Terraplenes

ANÁLISIS GRANULOMÉTRICO DE SUELOS POR TAMIZADO (UNE
103 101).
1) OBJETO Y CAMPO DE APLICACIÓN.

Este ensayo se realiza en base a la Norma UNE 103 101, la cual especifica el método para
determinar los diferentes tamaños de las partículas de un suelo y obtener de esta manera la
cantidad de éstas, expresada en tanto por ciento, que pasan por los distintos tamices de la
serie empleada en el ensayo, hasta el tamiz 0.080 mm Norma UNE 7 050-2.

Cuando interese conocer la distribución de tamaños de las partículas inferiores a la abertura
de este tamiz se empleará el método de sedimentación que especifica la Norma UNE 103 102.

2) NORMAS PARA CONSULTA.

UNE 7 050-2 – Tamices de ensayo. Telas metálicas, chapas perforadas y láminas
electroformadas. Medidas nominales de las aberturas.

UNE 103 100 – Preparación de muestras para ensayos de suelos.

UNE 103 102 – Análisis granulométrico de suelos finos por sedimentación. Método del
densímetro.

UNE 103 300 – Determinación de la humedad de un suelo mediante secado en estufa.

3) APARATOS Y MATERIAL NECESARIO.

- Serie de tamices de malla cuadrada y tejido de alambre de abertura de malla en mm
siguiente: 100, 80, 63, 50, 40, 32, 25, 20, 12.5, 10, 6.3, 5, 2, 1.6, 1.25, 0.63, 0.40, 0.32, 0.16, y
0.080.

- Una balanza de unos 10 kg de capacidad que aprecie 1 g y otra de unos 200 g de capacidad y
que aprecie 0.01 g.

- Agitador mecánico o batidora con motor eléctrico que sea capaz de suministrar a una varilla
agitadora una velocidad superior a 10 000 revoluciones por minuto sin carga, la varilla
agitadora debe llevar en su extremo una paleta o hélice reemplazable de metal, plástico o
goma dura, con la forma y dimensiones que aparecen en la figura 1(a) . La longitud de la varilla
de agitación debe ser tal que su extremo inferior esté entre 19 mm y 38 mm del fondo del vaso
de agitación. Además debe disponer de un vaso especial con el diseño que aparece en la
figura 1(b). En vez del equipo anterior se puede utilizar un recipiente de cristal con tapón de
goma y 1 l de capacidad.

- Secadores, con circulación de aire frío o caliente, con temperatura regulable hasta 60ºC

- Estufa de desecación, con temperatura regulable hasta 115 ºC.

- Un mortero con manilla, que tenga la parte inferior de goma, y un mazo del mismo material
para desmenuzar los terrones compuestos por las partículas del suelo.

- Un vaso de precipitados de unos 600 ml de capacidad.

- Un cepillo y una brocha para limpiar las mallas de los tamices.

- Material general de laboratorio (pesasustancias, probetas, varillas de vidrio, etc.).

- Agua destilada.

- Solución de hexametafosfato sódico al 4 %.

- Cuarteadores de diferentes pasos.

- Opcionalmente, una tamizadora mecánica.

4) PREPARACIÓN DE LA MUESTRA PARA EL ENSAYO.

Una vez se ha recibido el suelo se procede a separar mediante cuarteo la cantidad necesaria
hasta obtener una muestra representativa para la realización del ensayo. La cantidad de
muestra que se toma está en función de tamaño máximo de la partícula de suelo y viene dada
en la siguiente tabla:

Tamaño máximo de la partícula del suelo en Cantidad mínima de muestra que debe
mm quedar retenida en el tamiz de 2.00 mm
10 500 g
20 1000 g
25 2000 g
40 3000 g
50 4000 g
80 5000 g
100 8000 g

La muestra obtenida de esta manera se seca al aire, en estufa o por medio de secadores con
circulación de aire frío o caliente, pero siempre a menos de 60 ºC, hasta que aquella se pueda
deshacer por medio del mortero o mazo de goma.

Se pesa con una precisión de 1 g y se anota en la casilla A del impreso del anexo A.

En la columna I del impreso se anota la designación UNE, en mm, de los tamices empleados en
el ensayo, en sentido decreciente y de mayor a menor abertura. En el Bloque 1, se anota la
serie superior al de 20.0 mm; en el Bloque 2, la serie superior al de 2 mm; y finalmente en el
Bloque 3 la serie entre el de 2 mm y el de 0.080 mm.

5) PROCEDIMIENTO OPERATORIO.

Una vez preparada la muestra se tamiza por el tamiz de 20 mm hasta que pasen todas las
partículas que sean inferiores a la abertura del tamiz.

En determinados casos es necesario lavar el material grueso retenido para que se separe el
material fino adherido a éste, en este caso se recoge dicho material fino, se decanta y se
deseca en estufa hasta masa constante. Se deja que se enfríe en un desecador para que se
equilibre su temperatura, y se agrega a la fracción que pasa por el tamiz 20.0 mm.

La fracción retenida en el tamiz 20.0 mm se deseca en estufa hasta masa constante, se deja
enfriar y se tamiza por la serie de tamices de malla superior a 20.0 mm, anotando la masa
retenida en cada uno de ellos, con precisión de 1 g, en la columna II, Bloque 1, del impreso del
anexo A.

De la fracción que pasa por el tamiz 20.0 mm se separa mediante cuarteo una porción de unos
2 kg, se determina su masa con una precisión de 1 g, y se anota en la casilla C del impreso. En
el caso de que la fracción que pasa por dicho tamiz tenga una masa próxima a 2 kg, no es
necesaria la operación de cuarteo.

Se tamiza esta porción por el tamiz 2.00 mm, la fracción retenida se lava sobre este tamiz,
recogiendo todo el material que pasa por él. Éste se decanta, se deseca en estufa, se deja que
se enfríe y se agrega a la fracción que pasa por dicho tamiz.

La fracción retenida se deseca en estufa hasta masa constante, se deja enfriar y se tamiza por
la serie de tamices entre el 20.0 mm y el 2.00 mm. Se determina la masa de las porciones
retenidas en cada tamiz con precisión de 1 g y se anota en la casilla correspondiente de la
columna II, Bloque 2, del impreso.

La fracción inferior a 2.00 mm se cuartea, hasta obtener dos porciones de unos 150 g cada
una, si se trata de suelos arenosos o de unos 80 g cada una si se trata de suelos limosos o
arcillosos. De una de las porciones se toman unos 20 g, con precisión de 0.01 g, y se determina
la humedad higroscópica, es decir, la humedad que alcanza esa porción de suelo en equilibrio
con la atmósfera del laboratorio.

De la otra porción se toman unos 100 g, en el caso de suelos arenosos y 50 g en el caso de
suelos arcillosos o limosos, determinando su masa con una pre cisión de 0.01 g, y anotando el
valor en la casilla G del impreso. Se pasan a un vaso de precipitados y se añade lentamente, al
mismo tiempo que se agita con una varilla de vidrio, unos 125 cm 3 de solución de
hexametafosfato sódico al 4%. Se deja en reposo durante unas 18 h. Se pasa la suspensión al
vaso de agitación o al recipiente de cristal. Se añade agua destilada hasta unos 5 cm del borde
y se agita la suspensión durante 1 min a no menos de 10 000 r.p.m. en el caso de disponer del
agitador mecánico y durante unos 5 min en el caso de emplear el recipiente de cristal. En
aquellos casos que tengamos suelos que por su naturaleza se dispersan fácilmente, se pueden
lavar directamente sin la adición de hexametafosfato sódico.

Seguidamente se vierte la suspensión obtenida sobre el tamiz de 0.080 mm y se lava hasta
eliminar el material que sea inferior a dicha abertura, esto puede verse porque el agua de
lavado sale transparente.

Se traslada lo retenido en el tamiz a una bandeja y se deseca en estufa hasta masa constante.
Se deja enfriar y se tamiza por la serie de tamices entre 2.00 mm y 0.080 mm. Se determina la
masa de la cantidad retenida en cada tamiz con una precisión de 0.01 g y se anota en la casilla
correspondiente de la columna II, Bloque 3, del impreso del anexo A.

6) OBTENCIÓN Y EXPRESIÓN DE LOS RESULTADOS.

6.1 Obtención de los resultados.

Los resultados que figuran en el impreso del anexo A se obtienen de la siguiente manera:

COLUMNAS II Y III

La columna II se utiliza sólo en los casos en los que se hayan separado por cuarteo, porciones
de las fracciones inferiores a 20 mm y 2 mm.

-Se suman los valores de las masas anotadas en las casillas de la columna III, Bloque 1, y se
anota el resultado en la casilla B.

-Se suman los valores de las masas anotadas en las casillas de la columna II, Bloque 2, y se
anota el resultado en la casilla D.

-Se calcula, con cuatro cifras decimales, el factor de corrección, f 1, de la muestra comprendida
entre 20 mm y 2 mm, de esta manera: f 1=(A-B)/C.

-Se calculan los valores de las casillas de la columna III, Bloque 2, multiplicando el valor
correspondiente de la columna II, por el factor f 1.

-Se calcula la masa de la muestra total comprendida entre 20 mm y 2 mm, multiplicando el
valor anotado en la casilla D por f 1. Se anota el resultado obtenido en la casilla E.

-Se calcula la masa total retenida en el tamiz de abertura 2 mm, lavada y desecada, sumando
para ello los valores de las casillas B y E. Se anota el resultado obtenido en la casilla F.

-Se calcula la masa de la muestra ensayada inferior a 2 mm, seca, multiplicando el valor
anotado en la casilla G por el factor f (factor de corrección que se obtiene al calcular la
humedad higroscópica, el cual multiplicado por la masa de una muestra húmeda nos
proporciona la masa seca). Se anota el resultado obtenido en la casilla H.

-Se calcula la masa de la muestra total, inferior a 2 mm, seca, multiplicando la diferencia de las
casillas A y F, por el factor f. Se anota el resultado obtenido en la casilla J.

-Se calcula la masa total de la muestra seca, sumando los valores anotados en casillas F y J. Se
anota el resultado en la casilla K.

-Se calcula, con cuatro cifras decimales, el factor de corrección f2, correspondiente a la
muestra que es inferior a 2 mm, dividiendo el valor anotado en la casilla J por el anotado en la
casilla H.

-Se calculan los valores de las casillas de la columna III, Bloque 3, multiplicando el valor

COLUMNA IV

-Se anota en la casilla (1), la masa total de la muestra seca, K. Se resta de este valor el anotado
en la casilla de la columna III correspondiente al primer tamiz que ha retenido material y se
anota el valor resultante en la casilla contigua. Se resta de este último la masa de la fracción
retenida en el siguiente tamiz que haya retenido material y se anota el resultado en la casilla
contigua. Se opera de una manera análoga hasta el final.

