granulometria

UNIVERSIDAD MAYOR DE SAN SIMON
FACULTAD POLITÉCNICA DEL VALLE ALTO
Carrera: T.S. EN CONSTRUCCION CIVIL / Materia: LABORATORIO DE SUELOS/ Docente: ING. RAFAEL ORTIZ JIMENEZ
LABORATORISTAS:
ELMER ANGULO
CELIER ORELLANA RODRIGUEZ
DIEGO GUZMAN ESCOBAR
1
FACULTAD POLITECNICA DEL VALLE ALTO – UMSS
Carrera: TECNICO SUPERIOR EN CONSTRUCCION CIVIL / Materia: LABORATORIO DE SUELOS
DEFINICION:
La granulometría es la medición de los granos de una formación sedimentaria y el
cálculo de la abundancia de los correspondientes a cada uno de los tamaños previstos
por una escala granulométrica con fines de análisis tanto de su origen como de sus
propiedades mecánicas.
MATERIALES Y EQUIPOS:
TAMIZ O MALLA
BALANZA
Son elementos metálicos que tienen un área Es instrumentos de pesaje de funcionamiento no
cilíndrica y en la parte inferior presentan divisiones automático que utilizan la acción de la gravedad
las cuales están estandarizadas.
para determinación de la masa o peso.
# DE TAMIZ
ABERTURA
(mm)
3"
1 1/2"
2"
1 1/2"
1"
3/4"
3/8"
4
6
8
10
16
20
30
40
50
60
80
100
200
76.2
63.5
50.8
38.1
25.4
19.05
9.52
4.75
3.35
2.36
2
1.18
0.85
0.6
0.4
0.3
0.25
0.18
0.15
0.075
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Carrera: TECNICO SUPERIOR EN CONSTRUCCION CIVIL / Materia: LABORATORIO DE SUELOS
ANALICES DE LA GRANULOMETRIA: consiste en sacudir o vibrar una muestra de suelo a través de los
tamices.
METODOLOGIA:
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
Extraer la muestra representativa del terreno.
En el laboratorio realizar el cuarteo de la muestra
Extraer la muestra representativa del terreno.
Obtener el peso del material con la ayuda de una balanza de precisión.
colocar la muestra en el juego de tamices en la parte superior y darle un periodo de vibrado
Recolectar las masas retenidas en cada tamiz y de terminar el peso.
realizar el trabajo de gabinete.
Dibujar la curva granulométrica.
PARA ESTE EXAMEN PRÁCTICO CONTAMOS CON TRES MUESTRAS DE SUELO DE DISTINTOS LUGARES
PRIMERA MUESTRA DE SUELO ES DE RIO DE ARANI -POCOATA BAJA
Siguiendo la metodología del análisis granulométrico de paso 1 hasta el paso 8 se obtuvo estos datos:
PESO TOTAL
TAMIZ
DIAM(mm)
#
3"
76,5
1 1/2"
38,1
3/4"
19
3/8"
9,5
4
4,75
8
2,36
16
1,18
30
0,6
50
0,3
100
0,15
200
0,075
band.
2460
PESO RETENIDO (gr)
0
0
757,000
792,8
435,8
251,2
116,9
37,7
14,3
17,5
10,8
13,9
Gra mos
pes o reteni do a cumul a do
(gr)
0
0
757
1549,8
1985,6
2236,8
2353,7
2391,4
2405,7
2423,2
2434
%
0,00
0,00
30,77
63,00
80,72
90,93
95,68
97,21
97,79
98,50
98,94
% que pa s a
100,00
100,00
69,23
37,00
19,28
9,07
4,32
2,79
2,21
1,50
1,06
FACULTAD POLITECNICA DEL VALLE ALTO – UMSS
Carrera: TECNICO SUPERIOR EN CONSTRUCCION CIVIL / Materia: LABORATORIO DE SUELOS
CURVA GRANULOMETRICA
100 %
90 %
Porcentaje que pasa (%)
80 %
70 %
60 %
50 %
40 %
30 %
20 %
10 %
0%
0,01
0,1
1
10
Diametro de tamiz (mm)

