Este documento describe dos nuevas normas propuestas de ASTM para determinar la distribución del tamaño de partículas en suelos a través de análisis de sedimentación e hidrómetro. El tamaño de partícula afecta propiedades como la velocidad de flujo de agua a través del suelo y es importante para proyectos de ingeniería civil. Las normas proporcionan métodos para medir la distribución de tamaños de partículas, especialmente para fracciones finas, usando conceptos como la ley de Stokes.

1. Universidad del cauca
Facultad de Ingeniería Civil
Programa Ingeniería Ambiental
Mónica Garzón
Característica física de residuos sólidos tamaño de particas.
Análisis de tamaño de partícula y su distribución
La distribución del tamaño de partículas, también conocida como graduación, se refiere a
las proporciones por masa seca de un suelo distribuido en rangos de tamaño de
partículas específicos. La graduación se utiliza para clasificar los suelos con fines
ingenieriles o agrícolas, ya que el tamaño de las partículas afecta la rapidez con la que el
agua u otro fluido se mueve a través el suelo.
Dos nuevas normas propuestas de ASTM brindan métodos de prueba para determinar el
tamaño de las partículas.
La WK11776, Métodos de prueba para determinar la distribución del tamaño de las
partículas (graduación) de suelos de grano fino usando el análisis de sedimentación
(hidrómetro) y la WK38106 de ASTM, Método de prueba para el análisis del tamaño de
partículas en suelos combinando las técnicas de filtrado y sedimentación, están siendo
desarrolladas por el Subcomité D18.03 sobre Características de textura, plasticidad y
densidad de los suelos, parte del Comité D18 de ASTM sobre Suelo y rocas.
"Resulta importante conocer la distribución del tamaño del grano de un suelo por diversos
motivos y para una diversidad de usos", explicó Kendra Adams, ingeniera de
aseguramiento de calidad sénior en Fugro Consultants Inc. y miembro del D18. "Los
resultados de la graduación afectan el diseño de los embalses de tierra, los diques y los
rellenos sanitarios".
Métodos de prueba para determinar la distribución del tamaño de las partículas
(graduación) de suelos de grano fino usando el análisis de sedimentación (hidrómetro)
1.1 Este método de ensayo cubre la determinación cuantitativa de la distribución de
tamaños de partícula de la porción de grano fino de los suelos. El método de
sedimentación o hidrómetro se utiliza para determinar la distribución de tamaño de
partícula (graduación) del material que es más fina que la No. 200 (75-um) de tamiz y más
grande que alrededor de 0,2-um. La prueba se realiza en el material que pasa el No. 10
(2,0 mm) o tamiz más fino y los resultados se presentan como un porcentaje de la masa
del tamaño máximo de partículas utilizado para la muestra de ensayo de sedimentación.
1.2 Este método se puede utilizar para evaluar la fracción de grano fino de un suelo con
una amplia gama de tamaños de partículas mediante la combinación de los resultados de
sedimentación con un análisis de tamiz que resulta en la curva de gradación completa. El
método también se puede usar cuando no hay partículas de grano grueso o necesitan
cuando no se requiere la gradación del material de grano grueso o no. NOTA 1: Los
dígitos significativos registrados en este método de ensayo se oponen a la obtención de la
distribución del tamaño de grano de los materiales que no contienen una cantidad
significativa de finos. Por ejemplo, arenas limpias no producirán cantidades detectables de
limos y arcillas, y por lo tanto no deben ser probados con este método.

2. 1.3 Cuando se combinan los resultados de las pruebas de sedimentación y de tamiz, el
procedimiento para obtener el material para el análisis de sedimentación y cálculos para
combinar los resultados será proporcionado por el método de ensayo más general, tales
como el Método de Ensayo D6913 (Nota 2). NOTA 2: el Subcomité D18.03 está
desarrollando un nuevo método de ensayo para Análisis de tamaño de partículas de
Suelos combinando las técnicas de tamices y de sedimentación.
