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• Cristhian Manuel Muñoz Zambrano

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GRANULOMETRIA Y PLASTICIDAD

INTRODUCCION El suelo es una mezcla de minerales, materia orgánica, bacterias, agua y aire. Se forma por la acción de la temperatura, el agua, el viento, los animales y las plantas sobre las rocas. Estos factores descomponen las rocas en partículas muy finas y así forman el suelo; ¡la formación de dos centímetros de suelo tarda siglos! Existen muchas clases de suelo. Esto se debe a que las rocas, el clima, la vegetación varían de un sitio a otro. El suelo se compone de tres capas: Suelo o capa superior ,Subsuelo ,Roca madre. GRANULOMETRÍA La granulometría es la medición de los granos de una formación sedimentaria y el cálculo de la abundancia de los correspondientes a cada uno de los tamaños previstos por una escala granulométrica

Sus aplicaciones son para dar nombre a un suelo, por ejemplo no es lo mismo tener una arena, que una arena limosa, o una arena arcillosa, su nombre, el tamaño de sus granos se determina en el estudio de granulometría. También sirve para ver si un suelo te sirve como material de construcción, en otras palabras para ver si un suelo puede emplearse en la elaboración de concreto, para esto del estudio de granulometría te determina su tamaño máximo de agregado y dependiendo de sus porcentajes del material retenido en las mallas te vas a tablas para ver si te sirve o no. Su finalidad es obtener la distribución por tamaño de las partículas presentes en una muestra de suelo. Así es posible también su clasificación mediante sistemas como AASHTO o USCS. El ensayo es importante, ya que gran parte de los criterios de aceptación de suelos para ser utilizados en bases o sub- bases de carreteras, presas de tierra o diques, drenajes, etc., depende de este análisis.

ENSAYOS DE GRANULOMETRÍA Y PLASTICIDAD

ENSAYO PARA DETERMINAR LA GRANULOMETRIA

MATERIALES

RECIPIENTE Donde destinamos el material a analizar. MAQUINA VIBRADORA

Es una maquina eléctrica donde colocamos los tamices y atreves de movimiento vibratorio van filtrando por cada tamiz y obtenemos distintas medidas del material a estudiarse       

Tamiz 4 Tamiz 8 Tamiz 16 Tamiz 30 Tamiz 50 Tamiz 100 Tamiz 200

Los cuales actúan como filtros y lo que retiene en cada matiz sirven para determinar su granulometría. BALANZA: Se utilizó para pesar el material a utilizar para la práctica ARENA Es el material a analizarse

PROCESO PARA LA PRACTICA DE GRANULOMETRÍA Se decidió que la práctica se iba a hacer en tierra seca pues si se hacía atreves del método de lavado demora aproximadamente 48 horas 1. 2. 3. 4. 5.

Se encero un recipiente Hacemos pasar la arena por un tamiz de 3/8 Determinamos el peso que vamos a analizar el cual resulto 501 gr Escogimos los tamices de (4-8-16-30-50-100-200) Los tamices los pusimos en su forma uno sobre otro pero con las mallas de menor a mayor es decir del matiz 4 al 200 6. Introducimos la arena por la matiz lógicamente por la superior que es la matiz 4 7. La arena ira filtrando por cada capa es decir por las mallas de cada una de las matices 8. Se procede a agitar las columnas de matices con mucho cuidado tratando de que la arena no salga, por esos mucho más recomendable hacerlo a través de un agitador eléctrico 9. La norma establece que este proceso debe realizarlo durante 8 minutos mínimo. 10. Luego procedemos a separar a cada tamiz teniendo en cuenta que en casi todos a quedado almacenado cierta cantidad de arena y en cada tamiz un tamaño de grano distinto. Se procede a medir lo almacenado en cada tamiz obteniendo lo siguiente:       

Tamiz 4= 0 Tamiz 8= 0 Tamiz 16= 0,2 gr Tamiz 30 = 5,6 gr Tamiz 50 = 5,6 gr Tamiz 100 = 394,4 gr lo que se tiene en el tamiz 100 se considera arena Tamiz 200= 91,7 gr lo que se tiene en el tamiz 200 se le considera limo

