I
INTRODUCCIÓN: ANALISIS GRANULOMETRICO POR TAMIZADO 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 granos pequeños, los que no se pueden ver con un microscopio. El análisis granulométrico al cuál se somete un suelo es de mucha ayuda para la construcción de proyectos, tanto estructuras como carreteras porque con este se puede conocer la permeabilidad y la cohesión del suelo. También También el suelo analiado puede pue de ser usado en meclas de asfalto o concreto. Los !náli !nálisis sis "ranul "ranulomé ométri tricos cos se reali realiara aran n median mediante te ensayo ensayoss en el labora laborator torio io con tamices de diferente enumeración, dependiendo de la separación de los cuadros de la maya. Los granos que pasen o se queden en el tami tienen sus caracter#sticas ya determinadas. $ara el ensayo o el análisis de granos gruesos será muy recomendado el método del Tami% pero cuando se trata de granos finos este no es muy preciso, porque se le es más dif#cil a la muestra pasar por una maya tan fina% &ebido a esto el !nálisis granulométrico de "ranos finos será bueno utiliar otro método.
LIMITES DE CONSISTENCIA Los l#mites de consistencia se basan en el concepto de que los suelos finos, presentes en la naturalea, naturalea, pueden encontrarse encontrarse en diferentes diferentes estados, estados, dependiendo dependiendo del contenido contenido de agua agua.. !s# un suel suelo o se pued puede e enco encont ntra rarr en un esta estado do sóli sólido do,, semi semisó sólilido do,, plás plástitico co,, semil#quido y l#quido. El contenido de agua con que se produce el cambio de estado var#a de un suelo a otro y en mecánica de suelos interesa fundamentalmente conocer el rango de humedades, para el cual el suelo presenta un comportamiento plástico, es decir, acepta deformaciones sin romperse 'plasticidad(, es decir, la propiedad que presenta los suelos hasta cierto l#mite sin romperse.
OBJETIVO GENERAL: •
&eterminar cuantitativamente la distribución de tamaños de part#culas de un suelo que pasan por una serie de distintos tamices, determinándolo en porcenta)es. !demás de dete determ rmina inarr los los L#mi L#mite tes* s* L#qui L#quido do y $lás $lástitico co de los los cual cuales es nos nos ayud ayudar ara a a hace hacerr la clasificación de la muestra de suelo.
OBJETIVOS ESPECÍFICOS: •
+btener la cantidad de material que pasa a través de un tami con una malla dada pero que es retenido en un siguiente tami cuya malla tiene diámetros ligeramente menores a
•
la anterior. elacionar la cantidad de material retenido con el total de la muestra pasada a través de los tamices.
•
&eterminar la clasificación del suelo mediante sistemas como -/- y !!-0T+, de acuerdo a ello tomaremos criterios de aceptación de suelos para ser utiliados en bases u sub1bases de carreteras, presas de tierra o diques, drena)es, etc.
•
&eterminar el L#mite l#quido y el L#mite plástico se emplean para clasificar esta muestra, de acuerdo a su plasticidad y as# poder clasificarlo en el sistema -/- y !!-0T+.
II
MARCO TEÓRICO
2.1.
ANALISIS GRANULOMETRICO DE LOS SUELOS 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 granos pequeños, los que no se pueden ver con un microscopio. El análisis granulométrico al cuál se somete un suelo es de mucha ayuda para la construcción de proyectos, tanto estructuras como carreteras porque con este se puede conocer la permeabilidad y la cohesión del suelo. También el suelo analiado puede ser usado en meclas de asfalto o concreto. Los !nálisis "ranulométricos se realiaran mediante ensayos en el laboratorio con tamices de diferente enumeración, dependiendo de la separación de los cuadros de la malla. Los granos que pasen o se queden en el tami tienen sus caracter#sticas ya determinadas. $ara el ensayo o el análisis de granos gruesos será muy recomendado el método del Tami% pero cuando se trata de granos finos este no es muy preciso, porque se le es más dif#cil a la muestra pasar por una malla tan fina% &ebido a esto el !nálisis granulométrico de "ranos finos será bueno utiliar otro método.
2.1.1. GRANULOMETRIA POR TAMIZADO Es un proceso mecánico mediante el cual se separan las part#culas de un suelo en sus diferentes tamaños, denominado a la fracción menor 'Tami 2o 344( como limo, !rcilla y /oloide. -e lleva a cabo utiliando 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.
2.1.1.1.
MATERIAL GRUESO $rimero que todo se pesa en la balana la muestra anteriormente cuarteada.. Luego de lleva a cabo el tamiado para separar las diferentes part#culas de 56 hasta la malla 2o. 344 comenando en orden decreciente, teniendo en cuenta de no meclar las part#culas tamiadas. !l mismo tiempo de tara una bande)a en la balana. 7 se determina el peso de cada fracción retenida. -e debe verificar que la suma de los pesos retenidos en cada tami de igual al peso de la 8racción "ranular gruesa, con una tolerancia de 4.9:.
