ANALISIS GRANULOMETRICO SE LOS SUELOS FINOS Y GRUESOSI. INTRODUCCION.

Los granos que conforman en suelo y tienen diferente tamao, van desde los grandes que son los que se pueden tomar fcilmente con las manos, hasta los granos pequeos, los que no se pueden ver con un microscopio. El anlisis granulomtrico al cul se somete un suelo es de mucha ayuda par ala construccin de proyectos, tanto estructuras como carreteras porque con este se puede conocer la permeabilidad y la cohesin del suelo. Tambin el suelo analizado puede ser usado en mezclas de asfalto o concreto.

Los Anlisis Granulometricos se realizaran mediante ensayos en el laboratorio con tamices de diferentes enumeracin, dependiendo de la separacin de los cuadros de la maya. Los granos que pasen o se queden en el tamiz tienen sus caractersticas ya determinadas. Para el ensayo o el anlisis de granos gruesos ser muy recomendado el mtodo del Tamiz; pero cuando se trata de granos finos este no es muy preciso, porque se le es ms difcil a la muestra pasar por una maya tan fina; Debido a esto el Anlisis granulometrico de Granos finos ser bueno utilizar otro mtodo.

II. OBJETIVOS.

El objetivo principal que persigue este ensayo de laboratorio, es el de poder clasificar el suelo, segn el tamao de sus partculas por medio de la granulometra. Conocer la utilizacin de los instrumentos del laboratorio. Determinar la cantidad en % de diversos tamaos que constituyen el suelo, e n cuanto al total de al muestra utilizada. Verificar si el suelo puede ser utilizado para la construccin de proyectos. Conocer y definir ciertas caractersticas importantes del suelo como son: La Permeabilidad, Cohesin, altura de ascenso capilar, y facilidad de drenaje. Poder clasificar a los suelos segn su gradacin.III. MARCO TEORICO.

El estudio del suelo y subsuelo no debe limitar en donde se realizar la obra civil, sino debe abarcar las zonas aledaas a la construccin. El estudio debe incluir todos los principales accidentes geogrficos como ser quebradas, riachuelos, zona anegadas y la vegetacin que existe en toda la zona elegida para la construccin. Es de igual importancia tener los datos las condiciones fsicas naturales como ser humedad, presin, temperatura , etc. Es de mucha ayuda conocer el perfil del subsuelo ya que con esto podemos ver el nivel fritico, la calidad o eficiencia del drenaje.

