Departamento de Mecánica de Suelos
2do
Informe de
Laboratorio Curso
:
Mecánica de Suelos I
Docente
:
Martín Rodríguez
Ciclo
:
2009-I
Alumno
:
Canchucaja Cruz, Víctor Fernando
Sección
:
H
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Análisis granulométrico por tamizado ASTM D-422 Introducción
Los granos que conforman un 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. 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 el S.U.C.S. Materiales o
o
o
o
o
Mallas, tamices, cribas, coladores (1, 3/4, ½, 3/8, ¼, N 4, N 10, N 20, N 30, N 40, o
o
o
N 60, N 100, N 200).
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Procedimiento
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por partes para evitar así perder parte de la muestra. Nuevamente se lleva al horno esta vez para secar la muestra m uestra lavada. Ahora se procede a tamizar la muestra por cada malla, a la vez se va midiendo el peso retenido que deja en cada malla. Lo que viene después son las correcciones y los cálculos incluyendo la curva granulométrica.
Procedimiento de tamizado Se debe tamizar el material con movimientos verticales y laterales acompañados de sacudidas. Por ningún motivo se debe manipular con la mano las partículas de suelo en la malla porque se perdería un poco de muestra y repercutiría bastante en los cálculos. Determinar el peso de cada fracción en la balanza. Como es de esperarse la suma de pesos retenidos en cada malla debe ser igual al peso ori ginal de la muestra.
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Granulometría por tamizado o
N platillo Peso platillo (g) Peso platillo + peso suelo húmedo (g) Peso platillo + peso suelo seco (g) Peso platillo + suelo seco lavado (g)
4 237.17 2888.12 2602.55 1614.44
TAMIZ
Abertura Peso retenido Peso retenido (mm) (g) corregido (g)
%Acumulado
%Parcial retenido
Retenido
Pasado
3"
76.20
0.0
0.0
100.0
2"
50.80
0.0
0.0
100.0
1 1/2"
38.10
0.0
0.0
100.0
1"
25.40
199.01
199.01
8.4
8.4
91.6
3/4"
19.05
66.60
66.60
2.8
11.2
88.8
3/8"
9.525
71.45
71.45
3.0
14.2
85.8
4
4.75
197.20
197.20
8.3
22.6
77.4
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Análisis granulométrico por sedimentación Introducción
Los Análisis Granulométricos se realizarán mediante ensayos en el laboratorio con tamices de diferentes enumeraciones, 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. Para las partículas Gruesas, el procedimiento utilizado es el Método Mecánico o Granulometría por Tamizado. Pero para las partículas finas, por ser más dificultoso el tamizado se utiliza el Método del Sifoneado o el Método del Hidrómetro, basados en la Ley de Stokes. La cual establece La velocidad de caída de una partícula esférica a través de un medio líquido, es función del diámetro y del peso específico de la partícula. Desarrollándose Desarrollándose así el Método del Hidrómetro. Materiales
Tamiz 10, balanza electrónica, aparato agitador, hidrómetro 152-H, Cilindro de Sedimentación, agente dispersivo (hexametafosfato de sodio NaPO3, termómetro, muestra representativa de suelo.
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Licuadora Procedimiento
El método del hidrómetro permite determinar el rango de diámetros correspondientes a las partículas que se s edimentan en un instante dado.
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Vaciado de la mezcla
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Agitación de la mezcla (90 ciclos durante 1 minuto)
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Corrección por temperatura (Ct) o
Se debe corregir por temperatura con la siguiente tabla, se nota que en 20 C la corrección es 0: Corrección por temperatura o
Temp ( C) 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30
Ct -1.10 -0.90 -0.70 -0.50 -0.30 0.00 0.20 0.40 0.70 1.00 1.30 1.65 2.00 2.50 3.05 3.80
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a = Corrección por gravedad específica Ws = Peso seco de la muestra Gs = Peso específico de sólidos
Para Gs = 2.7, a = 0.988 Cálculo de D (mm):
Donde = Diámetro de la partícula en mm. L = Distancia de la superficie al CG. Del bulbo del hidrómetro. Se obtiene a partir de N. T = Intervalo de tiempo desde el inicio de la sedimentación hasta la toma de la lectura Gs = Gravedad específica de sólidos Gl = Gravedad específica de la solución s olución
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Cuadro del análisis granulométrico por sedimentación
Tiempo (min)
T(oC)
Rd
Ct
Rc
P (%)
R
L (cm)
L/tiempo (cm/min)
K
D (mm)
0.25
20
40
0
37.5
72.0
40.5
11.60
46.40
0.01289
0.08780
0.5
20
35
0
32.5
62.4
31.5
11.95
23.90
0.01289
0.06302
1
20
21
0
28.5
54.7
30.5
12.45
12.45
0.01289
0.04548
2
20
25
0
22.5
43.2
25.5
12.95
6.48
0.01289 0.01289
0.03280
5
20
19
0
16.5
31.7
19.5
13.30
2.66
0.01289 0.01289
0.02102
10
20
16
0
13.5
25.9
16.5
13.75
1.38
0.01289
0.01511
15
20
12
0
9.5
18.2
12.5
14.00
0.933
0.01289
0.01245
30
20
9
0
6.5
12.5
9.5
14.25
4.375
0.01289
0.08880
60
21
8
0.2
5.3
10.2
8.5
14.75
0.2458
0.01273
0.00631
240
21
8
0.2
5.3
10.2
8.5
14.90
0.0621
0.0127
0.00317
1440
19
7
-0.3
4.8
9.2
7.5
15.25
0.0106
0.0131
0.00134
En la siguiente página se presentarán las gráficas correspondientes las curvas granulométricas por tamizado y por s edimentación. La primera gráfica corresponde al porcentaje de peso retenido acumulado versus la abertura en (mm) y la segunda corresponde al porcentaje más fino versus el diámetro de las partículas.
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