Análisis granulométrico de suelos

1
UNIVERSIDAD MAYOR DE SAN ANDRES
FACULTAD DE INGENIERIA
INGENIERIA CIVIL
INSTITUTO DE ENSAYO DE MATERIALES
LABORATORIO DE MECANICA DE SUELOS I
LABORATORIO nº 2
GRANULOMETRIA DEL SUELO
Docente: Ing. Hernan Flores
Univ. Guido Vladimir Mamani Mamani

2
INGENIERIA CIVIL
LABORATORIO nº 2
ANALISIS GRANULOMETRICO DE SUELOS
(MEDIANTE PROCESO DE TAMIZADO)
Norma: Preparación de la muestra AASHTO T87-70
ASTM D421-58
Procedimiento de ensayo AASHTO T27-93
ASTM D422-63
INTRODUCCION
Los granos que conforman en 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.
Los Análisis Granulométricos se realizaran mediante ensayos en el laboratorio con tamices
de diferentes tamaños dependiendo de la separación de los cuadros de la masa. Los
granos que pasen o se queden en el tamiz tienen sus características ya determinadas.
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.
Clasificación de suelos según el tamaño que tengan

3
INGENIERIA CIVIL
LABORATORIO nº 2
La gráfica de la distribución granulométrica suele dibujarse con porcentajes como
ordenadas y tamaños de las partículas como abscisas. Las ordenadas se refieren a
porcentaje, en peso, de las partículas menores que el tamaño correspondiente. La
representación en escala semi logarítmica resulta preferible a la simple presentación
natural, pues en la primera se dispone de mayor amplitud en los tamaños finos y muy
finos, que en escala natural resultan muy comprimidos.
De las curvas granulométricas se obtienes varios parámetros granulométricos muy
importantes para entender el concepto de la influencia en la practica. Estos parámetros
granulométricos son:
Tamaño efectivo.-
El tamaño efectivo corresponde a la abertura del tamiz correspondiente a10 % que
pasa. Hazen definió el tamaño efectivo como una medida simple de uniformidad.
10DTE

4
INGENIERIA CIVIL
LABORATORIO nº 2
Coeficiente de uniformidad.-
El Coeficiente de uniformidad corresponde a la abertura del tamiz correspondiente a
60 % que pasa sobre la abertura del tamiz correspondiente a10 %.
10
60
D
D
CU
Arenas bien graduadas tienen
Gravas bien graduadas tienen
Coeficiente de curvatura
El Coeficiente de curvatura corresponde a la abertura del tamiz correspondiente a
30 % al cuadrado que pasa sobre la abertura del tamiz correspondiente a10 % que pasa
multiplicado por la abertura del tamiz correspondiente a 60 %
1060
30
2
DD
D
CC
Materiales bien graduados poseen un coeficiente de curvatura fluctuante entre 1 y 3.

5
INGENIERIA CIVIL
LABORATORIO nº 2
OBJETIVOS
2.1. Objetivos Generales
 La principal finalidad de este ensayo es la determinación de la distribución del
tamaño de las partículas que no pasen por el tamiz Nº200 o sean mayores a 0.075
[mm]. por medio de un proceso de tamizado y el cálculo de los coeficientes de ,
y curvatura siempre y cuando sean aplicables.
2.2. Objetivos Específicos
 Determinar la cantidad en % de cada uno de los tamaños que constituyen el
suelo, para ver así la distribución por tamaños.
 Verificar que todos los parámetros o coeficientes calculados estén en el rango
aceptable para poder distinguir y clasificar la muestra de suelo.
 Verificar si el suelo puede ser utilizado para la construcción de proyectos.
 Conocer la utilización de los instrumentos del laboratorio.
 Conocer y definir ciertas características importantes del suelo como son: La
Permeabilidad, Cohesión, etc.
EQUIPO.
 Juego de tamices
Agregado grueso
(2”,1 ½”, 1”, ¾, 3/8, No.4, No.10)
Agregado fino
(No.10, No.20, No.40, No.60,
No.140, No.200)
 Mortero de mano
 pulverizador, cacerolas
 cuarteadoras
 balanza horno de secado, etc
Adjuntamos fotografías en la parte de ANEXOS.