Una parte importante de los criterios de aceptabilidad de suelos para carreteras, aeropistas, presas de tierra, diques y otro tipo de terraplenas es el anlisis granulomtrico.La informacin obtenida del anlisis granulomtrico puede en ocasiones utilizarse para predecir movimientos del agua a travs del suelo, an cuando los ensayos de permeabilidad se utilizan ms comnmente. La susceptibilidad de sufrir la accin de las heladas en suelo, una consideracin de gran importancia de climas muy fros, puede predecirse a travs del anlisis granulomtrico del suelo.Los suelos muy finos son fcilmente arrastrados en suspensin por el agua que circula a travs del suelo y en los sistemas de sub drenaje usualmente se colman con sedimentos rpidamente a menos que sean protegidos adecuadamente por filtros de material granular debidamente graduado. La gradacin adecuada de estos materiales , denominados filtros, puede ser establecida a partir de su anlisis granulomtrico.El anlisis granulomtrico es un inteno de determinar las proporciones relativas de los diferentes tamaos de grano presentes en una masa de suelo dada. Obviamente para obtener un resultado significativo la muestra debe ser estadsticamente representativa de la masa del suelo.Todos los sistemas de clasificacin utilizan el tamiz No.200 como un punto divisorio, las clasificaciones se basan generalmente en trminos de la cantidad retenida o cantidad que pasa a travs del tamiz No.200. Ocasionalmente es deseable conocer la escala aproximada de partculas de suelo menores que el tamiz No.200. Cuando se presenta esta necesidad, entonces se recurre al mtodo del anlisis granulomtrico del hidrmetro, que es comnmente utilizado.El proceso de tamizado no provee informacin sobre la forma de los granos de suelo, si son angulares o redondeados. Solamente da informacin sobre los granos que pueden pasar, o qu orientacin adecuada pasa, a travs de una malla de abertura rectangular de un cierto tamao. Obviamente, en muestras de un cierto tamao no siempre es posible que todas las partculas pasen a travs del tamiz respectivo, ya que no es posible que no se puedan orientar adecuadamente para pasar a travs de su tamiz correspondiente, que las partculas ms pequeas podran no haber sido totalmente separados en el proceso de pulverizacin, e incluso las partculas ms finas, especialmente la fraccin menor que el tamiz 200 en tamao, pueden adherirse a las partculas mayores y no pasar a travs del tamiz adecuado.La informacin obtenida del anlisis granulomtrico se presenta en forma de curva. Para poder comparar suelos y visualizar ms fcilmente la distribucin de los tamaos de granos presentes, y como una masa de suelos tpica pueden tener partculas que varen entre tamaos de 2.00 mm y 0.075 mm las ms pequeas, por lo que es necesario recurrir a una escala muy grande para poder dar el mismo peso y precisin de lectura a todas las medidas, es necesario recurrir a una presentacin logartmica para los tamaos de partculas. Los procedimientos patrones utilizan el porcentaje que pasa como la ordenada en la escala natural de la curva de distribucin granulomtrica.Es evidente que una curva de distribucin granulomtrica solo pueda aproximar la situacin real. Esto se debe a varias razones consideradas hasta aqu, incluyendo las limitaciones fsicas para obtener muestras estadsticamente representativas, la presencia de grumos en el suelo, la limitacin prctica impuesta por la utilizacin de mallas de forma rectangular para medir partculas de suelo de forma irregular y el nmero limitado de tamices utilizables en el anlisis. La exactitud del anlisis es ms cuestionable an para los suelos de grano fino (ms fino que el tamiz No.4) que para los suelos gruesos, y la prctica comn y ampliamente seguida de utilizar suelos secados al horno puede influir el anlisis en otro tanto.IV. EQUIPO Y MATERIALES A USAR.

Tamices (3, 2 , 2, 1 , 1, , , 3/5, , No 4, No 10, No 40, No 60, No 100, No200) Malla N 200 , para el lavado del suelo que pase malla N 4.

Balanza

Charolas

Horno

Agua

Muestra de suelo

Comba de goma

Pipeta.

V. ENSAYO DE LABORATORIO.

Se toma todo el material pasante el tamiz No 4 , Luego disgregamos la muestra para uniformizar nuestra muestra de suelo Luego pesamos la muestra y la cantidad vara de acuerdo al tipo de muestra , en esta caso se considero 200 gr de muestra. Luego se vierte la muestra en el Tamiz No 200, teniendo el cuidado de no perder el material. Luego se elimina las partculas inferiores al Tamiz No 200 (limo, arcilla y coloides) lavando el material. Hasta que el agua salga limpia y clara. No se debe remover el material con las manos dentro del tamiz. Todo el material retenido en el Tamiz No 200 ser arena, ya que los finos fueron lavados, se coloca en un recipiente, teniendo en cuenta de no dejar material adherido en el tamiz. Se descanta el agua y se seca la muestra en el horno a una temperatura de 1055 C por 24 horas aprox. Luego se deja enfriar y se separa por medio de tamices No 10, No 40, No 60, No 200. Se pesan las fracciones retenidas en cada uno de tamices y se anotan.VI. CALCULOS Y RESULTADOS OBTENIDOS DatosGRANOLOMETRIA POR TAMIZADO

PESO DE TARA (gr)

Peso Tara + S. Seco (gr)

Suelo Seco Inicial (gr)

Material menor que tamiz N200 (%)

42.02

64.52

200.00

88.75

Tamizado del material que no paso la malla N 200.TamizPeso Retenido(gr)% Retenido% Retenido

Acumulad% Que Pasa

3/80-0100

N 40-0100

N 100.080.360.36 99.64

N 200.231.021.3898.62

N 400.210.942.3297.68

N 500.522.324.6495.36

N 1006.5629.2233.8666.14

N 20014.2863.6097.462.54

FONDO0.572.54100.000

TOTAL22.45 gr.100.00

Curva granulomtricaVII. CONCLUSIONES.

