Laboratorio de PavimentosFacultad de ingeniera. UADY

Universidad Autnoma de YucatnFacultad de Ingeniera

Prctica #1

ANLISIS GRANULOMTRICO

Curso de Verano. PavimentosLaboratorio de Geotecnia y Vas Terrestres

PRCTICA 1PAVIMENTOSANLISIS GRANULOMTRICO

OBJETIVO DE LA PRUEBA Determinar la composicin por tamaos (granulometra) de las partculas que integran los materiales empleados en terraceras, mediante su paso por una serie de mallas de aberturas determinadas. El paso del material se hace primero a travs de las mallas con las aberturas mas grandes hasta llegar a las mas cerradas; de tal forma que los tamaos mayores se van reteniendo, para as obtener la masa que se retiene en cada malla, respecto al total y determinar el porcentaje de la masa que pasa.

INTRODUCCINGranulometra. Es la distribucin de los tamaos de las partculas de un agregado, tal como se determina por anlisis de tamices. Es la medicin de los granos de una formacin sedimentaria y el clculo de la abundancia de los correspondientes a cada uno de los tamaos previstos por una escala granulomtrica.La granulometra es la medicin de los granos de una formacin sedimentaria y el clculo de la abundancia de los correspondientes a cada uno de los tamaos previstos por una escala granulomtrica con fines de anlisis tanto de su origen como de sus propiedades mecnicas.La granulometra y el tamao mximo de agregado afectan las proporciones relativas de los agregados as como los requisitos de agua y cemento, la trabajabilidad, capacidad de bombeo, economa, porosidad, contraccin y durabilidad del concreto.Para su realizacin, se utiliza una serie de tamices con diferentes dimetros que son ensamblados en una columna. En la parte superior, donde se encuentra el tamiz de mayor dimetro, se agrega el material original (suelo o sedimento mezclado) y la columna de tamices se somete a vibracin y movimientos rotatorios intensos en una mquina especial. Luego de algunos minutos, se retiran los tamices y se desensamblan, tomando por separado los pesos de material retenido en cada uno de ellos y que, en su suma, deben corresponder al peso total del material que inicialmente se coloc en la columna de tamices (Conservacin de la Masa).Tomando en cuenta el peso total y los pesos retenidos, se procede a realizar la curva granulomtrica, con los valores de porcentaje retenido que cada dimetro ha obtenido. La curva granulomtrica permite visualizar la tendencia homognea o heterognea que tienen los tamaos de grano (dimetros) de las partculas.Desde el punto de vista de la Mecnica de Suelos, un material heterogneo se considera bien gradado si sus propiedades mecnicas ofrecen mayor calidad, y un material homogneo se considera mal gradado, si sus propiedades mecnicas son deficientes.

Se determina si el material est bien o mal graduado, mediante las siguientes expresiones, los coeficientes de uniformidad Cu y de curvatura Cc, que se emplean para juzgar la graduacin del material como se indica en el Manual MMMP102, Clasificacin de Fragmentos de Roca y Suelos:

= Coeficiente de uniformidad del material, (adimensional)= Coeficiente de curvatura del material, (adimensional)D10= Tamao de las partculas para el cual el 10% del material es menor que este tamao, determinado grficamente de la curva granulomtrica, (mm)D30= Tamao de las partculas para el cual el 30% del material es menor que este tamao, determinado grficamente de la curva granulomtrica, (mm)D60= Tamao de las partculas para el cual el 60% del material es menor que este tamao, determinado grficamente de la curva granulomtrica, (mm).

EQUIPO Y MATERIALES

Juego de mallas Balanzas Cucharn Charolas Cepillos o brochas Estufa u horno Pala Regla de cuarteo Tapas y charolas de fondo para las mallas Esptula

PROCEDIMIENTO DE LA PRUEBA

1. De la muestra de material se obtiene aproximadamente 15 kg, efectuando 4 veces la mezcla de material (traspaleo) y un cuarteo, del que se obtienen los 15 kg aproximados.

2. Separar la grava de la arena con finos2.1. Se vaca poco a poco el material sobre la malla nominal 4 (4.75mm) recolectando el material que pasa por dicha malla en una charola, mientras que el material que se retiene en la malla se coloca en otra charola.

3. Pesamos el material retenido en la malla nominal 4, el cual lo denotaremos como Peso de la grava; se repite el procedimiento con el material que paso la malla, ste es el Peso de la arena con finos.

