Informe 3 Granulometria 2w2e1p

UNIVERSIDAD CONTINENTAL FACULTAD DE INGENIERIA CARRERA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL

GRANULOMETRIA DEL SUELO DE ANEXO DE AZA CURSO: MECÁNICA DE SUELOS DOCENTE: ING. ARTURO DANIEL DEL POZO CASTRO PRESENTADO POR:        

CANCHAYA TAIPE BRAYAM ROBERTH CARHUAZ MARCELO FRANCO GIONVANNI CHUQUILLANQUI QUISPE THALIA ALICIA CASTILLO ORE CONRADO ECHEVARRIA YURIVILCA PAMELA TANIA GÓMEZ CARO FREDDY HINOSTROZA GUTIERREZ LUIS MANRIQUE PIÑA MAYRA LILIANA

SECCIÓN:

AI 1413

GRUPO:

1-2 2016-II 1|Página

INDICE Contenido INTRODUCCIÓN .............................................................................................................................................. 3 CONTENIDO DE HUMEDAD DE UN SUELO ................................................................................................. 4 OBJETIVOS .............................................................................................................................................. 4 EQUIPOS Y MATERIALES A UTILIZAR: .................................................................................................... 4 NOTAS DE SEGURIDAD ........................................................................................................................... 9 PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL ......................................................................................................... 9 DATOS Y RESULTADOS ......................................................................................................................... 16 OBSERVACIONES .................................................................................................................................. 18 CONCLUSIONES..................................................................................................................................... 19 BIBLIOGRAFÍA ........................................................................................................................................... 20 ANEXOS..................................................................................................................................................... 21

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INTRODUCCIÓN En

el

presente informe se

presentará

el procedimiento y

cálculos

para análisis

granulométrico que se le llevó a cabo con una muestra de suelo en el laboratorio, para clasificarlo

en

grava,

arena,

para

realizar

este

ensayo

necesitamos

el análisis granulométrico mecánico por tamizado al suelo que trata de la separación del suelo para determinar sus tamaños por una serie de tamices ordenadas de mayor a menor abertura, y luego al expresaremos de dos maneras analíticamente o gráfica. Los granos que conforman el suelo y 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 cual se somete un suelo es de mucha ayuda para la construcción de proyectos, tanto estructuras como carreteras porque con este se puede conocer la permeabilidad y la cohesión del suelo. Los Análisis Granulométricos se realizaran mediante ensayos en el laboratorio con tamices de diferentes enumeraciones, dependiendo de la separación de los cuadros de los tamices. 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 Tamizado; pero cuando se trata de granos finos este no es muy preciso, porque se le es más difícil a la muestra pasar por una malla tan fina; Debido a esto el Análisis granulométrico de Granos finos será bueno utilizar otro método.

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CONTENIDO DE HUMEDAD DE UN SUELO OBJETIVOS     

Determinar cuantitativamente la distribución de tamaños de partículas de suelo. Describir el método para determinar los porcentajes de suelo que pasan por los distintos tamices de la serie empleada en el ensayo, hasta el de 74 mm (No 200). Establecer desde que tamiz pasante es agregado fino y agregado grueso. Expresar mediante los cálculos el peso retenido obtenido en cada malla. Observar si n esta muestra secada al horno pasan partículas de suelo hasta el tamiz más pequeño el cual es el tamiz Nº200.

EQUIPOS Y MATERIALES A UTILIZAR:

EQUIPOS

BALANZA

DESCRIPCIÓN – CANTIDAD

Con precisión de 0.1 gr.

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1 unidad a Temperatura de 110° +HORNO

5°, para el secado de las muestras 24 h

EQUIPO DE

1 unidad se utilizó para separar la

TAMIZADO

muestra durante 15 min

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MATERIALES

DESCRIPCIÓN – CANTIDAD

BROCHA

1 UNIDAD para la limpieza de los implementos utilizados

ESTUFA

1 unidad para secar la muestra a 1 hora

CEPILLO METALICO

TARA

1 unidad Para este ensayo se utilizó para limpiar los tamices

6 unidades para poner las muestras al horno.