11. Con estos valores obtenidos en los tamices sacamos porcentajes y posteriormente graficamos la curva granulométrica

FÓRMULA POR LA QUE DETERMINAMOS EL MÓDULO DE FINURA DE LA ARENA

TAMICES=¿

T 4 +T 8+T 16+T 30+T 50+ T 100+T 1200 100 ∑¿

PRECAUCIONES 

Tratar de no perder la arena de práctica pues la norma dice que si se pierde el 1% de esta la práctica debe repetirse



Utilizar una balanza bien graduada para evitar errores en los valores tomados de los pesos de las muestras del agregado fino

PLASTICIDAD La plasticidad es atribuible al contenido de partículas escamosas de tamaño coloidal presentes en los suelos. Las partículas escamosas además son responsables de la alta compresibilidad y la baja permeabilidad de los suelos.

En relación con la plasticidad de los suelos, durante un proceso de deformación, el volumen de una arcilla permanece constante. Por el contrario el volumen de una arena cambia continuamente durante el mismo. Si se intenta deformar una masa de arena húmeda rápidamente, esta se desagrega (la arena es friable).

La plasticidad de un suelo es controlada por el contenido de minerales arcillosos: el tipo de mineral y la cantidad presente. En mecánica de suelos se define la plasticidad como la propiedad de un material por la cual es capaz de soportar deformaciones rápidas, sin rebote elástico, sin variación volumétrica apreciable y sin desmoronarse ni agrietarse.

PLASTICIDAD EN LOS SUELOS La plasticidad es la propiedad que expresa la magnitud de las fuerzas de las películas de agua dentro del suelo ya que éstas permiten que el suelo sea moldeado sin romperse hasta un determinado punto. Es el efecto resultante de una presión y una deformación.

Las partículas de un suelo se recubren por una película de agua adsorbida, cuando el porcentaje de humedad en el sistema aumenta (ver figura 2). La fuerza de adhesión del agua sobre la superficie de la partícula varía con el tipo de coloide.

ENSAYO PARA DETERMINAR EL LÍMITE LÍQUIDO, LÍMITE PLÁSTICO Y EL ÍNDICE PLÁSTICO. ENSAYO PARA EL LÍMITE LÍQUIDO Materiales:  Muestra  Agua  Mortero de porcelana  Tamiz (No 40).  Espátula.  Balanza de precisión.  Horno para secado de muestras a 1100c.  Ranurador.  Aparato de casa grande.  Placa de vidrio.  Tara. Procedimiento:  Se obtiene la muestra de un suelo deseado.



Se coge la muestra obtenida y pasamos una porción por el tamiz # 40.



El material que pasa del tamiz #40 (limo), lo colocamos en un mortero le agregamos una porción de aguade 15 a 20mL; la mezclamos con la espátula hasta obtener una pasta homogénea.



Cogemos el aparato casa grande; éste debe de estar calibrado (el cucharon debe de estar a una distancia de 1cm de la superficie del aparato casa grande).

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Procedemos a colocar la pasta homogénea a la cuchara del aparato casa grande; Esta pasta debe de quedar lisa a una distancia de 1 cm del fondo al borde de la cuchara. Procedemos a pasar el ranurador a la mitad de la cuchara; éste corta a la pasta cuyo fondo está a una distancia de 3 mm.

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 

Comenzamos a dar las vueltas de la manivela del aparato casa grande de manera de 2 revoluciones por segundo. Paramos hasta que la pasta se una a una distancia de media pulgada. Se repiten estas operaciones dos o más veces, con contenidos crecientes de agua, o agitando la mezcla procurando que el número de golpes requeridos para el cierre de la pasta sean, uno mayor y otro menor de 25 golpes.

  

En la primera preparación nos dio a 9 golpes o vueltas Procedemos a cortar la pasta con la espátula de manera horizontal donde se unen los extremos a media pulgada. Pesamos una tara vacía debidamente identificada; y luego la pesamos con el material que nos dio.

TARA 100

MASA DE LA TARA

16.93 Gr.    

En la segunda preparación nos dio a 25 golpes o vueltas Procedemos a cortar la pasta con la espátula de manera horizontal donde se unen los extremos a media pulgada. Pesamos una tara vacía debidamente identificada; y luego la pesamos con el material que nos dio. TARA 32

MASA DE LA TARA

17.21 Gr.   

MASA DE LA TARA+MUESTRA HUMEDA A 9 GOLPES 27.59 Gr.