2.1.1.2.
MATERIAL FINO -e toma todo el material pasante el Tami 2o 344, teniendo el cuidado de no perder el material. Todas las part#culas inferiores al Tami 2o 344 son limo, arcilla y coloides. El cual debe ser pesada, para determinar la cantidad de fino presente en el suelo.
2.1.2. CURVA GRANULOMÉTRICA na curva granulométrica nos indica en general el tamaño de los granos y la buena o mala graduación de estos. ! partir de la curva de distribución granulométrica pueden obtenerse dos importantes indicadores que caracterian a un suelo.
2.1.2.1.
COEFICIENTE DE UNIFORMIDAD El coe!c!e"#e $e %"!o&'!$($, definido originalmente por Teraghi y $ec;, se utilia para evaluar la uniformidad del tamaño de las part#culas de un suelo. -e e
El coeficiente de uniformidad '/u( representa la e
, y en gravas con un /u = ?. El coeficiente de curvatura '/c( nos indica una curva granulométrica constante, sin @escalones6% esto se cumple tanto en arenas como gravas para cuando AB /c B 5. $or lo tanto ambos coeficientes sirven para indicarnos de una manera práctica
2.1.2.2.
COEFICIENTE DE CURVATURA -e define el coeficiente de curvatura como*
/c C '&54(3 D '&>4 ⋅ &A4( -iendo &< la abertura del tami por el que pasa el <: de la muestra. Este coeficiente refle)a la curvatura de la curva granulométrica. Los suelos bien graduados tienen valores de este coeficiente comprendidos entre A y 5.
2.2.
LIMITES DE CONSISTENCIA Los l#mites de consistencia se basan en el concepto de que los suelos finos, presentes en la naturalea, pueden encontrarse en diferentes estados, dependiendo del contenido de agua. !s# un suelo se puede encontrar en un estado sólido, semisólido, plástico, semil#quido y l#quido. El investigador -ueco !. !tterberg, propuso en AAA cinco estados de /onsistencia del suelo. El contenido de humedad fue la base para estos l#mites. En Fecánica de -uelos se usa frecuentemente tres de ellos como son* El limite liquido 'LL(, el limite plástico 'L$( y el l#mite de contracción 'L/(. !tterberg también define cuatro estados de consistencia*
• • • •
El estado liquido, con las propiedades y apariencia de una suspensión El estado plástico, en que el suelo se comporta plásticamente El estado semi1sólido, el suelo aGn disminuye de volumen al estar su)eto secado El estado sólido, en el que el volumen del suelo no var#a.
2.2.1. LIMITE LÍ)UIDO El l#mite l#quido se define como el contenido de humedad e
"raficar el nGmero de golpes en coordenadas logar#tmicas, contra el contenido de humedad correspondiente, en coordenadas normales, e interpolar para la humedad
correspondiente a 39 golpes. La humedad obtenida es el L#mite L#quido. -egGn el método puntual, multiplicar por un factor 'que depende del nGmero de golpes( la humedad obtenida y obtener el l#mite l#quido como el resultado de tal multiplicación.
2.2.2. LIMITE PLASTICO El l#mite plástico de un suelo es el menor contenido de humedad determinado, de acuerdo con el método ba)o el cual el suelo permanece plástico. $ara la determinación de éste l#mite se toma muestras del ensayo para la obtención del l#mite l#quido y procedemos a amasarla y posteriormente a arrollarla, cuya arrolladora vamos disminuyendo en el diámetro, hasta que los rollitos presenten rupturas o ranuras. Fientras se rasga aumentamos la humedad del suelo que no presenta ninguna falla, hasta que los rollitos lleguen a tener un diámetro de 5 mm., en cuyo diámetro decimos que esa humedad es la que determina el #ndice plástico. Las arenas no tienen plasticidad, los limos tienen pero muy poca, en cambio las arcillas, y sobre todo aquellas ricas en materia son muy plásticas. El l#mite plástico se ha definido arbitrariamente como el contenido de humedad del suelo al cuál un cilindro se rompe o se resquebra)a cuando se enrolla a un diámetro de 5 mm apro
III
DATOS OBTENIDOS E)UIPOS * +ERRAMIENTAS UTILIZADAS: ANALISIS GRANULOMETRICO: Iuego de mallas '56, 3 J6, 36, A J6, A6, K6, J6,5D6, 2o.?, 2o. , 2o.A4, 2o A>, 2o.54, 2o.?4, 2o.94, 2o. 4, 2o.A44, 2o.344 y la /harola(. /ucharón Malana electrónica con apro
Espátulas. 0orno o cocina eléctrica. -uelo en estudio
LIMITES DE CONSISTENCIA: LIMITE LI)UIDO /uchara de /asagrande. anurador. /apsula metálica. $ocillos metálicos. Espátula. Malana electrónica. $ieta con agua.
