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7/25/2019 Capitulo IV Granulometria de Los Suelos
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MECANICA DE SUELOS I
CAPITULO 04 GRANULOMETRIA DE LOS SUELOS
INTRODUCCINEl 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 crey 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.
El anlisis Granulomtrico Es la determinacin de los tamaos de las
partculas de una cantidad de
muestra de suelo, y aunque no es de utilidad por s solo, se
emplea junto con otras propiedades del
suelo para clasificarlo, a la vez que nos auxilia para la
realizacin de otros ensayos. En los suelos
granulares nos da una idea de su permeabilidad y en general de
su comportamiento ingenieril, no as en
suelos cohesivos donde este comportamiento depende ms de
lahistoria geolgica del suelo.
1. DISTRIBUCION GRANULOMETRICA DE LOS SUELOS
Se denomina distribucin granulomtrica de un suelo a la divisin
del mismo en diferentes fracciones,
seleccionadas por el tamao de sus partculas componentes; las
partculas de cada fraccin se
caracteriza porque su tamao se encuentra comprendido entre un
valor mximo y un valor mnimo, en
forma correlativa para las distintas fracciones de tal modo que
el mximo de una fraccin es el mnimo
de la que le sigue correlativamente.
En suelos gruesos (gravas, arenas y limos no plsticos), de
estructura simple, la caracterstica ms
importante para definir su resistencia es la compasidad; la
angulidad de los granos y la orientacin de las
partculas juegan tambin un papel importante, aunque menor.
Los suelos gruesos con amplia gama de tamaos (bien graduado) se
compactan mejor, para una misma
energa de compactacin, que los suelos muy uniformes (mal
graduado). Estos sin duda es cierto, pues
sobre todo con vibrador, las partculas ms chicas pueden
acomodarse en los huecos entre las partculasms grandes, adquiriendo
el contenido una mayor compasidad.
Una de las razones que han contribuido a la difusin de las
tcnicas granulometricas es que, en cierto
sentido, la distribucin granulometrica proporciona un criterio
de clasificacin. Los conocidos trminos
arcilla, limo, arena y grava tiene tal origen y un suelo se
clasificaba como arcilla o como arena segn
tuviera tal o cual tamao mximo. La necesidad de un sistema de
clasificacin de suelos no es discutible,
pero el ingeniero ha de buscar uno en que el criterio de
clasificacin le sea til.
La grfica de la distribucin granulometrica 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. La representacin en escala
semilogaritmica resulta preferible
a la simple presentacin natural, pues en la primera se dispone
de mayor amplitud en los tamaos finos
y muy finos, que en escala natural resultan muy comprimidos.
La forma de la curva da idea inmediata de la distribucin
granulometrica del suelo; un suelo constituidopor partculas de un
solo tamao estar representado por una lnea vertical, una curva muy
tendida
indica gran variedad en tamaos (suelo bien graduado)
Medicin con mallas: este anlisis mecnico es el usado
principalmente en suelos gruesos y su principio
consiste en ordenar en forma descendente una serie de
mallas(generalmente entre 7 u 8)este mtodo
de medicin por mallas es muy utilizado para clasificar suelos
gruesos sin embargo puede presentarse
problemas para que pasen las partculas por las mallas mas
finas.
2. TAMANO DE PARTICULASEl tamao de partculas de un suelo se
refiere a los dimetros de las partculas que lo forman, cuando
es
indivisible bajo la accin de una fuerza moderada. Las partculas
mayores son las que se pueden mover
con las manos, mientras que las ms finas por ser tan pequeas no
pueden ser observadas con unmicroscopio.