4. Cribado del material grava. Se vierte el material retenido en la malla nominal 4 por cada malla aplicando un movimiento vertical y de rotacin horizontal, de manera que el material que pase cada malla se coloca en una charola y el material retenido se coloca en otra charola.

5. Del material que pasa la malla nominal 4, se obtienen 100g para determinar el porcentaje de humedad.

6. Se obtiene del material restante que pas la malla nominal 4, una porcin que corresponda a 200g del material seco mediante un cuarteo.

7. De la muestra de material obtenida anteriormente, se le eliminan los finos lavando el material: Se lava el material mediante la malla nominal 200, cuando el agua pasa de manera clara, significa que el material est libre de finos.

8. Eliminamos toda el agua del material calentando la muestra en la estufa.

9. Cribamos la muestra seca por todas las mallas: No. 10, 20, 40, 60, 100, 200. Al final pesamos el material retenido en cada una de stas mallas.

RESULTADOS

CONTENIDO DE AGUA DE LA FRACCIN QUE PASA LA MALLA NO.4

Masa de muestra hmeda, en g (W1)324.1

Masa de muestra seca, en g (W2)319.1

Masa de recipiente, en g224.1

Masa de agua, en g (Ww)5

Contenido de agua, en % (2)5%

MASAS

De la muestra seleccionada (Wm)15186g

De la fraccin retenida en la malla No. 4 (Wm1)9514 g

De la fraccin que pasa en la malla No. 4 (Wm2)5672 g

Determinacin del contenido de humedad en la muestra:

Material retenido en la malla No 4Material que pasa la malla No 4

MallaMasa Retenida(g)% Retenido parcial% Material que pasaMallaPeso retenido parcial, g% retenido parcial% que pasa el tamiz

3in00100.0No1053.69.726.5

2in188.51.398.7No2034.76.320.2

1 in183912.386.4No4024.34.415.8

1 in199613.473No6013.22.413.4

3/4in14851063No10018.73.410

1/2in11257.555.5No2007.91.48.6

3/8in610.94.151.4PASA No20047.68.60

No42269.615.236.2SUMA20036.2

PASA No45401.936.20

SUMA14915.9100

Determinacin de la masa del material seco de la muestra:

Determinacin de Wd3 para el clculo de los retenidos parciales en las arenas:Del procedimiento de la prueba tenemos que el valor de que se haba separado del material que pas la malla No. 4

% de Grava = 63.8% % de Arena = 27.6% % de Finos = 8.6%

De la granulometra se observa que mas del 50% de la muestra de material son partculas gruesas, ahora debemos determinar si el material predominante grueso es grava o arena. De los porcentajes mostrados anteriormente, se observa que el porcentaje predominante es la grava con un 63.8%. ste es el primer smbolo genrico: GRAVA (G).

De acuerdo a la bibliografa Mecnica de suelos Jurez Badillo para clasificar a una grava como bien o mal graduada, se toman los siguientes parmetros:

Cu > 41 < Cc < 3

As que podemos comparar los valores obtenidos de la granulometra:

113 > 4 ok1 < 3.53 < 3 x

Las condiciones se cumplen para el coeficiente de uniformidad pero no para el coeficiente de curvatura: ste es el segundo smbolo genrico, el material est MAL GRADUADO (P).

El alto porcentaje de finos en la muestra (8% aprox.) obliga a hacer una doble clasificacin pero al desconocer las caractersticas de las partculas finas (Limite lquido y lmite plstico) esa segunda parte de la clasificacin no se puede determinar. Por lo que la clasificacin del material queda de la manera siguiente:

Clasificacin SCT y descripcin del material:GP G?(Gravas mal graduadas con material fino)

CONCLUSIN

La prueba de granulometra nos permite conocer la composicin del suelo, nos permite adems, a partir de ella saber que tipos de pruebas. Por ejemplo, a partir de ella, se puede saber si un tipo de material es apto para usarse como capa sub-base o base en un pavimento, por ejemplo.Desde el punto vista de la mecnica de suelos, un material heterogneo se considera bien graduado y sus propiedades mecnicas ofrecen mayor calidad. Un material, en este caso, grava se puede interpretar como un material que no va a ser afectado seriamente por la humedad ya que se sabe que el material afectado por la humedad es la arena y limos. Ese es un ejemplo de cmo interpretar los resultados de una prueba granulomtrica

REFERENCIAS

Norma N-CMT-1-01, Materiales para terrapln.Norma N-CMT-1-02, Materiales para subyacente.Norma N-CMT-1-03, Materiales para subrasante.- 2 -