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PROCEDIMIENTO DE LABORATORIO AREA DE CALIDAD ANALISIS GRANULOMETRICO DE SUELOS POR TAMIZADO ASTM D-6913-04 (2009)

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OBJETIVO Establecer el proceso para determinar cuantitativamente la distribución de tamaños de partículas de suelos de una muestra tomada en el área de trabajo y/o en la cantera. El proceso será concordante con las especificaciones técnicas y con la Norma ASTM D-6913-04 (re aprobada el 2009)

2.

ALCANCE Este procedimiento es aplicable a los ensayos granulométricos de suelos conforme a la ASTM D-6913-04 re aprobada el 2009 sección 1.4 que serán usados como relleno en los procesos constructivos, con material proveniente de los cortes o de canteras seleccionadas. En el caso de que la gradación de partículas sean menores a Tamiz N° 200 (75m) puede ser utilizado el método de prueba ASTM D422 En el caso que la gradación de las partículas sean mayores a 3” (75mm) puede ser utilizado el método de prueba ASTM D5519

3.

DEFINICIONES Y ABREVIATURAS. 

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Granulometría: Distribución de los diferentes tamaños de los áridos de una muestra, por medio de tamices. Tamiz: Dispositivo y/o equipo empleada para la distribución de los áridos. ATS: Análisis de Trabajo Seguro, formato que se desarrolla antes del inicio de las actividades, donde se analiza los riesgos y se toma las medidas de control razonable. Peligro:  Fuente de energía, material o situación con potencial de producir daño en términos de una lesión o enfermedad, daño a la propiedad, al ambiente de trabajo o a una combinación de ambos. Riesgo: Probabilidad por consecuencia de que ocurra un incidente no deseado. Incidente: Acontecimiento no deseado que tiene el potencial de crear lesiones a las persona, la propiedad y/o al Medio Ambiente. Accidente: Acontecimiento no deseado que produce daño a las Persona, la Propiedad y/o al Medio Ambiente. Gerente de Proyecto:  Persona calificada responsable de liderar, organizar, coordinar y supervisar la ejecución del proyecto, dar soporte y recursos para la ejecución de las actividades y el desarrollo de este procedimiento. Jefe de Obra:  Persona calificada del contratista, responsable de liderar, organizar, coordinar y supervisar directamente la ejecución del proyecto. Responsable de hacer cumplir el presente procedimiento, siendo también responsable de cumplir y hacer cumplir con los estándares de seguridad, salud y medio ambiente. Jefe de QAQC: Persona calificada del contratista, para brindar soporte debido en materia de aseguramiento y control de la calidad de las actividades de campo.

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Jefe de Laboratorio:  Persona calificada del contratista, quien se encargara directa de hacer cumplir este procedimiento, encargado de seleccionar al personal técnico calificado para este ensayo ASTM.-Sociedad Americana de Prueba de Materiales SUCS.- Sistema Unificado de Clasificación de Suelos. OSHA: Administrador de Seguridad y Salud Ocupacional

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4.

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RESPONSABILIDADAES GENERALES: 4.1. Gerente del Proyecto. Asegurar el cumplimiento de este instructivo proporcionando el equipamiento necesario para la ejecución de las tareas contempladas en el presente documento. 4.2. Jefe de Obra  Coordinar con la Supervisión el pleno cumplimiento de este procedimiento 

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Ejecutar las actividades previamente planificadas por la Gerencia de Construcción.

4.3. Jefe QA/QC  Verificar los resultados de los ensayos  Mantener informado al Jefe de Obra sobre los resultados  

Levantar reportes de no conformidad al encontrar resultados no aceptables. Cerrar los registros de no conformidad.

4.4. Jefe de Laboratorio Suelos y Concreto.  Efectuar los ensayos bajo los lineamientos establecidos en el presente Procedimiento. 