LIMITE PLASTICO Espátula de ho)a fle
-e e
o
-e procedió a su secado en el horno durante 3? horas el cual fue pesado, Of C 5>P> g, para luego ser tamiada en la serie de mallas '56, 3 J6, 36, A J6, A6, K6, J6,5D6, 2o.?, 2o. , 2o.A4, 2o A>, 2o.54, 2o.?4, 2o.94, 2o. 4, 2o.A44, 2o.344(
o
$or cada malla se pesara su peso retenido el cual será anotada en el siguiente cuadro con los siguientes cálculos de : peso retenido, : retenido acumulado y él : del pasante.
LIMITE LI)UIDO:
o
&espués del tamiado y pesado del pasante malla 2Q ?4, es colocado en tres pocillos metálicos para luego ser añadido el agua.
o
/alibramos la cuchara de /asagrande con el ranurador 'del e
o
En los pocillos luego de ser añadido el agua se mecla hasta que sea pastosa con ayuda de la espátula la vamos meclando hasta obtener una mecla homogénea.
o
Limpiamos adecuadamente la cuchara de /asagrande con un paño hGmedo.
o
En la cuchara de /asagrande introducimos la mecla pastosa y con la espátula hacemos un enrasado.
o
na ve enrasada la mecla pasamos con el ranurador por el centro formando una ranura.
o
Enseguida comenamos a girar la manivela a una velocidad de 3 golpes por segundo.
o
$ara el primer caso 'golpes de A4 a 34(, se logra cerrar a los A5 golpes, sacamos una parte de la muestra en una capsula y lo pesamos en la balana electrónica 'antes pesamos la capsula(, el peso en hGmedo de la muestra más la capsula fue de gramos para luego ser secado en el horno.
o
$ara el segundo caso 'golpes de 34 a 54(, para lo cual seguimos los pasos ?, 9, > y P, se logra cerrar a los A3 golpes, por lo tanto no cumple dentro del rango de golpes.
o
$ara el tercer caso 'golpes de 54 a ?4(, para lo cual seguimos los pasos ?, 9, > y P, se logra cerrar a los A3 golpes, por lo tanto no cumple dentro del rango de golpes.
LIMITE PLASTICO: o
-e emplea una muestra de suelo que se utilió para el ensayo de l#mite l#quido, el cual fue previamente tamiado en la malla 2Q ?4 y se ba)a su contenido de
o
humedad con un poco de muestra en estado seco. -e forman los rollos de masa de suelo 'arcilla( de 5 mm de diámetro, a raón de 4 a 4 rotaciones por minuto, contando como rotación un movimiento completo
o
de la mano hacia adelante y hacia atrás, regresando as#, a la posición inicial. -e rueda la masa de suelo entre la palma de la mano o los dedos y una superficie lisa con solo la presión necesaria para formar un rollo de diámetro uniforme en
o
toda su longitud. El rollo se debe adelgaar más con cada rotación, hasta que su diámetro alcance 5 mm, tomándose para ello no más de dos minutos. La presión requerida de la mano o de los dedos, variará en gran medida, dependiendo del tipo de suelo, evitando que no se ra)e estos rollitos de suelo, de lo cual no ocurrió.
OBTENCION DE DATOS: o
ANALISIS GRANULOMETRICO
W i = 3998 g W f = 3676 g W i : Peso natural de la muestra W f : Peso seco de la muestra o
LIMITE LIQUIDO
W CAP = 39 g W CAP+MUE!"A = 88 g W CAP : Peso de la ca#sula de metal W CAP+MUE!"A: Peso de la ca#sula met$lica m$s la muestra%
IV
PROCEDIMIENTOS DE DATOS: CALCULOS REALIZADOS: A&A'(( )"A&U'*ME!"(C*:
W C W i , W f = 5 R 5>P> C 533 g Ww ω= ∗100 Wf ω=
322 3676
∗100
S C .P>:
TAMIZ 5H 3 AD3H 3H A AD3H AH 5D?H AD3H 5DH 2o ? 2o 2o A4 2o A> 2o 54 2o ?4 2o 94 2o 4 2o A44 2o 344 8+2&+ T+T!L
DIAM. ,''P>.344 >5.944 94.>44 5.A44 39.?44 A.494 A3.P44 .939 ?.P>4 3.54 3.444 A.A4 4.94 4.?34 4.3P 4.A4 4.A? 4.4P?
