UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍA

Facultad de Ingeniería Civil

Departamento de Mecánica de Suelos y Pavimentos

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ANÁLISIS GRANULOMÉTRICO POR SEDIMENTACION

ASTM D-422

INTRODUCCION

El análisis hidrométrico se usa para obtener un estimado de la distribución se basa en la ley de Stokes. Se asume que la ley de Stokes puede ser aplicada a una masa de suelo dispersado, con partículas de varias formas y tamaños.

El hidrómetro se usa para determinar el porcentaje de partículas de suelos dispersados, que permanecen en suspensión en un determinado tiempo.

EQUIPO:

Tamices Nº 10 y Nº 200. Balanza con sensibilidad de 0.1 gr.

Aparato agitador Hidrómetro 151H y termómetro

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Cilindro de Sedimentación Agente dispersivo

Muestra representativa de la mezcla

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PROCEDIMIENTO:

1. Preparar la muestra:

Secar la muestra en el horno. Tamizar por la malla Nº 10. Se toma 50 gr de muestra.

2. Preparar solución agua más defloculante: Pesar 5.0 gr de defloculante. Medir 125 ml de agua destilada. Mezclar ambos componentes. Agitar la solución

3. Mezclar solución con la muestra. Dejar reposar: Luego de reposar, se coloca la mezcla en el cilindro de la batidora. Añadir 125 ml de agua destilada. Batir la mezcla. Para arenas durante 3 a 4 minutos. Para arcillas, durante 15

minutos.

4. Batir la mezcla. Colocar en el cilindro de sedimentación:

Se vierte la mezcla en el cilindro de sedimentación.

Se añade agua destilada hasta completar los 1000 ml. Se agita el cilindro con la mano por un minuto. Se debe hacer 90 ciclos en ese

tiempo. Se coloca el hidrómetro y inicia la toma de datos. En cada lectura se lee la temperatura.

5. Colocar el hidrómetro e iniciar la toma de datos: Hacer el ensayo del peso específico relativo de sólidos (Gs) y calcularlo.

6. Realizar la lectura hidrómetro en agua más defloculante: Realizar lecturas del hidrómetro con agua y con defloculante y solo con agua

7. Correcciones y cálculos.

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ANÁLISIS GRANULOMÉTRICO POR TAMIZADO

ASTM D-422

INTRODUCCION

La granulometría de una base de agregados se define como la distribución del tamaño

de sus partículas. Esta granulometría se determina haciendo pasar una muestra

representativa de agregados por una serie de tamices ordenados, por abertura, de

mayor a menor.

Los tamices son básicamente unas mallas de aberturas cuadradas, que se encuentran

estandarizadas. La denominación en unidades inglesas ( tamices ASTM) se hacía según

el tamaño de la abertura en pulgadas para los tamaños grandes y el número de

aberturas por pulgada lineal para los tamaños grandes y el numeral de aberturas por

pulgada lineal para tamices menores de ¼” de pulgada.

La serie de tamices utilizados para agregado grueso son 3", 2", 1½", 1", ¾", ½", ¼”", # 4

y para agregado fino son # 4, # 8, # 16, # 30, # 50, # 100, # 200.

Según sean las características de los materiales finos de la muestra, el análisis con

tamices se hace, bien con la muestra entera, o bien con parte de ella después de

separar los finos por lavado. Si la necesidad del lavado no se puede determinar por

examen visual, se seca en el horno una pequeña porción húmeda del material y luego

se examina su resistencia en seco rompiéndola entre los dedos. Si se puede romper

fácilmente y el material fino se pulveriza bajo la presión de aquellos, entonces el análisis

con tamices se puede efectuar sin previo lavado.

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1. OBJETIVO DEL ENSAYO

Determinar cuantitativamente la distribución de tamaños de partículas de suelo.

La norma ASTM D-422 describe el método para determinar los porcentajes de suelo

que pasan por los distintos tamices de la serie empleada en el ensayo, hasta la malla de

74 mm (N° 200).

