UNIVERSIDAD CATÓLICA BOLIVIANA “SAN PABLO” UNIDAD ACADÉMICA REGIONAL COCHABAMBA Departamento de Ciencias Exactas e Inge
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UNIVERSIDAD CATÓLICA BOLIVIANA “SAN PABLO” UNIDAD ACADÉMICA REGIONAL COCHABAMBA
Departamento de Ciencias Exactas e Ingeniería Ingeniería Civil
ANÁLISIS GRANULOMÉTRICO POR TAMIZADO ASTM-422 Integrantes: Alborta Diego Castellon Edson Peredo Carla Belen Vidal Walter Materia: Mecánica de Suelos Cochabamba - Bolivia febrero de 2019
ANÁLISIS GRANULOMÉTRICO POR TAMIZADO ASTM-422 1. INTRODUCCION La variedad en el tamaño de las partículas de suelos, casi es ilimitada; por definición, los granos mayores son los que se pueden mover con la mano, mientras que los más finos son tan pequeños que no se pueden apreciar con un microscopio corriente. Debido a ello es que se realiza el Análisis Granulométrico que tiene por objeto determinar el tamaño de las partículas o granos que constituyen un suelo y fijar, en porcentaje de su peso total, la cantidad de granos de distinto tamaño que el mismo contiene. La manera de hacer esta determinación es por medio de tamices de abertura cuadrada. El procedimiento de ejecución del ensaye es simple y consiste en tomar una muestra de suelo de peso conocido, colocarlo en el juego de tamices ordenados de mayor a menor abertura, pesando los retenidos parciales de suelo en cada tamiz. Esta separación física de la muestra en dos o más fracciones que contiene cada una de las partículas de un solo tamaño, es lo que se conoce como “Fraccionamiento”. La determinación del peso de cada fracción que contiene partículas de un solo tamaño es llamada “Análisis Mecánico”. Este es uno de los análisis de suelo más antiguo y común, brindando la información básica por revelar la uniformidad o graduación de un material dentro de rangos establecidos, y para la clasificación por textura de un suelo. Sin embargo, debido a que el menor tamaño de tamiz que se utiliza corrientemente es el 0.074 mm (Malla No. 200), el análisis mecánico está restringido a partículas mayores que ese tamaño que corresponde a arenas limpias finas. Por lo tanto, si el suelo contiene partículas menores que ese tamaño la muestra de suelo analizada debe ser separada en dos partes, para análisis mecánico y por vía húmeda (hidrometría). Por medio de lavado por el tamiz No. 200 y lo que pase por este tamiz será sometido a un análisis granulométrico por vía húmeda, basado en la sedimentación. El análisis por vía húmeda se efectúa por medio del hidrómetro que mide la densidad de una suspensión del suelo a cierto nivel y se basa en el principio de la ley de Stokes. 2. OBJETIVOS Determinar cuantitativamente la distribución de tamaños de partículas del suelo. Conocer el procedimiento para realizar el ensayo. La norma ASTM D-422 describe el método para determinar los porcentajes de suelo que pasan por los distintos tamices de la serie empleada en el ensayo, hasta la malla de 74 mm (No 200).