COLUMNA V

-Se anota la cifra 100 en la casilla (2). Los valores de las restantes casillas se obtienen
multiplicando los respectivos valores de la columna IV por 100, y dividiendo por el valor
anotado en la casilla (1).

6.2 Expresión de los resultados

Se representan, en el impreso del anexo B, los valores correspondientes a las columnas I y V
del impreso del anexo A. Seguidamente se traza la curva que mejor se ajuste a los puntos así
representados.

7) CORRESPONDENCIA CON OTRAS NORMAS

Esta norma se relaciona con:

NLT 104/72 - Granulometría de suelos por tamizado.

ASTM D-422-63 (1972) - Method for particle-size analysis of soils.

Ilustración 1: Vista de la batería de tamices
utilizados en el ensayo de análisis granulométrico,
la batería de tamices pequeños situados a la
izquierda corresponde a los utilizados en el análisis
de la fracción fina menor de 2 mm. Ilustración 4: Determinación del tamaño máximo de
partícula, en base a este tamaño tomaremos la
cantidad mínima de muestra que nos indica la
norma para realizar el ensayo.

Ilustración 2: Vista de los cuarteadores utilizados
para dividir las muestras en fracciones menores.

Ilustración 5: Cuarteado de la muestra, esto es
necesario para dividir la nuestra en partes iguales y
representativas y así tomar la cantidad adecuada
para realizar el ensayo.

Ilustración 3: Vista de la muestra a su llegada al
laboratorio.

Ilustración 6: Otro aspecto de la muestra cuarteada,
tomaremos uno cualquiera de los dos cajones.

Ilustración 7: Muestra extendida secándose al aire. Ilustración 10: Tamizado de la muestra por el tamiz
de 20,0 mm.

Ilustración 8: Determinación de la masa de la
muestra. Ilustración 11: Vista de la fracción mayor de 20,0
mm y de la fracción menor de 20,0 mm.

Ilustración 9: Detalle de la lectura de la balanza, la
masa de la muestra tomada para el ensayo es de
11938,5 gramos, este valor se anota e n la casilla A
del impreso del anexo A. El tamaño máximo de
partícula que hemos determinado en nuestra
muestra es de 100 mm, la tabla de la norma nos
dice que para este tamaño la cantidad mínima de
muestra que debe quedar retenida en el tamiz de Ilustración 12: La fracción menor de 20 ,0 mm se
2,00 mm es de 8000 gramos. embolsa y se guarda para que no pierda humedad a
la espera de que lavemos la fracción mayor de 20,0
mm y recuperemos el material fino adherido para
así añadírselo.

Ilustración 15: Tamizado de la fracción mayor de
Ilustración 13: Lavado de la fracción mayor de 20,0
20,0 mm a través de la batería de tamices.
mm por el tamiz de 20,0 mm, obsérvese que debajo
del tamiz está colocado un recipiente para recoger
el material más fino que se encuentra adherido a
esta fracción.

Ilustración 16: Después de dejar decantar el
material fino procedente del lavado, éste se
recupera y se deseca en estufa hasta masa
constante.
Ilustración 14: Vista de la fracci ón mayor de 20,0
mm ya lavada y del material fino recuperado en el
recipiente. A continuación la fracción mayor de 20,0
mm se seca en estufa hasta masa constante, se deja
enfriar y se tamiza por la serie de tamices de malla
superior a 20,0 mm, anotando la masa de la
cantidad retenida en cada uno de ellos en la
columna II, Bloque 1, del impreso del anexo A.

Ilustración 17: Material fino procedente del lavado
una vez seco.

Ilustración 18: Añadido del material fino
(procedente del lavado de la fracción mayor de 20,0
mm a través del tamiz de 20,0 mm) a la fracción
menor de 20,0 mm que habíamos separado y
embolsado anteriormente.

Ilustración 20: Determinación de la masa de la
porción menor de 20,0 mm obtenida por cuarteo.

Ilustración 19: Cuarteado de la fracción menor de
20,0 mm para así obtener una porción de unos 2 kg.

Ilustración 21: Detalle de la lectura de la balanza,
tomamos 2148,0 gramos, anotaremos este valor en
la casilla C del impreso del anexo A.

Ilustración 22: A continuación se tamiza la porción Ilustración 25: Lavado de la fracción comprendida
menor de 20,0 mm a través del tamiz de 2,00 mm. entre 20,0 mm y 2,00 mm a través del tamiz de 2,00
mm con recuperación del material fino que pasa a
su través.

Ilustración 23: Vista de las fracciones obtenidas al
tamizar por el tamiz de 20,0 mm.
Ilustración 26: Aspecto de la porción retenida en el
tamiz de 2,00 mm una vez lavada, a continuación se
seca en estufa hasta masa constante, se enfría y se
procede a tamizarla por la batería de tamices entre
20,0 mm y 2,00 mm, determinando la masa
retenida en cada uno de ellos y anotándolas en la
casilla correspondiente de la colum na II, Bloque 2
del Impreso del anexo A.

Ilustración 24: Separamos y embolsamos la fracción
que pasa a través del tamiz de 2,00 mm a la espera
de que lavemos y recuperemos el material fino
adherido a la fracción mayor de 20,0 mm.

Ilustración 27: Tamizado de la fracción Ilustración 30: Adicionado del material recuperado
comprendida entre 20,0 mm y 2,00 mm a través de ya seco a la fracción que pasa por el tamiz de 2,00
la batería de tamices. mm y que habíamos separado y embolsado
anteriormente.

Ilustración 28: Aspecto del material fino recuperado
procedente del lavado de la fracción comprendida Ilustración 31: Cuarteado de la fracción menor de
entre 20,0 mm y 2,00 mm, a continuación se seca 2,00 mm para obtener así dos fracciones, de una de
en estufa hasta masa constante, se deja enfriar y se ellas tomaremos una porción para determinar la
adiciona a la fracción que pasa a través del tamiz de humedad y de la otra fracción tomaremos una
2,00 mm que habíamos separado y embolsado. porción para efectuar el análisis granulométrico de
los finos.

Ilustración 32: Porción utilizada para la
determinación de la humedad higroscópica, los
Ilustración 29: As pecto del material recuperado una
datos se anotan en el Impreso que se encuentra en
vez seco.
el anexo A.

Ilustración 35: A continuación la suspensión se
vierte sobre el tamiz de 0,080 mm y se lava con
agua hasta que se elimine el material que sea
inferior a este tamaño, esto se consigue cuando el
agua de lavado sale transparente.

Ilustración 33: Porción utilizada para el análisis
granulométrico de tamaños inferiores a 2,00 mm,
en nuestro caso utilizamos 111,50 g que
anotaremos en la casilla G del Impreso del anexo A.

Ilustración 36: Operación de lavado.

Ilustración 34: La porción para efectuar el análisis
granulométrico de los tamaños inferiores a 2,00
3
mm se trata con 125 cm de solución de
hexametafosfato sódico al 4 %, se deja en reposo
durante unas 18 horas en el vaso de precipitado y
seguidamente se pasa al frasco de agitación donde
se agita manualmente durante unos 5 minutos.

Ilustración 37: Vista de la fracción menor de 2,00
mm lavada.

Ilustración 38: Una vez lavada se lleva a la estufa
donde se seca hasta masa constante, se deja enfriar
y se tamiza por la serie de tamices entre 2,00 mm y
0,080 mm, se determina la masa de la cantidad
retenida en cada tamiz con una precisión de 0,01
gramos y se anotan en las casillas de la columna II,
Bloque 3, del impres o del anexo A.

Ilustración 39: Tamizado de la fracción fina a través
de la batería de tamices comprendidos entre 2,00 y
0,080 mm.

EJEMPLO PRÁCTICO DE ANÁLISIS GRANULOMÉTRICO.

Primeramente se anota en la casilla A del impreso la masa de la muestra seca al aire que
vamos a tomar, en nuestro caso son 11938,5 gramos.

Esta muestra se tamiza primero por el tamiz de 20,0 mm, obteniendo una fracción retenida
que se lava, se seca y se tamiza por la batería de tamices del Bloque 1, como no hemos
cuarteado esta fracción retenida no anotamos las masas retenidas por cada tamiz en la
columna II, sino en la columna III.

La fracción que pasa a través del tamiz de 20,0 mm va a ser cuarteada ya que es bastante
cantidad, tomamos una porción de 2148,0 gramos que anotamos en la casilla C del impreso,
esta porción es tamizada a través del tamiz de 2,00 mm, lavada, secada en estufa y tamizada a
través de la batería de tamices del Bloque 2, como en este caso hemos cuarteado anotaremos
las masas retenidas en cada tamiz en la columna II, Bloque 2 del Impreso.

La fracción inferior 2,00 mm se cuartea para obtener dos fracciones, de una de ellas
determinaremos la humedad higroscópica, de la otra fracción tomamos 111,50 g que
anotaremos en la casilla G, esta fracción se trata con solución de hexametafosfato sódico, se
lava por el tamiz de 0,080 mm, se seca en estufa, se enfría y se tamiza por la serie de tamice s
del Bloque 3, anotando las masas retenidas en cada tamiz, con una precisión de 0,01 g, en la
columna II del Impreso ya que hemos cuarteado esta fracción.

Hasta este momento nuestro Impreso queda de la manera siguiente:

A Muestra total seca al aire (g) 11938,5
B Masa total retenida sobre el tamiz de 20
mm, lavada y seca (g)
C Porción que pasa por el tamiz de 20 mm, 2148,0
seca al aire ensayada (g)
D Muestra retenida entre 20 mm y 2 mm,
lavada y seca (g)
E = D x ff Muestra total entre 20 mm y 2 mm lavada
y seca (g)
F=B +E Muestra total retenida en el tamiz de 2
mm lavada y seca (g)
G Muestra que pasa tamiz de 2 mm 111,50
ensayada secada al aire (g)
H=Gx f Muestra que pasa tamiz de 2 mm
ensayada y seca (g)
J = (A - F) x f Muestra total que pasa por el tamiz de 2
mm seca (g)
K=F+ J Muestra total seca (g)

f1 = (A-B)/C, es el factor de corrección de la muestra comprendida entre 20 mm y 2 mm, es
debido a que hemos cuarteado la muestra.

f2 = J/H, es el factor de corrección de la muestra que pasa por el tamiz de abertura 2 mm, es
debido a que hemos cuarteado la muestra.