Diámetro efectivo

Coeficiente de uniformidad

Coeficiente de curvatura

Modulo granulométrico

% de grava 80.72%

% de la arena 18.22 %

% de finos 1,06 %
2,6
∑
SEGUNDA MUESTRA DE SUELO ES DE RIO DE PARACAYA
Siguiendo la metodología del análisis granulométrico de paso 1 hasta el paso 8 se obtuvo estos datos:
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Carrera: TECNICO SUPERIOR EN CONSTRUCCION CIVIL / Materia: LABORATORIO DE SUELOS
PESO TOTAL
TAMIZ
DIAM(mm)
#
3"
76,5
1 1/2"
38,1
3/4"
19
3/8"
9,5
4
4,75
8
2,36
16
1,18
30
0,6
50
0,3
100
0,15
200
0,075
band.
1631,9
PESO RETENIDO (gr)
0
0
0,000
0
2
3,6
11,6
74,6
1147,7
298,6
54,1
37,1
Gra mos
pes o reteni do a cumul a do
(gr)
0
0
0
0
2
5,6
17,2
91,8
1239,5
1538,1
1592,2
%
0,00
0,00
0,00
0,00
0,12
0,34
1,05
5,63
75,95
94,25
97,57
% que pa s a
100,00
100,00
100,00
100,00
99,88
99,66
98,95
94,37
24,05
5,75
2,43
CURVA GRANULOMETRICA
100 %
90 %
Porcentaje que pasa (%)
80 %
70 %
60 %
50 %
40 %
30 %
20 %
10 %
0%
0,01
0,1
1
10
Diametro de tamiz (mm)

Diámetro efectivo

Coeficiente de Curvatura

Modulo granulométrico

% de grava 0,12%
0,2
Coeficiente de uniformidad
∑
% de la arena 97,45 %
% de finos 2,43 %
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NUESTRA TERCERA MUESTRA DE SUELO ES DE RIO DE ARANI
Siguiendo la metodología del análisis granulométrico de paso 1 hasta el paso 6 se obtuvo estos datos:
PESO TOTAL
TAMIZ
#
3"
1 1/2"
3/4"
3/8"
4
8
16
30
50
100
200
band.
DIAM(mm)
1879,2
PESO RETENIDO (gr)
76,5
38,1
19
9,5
4,75
2,36
1,18
0,6
0,3
0,15
0,075
0
0
133,400
196,4
108,4
82,6
99,6
237,1
578
365,5
52,8
15,7
Gramos
peso retenido acumulado
(gr)
0,00
0,00
133,40
329,80
438,20
520,80
620,40
857,50
1435,50
1801,00
1853,80
%
0,00
0,00
7,10
17,55
23,32
27,71
33,01
45,63
76,39
95,84
98,65
% que pasa
100,00
100,00
92,90
82,45
76,68
72,29
66,99
54,37
23,61
4,16
1,35
CURVA GRANULOMETRICA
100 %
90 %
Porcentaje que pasa (%)
80 %
70 %
60 %
50 %
40 %
30 %
20 %
10 %
0%
0,01
0,1
1
10
Diametro de tamiz (mm)
0,2