3. EQUIPOS Horno de secado, capaz de mantener una temperatura constante de 100 – 110º C. Balanza de 0.1 g Bandejas, cepillo y brocha Serie de Tamices según Tabla No 1 1. Serie de Tamices empleados para el ensayo según norma ASTM-422. 3 in (75.0 mm) No 4 (4.75 mm) 2 in (50.0 mm) No 10 (2.00 mm) 1 1/2 in (37.5 mm) No 20 (0.850 mm) 1 in (25.0 mm) No 30 (0.600 mm) 3/4 in (19.0 mm) No 40 (0.425 mm) 1/2 in (12.5 mm) No 60 (0.250 mm) 3/8 in (9.5 mm) No 100 (0.150 mm) 1/4 in (6.3 mm) No 200 (0.075 mm)
Taras Tamiz No 200
ESPECIMEN DEL ENSAYO Según sean las características de los materiales finos de la muestra, el análisis con tamices se hace, bien con la muestra entera, o bien con parte de ella después de separar los finos por lavado. Si la necesidad del lavado no se puede determinar para el examen visual, se seca en el horno una pequeña porción húmeda del material y luego se examina su resistencia en seco rompiendo entre los dedos. Si se puede romper fácilmente y el material fino se pulveriza bajo la presión de aquellos, entonces el análisis con tamices se puede efectuar sin previo lavado. Para el espécimen del ensayo prepárese una muestra, la cual estará constituida por dos fracciones: una retenida sobre el tamiz de 4.760 mm (No 4) y otra que pasa por dicho tamiz. Ambas fracciones se ensayaron por separado. El peso del suelo secado al aire y seleccionado para el ensayo, será suficiente para las cantidades requeridas para el análisis mecánico, como sigue: Para el tamaño de la porción retenida en tamiz No 4 dependerá del tamaño de las partículas y se dará de acuerdo a la tabla No 2:
2. Masa minina de la porción de suelo retenida en el tamiz No 4. Diámetro Nominal de Partículas más grandes pulg. (mm) 3/8 (9.5) 3/4 (19.0) 1 (25.4) 1 1/2 (38.1) 2 (50.8) 3 (76.2)
Porción Aproximada de Masa Mínima gr 500 1000 2000 3000 4000 5000
El tamaño de la porción que pasa el tamiz No 4 será aproximadamente 115 gr para suelos arenosos y 65 gr para suelos limosos y arcillosos. 4. PROCEDIMIENTO 4.1.Después de tener la muestra uniforme obtenida por cuarteo, pesar la muestra seleccionada y llevarla al horno durante 24 horas o hasta obtener una masa constante. 4.2.Una vez secada la muestra y enfriada, se procede a tomar el peso de la muestra secada al horno. 4.3.Tomar el peso del material requerido de acuerdo a la tabla No 2 y lavarlo a través del tamiz No 200, luego el material retenido debe secarse en el horno por 24 hr. 4.4.Sepárese la porción de muestra retenida en el tamiz No 4 en una serie de fracciones usando los tamices mostrados en tabla No 1 o los que sean necesarios dependiendo del tipo de muestra o de las especificaciones para el material que se ensaya. En la operación del tamizado manual se mueve el tamiz o tamices de un lado a otro y recorriendo circunferencias de forma que la muestra se mantenga en movimiento sobre la malla. 4.5.Se determina el peso de cada fracción en una balanza con una sensibilidad de 0.1%. La suma de los pesos de todas las fracciones y el peso, inicial de la muestra no debe diferir en más de 1%. 4.6.Se separan mediante cuarteo, 115 gr para suelos arenosos y 65 gr para suelos arcillosos y limosos, pesándolos con exactitud de 0.1 gr. 4.7.El análisis granulométrico de la fracción que pasa el tamiz de 4.760 mm (No 4) se hará por TAMIZADOS Y/O SEDIMENTACIÓN según las características de la muestra y según la información requerida. 4.8.Esta parte de la porción se procede a analizar de la misma forma que el anterior para el material retenido en el tamiz No 200, con los tamices mostrados en la tabla No 1. 5. CALCULOS Una vez obtenidos los pesos los pesos retenidos en los tamices, se procede a calcular el porcentaje retenido por cada tamiz como sigue:
% 𝑅𝑒𝑡𝑒𝑛𝑖𝑑𝑜 = Dónde:
𝑊𝑇𝑎𝑚𝑖𝑧 ∗ 100 𝑊1
Wtamiz = Peso retenido en cada tamiz W1
= Peso de la muestra secada al horno
6. RECOMENFACIONES Las muestras deben de estar completamente seca para su respectiva granulometría Las balanzas deben de estar bien calibradas al inicia la practica El tamizado debe de realizarse por un lapso de 10-15 min en forma individual con movimientos circulares acenso ríales No debe de exceder la muestra a cada tamiz por el método manual debido a que daña el tamiz (sobre carga de la malla) No se debe golpear los tamices con la mesa, se golpeará en forma suave sobre una superficie blanda como periódicos Las bandejas antes y después de la práctica han de estar limpias como también los tamices (limpiar con la brocha) 7. BIBLIOGRAFIA ASTMD-422, J. E. BOWLES (Experimento No 5), MTC E 107-2000 https://es.slideshare.net/Alexander159/analisis-granulometrico-por-tamizado38024430