GRANULOMETRÍA

RBERG

PRÁCTICA DE LABORATORIO

Y LÍMITES DE ATTERBERG

DOCENTE:

Ing. Vicente Albiñana Torregrosa

CURSO:

Mecánica de Suelos I

INTEGRANTES:

F L O R E S S A N T I S T E B A N F R A N C I S

B E R G A R A R O M A N M A R L I T H

J A R A V A S Q U E Z J O S E

G A L L O D E L G A D O C A R L O S

C A R R A S C O C A P O K E V I N

ÍNDICE

INTRODUCCIÓN........................................................................................................................ 2

OBJETIVOS:............................................................................................................................... 3

CAPÍTULO I: GENERALIDADES ........................................................................................... 4

1.1. DEFINICIÓN DE GRANULOMETRÍA: ................................................................... 4

1.2. DEFINICIÓN DE TAMIZ: .......................................................................................... 4

1.3. DEFINICIÓN DE SUELO: ......................................................................................... 5

CAPÍTULO II: ENSAYO DE GRANULOMETRÍA DEL SUELO......................................... 5

2.1. MATERIALES E INSTRUMENTOS UTILIZADOS:.............................................. 6

2.2. PROCEDIMIENTO PARA REALIZAR EL ENSAYO GRANULOMÉTRICO

DEL SUELO PARA MUESTRAS ALTERADAS E INALTERADAS ............................. 7

2.3. TABLAS DE DATOS Y RESULTAOS OBTENIDOS......................................... 10

2.4. CURVA GRANULOMÉTRICA DE LA MUESTRA ALTERADA E

INALTERADA....................................................................................................................... 11

CAPITULO III: LÍMITES DE ATTERBERG ......................................................................... 13

3.1. LÍMITE LÍQUIDO (CUCHARA DE CASA GRANDE)......................................... 14

3.2. LÍMITE PLÁSTICO .................................................................................................. 20

CONCLUSIONES: ................................................................................................................... 27

pág. 1

INTRODUCCIÓN

En el presente informe se presentará el procedimiento y cálculos para el análisis

granulométrico y los límites Atterberg para lo cual se utilizó muestras inalteradas y alteradas,

dichos ensayos se realizaron en el laboratorio de la universidad. El ensayo de granulometría

se realizó para clasificar el suelo en grava, arena, limos, etc. El cual 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, analíticamente

a través de tablas, calculando los porcentajes retenidos y los porcentajes que pasa por cada

tamiz, y gráficamente mediante una curva.

Para obtener la distribución de tamaños, se emplean tamices normalizados y numerados,

dispuestos en orden decreciente. 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 límites de Atterberg se basan en el concepto de que en un suelo de grano fino solo

pueden existir 4 estados de consistencia según su humedad. Así, un suelo se encuentra en

estado sólido, cuando está seco. Al agregársele agua poco a poco va pasando

sucesivamente a los estados de semisólido, plástico, y finalmente líquido. Los contenidos de

humedad en los puntos de transición de un estado al otro son los denominados límites de

Atterberg. Los ensayos se realizan en el laboratorio y miden la cohesión del terreno y su

contenido de humedad, para ello se forman pequeños cilindros de 3mm de espesor con el

suelo.

pág. 2

OBJETIVOS:

Conocer el uso correcto de los instrumentos del laboratorio.

Conocer y adquirir conocimientos del método de análisis granulométrico mecánico para

poder determinar de manera adecuada la distribución de las partículas de un suelo.

Dibujar e interpretar la curva granulométrica.

Aplicar el método de análisis granulométrico para una muestra de suelo.

Verificar si el suelo puede ser utilizado para la construcción de proyectos.

Clasificar el suelo estudiado mediante la obtención de la información requerida para

desarrollar el Sistema de clasificación SUCS.

Determinar el contenido de humedad en una muestra de suelo.

Determinar el límite líquido (LL) y el límite plástico (LP), y el índice de plasticidad (IP).

pág. 3

CAPÍTULO I: GENERALIDADES

1.1. DEFINICIÓN DE GRANULOMETRÍA:

Se refiere a las proporciones relativas en que se encuentran las diferentes partículas

minerales del suelo (grava, arena, limo y arcilla) expresada con base al peso seco del suelo

(en %) después de la destrucción de los agregados. La granulometría estudia la distribución

de las partículas que conforman un suelo según su tamaña, lo cual ofrece un criterio obvio

para una clasificación descriptiva. La variedad del tamaño de las partículas casi es ilimitada.

