PRESENTACION

1. Curso: Ensayos de Laboratorio y Campo G00 -2
Docente: Msc. Ing. Hector Espinoza Ccente
FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL
UNIDAD DE POSGRADO
23-2
2023- 2
FIC - UNI
“Ciencia y Tecnología al Servicio del País”

2. ANÁLISIS
GRANULOMÉTRICO POR
TAMIZADO

3. ¿De qué esta compuesto el suelo?
Esquema de la idealización de la composición suelo
De ahí surge la
necesidad de
distribución o tamaños
de la parte sólida

4. Permite la determinación cuantitativa la distribución de tamaños de partículas de un
suelo utilizando tamices de abertura cuadrada entre 3 pulgadas y N°200 (0.074). Con el
resultado se obtiene la masa retenida en cada tamiz y se expresa en porcentaje
respecto a la masa total, previamente el suelo se lava para eliminar los finos.
ANÁLISIS GRANULOMÉTRICO PORTAMIZADO (ASTM D6913)
Grava Arena Fino

5. El término granulometría se refiere a la medición del
tamaño de las partículas de los suelos.
Se denomina distribución granulométrica de un suelo
a la división del mismo en diferentes fracciones,
seleccionada por el tamaño de sus partículas
componentes. La separación en fracciones se hace
sencillamente por malla, cuando es posible el tamizado,
pero en suelos de granos muy pequeños (finos), que
forman grumos, se realizan procedimientos
ANÁLISIS GRANULOMÉTRICO POR TAMIZADO ASTM D6913

6. ANÁLISIS GRANULOMÉTRICO
El análisis granulométrico es el proceso por el cual se
realiza la separación del suelo en fracciones, según el
tamaño de sus partículas.
● Análisis granulométrico por tamizado: Se
realiza con los suelos gruesos.
● Análisis granulométrico por sedimentación: Es
el análisis que se realiza con los suelos finos.
● Análisis granulométrico combinado: Es el
análisis que poseen partículas es el análisis que
se realizan con los suelos que poseen partículas
gruesas y finas, empleando los dos métodos
anteriores.

7. Norma ASTM D6913 – Aplicación a suelos
granulares, tamices de 3” – N°200,
tamizados compuestos.
Norma ASTM D7928 – Aplicación a
suelos finos, método del hidrómetro
pasante N°10
Norma ASTM D422 - 2007 Incluye fracción gruesa y fracción fina. Separación por tamiz
N°10 para hidrómetro

8. TAMAÑO O DIÁMETRO DE LAS
PARTÍCULAS
Al tamaño de las partículas se le denomina
también diametro.
● Suelos Gruesos: En los suelos gruesos el
diámetro de una partícula es definido
como la menor abertura de un tamiz a
través del cual puede pasar la partícula.
● Suelos Finos: El diámetro de la partícula de
un suelo fino es obtenido a partir de su
velocidad de sedimentación y aplicando la
Ley de Stokes.

9. FRACCIONAMIENTO
Es la separación de un suelo en
partes o fracciones, de acuerdo con
el tamaño de las partículas.
● Fracción Gruesa: Es la fracción de
suelo que queda retenida en el tamiz
Nº 200 (Gravas y/o arenas).
● Fracción Fina: Es la fracción
que pasa el tamiz Nº 200 (Limos
y/o arcillas).

10. USO DE LOS RESULTADOS DEL ANÁLISIS GRANULOMÉTRICO
El análisis granulométrico es útil porque ayuda a identificar:
● Si el suelo puede ser fácilmente drenado
● Si el suelo es apropiado para su empleo en proyectos de construcción: presas, caminos, etc.
● Susceptibilidad a la acción de la helada
● Estimación de altura de ascensión capilar
● Si el suelo puede ser empleado en mezclas asfálticas o de concreto
● Diseño de filtros, para prevenir la pérdida de finos por arrastre del agua
Antes del tamizado la muestra se lava a fin de eliminar las partículas finas y se seca en el
horno, luego se tamiza, con los resultados se tabula cada abertura de tamiz con el
porcentaje que pasa y se representa gráficamente en una curva granulométrica.

