Granulometria Tamizado ATQ Ppt

UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA Facultad de Ingeniería Civil Laboratorio de Mecánica de Suelos

TALLER BÁSICO DE MECÁNICA DE SUELOS Análisis Granulométrico Granulométric o por Tamizado Expositor: Antioco Quiñones Villanueva  [email protected]  [email protected]  [email protected] 

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Laboratorio de Mecánica de Suelos

GRANULOMETRIA POR TAMIZADO

Análisis Granulométrico Por Tamizado ASTM D422

distribución de tamaños de partículas de suelo. Esta norma describe el método para determinar los porcentajes de suelo que pasan por los distintos tamices de la serie empleada en el ensayo, hasta el de 0.074 mm (N°200) . Febrero 2006

Curso Taller de Mecánica de Suelos

LMS-FIC-UNI

 

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Laboratorio de Mecánica de Suelos

GRANULOMETRIA POR TAMIZADO

Análisis Granulométrico Por Tamizado ASTM D422

distribución de tamaños de partículas de suelo. Esta norma describe el método para determinar los porcentajes de suelo que pasan por los distintos tamices de la serie empleada en el ensayo, hasta el de 0.074 mm (N°200) . Febrero 2006

Curso Taller de Mecánica de Suelos

LMS-FIC-UNI

 

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Laboratorio de Mecánica de Suelos

• • • • •

Febrero 2006

EQUIPO

Tamices de malla cuadrada. Balanza con sensibilidad de 0.1 gramo. Horno de secado. Bandejas, cepillos y brochas. Muestra representativa del suelo.

Curso Taller de Mecánica de Suelos

LMS-FIC-UNI

 

EQUIPO

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Laboratorio de Mecánica de Suelos

Horno de secado

Juego de Tamices Construidos de acuerdo a la Norma ASTM

Febrero 2006

Curso Taller de Mecánica de Suelos

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EQUIPO

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Laboratorio de Mecánica de Suelos

Balanza digital

Taras y recipientes Resistentes a altas temperaturas y corrosión

- 0 01 . ara muestras de menos de 200 .  – 0.1 gr. Para muestras de mas de 200g-

Muestra representativa

Febrero 2006

Curso Taller de Mecánica de Suelos

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Tamiz de 3”

Febrero 2006

EQUIPO

Tamiz Nº 4

Curso Taller de Mecánica de Suelos

Tamiz Nº 200

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SERIE DE TAMICES

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Laboratorio de Mecánica de Suelos

Serie de Tamices ASTM 3” (75.0 mm) 2 ½” (63.0 mm) 2” (50.0 mm) 1 ¾” (45.0 mm) 1 ½” (37.5 mm) 1 ¼” (31.5 mm) 1” (25.0 mm) 7/8” (22.4 mm) ¾” (19.0 mm) 5/8” (16.0 mm)

Febrero 2006

1/2” (12.5 mm) 3/8” ( 9.5 mm) 5/16”( 8.0 mm) 1/4” ( 6.3 mm) N 4 (4.75 mm) N 5 (4.00 mm) N 6 (3.35 mm) N 7 (2.80 mm) N 8 (2.36 mm) N 10(2.00 mm) ° ° ° ° ° °

N N N N N N N N N N

° ° ° ° ° ° ° ° ° °

12 (1.70 mm) 14 (1.40 mm) 16 (1.18 mm) 18 (1.00 mm) 20 (0.850mm) 25(0.710 mm) 30 (0.600mm) 35 (0.500mm) 40 (0.425mm) 45 (0.355mm)

Curso Taller de Mecánica de Suelos

N N N N N N N N N

50 (0.300mm) 60 (0.250mm) 70 (0.212mm) 80 (0.180mm) 100(0.150mm) 120(0.125mm) 140(0.106mm) 170(0.090mm) 200(0.075mm)

° ° ° ° ° ° ° ° °

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SERIE DE TAMICES

Serie de Tamices usados para el ensayo por tamizado según la Norma ASTM-422 3” (75.0 mm) 2” (50.0 mm) 1 ½” (37.5 mm) . mm ¾” (19.0 mm) 1/2” (12.5 mm) 3/8” ( 9.5 mm) 1/4” ( 6.3 mm)

Febrero 2006

N° 4 (4.75 mm) N° 10(2.00 mm) N° 20 (0.850mm) . mm N° 40 (0.425mm) N° 60 (0.250mm) N° 100(0.150mm) N°200(0.075mm)

Curso Taller de Mecánica de Suelos

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PROCEDIMIENTO

FASES DEL ENSAYO: • Cuarteo de la muestra. • Secado en el horno. • Lavado por la malla Nº 200. • Secado en el horno de la muestra lavada. • Tamizado de la muestra. • Pesado del material retenido en cada tamiz. • Correcciones y cálculos.

