Universidad Nacional De Ingeniera Facultad De Tecnologa De La Construccin Departamento De Construccin

Laboratorio De Mecnica De Suelo I

Practica N4:DETERMINACION DEL ANLISIS GRANULOMETRICO DE LOS SUELOS (METODO MECANICO)(ASTM D-422; AASHT0 T 27-88)

Nombres y N Carnet: Allison Monserrat Aguirre Prez. (2013-43954) Bryan Paul Estrada Castelln. (2013-43918) Kenny Yosan Obregn Rentera. (2013-44102)

Grupo de prctica: 3M1-C

Profesor de teora: Ing. Juan Carlos Mendoza

Profesor de prctica: Ing. Juan Carlos Mendoza

Fecha de la prctica: 02/10/2015

Fecha de Entrega:9/10/2015

ndice

Introduccin3

Objetivos.4

Generalidades 5

Materiales Y Equipo.8

Procedimiento De Laboratorio9

Datos Recolectados Durante El Ensaye De Laboratorio10

Clculos y resultados11

Conclusiones16

Recomendaciones18

Bibliografa19

Anexos 20

Introduccin

El continuo estudio de los suelos nos permite seguir conociendo las propiedades que este posee y a la vez las facilidades que puede brindar as como sus usos y su vulnerabilidad a cualquier tipo influencia al cual este sea expuesto.La prctica se llev a cabo el da 2 de octubre a las 10 de la maana donde esta tuvo como ttulo Determinacin de del anlisis granulomtrico de los suelos correspondiente a la prctica No.4 del curso y fue realizada en el laboratorio de suelo del recinto Pedro Arauz Palacios de la UNI.Los Anlisis Granulomtricos se realizaran mediante ensayos en el laboratorio con tamices de diferente enumeracin, dependiendo de la separacin de los cuadros de la maya. Los granos que pasen o se queden en el tamiz tienen sus caractersticas ya determinadas. Para el ensayo o el anlisis de granos gruesos ser muy recomendado el mtodo del Tamiz; pero cuando se trata de granos finos este no es muy preciso, porque se le es ms difcil a la muestra pasar por una maya tan fina; Debido a esto el Anlisis granulomtrico de Granos finos ser bueno utilizar otro mtodo.El mtodo utilizado es muy sencillo ya que trato de tomar el material y cribar en cada una de las mallas de la prctica para de esta manera obtener los pesos retenidos y pesos que pasan para de esta manera y por medio de otro procedimiento determinar si nuestra muestra de suelo est bien o est mal gradado.De igual manera por medio de los estudios realizados obtener la curva granulomtrica y determinar los coeficientes de curvatura y uniformidad de nuestro material.

Objetivos

Determinar de manera experimental la distribucin de los diferentes tamaos presentes en la granulometra del suelo de estudio.

Realizar el anlisis de los elementos de coeficiente de curvatura y coeficiente de uniformidad mediante la curva granulomtrica.

Analizar si el suelo de estudio est bien gradado o no.

Generalidades

Definicin de textura de sueloLatextura del sueloes la proporcin en la que se encuentran distribuidas variadas partculas elementales que pueden conformar un sustrato.La textura del suelo est determinada por la proporcin de los tamaos de las partculas que lo conforman. En un orden creciente de granulometra pueden clasificarse los tipos de suelos.

Importancia y utilidad del anlisis granulomtricoEn los suelos granulares nos da una idea de su permeabilidad y en general de su comportamiento ingenieril, no as en suelos cohesivos donde este comportamiento depende ms de la historia geolgica del suelo.El anlisis granulomtrico nos permite estudiar el tamao de las partculas y medir la importancia que tendrn segn la fraccin de suelo que representen. Este tipo de anlisis se realiza por tamizado, o por sedimentacin cuando el tamao de las partculas es muy pequeo, se puede encontrar gravas, arenas, limos yarcillas. Si bien un anlisis granulomtrico es suficiente paragravasyarenas, cuando se trata de arcillas y limos, turbas y margas se debe completar el estudio con ensayos que definan laplasticidaddel material.La informacin obtenida del anlisis granulomtrico puede en ocasiones utilizarse para predecir movimientos delaguaa travs del suelo, aun cuando los ensayos de permeabilidad se utilizan ms comnmente. La susceptibilidad de sufrir laaccinde las heladas en suelo, una consideracin de gran importancia de climas muy fros, puede predecirse a travs del anlisis granulomtrico del suelo.