PESO / PESO / RETENIDO / RETENIDO, RETENIDO ACUMULAD PASANTE O 4.44 4.44 4.44 A44.44 4.44 4.44 4.44 A44.44 4.44 4.44 4.44 A44.44 3.44 3.3? 3.3? P.P> 55.44 4.4 5.A? >.> 33.44 4.>4 5.P? >.3> 9P.44 A.9> 9.54 ?.P4 33.44 4.>4 9.4 ?.A4 9?.44 A.?P P.5P 3.>5 A39.44 5.?A A4.P .33 3.44 4.P> AA.99 .?9 5.3 A?.3 A34.44 9.A >.5> 3A.A 355.44 P.3 9. 3P.A> 3A.44 P3.? 3.? 54.44 A4?.44 P4.44 A?.?A ??.?3 93.44 99.9 A5.3A 9P.>5 ??.44 ?3.5P 3P.9 9.? A434.44 A?.93 A?.93 A44.44 953.44 5>>5.44
I"#e&0o("$o e3#&(0o("$o4 e"co"#&('o5 e D164 D76 e D86 P4.44 D86.66 99.9
4.3P 6.218 4.A4
?3.5P D76.66 A?.93
4.A? 6.118 4.4P?
?3.5P A?.93 D16.66
4.A? 4.4P? 6.682
+ALLANDO D164 D76 * D86 PARA D16 ( 0.149−0.074 ) ( 42.37 −14.52 ) = ( 0 . 149 − x ) (42.37 −10.00 ) D 10 =−0 . 087 + 0 . 149 D 10 =0 . 062
PARA D76 ( 42.37−14.52 ) ( 0.149 −0.074 ) = ( 30.00−14.52 ) ( x −0.074 ) D 30 =0.042 + 0.074
D 30 =0 .116
PARA D86 (70.00 −55.58 ) ( 0.297− 0.180 ) = ( 70.00 −60.00 ) ( 0.297− x )
D 60=−0.081 + 0.297
D 60=0.216
PARA EL COEFICIENTE DE UNIFORMIDAD Cu= Cu
=
D 60 D 10 0.216 0 .062
Cu=3.48
PARA EL COEFICIENTE DE CURVATURA 2
Cc=
Cc=
D 30 ( D 60∗ D 10 )
0 .116
2
( 0.216∗0 .062 )
Cc= 1.005
CLASIFICACION DE SUELOS : SUCS: Pasante menor a 50 Ma!!a No" #00
1$"5# Mater%a! Gr&eso
Pasante ma'or a! 50 Ma!!a No" $
(#"6)
Por*enta+e ,e -%no en !a Ma!!a No" #00 . 1#
Arena 1$"5#
Com/arar e! IP ' e! IP* LL No /resenta 0 LP No /resenta 0 Por !o tanto : IP LL LP 0 IP* $ IP* . IPC
ARENA LIMOSA 2SM3 AAS4TO: Pasante menor a )5 Ma!!a No" #00
1$"5# Mater%a! ran&!ar
Ma!!as
Pasante
No" 10
"$5
No" $0
7#"$
No" #00
1$"5# 8 m9" )5
LL No /resenta 0 8 m9" $0 LP No /resenta 0 8 m9" 10 Gra;a ' arena ar*%!!osa o !%mosa IG 2F<)53=20"#>0"005=2LL<$033>0"01=2F<153=2IP<103 IG 21$"5#<)53=20"#>0"005=20<$033> 0"01=21$"5#<153=20<103 IG 0"05
A<#<$ 203
GRAFICAS OBTENIDAS:
INTERPRETACION DE LOS RESULTADOS: •
El Limite Liquido y el L#mite plástico no presentan, y para el cálculo han sido
•
considerados con el valor de cero. En el #ndice de grupo se consideró el valor de cero porque solo nos dio el
•
valor de 4.49. El valor de &A4, se tuvo que e
V
CONCLUSIONES * RECOMENDACIONES: •
En el l#mite liquido al hacer la prueba de la cuchara de /asagrande, en los golpes no se cumplió con los rangos de los golpes solo llegaba a los A3 golpes, por lo cual solo cubr#a en el primer rango de 34 a 54 golpes y no en los otros dos rangos, por lo cual se llegó a la conclusión que no presenta limite liquido el suelo por que no se comporta en el rango de lo establecido.
•
En el l#mite plástico al hacer los rollitos con diámetros menores a A5 mm, se part#an o en su defecto se fisuraban por lo cual se llegó a la conclusión
•
que este suelo no presenta limite plástico. -e recomienda usar un vibrador mecánico para realiar el tamiado en
•
forna homogenea. -e generó pérdidas por parte del fino para lo cual se debe de realiar el ensayo en forma mas precavida.
•
• • •
BIBLIOGRAFIA Ioseph E. Moles 1 F!2!L &E L!M. &E -EL+- E2 U2". /UNUL* Fe5??D&ETEFU2!/U+2X&ELX!2!LU-U-X"!2L •
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PANEL FOTOGRAFICO:
