A) Análisis físicos 1. Muestreo del suelo
2. Análisis granulométrico del suelo. Texturas INTRODUCCION
El suelo esta compuesto por diferentes granos y de distintos tamaños desde grandes que podemos coger con las manos como la grava a otros que son muy pequeños y difícilmente podemos separarlos como las arenas, limos y arcillas.
Con el análisis granulométrico podemos determinar el tipo de suelo que tenemos en las muestras obtenidas.
OBJETIVOS
• Determinar la cantidad en % de diversos tamaños que constituyen el suelo.
• Conocer la utilización de los instrumentos del laboratorio que antes no habíamos usado.
• Conocer una nueva técnica, llevarla acabo.
• Mejorar el manejo de los programas de excel.
METODOS DE ENSAYO
Hay diferentes métodos para la determinación de las texturas, dependiendo del tamaño de las partículas.
Algunos son el Método del Hidrómetro, Método de Bouyoucos, Determinación de textura por sedimentación, Método de la pipeta, etcétera.
Nosotras utilizaremos el Método Mecánico o Granulométrico por tamizado, él cual iremos adaptando a nuestras necesidades ya que no disponemos de todos los materiales necesarios .Es un proceso mecánico por el cual se van separando las partículas de mayor a menor tamaño en los tamices colocados en orden
decreciente.
Con esta técnica conoceremos el coeficiente de uniformidad y el coeficiente de curvatura mediante las D10, D30 y D60, que en la interpretación de resultados explicaremos
MATERIAL Y EQUIPO
• Tamices (2”, 1”, 0,85”, 0,5”, 0,25”, 0,1”, No 72, No 84, No 80, No 84, No 90, No 98)
• .Balanza analítica.
• Horno eléctrico (temperatura 105 ± 5).
• Bandejas, brochas de cerda...
• Vaso precipitado.
PROCEDIMIENTO
• Se coge una cuarta parte de la muestra, que previamente hemos aireado, homogeneizado y cuarteado en una bandeja durante la preparación de la muestra, y la pasamos a un vaso de precipitado.
• Montamos la torre de tamices en orden decreciente, de tal forma que el tamiz de mayor haz de luz este arriba, en nuestro caso es de 2”, 1”, 0,85”, 0,5”, 0,25”, 0,1” y finalmente la base. Lo
montaremos sobre un papel para no arañar la superficie de la mesa.
• Colocamos la muestra sobre el primer tamiz (2”) y comenzamos agitar la torre durante quince minutos en distintas direcciones para que las partículas se vayan separando. Durante este tiempo e incluso después nos iremos fijando en los tamices para asegurarnos de que esta bien separado.
Intentando no perder mucha muestra procederemos a pesar los que a quedado de muestra en los tamices incluyendo el fondo y excluyendo el tamiz de 0,1mm con el cual trabajaremos más adelante.
Las pesadas las haremos una a una dado que nuestra balanza no pesa más de 310g y la de 600g esta averiada, y anotaremos los pesos en la siguiente ficha.
Muestra
1
Tamiz Nº Diámetro (mm)
Masa de suelo retenido (g)
Muestra Tamiz Nº Diámetro (mm)
Masa de suelo retenido (g)
72 2 2 72 2 443,5
84 1 84 1 111,31
80 0,85 80 0,85 18,18
84 0,5 84 0,5 34,45
90 0,25 90 0,25 36,83
98 0,1 98 0,1
Fondo Fondo 12,05
Total 644,27
Muestra
3
Tamiz Nº Diámetro (mm)
Masa de suelo retenido (g)
Muestra Tamiz Nº Diámetro (mm)
Masa de suelo retenido (g)
72 2 309,59 4 72 2 255,26
84 1 107,75 84 1 94,66
80 0,85 18,97 80 0,85 12,83
84 0,5 37,34 84 0,5 37,24
90 0,25 43,66 90 0,25 47,86
98 0,1 98 0,1 9,01
Fondo 1,85 Fondo
Total 519,15 Total 456,85
Muestra
5
Tamiz Nº Diámetro (mm)
Masa de suelo retenido (g)
Muestra Tamiz Nº Diámetro (mm)
Masa de suelo retenido (g)
72 2 258,1 6 72 2 305,44
84 1 73,42 84 1 99,97
80 0,85 40,06 80 0,85 15,06
84 0,5 66,42 84 0,5 14,95
90 0,25 97,56 90 0,25 50,35
98 0,1 98 0,1
Fondo 1,02 Fondo 38,11
Total 536,58 Total 523,89
Muestra
7
Tamiz Nº Diámetro (mm)
Masa de suelo retenido (g)
Muestra Tamiz Nº Diámetro (mm)
Masa de suelo retenido (g)
72 2 8 72 2
84 1 84 1
80 0,85 80 0,85
84 0,5 84 0,5
90 0,25 90 0,25
98 0,1 98 0,1
Fondo Fondo
Muestra
9
Tamiz Nº Diámetro (mm)
Masa de suelo retenido (g)
Muestra Tamiz Nº Diámetro (mm)
Masa de suelo retenido (g)
72 2 10 72 2
84 1 84 1
80 0,85 80 0,85
84 0,5 84 0,5
90 0,25 90 0,25
98 0,1 98 0,1
Fondo Fondo
• El último tamiz procedemos a lavarlo hasta que el agua salga clara, de esta forma se desprenden las arcillas y los limos. La tierra que queda en el tamiz se mete en la estufa a 105º C en una cápsula de porcelana, hasta que su peso sea estable y este será el que tengamos en cuenta para los cálculos.