MASA DE LA TARA+MUESTRA HUMEDA A 25 GOLPES 30.03 Gr.

En la tercera preparación nos dio a 40 golpes o vueltas Procedemos a cortar la pasta con la espátula de manera horizontal donde se unen los extremos a media pulgada. Pesamos una tara vacía debidamente identificada; y luego la pesamos con el material que nos dio en la balanza. TARA 45 MASA DE LA TARA MASA DE LA TARA+MUESTRA HUMEDA A 40 GOLPES 17.44 Gr. 28.55 Gr.

DEJAMOS LAS TARAS CON SU CONTENIDO EN UNA CHAROLA PARA PROCEDER A HACER EL ENSAYO DE LIMITE PLASTICO CON EL FIN DE APROVECHAR EL MATERIAL RESTANTE Y POSTERIORMENTE SER INGRESADO AL HORNO.COMO NOS SOBRÓ PASTA HÚMEDA A 40 GOLPES NOS SIRVE . ENSAYO PARA EL LÍMITE PLASTICO



Cogemos Una porción mínima de pasta y la amasamos con los dedos en una placa de vidrio o en papel tal que tenga la forma de un sorbete y diámetro de 3 mm de modo de 80 a 90 movimientos completos; los palillos estarán listos cuando al cogerlos horizontalmente en su centro no se doblen y tengan la apariencia de cuartiados.La norma dice que se debe coger 3 muestras para luego hacer un promedio.



Pesamos la tara vacía debidamente identificada; y luego la pesamos con el material que nos dio.

TARA 1A 6.66 Gr. TARA 203 6.7Gr. TARA 70 6.83 Gr.

MASA DE MASA DE LA TARA MASA DE LA TARA MASA DE LA TARA+MUESTRA HUMEDA A LA TARA+MUESTRA HUMEDA A 25 GOLPES 25 GOLPES 6.99 Gr. MASA DE LA TARA MASA DE LA TARA+MUESTRA HUMEDA A 25 GOLPES 7.14 Gr. 7.25 Gr.

COLOCAMOS LAS TARAS EN LA CHAROLA CON LAS DEL ENSAYO DEL LIMITE LIQUIDO Y LA METEMOS AL HORNO A 1100C. POR 12 HORAS.



Pasadas las 12 horas pesamos las taras con el material seco.

TARA 100 TARA 32 TARA 45 TARA 1A TARA 203 TARA 70

MASA DE LA TARA+MUESTRA SECA MASA DE LA TARA+MUESTRA SECA MASA DE LA TARA+MUESTRA SECA MASA DE LA TARA+MUESTRA SECA MASA DE LA TARA+MUESTRA SECA MASA DE LA TARA+MUESTRA SECA

PROCEDEMOS A HACER LOS CALCULOS CORRESPONDIENTES.

24.02 gr 25.88 gr 25.02 gr 6.93 gr 6.98 gr 7.18 gr

LIMITE LÍQUIDO LIMITE PLÁSTICO Masa muestra No Masa Masa N o No Tara muestra húmeda+ muestra Golpes Tara (g) húmeda+ taraseca+ tara (g) (H)tara (g) (H) (S) 9 100 27,59

Masa muestra Masa de seca+ la tara (g) Tara(g) (S) (T) 24,02

25 1A 40 203

32 6.99 45 7.14

30,03 6.93 28,55 6.98

25,88 6.66 25,02 6.7

70

7.25

7.18

6.83

Limite (LL) 47.42

Liquido

Limite Plástico (LP) 33.12

Masa de Masa de Masa de la Masa de agua(g) Masa de % suelo Tara(g) agua(g) suelo Humedad seco(g) seco(g) (c)= S-T (T) (A)= (c)= H-S S-T (A)= H-S % H 16,93 3,57 7,09 A*100/c 17,21 4,15 8,67 0.06 0.27 22.22 17,44 3,53 7,58 0.16 0.28 57.14 0.07

0.35

Indice Plástico (IP)= LL-LP 14.3

uso de nuestro estudio mediante los procesos que ya vimos nos

%

%

Humedad %

Humedad

Humedad % H = (Valor A*100/c gráfico) = (PROMEDIO) 47.42 50,35 47,87 46,57 33.12

20

plástico que contenía la tierra que fue