1.2. DEFINICIÓN DE TAMIZ:

Utensilio que se emplea para separar las partes finas de las gruesas de algunos materiales

(agregados). El tamiz está formado por una tela metálica o rejilla tupida que está sujeta a un

aro.

En otras palabras, el tamiz es una malla de filamentos que se entrecruzan dejando unos

huecos cuadrados, estos cuadrados deben tener el mismo tamaño, ya que éste determinará

el tamaño de lo que va a atravesar el hueco, también conocido como "luz de malla".

Para la clasificación de los materiales, se emplean tamices de varias luces de malla que

pueden apilarse uno encima de otro, de manera que el de mayor luz de malla sea el superior

y que ésta vaya disminuyendo hasta el tamiz inferior.

pág. 4

1.3. DEFINICIÓN DE SUELO:

Es la capa más superficial de la corteza terrestre, que resulta de la descomposición de las

rocas por los cambios bruscos de temperatura y por la acción del agua, del viento y de los

seres vivos.

CAPÍTULO II: ENSAYO DE GRANULOMETRÍA DEL SUELO

El análisis granulométrico puede expresarse de dos formas:

1. Analítica.

Mediante tablas que muestran el tamaño de la partícula contra el porcentaje de suelo

menor de ese tamaño (porcentaje respecto al peso total).

2. Gráfica.

Mediante una curva dibujada en papel log-normal a partir de puntos cuya abscisa en

escala logarítmica es el tamaño del grano y cuya ordenada en escala natural es el

porcentaje del suelo menor que ese tamaño (Porcentaje respecto al peso total). A esta

gráfica se le denomina curva granulométrica.

Al realizar el análisis granulométrico distinguimos en las partículas cuatro rangos de

tamaños:

Grava: Constituida por partículas cuyo tamaño es mayor que 4.76 mm.

Arena: Constituida por partículas menores que 4.76 mm y mayores que 0.074 mm.

Limo: Constituido por partículas menores que 0.074 mm y mayores que 0.002 mm.

Arcilla: Constituida por partículas menores que 0.002 mm.

pág. 5

2.1. MATERIALES E INSTRUMENTOS UTILIZADOS:

Muestra de suelo alterada e

inalterada

Agua

Balanza Cucharones

Horno

pág. 6

Tara

2.2. PROCEDIMIENTO PARA REALIZAR EL ENSAYO GRANULOMÉTRICO DEL

SUELO PARA MUESTRAS ALTERADAS E INALTERADAS

1. Primero se pesa 500 g de

cada muestra alterada e

inalterada.

2. Luego se deja saturar por

24 horas.

3. La muestra ya saturada se

pasa por el tamiz N°200.

Esto se hace para eliminar

las arcillas.

Lo que se retiene en la

malla nos servirá para

realizar nuestro ensayo de

granulometría.

pág. 7

pág. 8

4. La muestra obtenida después de ser

lavada, se lleva al horno por el lapso de

24 horas para que seque.

5. Luego la muestra ya seca se pasa por

los tamices respectivos

(N°4,8,10,16,20,30,40,50,80,100 y 200)

6. Se pesa lo que se retiene en cada tamiz y se toma nota de esos pesos, para después

realizar la curva granulométrica.

Pesos retenidos de la muestra inalterada:

pág. 9

Pesos retenidos de la muestra alterada:

pág. 10

2.3. TABLAS DE DATOS Y RESULTAOS OBTENIDOS

Muestra inalterada:

tara 18.5 gr

Muestra 500 gr

Peso seco + tara 492.5 gr

Peso seco 414.00 gr

Muestra alterada:

Tara 76.57 gr

muestra 500 gr

Peso seco + tara 504.2 gr

Peso seco 427.5 gr

Datos para granulometría alterada:

Peso inicial sin tara 157.6 gr

Peso lavado con tara 13.3 gr

Datos para granulometría inalterada:

Peso inicial sin tara 161.3

Peso lavado con tara 5.2

Pesos retenidos de la muestra alterada:

