1. INTRODUCCIN:

ANALISIS GRANULOMETRICO POR TAMIZADOLos granos que conforman en suelo y tienen diferente tamao, van desde los grandes que son los que se pueden tomar fcilmente con las manos, hasta los granos pequeos, los que no se pueden ver con un microscopio. El anlisis granulomtrico al cul se somete un suelo es de mucha ayuda para la construccin de proyectos, tanto estructuras como carreteras porque con este se puede conocer la permeabilidad y la cohesin del suelo. Tambin el suelo analizado puede ser usado en mezclas de asfalto o concreto.Los Anlisis Granulomtricos se realizaran mediante ensayos en el laboratorio con tamices de diferente enumeracin, dependiendo de la separacin de los cuadros de la maya. Los granos que pasen o se queden en el tamiz tienen sus caractersticas ya determinadas. Para el ensayo o el anlisis de granos gruesos ser muy recomendado el mtodo del Tamiz; pero cuando se trata de granos finos este no es muy preciso, porque se le es ms difcil a la muestra pasar por una maya tan fina; Debido a esto el Anlisis granulomtrico de Granos finos ser bueno utilizar otro mtodo.

LIMITES DE CONSISTENCIALos lmites de consistencia se basan en el concepto de que los suelos finos, presentes en la naturaleza, pueden encontrarse en diferentes estados, dependiendo del contenido de agua. As un suelo se puede encontrar en un estado slido, semislido, plstico, semilquido y lquido. El contenido de agua con que se produce el cambio de estado vara de un suelo a otro y en mecnica de suelos interesa fundamentalmente conocer el rango de humedades, para el cual el suelo presenta un comportamiento plstico, es decir, acepta deformaciones sin romperse (plasticidad), es decir, la propiedad que presenta los suelos hasta cierto lmite sin romperse.

OBJETIVO GENERAL: Determinar cuantitativamente la distribucin de tamaos de partculas de un suelo que pasan por una serie de distintos tamices, determinndolo en porcentajes. Adems de determinar los Lmites: Lquido y Plstico de los cuales nos ayudara a hacer la clasificacin de la muestra de suelo.

OBJETIVOS ESPECFICOS: Obtener la cantidad de material que pasa a travs de un tamiz con una malla dada pero que es retenido en un siguiente tamiz cuya malla tiene dimetros ligeramente menores a la anterior. Relacionar la cantidad de material retenido con el total de la muestra pasada a travs de los tamices. Determinar la clasificacin del suelo mediante sistemas como SUCS y AASHTO, de acuerdo a ello tomaremos criterios de aceptacin de suelos para ser utilizados en bases u sub-bases de carreteras, presas de tierra o diques, drenajes, etc. Determinar el Lmite lquido y el Lmite plstico se emplean para clasificar esta muestra, de acuerdo a su plasticidad y as poder clasificarlo en el sistema SUCS y AASHTO.

1. MARCO TERICO

2.1. ANALISIS GRANULOMETRICO DE LOS SUELOSLos granos que conforman en suelo y tienen diferente tamao, van desde los grandes que son los que se pueden tomar fcilmente con las manos, hasta los granos pequeos, los que no se pueden ver con un microscopio. El anlisis granulomtrico al cul se somete un suelo es de mucha ayuda para la construccin de proyectos, tanto estructuras como carreteras porque con este se puede conocer la permeabilidad y la cohesin del suelo. Tambin el suelo analizado puede ser usado en mezclas de asfalto o concreto. Los Anlisis Granulomtricos se realizaran mediante ensayos en el laboratorio con tamices de diferente enumeracin, dependiendo de la separacin de los cuadros de la malla. Los granos que pasen o se queden en el tamiz tienen sus caractersticas ya determinadas. Para el ensayo o el anlisis de granos gruesos ser muy recomendado el mtodo del Tamiz; pero cuando se trata de granos finos este no es muy preciso, porque se le es ms difcil a la muestra pasar por una malla tan fina; Debido a esto el Anlisis granulomtrico de Granos finos ser bueno utilizar otro mtodo.

