1. ESCUELA ACADEMICO PROFESIONAL DE INGENIERIA CIVIL
INFORME:
ANÁLISIS GRANULOMÉTRICO – POR TAMIZADO
EJECUTOR:
CHUQUIMAMANI ARAPA, Aldo Fedor
CURSO:
MECANICA DE SUELOS I
DOCENTE:
Ing. JORGE LUIS ALEJANDRO QUISPE
GRUPO: B
CICLO:
V SEMESTRE
AREQUIPA – PERÚ
2. I. MARCO TEÓRICO
ANALISIS GRANULOMETRICO DE LOS SUELOS
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 para la construcción de proyectos, tanto estructuras como
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 diferente enumeración, 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.
GENERALIDADES
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 unos 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.
OBJETIVOS
Determinar la cantidad en % de diversos tamaños que constituyen el suelo, e n
cuanto al total de la muestra utilizada.
Su finalidad es obtener la distribución por tamaño de las partículas presentes en una
muestra de suelo. Así es posible su clasificación mediante sistemas como AASHTO
o USCS, el ensayo es importante, ya que gran parte de los criterios de aceptación de
suelos para ser utilizados en bases u sub-bases de carreteras, presas de tierra o
diques, drenajes, etc., depende de este análisis.
Conocer y definir ciertas características importantes del suelo como son: La
Permeabilidad, Cohesión, altura de ascenso capilar, y facilidad de drenaje.
METODOS DE ENSAYO
Existen diferentes métodos, dependiendo de al mayor proporción de tamaños que existen
en la muestra que se va a analizar. Para las partículas Gruesas, el procedimiento utilizado
es el Método Mecánico o Granulometría por Tamizado. Pero para las partículas finas, por
dificultarse mas el tamizado se utiliza el Método del Sifoneado o el Método del
Hidrómetro, basados en la Ley de Stokes.
3. GRANULOMETRIA POR TAMIZADO
Es un proceso mecánico mediante le 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.
EQUIPOS
-Tamices (3”, 2 ½”, 2”, 1 ½”, 1”, ¾”, ½”, 3/5”, ¼”, No 4, No 10, No 40, No 60, No 100,
No200)
Balanza con capacidad de 20Kg
Horno eléctrico (temperatura 105 ± 5)
Bandejas, agitador de vidrio, brochas de cerda.
Vaso precipitado.
PROCEDIMIENTO DE ENSAYO
FRACCION GRANULAR GRUESA
Primero que todo la fracción granular gruesa se pesa en la balanza y el peso se anota en la
hoja de registro 5.1. Luego de lleva a cabo el tamizado para separar las diferentes partículas
3”, 2”, 1 ½”, 1”, ¾”, 3/8”, ¼”, y No 4, comenzando en orden decreciente, teniendo en
cuenta de no mezclar las partículas tamizadas. Al mismo tiempo de tara una ponchera en la
balanza de 20Kg de capacidad y 1gr de sensibilidad. Y se determina el peso de cada
fracción retenida. Se debe verificar que la suma de los pesos retenidos en cada tamiz de
igual al peso de la Fracción Granular gruesa, con una tolerancia de 0.5%.
FRACCION GRANULAR FINA
Se toma todo el material pasante el tamiz No 4 (Ba), se pesa en la balanza de 20kg y se
anota en la hoja se registro 5.1. Se vierte la muestra en el Tamiz No 200, teniendo el
cuidado de no perder el material. Luego se elimina las partículas inferiores al Tamiz No
200 (limo, arcilla y coloides) lavando el material. Hasta que el agua salga limpia y clara.
No se debe remover el material con las manos dentro del tamiz. Todo el material retenido
en el Tamiz No 200 será arena, ya que los finos fueron lavados, se coloca en un recipiente,
teniendo en cuenta de no dejar material adherido en el tamiz. Se pasa el material a una
escudilla de 600 ml, haciendo uso del frasco lavador. Se descanta el agua y se seca la
muestra en el horno a una temperatura de 105±5 C por 18 horas aprox. Luego se deja
enfriar y se separa por medio de tamices No 10, No 40, No 60, No 200. Se pesan las
fracciones retenidas en cada uno de tamices.
4. CALCULOS
1. - Se calcula el peso total de la muestra
(T): peso total de la muestra (T)
(A): Fracción Granular Gruesa (A)
(Ba) Fracción Granular Fina
T = A + Ba
2. - Se determina el Peso pasante del tamiz No 200
Peso pasa No 200= Bb - "(peso retenidos tamices No 10,40,60,200)
3. - Se calcula el peso retenido en los tamices inferiores. Al tamiz No 4 con respecto a (Ba)
Peso ret. En Tamiz < No4= _Ba_ x Peso ret. En dicho Tamiz
Bb
4. - Determinar el % retenido en cada tamiz, en cuanto a (T):
%retenido parcial Tamiz X=100 X Peso ret. tamiz X
T
5. - Calcula el % retenido acumulado,
% ret. Acum. Tamiz X =% ret. Acum tamiz anterior + % ret parcial tamiz X
6. - Obtener % pasante de cada tamiz
% Pasante Tamiz X= 100 - % ret. Acumul tamiz X
7. Se construye la curva granulometrica
8. - Se determina la Gradación del suelo, mediante los Coeficientes de Uniformidad y
Curvatura.