Muestra alterada

Peso retenido sin tara

N° 4 1.1 gr

N° 10 3.5 gr

N° 20 1.1 gr

N° 40 0.5 gr

N° 50 0.5 gr

N° 80 1.0 gr

N° 100 0.7 gr

N° 200 4.1 gr

Fondo 0.8 gr

pág. 11

Pesos retenidos de la muestra inalterada:

muestra inalterada

Pesos retenidos sin tara

N° 4 0 gr

N° 10 0.6 gr

N° 20 0.7 gr

N° 40 0.5 gr

N° 50 0.3 gr

N° 80 0.6 gr

N° 100 0.4 gr

N° 200 2.3 gr

Fondo 0.2 gr

2.4. CURVA GRANULOMÉTRICA DE LA MUESTRA ALTERADA E INALTERADA

Curva granulométrica de la muestra alterada:

Desing. del Tamiz US

mm

Peso

Retenido gr,

%

Retenido

%

Acumulado

% Que pasa

Nº 4

4.750

1.10

8.27

8.27

91.73

Nº 8

2.360

0.00

0.00

8.27

91.73

Nº 10

2.000

3.50

26.32

34.59

65.41

Nº 20

0.850

1.10

8.27

34.59

57.14

Nº 30

0.600

0.00

0.00

34.59

57.14

Nº 40

0.425

0.50

3.76

38.35

53.38

Nº 50

0.300

0.50

3.76

42.11

49.62

Nº 80

0.180

1.00

7.52

49.62

42.11

Nº 100

0.150

0.70

5.26

54.89

36.84

Nº 200

0.075

4.10

30.83

85.71

6.02

PLATILLO

0.8

6.02

91.73

0.00

TOTAL

13.30

pág. 12

% Q

ue

pas

a

0.010 0.100 1.000 10.000 Abertura de malla (mm)

Curva granulométrica de la muestra inalterada:

Desing. del Tamiz US

mm

Peso

Retenido gr,

% Retenido

% Acumulado

% Que pasa

Nº 4

4.750

0.00

0.00

0.00

100.00

Nº 8

2.360

0.60

9.23

9.23

90.77

Nº 10

2.000

0.70

10.77

20.00

80.00

Nº 20

0.850

0.50

7.69

27.69

72.31

Nº 30

0.600

0.30

4.62

32.31

67.69

Nº 40

0.425

0.60

9.23

41.54

58.46

Nº 50

0.300

0.30

4.62

46.15

53.85

Nº 80

0.180

0.60

9.23

55.38

44.62

Nº 100

0.150

0.40

6.15

61.54

38.46

Nº 200

0.075

2.30

35.38

96.92

3.08

PLATILLO

0.2

3.08

100.00

0.00

TOTAL

6.50

pág. 13

% Q

ue

pas

a

0.010 0.100 1.000 10.000

Abertura de malla (mm)

CAPITULO III: LÍMITES DE ATTERBERG

Los contenidos de agua en los que el suelo pasa de un estado a otro se denominan límites

de consistencia o límites de Atterberg.

Los límites de consistencia son valores de humedad.

Límite líquido: Humedad a partir de la cual el suelo pasa a comportarse como un lodo y tiende

a fluir bajo su propio peso.

Límite plástico: Mínimo contenido de agua con el que el suelo permanece en estado plástico.

Límite de retracción: Humedad en la que una pérdida mayor de agua no provoca disminución

en el volumen del suelo.

3.1. LÍMITE LÍQUIDO (CUCHARA DE CASA GRANDE)

DEFINICIÓN:

El límite líquido es el contenido de humedad, expresado en porciento del peso del suelo seco.

Este límite se define arbitrariamente como el contenido de humedad necesario para que las

dos mitades de una pasta de suelo de 1 cm., de espesor fluyan y se unan en una longitud de

12 mm, aproximadamente, en el fondo de la muesca que separa las dos mitades, las mismas

que se van a unir de acuerdo a un determinado número de golpes como: 30-35, 20-25, 15-20.

EQUIPOS UTILIZADOS:

TARA: Se utiliza para colocar y

pesar la muestra de suelo.

