laboratorio02.granulometria

8/16/2019 laboratorio02.granulometria

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MECANICA DE SUELOS ISEMESTRE

2011-I

Universidad Nacional De Ancash

“SANTIAGO ANTÚNEZ DE MAYOLO”

FAULTAD DE INGENIE!"A I#IL

MEANIA DE SUELOS I

INFO!ME DE LA$O!ATO!IO N% &'

DOENTE( ING)

INTEG!ANTES(

MAYO* '&+,


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INTRODUCIÓN

En el sentido general de la ingeniería, suelo se

define como el agregado no cementado de granos

minerales y materia orgánica descompuesta, junto con

el líquido y gas que ocupan los espacios vacios entre

las partículas solidas.El suelo se usa como material de construcción en

diversos proyectos de ingeniería civil y sirve para

soportar las cimentaciones estructurales.

Son muchos los ensayos que se realizan para

determinar su calidad, entre estos se encuentran los

ensayos para encontrar el límite plástico y líquido, así

como el análisis granulométrico de una muestra desuelo, que serán los temas principales del presente

informe de laoratorio.

!or esto los ingenieros civiles deen estudiar las

propiedades del suelo, tales como origen, distriución

granulométrica, capacidad para drenar agua,

compresiilidad, resistencia cortante, capacidad de

carga y otros más.


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GRANULOMETRÍA DE SUELOS

I. OBJETIVOS:

Conocer el procedimiento necesario para poder realizar un

ensayo de análisis granulométrico en una muestra de suelo.

Obtener la distribución granulométrica de la muestra ensayada,

para poder graficar la curva granulométrica y así obtener el

coeficiente de uniformidad y el coeficiente de curvatura.

II. EQUIPOS Y MATERIALES:

TAMICES:

La profundidad por encima del tejido es de !. "stas mallas están

#ec#as de acuerdo con las especificaciones descritas en $%&'

"((. Las mallas están marcadas con el tama)o de su abertura en

mm y pulgadas. La estructura está construida de *ronce sin

costura. La malla es de alambres de *ronce cuidadosamente

soldados a la estructura.


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BALANZA:

"s una balanza de pesada rápida con un solo platillo, como sunombre indica, donde se coloca el cuerpo +ue se va a pesar. &ienevarias pesas móviles en el brazo y +ue pueden deslizar a lo largo de él,

con una guía para cada pesa por la +ue desliza independientemente delas demás. ara pesar, se coloca el objeto en el platillo y se #acendeslizar las pesas #asta alcanzar la posición de e+uilibrio, empezandopor la mayor y luego las demás.

HORNO:

"s la #erramienta fundamental utilizada en diversas prácticas

propuestas en el laboratorio para producir el calentamiento de las

muestras #asta las distintas temperaturas de interés, "l #orno

consta básicamente de un indicador de encendido, una aguja

indicadora de la temperatura en el interior del #orno -en grados

Celsius, así como una palanca para la apertura del mismo


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III. DESCRIPCION Y CONOCIMIENTO GENERAL:

La variedad en el tama)o de las partículas de suelos, casi esilimitada/ por definición, los granos mayores son los +ue se puedenmover con la mano, mientras +ue los más finos son tan pe+ue)os +ueno se pueden apreciar con un microscopio corriente.

0ebido a ello es +ue se realiza el $nálisis 1ranulométrico +ue tienepor objeto determinar el tama)o de las partículas o granos +ueconstituyen un suelo y fijar, en porcentaje de su peso total, la cantidad degranos de distinto tama)o +ue el mismo contiene.

"l procedimiento de ejecución del ensayo es simple y consiste entomar una muestra de suelo de peso conocido, colocarlo en el juego detamices ordenados de mayor a menor abertura, pesando los retenidosparciales de suelo en cada tamiz.

2340$'"4&O &"567CO8

9:ué es la 1ranulometría de suelos;

La granulometría de suelos es la distribución de las partículas seg


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ara este tipo de análisis granulométrico por tamizado, nossi)iremos a la norma $%&' 0>?.

'étodo de sedimentación.

%on dos, el método del #idrómetro y el método de la pipeta. $mbosbasados en las características de la sedimentación de las partículas delsuelo en un medio acuoso. %e aplican, tales métodos, al @suelo fino!, esdecir, al +ue #a +uedado en el fondo de los tamices y +ue se denomina@pasa = AA!, material constituido por limos y arcillas.

