MECÁNICA DE SUELOS DE GRANULOMETRÍA

...

Escala granulométrica

Partícula

Tamaño

Arcillas

Limos

0,002-0,06 mm

Arenas

0,06-2 mm

Gravas

2-60 mm

Cantos rodados

60-250 mm

Bloques

>250 mm

Método para análisis mecánico

- Equipo necesario.

- Un juego de tamices normalizados según la tabla anterior.

- Dos balanzas: con capacidades superiores a 20 kgs y 2000 grs y precisiones de 1 gr. y 0,1 gr. Respectivamente.

- Horno de secado con circulación de aire y temperatura regulable capaz de mantenerse en 110º ± 5º C.

- Un vibrador mecánico

- Herramientas y accesorios. Bandeja metálica, poruña, recipientes plásticos y escobilla.

Procedimiento para calcular granulometría

Se homogeniza cuidadosamente el total de la muestra en estado natural (desmenuzándola con un mazo), tratando de evitar romper sus partículas individuales, especial mente si se trata de un material blando, piedra arenosa u otro similar.[pic 5]

Se reduce por cuarteo una cantidad de muestra levemente superior a la mínima recomendada según el tamaño máximo de partículas del árido.

Se seca el material ya sea al aire a temperatura ambiente, o bien dentro de un horno a una temperatura inferior a 60º C, hasta conseguir pesadas consecutivas constantes en la muestra cada 30 minutos. Cuando esté seca, se obtiene la cantidad mínima recomendada (Mt) a ensayar según la tabla anterior.

Inmediatamente obtenido el tamaño de muestra a ensayar, se separa a través del tamiz 3/8” ASTM (10 mm.). La fracción retenida en este tamiz, se pesa y se lava con el fin de eliminar todo el material fino menor a 0,074 mm. Para esto, se remoja el suelo en un recipiente con agua hasta que las partículas más fina s se suelten, enseguida se lava el suelo colocando como filtro la malla Nº 200 ASTM (0,08 mm.), hasta observar que el agua utilizada salga limpia. El material retenido en la malla se deposita en una bandeja y se coloca a horno durante 24 horas.

Cumplido el tiempo de secado y una vez enfriada la muestra, se pesa (Mf) y por diferencia con respecto a M t se obtiene el material fino por lavado.

A continuación, se deposita el material en la criba superior del juego de tamices, los que deberán encontrarse limpios y ordenados en forma decreciente hasta la criba 3/8”. El juego deberá contar de una tapa en la parte superior y una bandeja de residuos en la inferior.

Se hace vibrar el conjunto durante 5 a 10 minutos, tiempo después del cual se retira del vibrador y se registra el peso del material retenido en cada tamiz.

Para la fracción de muestra que pasó el tamiz 3/8”, el procedimiento es similar, salvo que una vez lavada y seca, se ensaya una muestra representativa de 500 grs. utilizando los tamices comprendidos entre la malla Nº 4 y la Nº 200 ASTM.

- Cálculos y gráficos.

- De acuerdo a los valores de los pesos retenidos en cada tamiz, registrar los siguientes datos en la hoja de cálculos:

- Porcentaje retenido en cribas (%RC):

%RC = PRC / Mt * 100 (%) donde:

PRC = peso retenido en cada criba (grs.)

Mt = peso total de la muestra seca (grs.)

- porcentaje retenido en mallas (%RM):

%RM = PRM * K / 500 (%)

Donde:

PRM = peso retenido en cada malla (grs.)

K = porcentaje de muestra que pasó el tamiz 3/8”

(%)

500 = peso de la muestra representativa (grs.)

- Porcentajes retenidos acumulados, suma acumulativa de los porcentajes retenidos en cribas y mallas.

- Porcentajes que pasa, los que consisten en restar a 100% el porcentaje retenido acumulado en cribas y mallas.

- Calcular el porcentaje de pérdida (% P) para cada fracción de material, mediante la siguiente expresión:

% P = (M 1 - M2) / M 1 * 100 (%)

Donde:

M 1 = peso del material (grava o arena) a ensayar (grs.)

M 2 = sumatoria de pesos retenidos (grs.)

- Graficar la curva granulométrica, donde la ordenada será el porcentaje que pasa en peso en cada tamiz en escala natural y la abscisa el tamaño (diámetro equivalente) de las partículas en escala logarítmica. De esta curva se obtiene el porcentaje de gravas, arenas, finos y diámetros mayores a 3” del suelo.

- Calcular el coeficiente de uniformidad (Cu), el cual es una medida de uniformidad (graduación) del suelo y el coeficiente de curvatura (C c), el cual es un dato complementario para definir la uniformidad de la curva, mediante las siguientes expresiones:

C u = D 6 0 / D 10

C c = (D 3 0) 2 / (D 6 0 * D 1 0)

Donde:

D 1 0 = tamaño donde pasa el 10% del material

D 3 0 = tamaño donde pasa el 30% del material

D 6 0 = tamaño donde pasa el 60% del material

[pic 6]

REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS

http://icc.ucv.cl/geotecnia/03_docencia/02_laboratorio/manual_laboratorio/granulo