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REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA MINISTERIO DEL PODER POPULAR PARA LA EDUCACIÓN SUPERIOR UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL POLITÉCNICA DE LA FUERZA ARMADA (UNEFA)

INFORME N° 2 GRANULOMETRIA, COLORIMETRIA

INTEGRANTES Jackson Colmenarez. Wael Kassam. Rubén Morales.

SAN CRISTOBAL, 2014.

INTRODUCCION

El presente informe se realizo con la finalidad de conocer un poco más sobre el campo de investigación de los suelos por medio de diferentes procesos como de La granulometría ya que esta misma es una propiedad del suelo íntimamente relacionada con el comportamiento del mismo, ya que tiene especial influencia sobre la aireación, retención y movimiento de agua, retención y disponibilidad de nutrientes, trabajabilidad y erosionabilidad del mismo. Ya que la obtención de una muestra representativa de un suelo que se requiere analizar para poderlo aceptar o rechazar como posible fuente de material, se puede lograr a través de la aplicación de un proceso metódico y sistemático denominado cuarteo, el cual busca que la porción que se analiza en realidad sea característica de la muestra a estudiar. Si esto no llegara a ser así, es posible que se obtengan resultados erróneos que no reflejen las verdaderas propiedades físicas y mecánicas de la gran parte de los materiales sino solo de una pequeña fracción, lo que conduciría a la toma de decisiones equivocadas. De allí la importancia de que este procedimiento siempre sea realizado antes de llevar a cabo cualquier ensayo sobre una muestra de terreno.

COLORIMETRIA Al trabajar con diversos tipos de agregados especialmente en los agregados finos (ARENAS) es común encontrar materia orgánica conformada en gran parte por residuos de tejidos animales y vegetales, los cuales están formados principalmente por carbono, nitrógeno y agua. Debido a este tipo de materia es frecuente que presente alto riesgo para las propiedades del concreto, como la resistencia, durabilidad y buen desarrollo del proceso de fraguado. Es por esto que es de vital importancia controlar los niveles de materia orgánica de una ARENA. Para poder determinar y controlar la cantidad de dicha materia indeseable, el agregado se somete a un ENSAYO COLORIMÉTRICO el cual se explica a continuación: MATERIAL Y EQUIPOS * Probeta de 250 ml: (Tubo de vidrio cerrado por un extremo en el cual se le introducirá la muestra de agregado fino.) * Agregado Fino: (Muestra representativo del agregado del cual se utilizará para la elaboración del concreto.) * Hidróxido de Sodio mezclado con agua: (Sustancia química que reacciona con el agregado.) * Tarjeta o tabla de colores: (Indicador de colores que nos indican parámetros que contiene la muestra. PROCEDIMIENTO 1. Preparación del color base: Se mezclan 2 ½ cm3 de una solución de ácido tánico al 2%, con 97.5 cm3 de una solución de sosa cáustica al 3%.

2. Se ponen 2 gramos de ácido tánico en 10 cm3 de alcohol de 96, agregando después 90 cm3 de agua. Se agita el frasco para homogeneizar la solución. 3. Se colocan 970 cm3 de agua. Se le agregan 30 gramos de Sosa Cáustica al 3%. Se mezclan agitándose para homogeneizar la solución.

Para determinar el contenido de materia orgánica en la arena. 1. Se toma una muestra de 600 gramos de la arena por analizar, para que por cuarteos se llegue a la cantidad equivalente a 4.5 onzas (una onza = 28 gr.), las cuales se colocan en un recipiente graduado. 2. Se agrega la solución de Soda Cáustica preparada, hasta llegar al nivel marcado de 7.5 onzas. 3. Una vez colocadas en el recipiente las partes correspondientes a Sosa Cáustica al 3% y la arena, se agita perfectamente y se deja reposar 24 horas, para obtener el color producido por el contenido de materia orgánica en la arena. 4. Se hace la comparación con el color base, el cual debe estar colocado en un recipiente de características similares para no afectar el color. Nota: * Si el color producido por la materia orgánica de la arena es más débil que el color base, el contenido de material orgánica es bajo. * Si el color obtenido es más fuerte que el color base, el contenido de materia orgánica es alto y no es adecuado para usar esa arena como agregado fino para elaborar concreto. La escala de colores se clasifica en el orden siguiente: Num. 1

Descripción del color. amarillo claro.

