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Análisis Granulométrico: Métodos, Procedimientos y Aplicaciones, Esquemas y mapas conceptuales de Ingeniería Geológica

Este documento explora el análisis granulométrico, un método fundamental para determinar la distribución de tamaños de partículas en suelos y materiales. Se describe la metodología del ensayo, incluyendo los equipos utilizados, el procedimiento de laboratorio y la interpretación de resultados. Se destaca la importancia del análisis granulométrico en la construcción, la evaluación ambiental y la planificación minera.

Tipo: Esquemas y mapas conceptuales

2023/2024

Subido el 15/03/2025

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ANÁLISIS GRANULOMÉTRICO
Introducción:
La granulometría nos permite estudiar y conocer el tamaño de las partículas y
sedimentos presentes en una muestra de suelo, además permite medir la
importancia que tendrán según la fracción de suelo que representen. Este tipo de
análisis se realiza por tamizado, o por sedimentación cuando el tamaño de las
partículas es muy pequeño. Para separar el material se utiliza una serie de
tamices en varias fracciones granulométricas de tamaño decreciente.
Los Análisis Granulométricos se realizarán mediante ensayos en el laboratorio con
tamices de diferente numeración, dependiendo de la separación de los cuadros de
la maya. Los granos que pasen o se queden en el tamiz tienen sus características ya
determinadas.
El análisis granulométrico al cuál se somete un suelo es de mucha ayuda para la
construcción de proyectos, porque con este se puede conocer la permeabilidad y la
cohesión del suelo. El análisis granulométrico por tamizado se realiza a las
partículas con diámetros superiores a 0,075 mm. El objetivo de un análisis
granulométrico es obtener información importante como es el origen del suelo,
las propiedades mecánicas y el cálculo de la abundancia de cada uno de los
granos según su tamaño dentro de la escala granulométrica, la cual se usa para
clasificar los diámetros por tamaños de las partículas de un árido y se separan
mediante tamices.
Marco teórico:
Por granulometría o análisis granulométrico de un agregado se entenderá todo
procedimiento manual o mecánico por medio del cual se pueda separar las
partículas constitutivas del agregado según tamaños, de tal manera que se puedan
conocer las cantidades en peso de cada tamaño que aporta el peso total. Para
separar por tamaños se utilizan las mallas de diferentes aberturas, las cuales
proporcionan el tamaño máximo de agregado en cada una de ellas. En la práctica
los pesos de cada tamaño se expresan como porcentajes retenidos en cada malla
con respecto al total de la muestra.
Mediante el análisis granulométrico se puede obtener información importante como:
su origen, propiedades mecánicas y el cálculo de la abundancia de cada uno de los
granos según su tamaño dentro de la escala granulométrica, la cual se usa para
clasificar los diámetros por tamaños de las partículas de un árido y se separan
mediante tamices.
Métodos de tamizado
El proceso de tamizado puede realizarse haciendo mover la muestra hacia arriba
(tamizado vertical) o en un solo plano (tamizado horizontal). Las tamizadoras de
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ANÁLISIS GRANULOMÉTRICO Introducción: La granulometría nos permite estudiar y conocer el tamaño de las partículas y sedimentos presentes en una muestra de suelo, además permite medir la importancia que tendrán según la fracción de suelo que representen. Este tipo de análisis se realiza por tamizado, o por sedimentación cuando el tamaño de las partículas es muy pequeño. Para separar el material se utiliza una serie de tamices en varias fracciones granulométricas de tamaño decreciente. Los Análisis Granulométricos se realizarán mediante ensayos en el laboratorio con tamices de diferente numeración, dependiendo de la separación de los cuadros de la maya. Los granos que pasen o se queden en el tamiz tienen sus características ya determinadas. El análisis granulométrico al cuál se somete un suelo es de mucha ayuda para la construcción de proyectos, porque con este se puede conocer la permeabilidad y la cohesión del suelo. El análisis granulométrico por tamizado se realiza a las partículas con diámetros superiores a 0,075 mm. El objetivo de un análisis granulométrico es obtener información importante como es el origen del suelo, las propiedades mecánicas y el cálculo de la abundancia de cada uno de los granos según su tamaño dentro de la escala granulométrica, la cual se usa para clasificar los diámetros por tamaños de las partículas de un árido y se separan mediante tamices. Marco teórico: Por granulometría o análisis granulométrico de un agregado se entenderá todo procedimiento manual o mecánico por medio del cual se pueda separar las partículas constitutivas del agregado según tamaños, de tal manera que se puedan conocer las cantidades en peso de cada tamaño que aporta el peso total. Para separar por tamaños se utilizan las mallas de diferentes aberturas, las cuales proporcionan el tamaño máximo de agregado en cada una de ellas. En la práctica los pesos de cada tamaño se expresan como porcentajes retenidos en cada malla con respecto al total de la muestra. Mediante el análisis granulométrico se puede obtener información importante como: su origen, propiedades mecánicas y el cálculo de la abundancia de cada uno de los granos según su tamaño dentro de la escala granulométrica, la cual se usa para clasificar los diámetros por tamaños de las partículas de un árido y se separan mediante tamices. Métodos de tamizado El proceso de tamizado puede realizarse haciendo mover la muestra hacia arriba (tamizado vertical) o en un solo plano (tamizado horizontal). Las tamizadoras de

