Análisis Granulométrico por tamizado ASTM D-422 - 1 -

UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍA

Facultad de Ingeniería Civil

Laboratorio Nº 2 – Mecánica de Suelos y Pavimentos

ANÁLISIS GRANULOMÉTRICO POR TAMIZADO

ASTM D-422

1. OBJETIVO DEL ENSAYO

Determinar cuantitativamente la distribución de tamaños de partículas de suelo.

La norma ASTM D-422 describe el método para determinar los porcentajes de suelo

que pasan por los distintos tamices de la serie empleada en el ensayo, hasta la malla de

74 mm (N° 200).

2. EQUIPOS Y HERRAMIENTAS

Horno de secado

Balanza de 0.1 g

Bandejas, cepillo y brocha

Serie de Tamices según Tabla N° 1

Pipeta, vasijas

Tamiz N° 200

3 in (75.0 mm) N° 4 (4.75 mm)

2 in (50.0 mm) N° 10 (2.00 mm)

1 ½ in (37.5 mm) N° 20 (0.850 mm)

1 in (25.0 mm) N° 30 (0.600 mm)

¾ in (19.0 mm) N° 40 (0.425 mm)

½ in (12.5 mm) N° 60 (0.250 mm)

3/8 in (9.5 mm) N° 100 (0.150 mm)

¼ in (6.3 mm) N° 200 (0.075 mm)

Tabla Nº 1. Serie de Tamices empleadas para el ensayo según norma ASTM-422

Fig. 1 – Juego de Tamices

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3. ESPÉCIMEN DEL ENSAYO

Según sean las características de los materiales finos de la muestra, el análisis con

tamices se hace, bien con la muestra entera, o bien con parte de ella después de separar los

finos por lavado. Si la necesidad del lavado no se puede determinar por examen visual, se

seca en el horno una pequeña porción húmeda del material y luego se examina su resistencia

en seco rompiéndola entre los dedos. Si se puede romper fácilmente y el material fino se

pulveriza bajo la presión de aquellos, entonces el análisis con tamices se puede efectuar sin

previo lavado.

Para el espécimen del ensayo prepárese una muestra, la cual estará constituida por dos

fracciones: una retenida sobre el tamiz de 4,760 mm (N° 4) y otra que pasa dicho tamiz.

Ambas fracciones se ensayaran por separado.

El peso del suelo secado al aire y seleccionado para el ensayo, será suficiente para las

cantidades requeridas para el análisis mecánico, como sigue:

Para el tamaño de la porción retenida en el tamiz Nº 4 dependerá del tamaño máximo de

las partículas y se dará de acuerdo a la Tabla Nº 2:

Diámetro Nominal de

Partículas más grandes

pulg (mm)

Porción Aproximada de

Masa Mínima g

3/8 (9,5) 500

3/4 (19,0) 1 000

1 (25,4) 2 000

1 1/2 (38,1) 3 000

2 (50,8) 4 000

3 (76,2) 5 000

Tabla Nº 2. Masa mínima de la porción de suelo retenida en el tamiz Nº 4

El tamaño de la porción que pasa el tamiz Nº 4será aproximadamente 115 g para suelos

arenosos y 65 g para suelos limosos y arcillosos.

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4. PROCEDIMIENTO:

1. Después de tener la muestra uniforme obtenida por cuarteo, pesar la muestra

seleccionada y llevarla al horno durante 24 horas o hasta obtener una masa constante.

2. Una vez secada la muestra y enfriada, se procede a tomar el peso de la muestra secada

al horno.

3. Tomar el peso del material requerido de acuerdo a la Tabla N° 2, y lavarlo a través del

tamiz N° 200, luego el material retenido debe secarse en el horno por 24 horas.

4. Sepárese la porción de muestra retenida en el tamiz N° 4 en una serie de fracciones

usando los tamices mostrados en la Tabla N° 1, o los que sean necesarios dependiendo

del tipo de muestra, o de las especificaciones para el material que se ensaya.

En la operación de tamizado manual se mueve el tamiz o tamices de un lado a otro y

recorriendo circunferencias de forma que la muestra se mantenga en movimiento sobre

la malla.

5. Se determina el peso de cada fracción en una balanza con una sensibilidad de 0.1 %. La

suma de los pesos de todas las fracciones y el peso, inicial de la muestra no debe diferir

en más de 1%.

Fig. 2 – Materiales para el lavado

de la muestra

Fig. 3 – Lavado a través

del tamiz N° 200

Fig. 4 – Pesado del material

retenido en cada tamiz

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6. Se separan mediante cuarteo, 115 g para suelos arenosos y 65 g para suelos arcillosos y

limosos, pesándolos con exactitud de 0.1 g.

7. El análisis granulométrico de la fracción que pasa el tamiz de 4,760 mm (N° 4) se hará

por TAMIZADO Y/O SEDIMENTACIÓN según las características de la muestra y

según la información requerida.

8. Esta parte de la porción se procede a analizar de la misma forma que la anterior para el

material retenido en el tamiz N° 200, con los tamices mostrados en la Tabla N° 1.

5. PROCEDIMIENTO DE CÁLCULO

1. Una vez obtenido los pesos retenidos en los tamices, se procede a calcular el porcentaje

retenido por cada tamiz como sigue:

Donde

Wmalla : Peso retenido en cada tamiz

W1 : Peso de la muestra secada al horno.

6. REFERENCIA

ASTM D-422,J. E. Bowles (Experimento Nº 5),MTC E 107-2000

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ANEXOS

Fig. 5 - Toma y análisis de datos