2 3 4 5

amarillo fuerte marrón anaranjado (color base). Límite máximo aceptable anaranjado rojizo. anaranjado obscuro.

Nota: Los materiales que arrojan un color mayor al No. 3 deberán de ser lavados, y repetirse la prueba para asegurar que pueden emplearse en la fabricación de concreto.

GRANULOMETRIA Se denomina clasificación granulométrica o granulometría, a la medición y graduación que se lleva a cabo de los granos de una formación sedimentaria, de los materiales sedimentarios, así como de los suelos, con fines de análisis, tanto de su origen como de sus propiedades mecánicas, y el cálculo de la abundancia de los correspondientes a cada uno de los tamaños previstos por una escala granulométrica. La granulometría de un suelo tiene considerable importancia. Las dimensiones de los fragmentos que lo integran son, en parte, la base de la subdivisión en gravas, arenas y arcillas. El tamaño y la uniformidad de la dimensión o selección revelan la competencia y eficiencia del agente de transporte. En materiales normales depositados por agua, su tamaño es en cierto grado un índice de la proximidad mayor o menor de la roca generadora. Por eso, un suelo con granos muy gruesos indica poco transporte. Los distintos agentes y modos de transporte conducen a depósitos que difieren materialmente en selección y capacidad de transporte. Las corrientes de turbidez son capaces de conducir materiales gruesos a largas distancias sin mayor selección, mientras que las corrientes normales de agua o aire depositan algunos de los sedimentos mejor seleccionados que se conocen, es decir, arenas de playa, médanos. Método de determinación granulométrico El método de determinación granulométrico más sencillo es hacer pasar las partículas por una serie de mallas de distintos anchos de entramado (a modo de coladores) que actúen como filtros de los granos que se llama comúnmente columna de tamices. Pero para una medición más

exacta se utiliza un granulómetro láser, cuyo rayo difracta en las partículas para poder determinar su tamaño. O también se pueden utilizar los rayos gamma obs. Granulometría de los agregados finos Depende del tipo de trabajo, de la riqueza de la mezcla, y el tamaño máximo del agregado grueso. En mezclas más pobres, o cuando se emplean agregados gruesos de tamaño pequeño, la granulometría que más se aproxime al porcentaje máximo que pasa por cada criba resulta lo más conveniente para lograr una buena trabajabilidad. En general, si la relación agua – cemento se mantiene constante y la relación de agregado fino a grueso se elige correctamente, se puede hacer uso de un amplio rango de granulometría sin tener un efecto apreciable en la resistencia. Entre mas uniforme sea la granulometría, mayor será la economía. Estas especificaciones permiten que los porcentajes mínimos (en peso) del material que pasa las mallas de 0.30mm (No. 50) y de 15mm (No. 100) sean reducidos a 15% y 0%, respectivamente, siempre y cuando: 1): El agregado que se emplee en un concreto que contenga más de 296 Kg de cemento por metro cubico cuando el concreto no tenga inclusión de aire. 2): Que el modulo de finura no sea inferior a 2.3 ni superior a 3.1, el agregado fino se deberá rechazar a menos de que se hagan los ajustes adecuados en las proporciones el agregado fino y grueso. Las cantidades de agregado fino que pasan las mallas de 0.30 mm (No. 50) y de 1.15 mm (No. 100), afectan la trabajabilidad, la textura superficial, y el sangrado del concreto. El modulo de finura (FM) del agregado grueso o del agregado fino se obtiene, conforme a la norma ASTM C 125, sumando los porcentajes acumulados en peso de los agregados retenidos en una serie especificada de mallas y dividiendo la suma entre 100. El modulo de finura es un índice de la finura del agregado entre mayor sea el modo de finura, mas grueso será el agregado. El modulo de finura del agregado fino es útil para estimar las proporciones de los de los agregados finos y gruesos en las mezclas de concreto. Tamices

Cualquier estudio sobre el comportamiento del equipo de separación por tamaños, o el de machacado y molido, implica la determinación de la cantidad de material de diferentes tamaños que hay presente. El único método general y práctico para ello, es determinar la fracción de la muestra que pasa a través de un tamiz con una apertura de mallas dada.

