INTRODUION
Los ensayo Los ensayoss de granul granulome ometrí tría a tienen tienen por fnalid fnalidad ad deter determin minar ar en or orma cuan cuanti tita tati tiva va la dist distri ribu buci ción ón de las las part partíc ícul ulas as del del suel suelo o de ac acue uerrdo a su tama tamaño ño.. La dist distri ribu buci ción ón de las las part partíc ícul ulas as co con n tamaño superior a 0.075 se determina mediante tamizado, con una serie seri e de mallas mallas normaliz normalizadas. adas. ara partículas partículas menores menores !ue 0.075 mm, su tamaño se determina observando la veloc locidad de sedimentación de las partículas en una suspensión de densidad y viscosidad conocida. Los granos !ue conorman en suelo y tienen dierente tamaño, van desde los grandes !ue son los !ue se pueden tomar "cilmente con las manos, #asta los granos pe!ueños, los !ue no se pueden ver con un microscopio. microscopio. $l an"lisis granulom%trico al cu"l se somete un suelo es de muc# muc#a a ayud ayuda a par par ala ala co cons nstr truc ucci ción ón de proy proyec ecto tos, s, tant tanto o estructuras como carreteras por!ue con este se puede conocer la permeabilidad y la co#esión del suelo. &ambi%n el suelo analizado puede ser usado en mezclas de asalto o concreto. concreto. Los 'n"lisis (ranulom%tricos se realizaran mediante ensayos en el laboratori laboratorio o con tamices tamices de dierente dierente enumeraci enumeración, ón, dependiendo dependiendo de la separación de los cuadros de la maya. Los granos !ue pasen o se !ueden en el tamiz tienen sus características ya determinadas. ara el ensayo o el an"lisis de granos gruesos ser" muy recomendado el m%todo del &amiz) pero cuando se trata de granos fnos este no es muy preciso, por!ue se le es m"s diícil a la muestra pasar por una maya tan fna) *ebido a esto el 'n"lisis granulom%trico de (ranos fnos ser" bueno utilizar otro m%todo. Los grano Los granoss del suelo suelo no tienen tienen todas todas las mismas mismas dimens dimension iones es y un ensa ensayo yo de iden identif tifca caci ción ón impo import rtan ante te co cons nsis iste te en es estu tudi diar ar la granulometría de los suelos es decir determinar el porcenta+e de granos de cada tamaño $l estudio de la granulometría tiene como ob+eti ob+etivo vo averig averiguar uar la unció unción n de distri distribuc bución ión del di"met di"metro ro de las partíc partícula ulass del suelo suelo.. ara suelos suelos granul granular ares es se emplea emplea la ser serie ie de tamices graduados de la '-& siendo el m"s fno / 100. % Retenido = Peso de material retenido en tamiz * 100Peso total de la muestra% PASA = 100 – % Retenido Acumulado Los resul Los resultad tados os de un an"lis an"lisis is granul granulom% om%tri trico co tambi% tambi%n n se pueden pueden repr epres esen enta tarr en or orma gr"f gr"fca ca y en tal tal ca caso so se llam llaman an curv curvas as
granulom%tricas. $stas gr"fcas se representan por medio de dos e+es perpendiculares entre sí, #orizontal y vertical, en donde las ordenadas representan el porcenta+e !ue pasa y en el e+e de las abscisas la abertura del tamiz cuya escala puede ser aritm%tica, logarítmica o en algunos casos mi2tos.
O!"#TI$O #N#RA&' •
$stablecer los re!uisitos de gradación y calidad para los agregados 3 fnos y gruesos4 para uso en concreto. O!"#TI$OS #SP#()IO'
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*eterminar el porcenta+e de paso de los dierentes tamaños del agregado 3 fno y grueso 4 y con estos datos construir su curva granulom%trica. alcular si los agregados 3fno, grueso4 se encuentran dentro de los límites para #acer un buen diseño de mezcla. *eterminar mediante el an"lisis de tamizado la gradación !ue e2iste en una muestra de agregados 3fno, grueso4. onocer el procedimiento para la escogencia de un agregado grueso y fno en el diseño de mezcla, para elaborar un concreto de buena calidad. ALCANCES
$l presente traba+o servir" de guía para todas a!uellas personas involucradas en la industria de la construcción !ue necesitan del proceso de an"lisis de las propiedades de los agregados y de la granulometría la cual intervendr"n en el diseño de un concreto especifcado.