Nota: antes de pesar hay que dejarla enfriar en el desecador.
CÁLCULOS
Los realizamos en las hojas de cálculo para que sea más ameno.
No. TAMIZ
DIAMETRO (mm)
MASA DE SUELO RETENIDO
PORCENTAJE RETENIDO
PORCENTAJE QUE PASA
72 2 0 0,00% 100,00%
84 1 111,38 52,32% 47,68%
80 0,85 18,176 8,54% 39,14%
84´ 0,5 34,451 16,18% 22,96%
90 0,25 36,831 17,30% 5,65%
98 0,1 0,00% 5,65%
FONDO 12,034 5,65% 0,00%
MASA
TOTAL 212,872 100,00%
1. Anotamos los datos que hemos obtenido en el laboratorio, como son No. de tamiz, diámetro y masa de suelo retenido que son los pesos obtenidos de las pesadas de los tamices.
2. En la masa total de la masa de suelo retenido hacemos las correspondiente suma de todos los tamices.
3. En el porcentaje retenido hacemos la siguiente cuenta, para cada tamiz:
Porcentaje retenido % = Masa de suelo total / Masa de suelo retenida del tamiz Porcentaje retenido = 212,872 / 18,176 = 8,54% Tamiz No. 80
4. En el Porcentaje que pasa es un tanto diferente ya que iremos restando el resultado del porcentaje que pasa con el porcentaje retenido del siguiente tamiz. Por ejemplo
No. 72 Porcentaje que pasa = 1 -0,00% = 100%
No. 84 Porcentaje que pasa = 100% - 52,32 % = 47,68 % No. 80 Porcentaje que pasa = 47,68% - 8,54 % =39,14%
Así sucesivamente.
5. Una vez que tenemos los datos realizamos una gráfica
6. Termina da la gráfica pasaremos a calcular el coeficiente de uniformidad INTERPRETACIÓN DE LOS RESULTADOS
La interpretación de la curva granulométrica nos proporciona información acerca del comportamiento del suelo, por ejemplo si se compactará bien o no. En la curva podemos encontrar dos tipos de granulometrías:
• Granulometría continua: la podemos apreciar cuando vemos una curva continua, esto se da cuando todos los tamices han retenido partículas. A este tipo de suelos se les denomina bien graduados.
• Granulometría discontinua : se ve rápidamente ya que la curva presenta pico o tramos planos y sucede cuando no todos los tamices han retenido muestra es decir que la variación de tamaños de las partículas es escaso. A estos suelos se los denomina mal graduados.
Otra manera de interpretar los resultados es numéricamente mediante los siguientes coeficientes:
Coeficiente de curvatura: definido por Hazen
Cc = [ D
30² \ ( D 60 * D
10 )]
Si el suelo presenta un coeficiente de curvatura con valores comprendidos entre 1 y 3 , podemos decir que es un suelo bien graduado
Coeficiente de uniformidad esta definido por Hazen como la relación entre las aberturas de los tamices por donde pasan el 60% y el 10% en peso de la totalidad de la muestra analizada. Por tanto:
•D
60 = el diámetro o tamaño por debajo del cual queda el 60% del suelo, en peso;
•D
10 = el diámetro o tamaño por debajo del cual queda el 10% del suelo, en peso.
Cu = D 60 / D
10
Si un suelo tiene un Coeficiente de uniformidad con valores mayores de 4 en gravas o más de 6 en arenas es uniforme
Por tanto para que un suelo Podamos decir que está bien graduado se tiene que ambas condiciones, es decir Cc con valores entre 1 -3 y Cu con valores >4 en gravas y > 6 en arenas, puesto que hay una buena
representación de todos los tamaños de las partículas.
Mal graduado cuando hay un exceso o defecto de ciertos tamaños.
También podemos saber que tipo de suelo es fijándonos en la siguiente tabla y considerando que tanto por ciento tiene de cada uno.
0,03 0,25
-0,22,5 -0,00 0,2 0,4 0,6 0,8 1