11. ANÁLISIS GRANULOMÉTRICO POR
TAMIZADO
En este análisis, una muestra de suelo se tamiza
por una serie de tamices de diversas aberturas a fin
de determinar la masa retenida en cada tamiz y
expresarla en porcentaje respecto a la masa total.
Serie de Tamices para el ensayo por tamizado según la Norma ASTM-422

12. Dependiendo del tipo de muestra se considera dos procedimientos de ensayo denominados tamizado
simple y tamizado compuesto. Para muestras que contienen partículas relativamente pequeñas se aplica
el tamizado simple utilizando la totalidad de la muestra. Si la muestra contiene una amplia gama de
tamaños para un tamizado más eficiente se realiza un tamizado compuesto, que consiste en tamizar por
separado las fracciones gruesa y fina de la muestra.
A partir de la curva granulométrica se pueden obtener diámetros característicos tales como 𝐷𝟏𝟎, 𝐷𝟑𝟎,
𝐷𝟔𝟎, etc. donde "𝐷" se refiere al tamaño del grano y el subíndice denota el porcentaje de material más
fino (porcentaje que pasaría una malla ficticia con diámetro "𝐷").

13. Obtención de los diámetros 𝐃𝟏𝟎, 𝐃𝟑𝟎, 𝐃𝟔𝟎 en la curva granulométrica
Con los diámetros característicos se puede calcular el coeficiente de uniformidad 𝑪𝒖 y el coeficiente de
curvatura 𝑪𝒄, dichos coeficientes del suelo se usan para la clasificación SUCS de los suelos granulares.

14. Coeficiente de Uniformidad 𝐶𝑢
Como una medida simple de la uniformidad del suelo, Allen Hazen propuso el coeficiente de
uniformidad, el cual es un indicador de la variación o rango de tamaños de los granos presentes en la
muestra, se define como:
𝑪𝒖=
𝑫𝟔𝟎
𝑫𝟏𝟎
Donde:
𝐷𝟔𝟎: Diámetro correspondiente al 60% de la curva granulométrica
𝐷𝟏𝟎: Llamado por Hazen diámetro efectivo, es el diámetro correspondiente al 10% de la curva
granulométrica

15. Un valor grande de este parámetro 𝐶𝒖 , indica que los diámetros 𝐷𝟔𝟎y 𝐷𝟏𝟎 difieren en tamaño
apreciablemente. Sin embargo, no asegura que no exista un vacío de gradación como el que se
presenta cuando faltan por completo o solamente existe una muy pequeña cantidad de diámetros
de un determinado tamaño.

16. Coeficiente de Curvatura 𝐶𝒄
Es una medida de la forma de la curva entre el 𝐷𝟏𝟎y 𝐷𝟔𝟎, se define de la siguiente forma:
𝐶𝒄=
𝐷30
2
𝐷𝟔𝟎 𝑥 𝐷10
Para valores de 𝐶𝒄 muy diferentes a 1, indican que falta una serie de diámetros entre los
tamaños correspondientes al 𝐷𝟔𝟎 y 𝐷𝟏𝟎.

17. Gradación de un suelo
El término gradación se refiere a la distribución del tamaño de partículas de un suelo.
Los coeficientes de uniformidad 𝐶𝒖 y de curvatura 𝐶𝒄 son aplicables a suelos gruesos hasta 12% de finos y
permiten establecer si un suelo es bien gradado o mal gradado.
● Suelo bien gradado:
𝑪𝒄𝜖 [𝟏; 𝟑]
𝑪𝒖> 4, para gravas
𝑪𝒖> 6, para arenas
● El suelo bien gradado forma una curva de pendiente suave que se desarrolla a lo largo de la abscisa,
tiene todos los tamaños, cumple 𝑪𝒄 y 𝑪𝒖. Estos suelos contienen proporciones aproximadamente iguales
de todos los tamaños de partículas.
● El suelo mal gradado tiene una curva casi vertical, predomina un solo tamaño, presentan grandes vacíos,
no cumple 𝑪𝒄 ó 𝑪𝒖, ó ambos.