Humedad higroscópica
(fracción inferior a 2 mm)
W = (a/s) x 100 Humedad higroscópica 9,90
Referencia tara
a = (t+s+a)-(t+s) Agua (g) 1,92
t+s+a tara + suelo + agua (g) 66,42
t+s tara + suelo (g) 64,50
t tara (g) 45,11
s = (t+s)-t suelo 19,39
f = 100/(100+w) Factor de corrección 0,91

Tamices UNE Retenido Retenido Pasa en muestra total OBSERVACIONES
designación y tamices tamices
abertura mm parcial totales
(g) (g) (g) %

I II III IV V
(1) (2)
100
80
63 907,5
BLOQUE 1

50 505,0
40 951,5
32 611,0
25 799,5
20 597,5
12,5 225,5
BLOQUE 2

10 121,0
6,3 255,0
5 103,0
2 314,0
1,60 6,58
1,25 6,58
0,63 18,18
BLOQUE 3

0,40 9,91
0,32 6,91
0,25 4,20
0,20 4,35
0,16 3,78
0,080 9,93

Veamos los pasos a seguir para completar el Impreso:

- Se suman los valores de las masas anotadas en las casillas de la columna III, Bloque 1, y se
anota el resultado en la casilla B (907,5 + 505,0 + 951,5 + 611,0 + 799,5 + 597,5 = 4372,0).

- Se suman los valores de las masas anotadas en las casillas de la columna II, Bloque 2, y se
anota el resultado en la casilla D (225,5 + 121,0 + 255,0 + 103,0 + 314,0 = 1018,5).

- Se calcula, con cuatro cifras decimales, el factor de corrección, f 1, de la muestra comprendida
entre 20 mm y 2 mm, de esta manera: f 1 = (A-B)/C = (11938,5 – 4372,0)/2148,0 = 3,5226.

- Se calculan los valores de las casillas de la columna III, Bloque 2, multiplicando el valor
correspondiente de la columna II por el factor f1.

- Se calcula la masa de la muestra total comprendida entre 20 mm y 2 mm, multiplicando el
valor anotado en la casilla D por f 1. Se anota el resultado obtenido en la casilla E.

E = D x f 1 = 1018,5 x 3,5226 = 3588,0

- Se calcula la masa total retenida en el tamiz de abertura 2 mm, lavada y desecada, sumando
para ello los valores de las casillas B y E. Se anota el resultado obtenido en la casilla F.

F = 4372,0 + 3588,0 = 7960,0

Nuestros impresos quedan de la forma:

B Masa total retenida sobre el tamiz de 20 4372,0
D Muestra retenida entre 20 mm y 2 mm, 1018,5
lavada y seca (g)
E = D x f1 Muestra total entre 20 mm y 2 mm lavada 3588,0
y seca (g)
F=B +E Muestra total retenida en el tamiz de 2 7960,0
H=Gx f Muestra que pasa tamiz de 2 mm
ensayada y seca (g)
J = (A - F) x f Muestra total que pasa por el tamiz de 2
mm seca (g)
K=F+ J Muestra total seca (g)

(g) (g) (g) %

I II III IV V
(1) (2)
100
80
63 907,5
BLOQUE 1

50 505,0
40 951,5
32 611,0
25 799,5
20 597,5
12,5 225,5 794,5
BLOQUE 2

10 121,0 426,0
6,3 255,0 898,5
5 103,0 363,0
2 314,0 1106,0
1,60 6,58
1,25 6,58
0,63 18,18
BLOQUE 3

0,40 9,91
0,32 6,91
0,25 4,20
0,20 4,35
0,16 3,78
0,080 9,93

- Se calcula la masa de la muestra ensayada inferior a 2 mm, seca, multiplicando el valor
anotado en la casilla G por el factor higroscópico f. Se anota el resultado obtenido en la casilla
H.

H = 111,50 x 0,91 = 101,46

- Se calcula la masa de la muestra total, inferior a 2 mm, seca, multiplicando la diferencia de las
casillas A y F, por el factor higroscópico f. Se anota el resultado obtenido en la casilla J.

J = (A – F) x f = (11938,5 – 7960,0) x 0,91 = 3620,5

- Se calcula la masa total de la muestra seca, sumando los valores anotados en las casillas F y J.
se anota el resultado en la casilla K.

K = F + J = 7960,0 + 3620,5 = 11580,5

- Se calcula con cuatro cifras decimales, el factor de corrección f 2, correspondiente a la
muestra que es inferior a 2 mm, dividiendo el valor anotado en la casilla J por el anotado en la
casilla H.

f2 = J/H = 3620,5/101,46 = 35,6840

- Se calculan los valores de las casillas de la columna III, Bloque 3, multiplicando el valor

Nuestros impresos quedan entonces:

B Masa total retenida sobre el tamiz de 20 4372,0
D Muestra retenida entre 20 mm y 2 mm, 1018,5
lavada y seca (g)
E = D x f1 Muestra total entre 20 mm y 2 mm lavada 3588,0
y seca (g)
F=B +E Muestra total retenida en el tamiz de 2 7960,0
H=Gx f Muestra que pasa tamiz de 2 mm 101,46
ensayada y seca (g)
J = (A - F) x f Muestra total que pasa por el tamiz de 2 3620,5
mm seca (g)
K=F+ J Muestra total seca (g) 11580,5

(g) (g) (g) %

I II III IV V
(1) (2)
100
80
63 907,5
BLOQUE 1

50 505,0
40 951,5
32 611,0
25 799,5
20 597,5
12,5 225,5 794,5
BLOQUE 2

10 121,0 426,0
6,3 255,0 898,5
5 103,0 363,0
2 314,0 1106,0
1,60 6,58 235,0
1,25 6,58 235,0
0,63 18,18 649,0
BLOQUE 3

0,40 9,91 353,5
0,32 6,91 246,5
0,25 4,20 150,0
0,20 4,35 155,0
0,16 3,78 135,0
0,080 9,93 354,0

- Se anota en la casilla (1), la masa total de la muestra seca, K. Se resta de este valor el anotado
en la casilla de la columna III correspondiente al primer tamiz que ha retenido material y se
anota el valor resultante en la casilla contigua. Se resta de e ste último la masa de la fracción

retenida en el siguiente tamiz que haya retenido material y se anota el resultado en la casilla
contigua. Se opera de una manera análoga hasta el final.

- Se anota la cifra 100 en la casilla (2). Los valores de las restantes casillas se obtienen
multiplicando los respectivos valores de la columna IV por 100, y dividiendo por el valor
anotado en la casilla (1).

La tabla nos queda como sigue:

(g) (g) (g) %

I II III IV V
11580,5 100
100 11580,5 100
80 11580,5 100
63 907,5 10673,0 92,16
BLOQUE 1

50 505,0 10168,0 87,80
40 951,5 9216,5 79,59
32 611,0 8605,5 74,31
25 799,5 7806,0 67,41
20 597,5 7208,5 62,25
12,5 225,5 794,5 6414,0 53,39
BLOQUE 2

10 121,0 426,0 5988,0 51,71
6,3 255,0 898,5 5089,5 43,95
5 103,0 363,0 4726,5 40,81
2 314,0 1106,0 3620,5 31,26
1,60 6,58 235,0 3385,5 29,23
1,25 6,58 235,0 3150,5 27,21
0,63 18,18 649,0 2501,5 21,60
BLOQUE 3

0,40 9,91 353,5 2148,0 18,55
0,32 6,91 246,5 1901,5 16,42
0,25 4,20 150,0 1751,5 15,12
0,20 4,35 155,0 1596,5 13,79
0,16 3,78 135,0 1461,5 12,62
0,080 9,93 354,0 1107,5 9,56

Seguidamente se representan los valores de la columna V frente a los valores de la columna I.

Curva granulométrica
100
80
% que pasa

60
40
20 Curva granulométrica
0
80

40
32

10
63
50

25
20
12.5

0.32

0.16
1.25
0.63

0.25

0.08
100

2
5
1.6

0.4
6.3

0.2

mm

MÉTODO SIMPLIFICADO PARA HACER EL ANÁLISIS GRANULOMÉTRICO.

En este método tomaremos la misma cantidad de muestra que en el caso anterior, respetando
siempre la exigencia de que la cantidad que tomemos va a estar en función del tamaño
máximo de partícula que haya en la muestra y que viene dada por la tabla que se encuentra en
la norma UNE 103 101, a continuación tamizaremos esta muestra a través del tamiz de 2,00
mm, la porción retenida la lavaremos a través del tamiz de 2,00 mm sin recuperar el material
que es arrastrado por el agua. Seguidamente esta porción lavada se deseca en estufa hasta
masa constante, se deja enfriar y se tamiza a través de la batería de tamices entre 100,0 mm y
2,00 mm, anotando la masa retenida en cada uno de ellos.

De la fracción que pasa a través del tamiz de 2,00 mm tomaremos una porción para
determinar la humedad higroscópica y otra fracción para hacer el análisis granulométrico,
lavando esta última a través del tamiz de 0,080 mm hasta que el agua de lavado salga
transparente, seguidamente se deseca en estufa hasta masa constante, se deja enfriar y se
tamiza a través de la batería de tamices entre 2,00 mm y 0,080 mm.

Los datos obtenidos en este procedimiento simplificado son:

Humedad higroscópica
(fracción inferior a 2 mm)
W = (a/s) x 100 Humedad higroscópica 14,30
Referencia tara
a = (t+s+a)-(t+s) Agua (g) 53
t+s+a tara + suelo + agua (g) 958,0
t+s tara + suelo (g) 905,0
t tara (g) 534,5
s = (t+s)-t suelo 370,5
f = 100/(100+w) Factor de corrección 0,87

f2 = J/H =3461.5/120.49 = 28,7285 (factor de corrección para la fracción menor de 2,00 mm)

B Masa total retenida sobre el tamiz de 20
C Porción que pasa por el tamiz de 20 mm,
D Muestra retenida entre 20 mm y 2 mm,
lavada y seca (g)
E = D x f1 Muestra total entre 20 mm y 2 mm lavada
y seca (g)
F Muestra total retenida en el tamiz de 2 7959,5
H=Gx f Muestra que pasa tamiz de 2 mm 120,49
ensayada y seca (g)
J = (A - F) x f Muestra total que pasa por el tamiz de 2 3461,5
mm seca (g)
K=F+ J Muestra total seca (g) 11421,0

(g) (g) (g) %

I II III IV V
(1) (2)
100 11421,0 100
80 11421,0 100
63 907,5 10513,5 92,05
BLOQUE 1

50 505,0 10008,5 87,63
40 951,5 9057 79,30
32 611,0 8446 73,95
25 799,5 7646,5 66,95
20 597,5 7049 61,72
12,5 794,0 6255 54,77
BLOQUE 2

10 426,0 5829 51,04
6,3 898,5 4930,5 43,17
5 363,0 4567,5 39,99
2 1106,0 3461,5 30,31
1,60 5.50 158,0 3303,5 28,92
1,25 8,00 230,0 3073,5 26,91
0,63 23,00 661,0 2412,5 21,12
BLOQUE 3

0,40 13,50 388,0 2024,5 17,73
0,32 8,50 277,0 1747,5 15,30
0,25 5,00 143,5 1604 14,04
0,20 5,50 158,0 1446 12,66
0,16 5,50 158,0 1288 11,28
0,080 11,00 316,0 972 8,51

100
90 Curva granulométrica
80
70
% que pasa

60
50
40 metodo simplificado
30 metodo sin simplificar
20
10
0
100 63 40 25 12.5 6.3 2 1.25 0.4 0.25 0.16

mm

Con el método simplificado nos ahorramos el tener que recuperar el material que queda
adherido a la fracción mayor de 20,0 mm y que es eliminado en el lavado, este material
habíamos visto que se recuperaba colocando un recipiente debajo del tamiz, después había
que dejar que se decantara y entonces trasvasarlo a una bandeja para secarlo en estufa,

seguidamente se dejaba enfriar y se adicionaba a la fracción menor de 20,0 mm, con lo cual el
tiempo necesario para efectuar el ensayo se alarga bastante.

