100

10

Platillo para objetos

Contrapesos móviles

Indicador

Signo de equilibrio

Contrapeso de precisión

Rosca de precisión Balanza de

precisión

“ANALISIS GRANULOMETRICO DE LOS SUELOS”

1. OBJETIVOS

El objetivo principal de este ensayo es el realizar el análisis de una muestra de suelo según el criterio del tamaño granular de las partículas componentes de un suelo. A este ensayo suele denominársele análisis granulométrico.

Entre otros objetivos, se tienen:

Familiarizar al estudiante de Ingeniería Civil con el procedimiento básico común de análisis de un suelo. Antiguamente, se creía que el tamaño granular de los componentes de un suelo influía de manera relevante en las características físicas del mismo.

Adiestrar al estudiante en el manejo de tamices y el tamizado mecánico. La serie de tamices empleada durante la Práctica corresponde a la serie americana. En el laboratorio se usara esta serie en su versión modificada. Sin embargo, es necesario mencionar, que esta serie no es la única serie de tamices existente en los Laboratorios de Suelos del Planeta, existiendo por ejemplo la “serie Internacional de tamices”.

Introducir al estudiante de Ingeniería Civil, en el análisis grafico de curvas granulométricas, obtenidas a partir de ensayos correspondientes en muestras de suelos. La práctica incluye el trazado de la curva granulométrica correspondiente a la muestra de suelo bajo consideración.

2. EQUIPO Y MATERIALES

Una balanza con precisión

Juego de tamices

Tara

Balanza Electrónica

Tamizadora

3. FUNDAMENTO TEORICO

El suelo es parte constituyente de la superficie continental de la Tierra. Es un agregado de minerales no consolidados y de partículas orgánicas producidas por la

acción combinada del viento, el agua, los procesos de desintegración orgánica y las interacciones de naturaleza química y física en el seno de si mismo.

Los suelos cambian mucho de un lugar a otro. La composición química y la estructura física del suelo en un lugar dado están determinadas por el tipo de material geológico del que se origina, por la cubierta vegetal, por la cantidad de tiempo en que ha actuado la meteorización, por la topografía y por los cambios artificiales resultantes de las actividades humanas.

Las variaciones del suelo en la naturaleza son graduales, excepto las derivadas de desastres naturales.

El conocimiento básico de la textura del suelo es importante para los ingenieros que construyen edificios, carreteras y otras estructuras sobre y bajo la superficie terrestre.

Granulometría de suelos en Ingeniería Civil

Para la utilización de un suelo en obras de Ingeniería Civil, se acostumbra subdividir el mismo en fracciones que se manipulen y dosifiquen individualmente en proporciones adecuadas para que entreguen una curva granulométrica requerida en el suelo total.

Para analizar la granulometría de un suelo se procede con el tamizado estándar. Las aberturas de los tamices se seleccionan de acuerdo con los tamaños máximo y mínimo del suelo. Entre estos tamaños se establecen las subdivisiones requeridas.

Los tamices como cualquier otro instrumento de laboratorio están ordenados en un formato estándar. De aquí surgen las series estándares de tamices. En la tabla de abajo se ven algunas series más comunes:

La composición granulométrica de un suelo varía de un tipo de suelo a otro. En obras civiles, tales como carreteras, base de cimientos, es necesario establecer ciertos límites a los diferentes tamaños de suelo, condición que en la práctica esta abierta a amplios rangos.

Esta condición de límites abiertos es aprovechable, cuando existen deficiencias de tamaños en el suelo difíciles de superar. En tales circunstancias, el juicio para establecer dicha curva suele apoyarse en pruebas que demuestren la obtención de mezclas de suelos, manejables, de buen rendimiento, además de ser cohesivas en gran manera con suelos de la granulometría propuesta, obtenida en la práctica.

