LABORATORIO DE CARACTERIZCIÓN DE SUELOS ANÁLISIS GRANULOMÉTRICO DE SUELOS POR TAMIZADO ANAURIBETH ANAURIBETH PORTELA RINCON Estudiante pregrado ingeniería civil Universidad industrial de Santander
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DANIEL FELIPE CORREDOR FIGUEREDO Estudiante pregrado ingeniería civil Universidad industrial de Santander
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JORGE ANDRES MARTINEZ VILLADA Estudiante pregrado ingeniería civil Universidad industrial de Santander @hotmail.com
JOHN ANDERSON MARTINEZ OLARTE Estudiante pregrado ingeniería civil Universidad industrial de Santander
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RESUMEN La práctica efectuada en este informe, busca determinar el porcentaje de agregados gruesos y finos de una muestra de material granulado mediante el mecanismo de ta mizado, para ello siguiendo la norma INV 106 se selecciona una muestra de suelo seco; dicha muestra se obtuvo del laboratorio de caracterización de materiales con el fin de realizar un análisis cuantitativo detallado de los diferentes ta maños de las partículas o granos presentes en el suelo, para este procedimiento se siguieron las indicaciones mencionadas en la norma INV 123, recolectando los datos de la cantidad de masa de suelo retenido en los tamices.
PALABRAS CLAVE: Granulometría, tamizado, suelo, grano, gradación. ABSTRACT The practical made in this report , seeks to determine S. The percentage of coarse aggregates and Finos a sample of granular material m By screening mechanism, para This following the rule INV 106 SE selects a sample of dry soil; The sample was obtained from the Laboratory of Materials Characterization To Perform UN Detailing the different sizes of the particles or in the soil grains Quantitative Analysis, paragraph This procedure Indications mentioned were followed in the INV 123 standard, gathering Facts Amount of soil mass retained in sieves. grain gradation. KEYWORDS: Granulometry, sieving, soil, grain gradation.
1. INTRODUCCIÓN El objetivo de esta práctica de laboratorio es la realización de un estudio granulométrico de una muestra de suelo, para esto se efectuó la lectura previa de la norma INV 123 la cual indica la manera correcta de preparar la muestra de suelo y cómo realizar posteriormente el proceso de análisis granular mediante tamizado. Se utilizaron tamices de diferentes mallas con el fin de hacer una clasificación detallada del suelo y obtener los porcentajes retenidos y/o que pasan por cada uno de ellos.
2. MARCO TEÓRICO 2.1 Normas NTC (Normas Técnicas Colombianas) Y normas INV (Instituto Nacional de Vías) Son aquel conjunto de especificaciones ya consolidadas que determinan y dictaminan los procedimientos necesarios para realizar una obra civil.
Este método define como:
2.2 GRANULOMETRÍA Es la determinación de la proporción de tamaños en que se encuentran distintos tamaños de partículas presentes en un suelo. También llamada graduación del suelo. [1] Para realizar el proceso de clasificación se recurre a normativas tales como el sistema de clasificación de la AASHTO o la clasificación SUCS (Sistema Unificado de Clasificación de Suelos).
2.2.1 CLASIFICACIÓN AASHTO El sistema de clasificación de la AASHTO se desarrolló en 1929 por la Asociación Americana de Carreteras Estatales y Transportes Oficiales y la Clasificación de Materiales para sub-bases y Carreteras Tipo granular de la Junta de Investigación de Carreteras de la ASTM.
2.2.2
abertura 4.75 mm. Arena Gruesa: material comprendido entre los tamices de abertura 2 y 0.5 mm. Arena Fina: material comprendido entre los tamices de abertura 0.5 y 0.08mm. Limo Arcilla: material que pasa por el tamiz de abertura 0.08mm. Material Granular: el termino material granular se aplica a los suelos que presentan una cantidad menor o igual a un 35% bajo el tamiz de abertura 0.08mm. Material Limo Arcilla: se aplica a los suelos que presentan una cantidad mayor a un 35% bajo el tamiz de abertura 0.08mm. Material Limoso: son materiales finos con un índice de plasticidad de 10 o menor. Material Arcilloso: son materiales finos que tienen un índice de plasticidad de 11 o mayor.[3]
CLASIFICACIÓN SUCS
La forma original del sistema de clasificación de suelos fue desarrollada por Arturo Casagrande, ingeniero geotécnico, en 1942. Este Sistema fue una herramienta usada en las construcciones diseñadas por el Cuerpo de Ingenieros del Ejército de Estados Unidos durante la Segunda Guerra Mundial.
La clasificación es basada en las propiedades de plasticidad y en la distribución del tamaño de grano, según esta última, el sistema divide el suelo en dos grandes categorías:
La clasificación se realiza basada en el tamaño del grano y en la plasticidad, de acuerdo a este sistema el suelo es clasificado en siete grupos principales: desde A-1 hasta A-7. Los suelos clasificados en los grupos A-1, A-2 y A-3 son grueso granulares. Y los grupos A-4, A-5, A-6 y A-7 son suelos finos o materiales limosos y arcillosos. [2]
Grava: material retenido por tamiz de
Suelos gruesos granulares: Dentro de ellos están las fracciones de arena y grava, son suelos donde la distribución del tamaño y la forma de los granos hace al suelo más poroso. Suelos finos granulares: En estos suelos se incluyen las fracciones limo y arcilla, así como las fracciones de carácter
5. ANÁLISIS DE DATOS
orgánico. La plasticidad de este suelo es mucho mayor. [4]
5.1 Datos generales de la muestra 3. MATERIALES Y EQUIPO
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.
