OBJETIVOS
El objetivo principal, es el de poder clasificar el suelo, determinando la distribución de tamaños de las partículas del suelo, que pasan por los distintos tamices.
Conocer y definir ciertas características importantes del suelo como son: La Permeabilidad, Cohesión, y facilidad de drenaje para saber si pueden ser utilizados para la construcción de proyectos.
MATERIALES Y EQUIPOS
Tamices de la serie ASTM (3”, 2½”, 2”,1½, 1”, ¾”, ½”, 3/8”, ¼”, 4, 10, 40, 100, 200)
Balanza electrónica. (0.1 gr. de precisión).
Espátula.
Recipientes y Bandejas.
Horno eléctrico (temperatura 105 ± 5)
brochas de cerda.
Figura 4.26. a) Juego de tamices de la serie ASTM, b) Balanza electrónica.
(a) (b)
Fuente: Propia.
107 PROCEDIMIENTO DE ENSAYO
Primero se limpian correctamente las mallas a utilizar y la muestra representativa para el análisis granulométrico se obtiene mediante el cuarteo.
Previamente antes del tamizado, hacemos secar la muestra en el horno durante 24 horas. Luego se pesa el material seco.
Pero en nuestro caso no existe material grueso es escaso, entonces solo se lava en la malla Nº 200 hasta que el agua salga clara.
Todo el material retenido en el Tamiz Nº 200, será arena, ya que los más finos fueron lavados, se coloca el material retenido en un recipiente, limpiar el material adherido del tamiz, haciendo uso del frasco lavador.
Se descanta el agua y se seca la muestra en el horno a una temperatura de 105±5 C° por 18 horas aproximadamente.
Luego se deja enfriar y se procede a tamizar por medio de tamices 3”, 2½”, 2”,1½, 1”, ¾”, ½”, 3/8”, ¼”, 4, 10, 40, 100, 200. Se pesan las fracciones retenidas en cada uno de tamices, y se anotan en la hoja de registro.
Posteriormente pesamos los pesos retenidos de la fracción del material en cada tamiz con mucho cuidado y el peso se anota en la hoja de registro, en nuestro caso se pesó el material que fue lavado en el Tamiz No 200.
Con los datos ya podemos comenzar a realizar los posteriores cálculos.
Finalmente calculamos los % retenidos y los % pasantes en cada malla.
Figura 4.27. Preparación de muestra de ensayo para el lavado en la malla Nº 200
Fuente: Propia.
108 Lavado del material: Agitar la muestra con suficiente vigor para que haya una separación completa de todas las partículas más finas que el tamiz de 75 µm (No 200) de las partículas más gruesas, y que el material fino quede en suspensión. Repetir esta operación hasta que el agua de lavado salga clara.
Figura 4.28. Tamizado en húmedo de la muestra de suelo a la malla Nº 200
Fuente: Propia.
Regresado de todo el suelo retenido en el tamiz No 200, limpiando con un chorro de agua la muestra lavada. Secado del suelo lavado a una temperatura de 110 ± 5 °C (230 ± 9 °F) y determinar la masa con una precisión del 0.1 por ciento de la masa original de la muestra.
Los resultados obtenidos en la realización de este ensayo a continuación se presentan:
Tabla 4.12 Datos de ensayo del material del suelo de San Miguel - San Sebastián.
Peso total 935.3 g
Peso retenido en malla Nº 200 por lavado. 168.7 g
Perdida por lavado 766.6 g
Con esto se procede luego a determinar la granulometría del material retenido en la malla Nº 200 (168.7 g), de acuerdo a la norma ASTM C 136, y se realiza para determinar el tamaño de las partículas de la muestra de suelo. En la Tabla 4.13 se muestra los resultados obtenidos en el ensayo.
109 Tabla 4.13 Datos ensayo de granulometría
REALIZADO POR : Br: FERDINAN CCORIMANYA APAZA TESIS
: ESTABILIZACIÓN DE SUELOS CON PET PROBADAS EN DIFERENTES SUELOS DEL CUSCO PARA CONSEGUIR UN AUMENTO DE LA CAPACIDAD DE CARGA CBR, DE SUBRASANTE PARA CARRETERAS
UBICACIÓN : Prov. Cusco, Dpto. Cusco
FECHA : 25 de marzo 2016
SECTOR : San Miguel - San Sebastián - Cusco
Granulometría (NTP 339,127)
Malla Peso % Ret % Ret % que
Tamiz mm. (gr) Parcial Acum. Pasa
3" 76.200 100.00
2 1/2" 63.500 0.0 0.00 0.0 100.00
2" 50.600 0.0 0.00 0.0 100.00
1 1/2" 38.100 0.0 0.00 0.0 100.00
1" 25.400 0.0 0.00 0.0 100.00
3/4" 19.050 0.0 0.00 0.0 100.00
1/2" 12.700 0.0 0.00 0.0 100.00
3/8" 9.525 0.0 0.00 0.0 100.00
1/4" 6.350 3.6 0.40 0.4 99.60
No4 4.760 2.1 0.20 0.6 99.40
10 2.000 20.7 2.20 2.8 97.20
40 0.420 69.3 7.40 10.2 89.80
100 0.149 47.1 5.00 15.2 84.80
200 0.074 25.0 2.70 17.9 82.10
< 200
bandeja x lavado
1.0 0.10 18.0 82.00
766.6 82.00 100.0 0.00
Total 935.4 100.00
Fuente: propia.
Con los datos de la Tabla 4.13 se grafica la curva granulométrica de fracción gruesa mostrada en la Figura 4.29.
Figura 4.29. Curva del análisis granulométrico.
Fuente: propia.
110 Procedimiento de clasificación:
a) Analizando el material que pasa el tamiz Nº 200 = 82.10% > 35% OK, Suelo de Grano Fino.
b) Analizar las características de la fracción que pasa el tamiz 0.045mm (Nº 40) LL= 37.69% y IP=22.92%
c) Analizando el límite líquido es menor de 40%, por lo cual se toma la nota de 40 max. Analizando el IP es mayor de 11%, por lo cual se toma la nota de 11min.
Clasificación: A-6 (17) Suelo Arcilloso limoso.
Índice de grupo:
El Índice de grupo se calcula a partir de la siguiente fórmula:
Índice de Grupo = (F-35) [0.2 + 0.005 (LL - 40)] + 0.01 (F-15) (IP-10).
Dónde:
F = porcentaje de material que pasa el tamiz de 0.075mm (No 200), expresado como un número entero.
LL =límite líquido.
IP = índice de plasticidad.
Índice de Grupo = (82.1-35)[0.2 + 0.005 (37.69 - 40)] + 0.01 (82.1-15)(22.92-10) Índice de Grupo= 17.54 ≈ 18
Cuando se calcule el índice de grupo para suelos A-2-6 y A-2-7 mediante la fórmula, solo se tomara en cuenta el IP. Es decir la formula será:
Índice de Grupo= 0.001(F-15) (PI-10).
Clasificación SUCS : CL (arcilla limosa inorgánica de mediana plasticidad) Clasificación AASHTO : A-6 (18)
111 El índice de grupo debe expresarse al número entero más cercano. Bajo condiciones del índice de grupo: esto es, un índice de grupo de 0 indica un buen material de subrasante “muy bueno” y un índice de grupo mayor a 9 es
“muy pobre”, entonces un índice de grupo igual a 18, indica un material de subrasante “muy pobre”.
Tabla 4.14 Clasificación de suelos según Índice de Grupo
Fuente: Manual de Carreteras: sección Suelos y Pavimentos, MTC, Perú - 2003
4.7 ENSAYO DE PROCTOR MODIFICADO