golpeteo aplican ambos movimientos. El movimiento hace que las partículas sean cotejadas con la luz de malla del tamiz. El paso de cada partícula dependerá de su tamaño en relación a la abertura de malla del tamiz, de su posición al incidir sobre el tejido (orientación) y de la cantidad de veces que incida sobre éste. El tamizado puede realizarse con un solo tamiz de luz de malla previamente definida: en tal caso se realiza con fines orientativos, ya que no se determina la distribución granulométrica del material, sino únicamente el porcentaje de partículas menores y mayores que la abertura de malla (valor de corte). Cuando desean obtenerse varias fracciones de material, entonces se emplea un juego de tamices (tamizado en cascada). Los tamices analíticos son colocados uno encima del otro, en forma de columna, ordenados de abajo hacia arriba por orden creciente de abertura de malla. El material a analizar se añade al tamiz superior, el cual tiene la abertura de malla mayor. La elección del método de tamizado se hará en base al tamaño de grano de la muestra (ver Fig. 1). Para las muestras de 40 μm a 125 mm se emplea normalmente el método clásico de tamizado por vía seca. Sin embargo, el límite inferior del rango de medida puede variar dependiendo de algunas propiedades del material, tales como la formación de aglomerados, la densidad y la carga electrostática. El rango de medida es más amplio con el tamizado por vía húmeda, al llegar a los 20 μm. Cuando el tamizado por vía húmeda está contraindicado y desean medirse partículas pequeñas, el tamizado por chorro de aire es el método de elección al proporcionar resultados fiables también con partículas a partir de 20 μm. Tamizado vertical En el tamizado vertical, el material es primero proyectado hacia arriba por la vibración en la base del tamiz, y después cae por la fuerza de gravedad de nuevo sobre el tejido. La amplitud del movimiento indica la distancia recorrida verticalmente por la base del tamiz.

Tamizado por chorro de aire La tamizadora a chorro de aire es un aparato con un solo tamiz. Esto significa que para cada proceso de tamizado se emplea únicamente un tamiz. En esta tamizadora, el tamiz no se mueve. El material es movido por una corriente de aire en rotación: este aparato lleva conectada una aspiradora industrial que genera un vacío en la cámara de tamizado, con lo que el aire del entorno es succionado a través de una tobera ranurada en rotación. De esta manera se crea una corriente de aire que sale a gran velocidad de la tobera atravesando de abajo hacia arriba el tejido del tamiz y levantando el material. Una vez encima de la malla, la corriente se reparte por toda la superficie del tamiz y es de nuevo succionada hacia abajo, esta vez a baja velocidad. El material de granulometría más fina pasa a través de la abertura de malla y es succionado por la aspiradora. El material también puede recogerse con ayuda de un ciclón. Para comenzar con el análisis granulométrico, se toma el tamiz de luz de malla más pequeña. El índice de material pasante se determina por pesada diferencial antes y después del tamizado.

ENSAYO

Materiales

  • Muestra de material
  • Cribadora
  • Bascula
  • Tamices
  • Agitador para tamices
  • Papel estraza
  • Bolsas de plástico para separar

Procedimiento:

1.- Se pesa la muestra, ´posteriormente se homogenizo primero en una cribadora, después en un papel estraza dando vueltas hasta lograr homogenizar al 100%. 2.- Se colocan los tamices de menor a mayor (número de malla) en el agitador, 3.- Ponemos la muestra en el primer tamiz, dejando actuar durante 15 minutos. 4.- Se abren los tamices y se coloca la muestra correspondiente de cada uno de ellos en bolsas marcadas.

  1. Posteriormente se pesan y se registran datos correspondientes. Se repitió el procedimiento con 3 muestras diferentes.

Resultados:

Peso: 964 gr Peso: 1000 gr Peso: 1000 gr

  • Muestra - 10 2.0 76 7.9 7.9 92. Núm. Malla mm Peso gr % peso Acum. Posit Acum. Neg - 30 0.6 450 46.82 54.72 45. - 50 0.355 139 14.46 69.18 30. - 100 0.150 102 10.61 79.79 20. - 140 0.016 44 4.58 84.37 15. - 200 0.075 35 3.64 88.01 11.
    • -200 115 11.97 99.98 0.
    • Total 961 99.
  • Muestra - 1/4 17 17 1.72 1.72 98. Núm. Malla mm Peso gr % peso Acum. Posit Acum. Neg - 10 2.0 443 44.75 46.47 53. - 30 0.6 272 27.47 73.94 26. - 50 0.355 84 8.48 82.42 17. - 100 0.150 60 6.06 88.48 11. - 140 0.016 25 2.53 91.01 8. - 200 0.075 20 2.02 93.03 6.
    • -200 69 6.97
    • Total
  • Muestra - 1/4 17 23 2.3 2.3 97. Núm. Malla mm Peso gr % peso Acum. Posit Acum. Neg - 10 2.0 514 51.55 53.85 46. - 30 0.6 250 25.08 78.93 21. - 50 0.355 67 6.72 85.65 14. - 100 0.150 48 4.81 90.46 9. - 140 0.016 21 2.11 92.57 7. - 200 0.075 18 1.81 94.38 5.
    • -200 56 5.62
    • Total

Conclusión:

Este tipo de análisis proporciona información valiosa sobre la

distribución de tamaños de partículas y sus propiedades mecánicas, lo

que permite evaluar el comportamiento del suelo en diversas

condiciones y aplicaciones.

A lo largo del presente documento, se ha discutido la metodología

empleada en el ensayo granulométrico, incluyendo la selección y

verificación de equipos, el procedimiento de laboratorio y la

interpretación de resultados. Se han explorado diversas aplicaciones

prácticas del análisis granulométrico en el diseño y construcción de

infraestructuras, la evaluación del impacto ambiental y la planificación

de minas

Sin embargo, aún existen áreas de investigación que podrían abordarse

para mejorar y expandir el conocimiento sobre la granulometría y su

aplicación en otras áreas.