Análisis granulométrico por tamizado

UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA
Expositor: Antioco Quiñones Villanueva
atqv65@yahoo.es
aquinones@uni.edu.pe
aquinonesv@hotmail.com
Facultad de Ingeniería Civil
Laboratorio de Mecánica de Suelos
TALLER BÁSICO DE
MECÁNICA DE SUELOS
Análisis Granulométrico por Tamizado

Laboratorio de Mecánica de Suelos GRANULOMETRIA POR TAMIZADO
Análisis Granulométrico Por
Tamizado
ASTM D422
Nos permite la determinación cuantitativa de la
distribución de tamaños de partículas de suelo.
Esta norma describe el método para determinar
los porcentajes de suelo que pasan por los
distintos tamices de la serie empleada en el
ensayo, hasta el de 0.074 mm (N°200).
Febrero 2006 Curso Taller de Mecánica de Suelos LMS-FIC-UNI

Laboratorio de Mecánica de Suelos EQUIPO
• Tamices de malla cuadrada.
• Balanza con sensibilidad de 0.1 gramo.
• Horno de secado.
• Bandejas, cepillos y brochas.
• Muestra representativa del suelo.

Horno de secado
Juego de Tamices
Construidos de acuerdo a la Norma ASTM

Balanza digital
- 0,01 g. para muestras de menos de 200g.
– 0.1 gr. Para muestras de mas de 200g-
Taras y recipientes
Resistentes a altas temperaturas y corrosión
Muestra representativa

Tamiz de 3” Tamiz Nº 4 Tamiz Nº 200

Laboratorio de Mecánica de Suelos SERIE DE TAMICES
Serie de Tamices ASTM
N° 50 (0.300mm)
N° 60 (0.250mm)
N° 70 (0.212mm)
N° 80 (0.180mm)
N° 100(0.150mm)
N° 120(0.125mm)
N° 140(0.106mm)
N° 170(0.090mm)
N°200(0.075mm)
N° 12 (1.70 mm)
N° 14 (1.40 mm)
N° 16 (1.18 mm)
N° 18 (1.00 mm)
N° 20 (0.850mm)
N° 25(0.710 mm)
N° 30 (0.600mm)
N° 35 (0.500mm)
N° 40 (0.425mm)
N° 45 (0.355mm)
1/2” (12.5 mm)
3/8” ( 9.5 mm)
5/16”( 8.0 mm)
1/4” ( 6.3 mm)
N° 4 (4.75 mm)
N° 5 (4.00 mm)
N° 6 (3.35 mm)
N° 7 (2.80 mm)
N° 8 (2.36 mm)
N° 10(2.00 mm)
3” (75.0 mm)
2 ½” (63.0 mm)
2” (50.0 mm)
1 ¾” (45.0 mm)
1 ½” (37.5 mm)
1 ¼” (31.5 mm)
1” (25.0 mm)
7/8” (22.4 mm)
¾” (19.0 mm)
5/8” (16.0 mm)

Laboratorio de Mecánica de Suelos SERIE DE TAMICES
Serie de Tamices usados para el ensayo por
tamizado según la Norma ASTM-422
N° 4 (4.75 mm)
N° 10(2.00 mm)
N° 20 (0.850mm)
N° 30 (0.600mm)
N° 40 (0.425mm)
N° 60 (0.250mm)
N° 100(0.150mm)
N°200(0.075mm)
3” (75.0 mm)
2” (50.0 mm)
1 ½” (37.5 mm)
1” (25.0 mm)
¾” (19.0 mm)
1/2” (12.5 mm)
3/8” ( 9.5 mm)
1/4” ( 6.3 mm)

Laboratorio de Mecánica de Suelos PROCEDIMIENTO
FASES DEL ENSAYO:
• Cuarteo de la muestra.
• Secado en el horno.
• Lavado por la malla Nº 200.
• Secado en el horno de la muestra lavada.
• Tamizado de la muestra.
• Pesado del material retenido en cada tamiz.
• Correcciones y cálculos.