AT#RIA& + #,UIPOS •
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6alanza. na balanza o b"scula con precisión dentro del 0.89 de la carga de ensayo en cual!uier punto dentro del rango de uso, graduada como mínimo a 0,05 :g. $l rango de uso de la balanza es la dierencia entre las masas del molde lleno y vacío. -erie de &amices. -on una serie de tazas esmaltadas a trav%s de las cuales se #ace pasar una muestra de agregado !ue sea fno o grueso, su orden es de mayor a menor. $n su orden se utilizar"n los siguientes tamices tamiz 8;<. 8<, =<. ;< ,><, ? @ Aondo para el 'gregado (rueso) el tamiz ? @, ? B, ? 8C, ? D0, ? 50, ? 800, ? 100 y ondo para el 'gregado Aino. !AS# T#-RIA
La granulometría de una base de agregados se defne como la distribución del tamaño de sus partículas. $sta granulometría se determina #aciendo pasar una muestra representativa de agregados por una serie de tamices ordenados, por abertura, de mayor a menor. Los tamices son b"sicamente unas mallas de aberturas cuadradas, !ue se encuentran estandarizadas por la /orma &%cnica olombiana ? D1.
La denominación en unidades inglesas 3 tamices '-&4 se #acía segEn el tamaño de la abertura en pulgadas para los tamaños grandes y el nEmero de aberturas por pulgada lineal para los tamaños grandes y el numeral de aberturas por pulgada lineal para tamices menores de > de pulgada. La serie de tamices utilizados para agregado grueso son D<, 1<, 8;<, 8<, =<, ;<, ><, ? @ y para agregado fno son ? @, ? B, ? 8C, ? D0, ? 50, ? 800, ? 100. La serie de tamices !ue se emplean para clasifcar agrupados para concreto se #a establecido de manera !ue la abertura de cual!uier tamiz sea apro2imadamente la mitad de la abertura del tamiz inmediatamente superior, o sea, !ue cumplan con la relación 8 a 1. La operación de tamizado debe realizarse de acuerdo con la /orma &%cnica olombiana ? 77 sobre una cantidad de material seco. $l mane+o de los tamices se puede llevar a cabo a mano o mediante el empleo de la m"!uina adecuada. $l tamizado a mano se #ace de tal manera !ue el material se mantenga en movimiento circular con una mano mientras se golpea con la otra, pero en ningEn caso se debe inducir con la mano el paso de una partícula a trav%s del tamiz) Fecomendando, !ue los resultados del an"lisis en tamiz se colo!uen en orma tabular. -iguiendo la respectiva recomendación, en la columna 8 se indica la serie de tamices utilizada en orden descendente. *espu%s de tamizar la muestra como lo estipula la /orma &%cnica olombiana ? 77 se toma el material retenido en cada tamiz, se pesa, y cada valor se coloca en la columna 1. ada uno de estos pesos retenidos se e2presa como porcenta+e 3retenido4 del peso total de la muestra. Aórmula. 9 Fetenido G eso de material retenido en tamiz H 800 eso total de la muestra $ste valor de 9 retenido se coloca en la columna D.