1.4 El material de suelo y términos se utilizan indistintamente en toda la norma.
1.5 El análisis de sedimentación se basa en el concepto de que las partículas más
grandes caerán a través de un fluido más rápido que las partículas más pequeñas. Ley de
Stokes es la ecuación utilizada para determinar la velocidad terminal de una partícula
esférica cae a través de un líquido estacionario. La velocidad terminal es proporcional al
cuadrado del diámetro de partícula. Por lo tanto, las partículas se separan por tamaño
tanto en el tiempo y la posición dentro de un recipiente de líquido.
1.5.1 Ley de Stokes tiene varios supuestos que son: las partículas son esféricas y suave;
no hay interferencia entre las partículas; no hay diferencia entre la corriente en el centro
del recipiente y los lados; flujo es laminar; y las partículas tienen la misma densidad. Estos
supuestos se aplican a las partículas del suelo de diferentes formas y tamaños.
1.6 Un hidrómetro se utiliza para medir la densidad del fluido y determinar la cantidad de
partículas en suspensión en un momento y la posición específica. La densidad de la
suspensión de agua del suelo depende de la concentración y la gravedad específica de
las partículas del suelo. Cada medición del hidrómetro en un tiempo transcurrido se utiliza
para calcular el porcentaje de partículas más finas que el diámetro dada por la Ley de
Stokes. La serie de lecturas de proporcionar la distribución de la masa de material como
una función del tamaño de partícula.
1.7 Este método de prueba no se aplica a las contrataciones de la muestra global o la
transformación de la muestra global antes de obtener la muestra reducida de cualquier
detalle. Se supone que se obtiene la muestra a granel utilizando métodos adecuados y es
representativa de los materiales o condiciones del sitio. También se supone que la
muestra a granel ha sido procesada de tal manera que la muestra reducida refleja con
precisión la distribución de tamaño de partícula (gradación) de esta fracción más fina del
material a granel.
1.8 Procesamiento-Dos métodos de preparación de materiales, húmedo y secado al aire,
se proporcionan para obtener una muestra de ensayo de sedimentación de la muestra
reducida. El método seleccionado dependerá del tipo de muestra, la gama de tamaños de
partículas, las condiciones iniciales del material, la plasticidad del material, y la necesidad
de otras pruebas del material. El método a utilizar puede ser especificado por la autoridad
requirente; Sin embargo, el método de preparación húmeda será el procedimiento de
árbitro.
1.9 Este método de ensayo no es aplicable a los siguientes suelos:
1.9.1 Los suelos que contienen turba fibrosa.
1.9.2 Los suelos que contienen materias extrañas, tales como disolventes orgánicos,
aceite, asfalto, fragmentos de madera, o artículos similares.

3. 1.9.3 Materiales que contienen componentes de cemento, tales como cemento, cenizas
volantes, cal, u otros aditivos de estabilización.
1.10 Este método de ensayo puede no producir resultados de las pruebas consistentes
en y entre los laboratorios de los siguientes suelos. Para probar estos suelos, este método
de ensayo debe ser adaptado o alterado y estas alteraciones documentadas.
1.10.1 Los suelos que floculan durante la sedimentación. Pueden necesitar ser tratados
para reducir la salinidad o alterar el pH de la suspensión de tales materiales.
1.10.2 suelos friables en el que los procesos de tamizado cambian la gradación de la
tierra. Ejemplos típicos de estos suelos son algunos suelos residuales, la mayoría de las
pizarras por el tiempo, y algunos suelos débilmente cementados, como capa dura, caliche
o coquina.
1.10.3 Los suelos que no se dispersan fácilmente, tales como arcillas glauconíticas o
algunas arcillas de plástico secos.
1.11 Algunos de los materiales que no son los suelos, pero se componen de partículas
pueden ser probados utilizando este método. Las secciones aplicables anteriores se
utilizarán en la aplicación de esta norma.