Laboratorio de Mecánica de Suelos CUARTEO DE LA MUESTRA
Mezclar la muestra:

Obtener una muestra uniforme:

Dividir la muestra uniforme en cuatro partes iguales:

Tomar sólo dos de las cuatro partes:

Laboratorio de Mecánica de Suelos SECADO DE LA MUESTRA
Pesar la muestra seleccionada y llevarla al horno
por 24 horas:

Laboratorio de Mecánica de Suelos LAVADO DE LA MUESTRA
Después de secar la muestra en el horno se enfría la
muestra. Generalmente se usa un ventilador para
acelerar el enfriado.

Una vez seca y fría la muestra en el horno, ésta se debe
pesar. Se anota el peso de la muestra secada al horno

Para el lavado de la muestra se usa el siguiente equipo:
la malla Nº 200, pipeta, y vasijas.

Para el lavado de la muestra se usa la malla Nº 200. Se
echa la muestra en porciones, de forma que no se
pierda partículas mayores a 0.074 mm (diámetro de la
malla Nº 200.

Laboratorio de Mecánica de Suelos SECADO EN EL HORNO
Una vez lavada la muestra por la malla Nº 200, el
material retenido debe secarse en el horno por 24
horas. Luego de esa etapa, se enfría la muestra y se
pesa. Así se obtiene el peso lavado y secado al horno.

Laboratorio de Mecánica de Suelos TAMIZADO DE LA MUESTRA
La muestra se echa por la parte
superior de la serie de tamices y
luego se sacude por espacio de
diez a quince minutos. Se debe
tener cuidado de no perder
material durante el zarandeo.

Laboratorio de Mecánica de Suelos PESADO DEL MATERIAL RETENIDO
Luego de tamizado se
procede a pesar el
material retenido en
cada malla.

Laboratorio de Mecánica de Suelos DATOS QUE SE OBTIENEN

Laboratorio de Mecánica de Suelos DATOS QUE SE OBTIENEN
TAMIZ ABERTURA Peso Retenido
(mm) (grs)
3" 76.200
2" 50.300
1 1/2" 38.100 80.0
1" 25.400 172.5
3/4" 19.050 43.2
1/2" 12.700 112.0
3/8" 9.525 58.9
1/4" 6.350 82.0
Nº 4 4.760 32.1
Nº 10 2.000 93.6
Nº 20 0.840 57.5
Nº 30 0.590 22.1
Nº 40 0.426 20.2
Nº 60 0.250 55.0
Nº 100 0.149 55.1
Nº 200 0.074 34.2
Platillo 448.2
Suma: 1366.6
Peso de la muestra
secada al horno (W1): 1366.6
Peso de la muestra lavada
y secada al horno (W2): 918.4
W1 - W2 = 448.2

Laboratorio de Mecánica de Suelos CALCULOS
W malla
W
1
*100
%Re
tenido =
Donde:
W malla : Peso retenido por la malla.
W1 : Peso de la muestra secada al horno.
Ejemplo para la malla Nº 30:
1.6
22.1*100
%Retenido = =
1366.6

TAMIZ ABERTURA Peso Retenido % Parcial
(mm) (grs) Retenido
3" 76.200
2" 50.300
1 1/2" 38.100 80.0 5.9
1" 25.400 172.5 12.6
3/4" 19.050 43.2 3.2
1/2" 12.700 112.0 8.2
3/8" 9.525 58.9 4.3
1/4" 6.350 82.0 6.0
Nº 4 4.760 32.1 2.3
Nº 10 2.000 93.6 6.8
Nº 20 0.840 57.5 4.2
Nº 30 0.590 22.1 1.6
Nº 40 0.426 20.2 1.5
Nº 60 0.250 55.0 4.0
Nº 100 0.149 55.1 4.0
Nº 200 0.074 34.2 2.5
Platillo 448.2 32.8
Suma: 1366.6 100.0

TAMIZ ABERTURA Peso Retenido % Parcial % Acumulado
(mm) (grs) Retenido Retenido Pasa
3" 76.200 0.0 100.0
2" 50.300 0.0 100.0
1 1/2" 38.100 80.0 5.9 5.9 94.1
1" 25.400 172.5 12.6 18.5 81.5
3/4" 19.050 43.2 3.2 21.6 78.4
1/2" 12.700 112.0 8.2 29.8 70.2
3/8" 9.525 58.9 4.3 34.1 65.9
1/4" 6.350 82.0 6.0 40.1 59.9
Nº 4 4.760 32.1 2.3 42.5 57.5
Nº 10 2.000 93.6 6.8 49.3 50.7
Nº 20 0.840 57.5 4.2 53.5 46.5
Nº 30 0.590 22.1 1.6 55.2 44.8
Nº 40 0.426 20.2 1.5 56.6 43.4
Nº 60 0.250 55.0 4.0 60.7 39.3
Nº 100 0.149 55.1 4.0 64.7 35.3
Nº 200 0.074 34.2 2.5 67.2 32.8
Platillo 448.2 32.8 100.0 0.0