2.1.1. GRANULOMETRIA POR TAMIZADOEs un proceso mecnico mediante el cual se separan las partculas de un suelo en sus diferentes tamaos, denominado a la fraccin 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 tamao de la muestra, esto solo separa una porcin de suelo entre dos tamaos.

2.1.1.1. MATERIAL GRUESOPrimero que todo se pesa en la balanza la muestra anteriormente cuarteada.. Luego de lleva a cabo el tamizado para separar las diferentes partculas de 3 hasta la malla No. 200 comenzando en orden decreciente, teniendo en cuenta de no mezclar las partculas tamizadas. Al mismo tiempo de tara una bandeja en la balanza. Y se determina el peso de cada fraccin retenida. Se debe verificar que la suma de los pesos retenidos en cada tamiz de igual al peso de la Fraccin Granular gruesa, con una tolerancia de 0.5%.

2.1.1.2. MATERIAL FINOSe toma todo el material pasante el Tamiz No 200, teniendo el cuidado de no perder el material. Todas las partculas inferiores al Tamiz No 200 son limo, arcilla y coloides. El cual debe ser pesada, para determinar la cantidad de fino presente en el suelo.

2.1.2. CURVA GRANULOMTRICAUna curva granulomtrica nos indica en general el tamao de los granos y la buena o mala graduacin de estos. A partir de la curva de distribucin granulomtrica pueden obtenerse dos importantes indicadores que caracterizan a un suelo.

2.1.2.1. COEFICIENTE DE UNIFORMIDADEl coeficiente de uniformidad, definido originalmente por Terzaghi y Peck, se utiliza para evaluar la uniformidad del tamao de las partculas de un suelo. Se expresa como la relacin entre D60 y D10, siendo:

El coeficiente de uniformidad (Cu) representa la extensin de la curva de distribucin granulomtrica, es decir, a mayor extensin de esta curva, se tendr una mayor variedad de tamaos, lo que es propio de un suelo bien graduado.; generalmente esto se cumple en arenas para un Cu > 6, y en gravas con un Cu > 4. El coeficiente de curvatura (Cc) nos indica una curva granulomtrica constante, sin escalones; esto se cumple tanto en arenas como gravas para cuando 1< Cc < 3. Por lo tanto ambos coeficientes sirven para indicarnos de una manera prctica

2.1.2.2. COEFICIENTE DE CURVATURASe define el coeficiente de curvatura como:Cc = (D30)2 / (D60 D10)Siendo Dx la abertura del tamiz por el que pasa el x% de la muestra.Este coeficiente refleja la curvatura de la curva granulomtrica. Los suelos bien graduados tienen valores de este coeficiente comprendidos entre 1 y 3.

2.2. LIMITES DE CONSISTENCIALos lmites de consistencia se basan en el concepto de que los suelos finos, presentes en la naturaleza, pueden encontrarse en diferentes estados, dependiendo del contenido de agua. As un suelo se puede encontrar en un estado slido, semislido, plstico, semilquido y lquido. El investigador Sueco A. Atterberg, propuso en 1911 cinco estados de Consistencia del suelo. El contenido de humedad fue la base para estos lmites. En Mecnica de Suelos se usa frecuentemente tres de ellos como son: El limite liquido (LL), el limite plstico (LP) y el lmite de contraccin (LC).Atterberg tambin define cuatro estados de consistencia: El estado liquido, con las propiedades y apariencia de una suspensin El estado plstico, en que el suelo se comporta plsticamente El estado semi-slido, el suelo an disminuye de volumen al estarsujeto secado El estado slido, en el que el volumen del suelo no vara.

