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granulometría de los suelos
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ndice INTRODUCCIN ............................................................................................................................2
ANTECEDENTES ............................................................................................................................3
OBJETIVO GENERAL ......................................................................................................................3
OBJETIVOS ESPECFICOS ...............................................................................................................3
ALCANCE ......................................................................................................................................3
Problema y su justificacin ...........................................................................................................3
MARCO TERICO ..........................................................................................................................4
GRANULOMETRA ....................................................................................................................4
TAMAO DE LAS PARTCULAS DE SUELO .................................................................................4
DETERMINACIN DEL TAMAO DE LAS PARTCULAS ..................................................................6
MTODO DEL TAMIZADO. .......................................................................................................6
MTODOS DE SEDIMENTACIN ..............................................................................................7
MTODO DE SIFONAJE.........................................................................................................7
MTODO DEL HIDRMETRO. ..............................................................................................7
TCNICAS MICROSCPICAS .................................................................................................7
TCNICAS POR DIFRACCIN DE RAYOS LSER ....................................................................8
TCNICAS DE FLUCTUACIN DE LA INTENSIDAD DE LA LUZ ...............................................9
DISTRIBUCIN DE TAMAO DE PARTCULAS ......................................................................9
CONCLUSIONES ..........................................................................................................................10
BIBLIOGRAFA .............................................................................................................................10
INTRODUCCIN
El suelo est constituido por infinidad de partculas y la variedad en el tamao de
estas es ilimitada. Cuando se comenzaron las investigaciones sobre las
propiedades de los suelos se crea que sus propiedades mecnicas dependan
directamente de esta distribucin en tamaos. Sin embargo, hoy sabemos que
es muy difcil deducir con certeza las propiedades mecnicas de los suelos a
partir de su distribucin granulomtrica.
En los comienzos de la investigacin de las propiedades de los suelos se crey
que las propiedades mecnicas dependan directamente de la distribucin de las
partculas constituyentes segn sus tamaos; por ello era preocupacin especial
de los ingenieros la bsqueda de mtodos adecuados para obtener tal
distribucin.
Solamente en suelos gruesos, cuya granulometra puede determinarse por
mallas, la distribucin por tamaos puede revelar algo de sus propiedades fsicas
del material.
En los suelos finos en estado inalterado, las propiedades mecnicas e
hidrulicas dependen en tal grado de su estructuracin e historia geolgica.
ANTECEDENTES
Para obtener la distribucin de tamaos, se emplean tamices normalizados y
numerados, dispuestos en orden decreciente.
Para suelos con tamao de partculas mayor a 0,074 mm se utiliza el mtodo de
anlisis mecnico mediante tamices de abertura y numeracin indicado en la
tabla. Para suelos de tamao inferior, se utiliza el mtodo del hidrmetro, basado
en la ley de Stokes.
OBJETIVO GENERAL
Obtener la distribucin por tamao de partculas presentes en el suelo.
OBJETIVOS ESPECFICOS
Conocer diferentes tipos de tamizado
analizar la estructura de las partculas de suelo
ALCANCE
La informacin se extrajo de libros relacionados con la granulometra de los
suelos y mecnica de suelos, as como tambin de algunas pginas del internet,
que nos ayudaron a realizar nuestro trabajo.
Problema y su justificacin
Nuestra investigacin nos ayuda a reconocer todos los mtodos de
granulometra de los suelos, para a si nosotros como futuros ingenieros civiles
apliquemos y utilicemos bien los materiales con los que vamos a construir
alguna edificacin.
MARCO TERICO
GRANULOMETRA Se refiere a las proporciones relativas en que se encuentran las diferentes
partculas minerales del suelo (grava, arena, limo y arcilla) expresada con base
al peso seco del suelo (en porcentaje) despus de la destruccin de los
agregados.
Mecnica de suelos I Cajamarca, abril del 2011
La granulometra estudia la distribucin de las partculas que conforman un suelo
segn su tamao, lo cual ofrece un criterio obvio para una clasificacin
descriptiva. La variedad del tamao de las partculas casi es ilimitada.
TAMAO DE LAS PARTCULAS DE SUELO Independientemente del origen del suelo, los tamaos de las partculas, en
general, que conforman un suelo, varan en un amplio rango. Los suelos en
general son llamados grava, arena, limo o arcilla, dependiendo del tamao
predominante de las partculas, ocasionalmente puede tener materia orgnica.
La textura y propiedades fsicas del suelo dependern del tamao de ellas.
Mayores tamaos de partculas significar mayor espacio entre ellas, resultando
un suelo ms poroso; menor tamao de partculas tendrn menor espacio entre
ellas dificultando el paso del aire y el agua, por lo tanto este suelo ser menos
poroso.
Los tamaos de grano se han clasificado con base en las dimensiones dada en
determinados estndares
Para clasificar a los constituyentes del suelo segn su tamao de partcula se
han establecido muchas clasificaciones granulomtricas. Bsicamente todas
aceptan los trminos de grava, arena, limo y arcilla, pero difieren en los valores
de los lmites establecidos para definir cada clase.
Las fracciones tendrn denominaciones, segn el sistema:
Grava son fragmentos grandes de roca, fcilmente identificables a simple vista.
Arena
Arenas son aquellos fragmentos los cuales en muchas ocasiones son
apreciables sin necesidad de ayuda de equipos adicionales (lupa, microscopio).
Estn compuestas por partculas de un tamao considerable, tienen un mayor
espacio entre partculas, el agua drena muy rpidamente a travs de ella.
Limo
Compuesto por partculas intermedias entre la arcilla y la arena, en estado
hmedo es difcil de trabajar.
Los limos son fracciones microscpicas del suelo que constituyen granos muy
finos de cuarzo y algunas partculas en forma de escamas que son fragmentos
de minerales micceos.
Arcilla
Las arcillas son principalmente partculas submicroscpicas en forma de
escamas. Es un suelo compuesto por partculas muy pequeas y con muy poco
espacio entre ellas. La arcilla tiene la habilidad de retener el agua, pero el aire
no puede penetrar en estos espacios, especialmente cuando ellos estn
saturados con agua.
Las partculas se clasifican como arcilla con base en su tamao de grano y no
contiene necesariamente minerales arcillosos, las arcillas se definen como
aquellas partculas que desarrollan propiedades de plasticidad cuando se
mezclan con una cantidad limitada de agua.
DETERMINACIN DEL TAMAO DE LAS PARTCULAS
Las partculas no estn sueltas sino que forman agregados, siendo por lo tanto
necesario destruir la agregacin para separar las partculas individuales. Por ello
antes de proceder a la separacin de las diferentes fracciones hay una fase
previa de preparacin de la muestra.
MTODO DEL TAMIZADO. Despus que el suelo est seco y se pulveriza, se hace pasar por una serie
organizada de tamices, de orificios con tamaos decrecientes y conocidos,
desde arriba hacia abajo. El primer tamiz, es el de mayor tamao y es donde
inicia el tamizado. Se tapa con el fin de evitar prdidas de finos; el ltimo tamiz
est abajo y descansa sobre un recipiente (cazoleta) de forma igual a uno de los
tamices, y recibe el material ms fino no retenido por ningn tamiz.
Con sacudidas horizontales y golpes verticales, mecnicos o manuales, se hace
pasar el suelo por la serie de tamices, de arriba abajo, para luego pesar por
separado el suelo retenido en cada malla.
Cada tamiz est identificado con un nmero, por ejemplo, malla #40, malla #100,
malla #200, este nmero indica el nmero de aberturas en una pulgada, sin
embargo, debido a que el espesor del alambre de la malla puede variar, se ha
optado por dar el tamao de los orificios en milmetros.
El cribado por mallas se usa para obtener las fracciones correspondientes a los
tamaos mayores del suelo, generalmente se llega hasta el tamao de 0.074
mm. (malla N200).
Dentro de este mtodo existen dos procedimientos: el tamizado en seco y el
tamizado por lavado. En general slo algunas mallas son suficientes para definir
convenientemente una curva granulomtrica.
MTODOS DE SEDIMENTACIN El anlisis de una suspensin del suelo se basa en el hecho de que la velocidad
de sedimentacin de las partculas en un lquido es funcin de su tamao. Dentro
de este mtodo existen dos procedimientos: anlisis granulomtrico por sifonaje
y anlisis granulomtrico por sedimentacin con el densmetro.
MTODO DE SIFONAJE
Se toma una probeta con agua, se agrega el suelo que pasa la malla N10, se
agita hasta que sea uniforme la suspensin; luego se deja en reposo y
posteriormente se extrae el agua con el material en suspensin.
MTODO DEL HIDRMETRO.
Se toma una probeta con agua, se agrega el suelo que pasa la malla N200, se
agita hasta que sea uniforme la suspensin; luego se deja en reposo para ir
midiendo, con hidrmetro (para distintos tiempos transcurridos) la densidad de
la suspensin, la que disminuye a medida que las partculas se asientan.
En conclusin para los suelos granulares, el dimetro equivalente est referido
al orificio cuadrado de la malla. Para los finos, al dimetro de una esfera. Esta
clasificacin es necesaria en geotecnia, pero no suficiente. Se complementa
siempre la granulometra con el ensayo de Lmites de Atterberg, que caracterizan
la plasticidad y consistencia de los finos en funcin del contenido de humedad.
TCNICAS MICROSCPICAS
El anlisis granulomtrico por microscpica permite visualizar rpidamente el
tamao y forma nominal de las partculas en una muestra y obtener una
micrografa representativa de la regin analizada, obteniendo adems por
ampliacin detalles de la forma y de la superficie de partculas atpicas. Usando
microscpica ptica y electrnica se puede abarcar un extenso rango de tamao
de partculas. Es frecuente que empleando solamente la microscpica
electrnica de barrido (MEB) se considera suficiente para analizar los rangos de
tamao de partculas de mayor inters. En MEB el anlisis de polvos secos
puede realizarse adicionando un adhesivo dentro del polvo. Para anlisis de
partculas extremadamente pequeas se realiza por deposicin de las partculas
de una suspensin muy dispersa en el portamuestra y secndolas rpidamente
o por secado y enfriamiento sucesivos para minimizar las aglomeraciones.