21. • TAMIZADO SIMPLE: Se utiliza toda la muestra.
• TAMIZADO COMPUESTO : La muestra se separa por un tamiz designado
para obtener una porción gruesa y una porción fina, se tamiza toda la porción gruesa
y la porción fina se cuartea y se obtiene una submuestra de menor masa. El
resultado de ambos tamizados de combina para determinar la gradación total de la
muestra completa.

22. ANÁLISIS GRANULOMÉTRICO PORTAMIZADO ASTM D6913
Para el lavado
Cepillos de cerdas gruesas
y suaves
Ensayode granulometría de suelos por tamizados
Tamiz Nº200 (0.075mm)
para lavado

23. • Método A – El resultado se reporta con aproximación a 1%. Este método debe ser usado
cuando se realiza el tamizado compuesto, frecuentemente en suelos gravosos. También se
aplica al tamizado simple siempre y cuando el tamaño máximo de partícula de la muestra sea
hasta ¾” y hasta 1 pulgada.
• Método B - El resultado se reporta con aproximación a 0.1%. Este método solo aplica para
tamizado simple y en muestras con tamaños máximos menor que el tamíz N°4
Tamañomáximo departícula
(pasa 99% o más)
Masa seca mínima (g o kg)
Tamiz Método A Método B
Reporte a 1% Reporte a 0.1%
N°40 ( 0.425mm) 50 g 75 g
N°10 ( 2.00mm) 50 g 100 g
N°4 (4.75mm) 75 g 200 g
3/8” (9.5mm) 165 g -
¾” (19.0mm) 1.3 kg -
1” (25.4mm) 3 kg -
1 ½” (38.1mm) 10 kg -
2” (50.8mm) 25 kg -
3” (76.2mm) 70 kg -

24. 1.Cuarteo de la muestra.
2. Secado en el horno.
3. Registro de peso muestra seca inicial
4. Lavado por la malla Nº 200
5. Secado de la muestra lavada
6. Registro peso de muestra lavada y seca
7.La muestra lavada y secada se vierte por
el juego de mallas y se tamiza
8.Recuperar el material retenido en cada
malla, pesar y registrar.
9. Realizar los cálculos para determinar los
porcentajes de cada tamaño respecto a la
muestra total seca
Fases del ensayo – TAMIZADO SIMPLE

25. Secar la muestra
seleccionada por cuarteo
Reducir la muestra de acuerdo
al método a aplicar, se puede
cuartear la muestra húmeda,
secada al aire o secada al
horno
Cuarteo y selección de la muestra.
Secado en el horno
Mezclar y separar en cuatro porciones, escoja
dos porciones y repita hasta obtener la masa
requerida. Llevar al horno y secar a temperatura
estándar

26. Secado de la muestra lavada. Muestra lavada y seca
Sobre este peso se efectuarán
los cálculos de los porcentajes
parciales retenidos en cada
malla
Se elimina los finos con el agua,
lavar hasta que el agua de lavado
sea clara, sin sedimentos. Luego
secar al horno.
Peso seco inicial sin lavar. Lavado por la malla N°200

27. Secado en el horno a
temperatura estándar
Anotar el peso lavado y seco
para hallar el porcentaje de
finos en la muestra.
Verter la muestra seca y lavada por
la «torre» de tamices ordenados de
mayor a menor diámetro, agitar
manualmente o con equipo vibrador
para tamices.
Secado de la muestra lavada. Muestra lavada y seca
Tamizado por las mallas

28. Tamizado por las mallas
Verificar que no queden
partículas en el tamiz, usar
cepillo
Tamizar y recuperar el material
retenido, para las gravas
ayudarse con las mano, para la
arena usar escobilla o cepillo
de cerda suave. Pesar y anotar.