Ensayo

de

Diámetro Apertura Número de de de mallas mallas, mallas, micrones micrones 30 30 30 30 30

432 356 305 254 203

414 490 541 592 643

Tamizado

Para su realización se utiliza una serie de tamices con diferentes diámetros que son ensamblados en una columna. En la parte superior, Apertura donde se encuentra Número Diámetro el tamiz de mayor de del hilo, diámetro, se agrega de mallas mallas, el material original micrones (suelo o sedimento y la micrones mezclado) columna de tamices se somete a 20 813 457 vibración y movimientos 22 711 445 26 508 470 rotatorios intensos en una máquina 28 457 450 especial. Luego de algunos minutos, se 30 381 465 retiran los tamices y se desensamblan, 35 280 447 tomando por separado los pesos de material retenido en cada uno de ellos y que, en su suma, deben corresponder al peso total del material que inicialmente se colocó en la columna de tamices (Conservación de la Masa). Determinación de los tamaños de las partículas El tamaño de una partícula puede expresarse de diferentes modos. Si la partícula es esférica, el valor representativo podrá ser su diámetro, su área proyectada sobre un plano, su volumen o la superficie total de la partícula. Si forma cúbica, el valor representativo de su tamaño puede ser la longitud del lado, el área proyectada, el volumen o la superficie total del cubo. Existen diversos métodos para medir el tamaño de las partículas, cuyos resultados dependen de la diferencia o intervalo de los tamaños, de sus propiedades físicas y de las características permitidas de desecación o

humedad. En el laboratorio se usan, para regular la operación de tamizado, los siguientes métodos: 

Microscópico: para las partículas muy pequeñas, del orden de unas pocas micras (1 micra = 0,001 mm) la muestra puede examinarse con el microscopio; determinase el tamaño por simple medida sobre una microfotografía de aumento conocido, o puede hallarse directamente mediante un micrómetro de retícula. El método microscópico se utiliza con frecuencia en la medición de partículas de polvo contenidas en la atmósfera, así como para hallar la eficacia de un filtro de un aire.



Tamizado: consiste en pasar el material, de modo sucesivo, por una serie de tamices o cedazos que poseen orificios o mallas progresivamente decrecientes. El material que pasó a través de un tamiz y ha sido retenido por otro, porque sus orificios son de menor tamaño que el anterior, suele considerarse como de tamaño igual a la medida aritmética de las aberturas de ambos tamices; este valor representa el tamaño medio o diámetro medio, y se representa por el símbolo Dm.



Sedimentación: se basa en el hecho de que las partículas pequeñas de un determinado producto caen en el seno de un fluido a una velocidad uniforme y proporcional a su tamaño.

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Elutriacion: se basa también en la velocidad de sedimentación. Si se sitúa el material sólido en una corriente ascendente de un fluido de velocidad fija, las partículas cuya velocidad límite de caída sea inferior a la velocidad del fluido, serán arrastradas por la corriente y llevadas fuera del recipiente. Recogiendo y pesando las fracciones obtenidas en una serie de ensayos con velocidades de fluidos crecientes, se consigue un análisis granulométrico completo.

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Centrifugación: para las partículas de diámetro inferior a 0,5 micras, la sedimentación es demasiado lenta. De ahí que la fuerza de la gravedad se reemplace por la fuerza centrifugadora cuando hay que determinar el tamaño de partículas muy pequeñas.

CONCLUSIONES

En conclusión podríamos decir que: 

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Esta granulometría se determina haciendo pasar una muestra representativa de agregados por una serie de tamices ordenados, por abertura, de mayor a menor. La serie de tamices que se emplean para clasificar agrupados para concreto se ha establecido de manera que la abertura de cualquier tamiz sea aproximadamente la mitad de la abertura del tamiz inmediatamente superior, o sea, que cumplan con la relación 1 a 2. El tamizado a mano se hace de tal manera que el material se mantenga en movimiento circular con una mano mientras se golpea con la otra, pero en ningún caso se debe inducir con la mano el paso de una partícula a través del tamiz; Recomendando, que los resultados del análisis en tamiz se coloquen en forma tabular. La aparición de materia orgánica a este tipo de materia es frecuente que presente alto riesgo para las propiedades del concreto, como la resistencia, durabilidad y buen desarrollo del proceso de fraguado.