Mediante los experimentos realizados dentro del laboratorio, pudimos observar que el suelo se divide en Fraccin Granular Gruesa y Fraccin Granular Fina. Al realizar un estudio profundo de estos, nos dimos cuenta de caractersticas importantes como son: La Permeabilidad y Cohesin que poseen, las cuales nos permitirn verificar que tan apto puede ser para la realizacin de proyectos de construccin. El mtodo del Tamizado fue el elegido para clasificar las muestras, debido a la facilidad y sencillez con que se realiza.LIMITES DE CONSISTENCIA

INTRODUCCION.Para continuar con e l estudio de practicas relacionadas con los ensayos indicativos necesarios para verificar las condiciones en las que se encuentra el suelo, sus caractersticas y principalmente verificar si este suelo que se estudia esta apto para soportar la obra que sobre l se construye, realizaremos la prctica de Lmite de Consistencia y Gravedad especfica de los suelos.OBJETIVOSLos objetivos para realizar este experimento son: Determinar el lmite lquido Determinar el lmite plstico Conocer el grado de cohesin de las partculas de un suelo. Poder conocer la resistencia de un suelo a esfuerzos exteriores que tienden a deformar o destruir su estructura.MARCO TEORICO

Los lmites de Atterberg o lmites de consistencia se basan en el concepto de que los suelos finos, presentes en la naturaleza, pueden encontrarse en diferentes estados, dependiendo del contenido de agua. As un suelo se puede encontrar en un estado slido, semislido, plstico, semilquido y lquido. La arcilla, por ejemplo al agregarle agua, pasa gradualmente del estado slido al estado plstico y finalmente al estado lquido.

El contenido de agua con que se produce el cambio de estado vara de un suelo a otro y en mecnica de suelos interesa fundamentalmente conocer el rango de humedades, para el cual el suelo presenta un comportamiento plstico, es decir, acepta deformaciones sin romperse (plasticidad), es decir, la propiedad que presenta los suelos hasta cierto lmite sin romperse.

El mtodo usado para medir estos lmites de humedad fue ideado por Atterberg a principios de siglo a travs de dos ensayos que definen los lmites del estado plstico.

Los lmites de Atterberg son propiedades ndices de los suelos, con que se definen la plasticidad y se utilizan en la identificacin y clasificacin de un suelo.

PLASTICIDAD Y LIMITES DE CONSISTENCIA.Plasticidad es la propiedad que tienen algunos suelos de deformarse sin agrietarse, ni producir rebote elstico.

Los suelos plsticos cambian su consistencia al variar su contenido de agua. De ah que se puedan determinar sus estados de consistencia al variar si se conoce las fronteras entre ellas. Los estados de consistencia de una masa de suelo plstico en funcin del cambio de humedad son slidos, semislido, lquido y plstico. Estos cambios se dan cuando la humedad en las masas de suelo vara. Para definir las fronteras en esos estados se han realizado muchas investigaciones, siendo las mas conocidas las de Terzaghi y Attergerg.

Para calcular los limites de Atterberg el suelo se tamiza por la malla N40 y la pocin retenida es descartada.

La frontera convencional entre los estados semislido y plstico se llama lmite plstico, que se determina alternativamente presionando y enrollando una pequea porcin de suelo plstico hasta un dimetro al cual el pequeo cilindro se desmorona, y no puede continuar siendo presionado ni enrollado. El contenido de agua a que se encuentra se anota como lmite plstico.

La frontera entre el estado slido y semislido se llama lmite de contraccin y a la frontera entre el lmite plstico y lquido se llama lmite lquido y es el contenido de agua que se requiere adicionar a una pequea cantidad de suelo que se colocar en una copa estndar, y ranurar con un dispositivo de dimensiones tambin estndar, sometido a 25 golpes por cada de 10 mm de la copa a razn de 2 golpes/s, en un aparato estndar para limite lquido; la ranura efectuada deber cerrarse en el fondo de la copa a lo largo de 13 mm.

