Analisis Granulometrico

ANALISIS GRANULOMETRICO

CONCEPTO.-

Granulometría es la determinación de los porcentajes de grava, arena, limo y arcilla que se encuentra en cierta masa de suelo.

El método mecánico se usa en caso de que los suelos sean granulares lo que permite fácilmente determinar los porcentajes de grava y arena mediante el uso de un juego de tamices. Estos tamices con aberturas calibradas, varían desde 10.16 cm. que equivale a 4’ hasta 0.074 que equivale al tamiz N° 200 que significa que una pulgada esta dividida en 200 partes iguales, los cuales pertenecen a la serie de tamices de U.S. Bureau of Standard.

El análisis granulométrico consiste en pasar el suelo por una serie de tamices, previo conocimiento del peso total de la muestra; la parte del suelo retenido por cada tamiz se calcula en forma individual con relación al peso total y seguidamente se determina los porcentajes que pasan por cada tamiz.

UBICACIÓN.-

Esta práctica se realizo en el Laboratorio de Suelos de la Universidad Católica Boliviana “San Pablo”

ENFOQUE.-

En los comienzos de la investigación de las propiedades de los suelos se creyó que las propiedades mecánicas dependían directamente de distribución de las partículas constituyentes según sus tamaños; por ello era preocupación especial de los ingenieros la búsqueda de métodos adecuados para obtener tal distribución. Aún hoy, tal parece que todo técnico interesado en suelos debe pasar a modo de etapa de iniciación, por una época en que se siente obligado a creer que, con suficiente experiencia, es posible deducir las propiedades mecánicas de los suelos a partir de su distribución granulométrica o descripción por tamaños.

Solamente en suelos gruesos, cuya granulometría puede determinarse por mallas, la distribución por tamaños puede revelar algo de lo referente a las propiedades físicas del material; en efecto, la experiencia indica que los suelos gruesos bien graduados, o sea con amplia gama de tamaños, tienen comportamiento ingenieril más favorable.

En suelos finos en estado inalterado, las propiedades mecánicas e hidráulicas dependen en tal grado de su estructuración e historia geológica, que el conocimiento de su granulometría, resulta totalmente inútil.

Clasificación de suelos basados en criterios granulométricos.-

Los límites de tamaño de las partículas que constituyen un suelo, ofrecen un criterio obvio para una clasificación descriptiva del mismo. Tal criterio fue usado en mecánica de suelos desde un principio e incluso antes de la etapa moderna de esta ciencia. Originalmente, el suelo se dividía en tres o cuatro fracciones debido a lo engorroso de los procedimientos disponibles de separación por tamaños. Posteriormente, con el advenimiento de la técnica del cribado, fue posible efectuar el trazo de curvas granulométricas, contando con agrupaciones de las partículas del suelo en mayor número de tamaños diferentes. Actualmente se pueden ampliar notablemente las curvas en los tamaños finos, gracias a la aplicación de técnicas de análisis de suspensiones.

Algunas clasificaciones granulométricas de los suelos según su tamaño, son las siguientes:

MATERIAL CARACTERÍSTICA TAMAÑO mm.

Piedra --- Mayor de 70 mm.

Grava Gruesa 30 a 70 mm.

Media 5 a 30 mm.

Fina 2 a 5 mm.

Arena Gruesa 1 a 2

Media 0.2 a 1

Fina 0.1 a 0.2

Polvo Grueso 0.05 a 0.1

Fino 0.02 a 0.05

Limo Grueso 0.006 a 0.02

Fino 0.002 a 0.006

Arcilla Gruesa 0.0006 a 0.002

Fina 0.0002 a 0.0006

Ultra arcilla --- 0.00002 a 0.0002

A continuación exponemos una descripción aproximada que nos da el diámetro de las partículas desde los más gruesos hasta los más finos;

MATERIAL TAMAÑO

Piedra Bolón 12 pulgadas

Cantos rodados 6 a 12 pulgadas

Grava 2 mm. a 6 pulgadas

Arena 0.06 mm a 2 mm.

Limo 0.002 mm. a 0.06 mm.

Arcilla Menores a 0.002 mm.

Debido a la gran variedad de tamaños de gramos se ha tratado de dividir en secciones toda la escala de tamaños existiendo para esta varios tipos de proporciones y el más aceptable es la adoptada por A.S.T.M. (American Society for Testing and Materials) en esta escala las gravas correspondes a las partículas gruesas que incluyen a los granos mayores al tamiz N° 4, la arena esta comprendida entre el tamiz N° 200. Los granos finos menores que el tamiz N° 200 se subdividen en limos que son mayores a 0.002 mm. y menores a 0.002 se encuentran las denominadas arcillas.

Puede notarse que las clasificaciones anteriores y otras existentes se contradicen en ocasiones, y a un intervalo que se nombra de una manera en una clasificación, le corresponde otra palabra en otro sistema. Pero sin duda, la objeción más importante que puede hacerse a estos sistemas es el uso que hacen de las palabras limo y arcilla para designar fracciones de suelo definidas exclusivamente por tamaños. Estos términos se han usado en ingeniería como nombres para designar tipos de suelo con propiedades físicas definidas; la razón por la que estos nombres se introdujeron para ciertas fracciones de tamaños fue la idea errónea de que tales tamaños eran las causas de aquellas características típicas. Sin embargo, hoy se sabe que las características de una arcilla típica se deben en forma muy preponderante a las propiedades de su fracción mas fina.

Tamaño patrón de tamices.-

Todos los tamices de tipo U.S. pueden conseguirse en un diámetro de 20 cm. la mayoría en 30.5 cm. Los tamices son hechos de malla de alambre forjado con aberturas rectangulares que varían en tamaños desde 101.6 mm. en la serie más gruesa hasta el N° 400 en la serie correspondiente al suelo fino.

TAMICES TAMAÑO DE MALLA mm

2” 50.80

1 1⁄2 " 38.10

1” 25.40

3⁄4” 19.05

1⁄2 " 12.70

3⁄8 " 9.520

N° 4 4.75

N° 8 2.36

N° 10 2.00

N° 16 1.18

N° 30 0.60

N° 40 0.425

N° 50 0.30

N° 100 0.15

N° 200 0.08

Representación de la distribución granulométrica.-

Siempre que se cuente con suficiente número de puntos, la representación gráfica

...