$n la columna @ se van colocando los porcenta+es retenidos acumulados. $n la columna 5 se registra el porcenta+e acumulado !ue pasa, !ue ser" simplemente la dierencia entre 800 y el porcenta+e retenido acumulado. Aórmula 9 '-' G 800 I 9 Fetenido 'cumulado. Los resultados de un an"lisis granulom%trico tambi%n se pueden representar en orma gr"fca y en tal caso se llaman curvas granulom%tricas. $stas gr"fcas se representan por medio de dos e+es perpendiculares entre sí, #orizontal y vertical, en donde las ordenadas representa el porcenta+e !ue pasa y en el e+e de las abscisas la abertura del tamiz cuya escala puede ser aritm%tica, logarítmica o en algunos casos mi2tos. Las curvas granulom%tricas permiten visualizar me+or la distribución de tamaños dentro de una masa de agregados y permite conocer adem"s !ue tan grueso o fno es. $n consecuencia #ay actores !ue se derivan de un an"lisis granulom%trico como son PARA AR#ADO )INO a' .dulo de )inura / )
$l módulo de fnura es un par"metro !ue se obtiene de la suma de los porcenta+es retenidos acumulados de la serie de tamices especifcados !ue cumplan con la relación 81 desde el tamiz ? 800 en adelante #asta el tamaño m"2imo presente y dividido en 800 , para este c"lculo no se incluyen los tamices de 8< y ;<. A G J9 Fetenido 'cumulado 800
-e considera !ue el A de una arena adecuada para producir concreto debe estar entre 1, D, y D,8 o, donde un valor menor !ue 1,0 indica una arena fna 1,5 una arena de fnura media y m"s de D,0 una arena gruesa. PARA AR#ADO RU#SO' a' Tamao m23imo / T
-e defne como la abertura del menor tamiz por el cual pasa el 8009 de la muestra. 4' Tamao 23imo Nominal /TN
$l tamaño m"2imo nominal es otro par"metro !ue se deriva del an"lisis granulom%trico y est" defnido como el siguiente tamiz !ue le sigue en abertura 3mayor4 a a!uel cuyo porcenta+e retenido acumulado es del l59 o m"s. La mayoría de los especifcadores granulom%tricos se dan en unción del tamaño m"2imo nominal y comEnmente se estipula de tal manera !ue el agregado cumpla con los siguientes re!uisitos. •
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$l &/ no debe ser mayor !ue 8K5 de la dimensión menor de la estructura, comprendida entre los lados de una ormaleta. $l &/ no debe ser mayor !ue 8KD del espesor de una losa. $l &/ no debe ser mayor !ue DK@5 del espaciamiento libre m"2imo entre las barras de reuerzo. a' ranulometr5a ontinua'
-e puede observar luego de un an"lisis granulom%trico, si la masa de agrupados contiene todos los tamaños de grano, desde el mayor #asta el m"s pe!ueño, si así ocurre se tiene una curva granulom%trica continua.
4' ranulometr5a Discontinua
'l contrario de lo anterior, se tiene una granulometría discontinua cuando #ay ciertos tamaños de grano intermedios !ue altan o !ue #an sido reducidos a eliminados artifcialmente. PRO#DII#NTO
-e selecciona una muestra la m"s representativa posible y luego se de+a secar al aire libre durante B días. *urante estos B días se palea la arena para obtener un secado m"s r"pido. na vez secada la muestra se pesan 500 gramos de cada agregado fno y 80000 gramos de agregado grueso. *espu%s la muestra anterior se #ace pasar por una serie de tamices o mallas dependiendo del tipo de agregado. $n el caso del agregado grueso se pasa por los siguientes tamices en orden descendente 3 8;< ,8<, =<, ;< , >< , ? @ y Aondo4 La cantidad de muestra retenida en cada uno de los tamices se cuantifca en la balanza obteniendo de esta manera el peso retenido. Lo mismo se realiza con el agregado fno pero se pasa por la siguiente serie de tamices 3 ? @, ? B, ? 15, ? D0 ?50, ?800, ?100 y Aondo4.