'étodo del #idrómetro

&$'7B - $%&' 0 > ?

$*"6&36$ 6"$L-m m

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0" %3"LO

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16$G$

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4 K H .HA

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4 K A A.EJA

4 K EA A.JD

$6"4$ 274$4 K (AA A.(?J

4 K AA A.AD?


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%e toma una probeta con agua, se mete suelo, se agita #asta +uesea uniforme la suspensión/ luego se deja en reposo para ir midiendo,con #idrómetro -para distintos tiempos transcurridos, la densidad de lasuspensión, la +ue disminuye a medida +ue las partículas se asientan.

La profundidad del densímetro, variable con la densidad de lasuspensión -$6:3'"0"%, es la base para calcular esa distribución detama)os de granos finos +ue pasa la malla o tamiz M AA, con f N A,AD?mm. "l sistema se calcula con @La Ley de %otes!,

0onde8

v N velocidad en cmIseg N constante

n N viscosidad en oises N grIcm sg

g N gravedad en cmIseg

Ps, P 2 N densidades de los sólidos y la suspensión en grIcm

0 N diámetro de una esferita -diámetro e+uivalente en cm.

0eterminar la distribución de las partículas menores del tamiz

$%&' 4Q AA 7dentificar los porcentajes de arcilla, limos y coloides. 7dentificar los tipos de arcillas presentes.


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3tilizado para determinar el R de arcilla. 2racion menor de-A.AAmm.

Los resultados puden ser erróneos cuando no se tienen en

cuenta la composición del suelo.

"4%$SO 0" T706O'"&6O


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'étodo de la pipeta

$ diferencia del anterior, a+uí se deja constante el valor de T.

&ambién se parte de una suspensión agua = suelo, uniforme en elinstante inicial, y +ue con el tiempo se modifica, dado +ue las partículasde mayor diámetro se precipitan a mayor velocidad, con fundamento enla Ley de %toes. $ distintos tiempos, desde el inicio, se toman muestrasde la suspensión, a una misma profundidad predeterminada -TA.

0e cada muestra obtenida, se determina el peso de los sólidos,contenido por unidad de volumen de la suspensión, lo +ue constituye labase para el cálculo de la distribución -en proporción de los tama)os delas partículas finas.

Corrección por menisco

Curva granulométrica.

Los resultados obtenidos por el método del tamizado -'ecánico o'anual, generalmente, se los representan sobre un papel semi>logarítmico, por una curva llamada UgranulométricaU. Los porcentajes+ue se indican son acumulados.

ara graficar la curva granulométrica, debemos tomar en cuenta +ue losporcentajes de muestra +ue pasa por cada uno de los tamices, se


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encuentran en el eje de las ordenadas -eje S y a una escala aritmética,en cambio la ordenación de la abertura del tamiz se encuentra en el ejede las abscisas -eje V y con una escala logarítmica/ esto para facilitar laconstrucción de la curva granulométrica. "l propósito del análisis

granulométrico, es determinar el tama)o de las partículas o granos +ueconstituyen un suelo y fijar en porcentaje de su peso total, la cantidad degranos de distintos tama)os +ue el suelo contiene.La granulometría correcta es fundamental para muc#os elementos de lacantidad del suelo, como ya se #a dic#o en particular es importante parala economía y la manejabilidad.La forma más conveniente para representar el análisis granulométrico laproporciona el gráfico semi>logarítmico indicado en la figura +ue semuestra luego. "n este las abscisas representan el logaritmo deldiámetro de las partículas, y las ordenadas el porcentaje en peso de

los granos menores +ue el tama)o indicado por las abscisas. Cuantomás uniforme es el tama)o de los granos, tanto más inclinada es lacurva, la línea vertical representa a un polvo perfectamente uniforme.

0escripción de la gradación.

La forma de la curva de distribución de tama)os de partículas, indicasi los tama)os varían en un rango amplio -curva C o estrec#o -curva */si el rango tiende a los tama)os mayores del suelo grueso -$ o a losmenores del suelo fino -C. %i todos los tama)os tienen proporciones enpeso relativamente iguales, el rango es amplio y la curva suave, el sueloasí será bien gradado -$ y C. La mala gradación puede ser por falta deeWtensión -* o por discontinuidad.