Lo mismo ocurre cuando tratamos la fracción entre 20,0 mm y 2,00 mm.

-

DETERMINACIÓN DEL LÍMITE LÍQUIDO DE UN SUELO POR EL
MÉTODO DEL APARATO DE CASAGRANDE (UNE 103-103-94).


Esta norma tiene por objeto establecer el procedimiento para determinar el límite líquido de
un suelo mediante la utilización del aparato de Casagrande.

Se define el límite líquido como la humedad que tiene un suelo amasado con agua y colocado
en una cuchara normalizada, cuando un surco, realizado con un acanalador normalizado, que
divide el suelo en dos mitades, se cierra a lo largo de su fondo en una distancia de 13 mm, tras
haber dejado caer 25 veces la mencionada cuchara desde una altura de 10 mm sobre una base
también normalizada, con una cadencia de 2 golpes por segundo.


-Aparato de Casagrande: es un utensilio mecánico que consiste en una cuchara de aleación de
cobre, suspendida de un dispositivo diseñado para controlar su caída sobre una base dura.

En la figura 1 se muestra un croquis con las características y dimensiones que debe tener este
aparato.

-Acanalador normalizado: tenemos el de Casagrande o plano que se muestra en la figura 2 con
las dimensiones exigidas, lleva incorporado un patrón de ajuste de la altura de caída de la
cuchara en su parte trasera. Otros acanaladores que pueden utilizarse son el curvo o de la
A.S.T.M. y el hueco o de Hovanyi, descritos en las figuras 3 y 4.

-Espátulas de hojas flexibles de varios tamaños.

-Pesasustancias con tapa.

-Balanza de 100 g de capacidad como mínimo que aprecie 0.01 g.

-Tamiz de 0.4 mm.

-Una superficie lisa, por ejemplo de vidrio de 300x300 mm de lado y 10 mm de espesor para
amasar el suelo.

-Estufa de desecación cuya temperatura sea regulable hasta 115 °C.

-Mortero con mazo de goma o molino que disponga de bolas forradas del mismo material.

-Cámara húmeda que mantenga una humedad relativa de 95 % ± 5% y una temperatura de
20°C ± 3°C.

-Calibre, pinzas para manipular los recipientes calientes, frasco lavador y agua destilada.

3) CALIBRADO DE LOS EQUIPOS.

Aparato de Casagrande: Se debe comprobar que todo el conjunto esté limpio y en buen
funcionamiento. La zona de la base en la que golpea la cuchara no debe presentar una huella
con un diámetro superior a 10 mm. La cuchara, debe estar firmemente enganchada al soporte
de sujeción, y debe reemplazarse cuando el acanalador haya formado una huella de más de
0.1 mm de profundidad.

El pivote del gancho de suspensión no debe estar desgastado hasta tal punto que permita un
movimiento lateral de más de 3.0 mm en el punto más bajo.

Si la cuchara cae antes de que el gancho de suspensión pierda contacto con la leva, ésta se
debe sustituir.

Acanaladores: Se debe inspeccionar frecuentemente y regularmente los acanaladores a fin de
verificar su desgaste. Los suelos arenosos desgastan rápidamente los acanaladores por lo que
en estos casos deben inspeccionarse con más frecuencia. Estos utensilios se desechan cuando
no posean las dimensiones esenciales referenciadas en las figuras 2, 3 ó 4.

Ajuste de la altura de caída: Se puede ajustar gracias al patrón que llevan los acanaladores en
su parte posterior.

4) PREPARACIÓN DE LA MUESTRA.

4.1 Por secado y desmenuzado.

Cuando el suelo a ensayar se encuentre formando terrones compactos, no siendo posible
individualizar manualmente sus partículas se procederá de la siguiente manera.

Se seca al aire o en estufa a una temperatura que no exceda los 60 °C, hasta que los terrones
de tierra se desmenucen fácilmente, a continuación se pulveriza la muestra en un mortero
empleando una maza con extremo de goma, o en un molino que disponga de bolas forradas de
este material, de manera que no se destruyan los granos individuales, a continuación se pasa
por el tamiz de 0.4 mm. Se repiten las operaciones de pulverización y tamizado cuantas veces
sea necesario, hasta asegurarse que se ha disgregado todo el material más fino y que el
material retenido por el tamiz 0.4 mm sólo consiste en granos de arena o grava individuales.

Si antes de la pulverización se encuentran materiales tales como conchas u otras partículas
frágiles, no se deben triturar para que pasen a través del tamiz, sino que hay que quitarlos a
mano u otro medio adecuado, como el lavado.

El material que pasa por el tamiz de 0.4 mm en cantidad mínima de 150 g, se amasa, sobre un
cristal mediante espátulas, con la cantidad de agua necesaria para que se precisen de 35 a 30
golpes para conseguir cerrar los 13 mm del surco. Se deja la mezcla en reposo durante 2 h en
cámara húmeda. Después se amasa de nuevo, añadiendo agua si fuese necesario al final de
este período.

4.2 En suelo natural. Vía directa.

En suelos orgánicos y en los inorgánicos con alto contenido de limo o arcilla, el proceso de
secado previo puede dar lugar a una variación apreciable del límite líquido. Por tanto en suelos
homogéneos de grano fino, en los que el contenido de humedad permita el amasado mediante
espátula se tomarán 200 g de muestra representativa del suelo y se dividen sobre la superficie
del vidrio en varias porciones por medio de una espátula. Si contiene algunas partículas
apreciablemente mayores de 0.4 mm, tales como concreciones o conchas, se retiran por
medio de una pinza y se determina su masa para conocer la proporción que representan con
respecto al total de la muestra tomada.

Se añade agua destilada y se amasa convenientemente con las dos espátulas hasta conseguir
una masa homogénea.

Finalizado el proceso se deja de un día para otro en cámara húmeda para que la humedad de
la muestra sea homogénea.

4.3 En suelo natural. Vía húmeda.

Cuando se trate de un suelo de grano fino que contenga una apreciable proporción de otros
materiales de grano más grueso, se debe proceder por vía húmeda para la separación de la
fracción necesaria para la realización del ensayo a fin de evitar el secado previo.

Se toma una porción representativa del suelo tal que se pueda obtener de ella una muestra de
300 g de material inferior a 0.4 mm. Se coloca en un recipiente, se le añade agua destilada
hasta cubrirla, sin dispersante, y se remueve con una varilla de vidrio hasta conseguir un
líquido denso.

Se vierte éste sobre el tamiz de 0.4 mm, colocado sobre un recipiente adecuado y se lava con
agua destilada el material que quede en el tamiz hasta conseguir que pasen todas las
partículas de tamaños inferiores.

Se deja sedimentar la suspensión obtenida y se elimina el agua limpia que haya por encima del
material depositado. Se seca al aire o bajo la acción de una corriente de aire a no más de 60 °C,
agitando la pasta para conseguir un secado uniforme. El proceso puede considerarse finalizado
cuando la consistencia de dicha pasta sea la adecuada para iniciar el amasado con las espátulas
sobre el vidrio, siguiendo el proceso descrito en el último párrafo del apartado 3.1, por secado
y desmenuzado.

En cualquiera de los tres casos, cuando se trata de un suelo de elevada plasticidad, el período
de curado en cámara húmeda debe ampliarse hasta 48 h. Por el contrario en suelos limosos
con bajo contenido de arcilla puede reducirse a unas 2 h.

5) PROCEDIMIENTO OPERATORIO.

Se separa la cuchara del resto del aparato. Se sujeta firmemente con la palma de la mano, y
por medio de una espátula, se coloca en su parte inferior, en la zona en que la cuchara

descansa sobre la base, una porción del suelo amasado, aplastándole hacia abajo y
extendiéndole dentro de la cuchara de un lado a otro, de manera que el material tenga una
altura de unos 10 mm en su punto de mayor espesor y procurando formar una superficie lisa.

Hay que tener cuidado de que no queden burbujas de aire dentro del suelo amasado,
debiendo repetir el proceso si hubiese alguna o apareciera durante el proceso posterior. El
material sin usar se amontona sobre el vidrio y se protege de la posible pérdida de humedad.

Manteniendo la cuchara con el material en la palma de la mano, se hace un surco con el
acanalador de Casagrande según el eje αα´ en la figura 1, en el sentido de arriba hacia abajo,
con el borde biselado hacia adelante, disponiendo en todo momento el acanalador
perpendicular a la superficie de la cuchara y describiendo un arco.

En suelos poco plásticos, para evitar el desgarramiento del material, el surco puede hacerse en
varias pasadas, cada una de ellas más profunda que la anterior. A veces en estos suelos el
acanalador de Casagrande puede empujar una porción del material fuera de la cuchara,
produciendo en general surcos muy irregulares. Esto se puede evitar utilizando el acanalador
hueco representado en la figura 4.

En suelos turbosos es preferible usar el acanalador curvo representado en la figura 3.

Después de realizar el surco, se coloca inmediatamente la cuchara en el aparato,
comprobando que no queden restos de material en la cara inferior de aquella. Se gira la
manivela a razón de dos vueltas por segundo. Se cuentan los golpes necesarios para que las
paredes del surco se unan por el fondo del mismo en una distancia de 13 mm.

Hay que hacer una determinación entre 15 y 25 golpes y otra determinación entre 25 y 35
golpes, teniendo en cuenta que el número de golpes disminuye al aumentar la cantidad de
agua destilada que se añade para realizar el amasado. Si el número de golpes requeridos para
cerrar el surco no está comprendido entre 35 y 15, la determinación no es válida.

Para cada una de estas determinaciones se toma una porción entre 10 g y 15 g del suelo
próximo a las paredes del surco, en la parte donde se cerró, y se determina su humedad por
secado en estufa.

Si después de varias determinaciones, el número de golpes requeridos para cerrar el surco
fuese siempre inferior a 25, es que no se puede determinar el límite líquido y se debe anotar
ese suelo como no plástico sin realizar el ensayo de determinación del límite plástico.

