UNIVERSIDAD DE LA SALLE FACULTAD DE INGENIERÍA PROGRAMA DE INGENIERÍA CIVIL MECÁNICA DE SUELOS
LABORATORIO No. 03 ANALISIS GRANULOMETRICO POR TAMIZADO NORMA INV E: 123-213
FECHA DE ELABORACIÓN: 14 DE MARZO DE 2012 FECHA DE ENTREGA: 28 DE MARZO DE 2012
PRESENTADO POR:
IVÁN DARÍO DÍAZ ROA
40092063
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JESUS CRUZ
40091071
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LAURA J. MALDONADO LEAL
40081082
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MALORY HURTADO
40072059
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PRESENTADO A: ING. SANDRA OSPINA.
REPÚBLICA DE COLOMBIA BOGOTÁ D.C. 2012
ANALISIS GRANULOMETRICO POR TAMIZADO INTRODUCCION
Los granos que conforman en suelo 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 par a la construcción de proyectos, tanto en estructuras como en 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 enumeraciones, 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.
OBJETIVOS
OBJETIVO GENERAL
Determinar la distribución granulométrica o la distribución de los tamaños delas partículas de una muestra seca del agregado, por separación a través de tamices dispuestos sucesivamente de mayor a menor abertura.
OBJETIVOS ESPECIFICOS
Determinar el porcentaje de paso de los diferentes tamaños del agregado (fino y grueso) y con estos datos construir su curva granulométrica.
Calcular si los agregados (fino, grueso) se encuentran dentro de los límites para hacer un buen diseño de mezcla.
Determinar mediante el análisis de tamizado la gradación que existe en una muestra de agregados (fino, grueso).
METODOLOGÍA. PROCEDIMIENTO Se tiene una muestra representativa del suelo que en nuestro caso es de 3777gr. Esta es lavada y secada durante 24 horas en el horno y obtenemos un peso nuevo de 3746,965 gr. la muestra anterior se hace pasar por una serie de tamices o mallas dependiendo del tipo de agregado. En el caso del agregado grueso se pasa por los siguientes tamices en orden descendente (1½" ,1", ¾", ½" , # 4 y Fondo) La cantidad de muestra retenida en cada uno de los tamices se deposita en un platón por tamiz, que esta previamente pesado, luego se pesa cada platón nuevamente con la muestra retenida. Lo mismo se realiza con el agregado fino pero se pasa por la siguiente serie de tamices (# 4, # 8, # 25, # 30 #50, #100, #200 y Fondo). Se supone que al hacer la suma del material que queda retenido en cada uno de los tamices, debe dar el mismo peso con el que iniciamos el ensayo.
MATERIAL Y EQUIPOS
Balanza. Una balanza o báscula con precisión dentro del 0.1% de la carga de ensayo en cualquier punto dentro del rango de uso, graduada como mínimo a 0,05 kg. El rango de uso de la balanza es la diferencia entre las masas del molde lleno y vacío.
Serie de Tamices. Son una serie de tazas esmaltadas a través de las cuales se hace pasar una muestra de agregado que sea fino o grueso, su orden es de mayor a menor. En su orden se utilizarán los siguientes tamices: tamiz 1½". 1", ¾". ½" , # 4 Fondo para el Agregado Grueso; el tamiz # 4, # 8, # 16, # 30, # 50, # 100, # 200 y fondo para el Agregado Fino.
MARCO TEORICO Es un proceso mecánico mediante el 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 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 a la construcción de proyectos, tanto estructuras como carreteras porque con estese 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 enumeraciones, 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 uno 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 está representado por una línea casi vertical. Como una medida simple de la uniformidad de un suelo Allen Hazen propuso el coeficiente de uniformidad Cu = D60 / D10D60 diámetro de las partículas correspondiente al 60% en peso que pasa eltamizD10 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<2Como dato complementario necesario para definir la uniformidad se define el coeficiente de curvatura del suelo con la expresión: Cc = D30^2 / D60 * D10
[1]
REGISTROS Y RESULTADOS
En el laboratorio se cuanta con una muestra de materia, que al ser tamizada arroja los siguientes resultados. (Ver tabla N°1) 3777 PESO DE LA MUESTRA LAVADA (g) PESO DE LA MUESTRA SECA SIN LAVAR (g) 3746,965
TAMIZ
ABERTURA (mm)
PESO RETENIDO (g)
% MATERIAL RETENIDO
%PASA EL RESPECTIVO TAMIZ
%RETENIDO ACUMULADO
2 pulg 1 ½ pulg 1 pulg 3/4 pulg 1/2 pulg 3/8 pulg No. 4 No. 8 No. 10 No. 16 No. 20 No. 30 No. 40 No. 50 No. 60 No. 80 No. 100 No. 200 vasija recolectora Σ
50,8 38 25,4 19,05 12,7 9,525 4,75 2,36 2 1,18 0,6 0,475 0,425 0,3 0,25 0,212 0,15 0,075
0 439,2 416,1 594,8 565,1 297,5 636,8 290,8 59,8 66,4 63,8 49,7 175,2 37,8 21 12,5 5,9 39,3 5
0 11,628 11,017 15,748 14,962 7,877 16,860 7,699 1,583 1,758 1,689 1,316 4,639 1,001 0,556 0,331 0,156 1,041 0,132
100 88,372 77,355 61,607 46,645 38,769 21,909 14,210 12,626 10,868 9,179 7,863 3,225 2,224 1,668 1,337 1,181 0,140
0 11,628 22,645 38,393 53,355 61,231 78,091 85,790 87,374 89,132 90,821 92,137 96,775 97,776 98,332 98,663 98,819 99,860 99,992
3776,7
Tabla N°1 . Material tamizado con sus respectivas retenciones en los tamices.