6|Página

BANDEJA

CUCHARONES

Dos unidades para separar las muestras durante el cuarto.

3 unidades, para manipular las muestras.

1 unidad, , para tamizar las muestras.

TAMICES

3" 2" 1 1/2 " 1" 3/4 " 3/8 " N°4 N°10 N°20 N°40 N°60 N°140 N°200

7|Página

Tamis N°200

MARTILLO DE GOMA

1 Unidad se utilizó para el lavado de la muestra saturada La muestra se lava hasta que el agua sea transparente

1 unidad se utilizó para triturar la muestra extraída

8|Página

NOTAS DE SEGURIDAD 

Usar adecuadamente el equipo de protección personal.



Atender y respetar las normas de seguridad.



Llegar puntualmente y con total disponibilidad a las prácticas de laboratorio.



Limpiar inmediatamente de cualquier derrame de material, no arrojar muestras al suelo.



Usar adecuadamente los diferentes insumos, equipos y los instrumentos de laboratorio.

PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL PREPARACIÓN DE LA MUESTRA

1. Se extrae la muestra y se separa con el tamiz N° 4 para tener las proporciones adecuadas de material fino y granular.

9|Página

2. Se pesa la porción de muestra y se anota este valor como el peso de la muestra total no corregido por humedad higroscópica.

 En este caso el peso de la muestra a trabajar es de 1000g de material grueso y 190g de material fino, sumando ambos un total de 1190g. 3. Se realiza el secado al aire y al horno para asegurar que la muestra esté completamente seca y determinar su humedad.

4. El peso de la muestra secada al aire libre es de 1167,47g y por secado al horno es de 1167,20g.

10 | P á g i n a

5. No es necesario realizar el desmenuzado con mortero con su mazo recubierto de caucho u otro medio porque la muestra es seca y muy granular.

6. Se lava la muestra para eliminar el material fino en el tamiz de lavado N° 200, luego se realiza el secado en horno. Una vez secado el material se pesa anotándose este valor como el peso de la muestra lavado y secado al horno (Wo)

7. El peso de la muestra lavado y secado al horno (Wo) que se obtuvo es de 1130g.  En comparación con la muestra antes del lavado, se tiene una diferencia de pesos de 37,2g. 8. En resumen, se tienen los siguientes datos: Contenido de humedad (%) Peso de la muestra grs Peso de muestra secada al Aire grs Peso de muestra secada al horno (W) Peso de la muestra lavado y secado al horno (Wo) W - Wo

1.9047 1190.00 1167.47 1167.20 1130.00 37.20

 Ahora la muestra ya se encuentra listo para realizar el proceso del tamizado.

11 | P á g i n a

PROCESO DE TAMIZADO Y ANÁLISIS GRANULÓMETRICO DE LA MUESTRA

1. Se ordenan los tamices en orden ascendente; en este caso desde la malla N° 200

hasta la malla de 1”. Se vierte la muestra al tamiz superior se tapa y realiza el proceso del tamizado; en nuestro caso se realiza con el tamizador mecánico por 10 minutos aproximadamente.

 Para este proceso las mallas que se utilizaron fueron de: 1”, 3/4”, 3/8”, N°4, N°10, N°20, N°40, N°60, N°140 y N°200.