Para aumentar el número de golpes hay que disminuir el contenido de humedad, extendiendo
el material para que se evapore o amasando con suelo que tenga menos contenido de agua,
pero que haya sufrido el mismo proceso de amasado que la muestra ensayada. Nunca debe
añadirse suelo seco para disminuir el contenido de agua. Para evitar estos inconvenientes se
recomienda que la primera determinación esté del lado seco, es decir, que el suelo tenga una
humedad tal que se consigan entre 25 y 35 golpes para cerrar el surco en una longitud de 13
mm y a partir de aquí ir añadiendo cada vez más agua para que el número de golpes baje a
valores entre 15 y 25.

En suelos con dificultad de absorción de agua no se debe seguir el proceso de aumento de la
humedad descrito anteriormente a causa de las dificultades de homogeneización de ésta. Hay
que proceder en sentido opuesto, amasando continuamente la muestra con las espátulas de
manera que la pérdida de humedad se produzca de la forma más homogénea posible. En este
caso se recomienda que la primera determinación esté del lado húmedo. En consecuencia, el
amasado inicial de la muestra se debe hacer con la suficiente cantidad de agua para que, una
vez transcurrido el período de curado, no inferior a 48 h, nos encontremos en la situación de
poder ir disminuyendo la humedad con objeto de abarcar el rango de valores necesarios en la
realización del ensayo.

6) RESULTADOS.

Se llevan las dos determinaciones a un gráfico que tenga en abscisas el número de golpes, y en
ordenadas la humedad, ambos en escala logarítmica. Véase el anexo A.

Se traza la paralela a la línea de trazos dibujada en dicho gráfico, que equidiste de los dos
últimos puntos anteriores. La humedad del punto de intersección de esta recta con la
ordenada correspondiente a los 25 golpes, expresada con una cifra decimal y sin añadir las
palabras tanto por ciento, es el límite líquido.

Si la recta trazada dista mucho de ambos puntos, hay que hacer una tercera determinación
para comprobar si hay algún error en las otras dos ó sí, por tratarse de un tipo muy especial de
suelo, no sigue la ley indicada. En este último caso, se traza la recta que mejor se adapta a los
tres puntos obtenidos.

7) CORRESPONDENCIA CON OTRAS NORMAS.

Esta norma se relaciona con:

NLT 105/72. Límite líquido por el método de la cuchara.

ASTM D 4318. Standard Test Method for LIQUID LIMIT, PLASTIC LIMIT, AND PLASTICITY INDEX
OF SOILS.

Ilustración 1: Se tamiza una porción de suelo a Ilustración 4: A continuación se amasa esta fracción
través del tamiz de 0,40 mm. de suelo con agua y se deja de un día para otro en
cámara húmeda.

Ilustración 2: Aspecto del material retenido en el
tamiz. Ilustración 5: Vista general del equipo necesario
para la realización del ensayo, aparato de
Casagrande, pesasustancias con tapa, acanaladores,
espátulas.

Ilustración 3: Aspecto del material que pasa a
través del tamiz, con esta fracción realizaremos el
ensayo.
Ilustración 6: Vista del aparato de Casagrande.

Ilustración 7: Llenado de la cuchara del aparato de Ilustración 10: Otro aspecto del surco cerrado en
Casagrande con ayuda de la espátula. una longitud de 13 mm.

Ilustración 8: Realización del surco con ayuda del Ilustración 11: Una vez se ha cerrado el surco se
acanalador. toma una porción de la zona en donde se ha
cerrado para determinar la humedad, dicha
humedad es la que corresponde al límite líquido.

Ilustración 9: Aspecto del surco una vez se han dado
los golpes necesarios para que el mismo se cierre en
una longitud de unos 13 mm.

DETERMINACIÓN DEL LÍMITE PLÁSTICO DE UN SUELO. (UNE
103-104-93).


Esta norma tiene por objeto especificar el método para la determinación del límite plástico de
un suelo, el cual se define como la humedad más baja con la que pueden formarse con un
suelo, cilindros de 3 mm de diámetro, rodando dicho suelo entre los dedos de la mano y una
superficie lisa, hasta que los cilindros empiecen a resquebrajarse.


UNE 7-050 – Cedazos y tamices de ensayo.

UNE 103-103 – Determinación del límite líquido de un suelo por el método del aparato de
Casagrande.

UNE 103-300 – Determinación de la humedad de un suelo mediante secado en estufa.

3) APARATOS Y MATERIALES NECESARIOS.

-Una espátula de hoja flexible.

-Pesasustancias con tapa.

-balanza de 100 g de capacidad que aprecie 0.01 g.

-Estufa de desecación cuya temperatura sea regulable hasta 115 °C.

-Pinzas para manipular recipientes calientes.

-Tamiz de 0.4 mm.

-Frasco lavador y agua destilada.

-Una superficie lisa, tal como un vidrio de 300 mmx300 mm de lado y 10 mm de espesor para
amasar el suelo y rodarlo sobre ella.

-Varilla de 3 mm de diámetro para comparar el grosor de los cilindros.

4) PREPARACIÓN DE LA MUESTRA PARA EL ENSAYO.

Se obtiene una porción de suelo de 20 g que pase por el tamiz 0.4 mm, siguiendo el mismo
procedimiento descrito en la norma UNE 103-103. Se amasa con agua destilada hasta formar
con facilidad una bola. Se toman 15 g de dicha bola como muestra para el ensayo.

5) MÉTODO OPERATORIO.

Se moldea la mitad de la muestra en forma de elipsoide y, a continuación se hace rodar entre
los dedos de la mano y la superficie lisa con la presión estrictamente necesaria para que se
formen cilindros. El ritmo de esta operación debe ser tal que la mano se mueva hacia delante y
hacia atrás, hasta la posición de partida, entre 80 y 90 veces por minuto.

Si al llegar el cilindro a un diámetro de 3 mm no se ha resquebrajado, se parte en seis u ocho
trozos, amasándolos juntos, con los dedos de ambas manos hasta que se consiga una masa
uniforme moldeada en forma aproximada de elipsoide. Se repite el proceso del párrafo
anterior cuantas veces sea necesario, hasta que el cilindro se resquebraje. Si esto sucede
siendo el diámetro del cilindro mayor de 3 mm se dará por terminado el proceso, siempre y
cuando haya sido posible previamente, durante el mismo, formar cilindros de 3 mm de
diámetro.

Se colocan las porciones de suelo así obtenidas hasta una cantidad mínima de 5 g, en un
pesasustancias tarado con tapa. Se determina la humedad mediante secado en estufa.

Se repite, con la otra mitad de la muestra el método operatorio completo.

El resquebrajamiento puede manifestarse de modo distinto en los diversos tipos de suelo, así
en suelos muy plásticos se requiere mucha presión para deformar el cilindro, sobre todo
cuando se aproxima al límite plástico, al llegar a éste el cilindro queda dividido en trozos en
forma de barril de 6 mm a 10 mm de longitud; mientras que, en suelos poco plásticos, los
trozos son más pequeños. En otros suelos se forma una capa tubular exterior que comienza a
hendirse en ambos extremos y progresa hacia el centro hasta que, finalmente, el suelo se
desmorona en partículas lajosas. Algunos suelos se desmoronan en numerosos agregados
pequeños de partículas.

El operador no debe, de ningún modo, tratar de producir el resquebrajamiento con un
diámetro de 3 mm exactamente a base de alcanzarlo al principio y, entonces, reducir el ritmo
de rodadura o la presión de la mano, o ambos, y continuar la rodadura sin deformación
subsiguiente, es decir, si la humedad es tal que al alcanzar los 3 mm se puede continuar
deformando el cilindro deberá hacerse y no reducir el ritmo de rodadura para mantenerlo en 3
mm hasta que se seque y resquebraje. Sin embargo, puede reducir la cantidad total de
deformación, en el caso de suelos poco plásticos, a base de hacer el diámetro inicial de la masa
en forma de elipsoide más próximo a los 3 mm.


El límite plástico es la media aritmética de las humedades de ambas determinaciones,
expresada en tanto por ciento, con una cifra decimal, y sin añadir las palabras tanto por ciento.

Si los resultados obtenidos en ambas determinaciones, difieren en más de 2 puntos
porcentuales, el ensayo debe repetirse.

Las características que suelen darse como representativas de la plasticidad de un suelo son el
límite líquido y el índice de plasticidad. Este último es la diferencia entre el límite líquido y el
límite plástico.


Esta norma concuerda esencialmente con:

NLT-106/72

ASTM D 4318-84

Ilustración 1: Se hace un elipsoide con una porción Ilustración 4: Aspecto del cilindro cuando se
del suelo amasado con agua que ha estado en deshace en fragmentos cuando alcanzamos un
reposo en cámara húmeda. diámetro de 3 mm, en este punto determinamos la
humedad del material, dicha humedad será la
correspondiente al límite plástico.

Ilustración 2: Se va presionando con la palma de la
mano al mismo tiempo que se hace girar el cilindro.
Ilustración 5: Vista de los pesasustancias con los
fragmentos del cilindro para determinar su
humedad.

Ilustración 3: Si con los movimientos conseguimos
que el diámetro del cilindro sea menor de 3 mm sin
que el mismo empiece a resquebrajarse y
deshacerse es que la humedad es excesiva y por Ilustración 6: Vista de los pesasustancias colocados
tanto debemos repetir el proceso para que el en la estufa.
material siga perdiendo humedad.

Determinación del contenido de materia orgánica oxidable de
un suelo por el método del permanganato potásico. (UNE 103-
204-93).


La Norma UNE 103-204-93 tiene por objeto especificar el método para determinar el
contenido de materia orgánica oxidable de un suelo mediante permanganato potásico. En este
método se determina el porcentaje de materia orgánica de la muestra como cociente entre los
centímetros cúbicos de solución de permanganato 0.1 N gastados, multiplicados por el factor
de normalidad, y los gramos de muestra ensayados.


UNE 7-050 – Cedazos y tamices de ensayo.

UNE 103-100 – Preparación de muestra para los ensayos de suelos.

3) APARATOS, MATERIAL NECESARIO Y REACTIVOS.

-Balanza analítica de 160 g de capacidad y 0.0001 g de precisión.

-Estufa de desecación con temperatura regulable hasta 115 °C.

-Termómetro graduado entre 0 °C y 100 °C con precisión de 0.5 °C.

-Mortero y maza metálicas para pulverizar el suelo.

-Mazo de goma.

-Tamices de 2.0 mm y de 0.16 mm.

-Placa de calefacción.

-Vidrios de reloj.

-Pinzas de madera para manipular los matraces.

-Lana de vidrio para filtrar.

-Embudo de vidrio con boca de 20 cm de diámetro.

-Desecador.

-Dos matraces erlenmeyer de 500 cm3 y uno de 2000 cm3.

-Un matraz aforado de 1000 cm3.

-Dos vasos de precipitado de 150 cm3.

-Dos pipetas graduadas de 10 cm3.