Febrero 2006

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CUARTEO DE LA MUESTRA

Mezclar la muestra:

Febrero 2006

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CUARTEO DE LA MUESTRA

Obtener una muestra uniforme:

Febrero 2006

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CUARTEO DE LA MUESTRA

Dividir la muestra uniforme en cuatro partes iguales:

Febrero 2006

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CUARTEO DE LA MUESTRA

Tomar dos de las cuatro partes y mezclar. De estar forma reducir la muestra hasta completar el peso requerido.

Pesar la muestra seleccionada y llevarla al horno por 24 horas. Febrero 2006

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LAVADO DE LA MUESTRA

Una vez seca y fría la muestra en el horno, ésta se debe pesar. Se anota el peso de la muestra secada al horno

Febrero 2006

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LAVADO DE LA MUESTRA

Para el lavado de la muestra se usa el siguiente equipo: la malla Nº 200, pipeta, y vasijas.

Febrero 2006

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LAVADO DE LA MUESTRA

Para el lavado de la muestra se usa la malla Nº 200. Se echa la muestra en porciones, de forma que no se pierda partículas mayores a 0.074 mm (diámetro de la malla Nº 200.

Febrero 2006

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SECADO EN EL HORNO

Una vez lavada la muestra por la malla Nº 200, el material retenido debe secarse en el horno por 24 horas. Luego de esa etapa, se enfría la muestra y se pesa. Así se obtiene el peso lavado y secado al horno.

Febrero 2006

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TAMIZADO DE LA MUESTRA

La muestra se echa por la parte superior de la serie de tamices y luego se sacude por espacio de diez a quince minutos. Se debe tener cuidado de no perder material durante el zarandeo.

Febrero 2006

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PESADO DEL MATERIAL RETENIDO

Luego de tamizado se procede a pesar el material retenido en .

Febrero 2006

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Febrero 2006

DATOS QUE SE OBTIENEN

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DATOS QUE SE OBTIENEN TAMIZ

Peso de la muestra secada al horno (W1):

1366.6

Peso de la muestra lavada

ABERTURA

Peso Retenido

(mm)

(grs)

3"

76.200

2"

50.300

1 1/2"

38.100

80.0

y secada al horno (W2):

918.4

1"

25.400

172.5

W1 - W2 =

448.2

3/4"

19.050

43.2

1/2"

12.700

112.0

3/8"

9.525

58.9

1/4"

6.350

82.0

Nº 4

4.760

32.1

Nº 10

2.000

93.6

Nº 20

0.840

57.5

Nº 30

0.590

22.1

Nº 40

0.426

20.2

Nº 60

0.250

55.0

Nº 100

0.149

55.1

Nº 200

0.074

34.2 448.2

Platillo Suma: Febrero 2006

Curso Taller de Mecánica de Suelos

1366.6 LMS-FIC-UNI

 

CALCULOS

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% Re tenido

W  malla *100 =

W 1

Donde: W malla : Peso retenido por la malla. . Ejemplo para la malla Nº 30: % Re tenido

Febrero 2006

22.1*100 =

1366.6

Curso Taller de Mecánica de Suelos

=

1.6

LMS-FIC-UNI

 

CALCULOS

UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA Facultad de Ingeniería Civil

Laboratorio de Mecánica de Suelos

TAMIZ

ABERTURA

Peso Retenido

% Parcial

(mm)

(grs)

Retenido

3"

76.200

2"

50.300

1 1/2"

38.100

80.0

5.9

1"

25.400

172.5

12.6

3/4"

19.050

43.2

3.2

1/2"

12.700

112.0

8.2

3/8"

9.525

58.9

4.3

1/4"

6.350

82.0

6.0

Nº 4

4.760

32.1

2.3

Nº 10

2.000

93.6

6.8

Nº 20

0.840

57.5

4.2

Nº 30

0.590

22.1

1.6

Nº 40

0.426

20.2

1.5

Nº 60

0.250

55.0

4.0

Nº 100

0.149

55.1

4.0

Nº 200

0.074

34.2

2.5

448.2

32.8

1366.6

100.0

Platillo Suma: Febrero 2006

Curso Taller de Mecánica de Suelos

LMS-FIC-UNI

 

