INFORME DENSIDAD DE CAMPO

INFORME DENSIDAD DE CAMPO

FACULTAD DE INGENIERA, ARQUITECTURA y urbanismoEscuela Profesional de Ingeniera CivilENSAYODENSIDAD DE CAMPO O GRADO DE COMPACTACIN

NORMAS ASTM D-1556, N.T.P.399.143 Y ASSHTO T 191

Asignatura: MECANICA DE SUELOS Y ROCAS

Docente :Ing. OMAR CORONADO ZULOETA

Alumno:DELGADO OLIVERA LIDER

Ciclo : IV

GRUPO:5

Fecha de ensayo: 10/06/2015Fecha de presentacin: 17/06/2015

Pimentel junio 2015

TABLA DE CONTENIDO

1.ALCANCE32.GENERALIDADES.43.OBJETIVOS:53.1Objetivo General:53.2Objetivos Especficos:54.MARCO TERICO:55.METODOLOGA65.1Equipos e instrumentos utilizados:6Aparato de Densidad:6Arena:6Balanzas:6Placa base.-7Cincel.-7Martillo.-7Brocha.-7Cucharon.-7Bolsa de muestras.-7Horno.-76.PROCEDIMIENTO DEL ENSAYO DENSIDAD DE CAMPO:77.RESULTADOS.97.1Datos obtenidos en laboratorio.9I.-IDENTIFICACIN9II.- DATOS9III.- CONTENIDO DEHUMEDAD9IV.- DATOS DEL PROCTOR (laboratorio)98.CONCLUSIONES109.BIBLIOGRAFA1010.ANEXOS11

1. ALCANCE

1.1 MTODO DEL CONO DE ARENA:

Este mtodo se emplea para la determinacin de la densidad de suelos en el lugar (in situ), utilizando un equipo denominado cono de arena.

Este mtodo de ensayo se aplica a suelos que no contengan una cantidad excesiva de roca o materiales gruesos con un dimetro mayor a 1 pulg. (38 mm).

Cualquier suelo u otro material, que pueda ser excavado con herramientas de mano, puede ser ensayado siempre que los vacos o aberturas de los poros en la masa sean lo suficientemente pequeos para prevenir que la arena usada en el ensayo penetre en los vacos naturales.

El suelo u otro material a ensayarse deber tener la suficiente cohesin o atraccin entre partculas para mantener estables los lados de un pequeo hoyo o excavacin. Este deber ser lo suficientemente firme y consistente para soportar las pequeas presiones ejercidas al excavar el hoyo y colocar el aparato sobre l, sin que se deforme o se caiga.

Es prctica comn en la profesin de ingeniera utilizar corrientemente unidades de medida para representar tanto unidades de masa como unidades de fuerza. Esto implcitamente combina dos sistemas de unidades diferentes, esto es, el sistema absoluto y el sistema gravitacional. Cientficamente, no es recomendable combinar el uso de dos clases diferentes de unidades dentro de una norma simple.

Este mtodo de ensayo ha sido elaborado utilizando el sistema gravitacional de unidades cuando se tratan las unidades en el sistema de centmetros y gramos. En este sistema, el gramo (gf) representa una unidad de fuerza (peso). Sin embargo, el uso de balanzas o escalas para registrar medidas de masa (gm) o para registrar la densidad en gm/cm3 puede establecerse como conforme a este mtodo de ensayo.

2. GENERALIDADES.

Cuando el trabajo de compactacin va progresando en el campo, es conveniente saber si el peso volumtrico especificado se est logrando o no. Esto se conoce como control de compactacin de campo. Esta verificacin se logra con varios procedimientos estndares, nosotros utilizaremos el mtodo ms comnmente usado, EL METODO DEL CONO DE ARENA.