-Una probeta graduada de 100 cm3.

-Una probeta graduada de 250 cm3.

-Dos frascos con tapón uno transparente y otro opaco de 2 a 3 litros.

-Dos buretas de 50 cm3, con llave, soporte y elementos de sujeción.

-Cronómetro.

Los reactivos químicos a emplear son:

-Ácido sulfúrico concentrado para análisis.

-Ácido nítrico concentrado para análisis.

-Ácido oxálico para análisis.

-Oxalato sódico para análisis.

-Permanganato potásico para análisis.

4) PREPARACIÓN DE LAS SOLUCIONES Y DETERMINACIÓN DE LOS FACTORES DE
NORMALIDAD.

Para preparar la solución de permanganato potásico 0.1 N, tomar en balanza analítica, entre
3.25 g ± 0.05 g de permanganato potásico, disolviéndolos en un litro de agua destilada en un
matraz aforado.

Calentar el matraz en la placa de calefacción hasta ebullición, manteniéndolo así durante diez
minutos. Después retirarlo, dejándolo enfriar. Filtrar el contenido a través de lana de vidrio
colocada en un embudo y recogerlo en un frasco de vidrio de color topacio que cierre bien.

Para determinar el factor de normalidad de la disolución de permanganato potásico con
oxalato sódico, tomar 10 g de oxalato sódico y desecarlos en estufa a 110 °C durante dos
horas, después enfriarlo en un desecador con cloruro cálcico. Disolver en un matraz 0.275 g
±0.025 g del oxalato ya seco en 200 cm3 de solución de ácido sulfúrico en agua en la
proporción de uno a cuatro y calentar hasta 70 °C ± 0.5 °C. Valorar con permanganato
potásico, hasta coloración persistente y anotar los centímetros cúbicos empleados. Agitar el
matraz durante todo el proceso. Repetir el proceso tres veces desde la disolución en matraz de
0.275 g ± 0.025 g de oxalato seco en 200 cm3 de agua destilada y calcular el valor medio de las
cantidades de permanganato gastadas en las tres valoraciones.

El factor de normalidad del permanganato potásico será:

Para preparar la solución de ácido oxálico 0.1 N, determinar en balanza analítica exactamente
6.302 g de ácido oxálico puro y disolver en un matraz aforado de 1 litro que tenga agua
destilada hasta su mitad. Añadir 50 cm3 de ácido sulfúrico puro para análisis, poco a poco y
agitando para evitar proyecciones. Dejar enfriar a temperatura ambiente. Llenar con agua
destilada hasta el enrase y agitar. Guardar la solución en un frasco limpio, seco y bien cerrado.

Para determinar el factor de normalidad de la solución de ácido oxálico 0.1 N, poner 175 cm 3
de agua destilada en un matraz erlenmeyer de 500 cm3. Añadir con bureta 25 cm3 de la
solución de ácido oxálico 0.1 N previamente preparada y otros 25 cm3 de solución de ácido
sulfúrico al 9 %. Calentar el matraz con mechero hasta 70 °C ± 0.5 °C. El termómetro de control
no debe tocar la pared ni el fondo del matraz.

Valorar con solución de permanganato 0.1 N, cuyo factor de normalidad se haya determinado
en un período no mayor de 15 días, hasta coloración permanente, rosáceo pálido.

El factor de normalidad de la solución de ácido oxálico 0.1 N será:

Donde f es el factor de normalidad de la solución de permanganato 0.1 N.


Pulverizar en mortero 50 g ± 5 g de la fracción de suelo que pasa por el tamiz de 2 mm.
Seguidamente pasar por el tamiz de 0.16 mm, si queda algo retenido en el tamiz devolverlo al
mortero y pulverizar hasta que todo pase a través del tamiz, tomar 5 g ± 0.1 g de ese material.
Secar en estufa a 110 °C durante 24 h.

Enfriar en un desecador con cloruro cálcico y obtener mediante de terminación en balanza
analítica dos porciones de 0.25 g ± 0.05 g denominadas M1 y M2. Colocar M1 en un matraz
erlenmeyer de 500 cm3 y añadir 25 cm3 de solución de ácido sulfúrico al 9 %.

Calentar en un mechero hasta ebullición. Al cabo de tres minutos y manteniendo la ebullición
añadir con pipeta 1.5 cm3 de ácido nítrico concentrado. Mantener la ebullición uno o dos
minutos más.

Retirar el matraz del mechero y añadir 125 cm3 de agua destilada recién hervida. Agregar
también un volumen de solución de permanganato potásico 0.1 N, igual al cociente entre 20 y
el factor de normalidad de la solución de permanganato empleada (VKMnO4=20/f).

Calentar hasta ebullición y mantener durante cuatro o cinco minutos, si todo el permanganato
quedara decolorado, añadir nuevamente la misma cantidad repitiendo cuantas veces sea
necesario hasta que no se decolore.

Interrumpir la calefacción y añadir con bureta el número de centímetros cúbicos de solución
de ácido oxálico 0.1 N igual al cociente entre 20 y el factor de normalidad de la solución de
ácido oxálico empleado (VH2C2O4=20/F). El líquido deberá perder el color del permanganato. En
el caso de que anteriormente hubiera sido necesario añadir n veces el volumen de
permanganato potásico (20/f) añadiremos n veces el volumen de ácido oxálico (20/F).

Enfriar el matraz en una pila con el chorro de agua de una goma, hasta llegar a 70 °C, medidos
con termómetro de precisión de ± 0.5 °C. Valorar el exceso de ácido oxálico con solución de
permanganato potásico 0.1 N hasta coloración permanente. Anotar los centímetros cúbicos de
la solución de permanganato potásico 0.1 N, empleados en la valoración, y que
denominaremos como C1.

Repetir todas estas operaciones con la otra porción M2, hasta obtener los centímetros cúbicos
de la solución de permanganato potásico 0.1 N empleados, que denominaremos como C2.


El contenido en materia orgánica, expresada en tanto por ciento, de cada porción de muestra
ensayada, viene dado por la expresión:

Donde

Ci son los centímetros cúbicos de solución de permanganato potásico, dando a i los valores de
1 y 2.

f es el factor de normalidad del permanganato potásico calculado anteriormente.

Mi son los gramos de las muestras ensayadas, dando a i los valores de 1 y 2.

El contenido de materia orgánica de la muestra total de suelo ensayada, expresada en tanto
por ciento, es la media aritmética de las dos determinaciones anteriores.


Esta norma concuerda esencialmente con:

BS 1377- Determination of Organic Matter Content.

AASHTO T 1 94-80- Determination of Organic Matter in Soils by Wet Combustion.

Ilustración 1: Se toman 50 ± 5 gramos de la fracción Ilustración 4: Se pesan 5 ± 0,1 gramos del suelo
de suelo que pasa a través del tamiz de 2 mm. triturado y se desecan en estufa.

Ilustración 2: Se trituran los 50 ± 5 gramos Ilustración 5: Se deja enfriar en el desecador.
anteriores hasta que pasen a través del tamiz de
0,16 mm.

Ilustración 6: Se pesan dos fracciones de 0,25 ± 0,05
gramos del suelo triturado, llamadas M1 y M2.
Ilustración 3: Vista del suelo triturado y pasado a
través del tamiz de 0,16 mm.

3
Ilustración 7: Se añade a cada submuestra 25 cm
de ácido sulfúrico al 9% y se calienta a ebullición Ilustración 9: Una vez añadido el permanganato las
durante 3 minutos, seguidamente se añade a cada submuestras se calientan a ebullición durante 5
submuestra 1,5 ml de ácido nítrico concentrado y se minutos.
continúa la ebullición durante 2 minutos más, tras
los cuales se retiran las submuestras de la placa
3
calefactora y se le añade a cada una 125 cm de
agua destilada recién hervida.

Ilustración 10: Seguidamente se interrumpe la
ebullición y se añade a cada submuestra un
volumen de solución de ácido oxálico 0,1 N igual al
cociente entre 20 y el factor de normalidad de la
Ilustración 8: Seguidamente se añade con una
solución de ácido oxálico, se ve que el color púrpura
bureta a cada submuestra un volumen de solución
del permanganato desaparece quedando la
de permanganato potásico 0,1 N igual al cociente
solución transparente.
entre 20 y el factor de normalidad de la solución de
permanganato potásico.

Ilustración 11: A continuación se deja enfriar hasta
70 °C y entonces se añade disolución de
permanganato potásico hasta que se produzca un
cambio de color de transparente a levemente
púrpura, se anota el volumen de permanganato
necesario para ello.

Ilustración 12: Vista de una de las submuestras una
vez hemos añadido la solución de permanganato
necesaria para que se produzca el cambio de color.

Determinación del contenido en sales solubles de los suelos
(NLT-114).

1) OBJETO.

La Norma NLT-114/99, describe el procedimiento que permite determinar el contenido en
sales de los suelos mediante el tratamiento con agua destilada para disolver dichas sales. El
contenido en sales se determina pesando el residuo, obtenido por evaporación, de una
cantidad proporcional del extracto acuoso.


-Frasco de vidrio con boca ancha y tapón hermético, de un litro de capacidad
aproximadamente.

-Dos cápsulas de porcelana de unos 200 cm3 de capacidad.

-Equipo de filtración, con papel de poro fino.

-Baño María para la evaporación de los extractos acuosos contenidos en las cápsulas.

-Dos balanzas, una analítica con una precisión de 0.0001 g y otra de precisión 0.1 g.

-Estufa de desecación capaz de mantener una temperatura de 110 °C ± 5 °C.

-Desecador para el enfriamiento de las cápsulas.

-Matraces aforados de 500 y 100 cm3.

-Un agitador por volteo.

-Acido clorhídrico concentrado.

-Agua destilada.

-Pipeta.


El ensayo se debe realizar con la muestra completa. En el caso de que la muestra contenga
gruesos se debe operar con una porción representativa de la fracción que pasa por el tamiz de
2 mm, obtenida según se describe en la norma NLT-101.


Obtener por cuarteo de la muestra a analizar unos 50 g de suelo, secar en estufa y pesar con
exactitud de 0.1 g, introduciéndolos a continuación en el frasco de 1 litro, junto con 500 cm 3
de agua destilada medidos mediante el matraz aforado correspondiente.

Agitar el frasco con su contenido, en el agitador por volteo, durante un tiempo mínimo de una
hora.

Dejar el frasco en reposo hasta que el líquido quede claro.

Extraer del líquido claro unos 250 cm3, mediante una pipeta o por sifonamiento y filtrar
utilizando filtro de poro fino. Si el extracto acuoso no quedara totalmente transparente, ni aún
después de filtrado, tratar de precipitar los coloides mediante una gota de ácido clorhídrico
N/20 (a 4 cm3 de ácido clorhídrico concentrado añadir agua destilada hasta completar un
volumen de 1 litro) añadida a la solución turbia. Intentar filtrar de nuevo después de agitar con
varilla de vidrio y de que transcurran unos minutos. Repetir con una gota más de ácido si no
filtrara totalmente transparente y añadir más veces si fueran necesarias para lograr esta
transparencia.

