Tamaño de grano

Los tamaños en las partículas de un suelo pueden variar en un amplio rango, dependiendo de el tipo de suelo (residual o sedimentario), las condiciones de su formación y las condiciones naturales a las cuales están expuestas. Un suelo, de manera general, puede ser clasificado como grava, arena, limo o arcilla; dependiendo del tamaño predominante. Esta información permite determinar algunas de las características físicas principales del suelo y predecir cómo este se comportará en diferentes condiciones. 

Para lograr lo anterior, es necesario realizar ensayos de laboratorio que permitan obtener el tamaño de grano del suelo: tamizado para los gruesos (diámetro mayor a 0.075 mm) e hidrómetro para los finos (diámetro menor a 0.075 mm)

Tamizado

Inicialmente se tomó ¼ de de la muestra total y se hizo pasar por el tamiz 200 (apertura de 0.075 mm). Luego, el material retenido en el tamiz 200 fue lavado para eliminar los residuos de materiales finos, secado durante 24 horas en el horno y pesado. De este suelo resultante se hizo el análisis de tamizado, en el cual se utilizaron los tamices 4, 40, 80, 100, 200 y fondo. De este mismo ensayo, se obtuvo el material necesario para realizar los ensayos de plasticidad, es decir, aquel que retuvo el tamiz 40. También, el suelo que quedó en el fondo (pasa tamiz 200) fue utilizado para realizar el ensayo de hidrómetro.

Del tamizado se obtuvieron los siguientes datos:

Hidrómetro

Este ensayo permite determinar la distribución del tamaño de las partículas finas de la muestra; en este caso, se tomaron 30.63 gramos de muestra seca de material. Inicialmente, se llenó un recipiente con 125 mL de defloculante y se mezcló con la muestra de suelo. Luego, se dejó reposar durante un período de 24 horas y después de este tiempo de suspensión, se traspasó la solución a un recipiente donde se agitó con ayuda de una batidora. Posteriormente, se transfirió a una jarra sedimentadora y se adiciona agua hasta llegar a 1 L. Simultáneamente, justo al lado de la muestra, se preparó una solución (blanco) con 125 mL de defloculante y se agregó agua hasta alcanzar un litro en el recipiente con agua limpia. Después, se agitó la solución por un minuto aproximadamente con ayuda de un tapón, y se puso en una superficie plana al lado del blanco. Inmediatamente se encendió el cronómetro y se tomaron las medidas de la temperatura y la corrección de ceros en el blanco, junto con la lectura del hidrómetro en la solución con la muestra.

En este caso el hidrómetro se soltó inicialmente en 30, ya que esa es la cantidad de muestra que se utilizó para el ensayo. Se toman las medidas a los 30 segundos, 1, 2, 4, 15, 30 minutos y 1, 2 y 24 horas.

Con base en los resultados obtenidos, se procedió a aplicar las ecuaciones matemáticas que permitieran obtener los tamaños de partícula. Al realizar el análisis, se obtuvo lo siguiente:

Hora inicio del experimento: 4:32:00 pm

Nota: Debido a que la gravedad específica de los sólidos de la muestra fue muy baja, fue necesario extrapolar los valores que se requerían de las tablas.

Una vez terminados ambos ensayos, fue necesario juntar los resultados para tener la curva granulométrica que incluyera tanto los granos finos, como gruesos de la muestra. Como no se realizó el ensayo de hidrómetro con la misma cantidad de muestra que la retenida en el fondo por el tamizado, se aplicó una regla de tres para obtener la equivalencia. Es necesario aclarar que el valor para el diámetro de 0.060 mm fue alterado, ya que, como se observa en la tabla anterior, el porcentaje de la fracción más fina es de 106%. Este valor se llevó al 100% para hacer la corrección y tener una curva homogénea adecuada. Esto sucedió, probablemente por la gravedad específica obtenida, ya que fue muy baja.

Teniendo el tamaño de partícula, se procedió a graficar los resultados para obtener la curva granulométrica final.

A partir de esto, podemos decir que el suelo está compuesto de la siguiente manera:

Gravas: 0%

Arenas: 73%

Limos: 25%

Arcillas: 2%