Cabe anotar, que el cierre del porcentaje retenido acumulado no se efectúa en el 100% a causa de pérdidas de material, que al paso de cada uno de los tamices se va quedando atrapado en las mallas, o en los bordes del tamiz.
CALCULOS.
Curva Granulométrica
120
100
% PASA
80
60
40
20
0 0.01
0.1
1 Tamaño de Particulas (mm)
10
Log .
Grafica N°1 Curva Granulométrica
,
,
Coeficiente de uniformidad (4)
(1)
Coeficiente de concavidad (2)
Porcentaje de Gravas
Tamaño Máximo
(3)
Tamaño Máximo Nominal
Porcentaje de Arenas
CONCLUSIONES.
Este ensayo de granulometría nos indica las proporciones de los agregados y los requisitos del agua y cementados afectados directamente a la trabajabilidad, porosidad y durabilidad del concreto. El coeficiente de uniformidad como regularmente gradado además
dio entre
5mm a 15mm está
representa la extensión de la curva de
distribución granulométrica, es decir, a mayor extensión de esta curva, se tendrá una mayor variedad de tamaños. De acuerdo con la norma NTC-32 “Ensayo de Granulometría” se tiene que: Cu<5 Mal gradado, Cu (5-15) Regular, Cu>15 Bien gradado. El mejor método para clasificar por tamaños las partículas gruesas es evidentemente el tamizado, ya que cada tamiz suele denominarse por números que se refieren a escalas establecidas. El coeficiente de concavidad debe ser 1; si es mayor que uno (Cc >1) indica que hay mayor cantidad de finos que de gruesos, si pasa lo contrario (Cc < 1) indica que hay más gruesos que finos. Esta norma es llamada distribución gauss. Así pues, se ve que para esta muestra de suelo su coeficiente de concavidad es Cc=1,70, indicando una alta cantidad de finos con respecto a la cantidad de material grueso. Durante el tamizado siempre ocurren pérdidas de material, a causa de diversos factores como, mallas en mal estado que atrapan partículas, material fino que se lleva el aire al momento de realizar el pesaje ect. Aunque es preciso aclarar que estas pérdidas no deben ser mayores a del peso final, en caso contrario de bebe repetir el ensayo, cosa que no ocurre para este ensayo, dando así como un ensayo satisfactorio.
El tamaño máximo para este suelo, fue de 2in (50,8mm) dado por el tamaño mínimo de la abertura de la malla del tamiz por el cual paso el 100% del materia, mientras que tamaño máximo nominal para este suelo, fue en el tamiz N°8 (2,36mm) dado por el tamaño mínimo de la abertura de la malla del tamiz, la cual retiene entre el 5% y 15%.
REFERENCIAS [1]http://icc.ucv.cl/geotecnia/03_docencia/02_laboratorio/manual_laboratorio/granulom etria.pdf (27/03/2012)
[2]
http://www.ingenieracivil.com/2008/08/analisis-granulometrico-metodo-
mecanico.html (27/03/2012) [3] Normas Técnicas Colombianas para el sector de la Construcción. Norma 77: tamizado
de
materiales
granulados
(agregados
o
áridos).
Normas Técnicas Colombianas para el sector de la Construcción. Norma 32: distribución
de
tamaños
de
un
agregado
(granulometría)
(27/03/2012)
[en línea] http://www.construaprende.com/Lab/19/Prac19_1.html
[4] Mecánica de Suelos William Lambe. Editorial Limusa Pág. (45-50)
[5] Norma Técnica Colombiana (Ntc) 32 Tejido De Alambre Y Tamices Para Propósitos De Ensayo.