Interpretacin De Las Curvas GranulomtricasLacurva granulomtricade unsueloes una representacin grfica de los resultados obtenidos en unlaboratoriocuando se analiza laestructura del suelodesde el punto de vista del tamao de las partculas que lo forman.Se representa grficamente en un papel denominado "log-normal" por tener en la horizontal una escala logartmica, y en la vertical una escala natural. El eje de las abscisas represente el dimetro de la malla y el eje de las ordenadas representa el porcentaje que pasa por cada malla.Las curvas granulomtricas se usan para comparar diferentes suelos, adems, tres parmetros bsicos del suelo se determinan con esas cuervas que se usan para clasificar los suelos granulares. Los tres parmetros son: Dimetro efectivo Coeficiente de uniformidad Coeficiente de curvatura

El dimetro en la curva de distribucin del tamao de las partculas correspondientes al 10% de finos se define como dimetro efectivo o D10El coeficiente de uniformidad est dado por la relacin:

Donde:Cu = coeficiente de uniformidadD60 = dimetro correspondiente al 60% de finos en la curva

El coeficiente de curvatura se expresa como:

Donde:Cz = coeficiente de curvaturaD30 = dimetro correspondiente al 30% de finos

El suelo est constituido por infinidad de partculas y la variedad en el tamao de estas es ilimitada. Cuando se comenzaron lasinvestigacionessobre las propiedades de lossuelosse crey que sus propiedades mecnicas dependan directamente de esta distribucin en tamaos. Sin embargo, hoy sabemos que es muy difcil deducir con certeza las propiedades mecnicas de los suelos a partir de su distribucin granulomtrica.El anlisis Granulomtrico Es la determinacin de los tamaos de las partculas de una cantidad de muestra de suelo, y aunque no es deutilidadpor s solo, se emplea junto con otras propiedades del suelo para clasificarlo, a la vez que nos auxilia para la realizacin de otrosensayos. En los suelos granulares nos da una idea de su permeabilidad y en general de sucomportamientoingenieril, no as en suelos cohesivos donde este comportamiento depende ms de lahistoriageolgica del suelo.El anlisis granulomtrico puede expresarse de dos formas:1. Analtica.Mediante tablas que muestran el tamao de la partcula contra el porcentaje de suelo menor de ese tamao (porcentaje respecto al peso total).2. Grfica.Mediante una curva dibujada en papel log-normal a partir de puntos cuya abscisa enescalalogartmica es el tamao del grano y cuya ordenada en escala natural es el porcentaje del suelo menor que ese tamao (Porcentaje respecto al peso total). A esta grfica se le denomina CURVA GRANULOMETRICA.

Al realizar el anlisis granulomtrico distinguimos en las partculas cuatro rangos de tamaos:1. Grava:Constituida por partculas cuyo tamao es mayor que 4.76 mm.2. Arena:Constituida por partculas menores que 4.76 mm y mayores que 0.074 mm.3. Limo:Constituido por partculas menores que 0.074 mm y mayores que 0.002 mm.4. Arcilla:Constituida por partculas menores que 0.002 mm.

En el anlisis granulomtrico se emplean generalmente dosmtodospara determinar el tamao de los granos de los suelos:1. Mtodo Mecnico.2. Mtodo del Hidrmetro.Anlisis Granulomtrico Mecnico por Tamizado.Es el anlisis granulomtrico que emplea tamices para la separacin en tamaos de las partculas del suelo. Debido a las limitaciones del mtodo su uso se ha restringido a partculas mayores que 0.074 mm. Al material menor que ese se le aplica el mtodo del hidrmetro.Tamiz: Es el instrumento empleado en la separacin del suelo por tamaos, est formado por un marco metlico y alambres que se cruzan ortogonalmente formando aberturas cuadradas. Los tamices del ASTM son designados por medio de pulgadas y nmeros. Por ejemplo un tamiz 2" es aquel cuya abertura mide dos pulgadas por lado; un tamiz No. 4 es aquel que tiene cuatro alambres y cuatro aberturas por pulgada lineal.Limitaciones del Anlisis Mecnico No proveeinformacinde la forma del grano ni de laestructurade las partculas. Se miden partculas irregulares con mallas de forma regular. Las partculas de menor tamao tienden a adherirse a las de mayor tamao. El nmero de tamices es limitado mientras las partculas tienen nmeros de tamaos ilimitados. Tiene algn significado cuando se realiza a muestras representativas de suelo.