1.12 Todos los valores observados y calculados deberán ajustarse a las directrices para
los dígitos significativos y redondeo establecido en D6026 Práctica, a no ser superado por
este método de ensayo.
1.12.1 Los procedimientos utilizados para especificar cómo se recogen / grabadas y
calculadas en el estándar de datos se consideran como el estándar de la industria.
Además, ellos son representativos de las cifras significativas que generalmente debe ser
retenidos. Los procedimientos utilizados no tienen en cuenta la variación del material, el
propósito de la obtención de los datos, estudios de propósito especial, o ninguna
consideración para los objetivos de los usuarios; y es una práctica común para aumentar
o reducir dígitos significativos de los datos comunicados a ser proporcionales a estas
consideraciones. Está más allá del alcance de estos métodos de prueba para considerar
cifras significativas utilizadas en los métodos de análisis de los datos de ingeniería.
1.13 Unidades de-Los valores indicados en unidades SI deben ser considerados como
los estándares. Excepto, las designaciones de tamiz se identifican típicamente utilizando
el sistema alternativo de acuerdo con la Práctica E11, tales como 3-in. y Nº 200, en lugar
de la estándar de 75 mm y de 75 m, respectivamente. Notificación de los resultados de la
prueba en unidades distintas de la IS no se considerará como no conformidad con este
método de ensayo. El uso de saldos o escalas de grabación libras de masa (lbm) no se
considerará como una no conformidad con esta norma.
D422 combina tanto el hidrómetro y métodos de tamizado en un estándar y no hay un
método si un usuario sólo necesita realizar un análisis de hidrómetro. Hay momentos en
los que sólo se necesita un (hidrómetro) análisis de sedimentación o solicitado en una
probeta. Esta norma proporciona la orientación necesaria sobre cómo realizar una
sedimentación (hidrómetro) análisis independiente de cualquier tamizado. Una vez
aprobado, este estándar junto con D6913 y el estándar combo simplificado, proporcionará

4. a los usuarios una orientación adecuada a la hora de decidir qué norma tienen que seguir
sobre la base de la muestra de ensayo y análisis solicitado sea necesario.
Algunos laboratorios acreditados por el IDEAM que realizan este análisis.
 SERVIVIOS GEOLOGICOS INTEGRADOS LTDA.-S.G.I. LTDA , Bogota, D.C.
Granulometría: Análisis granulométrico de suelos por tamizado I.N.V. E-123-07
 Laboratorio ANALQUIMLTDA. BOgota, D.C.
Textura: Bouyoucos - Soil Survey Laboratory Methods Manual, Soil Survey Investigations
Report No. 51 Version 1.0, Departament of Agriculture, Washington D.C. USA, p.p. 46,
2009
 CONSULTORIA Y SERVICIOS AMBIENTALES-CIAN LTD, Bogota, D.C.
Textura:Hidrómetrode Bouyoucos –Densimétrico,MétodosAnalíticos de Laboratorio de
Suelos. IGAC, 6ª Edición, 2006
 ANTEK S.A, Bogota, D.C
Textura del suelo: Método de Bouyoucos, Métodos Analíticos de Laboratorio de Suelos,
IGAC, 6ª edición, 2006
Granulometría: Método de Referencia para Análisis por Tamizado de Partículas Finas y
Material Agregado Grueso, ASTMC136:01
Bibliografia
 ASTM INTERNATIONAL. Productos y servicios “Distribución del tamaño de
partículas en el suelo” [en línea]
http://www.astm.org/SNEWS/SPANISH/SPMA14/d1803_spma14.html(citado el 28
de febrero de 2015).
 IDEAM. Lista de laboratorios ambientales acreditados por el IDEAM en la matriz
suelos, sedimentos y lodos. Actualizada 31 de enero 2015. Páginas 8,10,22,27
Documento complementario:
http://www.sian.inia.gob.ve/repositorio/manuales_suelos/metodos_analiticos_suelos/II.pdf