Laboratorio de Mecánica de Suelos CURVA GRANULOMETRICA
CURVA GRANULOMÉTRICA
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
100 10 1 0.1 0.01
ABERTURA (mm)

Laboratorio de Mecánica de Suelos CURVAS TIPICAS
Grava mal graduada (GP):
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
100 10 1 0.1 0.01
ABERTURA (mm)

Grava bien graduada (GW):
100.0
90.0
80.0
70.0
60.0
50.0
40.0
30.0
20.0
10.0
0.0
100.000 10.000 1.000 0.100 0.010
ABERTURA (mm)

Grava arcillosa (GC):
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
100 10 1 0.1 0.01
ABERTURA (mm)

Arena mal graduada (SP):
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
100 10 1 0.1 0.01
ABERTURA (mm)

Arena limosa (SM):
100.0
90.0
80.0
70.0
60.0
50.0
40.0
30.0
20.0
10.0
0.0
100.000 10.000 1.000 0.100 0.010
ABERTURA (mm)
PORCENTAJE ACUMULADO QUE PASA (%)

Arena arcillosa (SC):
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
100 10 1 0.1 0.01
ABERTURA (mm)

Limo de baja plasticidad (ML):
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
100 10 1 0.1 0.01
ABERTURA (mm)

Arcilla de baja plasticidad (CL):
100.0
90.0
80.0
70.0
60.0
50.0
40.0
30.0
20.0
10.0
0.0
100.000 10.000 1.000 0.100 0.010
ABERTURA (mm)

Arcilla de alta plasticidad (CH):
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
100 10 1 0.1 0.01
ABERTURA (mm)

Laboratorio de Mecánica de Suelos CALCULOS:
FORMULAS DE INTERPOLACION
= - - -
(% PS X )( DS DI
)
D DS X % %
-
PS PI
Donde:
DX : Diámetro incógnita (10, 30, 60)
DS : Diámetro de la malla superior
DI : Diámetro de la malla inferior
PS : Porcentaje que pasa por la malla superior
PI : Porcentaje que pasa por la malla inferior

Laboratorio de Mecánica de Suelos CALCULOS: EJEMPLO 1
Tamiz
Abertura
(mm)
(%) acumulado
que pasa Para el D10:
3" 76.200
2" 50.300
1 1/2" 38.100
1" 25.400
3/4" 19.050
1/2" 12.700
3/8" 9.525 100.0
1/4" 6.350 99.2
Nº4 4.760 98.7
Nº10 2.000 97.5
Nº20 0.840 96.1
Nº30 0.590 89.5
Nº40 0.426 68.5
Nº60 0.250 19.8
Nº100 0.149 8.4
Nº200 0.074 4.3
= - - -
(% PS 10)( DS DI
)
10 -
% %
PS PI
D DS
D10 = Incógnita
DS = 0.250 mm
DI = 0.149 mm
PS = 19.80%
PI = 8.4%
D = - - -
(19.80 10)(0.250 0.149)
0.250 10 -
19.80 8.40
0.163 10 D =

Tamiz
Abertura
(mm)
(%) acumulado
3" 76.200
2" 50.300
1 1/2" 38.100
1" 25.400
3/4" 19.050
1/2" 12.700
3/8" 9.525 100.0
1/4" 6.350 99.2
Nº4 4.760 98.7
Nº10 2.000 97.5
Nº20 0.840 96.1
Nº30 0.590 89.5
Nº40 0.426 68.5
Nº60 0.250 19.8
Nº100 0.149 8.4
Nº200 0.074 4.3
= - - -
(% PS 30)( DS DI
)
30 -
% %
PS PI
D DS
D30 = Incógnita
DS = 0.426 mm
DI = 0.250 mm
PS = 68.50%
PI = 19.80%
D = - - -
(68.50 30)(0.426 0.250)
0.426 30 -
68.50 19.80
0.287 30 D =