12 | P á g i n a

2. Los pesos y porcentajes que se obtuvo en cada tamiz luego del tamizado fueron:

MUESTRA N° 1 Ubicación

1 ANEXO DE AZA

2 Estrato

4TO

Peso Retenido (gr)

Parcial Retenido (%)

Acumulado (%)

TAMIZ

ABERTURA mm

3" 2" 1 1/2 " 1" 3/4 "

75.00 50.80 38.10 25.40 19.00

63.80

5.7%

5.7%

100% 94.3%

3/8 "

9.50

360.00

32.0%

37.7%

62.3%

N°4

4.76

445.00

39.6%

77.3%

22.7%

N°10

2.00

75.00

6.7%

84.0%

16.0%

N°20

0.84

40.00

3.6%

87.5%

12.5%

N°40

0.43

45.00

4.0%

91.5%

8.5%

N°60

0.25

40.00

3.6%

95.1%

4.9%

N°140 N°200 Fondo (W-Wo) Total

0.11 0.08

40.00 10.00 5.00

3.6% 0.9% 0.4%

98.7% 99.6% 100.0%

1.3% 0.4% 0.0%

1123.80

100%

Retenido Pasante

37.2

13 | P á g i n a

 Producto de estos resultados se tiene la siguiente curva granulométrica:

CURVA GRANULOMETRICA 1

% Acumulado que Pasa

0.9 0.8 0.7 0.6 0.5

0.4 0.3 0.2 0.1 0

100.00

10.00

1.00

0.10

0.01

ABERTURA (mm)

3. Del gráfico se puede determinar: el porcentaje de grava que se tiene es de 77,31% (868,80g), el porcentaje de arena es de 22,25% (250,00g) y el porcentaje de material fino es de 0,44% (5,00g).

Grava 2" - N° 4 Arena N°4 - N° 200 Finos < N°200

77.31% 61.84% 0.44%

14 | P á g i n a

CÁLCULOS

1. Cálculo de D60: Dx = 𝐷𝑠 −

(% 𝑃𝑆 −𝑋)(𝐷𝑆−𝐷𝐼) %𝑃𝑆 −% 𝑃𝐼

; 𝐷60 = 9.50 −

(62.3−60)(9.50−4.76) 62.3−22.7

= 9.23

2. Cálculo D30: Dx = 𝐷𝑠 −

(% 𝑃𝑆 −𝑋)(𝐷𝑆−𝐷𝐼) %𝑃𝑆 −% 𝑃𝐼

; 𝐷30 = 9.50 −

(62.3−30)(9.50−4.76) 62.3−22.7

= 5.63

3. Cálculo D10: Dx = 𝐷𝑠 −

(% 𝑃𝑆 −𝑋)(𝐷𝑆−𝐷𝐼) %𝑃𝑆 −% 𝑃𝐼

; 𝐷10 = 0.84 −

(12.5−10)(0.84−0.43) 12.5−8.5

= 0.59

4. Cálculo del coeficiente de curvatura (Cz) 𝐷302

Cz= 𝐷60 ∗𝐷10

;

𝐶𝑧 =

5.632 9.23∗0.59

= 5.85

5. Cálculo del coeficiente de uniformidad (Cu) Cu=

𝐷60 𝐷10

;

𝐶𝑢 =

9.23 0.59

= 15.681

6. En resumen, se tienen los siguientes cálculos:

60% 30% 10%

D60 D30 D10

9.23 5.63 0.59

Cz

5.85

Cu

15.6812

15 | P á g i n a

DATOS Y RESULTADOS TAMIZ 3" 2" 1 1/2 " 1" 3/4 " 3/8 " N°4 N°10 N°20 N°40 N°60 N°140 N°200 Fondo (W-Wo) Total

ABERTURA mm 75.00 50.80 38.10 25.40 19.00 9.50 4.76 2.00 0.84 0.43 0.25 0.11 0.08

Peso Retenido (gr)

Acumulado (%) Parcial Retenido (%) Retenido Pasante

63.80 360.00 445.00 75.00 40.00 45.00 40.00 40.00 10.00 5.00

5.7% 32.0% 39.6% 6.7% 3.6% 4.0% 3.6% 3.6% 0.9% 0.4%

1123.80

100%

5.7% 37.7% 77.3% 84.0% 87.5% 91.5% 95.1% 98.7% 99.6% 100.0%

100% 94.3% 62.3% 22.7% 16.0% 12.5% 8.5% 4.9% 1.3% 0.4% 0.0%

37.2

 Producto de estos resultados se tiene la siguiente curva granulométrica:

CURVA GRANULOMETRICA 1

% Acumulado que Pasa

0.9 0.8 0.7 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 0

100.00

10.00

1.00

0.10

0.01

ABERTURA (mm)

16 | P á g i n a

Del gráfico se puede determinar: el porcentaje de grava que se tiene es de 77,31% (868,80g), el porcentaje de arena es de 22,25% (250,00g) y el porcentaje de material fino es de 0,44% (5,00g). Grava 2" - N° 4

77.31%

Arena N°4 - N° 200

22.25%

Finos < N°200

0.44%

CÁLCULOS

7. Cálculo de D60: Dx = 𝐷𝑠 −

(% 𝑃𝑆 −𝑋)(𝐷𝑆−𝐷𝐼) %𝑃𝑆 −% 𝑃𝐼

; 𝐷60 = 9.50 −

(62.3−60)(9.50−4.76) 62.3−22.7

= 9.23

8. Cálculo D30: Dx = 𝐷𝑠 −

(% 𝑃𝑆 −𝑋)(𝐷𝑆−𝐷𝐼) %𝑃𝑆 −% 𝑃𝐼

; 𝐷30 = 9.50 −

(62.3−30)(9.50−4.76) 62.3−22.7

= 5.63

9. Cálculo D10: Dx = 𝐷𝑠 −

(% 𝑃𝑆 −𝑋)(𝐷𝑆−𝐷𝐼) %𝑃𝑆 −% 𝑃𝐼

; 𝐷10 = 0.84 −

(12.5−10)(0.84−0.43) 12.5−8.5

= 0.59

10. Cálculo del coeficiente de curvatura (Cz) 𝐷302

Cz= 𝐷60 ∗𝐷10

;

𝐶𝑧 =

5.632 9.23∗0.59

= 5.85

11. Cálculo del coeficiente de uniformidad (Cu) 𝐷60

Cu= 𝐷10

;

𝐶𝑢 =

9.23 0.59

= 15.681

12. En resumen, se tienen los siguientes cálculos:

60% 30% 10%

D60 D30 D10

9.23 5.63 0.59

Cz

5.85

Cu

15.6812

17 | P á g i n a

OBSERVACIONES  

Nuestro suelo no tenía gran contenido de humedad. La muestra de suelo que se trajo no era inalterada y también tenía una gran cantidad de piedras de por lo menos 1 ½ pulgadas

 El proceso de lavado de la muestra debe ser realizado cuidadosamente de modo de no dañar el tamiz o producir pérdidas de suelo al ser lanzado este fu era del tamiz.

 En suelos limpios de finos, las fracciones separadas en el tamiz 3/8” ASTM, se someten directamente al tamizado. Esto se denomina granulometría vía seca .



Durante el proceso de tamizado, si la cantidad de material retenido en determinados tamices es tal que el juego no puede ser bien ajustado, se agita este en forma manual con movimientos horizontales y verticales combinados, hasta lograr un buen ajuste para colocarlo en la máquina vibradora.

18 | P á g i n a

CONCLUSIONES  



Concluimos que en nuestra muestra a la cual tamizamos tiene en su composición grava en un 77.31 %, arena en un 22.25% y finos 0.44%. El grupo concluye que la curva que se obtuvo durante el ensayo es una curva granulométrica discontinua, debido a la distribución de porcentajes de los granos en el suelo. Concluimos que la curva al estar extendida en un amplio rango no tiene muchos granos del mismo tamaño y entonces tiene una granulometría bien graduada, lo cual se puede corroborar con el cálculo del Cu que es igual a 15. 68.

19 | P á g i n a

BIBLIOGRAFÍA Fundamentos de la geotecnia- Brja M. Das EM – 2000 MTC 106 y MTC 107

20 | P á g i n a

ANEXOS

21 | P á g i n a

22 | P á g i n a