6
INGENIERIA CIVIL
LABORATORIO nº 2
MUESTRA A ENSAYAR
Para la preparación de la muestra:
SIN LAVADO: comúnmente se lo realiza por fines prácticos cuando el tipo d suelo es de
predominancia gruesa o el lavado es innecesario cando solo 5 a 10% pasa a través del
tamiz Nº 100.
CON LAVADO: por el contrario, este método es más confiable cuando se tienen muestra
con bastante materia fina adherida, por lo que es imprescindible separar la muestra en
dos partes: parte gruesa y parte fina o mas denominado como mortero de suelo. La parte
gruesa a la serie de tamices (2”,1 ½”, 1”, ¾, 3/8, No.4, No.10).para la cual la muestra debe
estar en condiciones secas y libre de finos por previo lavado a través del tamiz Nº10.
La serie fina (mortero de suelo) corresponde a la serie de tamices (No.10, No.20, No.40,
No.60, No.140, No.200). Para el cual la muestra debe ser directamente lavada atraves
del Nº200 de tal forma de librarse de la materia fina adherida.
PROCEDIMIENTO
Procedimiento sin lavado:
 Seleccionar una cantidad de muestra representativa ya sea por cuarteo o por
una selección aleatoria de suelo
 Romper los terrones del material con el mazo.
 Secar la muestra de suelo a una temperatura constante de .
 Pesar la muestra una vez que esta seca.
 Trasladar la muestra al juego de tamices, tamizar, el periodo de agitación
dependerá de la cantidad de materia fina que hay en la muestra, la cual no
debe ser menor de 15min.
 Registrar los pesos del material retenido en cada tamiz.
 Pequeñas partículas de piedra que queden retenidas en los alambres del tamiz no
deben ser forzadas para pasar a través de la malla, sino removidas e incluirlas con
su fracción antes de pasar.
Procedimiento con lavado:
Para el material fino
 Pesar la muestra en una cacerola.
 Pesar una fracción de muestra de 100 g que pase el tamiz Nº 10 y se retenga en el
tamiz Nº 200.
 Con el tamiz Nº200 lavar la muestra fina que pasa este tamiz asta un punto en el
que el agua quede limpia.
 El material retenido debe ser vertido en un recipiente, teniendo cuidado de no
dejar partículas de suelo en la malla del tamiz.
 Secar la muestra al horno durante 24 horas y luego pesar la masa seca.

7
INGENIERIA CIVIL
LABORATORIO nº 2
CALCULOS
Se realiza una sumatoria de todos los pesos retenidos registrados en la planilla de
laboratorio, Ptamizado, incluyendo el peso del material retenido en la bandeja, y
comparar con el peso seco del material grueso, Pgrueso, registrado previo tamizado. Una
pérdida de más de 2% del peso es considerada como no satisfactoria y el ensayo debe
ser repetido, debiendo cumplirse la siguiente relación:
Calcular el % parcial retenido (%Rp) en cada tamiz respecto al peso seco total.
P= Peso retenido en cada tamiz
Ps = Peso de la muestra total seca
S = muestra seca mortero
- Calcular el % retenido acumulado (%Rt) en cada tamiz, sumando el % parcial
retenido (%Rp) de cada tamiz con el % parcial retenido acumulado de un tamiz previo:
-
- Calcular el % de finos o % que pasa, %pasa, comenzando en 100% para el tamiz de
mayor abertura y sustrayendo el % retenido acumulado en cada uno de los otros tamices.
- Para el agregado fino, calcular el porcentaje de finos o porcentaje que pasa, %PT.
Respecto al tamiz No 10
- Luego dibujar la gráfica semI logarítmica entre el porcentaje que pasa y el tamaño
de partículas. Si menos del 12% pasa el tamiz No 200, calcular el coeficiente de
uniformidad Cu y el coeficiente de curvatura Cc

