Analisis Granulometrico Por Tamizado 4ou39

ANALISIS GRANULOMETRICO POR TAMIZADO INTRODUCCION

Los granos que conforman en suelo tienen diferente tamaño, van desde los grandes que son los que se pueden tomar fácilmente con las manos, hasta los granos pequeños, los que no se pueden ver con un microscopio. El análisis granulométrico al cuál se somete un suelo es de mucha ayuda par ala construcción de proyectos, tanto en estructuras como en carreteras porque con este se puede conocer la permeabilidad y la cohesión del suelo. También el suelo analizado puede ser usado en mezclas de asfalto o concreto. Los Análisis Granulométricos se realizaran mediante ensayos en el laboratorio con tamices de diferentes enumeraciones, dependiendo de la separación de los cuadros de la maya. Los granos que pasen o se queden en el tamiz tienen sus características ya determinadas. Para el ensayo o el análisis de granos gruesos será muy recomendado el método del Tamiz; pero cuando se trata de granos finos este no es muy preciso, porque se le es más difícil a la muestra pasar por una maya tan fina; Debido a esto el Análisis granulométrico de Granos finos será bueno utilizar otro método.

OBJETIVOS

OBJETIVO GENERAL

Determinar la distribución granulométrica o la distribución de los tamaños delas partículas de una muestra seca del agregado, por separación a través de tamices dispuestos sucesivamente de mayor a menor abertura.

OBJETIVOS ESPECIFICOS



Determinar el porcentaje de paso de los diferentes tamaños del agregado (fino y grueso) y con estos datos construir su curva granulométrica.



Calcular si los agregados (fino, grueso) se encuentran dentro de los límites para hacer un buen diseño de mezcla.



Determinar mediante el análisis de tamizado la gradación que existe en una muestra de agregados (fino, grueso).

METODOLOGÍA. PROCEDIMIENTO Se tiene una muestra representativa del suelo que en nuestro caso es de 3777gr. Esta es lavada y secada durante 24 horas en el horno y obtenemos un peso nuevo de 3746,965 gr. la muestra anterior se hace pasar por una serie de tamices o mallas dependiendo del tipo de agregado. En el caso del agregado grueso se pasa por los siguientes tamices en orden descendente (1½" ,1", ¾", ½" , # 4 y Fondo) La cantidad de muestra retenida en cada uno de los tamices se deposita en un platón por tamiz, que esta previamente pesado, luego se pesa cada platón nuevamente con la muestra retenida.Lo mismo se realiza con el agregado fino pero se pasa por la siguiente serie de tamices (# 4, # 8, # 25, # 30 #50, #100, #200 y Fondo).Se supone que al hacer la suma del material que queda retenido en cada uno de los tamices, debe dar el mismo peso con el que iniciamos el ensayo.

MATERIAL Y EQUIPOS 

Balanza. Una balanza o báscula con precisión dentro del 0.1% de la carga de ensayo en cualquier punto dentro del rango de uso, graduada como mínimo a 0,05 kg. El rango de uso de la balanza es la diferencia entre las masas del molde lleno y vacío.



Serie de Tamices. Son una serie de tazas esmaltadas a través de las cuales se hace pasar una muestra de agregado que sea fino o grueso, su orden es de mayor a menor. En su orden se utilizarán los siguientes tamices: tamiz 1½". 1", ¾". ½" , # 4 Fondo para el Agregado Grueso; el tamiz # 4, # 8, # 16, # 30, # 50, # 100, # 200 y fondo para el Agregado Fino.