http://www.monografias.com/trabajos11/norma/norma.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos33/suelos/suelos.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos4/costo/costo.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos13/libapren/libapren2.shtml#TRECEhttp://www.monografias.com/trabajos16/comportamiento-humano/comportamiento-humano.shtmlhttp://www.monografias.com/Historia/index.shtmlhttp://www.monografias.com/Historia/index.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos16/comportamiento-humano/comportamiento-humano.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos13/libapren/libapren2.shtml#TRECEhttp://www.monografias.com/trabajos4/costo/costo.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos33/suelos/suelos.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos11/norma/norma.shtml
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Las arcillas son principalmente partculas submicroscpicas en
forma de escamas de mica, minerales
arcillosos y otros minerales. Como muestra la tabla 1.1, las
arcillas se definen como partculas menores a
0.002 mm. En algunos casos, las partculas de tamao entre 0.002 y
0.005 mm tambin se denominan
arcillas. Las partculas se clasifican como arcilla con base en
su tamao y no contienen necesariamente
minerales arcillosos. Las arcillas se definen como aquellas
partculas "que desarrollan plasticidad cuando
se mezclan con una cantidad limitada de agua" (Grim, 1953). (La
plasticidad es la propiedad tipo masilla
de las arcillas cuando contienen cierta cantidad de agua.) Los
suelos no arcillosos pueden contener
partculas de cuarzo, feldespato o mica, suficientemente pequeas
para caer dentro de la clasificacin
de las arcillas. Por consiguiente, es apropiado para las
partculas de suelo menores que 2 .L o 5 .L como
se definen bajo diferentes sistemas, ser llamadas partculas
tamao arcilla en vez de arcillas. Las
partculas de arcilla son en su mayora de tamao coloidal 1 .L)
con 2 .L de lmite superior.
3. CLASIFICACION DE LOS SUELOS POR TAMANO DE SUS PARTICULASUna
muestra de suelo en su estado natural y de acuerdo al tamao de sus
partculas se pueden clasificar
en: agregado fino y agregado grueso.
a. El agregado fino, se define como aquel que pasa el tamiz 3/8
y queda retenido en la malla N 200, el
ms usual es la arena producto resultante de la desintegracin de
las rocas.
b. El agregado grueso, es aquel que queda retenido en el tamiz
N4 y proviene de la desintegracin de
las rocas; puede a su vez clasificarse en piedra chancada y
grava.
4. ANALISIS GRANULOMETRICOProceso para determinar la proporcin
en que participan los granos del suelo, en funcin de sustamaos. Esa
proporcin se llama gradacin del suelo.
La gradacin por tamaos es diferente al trmino geolgico en el
cual se alude a los procesos de
construccin (agradacin) y la destruccin (degradacin) del
relieve, por fuerzas y procesos tales como
tectonismo, vulcanismo, erosin, sedimentacin, etc.
4.1 MTODOS DE ANLISIS GRANULOMTRICO.Comprende dos clases de
ensayos: El de tamizado para las partculas gruesogranulares
(gravas,
arenas) y el de sedimentacin para la fraccin fina del suelo
(limos, arcillas), pues no son discriminables
por tamizado.
A. MTODO DEL TAMIZADO.Una vez se pasa el suelo por la estufa y
se pulverice, se hace pasar por una serie organizada de
tamices,
de agujeros con tamaos decrecientes y conocidos, desde arriba
hacia abajo. El primer tamiz, es el de
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6.TAMAO EFECTIVO, COEFICIENTE DE UNIFORMIDAD Y COEFICIENTE DE
CURVATURALas curvas granulomtricas se usan para comparar diferentes
suelos. Adems, tres parmetros bsicos
del suelo se determinan con esas curvas que se usan para
clasificar los suelos granulares. Los tres
parmetros del suelo son:
1. Dimetro efectivo
2. Coeficiente de uniformidad3. Coeficiente de curvaturaEl
dimetro en la curva de distribucin del tamao de las partculas
correspondiente al 10% de finos se
define como dimetro efectivo, o D10. El coeficiente de
uniformidadest dado por la relacin:
=60
10
Cu=coeficiente de uniformidad
D60=dimetro correspondiente al 60% de finos en la curva de
distribucingranulomtrica
El coeficiente de curvatura se expresa como
=
302
10 60
Cc=coeficiente de curvatura
D30=dimetro correspondiente al 30% de finos
La curva de distribucin granulomtrica muestra no slo el rango de
los tamaos de partculas presentes
en un suelo, sino tambin la distribucin de varios tamaos de
partculas.
Esas curvas se muestran en la figura 1.7. La curva 1 representa
un tipo de suelo en el que la mayora de
los granos son del mismo tamao, y se le llama suelo mal
graduado. La curva II representa un suelo en el
que los tamaos de las partculas estn distribuidos sobre un
amplio rango y se le llama bien graduado.
Un suelo bien graduado tiene un coeficiente de uniformidad mayor
de aproximadamente 4 para gravas
y 6 para arenas, y un coeficiente de curvatura entre 1 y 3 (para
gravas y arenas). Un suelo puede tener
una combinacin de dos o ms fracciones uniformemente graduadas.
La curva III representa tal suelo yse le llama de granulometra
discontinua.
