2000 Obtención en laboratorio de muestras representativas (Cuarteo)

MANUAL DE ENSAYO DE MATERIALES (EM 2000)
OBTENCION EN LABORATORIO DE MUESTRAS REPRESENTATIVAS
(CUARTEO)
MTC E 105 – 2000
Este Modo Operativo está basado en la Norma NTP 350.001, la misma que se ha adaptado al nivel de implementación y a las condiciones propias de nuestra realidad.
Cabe indicar que este Modo Operativo está sujeto a revisión y actualización continua.
Este Modo Operativo no propone los requisitos concernientes a seguridad. Es responsabilidad del Usuario establecer las cláusulas de seguridad y salubridad
correspondientes, y determinar además las obligaciones de su uso e interpretación.
1. OBJETIVO
Establecer los procedimientos para obtener en el laboratorio la muestra necesaria para realizar los
ensayos, de forma que sea representativa de la muestra total recibida.
El presente Modo Operativo no proporciona resultados numéricos. Sin embargo si no se sigue
cuidadosamente los procedimientos aquí descritos, pueden obtenerse muestras distorsionadas para
ser usadas en ensayos subsecuentes.
2. REFERENCIAS NORMATIVAS
La siguiente norma contienen disposiciones que al ser citada en este texto, constituyen requisitos de
este modo operativo.
Normas Técnicas Peruanas
NTP 350.001
Tamices de ensayo
3. APARATOS
3.1 Tamices, que cumplan con la NTP 350.001. Los siguientes son requeridos:
•
Tamiz 4,75 mm (N° 4)
•
Tamiz 2,00 mm (N° 10)
•
Tamiz 0,425 mm (N° 40)
3.2 Mortero, con su mazo cubierto de caucho en la parte inferior.
3.3 Cuarteador o aparato para la separación de las muestras. En la Fig. 1 se describe y muestra un
diseño del aparato que puede utilizarse.
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3.4 Lona para cubrir aproximadamente 2 m x 2.5 m.
3.5 Pala, cucharón metálico o badilejo para manejar el material.
3.6 Varilla metálica, de longitud apropiada.
4. PREPARACIÓN DE LA MUESTRA ANTES DEL CUARTEO
4.1 La muestra de suelo, tal como fue recibida, se seca al aire colocándola en forma extendida sobre
una superficie plana horizontal.
4.2 Se desmenuza el material, deshaciendo los terrones utilizando el mortero.
4.3 Como regla general no se debe realizar el secado en horno, porque puede influir en los
resultados.
5. PROCEDIMIENTOS
5.1 Método A. Cuarteo mecánico
5.1.1 La muestra de campo se vierte en la tolva, y se distribuye uniformemente de extremo a extremo,
de manera que, aproximadamente, igual cantidad fluya libremente a través de cada cajuela a los
recipientes colocados debajo (Fig.1).
La muestra depositada en uno de los recipientes se reintroduce al aparato las veces que sea
necesaria para reducir su tamaño a la cantidad especificada para el ensayo.
La porción de muestra acumulada en el otro recipiente se debe reservar para otros ensayos.
5.2 Método B. Cuarteo manual
Se puede usar cualquiera de los procedimientos descritos en 5.2.1 y 5.2.2 o una combinación de
ambos.
5.2.1 Se coloca la muestra sobre una superficie dura, limpia y horizontal evitando cualquier pérdida
de material o la adición de sustancias extrañas.
Se mezcla bien hasta formar una pila en forma de cono, repitiendo esta operación cuatro veces. Cada
palada tomada de la base se deposita en la parte superior del cono, de modo que el material caiga
uniformemente por los lados del mismo.
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Cuidadosamente se aplana y extiende la pila cónica hasta darle una base circular, espesor y diámetro
uniforme, presionando hacia abajo con la cuchara de la pala, de tal manera que cada cuarto del
sector contenga el material original. El diámetro debe ser aproximadamente cuatro a ocho veces el
espesor.