MARCO TEORICO Es un proceso mecánico mediante el cual se separan las partículas de un sueloen sus diferentes tamaños, denominado a la fracción menor (Tamiz No 200)como limo, Arcilla y Coloide. Se lleva a cabo utilizando tamices en orden decreciente. La cantidad de suelo retenido indica el tamaño de la muestra, estosolo separa una porción de suelo entre dos tamaños. Los granos que conforman en suelo y tienen diferente tamaño, van desde losgrandes que son los que se pueden tomar fácilmente con las manos, hasta losgranos pequeños, los que no se pueden ver con un microscopio. El análisisgranulométrico al cuál se somete un suelo es de mucha ayuda par alaconstrucción de proyectos, tanto estructuras como carreteras porque con estese puede conocer la permeabilidad y la cohesión del suelo. También el sueloanalizado puede ser usado en mezclas de asfalto o concreto. Los Análisis Granulométricos se realizaran mediante ensayos en el laboratoriocon tamices de diferentes enumeraciones, dependiendo de la separación de loscuadros de la maya. Los granos que pasen o se queden en el tamiz tienen suscaracterísticas ya determinadas. Para el ensayo o el análisis de granos gruesosserá muy recomendado el método del Tamiz; pero cuando se trata de granosfinos este no es muy preciso, porque se le es más difícil a la muestra pasar por una maya tan fina; Debido a esto el Análisis granulométrico de Granos finosserá bueno utilizar otro método. El tamaño de los granos de un suelo se refiere a los diámetros de las partículas que lo forman, cuando es indivisible bajo la acción de una fuerza moderada. Las partículas mayores son las que se pueden mover con las manos, mientrasque las más finas por ser tan pequeñas no pueden ser observadas con un microscopio. De igual forma constituye uno de los fundamentos teóricos en losque se basan los diferentes sistemas de clasificación de los suelos, comoH.R.B. y el S.U.C.S.Representación de la distribución granulométrica. La grafica granulométrica suele dibujarse con porcentajes como ordenadas ytamaños de las partículas como abscisas. Las ordenadas se refieren al porcentaje en peso de las partículas menores queel tamaño correspondiente. La forma de la curva da inmediata idea de la distribución granulométrica delsuelo un suelo constituido por partículas de granulometría uniforme quecorresponde

generalmente a la arenas está representado por una línea casivertical. Como una medida simple de la uniformidad de un suelo Allen Hazen propuso elcoeficiente de uniformidadCu = D60 / D10D60 diámetro de las partículas correspondiente al 60% en peso que pasa eltamizD10 diámetro de las partículas correspondiente al 10% en peso que pasa eltamiz. En realidad la relación es un coeficiente de no uniformidad pues su valor numérico decrece cuando la uniformidad amenita. Los suelos con Cu<3 seconsideran muy uniformes aun las arenas naturales muy uniformes rara vezpresentan Cu<2Como dato complementario necesario para definir la uniformidad se define elcoeficiente de curvatura del suelo con la expresión:Cc = D30^2 / D60 * D10

[1]

REGISTROS Y RESULTADOS

En el laboratorio se cuanta con una muestra de materia, que al ser tamizada arroja los siguientes resultados. (Ver tabla N°1) 3777 PESO DE LA MUESTRA LAVADA (g) PESO DE LA MUESTRA SECA SIN LAVAR (g) 3746,965

TAMIZ

ABERTURA (mm)

PESO RETENIDO (g)

% MATERIAL RETENIDO

%PASA EL RESPECTIVO TAMIZ

%RETENIDO ACUMULADO

2 pulg 1 ½ pulg 1 pulg 3/4 pulg 1/2 pulg 3/8 pulg No. 4 No. 8 No. 10 No. 16 No. 20 No. 30 No. 40 No. 50 No. 60 No. 80 No. 100 No. 200 vasija recolectora Σ

50,8 38 25,4 19,05 12,7 9,525 4,75 2,36 2 1,18 0,6 0,475 0,425 0,3 0,25 0,212 0,15 0,075

0 439,2 416,1 594,8 565,1 297,5 636,8 290,8 59,8 66,4 63,8 49,7 175,2 37,8 21 12,5 5,9 39,3 5

0 11,628 11,017 15,748 14,962 7,877 16,860 7,699 1,583 1,758 1,689 1,316 4,639 1,001 0,556 0,331 0,156 1,041 0,132

100 88,372 77,355 61,607 46,645 38,769 21,909 14,210 12,626 10,868 9,179 7,863 3,225 2,224 1,668 1,337 1,181 0,140

0 11,628 22,645 38,393 53,355 61,231 78,091 85,790 87,374 89,132 90,821 92,137 96,775 97,776 98,332 98,663 98,819 99,860 99,992

3776,7 Tabla N°1 .Material tamizado con sus respectivas retenciones en los tamices.

Cabe anotar, que el cierre del porcentaje retenido acumulado no se efectúa en el 100% a causa de pérdidas de material, que al paso de cada uno de los tamices se va quedando atrapado en las mallas, o en los bordes del tamiz.

CALCULOS.