Materiales Y Equipo

Juego de tamices No. 4, No. 10, No. 40, No. 200, tapa y fondo Utilizadas para cribar el material de material que se determinaran los tamaos de las partculas segn la malla a utilizar.

- Balanza digital de 0.1gr. De sensibilidad. Es usada para pesar las muestras de material de manera que el error en el pesaje sea el mnimo.

- Horno con temperatura constante de 100 110 C. Material ms utilizado en estos casos para extraer el porcentaje de agua de los materiales.

- Taras. Utilizadas para depositar el material de tal manera que nos permitiera identificar el material que estbamos usando.

Procedimiento De Laboratorio

1. Se tom diferente muestra en gramos y se crib por la malla numero 42. Despus se tom el material seco sucio que al pasarlo por un lavado paso a un peso seco lavado y se cribo en la malla No.10 y se anot el peso retenido en esa malla.3. El material que paso por la malla No.10 se tom y fue colocado en la malla No.40 y se tom el dato del peso.4. De igual manera se hizo el procedimiento para la malla No.200 tomando el material que paso por la malla anterior tomando el material que retuvo la 200 y anotando su valor.

5. b) Material menor que el tamiz No. 4

6. Se puso a secar la muestra en el horno a una temperatura de 105 a 110 C por un perodo de tiempo de 12 a 24 horas.

7. Se dej enfriar la muestra a temperatura ambiente y se pes la cantidad requerida para realizar el ensaye.

8. Se disgreg los grumos (terrones), del material con un pisn de madera para evitar que los granos se rompieran. Luego se iva colocando en la tara muestra por muestra.

9. El material retenido en el tamiz No. 200 despus de lavado, se coloc en una tara, lavando el tamiz con agua.Se sec el contenido de la tara en el horno a una temperatura de 100 110 C por 24 horas ( Todo esto fue previamente a la practica).

10. Con el material seco en el paso anterior, se coloc el juego de tamices en orden progresivo, No. 4, No. 10, No. 40, No. 200 y al final el fondo, vaciando el material previamente pesado.

11. Se agit el juego de tamices horizontalmente con movimientos de rotacin y verticalmente con golpes secos de vez en cuando para que lograran pasar toda la partcula del suelo. Inmediatamente realizado el paso anterior se pesaron las fracciones retenidas en cada tamiz, y se anotaron en el registro correspondiente.

Datos Recolectados Durante El Ensaye De LaboratorioPara la muestra 1.Pss= 106.6grNumero de TamizDiametro de Tamiz(mm)Masa de Suelo Retenido en C/T (gr)

44.75020.7

102.0006.9

400.42019.2

2000.07517.6

Pasa la 20063

Masa Total127.4

Para la muestra 2.Pss= 112.2grNumero de TamizDiametro de Tamiz(mm)Masa de Suelo Retenido en C/T (gr)

44.75013.7

102.0008.8

400.42042.5

2000.07534.9

Pasa la 20026

Masa Total125.9

Numero de TamizDiametro de Tamiz(mm)Masa de Suelo Retenido en C/T (gr)

44.75022.3

102.0003.4

400.42020.3

2000.07529.3

Pasa la 20055.9

Masa Total131.2

Para muestra 3 gr Pss= 108.9

Clculos y resultadosGranulometria para la Muestra 1.

Numero de TamizDiametro de Tamiz(mm)Masa de Suelo Retenido en C/T (gr)Porcentaje Ret. ParcialPorcentaje Ret. AcumuladoPorcentaje que Pasa

420.70020.73%3%97%

Pasa la 40.075727.297%100%

Sumatoria747.9100%

TamizDiametro de Tamiz(mm)Peso retenido (gr)%Rp%Rpc%Rpa%Que pasa

102.0006.97%7%10%90%

400.42019.217%17%27%73%

2000.07517.616%16%43%57%

Pasa la 20062.959%57%102%

Masa Total106.6Peso seco sucio (gr)=106.6

Grafica M-1

Granulometria para la Muestra 2.