Tabla de serie de tamices usuales

TAMICES ABERTURA EN MILIMETROS

ISO - 5650.12

50.25

00.5

01.0

02.0

04.0

0 8.0016.0

031.5

063.0

0

UNE - 70500.16

00.32

00.6

31.2

52.5

05.0

010.0

020.0

040.0

080.0

00.14 0.29 0.5 1.1 2.3 4.7 19.0 38.0 76.0

Las pruebas de fiabilidad de tales mezclas suelen ser usualmente de carácter práctico y presentan la ventaja de bajo costo económico.

Sin embargo, después de establecer la granulometría adecuada de un suelo total, se debe conservar este valor uniforme, para que el mismo no sea fuente de cambios imprevistos en las características y propiedades del suelo durante su producción e implementación.

Para ello es necesario dividir el suelo en fracciones cuya separación por cribado se realiza constantemente de manera precisa, de modo que cada fracción se mantenga dentro de los limites granulométricos que le correspondan, particularmente en lo relativo a que no sobre o falte suelo de la uniformidad al hacer la integración granulométrica del suelo que interviene en una obra civil.

Es decir, puede haber un criterio relativamente flexible en cuanto al procedimiento para establecer la curva granulométrica de un suelo, ligándose a los valores de los agregados disponibles.

Pero una vez definida y aceptada dicha curva, se debe respetar en obra los medios necesarios para asegurar su uniformidad en el proceso de elaboración del suelo, y esto es factible mediante el uso de procedimientos y equipos de eficacia comprobada para separar con razonable precisión el suelo en un numero adecuado de fracciones, cuya dosificación en el suelo mismo se lleve a cabo con la exactitud normalmente requerida en las especificaciones.

4. PROCEDIMIENTO

En la realización de la práctica se siguieron los siguientes pasos:

1) Se Registro aparte el peso original de la muestra representativa de suelo. Este valor es importante en los caculos posteriores.

2) Se Realizo el tamizado de la muestra representativa de suelo en la serie de tamices (de la serie de Taylor). Para ello la serie de tamices será sometida a una agitación vigorosa. En nuestro caso para los finos utilizamos la tamizadora. Y luego Registramos aparte los valores de los pesos retenidos en cada tamiz y en la base.

5. CALCULOS Y RESULTADOS

  Tamizado de Gruesos  Tamiz Muestra 1 Muestra 2 Muestra 32´´ 0 0 0

1 1/2´´ 0 0 03/4´´ 0 0 01/2´´ 0 0 03/8´´ 0 0 04´´ 113 gr 7 gr 10 gr8´´ 11 gr 299 gr 54 gr

base 569 gr 370 gr 457 gr

  Tamizado Finos  Nº 10 20 gr 21 gr 20 grNº 16 50 gr 70 gr 60 grNº 30 70 gr 110 gr 60 grNº 40 50 gr 70 gr 30 grNº 50 40 gr 80 gr 30 grNº 100 100 gr 170 gr 110 grNº 200 70 gr 120 gr 50 gr

base 60 gr 70 gr 20 gr

6. CONCLUSIONES

Las conclusiones que podemos sacar de éste ensayo son las siguientes:

Actualmente se sabe que los suelos que tienen diferencias de tamaños en sus partículas son los que tienen mejor comportamiento ingenieril.

En los suelos finos en cambio el conocimiento de su granulometría no tiene mucha importancia, por no decir ninguna; pues su comportamiento físico e hidráulico depende principalmente de su estructura, de su historia geológica y del tipo de minerales arcillosos que conformen los mismos.

Se debe tomar muy en cuenta la distribución correcta de los tamices, ya que un error en el procedimiento ocasionaría una variación en los resultados. No olvidar al tamizar una muestra de suelo colocar la base y la tapa a la serie, para evitar fugas de partículas de suelo.

El tamizado que se le proporcione a la muestra de suelo es muy relevante, siendo el más aconsejable el tamizado mecánico manual y no el automático.

Otro factor influyente en el ensayo de granulometría, considera el estado de las balanzas y su precisión. Una variación en el peso del suelo retenido en cada tamiz es de gran influencia en el resultado final del ensayo.

8. BIBLIOGRAFIA

“Manual de Laboratorio de Suelos”, del Ing. Johnny Orgaz.

Guía de “Mecánica de suelos”, de Juárez Badillo