CALCULOS

UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA Facultad de Ingeniería Civil

Laboratorio de Mecánica de Suelos

TAMIZ

Peso Retenido

% Parcial

(mm)

(grs)

Retenido

% Acumulado Retenido

Pasa

3"

76.200

0.0

100.0

2"

50.300

0.0

100.0

1 1/2"

38.100

80.0

5.9

5.9

94.1

1"

25.400

172.5

12.6

18.5

81.5

3/4"

19.050

43.2

3.2

21.6

78.4

1/2"

12.700

112.0

8.2

29.8

70.2

3/8"

9.525

58.9

4.3

34.1

65.9

1/4"

6.350

82.0

6.0

40.1

59.9

Nº 4

4.760

32.1

2.3

42.5

57.5

Nº 10

2.000

93.6

6.8

49.3

50.7

Nº 20

0.840

57.5

4.2

53.5

46.5

Nº 30

0.590

22.1

1.6

55.2

44.8

Nº 40

0.426

20.2

1.5

56.6

43.4

Nº 60

0.250

55.0

4.0

60.7

39.3

Nº 100

0.149

55.1

4.0

64.7

35.3

Nº 200

0.074

34.2

2.5

67.2

32.8

448.2

32.8

100.0

0.0

Platillo

Febrero 2006

ABERTURA

Curso Taller de Mecánica de Suelos

LMS-FIC-UNI

 

UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA Facultad de Ingeniería Civil

Laboratorio de Mecánica de Suelos

CURVA GRANULOMETRICA  CURVA GRANULOMÉTRICA

100

90

80

70

60

50

40

30

20

10

0 100

10

1

0.1

0.01

AB ERTURA (mm)

Febrero 2006

Curso Taller de Mecánica de Suelos

LMS-FIC-UNI

 

CURVAS TIPICAS

UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA Facultad de Ingeniería Civil

Laboratorio de Mecánica de Suelos

Grava mal graduada (GP): CURVA GRANULOM TRICA

100

90

80

70

60

50

40

30

20

10

0 100

10

1

0.1

0.01

AB ERTURA (mm)

Febrero 2006

Curso Taller de Mecánica de Suelos

LMS-FIC-UNI

 

UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA Facultad de Ingeniería Civil

Laboratorio de Mecánica de Suelos

CURVAS TIPICAS

Grava bien graduada (GW):   CURVA GRANULOMÉTRICA

100.0

90.0

80.0

70.0

60.0

50.0

40.0

30.0

20.0

10.0

0.0 100.000

10.000

1.000

0.100

0.010

ABERTURA (mm)

Febrero 2006

Curso Taller de Mecánica de Suelos

LMS-FIC-UNI

 

CURVAS TIPICAS

UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA Facultad de Ingeniería Civil

Laboratorio de Mecánica de Suelos

Grava arcillosa (GC):  CURVA GRANULOMÉTRICA 100

90

80

70

60

50

40

30

20

10

0 100

10

1

0.1

0.01

ABERTURA (mm)

Febrero 2006

Curso Taller de Mecánica de Suelos

LMS-FIC-UNI

 

CURVAS TIPICAS

UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA Facultad de Ingeniería Civil

Laboratorio de Mecánica de Suelos

Arena mal graduada (SP):  CURVA GRANULOMÉTRICA 100

90

80

70

60

50

40

30

20

10

0 100

10

1

0.1

0.01

ABERTURA (mm)

Febrero 2006

Curso Taller de Mecánica de Suelos

LMS-FIC-UNI

 

CURVAS TIPICAS

UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA Facultad de Ingeniería Civil

Laboratorio de Mecánica de Suelos

Arena limosa (SM):  CURVA GRANULOMÉTRICA 100.0

90.0

80.0

70.0

60.0

50.0

40.0

30.0

   )    %    (    A    S    A    P    E    U    Q    O    D    A    L    U    M    U    C    A    E    J    A    T    N    E    C    R    O    P

20.0

10.0

0.0 100.000

10.000

1.000

0.100

0.010

ABERTURA ( mm)

Febrero 2006

Curso Taller de Mecánica de Suelos

LMS-FIC-UNI

 

CURVAS TIPICAS

UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA Facultad de Ingeniería Civil

Laboratorio de Mecánica de Suelos

Arena arcillosa (SC):  CURVA GRANULOMÉTRICA 100

90

80

70

60

50

40

30

20

10

0 100

10

1

0.1

0.01

ABERTURA (mm)

Febrero 2006

Curso Taller de Mecánica de Suelos

LMS-FIC-UNI

 