BALANZA: Se utiliza para

pesar la muestra

CUCHARA DE CASA

GRANDE:

MUESTRA: Se utiliza para

realizar los ensayos.

pág. 14

HORNO: Se utiliza para secar la

muestra.

PROCEDIMIENTO:

1. Se deja secar la muestra.

2. Se tritura la muestra con la ayuda de un martillo de goma u otro equipo (pesa de la

balanza).

3. La muestra se pasa por el tamiz N° 40, con el fin de separar arcillas y limos.

pág. 15

4. Una cierta cantidad de muestra que se obtuvo al pasar por el tamiz N° 40, se deja reposar

en agua destilada por un lapso de 24 horas.

5. Transcurrida las 24horas se bate la muestra para homogenizarla y eliminar el oxígeno que

pueda contener.

6. Se coloca una porción de muestra en la copa de casa grande, luego se enrasa y se usa el

acanalador para dividir la muestra.

pág. 16

pág. 17

7. Una vez que la copa este a 1cm, se levanta y se deja caer la copa a razón de 2 golpes por

segundo hasta que el surco se cierre 13mm, se debe llevar la cuenta de los golpes.

8. El proceso se realizara tres veces siguiendo los parámetros: 30-35, 20-25, 15-20 golpes.

9. Una pequeña porción de esa muestra se coloca sobre una tara y anotamos su peso.

10. Dichas porciones de muestras obtenidas se llevan al horno por 24 horas.

pág. 18

11. Se vuelve a pesar después de retirarlas del horno.

RESULTADOS OBTENIDOS DE LA MUESTRA INALTERADA:

LÍMITE LÍQUIDO

CÁPSULA PESO CÁPSULA + PESO CÁPSULA + PESO DEL PESO PESO DE PORCENTAJE DE NUMERO DE

No. MUESTRA HÚMEDA MUESTRA SECA AGUA Ww CÁPSULA SULO SECO HUMEDAD GOLPES

(gr) (gr) (gr) (gr)

6 27.80 24.50 3.30 16.30 8.20 40.24 35

9 29.00 25.50 3.50 17.00 8.50 41.18 23

10 26.70 23.40 3.30 16.10 7.30 45.21 15

pág. 19

NOTA: el contenido de humedad correspondiente a los 25 golpes en la gráfica es 41.80

RESULTADOS OBTENIDOS DE LA MUESTRA ALTERADA:

LÍ MI TE LÍ QUI DO

CÁPSULA PESO CÁPSULA + PESO CÁPSULA + PESO DEL PESO PESO DE PORCENTAJE DE NUMERO DE

No. MUESTRA HÚMEDA MUESTRA SECA AGUA Ww CÁPSULA SULO SECO HUMEDAD GOLPES

(gr) (gr) (gr) (gr)

M1 35.40 32.50 2.90 25.90 6.60 43.94 34

LA-4 27.60 24.50 3.10 17.70 6.80 45.59 25

LA-10 29.30 25.40 3.90 17.60 7.80 50.00 15

NOTA: el contenido de humedad correspondiente a los 25 golpes en la gráfica es 46.13

pág. 20

3.2. LÍMITE PLÁSTICO

DEFINICIÓN:

El límite plástico es la mínima humedad con la que el suelo tiene un comportamiento plástico,

es decir, el suelo no admite deformaciones sin rotura.

EQUIPOS UTILIZADOS:

MUESTRA

ALTERADA E

INALTERADA

BALANZA

AGUA DESTILADA HORNO

TARA

PROCEDIMIENTO:

3. Se deja secar la muestra

para que pierda la

humedad naturalmente.

2. con la ayuda del martillo

de gama, se procede a

romper los terrones de

muestra.

1. Una vez hecho lo

anterior, la muestra se

pasa por la malla N°40,

esto para separar las

arcillas con los limos.

4. La muestra una vez que

se pasó por la malla, se

pone a saturar, con agua

destilada, por el lapso de

24 horas.

pág. 21

pág. 22

5. Se bate o remueve la

muestra para uniformar y

formar una masa

consistente de la

muestra.

6. Luego sacamos una

porción de muestra

altera e inalterada.

7. Después procedemos

con la ayuda de la palma

de la mano a hacer los

cilindros de 3 mm.