8
INGENIERIA CIVIL
LABORATORIO nº 2
PLANILLA DE CALCULOS
ANALISIS GRANULOMETRICO DEL SUELO
DETERMINACION DEL CONTENIDO DE HUMEDAD (ASTM 2216-98)
DETERMINACION DE HUMEDADES HIGROSCOPICA NATURAL
Peso suelo húmedo + capsula 166.93
Peso suelo seo + capsula 165.7
Peso del agua 1.23
Peso de la capsula 66.93
Peso del suelo seco 98.77
Porcentaje de humedad 1.25
1.25
HUMEDAD HIGROSCÓPICA
Muestra Nº : # 1
Suelo húmedo + cápsula: P1 [g] = 166,93
Suelo Seco + Cápsula: P2 [g] = 165,7
Peso del agua: Pa = P1 - P2 ; Pa [g] = 1,23
Peso de Cápsula: Pc [g] = 66,93
Peso suelo seco: Ps = P2 - Pc ; Ps [g] = 98,77
Porcentaje de Humedad Higroscópica:
%Hh = (Pa / Ps)*100 ; %Hh [%] =
1,25
INGENIERIA CIVIL
“ING. HUGO MANSILLA ROMERO”
LABORATORIO DE SUELOS CIV-219
GRENULOMETRIA DEL SUELO
CLIENTE: UMSA
PROCEDENCIA:
PATIO DEL
MONOBLOK
PROFUNDIDAD: 0.0m
PROYECTO:
ACADEMICO
OPERADOR: TEC. RENE
RAMOS
CALCULISTA: UNIV.
MAMANI MAMANI
GUIDO VLADIMIR
TIPO DE MUESTRA:
INALTERADA
FECHA: 23/08/2012

9
INGENIERIA CIVIL
LABORATORIO nº 2
PESO SECO DE LA MUESTRA TOTAL
Muestra Nº : # 1
Muestra total humedad: Pmh [g] = 4733,00
Peso Retenido en el Tamiz #10 : Pg [g] = 2323,96
peso que Pasa #10 húmedo: Ph = Pmh - AG ; Ph [g] = 2409,04
Peso de agua: Pa = (Ph * %Hh) / (100 + %Hh) ; Pa [g] = 29,63
Peso que Pasa #10 Seco: Ps = Ph -Pa ; Ps [g] = 2379,41
Muestra Total Seca: PTs = Pg + Ps ; PTs [g] = 4703,37
ANALISIS RANULOMETRICO PARTE GRUESA MAYOR AL TAMIZ Nº10
Tamices
Peso Retenido
Pg [g]
Porcentaje
Parcial
Retenido
%Rp [%]
Acumulado
Aberturas
[mm]
Porcentaje
Retenido
%RI [%]
Porcentaje que
pasa %PI [%]
2" 0,00 0,00 0,00 100,00 50,80
1 1/2" 663,09 14,10 14,10 85,90 38,10
1" 193,28 4,11 18,21 81,79 25,40
3/4" 257,82 5,48 23,69 76,31 19,10
3/8" 373,31 7,94 31,63 68,37 9,52
# 4 385,94 8,21 39,83 60,17 4,76
# 10 450,52 9,58 49,41 % Ms = 51 2,00
Total : 2323,96

10
INGENIERIA CIVIL
LABORATORIO nº 2
ANALISIS RANULOMETRICO PARTE FINA MENOR AL TAMIZ Nº10
Peso de la
Muestra
Húmeda:
Sh [g] =
100,00
Peso muestra seca:
S = (Sh * 100) / (100 + %Hh) ; S [g] =
98,77
Tamices
Peso
Retenido
P [g] ;
P [g]
Porcentaje Retenido
Mortero
% Acumulado que Pasa
Abertura
[mm]
Parcial
%Rp
[%]
Acumulado
%RI [%]
Mortero %Pm [%]
Total
%PI
[%]
# 10 0,00 0,00 0,00 100,00 50,59 2,000
# 20 13,35 13,52 13,52 86,48 43,75 0,840
# 40 11,51 11,65 25,17 74,83 37,86 0,420
# 60 9,35 9,47 34,64 65,36 33,07 0,250
# 140 12,54 12,70 47,33 52,67 26,64 0,105
# 200 5,46 5,53 52,86 47,14 23,85 0,074
Total: 52,21
% GRAVA 40
% ARENA 36
% FINOS 24
TOTAL 100