2.2.1. LIMITE LQUIDOEl lmite lquido se define como el contenido de humedad expresado en porcentaje, para el cual el suelo se halla en el lmite entre los estados lquido y plstico. Esta propiedad se mide en laboratorio mediante un procedimiento normalizado en que una mezcla de suelo y agua, capaz de ser moldeada, se deposita en la Cuchara de Casagrande, y se golpea consecutivamente contra la base de la mquina, haciendo girar la manivela, hasta que la zanja que previamente se ha recortado, se cierra en una longitud de 12 mm (1/2"). Si el nmero de golpes para que se cierre la zanja es 25, la humedad del suelo (razn peso de agua/peso de suelo seco) corresponde al lmite lquido. Dado que no siempre es posible que la zanja se cierre en la longitud de 12 mm exactamente con 25 golpes, existen dos mtodos para determinar el lmite lquido: Graficar el nmero de golpes en coordenadas logartmicas, contra el contenido de humedad correspondiente, en coordenadas normales, e interpolar para la humedad correspondiente a 25 golpes. La humedad obtenida es el Lmite Lquido. Segn el mtodo puntual, multiplicar por un factor (que depende del nmero de golpes) la humedad obtenida y obtener el lmite lquido como el resultado de tal multiplicacin.

2.2.2. LIMITE PLASTICOEl lmite plstico de un suelo es el menor contenido de humedad determinado, de acuerdo con el mtodo bajo el cual el suelo permanece plstico.Para la determinacin de ste lmite se toma muestras del ensayo para la obtencin del lmite lquido y procedemos a amasarla y posteriormente a arrollarla, cuya arrolladora vamos disminuyendo en el dimetro, hasta que los rollitos presenten rupturas o ranuras. Mientras se rasga aumentamos la humedad del suelo que no presenta ninguna falla, hasta que los rollitos lleguen a tener un dimetro de 3 mm., en cuyo dimetro decimos que esa humedad es la que determina el ndice plstico. Las arenas no tienen plasticidad, los limos tienen pero muy poca, en cambio las arcillas, y sobre todo aquellas ricas en materia son muy plsticas. El lmite plstico se ha definido arbitrariamente como el contenido de humedad del suelo al cul un cilindro se rompe o se resquebraja cuando se enrolla a un dimetro de 3 mm aproximadamente. Esta prueba es bastante ms subjetiva (dependiente del operador) que el ensayo del lmite lquido, pues la definicin del resquebrajamiento del cilindro de suelo as como del dimetro estn sujetas a la interpretacin del operador.

1. DATOS OBTENIDOS

EQUIPOS Y HERRAMIENTAS UTILIZADAS: ANALISIS GRANULOMETRICO: Juego de mallas (3, 2 , 2, 1 , 1, , ,3/8, No.4, No. 8, No.10, No 16, No.30, No.40, No.50, No. 80, No.100, No.200 y la Charola). Cucharn Balanza electrnica con aproximacin a 0.1gr. Charolas rectangulares. Esptulas. Horno o cocina elctrica. Suelo en estudio

LIMITES DE CONSISTENCIA: LIMITE LIQUIDO Cuchara de Casagrande. Ranurador. Capsula metlica. Pocillos metlicos. Esptula. Balanza electrnica. Pizeta con agua.

LIMITE PLASTICO Esptula de hoja flexible. Pizeta. Balanza electrnica. Vidrio grueso esmerilado o liso para realizar el enrollamiento. Pocillos metlicos..

PROCEDIMIENTO DEL ENSAYO:

ANALISIS GRANULOMETRICO: Se extrajo una muestra de suelo de aproximadamente Wi = 3998g, procedente del cuarteo del anterior laboratorio. Se procedi a su secado en el horno durante 24 horas el cual fue pesado, Wf = 3676 g, para luego ser tamizada en la serie de mallas (3, 2 , 2, 1 , 1, , ,3/8, No.4, No. 8, No.10, No 16, No.30, No.40, No.50, No. 80, No.100, No.200) Por cada malla se pesara su peso retenido el cual ser anotada en el siguiente cuadro con los siguientes clculos de % peso retenido, % retenido acumulado y l % del pasante.