O!S#R$AION#S $l proceso del lavado de la muestra debe ser realizado cuidadosamente de modo de no dañar el tamiz o producir perdidas de suelo al ser lanzado este uera del tamiz. $n suelos limpios de fnos, las racciones separadas en el tamiz DKB '-&, se someten directamente al tamizado. $sto se denomina granulometría via seca. *urante el proceso del tamizado, si la cantidad del material retenidos en determinados tamices e@s tal !ue el +uego no puede ser bien a+ustado, se agita este en orma manual con movimientos #orizontales y verticales combinados, #asta lograr un buen a+uste para colocarlos en la ma!uina vibradora. 'lternativamente, el tamizado podr" realizarse en orma manual, depositando la muestra en cada uno de los tamices, ordenados en orma decreciente y tomando luego el tamiz en orma inclinada. -e golpea por los costados con la palma de la mano 850 veces por minuto, girando cada 15 golpes.
ON&USION#S
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$l estudio de agregados para concretos estructurales comunes es de suma importancia ya !ue estos ocupan entre el 70 y 759 del volumen de la masa endurecida) para estos estudios es undamental realizar ciertos ensayos como los !ue son real izados en el laboratorio del nstituto de &ecnología M*r. Aederico Fivero alacioN Fegión apital3 ( ra n ul o m e t r í a d e f n os y gruesos, 9 pasa 100, *esgaste de los "ngeles, peso específco de fnos y grueso, peso unitario, e!uivalente de arena y colorimetría4ientras m"s densamente pueda empa!uetarse el agregado me+or ser" O$l reuerzo. OLa resistencia a la intemperie. OLa economía del concreto. or eso resulta de undamental importancia la gradación del tamaño de las partículas de los agregados, con el f n de producir este empa!uetamiento compacto. &am bi % n e s importante !ue el agregado tenga buena resistencia a l a i n t e m p e ri e y durabilidad, para esto es necesario !ue el agregado est% libre de impurezas 3arcillas, limo o materias org"nicas4 !ue pueden debilitar la unión con la pasta. $stas impurezas son las !ue pasan a trav%s del tamiz ? 1 0 0 ! u e e n o br a s convencionales aceptan un 59 y en las e2igentes un D9, cabe destacar !ue mientras menos de este material #alla me+or por lo antes mencionado. ara determinar si el agregado fno es idóneo para preparación de concretos o posee e2cesos de material m " s f n o d e l t a m i z ?100 se utiliza el ensayo de e!uivalente de arena,
y para determinar la presencia de compuestos org"nicos nocivos en las arenas naturales se utiliza el ensayo de colorimetría. •
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-e considera !ue una buena granulometría es a!uella !ue est" constituida por partículas de todos los tamaños, de tal manera !ue los vacíos de+ados por las de mayor tamaño sean ocupados por otras de menor tamaño y así sucesivamente. Las curvas granulom%tricas dadas en nuestro laboratorio tienden a seme+arse a las curvas granulom%tricas recomendadas por la /orma &%cnica olombiana ?87@, la cual establece unos límites para los agregados tanto fno como grueso.
!I!&IORA)(A
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/PF' &Q/' PLP6'/' ? 77. %todo para el 'n"lisis por &amizado de los 'gregados Ainos y (ruesos. /PF' &Q/' PLP6'/' ? 87@. $specifcaciones de los 'gregados para oncreto. uarta Fevisión P/F$&P. -erie de onocimientos 6"sicos. Fevista /8. '-PF$&P. nstituto olombiano de roductores de emento. '/'L *$L /($/$FP RL. &omo . ac (raS Till %2ico. sección 5UC. 'F'/(P R., 'ntonio. ec"nica de -uelos. niversidad /acional de olombia. -eccional edellín. ap. D. p. @0 I 50. Joaquín Porrero S, Carlos Ramos S, José Grases G, Gilberto J Velazco. “Manual
del Concreto Estructural”. Primera Edición - Caracas Enero 2004
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Prof. Jesús Rojas. Apuntes. “Materiales de la construcción”. Instituto Universitario de
ecnolo!"a #r. “$ederico %ivero Palacios” %e!ión Caracas 200&
