Granulometría

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Concepto

La variedad de tamaños de partícula que ofrece un suelo caracteriza a este, por lo que la granulometría, que hace referencia a estos tamaños es, posiblemente, la propiedad más característica de un suelo. El tamaño de las partículas de un suelo establece ya una primera clasificación de los mismos en bloques, bolos, gravas, arenas, arcillas y limos.

Es muy útil determinar la granulometría conociendo la proporción en la que intervienen los distintos tamaños de partículas en una porción de suelo. Además, la facilidad de medida de esta propiedad hace que sea la más empleada en las clasificaciones de suelos.

El suelo, generalmente, contiene diversos tamaños de partículas. Se suele distinguir entre la fracción gruesa, que abarca las partículas visibles a simple vista (gravas y arenas), y la fracción fina, que comprende las partículas que no lo son (limos y arcillas). La granulometría de la fracción gruesa se determina por medios mecánicos, mientras que la de la fracción fina se determina por sedimentación.

El ensayo granulométrico por tamizados, para la fracción gruesa, consiste en determinar la masa de suelo, seco y desmenuzado, retenida entre dos tamices consecutivos de una serie determinada; se calcula entonces la proporción en masa de lo retenido respecto del total de la muestra. Con estos datos se establece finalmente la proporción en masa que pasa por cada tamiz, que se suele expresar en porcentaje. La curva granulométrica es la representación gráfica de estos datos (fracciones que pasan por cada tamiz), y por razones prácticas se realiza en ejes semilogarítmicos, con los tamaños en un eje de abscisas logarítmico y los porcentajes pasantes en un eje de ordenadas lineal.


La serie de tamices que se emplee en cada caso debe estar dentro de una serie normalizada más amplia. Normalmente para realizar la identificación del suelo es suficiente con dos o tres tamices, sin embargo, la curva puede revelar discontinuidades y, con ello, detalles importantes del origen del suelo, por lo que conviene contar con algún tamiz más. Las series normalizadas más utilizadas son la EN (España y Europa) y la ASTM (Estados Unidos).

Se han definido dos indicadores muy interesantes, relacionados con la forma de la curva granulométrica y, por extensión, con las propiedades del suelo que depende estrechamente de estas como son el Coeficiente de uniformidad (Cu) y el Coeficiente de curvatura (Cc).

La granulometría de un suelo establece una primera clasificación de estos, como se apuntaba anteriormente, dentro de unos grupos, con propiedades generales muy parecidas, debido a la influencia que tiene el tamaño de las partículas del suelo en las propiedades del mismo. Entre las propiedades que dependen de la granulometría destacan la porosidad, la permeabilidad y la resistencia a esfuerzos cortantes.

En cuanto a la porosidad, un suelo discontinuo tiene una mayor proporción de aire por unidad de volumen y, por tanto, una compacidad máxima menor. En consecuencia, la granulometría influye en la densidad del suelo.

En relación con la permeabilidad, el tamaño de las partículas y la proporción de las más pequeñas puede hacer que aunque la proporción de huecos sea elevada, estos puedan ser pequeños. Y por su parte, la permeabilidad del suelo está íntimamente relacionada con el tamaño de los huecos, ya que estos determinan la velocidad del agua en el medio poroso. El diámetro efectivo (D10), definido como la abertura del tamiz por el que pasa el 10% de la muestra, está muy relacionado con la permeabilidad.

El factor intrínseco del que depende el ángulo de rozamiento es la granulometría, por lo que la capacidad de los suelos de resistir esfuerzos cortantes depende en gran medida de esta.

Véase también

Plasticidad, Coeficiente de uniformidad, Coeficiente de curvatura, Límites de Atterberg, Límite líquido, Límite plástico, Indice de plasticidad, Indice de consistencia, Indice de fluidez


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