Cumplir con la frecuencia y necesidad de este análisis en los trabajos de campo

4.5. Prevención de Riesgos y Gestión Ambiental.  Supervisar, asesorar, apoyar y asegurar que se cumpla el presente procedimiento, en las operaciones para los cuales se ha generado como parte de la ejecución del proyecto.  Dar soporte en las charlas de 5 minutos, y verificar que todo el personal haga uso de los EPP y la ropa térmica de ser el caso. 

Capacitar al personal instruyéndolo en las diferentes tareas, actividades enfocadas al procedimiento del ensayo para minimizar cualquier riesgo que estas pudieran presentar.

Realizará supervisión en forma permanente en los diferentes frentes de trabajo durante la ejecución de las actividades. 4.6. Técnico de Laboratorio. 

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Realizar inspecciones antes del uso de los equipos. Llenado de AST correspondiente.

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Realizar los Ensayos de acuerdo a Normas ASTM y al Procedimiento.

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Solicitar información al supervisor inmediato, en caso de alguna duda sobre la utilización de algún equipo.

4.7. Ayudantes de Laboratorio  Respetar y obedecer las órdenes de sus supervisores directos y técnicos de laboratorio encargados Usar el equipo de protección adecuado para la tarea que se les haya designado. RECURSOS PARA PRUEBAS Y ENSAYOS 

5.

5.1. EQUIPOS DE PROTECCIÓN PERSONAL         

Protector de cabeza (Casco de Seguridad) Lentes de seguridad. Guantes de cuero, guantes de jebe. Zapatos de seguridad. Ropa de trabajo. Respirador contra polvo. Chaleco reflectivo. Ropa térmica. (de ser el caso) Tapones de seguridad para los oídos.

5.2. EQUIPOS, HERRAMIENTAS Y MATERIALES  

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Balanzas. Juego de Tamices: 3”;2”;1½”;1”,3/4”;1/2”3/8”;N°4; N°10; N°20; N°40; N°60; N°100; N°140; N°200 Horno. Brochas de cerda. Cucharones. Bandejas de Acero. Tazones de Acero. Lampa

5.3. PERSONAL DE LABORATORIO El personal de laboratorio elaborará el ATS cuando inicie el Ensayo, realizara las inspecciones de Herramientas, debe conocer las capacidades y limitaciones expuestas en el manual del equipo a su cargo. Reportará a sus supervisores cualquier desperfecto que pueda presentar su equipo, así mismo debe conocer y cumplir el presente procedimiento, así como los procedimientos de la Compañía y estándares que apliquen. Constará de la siguiente cuadrilla:  

Un Técnico de Laboratorio. Un Ayudante de Laboratorio.

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PROCEDIMIENTO. Este método cubre la determinación cuantitativa de la distribución de los tamaños de partícula en suelos. La distribución de los tamaños de partículas mayores de 75  m (retenido en el tamiz del No.200) es determinada por tamizado, mientras que la distribución de los tamaños de partícula más pequeñas de 75   m es determinada por un proceso de sedimentación, usando un hidrómetro para asegurar los datos necesarios (notas 1 y 2). Nota 1:  La separación se puede hacer en el tamiz Nº. 4 (4,75-milímetro), Nº. 40 (los 425  m), o Nº. 200 (75 m) en vez del Nº 10. Para cualquier tamiz utilizado, el tamaño será indicado en el informe. Nota 2: Los tipos de dispositivos de la dispersión son:  

Un agitador mecánico de la alta velocidad. Dispersor de aire.