% de grava 23,32%
% de la arena 75,33 %
% de finos 1,35 %
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Carrera: TECNICO SUPERIOR EN CONSTRUCCION CIVIL / Materia: LABORATORIO DE SUELOS
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DEFENICION:
El contenido de humedad es la cantidad de contenida en un material, tal como el suelo.
HORNO
BALANZA
Horno eléctrico que distribuye una temperatura Es instrumentos de pesaje de funcionamiento no
uniforme no servirá para evaporar el agua de los automático que utilizan la acción de la gravedad
materiales.
para determinación de la masa o peso.
METODOLOGIA:
1.
2.
3.
4.
Extraer la muestra representativa del terreno.
Colocar la muestra en un plástico debidamente identificada.
La muestra debe ser cuarteada.
Una porción debe ser transportada al horno con una temperatura de 110º por el tiempo de 12
horas
5. Se saca la muestra del horno y se hace orear para luego determinar el peso de la muestra
seca.
6. Proceder con el cálculo del contenido de humedad.
Siguiendo la metodología del análisis granulométrico de paso 1 hasta el paso 6 se obtuvo estos datos:
SE TIENE ESTOS RESULTADOS:
Los resultados que se muestran pertenecen a las tres muestras de suelo A LA MUESTRA DE SUELO DE EL
RIO DE ARANI - POCATA BAJA, B LA MUESTRA DE SUELO DE RIO DE PARAYA, C ES LA MUESTRA DE
SUELO DE EL RIO DE ARANI.
# DE LATA
PESO LATA (g)
P.SUELO HUMEDO + LATA(g)
P.SUELO SECO+LATA (g)
CONTENIDO DE HUMEDAD %
A
54,6
360,9
341,7
6,69
B
55,7
348,3
270,1
36,47
C
59
384,9
348,4
12,61
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Carrera: TECNICO SUPERIOR EN CONSTRUCCION CIVIL / Materia: LABORATORIO DE SUELOS
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INTRODUCCIÓN:
Dependiendo del contenido de agua la naturaleza de comportamientos se clasifica arbitrariamente en cuatro
estados que son:
1.
2.
3.
4.
Solidos
Semisólido
Plástico
Liquido
b) Límite Líquido (wL ó LL): contenido de humedad del suelo en el límite entre el estado semi-líquido y
plástico.
c) Limite Plástico (wp ó LP): es el contenido de humedad del suelo en el límite entre los estados semi-sólido
y plástico.
d) Índice de Plasticidad (IP): es la diferencia entre los límites líquido y plástico, es decir, el rango de
humedad dentro del cual el suelo se mantiene plástico:
IP = LL – LP
HORNO
BALANZA
Horno eléctrico que distribuye
una temperatura uniforme no
servirá para evaporar el agua
de los materiales.
Es instrumentos de pesaje de
funcionamiento
no
automático que utilizan la acción de la
gravedad para determinación de la
masa o peso.
CASA GRANDE
Proceder con el cálculo del límite liquido
METODOLOGIA:
1.
2.
3.
4.
5.
Colocar el suelo pasante la malla # 40 y añadir una pequeña cantidad de agua.
Mesclar con la ayuda de una espátula hasta conseguir una mescla homogénea.
Se coloca una pequeña cantidad de masa en la parte central de la copa y se nivela la superficie.
Luego se pasa con el acanalador por el centro de la copa para cortar en dos la pasta de suelo.
Poner en movimiento la cazuela con ayuda de la manivela y suministrar los golpes que sea
necesario para cerrar la ranura.
6. Cuando se cierre la ranura registrar el número de golpes y tomar una muestra de la parte de
donde se cierra para la determinación de contenido de humedad.
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LOS SIGUIENTES RESULTADOS SON DE LA MUESTRA NUMERO 2 (DEL RIO DE PARACAYA).
# DE LATA
PESO LATA (g)
P.SUELO HUMEDO + LATA(g)
P.SUELO SECO+LATA (g)
CONTENIDO DE HUMEDAD %
1
24,9
27
26,6
2
24,9
26,3
26,1
23,53
24 golpes
3
26,1
28,4
27,9
16,67
27 golpes
27,78
19 golpes
% DE HUMEDAD
50 %
40 %
30 %
20 %
10 %
0%
10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28
NUMERO DE GOLPES
LIMITE LIQUIDO (LL)= 22%
Proceder con el cálculo del límite plástico
METODOLOGIA:
1.
2.
3.
4.
se trabaja con el material preparado para el límite líquido.
luego se amasa y se hace unos rollitos con un diámetro aproximado a 3,2 mm.
La prueba continua hasta que el rollito empieza a rajarse y tiende a desmoronarse.
Una vez que se ha producido el límite plástico se debe colocar el rollito en un recipiente de peso
conocido y se pesa para determinar el contenido de humedad.
5. Seguidamente se vuelve a repetir la operación tomando otra porción de suelo el limite plástico es el
promedio de ambas determinaciones.
# DE LATA
PESO LATA (g)
P.SUELO HUMEDO + LATA(g)
P.SUELO SECO+LATA (g)
CONTENIDO DE HUMEDAD %