RELACION ENTRE LAS FASES LIQUIDAS Y SOLIDAS DE UNA ARCILLA

Para medir la plasticidad de las arcillas se han desarrollado varios criterios de los cuales se menciona el desarrollado por Atterberg, el cual dijo en primer lugar que la plasticidad no es una propiedad permanente de las arcillas, sino circunstancial y dependiente de su contenido de agua. Una arcilla muy seca puede tener la consistencia de un ladrillo, con plasticidad nula, y esa misma, con gran contenido de agua, puede presentar las propiedades de un lodo semilquido o, inclusive, las de una suspensin lquida. Entre ambos extremos, existe un intervalo del contenido de agua en que la arcilla se comporta plsticamente. En segundo lugar, Atterberg hizo ver que la plasticidad de un suelo exige, para ser expresada en forma conveniente, la utilizacin de dos parmetros en lugar de uno.

Segn su contenido de agua en forma decreciente, un suelo susceptible de ser plstico puede estar en cualquiera de los siguientes estados de consistencia, definido por Atterberg.

1.- Estado lquido, con las propiedades y apariencias de una suspensin.

2.-Estado Semilquido, con las propiedades de un fluido viscoso.

3.-Estado Plstico, en que el suelo se comporta plsticamente.

4.-Estado semi slido, en el que el suelo tiene la apariencia de un slido, pero an disminuye de volumen al estar sujeto a secado.SELECION PARA LA DETERMINACION DE LOS LIMITES DE PLASTICIDADEs importante que las muestras seleccionadas para determinar los lmites sean lo ms homogneas que se pueda lograr. A este respecto, ha de tenerse en cuenta, que el aspecto de una arcilla inalterada es muy engaoso; a simple vista puede no presentar la menor indicacin de estratificacin, ni cambio de color y ello no obstante, su contenido natural de humedad puede variar grandemente en diferentes zonas de la misma muestra extrada del terreno, con correspondientes variaciones apreciables en los lmites lquidos.

A. DETERMINACION DEL LIMITE LIQUIDO DE LOS SUELOSI. OBJETIVOS Determinar por medio del ndice de plasticidad el rango de plasticidad de un suelo.

Observar y determinar el contenido de Humedad existente en un suelo.II. DEFINICION.

Es el contenido de humedad por debajo del cual el suelo se comporta como un material plstico. A este nivel de contenido de humedad el suelo est en el vrtice de cambiar su comportamiento al de un fluido viscoso.

Para situar el material en el limite liquido, en la copa de Casagrande, la porcin del material que pasa por la malla numero 40 con esa humedad debe cerrar intimidante, a lo largo de 1 cm, una abertura realizada con una pequea herramienta especial denominada ranurador, al proporcionar 25 golpes sobre la base del aparato.

III. EQUIPO Y MATERIALES A USAR Copa de casa grande Ranurador Capsula de porcelana

Esptula Malla N 40 Horno a temperatura constante de 105C Balanza con aprox. De 0.01gr. Agua destilada. Comba de gomaIV. ENSAYO DE LABORATORIO Debemos tener material seco de unos 150 a 500 gr Luego con la comba de goma disgregamos la muestra para uniformizar Luego tamizamos por la malla N 40 Se pesan unos 200 grs. de suelo que pasa por el tamiz # 40, Luego se mezcla con aproximadamente 25% de agua destilada, removiendo y amasando continuamente con la ayuda de una esptula, hasta obtener una pasta. Luego procedemos a curar la muestra dejando ala intemperie durante unas 24 hrs Luego Se coloca la pasta de suelo en la copa de casagranede, y se divide en dos partes con el ranurador. Una vez cortada la muestra, se procede a hacer girar la manivela, hasta que la ranura se cierre (12.7 mm). contando a la vez el nmero de golpes hasta producirse dicho cierre. De esta pasta se toma una pequea muestra de la parte que se une para determinar el contenido de humedad. Este procedimiento se lo repite por lo menos en de 3 a 5 ensayos similares, pero, incrementando la cantidad de agua en uno a dos por ciento. Se nos recomienda que los golpes se encuentren distribuidos por debajo y por encima de los 25 requeridos. Esto para obtener mediante una grfica el porcentaje de humedad para los 25 golpes.

