Caracterizacion de la arena

TEMA: Granulometría
OBJETIVO:
* Conocer los equipos y materiales para aplicar la granulometría.
* Comprender la técnica granulométrica para la fundición en arena.
* Aplicar los pasos que se debe tomar para especificar la característica de la arena.

MATERIALES Y EQUIPOS:
* Maquina universal (para aplicar ensayo de corte y compresión)
* Hidrómetro (medir la humedad)* Martinete
* Permeámetro ( ensayar permeabilidad)
* Destilador
* Tamices y cedazos
* Balanza de brazos
* Arena

MARCO TEORICO:
GRANULOMÉTRIA:

Atendiendo a la forma del grano las arenas se clasifican en las siguientes variedades:
* Grano angular, el que presenta límites filudos.
* Grano sub angular presenta granos filudos y ovalados.
* Grano redondo es aquelque presenta límites esferoides.
* Grano compuesto, son aglomeraciones integradas por los tipos anteriores.

Cada una de estas variedades granulométricas poseen características específicas, la arena de grano angular da mayor adherencia a la masa de arena, pero presenta menor plasticidad y más permeabilidad. En el otro extremo está la arena de grano redondo que es la que presenta la menoradherencia pero la mayor plasticidad y la más alta permeabilidad. Las otras dos variedades presentan características intermedias entre las arenas de grano angular y las arenas de grano redondo.
Distribución granulométrica.
Dentro de las cuatro variedades de arenas señaladas en el punto anterior existe diversa gradación de ellas de acuerdo a la distribución de los granos según su tamaño, lo que seconoce con el nombre de DISTRIBUCION DE MALLA DE LA ARENA.
Existen varios patrones para medir el tamaño de los granos, siendo los más difundidos el de AFS (American Foundrimen Society ) y el utilizado en Alemania.
La muestra de arena debe ser libre de arcilla y libre de humedad, la arcilla es un recubrimiento que esta posee.
Para determinar el tamaño de grano utilizamos tamices, los mismos quetienen un factor que es la apertura, estos son:
4 para el tamaño de grano grueso.
100 para el tamaño de grano fino.
El orden en el que se colocan los tamices es:
4 6 10 16 20 30 40 60 80 100 y un fondo.
El factor para cada uno es:
6 9 17 31 41 52 71 103 140 186 281.
La manera de calcular el índice de finura consiste en sumar todos los pesosmultiplicados por su factor y dividirlos para el peso inicial.
TAMICES NORMALES PARA CLASIFICAR ARENAS.

Se pesan las cantidades de arena contenidas en cada cedazo, y se establece el reparto porcentual de los granos, que puede representarse en un diagrama.
Las series unificadas de cedazos mas usadas son las americanas de la A.F.S. (Ameican Foundrrymen’s Society), constituida por once cedazosnumerados correlativamente, cada uno de los cuales se caracteriza por un determinado tamaño de malla, y las Fischer, compuestas de siete cedazos correspondientes a las normas alemanas DIN.

Con los datos obtenidos por el análisis granulométrico es posible calcular un número convencional que manifieste el tamaño de las clases de granos que predominan en la arena examinada. Este número recibe elnombre del índice de grosor o de finura, y se obtiene dividiendo l a suma de los productos de los porcentajes contenidos en cada cedazo por un factor fijo por el porcentaje total de los granos (excluida la arcilla). Los valores de los factores para cada cedazo de la unificación americana no son otros que el número del cedazo precedente salvo ligeras variaciones en los tres cedazos mayores y enel fondo. Indicando con p1, p2, p3,.... los porcentajes contenidos en cada cedazo; con 1, 2, 3,..los factores correspondientes de la tabla y con P el porcentaje total;
El índice de grosor i será:

Donde:

i = Índice de finura
= Factor del tamiz
pi = Peso parcial de cada tamiz
P = Peso total

El número obtenido nos da el valor medio del tamaño de los granos de la muestra:...