Curva Granulométrica

120

100

% PASA

80

60

40

20

0

0.01

0.1

1 Tamaño de Particulas (mm)

10

Log .

Grafica N°1 Curva Granulométrica

𝐷10 = 1,9𝑚𝑚, 𝐷30 = 7,7𝑚𝑚,𝐷60 = 18,5𝑚𝑚

 Coeficiente de uniformidad 𝐷60

𝑪𝒖 = 𝐷10 =

18,5 1,9

= 9,7𝑚𝑚(1)

 Coeficiente de concavidad 𝑪𝒄 =

𝐷302 𝐷10∗𝐷60

=

7,72 1,9∗18,5

𝑺 = 𝑃𝑎𝑠𝑎 𝑇𝑎𝑚𝑖𝑧 𝑁°4 − %𝑃𝑎𝑠𝑎𝑁°200(4) 𝑺 = 21,909 − 0,140 = 21,76

= 1,7𝑚𝑚(2)

 Porcentaje de Gravas 𝑮 = 100 − %𝑃𝑎𝑠𝑎𝑁°4(3) 𝑮 = 100 − 21,909 = 78,091

 Tamaño Máximo 𝑻𝑴 = 2 𝑝𝑢𝑙𝑔  Tamaño Máximo Nominal 𝑻𝑴𝑵 = 𝑁°8

 Porcentaje de Arenas

CONCLUSIONES.

 Este ensayo de granulometría nos indica las proporciones de los agregados y los requisitos del agua y cementados afectados directamente a la trabajabilidad, porosidad y durabilidad del concreto.  El coeficiente de uniformidad como regularmente gradado además

dio entre

5mm a 15mm está

representa la extensión de la curva de

distribución granulométrica, es decir, a mayor extensión de esta curva, se tendrá una mayor variedad de tamaños. De acuerdo con la norma NTC-32 “Ensayo de Granulometría” se tiene que:Cu<5 Mal gradado, Cu (5-15) Regular, Cu>15 Bien gradado.  El mejor método para clasificar por tamaños las partículas gruesas es evidentemente el tamizado, ya que cada tamiz suele denominarse por números que se refieren a escalas establecidas.  El coeficiente de concavidad debe ser 1; si es mayor que uno (Cc>1) indica que hay mayor cantidad de finos que de gruesos, si pasa lo contrario (Cc< 1) indica que hay más gruesos que finos. Esta norma es llamada distribución gauss. Así pues, se ve que para esta muestra de suelo su coeficiente de concavidad es Cc=1,70, indicando una alta cantidad de finos con respecto a la cantidad de material grueso.  Durante el tamizado siempre ocurren pérdidas de material, a causa de diversos factores como, mallas en mal estado que atrapan partículas, material fino que se lleva el aire al momento de realizar el pesaje ect. Aunque es preciso aclarar que estas pérdidas no deben ser mayores a +

3% del peso final, en caso contrario de bebe repetir el ensayo, cosa que

no ocurre para este ensayo, dando así como un ensayo satisfactorio.

 El tamaño máximo para este suelo, fue de 2in (50,8mm) dado por el tamaño mínimo de la abertura de la malla del tamiz por el cual paso el 100% del materia, mientras que tamaño máximo nominalpara este suelo, fue en el tamizN°8 (2,36mm) dado por el tamaño mínimo de la abertura de la malla del tamiz, la cual retiene entre el 5% y 15%.

REFERENCIAS [1]http://icc.ucv.cl/geotecnia/03_docencia/02_laboratorio/manual_laboratorio/granulom etria.pdf(27/03/2012)

[2]http://www.ingenieracivil.com/2008/08/analisis-granulometrico-metodomecanico.html(27/03/2012) [3] Normas Técnicas Colombianas para el sector de la Construcción. Norma 77: tamizado

de

materiales

granulados

(agregados

o

áridos).

Normas Técnicas Colombianas para el sector de la Construcción. Norma 32: distribución

de

tamaños

de

un

agregado

(granulometría)

(27/03/2012)

[en línea] http://www.construaprende.com/Lab/19/Prac19_1.html

[4]Mecánica de Suelos William Lambe. Editorial Limusa Pág. (45-50)

[5]Norma Técnica Colombiana (Ntc) 32 Tejido De Alambre Y Tamices Para Propósitos De Ensayo.