CURVAS TIPICAS

UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA Facultad de Ingeniería Civil

Laboratorio de Mecánica de Suelos

Limo de baja plasticidad (ML):  CURVA GRANULOMÉTRICA 100

90

80

60

50

40

30

20

10

0 100

10

1

0.1

0.01

ABERTURA (mm)

Febrero 2006

Curso Taller de Mecánica de Suelos

LMS-FIC-UNI

 

UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA Facultad de Ingeniería Civil

Laboratorio de Mecánica de Suelos

CURVAS TIPICAS

Arcilla de baja plasticidad (CL):  CURVA GRANULOMÉTRICA 100.0

90.0

80.0

70.0

60.0

50.0

40.0

30.0

20.0

10.0

0.0 100.000

10.000

1.000

0.100

0.010

ABERTURA (mm)

Febrero 2006

Curso Taller de Mecánica de Suelos

LMS-FIC-UNI

 

CURVAS TIPICAS

UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA Facultad de Ingeniería Civil

Laboratorio de Mecánica de Suelos

Arcilla de alta plasticidad (CH):  CURVA GRANULOMÉTRICA 100

90

80

60

50

40

30

20

10

0 100

10

1

0.1

0.01

ABERTURA (mm)

Febrero 2006

Curso Taller de Mecánica de Suelos

LMS-FIC-UNI

 

CALCULOS:

UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA Facultad de Ingeniería Civil

Laboratorio de Mecánica de Suelos

FORMULAS DE INTERPOLACION  D X 

=

 DS 

(% PS   X  )( DS   DI ) −

−

−

% PS  % PI  −

Donde: DX DS DI PS PI

Febrero 2006

: Diámetro incógnita (10, 30, 60) : Diámetro de la malla superior : Diámetro de la malla inferior : Porcentaje que pasa por la malla superior : Porcentaje que pasa por la malla inferior

Curso Taller de Mecánica de Suelos

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CALCULOS: EJEMPLO 1

UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA Facultad de Ingeniería Civil

Laboratorio de Mecánica de Suelos

Tamiz

Abertura (mm)

(%) acumulado que pasa

3"

76.200

2"

50.300

1 1/2"

38.100

1"

25.400

3/4"

19.050

1/2"

12.700

3/8"

9.525

100.0

1/4"

6.350

99.2

Nº4

4.760

98.7

Nº10

2.000

97.5

Nº20

0.840

96.1

Nº30

0.590

89.5

Nº40

0.426

68.5

Nº60

0.250

19.8

Nº100

0.149

8.4

Nº200

0.074

4.3

Febrero 2006

Para el D10:  D10

=

 DS 

(% PS  10)( DS   DI ) −

−

−

% PS  % PI  −

D10 DS DI PS PI  D10

=

0.250

= Incógnita = 0.250 mm = 0.149 mm = 19.80% = 8.4% (19.80 10)(0.250 0.149) −

−

−

19.80 8.40 −

 D10

=

0.163

Curso Taller de Mecánica de Suelos

LMS-FIC-UNI

 

CALCULOS: EJEMPLO 1

UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA Facultad de Ingeniería Civil

Laboratorio de Mecánica de Suelos

Tamiz

Abertura (mm)

(%) acumulado que pasa

3"

76.200

2"

50.300

1 1/2"

38.100

1"

25.400

3/4"

19.050

1/2"

12.700

3/8"

9.525

100.0

1/4"

6.350

99.2

Nº4

4.760

98.7

Nº10

2.000

97.5

Nº20

0.840

96.1

Nº30

0.590

89.5

Nº40

0.426

68.5

Nº60

0.250

19.8

Nº100

0.149

8.4

Nº200

0.074

4.3

Febrero 2006

Para el D30:  D30

=

 DS 

(% PS  30)( DS   DI ) −

−

−

% PS  % PI  −

D30 DS DI PS PI  D30

=

0.426

= Incógnita = 0.426 mm = 0.250 mm = 68.50% = 19.80% (68.50 30)(0.426 0.250) −

−

−

68.50 19.80 −

 D30

=

0.287

Curso Taller de Mecánica de Suelos

LMS-FIC-UNI

 

CALCULOS: EJEMPLO 1

UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA Facultad de Ingeniería Civil

Laboratorio de Mecánica de Suelos

Tamiz

Abertura (mm)

(%) acumulado que pasa

3"

76.200

2"

50.300

1 1/2"

38.100

1"

25.400

3/4"

19.050

1/2"

12.700

3/8"