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Distribución no acumulada de las frecuencias de los tamaños anteriores.

"n suelos granulares la gradación, eWpresada

numéricamente, la da el coeficiente de uniformidad Cu con elcoeficiente de curvatura Cc.

Cuanto más alto sea Cu, mayor será el rango de tama)os del suelo.Los 0i/ i N (A, A, FA son los tama)os f de las partículas, para el cual el iR del material es más fino +ue ese tama)o.

IV. PROCEDIMIENTO:

Para toda la muestra:

(. %elección de la muestra por el método de cuarteo y tomar los eWtremosopuestos del material para nuestro análisis.


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. esar la muestra de material a analizar.

. Lávese toda la muestra en un recipiente pasando la malla 4Q AAtrátese de no perder partículas de la muestra +ue afectara el ensayo.

?. onga a secar la muestra en el #orno a una temperatura de (AE a ((AK Cpor un período de tiempo de ( a ? #oras.


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E. 0isgregue los grumos -terrones, del material con un pisón de madera

para evitar el rompimiento de los gramos.

F. Con el material seco en el paso anterior, se coloca el juego detamices en orden progresivo, 4o. ?, 4o. (A, 4o. ?A, 4o. AA y al finalel fondo, vaciando el material previamente pesado.

D. %e agita el juego de tamices #orizontalmente con movimientos derotación y verticalmente con golpes secos de vez en cuando. "ltiempo de agitación depende de la cantidad de finos de la muestra,pero por lo general no debe ser menor de (E seg.


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H. 7nmediatamente realizado el paso anterior pese las fracciones

retenidas en cada tamiz, y anótela en el registro correspondiente.


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V. DESARROLLO DE LOS RESULTADOS

"n el análisis por tamices se obtienen los resultados de pesosparciales retenido en cada uno de ellos. 0espués se calcula los

porcentajes retenidos parciales, los porcentajes acumulativos, losporcentajes +ue pasan por cada tamiz. $demás es convenientepresentar resultados en forma gráfica +ue tabular.

La presentación gráfica se efect


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TAMAÑO DE LAS AVET!AS DE LOS TAM"CES #OMAL"$ADOS.

%e puede encontrar el diámetro efectivo de los granos -0(A/ +ue esel tama)o correspondiente al (AR en la curva granulométrica y sedesigna como 0(A.

Otros tama)os definidos estadísticamente +ue son


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( ASTM D421-58 y D422-63 )

-eso inicial seco ( '&&&.&& / 0 12e 3asa 4 '&& ( ')+50

-eso lavado seco ( 67&.8& / -eso re9enido 4 5: ( &

Peso de recipiente ;5&)&&

Peso recipiente + Suelo seco ';5&)&&

Peso recipiente + Suelo lavado seco +;&&)8

Peso suelo seco lavado 67&)8

Ta


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VI. OBSERVACIONES


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%e observo +ue el suelo tiene gran cantidad de finos.

"l suelo analizado no presenta partículas de !

4o se cuenta con la má+uina para el cribado del material.

"l color rojizo de la muestra es propio del material arcilloso +ue se

encuentra en la ciudad universitaria.


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VII. CONCLUSIONES

"l coeficiente de uniformidad cuN(.A? "l coeficiente de curvatura cc NA.J %e concluye +ue el suelo no es bien gradado debido a +ue no

cumple con las condiciones de8 $renas bien gradadas cu YF / (ZccZ.1ravas bien gradadas cu Y? / (ZccZ.

La grafica muestra una granulometría pobre en gravas con gran

cantidad de arenas. "l lavado de la muestra es importante para obtener las masas

reales de los granos de cada una de las fracciones retenidas en

las mallas.

VIII. RECOMENDACIONES

4o lavar el material con la mano, solo #acer pasar el agua para

evitar la pérdida de material, además para no deteriorar el tamiz

4Q AA. 0isgregar el material con el martillo de goma mas no con otros

materiales +ue puedan da)ar a la los granos de la muestra. $notar correctamente las masas de las muestras retenidas en las

cribas para obtener resultados confiables.


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I#. BIBLIOGRA$IA

'ecánica de %uelos[uárez *adillo = 6ico 6odríguez &omo 7

1uías y copias de Laboratorio

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