La experiencia en este tipo de labor indica que los dispositivos de aire-dispersión producen una dispersión más positiva en suelos plásticos debajo del tamaño de los 20  m y apreciable de menos degradación en todos los tamaños cuando son usados en los suelos arenosos. Debido a las ventajas definidas que favorecen la dispersión del aire, se recomienda su uso. Los resultados de los dos tipos de dispositivos diferencian en magnitud, dependiendo del tipo del suelo, conduciendo a las diferencias marcadas en la distribución de tamaño de partícula, especialmente para los tamaños más finos de 20  m. 6.1 Muestreo y Preparación del Material El Laboratorista muestreara y preparará los insumos a usar en la ejecución de la actividad en campo. La Supervisión verificará y aprobará la calidad del material según los resultados de esta actividad La preparación de la muestra de ensayo deberá ser de acuerdo a la ASTM D-421  Seleccione la parte de la muestra secada al aire para el propósito de la prueba y registrar el peso total del ensayo sin corregir la humedad higroscópica.  Separe la muestra por un Tamiz N° 10 (2.00 mm)  Moler la fracción retenida en el tamiz N° 10 en un mortero con un mazo recubierto de goma hasta que las partículas de suelo se dividen o separen los granos.  Separar los suelos en dos fracciones por el tamiz N° 10  Lavar la fracción, luego secar y tamizar libre de todo material fino, luego regístrese.  Tamizar el material grueso retenido en el tamiz N° 4 (4.75 mm) y registre el peso.

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6.2 Análisis por tamizado Según sean las características de los materiales finos de la muestra, el análisis por tamices se hace bien con la muestra entera, o bien con parte de ella, después de separar los finos por lavado. se seca a estufa una pequeña porción húmeda del material y luego se examina su resistencia en seco rompiéndola entre los dedos. Si se puede romper fácilmente y el material fino se pulveriza bajo la presión de aquellos, entonces el análisis con tamices, se puede efectuar sin previo lavado. 6.3 Análisis por sedimentación Las características físicas de un suelo de grano fino se identifican generalmente con mayor seguridad, por los ensayos de plasticidad que por la distribución granulométrica. Sin embargo, cuando se analizan suelos para estudiar la acción de la helada, se requiere un análisis granulométrico por sedimentación, para conocer el porcentaje de material más pequeño de 0.02 mm de diámetro. El material de laboratorio necesario para el análisis de los tamaños de las partículas menores de 0.07 mm de diámetro, (que pasa el tamiz Nº200), no se incluye en el equipo. Se hace uso de solución anti floculante. 6.4 Análisis combinado Se procede a trabajar en forma conjunta los dos análisis. El análisis granulométrico por tamizado se ejecutará basándose en la Norma ASTM D 6913 y se registrara en Formato de Registro Análisis Granulométrico (registro). Este método de ensayo se utiliza para determinar el tamaño de partícula, distribución (Gradación) de una muestra de suelo. Puede realizarse en estado húmedo, secado al aire o secado al horno, para las muestras que contienen partículas relativamente pequeñas, la muestra se tamiza en su totalidad utilizando solo el tamizado. Sin embargo la muestra puede contener una amplia gama de tamaños de partículas, puede requerir separar el suelo en dos o tres tamaños. Este proceso de denomina tamizado compuesto. Para una separación de porciones la parte más gruesa se tamiza en su totalidad mientras que la porción más fina se divide en sub especímenes más pequeños por tamizado, estos resultados se calculan matemáticamente. Para las muestras que contienen partículas muy grandes la muestra puede requerir dos separaciones es decir tres porciones. (1° y 2° porciones más gruesas y otra porción más fina) Antes del tamizado según sea el caso, el material será lavado para eliminar las partículas finas y secado al horno. El material a tamizar será colocado en el tamaño más grueso del tamiz según sea el caso, se agitaran los tamices para cada tamaño y establecerá el peso de cada retenido en cada tamiz. Se realizara una tabulación de los tamaños de los tamices frente a los porcentajes aprobados que pueden ser presentados gráficamente como una curva de gradación (grafico de los porcentajes que pasan frente al logaritmo del tamaña de partícula en mm.) .

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Requisito mínimo de masa para muestras dependerá del tamaño máximo de las partículas de acuerdo con la Tabla 1. Tabla 1 Tamaño Máximo de las Método “A” partículas mm (pulg) Reportados al 1% 0,425(N°40) 50 g. 2,00 (N°10) 50 g. 4,75 (N°4) 75 g. 9,5 ( 3 /8") 165 g. 19,6 (¾") 1.3 kg. 25,7 (1") 3 kg. 37,5 (1 ½") 10 kg. 50,0 (2") 25 kg. 75,0 (3") 70 kg.