CURVA GRANULOMÉTRICA
Una curva granulométrica nos indica en general el tamaño de los granos y la
buena o mala graduación de estos. A partir de la curva de distribución
granulométrica pueden obtenerse dos importantes indicadores que caracterizan a
un suelo
5. COEFICIENTE DE UNIFORMIDAD
El coeficiente de uniformidad, definido originalmente por Terzaghi y Peck, se utiliza para
evaluar la uniformidad del tamaño de las partículas de un suelo. Se expresa como la
relación entre D60 y D10, siendo:
Ejemplode curvagranulométricaycoeficiente de uniformidad Cu = 10.
D60 = el diámetrootamañopor debajo del cual quedael 60% del suelo,enpeso;y,
D10 = el diámetrootamañopor debajodel cual quedael 10% del suelo,enpeso.
En el gráfico del ejemplo se tiene:
D60 = 0.42
D10 = 0.04
Cu = D60 / D10 = 10
El coeficiente de uniformidad (Cu) representa la extensión de la curva de
distribución granulométrica, es decir, a mayor extensión de esta curva, se tendrá
una mayor variedad de tamaños, lo que es propio de un suelo bien graduado.;
generalmente esto se cumple en arenas para un Cu > 6, y en gravas con un Cu >
4. El coeficiente de curvatura (Cc) nos indica una curva granulométrica
constante, sin “escalones”; esto se cumple tanto en arenas como gravas para
cuando 1< Cc < 3. Por lo tanto ambos coeficientes sirven para indicarnos de una
manera práctica
6. COEFICIENTE DE CURVATURA
Se define el coeficiente de curvatura como:
Cc = (D30)2 / (D60 ⋅ D10)
Siendo Dx la abertura del tamiz por el que pasa el x% de la muestra.
Este coeficiente refleja la curvatura de la curva granulométrica. Los suelos bien graduados
tienen valores de este coeficiente comprendidos entre 1 y 3.
II. MATERIALES Y HERRAMIENTAS.
Cucharón.
Brocha.
Escobilla
Charola.
Pocillo.
Bandeja.
Tamices.
Balanza Electrónica.
Cocina.
III. REALIZACIÓN DEL ENSAYO.
PARA LA MUESTRA DE 1500 g DEL MATERIAL
Pesamos 6 kg. Del material con ayuda de la balanza
la muestra de 6 kg puesta en la charola la ponemos en la cocina para
el secado (utilizando método del vidrio).
Hallando 5936 g peso en seco de la muestra
Calculamos el porcentaje de humedad hallando 1.08%
De la muestra en seco pesamos en la balanza 1500 g como nuestra
nueva muestra o la muestra inicial
PARA EL TAMIZADO DE LA MUESTRA INCICIAL (1500 g)
En la meza ponemos los tamices con los que se hará el análisis
granulométrico y deben estar en orden
La muestra inicial (1500 g) la introducimos suavemente en los
tamices, pasamos a colocar la tapa y procedemos con el sacudido
de los tamices para que la muestra vaya pasando o siendo retenido.
7. Retiramos el tamiz superior (2”)y el material retenido en el tamiz es
pasado al pocillo para el pesado y limpiando los tamices y el pocillo
con la escobilla y brocha
Volvemos a sacudir los tamices y nuevamente sacamos el tamiz
superior restante (12
1"
) pesamos el material retenido en ese tamiz,
realizamos el limpiado respectivo y así sucesivamente hasta llegar al
tamiz N° 4
Desde el tamiz N° 8 utilizaremos otro método para el sacudido, con
movimientos de atrás hacia adelante durante un minuto y medio (90
segundos).
Retiramos el tamiz N° 8 con la tapa puesta la colocamos en el pocillo
y nuevamente la sacudimos, lo que queda en el pocillo (material
pasante) la introducimos en la malla siguiente, limpiando
adecuadamente el pocillo y el tamiz con ayuda de la brocha para
mayor exactitud
El material que fue retenido en el tamiz N° 8 eso si la pesamos y así
sucesivamente los tamices restantes.
PARA LA GRANULOMETRÍA
TAMIZ
PESO
RETENIDO(g)
2” 0
𝟏 𝟐
𝟏
" 0
1” 63
𝟑 𝟒⁄ " 39
𝟏 𝟐⁄ " 47
𝟑 𝟖⁄ " 34
N° 4 87
N° 8 110
N° 10 31
N° 16 82
N° 30 144
N° 40 112
N° 80 314
N° 100 83
N° 200 216
FONDO 135
TOTAL 1497