Granulometria de una arena limosa

GRANULOMETRIA (VIA SECA Y VIA HUMEDA)
OBJETIVO:
Introducir al estudiante al método para hacer el análisis granulométrico mecánico de un suelo y a la interpretación de resultados mediante la elaboración de la curva granulométrica.
OBJETIVO ESPECÍFICO:
El alumno asimilará el concepto de granulometría y determinará la distribución de tamaños de una muestra de suelo representativa; dará elsímbolo probable según el Sistema Unificado de Clasificación de Suelos (SUCS) y presentará estos datos correctamente mediante tablas y gráficas para su posterior interpretación.
GENERALIDADES:
Una parte importante de los criterios de aceptabilidad de suelos para carreteras, aeropistas, presas de tierra, diques, y otro tipo de terraplenes es el análisis granulométrico. La información obtenida delanálisis granulométrico puede en ocasiones utilizarse para predecir movimientos del agua a través del suelo, la susceptibilidad de sufrir la acción de las heladas y obtener la graduación adecuada de materiales granulares para su utilización como filtros en sistemas de subdrenaje. De igual forma, el análisis granulométrico es muy importante para la clasificación de suelos (Comisión Federal deElectricidad, 1979).
El análisis granulométrico es la distribución de tamaños de un suelo y normalmente se representa a través de la curva granulométrica. La curva granulométrica suele dibujarse con porcentajes como ordenadas y tamaños de las partículas como abscisas. Las ordenadas se refieren a porcentaje, en peso, de las partículas menores que el tamaño correspondiente. La representación en escalasemilogarítmica en el eje de las abscisas resulta preferible a la simple representación natural, pues en la primera se dispone de mayor amplitud en los tamaños finos y muy finos, que en escala natural resultan muy comprimidos, usando un módulo práctico de escalas (Bowles, Joseph E., 1978).
Existen dos métodos para determinar la distribución de tamaños de un suelo, que es el análisis por mallas y a travésdel hidrómetro. El análisis por mallas consiste en pasar la muestra de suelo a través de mallas cuyas aberturas progresivamente son más pequeñas. Existen mallas básicas las cuales nos permiten diferenciar gravas, arenas y finos, dentro de las cuales están la malla de 3 pulgadas, la malla número 4 (4.76 mm) y la número 200 (0.075 mm). Aquel material retenido en la malla no. 4 se considera grava,el material que pasa la malla no. 200 se consideran finos y el material ubicado entre las dos mallas anteriores se consideran como arenas (Juárez Badillo y Rico Rodríguez, 1989).
Los resultados del análisis por mallas son generalmente expresados en términos de porcentaje total en peso de suelo que pasa a través de las diferentes mallas y representados gráficamente a través de la curvagranulométrica que nos permite definir los porcentajes de las diferentes fracciones de suelo, como gravas, arenas y finos, además si el suelo se encuentra bien o mal graduado mediante la obtención de los coeficientes de uniformidad (Cu) y de curvatura (Cc) los cuales se definen como sigue (Bowles, Joseph E., 1978):

(4.1)
(4.2)
D60 = Tamaño tal, que el60%, en peso, del suelo, sea igual o menor.
D10 = Diámetro efectivo; es el tamaño tal que sea igual o menor que el 10 %, en peso, del suelo.
D30 = Se define análogamente que los anteriores.
La tabla 4.1 muestra parámetros de comparación que nos permitirán conocer si un suelo se encuentra bien o mal graduado mediante la obtención de los coeficientes de uniformidad y curvatura(ver ejemplo de curvas resultantes en figura 4.1). Hay que hacer notar que si no se cumplen ambas condiciones se dice que es un suelo mal graduado.
Tabla 4.1 Coeficientes de uniformidad y curvatura (Juárez Badillo y Rico Rodríguez, 1989) |
Clasificación | Coeficiente de
uniformidad. | Coeficiente de
Curvatura. |
Arena bien graduada | Cu ≥ 6 | 1≤ Cc ≤ 3 |
Grava bien graduada | Cu ≥ 4...