Fig. 1 – Juego de tamices

2. EQUIPOS Y HERRAMIENTAS

Horno de secado

Balanza de 0.1 g

Bandejas, cepillo y brocha

Serie de Tamices según Tabla N° 1

Pipeta, vasijas

Tamiz N° 200

3” (75.0 mm) N° 4 (4.75 mm)

2” (50.0 mm) N° 10 (2.00 mm)

1½” (37.5 mm) N° 20 (0.850 mm)

1” (25.0 mm) N° 30 (0.600 mm)

3/4” (19.0 mm) N° 40 (0.425 mm)

1/2” (12.5 mm) N° 60 (0.250 mm)

3/8” (9.5 mm) N° 100 (0.150 mm)

1/4” (6.3 mm) N° 200 (0.075 mm)

Tabla Nº 1. Serie de Tamices empleadas para el ensayo según norma ASTM-422

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3. PROCEDIMIENTO:

Después de tener la muestra uniforme obtenida por cuarteo, pesar la muestra seleccionada y llevarla al horno durante 24 horas o hasta obtener una masa constante.

Una vez secada la muestra y enfriada, se procede a tomar el peso de la muestra secada al horno, luego la muestra debe secarse en el horno por 24 horas.

Fig. 2 – Materiales para el lavado de la muestra y lavado a traves del tamiz

En la operación de tamizado manual se mueve el tamiz o tamices de un lado a otro y

recorriendo circunferencias de forma que la muestra se mantenga en movimiento sobre

la malla.

Se determina el peso de cada fracción en una balanza con una sensibilidad de 0.1%. La

suma de los pesos de todas las fracciones y el peso, inicial de la muestra no debe diferir

en más de 1%. Lo cual posteriormente se corregirá distribuyendo el error sobre todos

los pesos de los tipos de malla.

Fig. 3 – Pesado del material retenido en cada tamiz

El análisis granulométrico de la fracción que pasa el tamiz de 4,760 mm (N° 4) se hará

por TAMIZADO Y/O SEDIMENTACIÓN según las características de la muestra y según

la información requerida.

4. PROCEDIMIENTO DE CÁLCULO

Una vez obtenido los pesos retenidos en los tamices, se procede a calcular el

porcentaje retenido por cada tamiz como sigue:

Donde

Wmalla : Peso retenido en cada tamiz

W1 : Peso de la muestra secada al horno.

ANEXOS

CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES:

Las muestras deben de estar completamente seca para su respectiva granulometría

Las balanzas deben de estar bien calibradas al inicia la practica

El tamizado debe de realizarse por un lapso de 10min en forma individual con movimientos circulares acenso ríales

No debe de exceder la muestra a cada tamiz por el método manual debido a que daña el tamiz (sobre carga de la malla)

No se debe golpear los tamices con la mesa, se golpeara en forma suave sobre un superficie blandas como periódicos

Las bandejas antes y después de la práctica han de estar limpias como también los tamices (limpiar con la brochas)

CUESTIONARIO

1. Cuál es la importancia del análisis granulométrico y sus aplicaciones?

su finalidad es obtener la distribución por tamaño de las partículas presentes en una muestra de suelo. así es posible también su clasificación mediante sistemas como AASTHO o USCS para obtener la distribución de tamaños, se emplean tamices normalizados y numerados, dispuestos en orden decreciente para suelos con tamaño de partículas mayor a 0,074 mm) se utiliza el método de análisis mecánico mediante tamices de abertura y numeración indicado en la tabla 1.5 el ensayo es importante, ya que gran parte de los criterios de aceptación de suelos para ser utilizados en bases o sub-bases de carreteras, presas de tierra o diques, drenajes, etc., depende de este análisis.

2. Cuando se hace necesario un análisis granulométrico por sedimentación?

Para suelos de tamaño inferior, se utiliza el método del hidrómetro, basado en la ley de Stokes.

3. Cuál es la granulometría promedio y gradación del conglomerado de lima y cuál es el tamaño promedio de las partículas mayores a 3”?