Método “B” Reportados al 0.1% 75 g. 100 g. 200 g. D D D D D D

D Las muestras de este tamaño requiere el tamizado compuesto. Los tamaños de muestra requeridos para reportar los resultados al 0,1% no son prácticos y los posibles errores asociados con el tamizado compuesto causa esta sensibilidad a ser poco realista para los especímenes con estas partículas. 7.

ANALISIS DEL PROCESO, RIESGOS Y MEDIDAS DE CONTROL

DESCRIPCION DE LA TAREA Señalización y limpieza de lugar de trabajo Mezclado y cuarteo de la muestra sobre piso apropiado. Colocación del material en las bandejas para su pesado. Tamizado de muestras y l Pesaje de Granos de o Suelos s r Orden e y Limpieza

RIESGOS E IMPACTOS Caídas a nivel, golpes, raspones

MEDIDAS DE CONTROL

- Uso de EPP adecuados para la tarea. - Uso de Respirador contra Inhalación de polvos, golpe Polvo con herramientas. - Uso de Guantes de cuero Inspección diaria de herramientas. - Uso correcto de las Sobreesfuerzo, posturas y herramientas. movimientos repetitivos. - Levantar bandejas entre dos personas. Inhalación de polvos - Uso de Respirador Contra golpes con tamices Polvo - Uso de Guantes de Cuero Inspeccionar los tamices. - Área libre de obstáculos. Caídas a nivel, inhalación - Uso de Respiradores contra de polvos, golpes, polvo. raspones - Materiales, herramientas y equipos almacenados correctamente.

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ANÁLISIS DE ASPECTOS E IMPACTOS AMBIENTALES Y CONTROLES DESCRIPCION DE LA TAREA Señalización y limpieza de lugar de trabajo, Caídas a nivel, golpes, raspones Uso de EPIS adecuados para la tarea.

ASPECTOS IMPACTOS AMBIENTALES AMBIENTALES No hay riesgo Ambiental

No hay riesgo Ambiental

Generación de Disminución de Mezclado y cuarteo de la muestra sobre piso apropiado. residuos sólidos tiempo de vida no peligrosos del botadero Colocado de material en las No hay riesgo No hay riesgo bandejas para su pesado. Ambiental Ambiental Tamizado de muestras. Pesado del material retenido en cada tamiz.(Granos de Suelos) Orden y Limpieza

8.1

No hay riesgo No hay riesgo Ambiental Ambiental Generación de Disminución de residuos sólidos tiempo de vida no peligrosos del botadero Generación de Disminución de residuos sólidos tiempo de vida no peligrosos del botadero

MEDIDAS DE CONTROL ------------------Acopio temporal en el Laboratorio ------------------------------------Acopio temporal en el Laboratorio Almacenar y clasificar en los puntos de acopio temporal del proyecto.

GRAFICOS Y/O FOTOS 8.1.1 – SE PROCEDE A SEPARAR LAS GRAVAS DE LAS ARENAS POR EL TAMIS N°4

8.1.2 – SE TAMIZA LA FRACCION GRUESA MAYOR AL TAMIZ N° 4

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8.1.3 – SE LAVA FRACCION FINA PASANTE DEL TAMIZ N° 4

8.1.4 – SE SECA LA MUESTRA LAVADA Y SE PROCEDE A TAMIZAR

8.1.5 – SE PESA LA MUESTRA TAMIZADA DE LA FRACCION FINA

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REFERENCIAS 

ASTM D-422 Standard Test Method for Particle-Size Analysis of Soils.

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ASTM C-117 Standard Test Method for Materials finer than 75.Micrometer (Number 200) Sieve in Mineral Aggregates by Washing.

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ASTM D-6913 standard Test Methods for Particle-Size Distribution (Gradation) of Soils Using Sieve Analysis

ANEXOS Lista de pruebas y ensayos indicados en el procedimiento: 

GyM.SGC.PC.2230-F1 Rev. 2 : Análisis Granulométrico por Tamizado

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