9.525

100.0

1/4"

6.350

99.2

Nº4

4.760

98.7

Nº10

2.000

97.5

Nº20

0.840

96.1

Nº30

0.590

89.5

Nº40

0.426

68.5

Nº60

0.250

19.8

Nº100

0.149

8.4

Nº200

0.074

4.3

Febrero 2006

Para el D60:  D60

=

 DS 

(% PS  60)( DS   DI ) −

−

−

% PS  % PI  −

D30 DS DI PS PI  D60

=

0.426

= Incógnita = 0.426 mm = 0.250 mm = 68.50% = 19.80% (68.50 60)(0.426 0.250) −

−

−

68.50 19.80 −

 D60

=

0.395

Curso Taller de Mecánica de Suelos

LMS-FIC-UNI

 

CALCULOS: EJEMPLO 1

UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA Facultad de Ingeniería Civil

Laboratorio de Mecánica de Suelos

Coeficiente de Uniformidad: C U 

C c

Febrero 2006

=

=

 D60  D10

0.395 =

( D30 )

0.163

2

 D10 xD60

=

2.42

(0.287) =

2

0.163 x0.395

=

1.28

Curso Taller de Mecánica de Suelos

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CALCULOS: EJEMPLO 2

UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA Facultad de Ingeniería Civil

Laboratorio de Mecánica de Suelos

Tamiz

Abertura (mm)

3"

76.200

2"

50.300

(%) acumulado que pasa

1 1/2"

38.100

100.0

1"

25.400

81.6

3/4"

19.050

62.8

1/2"

12.700

48.7

"

.

 D10

6.350

33.0

Nº4

4.760

29.0

Nº10

2.000

19.6

Nº20

0.840

15.4

Nº30

0.590

11.5

Nº40

0.426

9.3

Nº60

0.250

6.8

Nº100

0.149

5.2

Nº200

0.074

4.1

=

 DS 

(% PS  10)( DS   DI ) −

−

−

% PS  % PI  −

D10 DS DI PS PI

.

1/4"

Febrero 2006

Para el D10:

 D10

=

= Incógnita = 0.590 mm = 0.426 mm = 11.50% = 9.30%

0.590

(11.50 10)(0.59 0.426) −

−

−

11.50 9.30 −

 D10

=

0.478

Curso Taller de Mecánica de Suelos

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CALCULOS: EJEMPLO 2

UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA Facultad de Ingeniería Civil

Laboratorio de Mecánica de Suelos

Tamiz

Abertura (mm)

3"

76.200

2"

50.300

(%) acumulado que pasa

1 1/2"

38.100

100.0

1"

25.400

81.6

3/4"

19.050

62.8

1/2"

12.700

48.7

"

.

 D30

6.350

33.0

Nº4

4.760

29.0

Nº10

2.000

19.6

Nº20

0.840

15.4

Nº30

0.590

11.5

Nº40

0.426

9.3

Nº60

0.250

6.8

Nº100

0.149

5.2

Nº200

0.074

4.1

=

 DS 

(% PS  30)( DS   DI ) −

−

−

% PS  % PI  −

D30 DS DI PS PI

.

1/4"

Febrero 2006

Para el D30:

 D30

=

= Incógnita = 6.350 mm = 4.760 mm = 33.0% = 29.0%

06.350

 D30

(33.0 30)(6.350 4.760) −

−

=

−

33.0

−

29.0

5.158

Curso Taller de Mecánica de Suelos

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CALCULOS: EJEMPLO 2

UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA Facultad de Ingeniería Civil

Laboratorio de Mecánica de Suelos

Tamiz

Abertura (mm)

3"

76.200

2"

50.300

(%) acumulado que pasa

1 1/2"

38.100

100.0

1"

25.400

81.6

3/4"

19.050

62.8

1/2"

12.700

48.7

"

.

 D60

6.350

33.0

Nº4

4.760

29.0

Nº10

2.000

19.6

Nº20

0.840

15.4

Nº30

0.590

11.5

Nº40

0.426

9.3

Nº60

0.250

6.8

Nº100

0.149

5.2

Nº200

0.074

4.1

=

 DS 

(% PS  60)( DS   DI ) −

−

−

% PS  % PI  −

D30 DS DI PS PI

.

1/4"

Febrero 2006

Para el D60:

 D60

=

19.050

= Incógnita = 19.050 mm = 12.700 mm = 62.80% = 48.70% (62.80 60)(19.050 12.700) −

−

−

62.80 48.70 −

 D60

=

17.789

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