8. Finalmente los cilindros

se colocan al horno y

transcurridas las 24

horas se vuelven a

pesar.

pág. 23

LÍ MI TE PLÁSTI CO

Muestra Inalterada

L.L %

41.80

L.P %

16.67

I.P %

25.14

F 3.08

ÍND

ICE

PL

ÁS

TIC

O (

IP-%

)

RESULTADOS OBTENIDOS DE LA MUESTRA INALTERADA SEGÚN SUCS:

CÁPSULA PESO CÁPSULA + PESO CÁPSULA + PESO PESO DEL PESO DE CONTENI DO DE

No. MUESTRA HÚMEDA MUESTRA SECA CÁPSULA AGUA Ww SUELO SECO AGUA W%

(gr) (gr) (gr) (gr)

11 18.30 18.00 16.20 0.30 1.80 16.67

Muestra

L.L % 41.80

L.P % 16.67

I.P % 25.14

CARTA DE PLASTICIDAD

60

50

40 CH

30

20 CL MH

o

10 OH

OL o ML

0

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

LIMITE LIQUIDO (LL-%)

RESULTADOS OBTENIDOS DE LA MUESTRA INALTERADA SEGÚN AASHTO:

Muestra inalterada

TAMAÑO (mm)

% QUE PASA

N° 40 (0.425)

58.46

N° 200 (0.075)

3.08

IG = (F - 35) [0.2 + 0.005 (LL - 40)] + 0.01 (F - 15) (IP - 1O)

IG = (3.08 - 35) [0.2 + 0.005 (41.80 - 40)] + 0.01 (3.08 - 15) (25.14 - 1O)

IG = - 8.5

IG = 0

pág. 24

LÍ MI TE PLÁSTI CO

El índice de grupo siempre se reporta aproximándolo al número entero más cercano. Si es

negativo se reporta como cero.

Por lo tanto:

La clasificación es A-3 (0)

Tipología: Arena Fina

Calidad: Excelente a buena

RESULTADOS OBTENIDOS DE LA MUESTRA ALTERADA SEGÚN SUCS:

CÁPSULA PESO CÁPSULA + PESO CÁPSULA + PESO PESO DEL PESO DE CONTENI DO DE

No. MUESTRA HÚMEDA MUESTRA SECA CÁPSULA AGUA Ww SUELO SECO AGUA W%

(gr) (gr) (gr) (gr)

11 24.60 24.10 21.40 0.50 2.70 18.52

Muestra

L.L % 46.13

L.P % 18.52

I.P % 27.61

pág. 25

Muestra alterada

L.L %

46.13

L.P %

18.52

I.P %

27.61

F 6.02

ÍND

ICE

PL

ÁS

TIC

O (

IP-%

)

CARTA DE PLASTICIDAD

60

50

40 CH

30

20 CL MH

o

10 OH

OL o ML

0

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

LIMITE LIQUIDO (LL-%)

RESULTADOS OBTENIDOS DE LA MUESTRA ALTERADA SEGÚN AASHTO:

Muestra alterada

TAMAÑO (mm)

% QUE PASA

N° 40 (0.425)

53.38 N° 200 (0.075)

6.02

IG = (F - 35) [0.2 + 0.005 (LL - 40)] + 0.01 (F - 15) (IP - 1O)

IG = (6.02 - 35) [0.2 + 0.005 (46.13 - 40)] + 0.01 (6.02 - 15) (27.61 - 1O)

IG = - 8.3

IG = 0

El índice de grupo siempre se reporta aproximándolo al número entero más cercano. Si es

negativo se reporta como cero.

pág. 26

Por lo tanto:

La clasificación es A-3 (0)

Tipología: Arena Fina

Calidad: Excelente a buena

CONCLUSIONES:

Con los conocimientos prácticos y teóricos en la exploración; y en el

procedimiento pudimos llegar a la obtención del contenido de humedad deseado.

Desarrollamos destrezas y obtuvimos habilidades para poder realizar un

muestreo adecuado de los suelos, así como la identificación en el campo de los

suelos, considerándose su textura, plasticidad, color, etc. Se vio que a mayor

profundidad mayor contenido de humedad.

Determinamos la cantidad de agua que posee una muestra de suelo, con

respecto al peso seco de la muestra posteriormente hallado en laboratorio.

pág. 27