Horno (Temperatura 110 ±5°C) Muestra de suelo Cepillo y brocha Balanza Tamices de malla cuadrada Tamiz No. 4 – 4.75 mm Tamiz No. 10 – 2 mm Tamiz No. 20 – 0.85 mm Tamiz No. 40- 0.425 mm Tamiz No. 60 – 0.25 mm Tamiz No. 100 – 0.106 mm Tamiz No. 200 – 0.075 mm Envases
4. PROCEDIMIENTO Para la realización del laboratorio se siguieron los siguientes pasos: Se tomó una muestra de suelo de 500 gramos. Se realizó el lavado del suelo ya que la muestra tenía grumos muy grandes, esto se hizo mediante el tamiz No. 200, en el cual se puso la muestra y se le fue agregando agua mientras se movía con los dedos para deshacer los grumos más gruesos, el lavado se dio por terminado cuando el agua que pasaba por el tamiz salía limpia. Se procede a registrar el peso del suelo húmedo y a continuación se realiza el secado de la muestra llevándola al horno por aproximadamente 3-4 horas. Al extraer la muestra del horno, se registró el peso de la misma. Siguiendo con el análisis, la muestra de suelo seco se vierte en el sistema de tamices montado en orden descendente (según su abertura; No.4, No. 10, No.20, No.40, No.60, No.100 y No.200) para luego empezar a realizar movimientos circulares y verticales para hacer que la muestra pase por todos los tamices. Por último se registró el peso de cada uno del suelo retenido en cada tamiz.
Peso Muestra [gr]
500
Peso Bandeja [gr]
10
Peso Muestra Húmeda [gr]
350,8
Peso Muestra Seca [gr]
273,3
5.2 Tabla granulométrica de la muestra Abertura (mm)
Tamiz #4 #10 #20 #40 #60 #100 #200
Peso Retenido (gr)
4,75 2 0,84 0,42 0,25 0,149 0,074
Fondo
10,8 7,6 26,4 46,5 73,6 67,7 42,6
-
224,8
% Retenido % Pasa Acumulado
Tamiz
% Retenido
#4 #10 #20 #40 #60 #100 #200 Fondo
2,16
2,16
97,84
1,52
3,68
96,32
5,28
8,96
91,04
9,3 14,72 13,54 8,52 44,96 100
18,26 32,98 46,52 55,04 100
81,74 67,02 53,48 44,96 0
Para obtener el % retenido:
∗ 100 % = Cálculo tipo Para el tamiz #4:
% = 10,8 500 ∗ 100 = 2,16%
El peso retenido acumulado se halla al sumar los % retenidos:
= ∑ %
Gravas % Arenas %
2,16 52,88
Finos %
44,96
2,16+1,52+5,28+9,3+14,72+13,54+8,52+44,96=100%
5. CONCLUSIONES
El porcentaje que pasa se obtiene de la siguiente manera:
1.
Teniendo en cuenta las pautas para la clasificación del suelo bajo el estándar SUCS, encontramos que el porcentaje de partículas de arenas supera el de gruesas y al de finos por lo tanto el suelo se considera como una arena, para llegar una clasificación más detallada se requiere otros estudios para arrojar datos más precisos.
2.
La finalidad del proceso de tamizado es poder cuantificar la distribución de partículas del suelo de acuerdo a su tamaño.
=100 - %Retenido acumulado Cálculo tipo: Para el tamiz #4:
= 100 − 2,16 = 97,84% Con el análisis granulométrico se determina el tipo de suelo, de la siguiente manera:
= 100 −%#4 = 100 − ( + ) = %#200
3. No se puede avanzar más en la clasificación ya que el porcentaje de fi nos supera el 12% y hasta la práctica se desconoce los datos necesarios para saber el tipo de suelo arenoso y la gradación del mismo.
A partir de los datos de laboratorio:
= 100 − 97,84 = 2,16% = 100 − (2,16 + 44,96) = 52,88% = 44,96%
4. Los D10, D30 y D60 no brindan
5.3 Curva Granulométrica
información para la caracterización de suelos finos.
100
5. Hay distintos factores que inducen al error
80
a s a P %
60 40
como el mal lavado de los tamices, la precisión de la balanza o errores humanos en la toma de datos
7. REFERENCIAS
20 0 10
1
0.1
0.01
Tamaño Abertura
5.4 Datos calculados para la clasificación SUCS D10 (mm) D30 (mm) D60 (mm)
0 0 0,11
[1] Universidad del cauca. Tipos de suelos desde el punto de vista de la mecánica de suelos [ en línea]. Fecha de consulta: 23 de mayo del 2016. Disponible en: ftp://ftp.unicauca.edu.co/Facultades/FIC/IngCivil/ Geotecnia/profesor_lucio_cruz/Curso%20Mec%E 1nica%20de%20Suelos%20I/Mecanica%20de%2 0Suelos%20I%20ESLAGE%20(19_20).pdf [2] Maloka org. Clasificación de los suelos [en línea]. Fecha de consulta: 23 de mayo del 2016.
Disponible http://www.maloka.org/suelos/aashto.html.
en:
[3] FARIAS Daniel. Clasificación de suelos [en línea]. Fecha de consulta: 23 de mayo del 2016. Disponible en: ftp://ftp.unicauca.edu.co/cuentas/harenas/docs/MT ERIALES%20%2012015/CONCEPTOS%20Y%20LECTURAS/CLA SIFICACION%20SUELOS.pdf. [4] Maloka org. Clasificación de los suelos [en línea]. Fecha de consulta: 23 de mayo del 2016. Disponible en: http://www.maloka.org/suelos/sistema.html.
