MARCO TEÓRICO

El tamaño de los granos de un suelo se refiere a los diámetros de las partículas que lo

forman, cuando es indivisible bajo la acción de una fuerza moderada. Las partículas

mayores son las que se pueden mover con las manos, mientras que las más finas por ser tan

pequeñas no pueden ser observadas con un microscopio. De igual forma constituye unos de

los fundamentos teóricos en los que se basan los diferentes sistemas de clasificación de los

suelos, como H.R.B. y el S.U.C.S.

El coeficiente de uniformidad (Cu) representa la extensión de la curva de distribución

granulométrica, es decir, a mayor extensión de esta curva, se tendrá una mayor variedad de

tamaños, lo que es propio de un suelo bien graduado.; generalmente esto se cumple en

arenas para un Cu > 6, y en gravas con un Cu > 4.  El coeficiente de curvatura (Cc) nos

indica una curva granulométrica constante, sin “escalones”; esto se cumple tanto en arenas

como gravas para cuando 1< Cc < 3.  Por lo tanto ambos coeficientes sirven para indicarnos

de una manera práctica

A partir de la curva de distribución granulométrica, se pueden obtener diámetros

característicos tales como el D10, D85, D60. El diámetro D se refiere al tamaño del grano o

diámetro aparente de una partícula de suelo y el subíndice denota el porcentaje de material

más fino. Por ejemplo D10 = 0.15 mm significa que el 10 % de los granos de la muestra son

menores en diámetro que 0.15 mm. El diámetro D10 es también llamado tamaño efectivo de

un suelo.

Una indicación de la variación o rango del tamaño de los granos presentes en una muestra

se obtiene mediante el coeficiente de uniformidad CU, definido como:

CU=D60

D10

En realidad debiera llamarse coeficiente de desuniformidad ya que un valor grande de este

parámetro indica que los diámetros D60 y D10 difieren en tamaño apreciablemente. Sin

embargo, esto no asegura la inexistencia de vacíos de gradación, como el que se presenta

cuando faltan un cierto tipo de tamaños por completo o solamente existe una muy pequeña

cantidad de diámetros de un determinado tamaño. Existe otro parámetro llamado

coeficiente de curvatura CC, el cual mide la forma de la curva entre el D60 y el D10,

definiéndose de la siguiente manera:

CC=D30

2

D10⋅D60

Valores de CC muy diferentes de la unidad indican la falta de una serie de diámetros entre

los tamaños correspondientes al D10 y el D60.

Una curva granulométrica nos indica en general el tamaño de los granos y la buena o mala

graduación de estos.  A partir de la curva de distribución granulométrica pueden obtenerse

dos importantes indicadores que caracterizan a un suelo.

Definiciones

El análisis granulométrico consiste en determinar la proporción relativa en peso de los diferentes tamaños de granos presentes en una muestra de suelo. En la práctica, se trabaja con rangos de tamaños. El análisis granulométrico permite así obtener la cantidad de suelo que pasa una serie de mallas o tamices normalizados.

Equipo

1. Serie de mallas ASTM2. Balanza de sensibilidad 0.1 g.

MallaAbertura

[mm] MallaAbertura

[mm]

3" 75.0 # 4 4,750

2 1/2" 63.0 # 8 2,360

2" 50.0 # 10 2,000

1 1/2" 37.5 # 30 0,600

1" 25.0 # 40 0,425

3/4" 19.0 # 50 0,300

1/2" 12.5 # 100 0,150

3/8" 9.5 # 200 0,074

Procedimiento y Cálculos

1) pasar la muestra de suelo (5000 g) por la malla 3/8” y separar del material que pasa esa malla,

2) pasar el material retenido por las mallas 3”, 2 ½”, 2”, 1 ½”, 1”, ¾”, ½” y 3/8” y pesar las porciones de material retenido,

3) mezclar homogéneamente el material que pasó por la malla 3/8” y tomar una muestra representativa ( 300gr),

4) colocar la muestra obtenida en etapa (3) sobre la malla # 200 y lavar el material, utilizando agua común, a través de la malla hasta que el agua que pasa a través del tamiz mantenga su transparencia,

5) verter cuidadosamente el residuo, en un recipiente desecador y permitirle sedimentar por un período de tiempo suficiente hasta lograr que el agua en la parte superficial de la suspensión se vuelva transparente, eliminar esta agua transparente y colocar el recipiente con la suspensión suelo y agua remanentes en el horno para secado,

6) al día siguiente, regresar al laboratorio y pesar el residuo secado al horno (en caso de no haber realizado el lavado anteriormente indicado, omitir esta etapa),

7) finalmente, pasar la muestra (lavada y seca) por las mallas # 4 a la # 200, registrando el peso retenido en cada malla.

Tam

iz

(pu

lg.)

Tam

iz

(mm

)

Ret

enid

o (g

r.)

Ret

enid

o (%

)

Ret

enid

o A

cum

ula

do

Pas

ante

(%

)

2 ½” 63.50

100

2” 50.80

208.6 3.4 3.4 96.6

1 ½” 36.10

199.4 3.2 6.6 93.4

1” 25.40

668.7 10.8 17.4 82.6

¾” 19.10

527.9 9.5 26.9 73.1

½” 12.70

697 11.3 38.2 61.8

3/8” 9.50 488 7.9 46.1 53.9¼” 6.40 516.1 2.4 54.5 45.5

N°4” 4.75 243.7 4.0 58.5 41.5N°10” 2.00 172.2 14.79 14.7

926.71

N°40” 0.41 122.5 10.17 24.96

16.54

N°60” 0.24 17.2 1.48 26.44

15.06

N°200” 0.074

27.2 2.38 28.78

12.68

Peso total de la muestra = 6164 gr.

Peso de la fracción fina = 500gr.

D60=13

D30=2.4

D10= 0.05

CU=130.05

=260

CC=2. 42

0. 05∗13=8 . 86

Tipo de suelo

Sistema Unificado = GC (gravas arcillosas, mezcla de grava, arena y arcilla)

AASTHO= A-2-6 (gravas y arenas limosas o arcillosas)