LIMITE LIQUIDO: Despus del tamizado y pesado del pasante malla N 40, es colocado en tres pocillos metlicos para luego ser aadido el agua. Calibramos la cuchara de Casagrande con el ranurador (del extremo que tiene forma cubica) colocndolo en la base, porque la cada de la cuchara debe ser a 1 cm., ya que el extremo del ranurador es 1 cm. Se utiliza la misma, para lo cual se debe desajustar y ajustar de la parte posterior de la cuchara de Casagrande. En los pocillos luego de ser aadido el agua se mezcla hasta que sea pastosa con ayuda de la esptula la vamos mezclando hasta obtener una mezcla homognea. Limpiamos adecuadamente la cuchara de Casagrande con un pao hmedo. En la cuchara de Casagrande introducimos la mezcla pastosa y con la esptula hacemos un enrasado. Una vez enrasada la mezcla pasamos con el ranurador por el centro formando una ranura. Enseguida comenzamos a girar la manivela a una velocidad de 2 golpes por segundo. Para el primer caso (golpes de 10 a 20), se logra cerrar a los 13 golpes, sacamos una parte de la muestra en una capsula y lo pesamos en la balanza electrnica (antes pesamos la capsula), el peso en hmedo de la muestra ms la capsula fue de 88 gramos para luego ser secado en el horno. Para el segundo caso (golpes de 20 a 30), para lo cual seguimos los pasos 4, 5, 6 y 7, se logra cerrar a los 12 golpes, por lo tanto no cumple dentro del rango de golpes. Para el tercer caso (golpes de 30 a 40), para lo cual seguimos los pasos 4, 5, 6 y 7, se logra cerrar a los 12 golpes, por lo tanto no cumple dentro del rango de golpes.

LIMITE PLASTICO: Se emplea una muestra de suelo que se utiliz para el ensayo de lmite lquido, el cual fue previamente tamizado en la malla N 40 y se baja su contenido de humedad con un poco de muestra en estado seco. Se forman los rollos de masa de suelo (arcilla) de 3 mm de dimetro, a razn de 80 a 90 rotaciones por minuto, contando como rotacin un movimiento completo de la mano hacia adelante y hacia atrs, regresando as, a la posicin inicial. Se rueda la masa de suelo entre la palma de la mano o los dedos y una superficie lisa con solo la presin necesaria para formar un rollo de dimetro uniforme en toda su longitud. El rollo se debe adelgazar ms con cada rotacin, hasta que su dimetro alcance 3 mm, tomndose para ello no ms de dos minutos. La presin requerida de la mano o de los dedos, variar en gran medida, dependiendo del tipo de suelo, evitando que no se raje estos rollitos de suelo, de lo cual no ocurri.

OBTENCION DE DATOS: ANALISIS GRANULOMETRICOWi = 3998 gWf = 3676 gWi : Peso natural de la muestraWf : Peso seco de la muestra

LIMITE LIQUIDOWCAP = 39 gWCAP+MUESTRA = 88 gWCAP: Peso de la capsula de metalWCAP+MUESTRA: Peso de la capsula metlica ms la muestra.

1. PROCEDIMIENTOS DE DATOS:CALCULOS REALIZADOS:

ANALISIS GRANULOMETRICO:

Ww = Wi - Wf = 3998 3676 = 322 g

= 8.76%

TAMIZDIAM. (mm)PESO RETENIDO(g)% PESO RETENIDO% RETENIDO ACUMULADO% PASANTE

3"76.2000.000.000.00100.00

2 1/2"63.5000.000.000.00100.00

2"50.6000.000.000.00100.00

1 1/2"38.10082.002.242.2497.76

1"25.40033.000.903.1496.86

3/4"19.05022.000.603.7496.26

1/2"12.70057.001.565.3094.70

3/8"9.52522.000.605.9094.10

No 44.76054.001.477.3792.63

No 82.380125.003.4110.7889.22

No 102.00028.000.7611.5588.45

No 161.190120.003.2814.8285.18

No 300.590233.006.3621.1878.82

No 400.420219.005.9827.1672.84

No 500.297104.002.8430.0070.00

No 800.180528.0014.4144.4255.58

No 1000.149484.0013.2157.6342.37

No 2000.0741020.0027.8585.4814.52

FONDO532.0014.52100.00

TOTAL3663.00

Interpolando y extrapolando, encontramos el D10, D30 y el D6070.000.297

D60.000.216

55.580.180

42.370.149

D30.000.116

14.520.074

42.370.149

14.520.074

D10.000.062

HALLANDO D10, D30 Y D60

PARA D10

PARA D30

PARA D60

PARA EL COEFICIENTE DE UNIFORMIDAD

PARA EL COEFICIENTE DE CURVATURA

CLASIFICACION DE SUELOS: SUCS:Pasante menor a 50 % Malla No. 200 14.52%Material GruesoPasante mayor al 50% Malla No. 4 92.63%ArenaPorcentaje de fino en la Malla No. 200 > 12% 14.52%

Comparar el IP y el IPcLL = No presenta = 0LP = No presenta = 0Por lo tanto : IP= LL LP = 0IPc = 4 IPc > IPC ARENA LIMOSA (SM)AASHTO:Pasante menor a 35% Malla No. 200 14.52%Material granularMallas % PasanteNo. 1088.45No. 4072.84No. 20014.52 < mx. 35LL = No presenta = 0 < mx. 40LP = No presenta = 0 < mx. 10Grava y arena arcillosa o limosa

IG = (F-35)*(0.2+0.005*(LL-40))+0.01*(F-15)*(IP-10)IG = (14.52-35)*(0.2+0.005*(0-40))+ 0.01*(14.52-15)*(0-10)IG = 0.05A-2-4 (0)

GRAFICAS OBTENIDAS:

INTERPRETACION DE LOS RESULTADOS: El Limite Liquido y el Lmite plstico no presentan, y para el clculo han sido considerados con el valor de cero. En el ndice de grupo se consider el valor de cero porque solo nos dio el valor de 0.05. El valor de D10, se tuvo que extrapolar por la ausencia de la malla menor a la No. 200.y grficamente se tuvo que alargar la curva granulomtrica.

1. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES: En el lmite liquido al hacer la prueba de la cuchara de Casagrande, en los golpes no se cumpli con los rangos de los golpes solo llegaba a los 12 golpes, por lo cual solo cubra en el primer rango de 20 a 30 golpes y no en los otros dos rangos, por lo cual se lleg a la conclusin que no presenta limite liquido el suelo por que no se comporta en el rango de lo establecido. En el lmite plstico al hacer los rollitos con dimetros menores a 13 mm, se partan o en su defecto se fisuraban por lo cual se lleg a la conclusin que este suelo no presenta limite plstico. Se recomienda usar un vibrador mecnico para realizar el tamizado en forna homogenea. Se gener prdidas por parte del fino para lo cual se debe de realizar el ensayo en forma mas precavida.

BIBLIOGRAFIA1. Joseph E. Bowles - MANUAL DE LAB. DE SUELOS EN ING. CIVIL: Mexico: McGraw Hill - 19811. Braja, M. D. - FUNDAMENTOS DE INGENIERA GEOTCNICA.- Mxico: Thomson 2001.1. ASTM D 422: Analisis granulomtrico por tamizado..1. http://www.construaprende.com1. https://www.academia.edu/9163844/DETERMINACION_DEL_ANALISIS_GRANULOMETRICO_DE_LOS_SUELOS

PANEL FOTOGRAFICO: