laboratorio 2 - suelos 1
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UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍA
Facultad de Ingeniería Civil
Departamento de Mecánica de Suelos y Pavimentos
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ANÁLISIS GRANULOMÉTRICO POR SEDIMENTACION
ASTM D-422
INTRODUCCION
El análisis hidrométrico se usa para obtener un estimado de la distribución se basa en la ley de Stokes. Se asume que la ley de Stokes puede ser aplicada a una masa de suelo dispersado, con partículas de varias formas y tamaños.
El hidrómetro se usa para determinar el porcentaje de partículas de suelos dispersados, que permanecen en suspensión en un determinado tiempo.
EQUIPO:
Tamices Nº 10 y Nº 200. Balanza con sensibilidad de 0.1 gr.
Aparato agitador Hidrómetro 151H y termómetro
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Cilindro de Sedimentación Agente dispersivo
Muestra representativa de la mezcla
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PROCEDIMIENTO:
1. Preparar la muestra:
Secar la muestra en el horno. Tamizar por la malla Nº 10. Se toma 50 gr de muestra.
2. Preparar solución agua más defloculante: Pesar 5.0 gr de defloculante. Medir 125 ml de agua destilada. Mezclar ambos componentes. Agitar la solución
3. Mezclar solución con la muestra. Dejar reposar: Luego de reposar, se coloca la mezcla en el cilindro de la batidora. Añadir 125 ml de agua destilada. Batir la mezcla. Para arenas durante 3 a 4 minutos. Para arcillas, durante 15
minutos.
4. Batir la mezcla. Colocar en el cilindro de sedimentación:
Se vierte la mezcla en el cilindro de sedimentación.
Se añade agua destilada hasta completar los 1000 ml. Se agita el cilindro con la mano por un minuto. Se debe hacer 90 ciclos en ese
tiempo. Se coloca el hidrómetro y inicia la toma de datos. En cada lectura se lee la temperatura.
5. Colocar el hidrómetro e iniciar la toma de datos: Hacer el ensayo del peso específico relativo de sólidos (Gs) y calcularlo.
6. Realizar la lectura hidrómetro en agua más defloculante: Realizar lecturas del hidrómetro con agua y con defloculante y solo con agua
7. Correcciones y cálculos.
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ANÁLISIS GRANULOMÉTRICO POR TAMIZADO
ASTM D-422
INTRODUCCION
La granulometría de una base de agregados se define como la distribución del tamaño
de sus partículas. Esta granulometría se determina haciendo pasar una muestra
representativa de agregados por una serie de tamices ordenados, por abertura, de
mayor a menor.
Los tamices son básicamente unas mallas de aberturas cuadradas, que se encuentran
estandarizadas. La denominación en unidades inglesas ( tamices ASTM) se hacía según
el tamaño de la abertura en pulgadas para los tamaños grandes y el número de
aberturas por pulgada lineal para los tamaños grandes y el numeral de aberturas por
pulgada lineal para tamices menores de ¼” de pulgada.
La serie de tamices utilizados para agregado grueso son 3", 2", 1½", 1", ¾", ½", ¼”", # 4
y para agregado fino son # 4, # 8, # 16, # 30, # 50, # 100, # 200.
Según sean las características de los materiales finos de la muestra, el análisis con
tamices se hace, bien con la muestra entera, o bien con parte de ella después de
separar los finos por lavado. Si la necesidad del lavado no se puede determinar por
examen visual, se seca en el horno una pequeña porción húmeda del material y luego
se examina su resistencia en seco rompiéndola entre los dedos. Si se puede romper
fácilmente y el material fino se pulveriza bajo la presión de aquellos, entonces el análisis
con tamices se puede efectuar sin previo lavado.
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1. OBJETIVO DEL ENSAYO
Determinar cuantitativamente la distribución de tamaños de partículas de suelo.
La norma ASTM D-422 describe el método para determinar los porcentajes de suelo
que pasan por los distintos tamices de la serie empleada en el ensayo, hasta la malla de
74 mm (N° 200).
Fig. 1 – Juego de tamices
2. EQUIPOS Y HERRAMIENTAS
Horno de secado
Balanza de 0.1 g
Bandejas, cepillo y brocha
Serie de Tamices según Tabla N° 1
Pipeta, vasijas
Tamiz N° 200
3” (75.0 mm) N° 4 (4.75 mm)
2” (50.0 mm) N° 10 (2.00 mm)
1½” (37.5 mm) N° 20 (0.850 mm)
1” (25.0 mm) N° 30 (0.600 mm)
3/4” (19.0 mm) N° 40 (0.425 mm)
1/2” (12.5 mm) N° 60 (0.250 mm)
3/8” (9.5 mm) N° 100 (0.150 mm)
1/4” (6.3 mm) N° 200 (0.075 mm)
Tabla Nº 1. Serie de Tamices empleadas para el ensayo según norma ASTM-422
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3. PROCEDIMIENTO:
Después de tener la muestra uniforme obtenida por cuarteo, pesar la muestra seleccionada y llevarla al horno durante 24 horas o hasta obtener una masa constante.
Una vez secada la muestra y enfriada, se procede a tomar el peso de la muestra secada al horno, luego la muestra debe secarse en el horno por 24 horas.
Fig. 2 – Materiales para el lavado de la muestra y lavado a traves del tamiz
En la operación de tamizado manual se mueve el tamiz o tamices de un lado a otro y
recorriendo circunferencias de forma que la muestra se mantenga en movimiento sobre
la malla.
Se determina el peso de cada fracción en una balanza con una sensibilidad de 0.1%. La
suma de los pesos de todas las fracciones y el peso, inicial de la muestra no debe diferir
en más de 1%. Lo cual posteriormente se corregirá distribuyendo el error sobre todos
los pesos de los tipos de malla.
Fig. 3 – Pesado del material retenido en cada tamiz
El análisis granulométrico de la fracción que pasa el tamiz de 4,760 mm (N° 4) se hará
por TAMIZADO Y/O SEDIMENTACIÓN según las características de la muestra y según
la información requerida.
4. PROCEDIMIENTO DE CÁLCULO
Una vez obtenido los pesos retenidos en los tamices, se procede a calcular el
porcentaje retenido por cada tamiz como sigue:
Donde
Wmalla : Peso retenido en cada tamiz
W1 : Peso de la muestra secada al horno.
CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES:
Las muestras deben de estar completamente seca para su respectiva granulometría
Las balanzas deben de estar bien calibradas al inicia la practica
El tamizado debe de realizarse por un lapso de 10min en forma individual con movimientos circulares acenso ríales
No debe de exceder la muestra a cada tamiz por el método manual debido a que daña el tamiz (sobre carga de la malla)
No se debe golpear los tamices con la mesa, se golpeara en forma suave sobre un superficie blandas como periódicos
Las bandejas antes y después de la práctica han de estar limpias como también los tamices (limpiar con la brochas)
CUESTIONARIO
1. Cuál es la importancia del análisis granulométrico y sus aplicaciones?
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 AASTHO o USCS para obtener la distribución de tamaños, se emplean tamices normalizados y numerados, dispuestos en orden decreciente para suelos con tamaño de partículas mayor a 0,074 mm) se utiliza el método de análisis mecánico mediante tamices de abertura y numeración indicado en la tabla 1.5 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.
2. Cuando se hace necesario un análisis granulométrico por sedimentación?
Para suelos de tamaño inferior, se utiliza el método del hidrómetro, basado en la ley de Stokes.
3. Cuál es la granulometría promedio y gradación del conglomerado de lima y cuál es el tamaño promedio de las partículas mayores a 3”?