bastante cuidado' no se debe perder la parte del suelo retenido. !l tamiado se debe 2acer con bastante cuidado sin que se pierda material por las ranuras entre tami y tami. !l pesado de los retenidos debe tener gran mayor precisi+n.

ANE?OS

MUESTRA SELECCIONADA Y PESADA ANTES DE ENTRAR AL SECADO EN HORNO. SELECCIÓN DE LA MUESTRA POR CUARTEO: ALUMNOS EDU VALDEZ Y SUSAN CHOQUEMAQUI.

TAMIZADO DE LA MUESTRA SECA DESPUES DE LAVADO ELABORADO POR LOS ALUMNOS CHOQUEHUANCA MAMANI JOSEF JIMY Y VALER MEDINA MATT AIRTON LAVADO DE LA MUESTRA DE SUELO DESPUES DEL SECADO EN HORNO: ALUMNO CHOQUEHUANCA MAMANI JOSEF JIMY


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BIBLIOGRAFIA •

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GRANULOMETRIA DE SUELOS

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