1
26,6
29,4
28,8
2
3
27,27
LIMITE PLÁSTICO (LP) = 27.27 %
ÍNDICE DE PLASTICIDAD (IP):
IP= LL-LP
IP= - 5.27 %
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INTRODUCCIÓN
Debido a la gran variedad de suelos que pueden encontrarse en la corteza terrestre es que se han
desarrollado varios sistemas de clasificación para poder identificarlos, elaborados de acuerdo a la aplicación
que se les da a los mismos. El clasificar un suelo consiste en agrupar al mismo en grupos y/o subgrupos de
suelos que presentan un comportamiento semejante con propiedades ingenieriles similares.
Sistema de clasificación AASHTO
El sistema de clasificación AASHTO (Designación ASTM D-3282; método AASHTO M145) es uno de los
primeros sistemas de clasificación de suelos, desarrollado por Terzaghi y Hogentogler en 1928. Este sistema
pasó por varias revisiones y actualmente es usado para propósitos ingenieríles enfocados más en el campo
de las carreteras como la construcción de los terraplenes, subrasantes, subbases y bases de las carreteras.
Sin embargo es necesario recordar que un suelo que es bueno para el uso de subrasantes de carreteras
puede ser muy pobre para otros propósitos.
En esta clasificación los suelos se pueden clasificar según ocho grupos principales, A-1 a A-8,. Los suelos
listados en los grupos A-1, A-2 y A-3 son materiales de grano grueso, y aquellos en los grupos A-4, A-5, A-6 y
A-7 son materiales de grano fino.
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La fórmula para el índice de grupo es:
IG=(F200 – 35) [0.2 + 0.005 (LL – 40) ] + 0.01 (F200 – 15)(IP – 10)
Donde :
F200 : porcentaje que pasa la malla número 200, expresado como un número entero
LL: Limite Liquido
IP: Índice de plasticidad
Al calcular el índice de grupo para un suelo que pertenece al grupo A-2-6 o al A-2-7, sólo se utiliza la ecuación
parcial del índice de grupo que se relaciona con el índice de plasticidad:
IG = 0.01 (F200 – 15) (IP – 10)
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SISTEMA DE CLASIFICACIÓN UNIFICADO (USCS)
El sistema de clasificación unificado USCS (Unified Soil Classification System), designación ASTM D-2487,
originalmente fue desarrollado por A. Casagrande (1948) para la construcción de aeródromos durante la
segunda guerra mundial. Este sistema de clasificación fue posteriormente modificado en 1952 por el mismo
autor y el cuerpo de ingenieros de la armada de los Estados Unidos quienes hicieron que este sistema sea
más aplicable a los propósitos ngenieríles, es decir que ya no era solo aplicable al campo de la aviación. Este
sistema de clasificación actualmente goza de amplia aceptación y es el preferido por la mayor parte de los
ingenieros en todo el mundo.
El sistema de clasificación USCS está basado en la determinación en laboratorio de la distribución del tamaño
de partículas, el límite líquido y el índice de plasticidad. Este sistema de clasificación también se basa en la
gráfica de plasticidad, que fue obtenida por medio de investigaciones realizadas en laboratorio por A.
Casagrande (1932). El significado y uso de esta gráfica de plasticidad es explicada en forma más detallada en
el capítulo uno.
En el sistema unificado se utilizan los símbolos siguientes para fines de identificación:
La clasificación por este sistema se realiza mediante esta tabla:
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Proceder a la clasificación de la muestra número 1 (rio de arani-pocoata baja)
Suelo grueso
GRAVA
# 04
Finos <5%
# 200
𝐶𝑢 ≥ 4 𝑦
>50%
Suelo fino
<50%
Suelo grueso
<50%
grava
>50%
arena
≤ 𝐶𝑐 ≤ 3
𝐶𝑢 < 4𝑦/𝑜
GW
> 𝐶𝑐 > 3
GP
En conclusión la muestra número uno (suelo del rio de Arani – Pocoata baja)
Resulto ser: GW – GS (ARENA BIEN GRADUADA CON AFRENA)
Proceder a la clasificación de la muestra número 2 (rio de Paracaya)
Suelo grueso
Arena
# 04
# 200
Finos <5%
𝐶𝑢 ≥ 6 𝑦
>50%
Suelo fino
<50%
Suelo grueso
<50%
grava
>50%
arena
≤ 𝐶𝑐 ≤ 3
𝐶𝑢 < 6 𝑦/𝑜
SW
> 𝐶𝑐 > 3
SP
En conclusión la muestra número uno (suelo del rio Paracaya)
Resulto ser: SP (ARENA MAL GRADUADA)
Proceder a la clasificación de la muestra número 3 (rio de Arani)
Suelo grueso
Arena
# 04
# 200
Finos <5%
𝐶𝑢 ≥ 6 𝑦
>50%
Suelo fino
<50%
Suelo grueso
>50%
arena
<50%
grava
≤ 𝐶𝑐 ≤ 3
SW
𝐶𝑢 < 6 𝑦/𝑜
> 𝐶𝑐 > 3
SP
En conclusión la muestra número uno (suelo del rio de Arani)
Resulto ser: SP- SG (ARENA MAL GRADUADA CON GRAVA)
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