Ya obtenidos los datos, se procede a graficar. En el eje de las ordenadas se estiman los porcentajes de humedad, a una escala aritmtica, mientras que el eje de las abscisas, en escala logartmica se estiman los nmeros de golpes; la grfica corresponde a una recta. La interseccin de esta recta con la de los 25 golpes nos determina el porcentaje de humedad que corresponde al lmite lquido.V. CALCULOS Y RESULTADOS OBTENIDOS DETERMINACION DEL LIMITE LIQUIDO POR METODO DEL MULTI PUNTODeterminamos el contenido de humedad de las muestras de suelo correspondiente a cada nmero de golpes . el nmero de golpes contra el contenido de agua, obtenindose tres o mas puntos , por los cuales se traza una lnea recta por parte intermedia de ellos , a esa recta se le llama curva de fluidez ; en 25 golpes , subimos y interceptamos la curva de fluidez y de ah con la horizontal , leemos ese contenido de humedad la que corresponder al limite liquido.TARRO

123

N De Golpes

192733

Peso Del Tarro (gr)19.0218.0021.15

Peso Tarro + Suelo Hmedo (gr)27.7222.7429.29

Peso Tarro +Suelo Seco (gr)24.4721.6528.02

Agua (gr)2.251.091.27

Suelo Seco (gr)6.452.656.87

Humedad (%)

34.8829.8618.5

GraficoVI. CONCLUSIONES Nuestra muestra tiene un limite liquido normalLIMITE PLASTICO

Es el contenido de humedad de un suelo, cuya consistencia se encuentra entre el estado plstico y slido.

PROCEDIMIENTO

De al muestra ya previamente preparada, se toma la porcin con la esptula. Seta se amasa hasta obtener una masa pastosa pero no pegajosa. Luego sobre el espejo se forman rollitos con 1 cm de dimetro. Este procedimiento se repite para que los rollitos pierdan su humedad. Se introduce a la cpsula con los rollitos en el horno y se determina el contenido de humedad que posee. Este valor obtenido se reporta como el valor lmite plstico de la muestra.

INDICE DE PALSTICIDAD

Se calcula con la diferencia del Lmite lquido y el Lmite Plstico

IP = LL- LP

PRACTICA N. 7

GRAVEDAD ESPECIFICA DE LOS SUELOS

OBJETIVOS:

El objetivo principal de esta practica es determinar, por medio del mtodo del Frasco de Chapman, procedimiento de clculos la Gravedad especifica del suelo.

GRAVEDAD ESPESIFICA DE LOS SUELOS:

Esta puede definirse como la relacin existente entre el peso especfico de las partculas slidas y el peso especfico del agua del suelo, esta es realizada a una temperatura de referencia especificada.

METODOS DE ENSAYO:

Existen tres ensayos para la determinacin de la gravedad especifica; El Mtodo del Picnmetro y el Mtodo del Frasco de Chapman, los cuales son utilizados para la determinacin de las caractersticas que contienen la Fraccin granular fina de un suelo; el tercer y ltimo mtodo es el de la Balanza Hidrosttica, este es utilizado para determinar la Gravedad Especifica de la fraccin granular gruesa.

METODO DEL FRASCO CHAPMAN:

Este es un mtodo que se basa en la utilizacin de un instrumento que se caracteriza por ser un envase de vidrio graduado, el cual contiene un volumen ya conocido.

MATERIALES UTILIZADOS:

- Cpsula para pesar la muestra.

- Frasco Chapman con una capacidad de 450 ml y una apreciacin de 1 ml

- Embudo de vidrio.

- Kerosn.

PROCEDIMIENTO:

Tomamos 100 gr de muestra ya preparada, y se toma el peso ( ws), Y lo anotamos en la hoja de calculos. Luego se introduce la muestra dentro de frasco de chapman, el cual contiene 375cm3( Volumen inicial). Se coloca la muestra en el frasco de Chapman, inclinando el frasco para no perder el kerosene. Se coloca la muestra y se remueve d manera que todo el aire que se encuentra en el fondo sea eliminado. Se deja reposar por 5 minutos para que la muestra se asiente en el fondo y llenen los espacios vacos.

Finalmente se lee el valor del volumen alcanzado por el Kerosene, este se desplaza o aumenta por la muestra. Siendo as de 413 cm3.

L. Contraccin

L. Plstico

L. Lquido

0 W%

100 W%

Lmites de Atteberg

Semi - Slido

Plstico

Slido Contraccin

Lquido

Fig. 5.14 Aparato de Lmite Lquido