Numero de TamizDiametro de Tamiz(mm)Masa de Suelo Retenido en C/T (gr)Porcentaje Ret. ParcialPorcentaje Ret. AcumuladoPorcentaje que Pasa

44.75013.72%2%98%

Pasa la 4565.598%100%

Masa Total579.2

Numero de TamizDiametro de Tamiz(mm)Masa de Suelo Retenido en C/T (gr)%Rp%Rpc%Rpa%Que pasa

102.0008.88%8%10%90%

400.42042.538%37%47%53%

2000.07534.931%30%77%23%

Pasa la 2002623%23%100%

Masa Total112.2100%98%

Grafica M-2

Granulometria para la Muestra 3.

Numero de TamizDiametro de Tamiz(mm)Masa de Suelo Retenido en C/T (gr)Porcentaje Ret. ParcialPorcentaje Ret. AcumuladoPorcentaje que Pasa

44.75022.34%4%96%

Pasa la 4599.396%100%

Masa Total621.6

Pss (gr)108.9

Numero de TamizDiametro de Tamiz(mm)Masa de Suelo Retenido en C/T (gr)%Rp%Rpc%Rpa%Que pasa

102.0003.43%3%7%93%

400.42020.319%18%25%75%

2000.07529.327%26%51%49%

Pasa la 20055.951%49%100%

Masa Total108.9100%96%

Grafica M-3

Para muestra 1Se procede a determinarlos valores para D60, D30 y D10; de la curva granulomtrica.D60: tamao tal, que el 60%, en peso, del suelo se igual o menor.D10: llamado por Hacen dimetro efectivo; es el tamao tal que sea igual o mayor que el 10 %, en peso, del suelo.D30: se define anlogamente que los D10 y D60 anterioresCoeficiente de uniformidad:

Coeficiente de curvatura:

Para la obtencin D60, D30 y D10 se hizo manualmente con la regla francesa.

Para muestra 2Se procede a determinarlos valores para D60, D30 y D10; de la curva granulomtrica.D60: tamao tal, que el 60%, en peso, del suelo se igual o menor.D10: llamado por Hacen dimetro efectivo; es el tamao tal que sea igual o mayor que el 10 %, en peso, del suelo.D30: se define anlogamente que los D10 y D60 anterioresCoeficiente de uniformidad:

Coeficiente de curvatura:

Para la obtencin D60, D30 y D10 se hizo manualmente con la regla francesa.mm

Para muestra 3Se procede a determinarlos valores para D60, D30 y D10; de la curva granulomtrica.Coeficiente de uniformidad

Coeficiente de la curva

Para la obtencin D60, D30 y D10 se hizo manualmente con la regla francesa.

ConclusinEn base a lo realizado en el laboratorio, resultados obtenidos, se lleg a las siguientes conclusiones:En la determinacin de distribucin de tamaos de las muestras se lleg a la conclusin de que es un material fino arena arcillosa puesto que no califica para ser denominado como grueso por su distribucin granulomtrica.En la obtencin de los coeficientes de uniformidad se obtuvieron los resultados: Para la muestra 1, 2 y 3 fueron muy bajo lo coeficiente uniformidad y curvatura esto significa que el suelo est mal gradado, puesto que en el anlisis del suelo puede pasar. Y analizando la curva en relacin con el tipo de suelo y su anlisis granulomtrico, da un dimetro de partculas muy reducido y por efectos de la formula se establece una relacin entre el dimetro de tamiz y el coeficiente de uniformidad.

Recomendaciones.

1. Se recomienda que para obtener valores ms exactos en la distribucin granulomtrica del material, se cribe durante un tiempo de 5 minutos aproximadamente para evitar la retencin de material en una maya diferente a la de su tamao correspondiente.2. El material de estudio se considera un material arena arcilloso mal graduada por tanto se considera un material no apto para la construccin puesto que no ofrecera una resistencia adecuada para una construccin.3. Otro factor de importancia a tomarse en cuenta para futuras referencias es que ofrece una distribucin granulomtrica inadecuada para la construccin de una estructura.

Bibliografa

Fundamentos de la Mecnica Suelos Jurez BadilloGua de laboratorio de mecnica de suelos I del laboratorio de materiales y suelos.

Mecnica de suelos, Eulalio Jurez Badillo, tomo I

www.wikipedia.org/suelosygeotecnia/gravedad_especifica_suelos

Anexos

20