29. En el formato de ensayo
registrar los pesos retenidos en
cada malla.
INFORME Nº S21 -
SOLICITANTE : -
PROYECTO : -
-
-
UBICACIÓN : -
-
FECHA : -
REPORTE DE ENSAYOS DE LABORATORIO
Cantera : -
Calicata : -
Muestra : -
Prof. (m.) : -
Progresiva : -
Referencia : -
ANÁLISIS GRANULOMÉTRICO POR TAMIZADO - REFERENCIA ASTM C136
Procedimiento interno AT-PR.15
Tamiz Abertura
(mm)
(%)
Parcial
Retenid
(%) Acumulado
Retenido Pasa
3/8" 9.500
Nº4 4.750 Módulo de Fineza ASTM C125 :
Nº8 2.360
Nº16 1.180
Nº30 0.600
Nº50 0.300
Nº100 0.150
FONDO

30. 1. Sumar los pesos retenidos en cada malla,
incluyendo la pérdida por lavado.
2. Compensar el error por tamizado.
3. Calcular el porcentaje retenido en
cada malla considerando la masa total inicial
del suelo seco.
4. Verificar que la sumatoria de
porcentajes parciales retenidos sea igual a 100%
5. Calcular por porcentajes acumulados retenidos y
pasando
CÁLCULOS – PORCENTAJES ACUMULADOS
RETENIDOS Y QUE PASAN
Tamiz Abertura (mm) (%) Parcial
Retenido
(%) Acumulado
Retenido Pasa
3" 75.000 - -
2 1/2" 63.000 - -
2" 50.000 - -
1 1/2" 37.500 - - 100.0
1" 25.000 6.6 6.6 93.4
3/4" 19.000 8.1 14.7 85.3
1/2" 12.500 8.5 23.2 76.8
3/8" 9.500 6.3 29.5 70.5
1/4" 6.300 11.6 41.1 58.9
Nº4 4.750 21.5 62.6 37.4
Nº8 2.360 14.3 76.9 23.1
Nº16 1.180 3.6 80.5 19.5
Nº30 0.600 3.0 83.5 16.5
Nº50 0.300 2.9 86.4 13.6
Nº100 0.150 1.5 87.9 12.1
FONDO 12.1
𝑀𝑎𝑠𝑎 𝑟𝑒𝑡𝑒𝑛𝑖𝑑𝑎
%𝑅𝐸𝑇𝐸𝑁𝐼𝐷𝑂 =
𝑀𝑎𝑠𝑎 𝑆𝑒𝑐𝑎 𝑇𝑜𝑡𝑎𝑙
𝑥100%

31. FORMATO PARA GRÁFICO DE CURVA GRANULOMÉTRICA

33. 𝐶 =
𝐷2
30
𝐶 𝐷10. 𝐷60
𝐶𝑈 =
𝐷60
𝐷10
GRÁFICO DE CURVA GRANULOMÉTRICA
𝐶𝑐 = 11.38
ABERTURA (mm)
𝐶𝑢 = 1.15
𝐷60 = 6.6 𝑚𝑚 𝐷30 = 2.1𝑚𝑚 𝐷10 = 0.58 𝑚𝑚
CURVA GRANULOMÉTRICA
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
100 10 1 0.1
0
0.01
75
3"
50
2"
37.5
1
1/2"
25
1"
19
3/4"
12.5
1/2"
3/8"
6.3
1/4"
4.75
Nº4
2.00
Nº10
0.85
Nº20
0.6
Nº30
0.425
Nº40
0.25
Nº60
0.15
Nº100
N°140
0.075
Nº200
PORCENTAJE
ACUMULADO
QUE
PASA
(%)

34. En resumen

35. Tamices que separan los finos y los gruesos
Grava Arena Fino

43. COMPORTAMIENTO DE LOS SUELOS FINOS (ASTM D4318)

68. ¡MUCHAS GRACIAS!