Tamiz
Abertura
(mm)
(%) acumulado
3" 76.200
2" 50.300
1 1/2" 38.100
1" 25.400
3/4" 19.050
1/2" 12.700
3/8" 9.525 100.0
1/4" 6.350 99.2
Nº4 4.760 98.7
Nº10 2.000 97.5
Nº20 0.840 96.1
Nº30 0.590 89.5
Nº40 0.426 68.5
Nº60 0.250 19.8
Nº100 0.149 8.4
Nº200 0.074 4.3
= - - -
(% PS 60)( DS DI
)
60 -
% %
PS PI
D DS
D30 = Incógnita
DS = 0.426 mm
DI = 0.250 mm
PS = 68.50%
PI = 19.80%
D = - - -
(68.50 60)(0.426 0.250)
0.426 60 -
68.50 19.80
0.395 60 D =

Coeficiente de Uniformidad:
2.42
0.395
D
= 60 = =
D
0.163
10
CU
1.28
Coeficiente de Curvatura:
2
( D
) (0.287)2
= 30 = =
D xD x
0.163 0.395
10 60
Cc

Para el D10:
= - - -
(% PS 10)( DS DI
)
10 -
% %
PS PI
D DS
D10 = Incógnita
DS = 0.590 mm
DI = 0.426 mm
PS = 11.50%
PI = 9.30%
D = - - -
(11.50 10)(0.59 0.426)
0.590 10 -
11.50 9.30
0.478 10 D =
Abertura
(mm)
Tamiz (%) acumulado
que pasa
3" 76.200
2" 50.300
1 1/2" 38.100 100.0
1" 25.400 81.6
3/4" 19.050 62.8
1/2" 12.700 48.7
3/8" 9.525 40.6
1/4" 6.350 33.0
Nº4 4.760 29.0
Nº10 2.000 19.6
Nº20 0.840 15.4
Nº30 0.590 11.5
Nº40 0.426 9.3
Nº60 0.250 6.8
Nº100 0.149 5.2
Nº200 0.074 4.1

Para el D30:
= - - -
(% PS 30)( DS DI
)
30 -
% %
PS PI
D DS
D30 = Incógnita
DS = 6.350 mm
DI = 4.760 mm
PS = 33.0%
PI = 29.0%
D = - - -
(33.0 30)(6.350 4.760)
06.350 30 -
33.0 29.0
5.158 30 D =
Abertura
(mm)
Tamiz (%) acumulado
que pasa
3" 76.200
2" 50.300
1 1/2" 38.100 100.0
1" 25.400 81.6
3/4" 19.050 62.8
1/2" 12.700 48.7
3/8" 9.525 40.6
1/4" 6.350 33.0
Nº4 4.760 29.0
Nº10 2.000 19.6
Nº20 0.840 15.4
Nº30 0.590 11.5
Nº40 0.426 9.3
Nº60 0.250 6.8
Nº100 0.149 5.2
Nº200 0.074 4.1

Para el D60:
= - - -
(% PS 60)( DS DI
)
60 -
% %
PS PI
D DS
D30 = Incógnita
DS = 19.050 mm
DI = 12.700 mm
PS = 62.80%
PI = 48.70%
D = - - -
(62.80 60)(19.050 12.700)
19.050 60 -
62.80 48.70
17.789 60 D =
Abertura
(mm)
Tamiz (%) acumulado
que pasa
3" 76.200
2" 50.300
1 1/2" 38.100 100.0
1" 25.400 81.6
3/4" 19.050 62.8
1/2" 12.700 48.7
3/8" 9.525 40.6
1/4" 6.350 33.0
Nº4 4.760 29.0
Nº10 2.000 19.6
Nº20 0.840 15.4
Nº30 0.590 11.5
Nº40 0.426 9.3
Nº60 0.250 6.8
Nº100 0.149 5.2
Nº200 0.074 4.1

Coeficiente de Uniformidad:
37.20
17.789
D
= 60 = =
D
0.478
10
CU
3.13
Coeficiente de Curvatura:
2
( D
) (5.158)2
= 30 = =
D xD x
0.478 17.789
10 60
Cc

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