11
INGENIERIA CIVIL
LABORATORIO nº 2
Grafica: %que paza VS. Abertura del Tamiz
Del grafico podemos obtener los valores de diametros nesesarios para que pase un
determinado porcentaje de la muestra.
este valor se obtuvo con una proyección una recta, no es aconsejable
realizar este procedimiento pero se esperara a ver los resultados
DIAMETRO EFECTIVO
COEFICIENTE DE UNIFORMIDAD
50,8000 ; 100,000
38,1000 ; 85,902
25,4000 ; 81,792
19,1000 ; 76,311
9,5200 ; 68,374
4,7600 ; 60,168
2,0000 ; 50,589
0,8400 ; 43,752
0,4200 ; 37,856
0,2500 ; 33,067
0,1050 ; 26,644
0,0740 ; 23,848
0,000
20,000
40,000
60,000
80,000
100,000
120,000
0,0010 0,0100 0,1000 1,0000 10,0000
Porcentajequepasa[%]
Abertura Tamiz [mm]

12
INGENIERIA CIVIL
LABORATORIO nº 2
Para la clasificación de las arenas se toma el siguiente criterio dependiendo del
coeficiente de uniformidad
COEFICIENTE DE CURVATURA
Y tomando el coeficiente de contracción

13
INGENIERIA CIVIL
LABORATORIO nº 2
CONCLUSIONES.
 Teníamos como principal objetivo la determinación o clasificación del suelo por
tamaños mediante el procedimiento del uso de tamices de tamaños basados en
normas, para ello en los cálculos es importante la determinación de los coeficientes
de uniformidad y el coeficiente de curvatura, para hacer ese análisis, dependiendo
de los valores obtenido y que estos estén dentro del rango establecido en las normas.
 El estudio de la granulometría del suelo mediante el proceso de tamizado es de vital
importancia dentro del campo de la ingeniería civil, ya que ello nos proporciona una
información clara de las características del suelo, su composición, y su aplicación
para una determinada obra civil. por eso el cálculo y la interpretación de los
resultados deberán realizarse conforme especifica las normas.
 Con relación a los resultados obtenidos, la humedad higroscópica hace
referencia a un suelo que no absorbe mucha humedad del medio, esto debido a su
composición (material de relleno y arcilla)
 La composición porcentual de nuestra muestra de suelo nos refleja que mas de la
mitad corresponde a suelo mayor al tamiz #4 y el resto a casi cuartas partes de arena
y material fino. Ante esto podemos ver que nuestro suelo por el poco contenido de
material fino disminuyo relativamente la plasticidad por lo que no seria aconsejable
usarlo para soportar estructuras grandes.
 En la curva granulométrica vemos que se asemeja a una curva ``bien graduada``
esto debido a la variabilidad de tamaños que llenan todos los huecos entre las
gravas.
 En nuestra grafica no se pudo obtener el valor del diámetro característico lo cual
significa que no hay un diámetro para que por el cual pase el 10% de la muestra,
osea en nuestro ensayo ya paso más del 10% por el primer tamiz. En nuestro caso se
pudo proyectar la grafica para obtener un valor de con el que
calculamos ambos coeficientes, pero se evidencio que los valores obtenidos
estaban muy lejos de su valor aconsejable, por lo que no es correcto que hagamos
los cálculos de los coeficientes con este valor de . Por lo tanto se puede concluir
que nuestro ensayo quizá no tuvo una muestra bien representativa o bien graduada
por lo que altero en los resultados.

14
INGENIERIA CIVIL
LABORATORIO nº 2
ANEXOS.
Aca adjuntamos fotografías obtenidas durante el ensayo en laboratorio
Mortero o un pulverizador mecánico de suelo
Balanza de 0.01g de presicion para muestras de peso 200 g. Y de 0.1 g. para muestras
mas de 200 g. de peso.

15
INGENIERIA CIVIL
LABORATORIO nº 2
Horno de secado capaz de mantener una temperatura uniforme de 110 5 C

Análisis granulométrico de suelos

Recomendados

Recomendados

Más contenido relacionado

La actualidad más candente

La actualidad más candente (20)

Similar a Análisis granulométrico de suelos

Similar a Análisis granulométrico de suelos (20)

Último

Último (20)

Análisis granulométrico de suelos