Se procede luego a dividir diametralmente el material en cuatro partes iguales, de las cuales se
separan dos cuartos diagonalmente opuestos, incluyendo todo el material fino limpiando luego con
cepillo o escoba los espacios libres. Los dos cuartos restantes se mezclan sucesivamente y se repite
la operación hasta obtener la cantidad de muestra requerida (ver Fig. 2 de MTC E103).
5.2.2 Como una alternativa al procedimiento 5.2.1 cuando la superficie no es uniforme, la muestra de
campo se coloca sobre una lona sobre la cual se homogeiniza la muestra original por paleo, como se
ha descrito en 5.2.1. Se puede operar también, mezclando el material mediante la elevación
alternativa de las esquinas de la lona tirando hacia la muestra, como si se tratara de doblar la lona
diagonalmente haciendo rodar el material.
En cualquiera de los casos se procede a aplanar y extender la pila como en 5.2.1 y luego a dividirla o,
si la superficie debajo de la lona es irregular, se coloca debajo de ésta y en el centro de la muestra
una varilla que al levantar sus extremos la divida en dos partes iguales. Doblando las esquinas de la
lona se saca la varilla y se coloca nuevamente debajo del centro de la lona en ángulo recto a la
primera división y levantando ambos extremos de la varilla se divide la muestra en cuatro partes
iguales.
Se descartan dos cuartos de muestra diagonalmente opuestos y cuidadosamente se limpian los finos
de la lona.
Sucesivamente se mezcla y cuartea el material remanente hasta reducir la muestra a la cantidad
deseada (ver Fig. 3 MTC E103).
5.3 Cuando la cantidad de muestra es apropiada para ello, puede operarse encima de una mesa con
una paleta o cuchara pequeños, siguiendo un criterio análogo al descrito en 5.2.1.
5.4 División de una muestra en dos fracciones por medio de un tamiz
5.4.1 Se pasa la muestra por el tamiz de que se trate. Se disgregan los terrones que aún quedan sin
desmenuzar en la fracción retenida y se tamiza de nuevo, reuniendo lo que pase con la misma
fracción del primer tamizado. Se repite esta operación cuantas veces sea necesario hasta dejar el
material retenido limpio de finos.
5.4.1.1 En los casos difíciles resulta útil subdividir lo retenido mediante tamices, en dos o tres partes,
con objeto de facilitar la disgregación con el mazo de caucho.
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5.4.2 En general cuando se tamice una muestra representativa (ya cuarteada) para obtener otra
fracción más fina también representativa, se ha de tamizar hasta terminar la operación con toda la
muestra. Aunque se obtenga antes la cantidad de muestra necesaria para los ensayos a realizar,
debe seguirse el tamizado hasta el final.
6. ANTECEDENTES
6.1 ASTM C 702-93 Standard Practice for Reducing Samples of aggregate to Testing Size.
6.2 UNE 77-327-75 Preparación de muestras para los ensayos de suelos.
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APENDICE A
Cuarteadores o divisores mecánicos de muestras
A1. Los cuarteadores o divisores mecánicos de muestras son aparatos diseñados para dividir la
muestra original en partes representativas y reducir su tamaño a cantidades apropiadas para los
ensayos.
Los divisores deben estar equipados con una tolva por la cual la muestra se deposita a las cajuelas.
Cada divisor debe tener un número par de cajuelas con planos inclinados de igual ancho, pero no
menor de ocho para suelos gruesos o veinte para suelos finos. El ancho mínimo de la cajuela debe
ser de 1,5 veces el diámetro de la partícula de mayor tamaño contenida en la muestra a ser dividida.
Asimismo debe estar equipado con dos recipientes para recibir las mitades de la muestra dividida.
El ancho de la tolva debe ser igual o ligeramente menor que el ancho total de la cajuela.
El equipo y sus accesorios debe ser diseñado para que la muestra fluya suavemente sin restricciones
o pérdida de material.
En la Fig. 1 de MTC E103 se muestra un gráfico referencial de un aparato divisor mecánico.
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