El anlisis granulomtrico cuantitativo de la imagen microgrfica requiere de una
ampliacin de la misma independiente de la tcnica empleada. Para obtener
valores de representabilidad estadstica es necesario medir o contar no menos
de 700 partculas. Resultar muy difcil distinguir y medir partculas muy
pequeas en una sola micrografa cuando estas estn pobremente dispersas y
tambin resulta difcil el anlisis cuando las partculas grandes se distinguen de
las pequeas en ms de un orden en la magnitud del tamao.
La forma de las partculas puede variar ampliamente de acuerdo al origen y/o
tratamiento. Minerales o sustancias trituradas o agregados calcinados presentan
generalmente superficies rugosas y angulares. Minerales o sustancias molidas
presentas partculas redondeadas, pero los agregados pueden presentar
superficies quebradas o rugosas.
TCNICAS POR DIFRACCIN DE RAYOS LSER
Partculas dispersas al atravesar un haz de luz provocan una difraccin del tipo
Fraunhofer afuera de la seccin transversal del haz cuando las partculas son
mayores que la longitud de onda de la luz empleada. La intensidad de la luz
difractada transmitida es proporcional al tamao de la partcula, pero el ngulo
de difraccin varia inversamente con el tamao de la partcula.
Lser He-Ne es usado frecuentemente como fuente lumnica. La combinacin
de un filtro ptico (lente) y un fotodetector o un lente y un detector multielementos
acoplado a una microcomputadora permite cuantificar la distribucin de las
partculas a partir de los datos de difraccin de los haces de luz.
La muestra puede ser una suspensin lquida o gaseosa de partculas o de gotas
diminutas de concentracin acerca de 0,1% en volumen. El tiempo promedio de
un anlisis es alrededor de unos 2 min, lo cual permite el anlisis en serie. El
rango de partculas posible de analizar con esta tcnica es aproximadamente
entre 1 y 1800 (m, sin embargo el rango de trabajo analtico de los instrumentos
vara segn el modelo, lo que permite cierta seleccin. Esta tcnica es
independiente de la densidad de las partculas y es factible de calibrar. Partculas
ms finas que el lmite de deteccin no son registradas. El anlisis de partculas
submicromtricas puede realizarse empleando luz polarizada y filtrada de una
fuente lumnica de W-halogeno y analizando la imagen de dispersin en ngulos
grandes para luces de diferentes longitudes de onda. La difusin de instrumentos
de difraccin de luz para el anlisis granulomtrico ha crecido rpidamente en
aos recientes, debido a su precisin, rapidez, fcil operabilidad, versatilidad y
de fcil mantenimiento.
TCNICAS DE FLUCTUACIN DE LA INTENSIDAD DE LA LUZ
Partculas ms pequeas que 5 (m constantemente se difunden aleatoriamente
a travs del lquido y pueden dispersar la luz. La frecuencia de las oscilaciones
pueden ser detectada usando un fotomultiplicador y el tamao de las partculas
es calculado a partir de la frecuencia usando la ecuacin de Einstein-Stokes:
(5)
donde DT es la constante de difusin de traslacin a la temperatura T. Un tamao
promedio y el ndice de polidispersidad son obtenidos rpidamente usando una
computadora de correlacin digital. El rango de trabajo analtico es de
aproximadamente de 5 (m hasta 0,005 (m.
DISTRIBUCIN DE TAMAO DE PARTCULAS
Se denomina distribucin granulomtrica de un suelo a la divisin del mismo en
diferentes fracciones, seleccionadas por el tamao de sus partculas
componentes. La grfica de la distribucin granulomtrica suele dibujarse con
porcentajes como ordenadas y tamaos de las partculas como abscisas. Las
ordenadas se refieren a porcentaje, en peso, de las partculas menores que el
tamao correspondiente.
CONCLUSIONES
Se reconoci cada mtodo del anlisis granulomtrico
Pudimos identificar cada tamao de las partculas del suelo as como
tambin la clasificacin de los suelos por los diferentes mtodos
BIBLIOGRAFA
http://imt.mx/archivos/Publicaciones/PublicacionTecnica/pt299.pdf
https://www.mtc.gob.pe/portal/transportes/caminos_ferro/Seminario2006/Rivas.
http://icc.ucv.cl/geotecnia/03_docencia/02_laboratorio/manual_laboratorio/gran
ulometria.pdf
Mecnica de Suelos, Jurez Badillo Rico Rodrguez
Hoyos, M. (2012) Mecnica de suelos 1.Universidad nacional de
Cajamarca
universidad nacional Toribio Rodrguez de Mendoza
"
Facultad De Ingeniera Civil Y Ambiental Escuela acadmico profesional de ingeniera civil
TEMA: granulometra de los suelos y mtodos de anlisis granulomtrico
PROFESOR: Ing. ANIBAL QUISPE
CURSO: Mecnica De Suelos
CICLO: V
ALUMNOS: DIAZ RODRIGUEZ, Jos Luis. HUANCAS HUAMN David
CARRASCO ALTAMIRANO siler
CHACHAPOYAS PERU
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