Del líquido filtrado medir 100 cm3 con el matraz aforado correspondiente y verterlos en una de
las cápsulas de porcelana. Repetir lo mismo sobre la otra cápsula.

Situar las cápsulas en el baño María hasta la evaporación total del agua. Completar la
desecación del residuo en estufa, a 110 °C ± 5 °C, hasta masa constante.

Dejar enfriar las cápsulas en el desecador cerrado y pesar con la balanza analítica o de
precisión. Las sales del residuo pueden absorber humedad del aire muy rápidamente; para
evitarlo actuar de forma que transcurra el menor tiempo posible desde que se saca la cápsula
del desecador hasta obtener su masa.

Lavar cuidadosamente el interior de cada cápsula para eliminar el residuo soluble, secarlas
nuevo en estufa a 110 °C ± 5 °C y después de enfriadas en el desecador volver a pesar.

Si se encontrara yeso entre las sales solubles, puede que no se disuelva todo al utilizar la
proporción de suelo y agua antes mencionada. Como orientación, si tuviéramos yeso puro se
disolvería del orden de 1 g en los 500 cm3 de agua, teniendo que hacer en este caso extremo el
ensayo con 1 g en 500 cm3. En general siempre que se obtengan valores por encima de 2 g de
residuo por litro de extracto y se sospeche la existencia de yeso al hacer el ensayo cualitativo
con cloruro de bario en medio ácido clorhídrico debe repetirse el ensayo utilizando menor
cantidad de suelo.

5) CÁLCULOS Y RESULTADOS.

Con las dos cápsulas se obtienen dos valores, de los cuales se calcula la media y ésta se da
como resultado.

El cálculo se realiza por medio de la expresión:

Donde:

V = Volumen inicial en cm3 del agua destilada en el frasco (normalmente 500 cm3).

v = Volumen en cm3 del extracto acuoso situado en la cápsula (normalmente 100 cm3).

r = Masa en gramos del residuo de la cápsula.

P = Masa inicial de suelo seco, en gramos, introducido en el frasco (normalmente 50 g).

Ilustración 1: Se pesan unos 50 gramos de suelo.
Ilustración 3: Después de agitar se deja en reposo
hasta que el líquido quede claro.

Ilustración 4: Aspecto del líquido después de haber
estado en reposo varias horas, se observa como se
ha clarificado.

3
Ilustración 2: Se añaden 500 cm de agua y se agita
durante un tiempo mínimo de una hora.

Ilustración 5: Seguidamente se filtra a través de
papel de filtro y se recoge el filtrado en un matraz
de 250 ml.

Ilustración 6: Del líquido filtrado se miden 100 ml y Ilustración 9: A continuación las cápsulas de
se vierten en una cápsula de porcelana, esto se porcelana se colocan en la estufa para evaporar el
hace por duplicado. líquido.

Ilustración 7: Vertido de los 100 ml de líquido en la Ilustración 10: Una vez evaporado el líquido se
cápsula de porcelana. trasladan las cápsulas al desecador para que se
enfríen.

Ilustración 8: Lavado del matraz para arrastrar los
restos de líquido que quedan impregnándolo. Ilustración 11: Una vez frías las cápsulas se pesan en
la balanza.

CONTENIDO DE SULFATOS SOLUBLES EN LOS SUELOS (NLT-
120/72).
1) OBJETO.

Esta norma describe el método a seguir para determinar la proporción de sulfatos solubles en
agua, pasándolos a disolución mediante agitación con agua y precipitando luego los sulfatos
disueltos con solución de cloruro de bario según la reacción siguiente:

2) APARATOS Y MATERIAL NECESARIOS.

- Tamices 2 y 0,4 mm UNE (núms. 10 y 40, A.S.T.M.).

- Mortero con su mano.

- Frasco para agitación de unos 1000 cm3 de capacidad, con cierre hermético mediante tapón
de goma y forma adecuada para acoplarse al aparato agitador.

- Aparato para agitar frascos que permita mantener el suelo en suspensión durante el tiempo
de agitación.

- Un matraz aforado de 500 cm3 y otro de 250 cm3.

- Dos vasos de 600 cm3 con varilla de vidrio y vidrio de reloj que pueda taparles.

- Frasco lavador con agua destilada caliente.

- Pipeta de 10 cm3.
-
Embudo de vidrio.

- Crisol de porcelana. Triángulo y trípode soporte si se calcina con mechero.

- Horno de calcinación eléctrico, en su defecto, mechero de gas.

- Balanza analítica.

- Estufa de desecación regulable a 75-80 °C.

- Desecador.

- Papel indicador de pH.

- Papel de filtro de poro fino y de cenizas conocidas.

- Acido clorhídrico N/20 (a 4 cm3 de ácido clorhídrico concentrado añadir agua destilada hasta
completar un volumen de un litro).

- Solución de cloruro bárico al 5 % (5 g de BaCl2·2H2O en 100 cm3 de agua).

- Solución de nitrato de plata 81,7 g en 100 cm3 de agua).

- Agua destilada.

3) PROCEDIMIENTO.

Preparación de la muestra.

Se utiliza la fracción que pasa por el tamiz de 2 mm UNE (núm. 10 A.S.T.M.). Obtener unos 50 g
por cuarteo de esta fracción y pulverizar en el mortero hasta que todo pase por el tamiz de 0,4
mm UNE (núm. 10 A.S.T.M.). Secar hasta peso constante en estufa regulada entre 75 y 80 °C y
pesar 10 g con precisión de 0,01 g.

Disolución de los sulfatos.

- Introducir la muestra en el frasco o recipiente de agitación y añadir 500 cm3 de agua destilada
exactamente medidos con un matraz aforado.

- Colocar el frasco en el agitador y agitar durante 45 minutos.

- Dejar decantar la suspensión de suelo contenido en el frasco. Si no se clarifica el líquido
añadir dos gotas de ácido clorhídrico concentrado.

- Extraer el líquido clarificado, mediante sifón o con la pipeta de 100 cm3 sin perturbar el
sedimento, hasta obtener 250 cm3 de líquido claro exactamente medido con el matraz
aforado.

- Filtrar el líquido del matraz, recogiendo el filtrado sobre el vaso de 600 cm3. Lavar el filtro dos
o tres veces con agua destilada, que previamente se ha pasado por el matraz para lavarlo, y
recoger el agua de lavado sobre el mismo vaso. Añadir 20 cm3 de ácido clorhídrico N/20.

Precipitación, filtrado y calcinación.

- Calentar a ebullición el líquido filtrado y precipitar añadiéndole disolución de cloruro bárico
con una pipeta, poco a poco, hasta que no se produzca más precipitado. Durante una hora
mantener el vaso en reposo y a temperatura por debajo y próxima al punto de ebullición (una
baño maría resulta muy apropiado).

- Al final de la hora el precipitado se habrá depositado en el fondo y el líquido quedará claro.
Añadir entonces unas gotas de la disolución de cloruro bárico para comprobar que la
precipitación fue completa. En caso de formarse precipitado volver a calentar a ebullición y
volver a añadir disolución de cloruro de bario.

- Después de dejar en reposo durante doce horas, filtrar empleando un filtro de cenizas
conocidas. Pasar primero el líquido claro, después arrastrar el precipitado al filtro y lavar sobre
él con agua destilada y caliente hasta que el agua de lavado, después de pasar por el filtro, no
dé precipitado con la solución de nitrato de plata.

- Colocar el papel de filtro húmedo con el precipitado en un crisol de porcelana previamente
tarado. Cuando se dispone de horno de calcinación eléctrico, colocar el crisol con el papel

dentro del horno y subir la temperatura entre 800 y 900 °C, manteniéndola unos quince
minutos.

Si ha de calcinarse con mechero, calentar primero con poca llama para secar el papel
lentamente y continuar hasta carbonizar el papel sin que llegue a arder en ningún momento.
Una vez carbonizado el papel, se aumenta la llama para incinerar y, una vez blanco el
precipitado, se calcina hasta el rojo durante diez minutos.

- Dejar enfriar el crisol primero al aire y, cuando haya perdido calor, terminar el enfriamiento
en un desecador. Finalmente, pesar con precisión de 0,001 g.

4) RESULTADOS.

- Restando la tara del crisol más las cenizas del papel, del peso del crisol con el precipitado
después de la calcinación, se obtiene el peso del precipitado de BaSO4 .

- El resultado se puede expresar en tanto por ciento de SO3 respecto a la muestra analizada
mediante la siguiente fórmula:

Siendo:

Pp = Peso del precipitado de BaSO4

Pm = Peso de la muestra analizada, o sea:

Cuando la muestra contiene partículas gruesas, hay que referir el resultado a la muestra
original; para ello se multiplica el resultado anterior por el tanto por ciento de suelo que pasa
por el tamiz 2 UNE (núm. 10, A.S.T.M.) y se divide por 100.

Veamos un ejemplo.

Un suelo con 20 % de material que pasa por el tamiz 2 mm, la determinación de sulfatos en
esta fracción dio un 3 % de SO3, por tanto la proporción de SO3 en la muestra original es de:

Esto equivale a multiplicar el contenido en SO3 de la fracción menor de 2 mm por un factor
granulométrico, en nuestro caso 20/100 ó 0,2.

- Si se quiere expresar el resultado en tanto por ciento de yeso (Ca SO4·2H2O) basta multiplicar
el valor obtenido en el apartado anterior por 2,1505.

Téngase en cuenta, sin embargo, que puede suceder que solo una parte del sulfato esté
formando yeso.

5) OBSERVACIONES.

La cantidad de muestra que tomemos para el análisis debe variarse según la proporción de
sulfatos, con objeto de asegurar su completa solubilidad, por un lado, y obtener una cantidad
conveniente de sulfato de bario precipitado. Como orientación: hay que utilizar menos de 10 g
de suelo en 500 cm3 de agua cuando la proporción de yeso en el suelo sea superior al 5 %.
Tomando 1 g de suelo, se tiene seguridad de la disolución total de los sulfatos, aunque la
muestra fuera 100 % de yeso.

Cuando la muestra contiene material grueso, se supone que todos los sulfatos quedan en los
finos que pasan por el tamiz de 2 mm; para asegurar esto, hay que hacer una inspección visual
de los gruesos; si se aprecian nódulos de yeso, hay que triturarlos en mortero hasta que pasen
por el tamiz.

Para el secado se limita la temperatura a 80 °C, porque subiendo más puede perderse agua de
cristalización en el yeso.

CONTENIDO DE YESO EN SUELOS (NLT-115).
1) OBJETO.

