Granulometría

La distribución de los tamaños de las partículas constituyentes de suelo es determinada por medio del ensayo de granulometría.

La representación de esta distribución es hecha a través de las curvas de distribución granulométrica.

Granulometría

0.001 0.01 1 100.1diâmetro (mm)

100

95

90

85

80

75

70

65

60

55

50

45

40

35

30

25

20

15

10

5

0

po

rce

nta

ge

m q

ue

pa

ssa

Curva Granulométrica (ABNT 6502/95)

argilasilte

areia pedregulho

fina média grossa

0.002 0.06 0.20 0.60 2.00

argila:22.5%silte:21.5%areia fina:42.0%areia média: 13.0%areia grossa: 1.0%pedregulho:0.0%

argila = 22.5%

argila+silte = 44.0%argila+silte+areia fina = 86.0%argila+silte+areia fina+areia média = 99.0%argila+silte+areia fina+areia média+areia grossa = 100.0%argila+silte+areia fina+areia média+areia grossa+pedregulho = 100.0%

Granulometría

La distribución de los tamaños de las partículas gruesas se consigue por medio del tamizado de una determinada masa de suelo a través de un conjunto de tamices con diferentes tamaños de abertura.

Para las partículas mas finas se realiza el ensayode sedimentación.

Tamizado Material Retenido en el Tamiz

#10 (2mm)

Secuencia de Tamices

#4 - 4,8mm

#1/4’’ - 6,34mm

#5/16’’ - 7,93mm

#3/8’’ - 9,52mm

#1/2’’ - 12,70mm

#5/8’’ - 15,90mm

#3/4’’ - 19,10mm

#1’’ - 25,00mm

#1,5’’ - 38,10mm

#2’’ - 50,00mm

#2,5’’ - 63,5mm

Sedimentación

El ensayo de sedimentación se realiza en la determinación de la distribución de partículas que pasan por el tamiz #200 (0,075 mm), hasta un tamaño aproximado de 0,001 mm.

Este ensayo se basa en la ley de Stokes, la cual establece una relación entre la velocidad de caida de una esfera en un fluído, el diámetro de la esfera, las masas específicas (densidades) de la esfera y del fluído, y la viscosidad del fluído.

Sedimentación

Esta relación se expresa por la siguiente ecuación:

v (s w ) g

D2

dondev = velocidad de caída de la esfera en el fluídos = masa específica (densidad) de la esfera

w = masa específica (densidad) del fluído

g = aceleración de la gravedad D = diámetro de la esferaµ = viscosidad dinámica del fluído

18

Sedimentación

En el ensayo de sedimentación, las partículas de suelo se suponen como esferas que caen en un medio fluído, que es el agua.

El error inherente de este método es suponer que las partículas de suelo, que poseen las más variadas formas, sean consideradas esféricas.

Sedimentación

El diámetro de la partícula puede ser determinado entonces en función de la velocidad de caída:

D 18v

s w g

Sedimentación

La velocidad de caída es obtenida indirectamente, determinándose la densidad de la suspensión en diferentes intervalos de tiempo.

D 18 z

s w g t

18vs w g

Sedimentación

Después de un tiempo t, todas las partículas con diámetro mayor que D deberán estar a una profundidad mayor que z.

O sea, encima de z no habrán partículas de diámetro mayor que D.

Sedimentación

Se puede demostrar que:

N = porcentaje de partículas de diámetro mayor que D

V = volumen de la suspensión

M = masa total de sólidos

i = lectura del densímetro

w = masa específica (densidad) del agua

N (i w ) 100%s w M

s V

Sedimentación

Haciendo V = 1000 ml y w = 1 g/ml, se tiene:

Donde Lc = 1000 (i -1)

100%N s w M

s Lc

Sedimentación

Dispersión del material

Preparación de la Muestra

suelo + 125mL de defloculante tiempo mínimo de reposo = 12h tiempo de dispersión = 10min

Adición de defloculante

Sedimentación

Homogenización

Inserción del densímetro

Lecturas de densidad 0,5; 1, 2, 4, 8, 15 y 30’

1, 2, 4, 8, 12 y 24h.

(conforme ABNT)

GranulometríaCurvas granulométricas de algunos tipos de

suelos

GranulometríaCurvas granulométricas de algunos tipos de suelos

Curvas granulométricas Coeficiente de uniformidad

D10 = De = diámetro efectivo (diámetro tal que 10% de masa de suelo tiene diámetro menor que este diámetro)

D60 = diámetro efectivo (diámetro tal que 60% de la masa de suelo tiene diámetro menor que este diámetro)

D10

Cu D60

Curvas granulométricas Coeficiente de curvatura

D30 = definición análoga a D60 y D10

D60D10

D2Cc 30