El objeto de la presente norma es describir un procedimiento analítico para determinar el
contenido de yeso en suelos.

El fundamento del procedimiento analítico está basado en que tanto el yeso como otros
sulfatos presentes en la muestra son solubles en una cantidad adecuada de agua, mientras
que solo los sulfatos distintos del yeso son solubles en acetona. Basándonos en esto podemos
determinar el contenido total de sulfatos en la muestra y el contenido de sulfatos distintos del
yeso, la diferencia entre ambos nos da el contenido de sulfatos procedente del yeso.

Dicho procedimiento requiere la determinación del contenido de sulfatos solubles según un
procedimiento basado en la norma NLT-120.


NLT 101 Preparación de muestras para los ensayos de suelos.

NLT 120 Contenido de sulfatos solubles en los suelos.

3) APARATOS Y MATERIAL NECESARIOS.

Todos los especificados en las dos normas anteriores y además acetona de calidad purísima y
riqueza mayor del 99 %.


Preparación de la muestra.

Preparar unos 10 g de suelo representativo, que pase por el tamiz nº 200 ASTM (UNE 0,080
mm); según el procedimiento descrito en la norma NLT-101/72.

Secarlos hasta masa constante en estufa a la temperatura de 40 °C ± 1 °C.

Determinación del contenido total de sulfatos de la muestra.

De la muestra preparada anteriormente, pesar dos porciones de 1 g con precisión de ± 0,001 g
para realizar por duplicado la determinación.

Introducir la muestra en el frasco o recipiente de agitación y añadir 500 cm3 de agua destilada
exactamente medidos con un matraz aforado.

Colocar el frasco en el agitador y agitar durante 45 minutos.

Añadir 20 cm3 de ácido clorhídrico N/20 (preparado según se indica en la norma NLT-120/72).

Dejar decantar la suspensión de suelo contenido en el frasco.

Extraer el líquido clarificado, mediante sifón o con una pipeta de 100 cm3, sin perturbar el
sedimento, hasta obtener 250 cm3 de líquido claro exactamente medidos con el matraz
aforado.

Filtrar el líquido del matraz recogiendo el filtrado sobre el vaso de 600 cm3.

Calentar a ebullición el líquido filtrado y precipitar los sulfatos añadiendo 40 cm 3 de cloruro
bárico (Cl2Ca) al 5 %, preparado según se indica en la norma NLT-120/72. La disolución de
cloruro bárico se añade poco a poco, por medio de una pipeta.

Una vez añadidos los 40 cm3 e iniciada la ebullición, retirar el vaso de la fuente de calor.

Después de dejar en reposo durante 12 horas, filtrar empleando un papel de filtro de
contenido de cenizas conocido. Pasar primero el líquido claro, después arrastrar el precipitado
al filtro y lavar sobre él con agua destilada y caliente hasta que el agua de lavado, después de
pasar por el filtro, no de precipitado con la disolución de nitrato de plata.

Colocar el papel de filtro húmedo con el precipitado en un crisol de porcelana previamente
tarado. Cuando se dispone de horno de calcinación eléctrico, colocar el crisol con el papel
dentro del horno y subir la temperatura entre 800 y 900 °C, manteniéndola unos 15 minutos.

Si ha de calcinarse con mechero, calentar primero con poca llama para secar el papel
lentamente, continuar hasta carbonizar el papel sin que llegue a arder en ningún momento.
Una vez carbonizado el papel, se aumenta la llama para incinerar y, una vez blanco el
precipitado, se calcina hasta el rojo durante 10 minutos.

Dejar enfriar el crisol primero al aire y, cuando haya bajado la temperatura, terminar el
enfriamiento en un desecador. Finalmente, pesar con precisión de ± 0,001 g.

Determinación del contenido parcial de sulfatos (no procedentes de yeso (CaSO4.2H2O)) de
la muestra.

De la muestra preparada inicialmente, pesar dos porciones de 1 g con precisión de ± 0,001 g,
para realizar por duplicado la determinación.

Introducir la muestra en el frasco o recipiente de agitación y añadir 100 cm3 de acetona
(calidad purísima y riqueza mayor del 99 %), medidos por medio de una probeta graduada.

Colocar el frasco en el agitador y agitar durante 45 minutos.

Añadir 5 cm3 de ácido clorhídrico concentrado.

Seguidamente filtrar la solución con precaución para que no se derrame. Recoger el líquido
clarificado y añadir 100 cm3 de agua desmineralizada, medidos con probeta graduada.

Calentar a ebullición el líquido filtrado y precipitar añadiendo 40 cm3 de cloruro bárico (Cl2Ba)
al 5 %, preparado según se indica en la norma NLT-120/72.

La disolución de cloruro bárico se añade poco a poco por medio de una pipeta.

Una vez añadidos los 40 cm3 e iniciada la ebullición, retirar el vaso de la fuente de calor.

Pasar primero el líquido claro, después arrastrar el precipitado al filtro y lavar sobre él con
agua destilada y caliente hasta que el agua de lavado, después de pasar por el filtro, no de
precipitado con la disolución de nitrato de plata.

Colocar el papel de filtro húmedo con el precipitado en un crisol de porcelana previamente
tarado. Se procede a continuación a calcinar el papel de filtro, ya sea en horno eléctrico o con
mechero, de la misma manera descrita en el apartado anterior.

Dejar enfriar el crisol primero al aire y terminar el enfriamiento en un desecador. Finalmente,
pesar con precisión de ± 0,001 g.

5) OBTENCIÓN DE LOS RESULTADOS.

Cálculo de los porcentajes de iones sulfato en las dos disoluciones.

Calculamos el contenido total de sulfatos a partir de la masa del precipitado de BaSO4
obtenido en el tratamiento de la muestra de suelo con agua por medio de la expresión:

Calculamos el contenido parcial de sulfatos a partir de la masa del precipitado de BaSO4
obtenido en el tratamiento de la muestra de suelo con acetona, para ello utilizamos la misma
ecuación anterior.

A continuación calculamos el tanto por ciento de iones sulfato total y parcial por medio de:

Siendo:

Con:

a = cm3 de solución analizada (250 cm3 en el caso de la determinación del contenido total de
sulfatos y 100 cm3 en el caso de la determinación del contenido parcial).

A = cm3 de agua en el frasco ( 500 cm3 en el caso de la determinación del contenido total de
sulfatos y 100 cm3 en el caso de la determinación del contenido parcial).

g = gramos de suelo en el frasco (1 g en ambos casos).

Determinación del contenido de yeso en la muestra.

El contenido de yeso en la muestra se calcula de la forma siguiente:

ENSAYO DE COMPACTACIÓN. PROCTOR NORMAL (UNE 103-
500-94).


Esta norma tiene por objeto especificar el método para determinar, en un suelo, la relación
entre la densidad seca y la humedad, para una energía de compactación de unos 0.583 J/cm3,
y definir la densidad seca máxima y su humedad correspondiente, denominada óptima, que se
pueden conseguir con ese suelo en el laboratorio.


UNE 7-050-2 – Tamices de ensayo. Telas metálicas, chapas perforadas y láminas
electroformadas. Medidas nominales de las aberturas.

UNE 103-300 – Determinación de la humedad de un suelo mediante secado en estufa.

UNE 103-501 – Ensayo de compactación. Proctor modificado.

UNE 103-502 – Método de ensayo para determinar en el laboratorio el índice C.B.R.

3) FUNDAMENTO DEL MÉTODO.

El método está basado en la determinación de las densidades secas de varias probetas,
compactadas en idénticas condiciones pero con contenidos de humedad diferentes. Para cada
contenido de humedad se alcanza una determinada densidad, de manera que estos pares de
valores, representados en coordenadas cartesianas, definen la relación buscada.

4) DEFINICIONES.

Se define “humedad óptima” del suelo aquella con la que se consigue la máxima densidad
seca, para la energía de compactación indicada en 1).

Se define como “densidad seca máxima Próctor Normal” del suelo, la que se obtiene para la
“humedad óptima” con la energía de compactación especificada anteriormente.


- Un molde cilíndrico de metal de 102 mm ± 0.4 mm de diámetro interior y 122.4 mm ± 0.1 mm
de altura, lo que equivale aproximadamente a un volumen de 1000 cm3. Debe disponer de un
collar del mismo diámetro y altura aproximada de 60 mm, para colocarlo en la parte superior

del molde durante las operaciones de apisonado. El molde y el collar estarán construidos de
forma que se puedan sujetar firmemente a la base plana metálica desmontable (ver figura 1).

El molde podrá estar dividido longitudinalmente en dos mitades, o ser de una sola pieza.

- Una maza metálica de 2.5 kg ± 0.01 kg, adaptada al interior de una guía tubular adecuada
para que la altura de caída libre sea de 305 mm ± 2 mm. La maza puede ser manual, en cuyo
caso debe tener un diámetro de 50 mm ± 2 mm y la guía disponer, como mínimo, de 4 orificios
de 1 cm de diámetro, espaciados 90° y a 2 cm de cada extremo, para facilitar la salida de aire.
La separación entre maza y guía debe ser suficiente para que la caída sea libre. También se
puede utilizar una maza automática que distribuya los golpes uniformemente sobre la
superficie del material. En este caso, la superficie de contacto de la maza con el suelo puede
ser circular o tener forma de sector, pero conservando en todo caso, la masa, altura de caída y
la superficie de 19.6 cm2 ± 0.2 cm2.

- Una balanza de 20 kg de capacidad y precisión de 1 g y otra de 1000 g de capacidad y
precisión 0.1 g.

- Recipientes adecuados para la determinación de la humedad.

- Una estufa de desecación con temperatura regulable hasta 115 °C.

- Una amasadora mecánica adecuada, o instrumentos diversos para amasar manualmente
(recipientes, guantes de goma, escardador, paletas, etc.).

- Tamices 50.0 mm, 20.0 mm y 5.00 mm.

- Un enrasador metálico de borde recto, afilado y resistente, cuya longitud sea superior al
diámetro del molde.

- Cuarteadores adecuados a los diámetros de las partículas del suelo a ensayar.

- Un mazo de goma y una paleta.

- Una probeta graduada.

- Como elemento opcional, un extractor de muestras para extraer el material compactado del
molde si éste es de una sola pieza.


- Si el suelo recibido está excesivamente húmedo, se extiende y se deja secar al aire o bien se
procede a su secado en estufa o por aire caliente u otro procedimiento, tomando la
precaución de que la temperatura del suelo no exceda de 60 °C. Una vez conseguido esto, se
procede a desmenuzarlo, deshaciendo los terrones por medio de un mazo de goma.

- Del suelo seco y desmenuzado, se separa mediante los cuarteadores adecuados la cantidad
necesaria para disponer una muestra de 15 kg de material que pase por el tamiz de 20.0 mm.
Se determina en balanza la masa de la muestra tomada y la del material retenido en dicho

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