Bsicamente el mtodo consiste en determinar el peso del suelo hmedo de una pequea excavacin de forma irregular (hueco) hecho sobre la superficie del suelo. Se determina el volumen de dicho hueco y la densidad hmeda del suelo en el sitio (densidad in situ) peso volumtrico hmedo del campo. Se calcula simplemente como:

El mtodo del cono de arena representa una forma indirecta de obtener el volumen del agujero. La arena utilizada (a menudo arena de Otawa) es generalmente material que pasa el tamiz No. 20 y esta se encuentra retenida por el tamiz No. 30 . Aunque el material menor que el tamiz No. 30 y mayor que el tamiz No. 40 o el material menor que el tamiz No. 30 y mayor que el tamiz No. 50 puede tambin utilizarse, generalmente es deseable tener una arena uniforme o de un solo tamao para evitar problemas de segregacin (un volumen de arena fina puede pesar ms que un volumen de arena gruesa, pero un volumen de la mezcla puede pesar an mas) de forma que en las mismas condiciones de vaciado puedan lograrse la misma estructura del suelo y duplicacin requerida.

2.1 Resumen del mtodo

Se cava a mano un orificio de prueba en el suelo donde se va a ensayar y todo el material extrado del orificio es recuperado en un contenedor. Se llena el orificio con arena de densidad conocida en cada libre y se determina el volumen. La densidad hmeda del suelo in situ se determina dividiendo la masa hmeda del material removido entre el volumen del orificio. Se determina el contenido de humedad del material del orificio y se calcula la masa seca del material y la densidad seca del lugar, utilizando la masa hmeda del suelo, el contenido de humedad y el volumen del orifico.

2.2 Significado y uso

Este mtodo es muy difundido para determinar la densidad de suelos compactados utilizados en la construccin de terraplenes de tierra, rellenos de carreteras y estructuras de relleno. Es comnmente utilizado como base de aceptacin para suelos compactados a una densidad especfica o a un porcentaje de densidad mxima determinada por un mtodo de ensayo normado. Este mtodo puede ser usado para determinar la densidad in-situ de depsitos de suelos naturales, agregados, mezcla de suelos u otro material similar.

3. OBJETIVOS:3.1 Objetivo General:

Determinar la densidad seca y el contenido de humedad del suelo en el campo mediante el mtodo del cono de arena.3.2 Objetivos Especficos:

Conocer el funcionamiento correcto del equipo para realizar el ensayo del mtodo del cono de arena

Calcular el porcentaje de compactacin de una muestra de suelo de campo.

Comparar la compactacin obtenida por el ensayo del cono de arena con un valor referenciado del ensayo Proctor Modificado.4. MARCO TERICO:

Una vez que se han definido los criterios de compactacin en la forma de especificaciones tcnicas para las obras en terreno, es necesario utilizar un mtodo para determinar la densidad o peso unitario que el suelo alcanza luego de la compactacin.

Para obtener estas densidades existen los siguientes mtodos en terreno: Cono de arena Baln de densidad Densmetro nuclear En este informe nos referiremos solamente el primero.

El mtodo del cono de arena, se aplica en general a partir de la superficie del material compactado, este mtodo se centra en la determinacin del volumen de una pequea excavacin de forma cilndrica de donde se ha retirado todo el suelo compactado (sin prdidas de material) ya que el peso del material retirado dividido por el volumen del hueco cilndrico nos permite determinar la densidad hmeda. Determinaciones de la humedad de esa muestra nos permiten obtener la densidad seca.

El mtodo del cono de arena utiliza una arena uniforme normalizada y de granos redondeados para llenar el hueco excavado en terreno. Previamente en el laboratorio, se ha determinado para esta arena la densidad que ella tiene para las mismas condiciones de cada que este material va a tener en terreno. Para ello se utiliza un cono metlico.

5. METODOLOGA5.1 Equipos e instrumentos utilizados:

Aparato de Densidad: Se utilizara el cono convencional, y menor o igual a 150 mm (6) en el otro. Se utilizara el macro cono. El cono convencional utilizado en este ensayo es un aparato medidor de volumen, provisto de una vlvula cilndrica de 12.7 mm () de abertura, que controla el llenado de un cono de 6 de dimetro y 60 de ngulo basal. Un extremo termina en forma de embudo y su otro extremo se ajusta a la boca de un recipiente de aproximadamente 1 galn de capacidad. La vlvula debe tener topes que permitan fijarla en su posicin completamente cerrada o completamente abierta. Base metlica de 12X12, con un agujero en el centro de 6 de dimetro.

Arena: La arena que se utilice deber ser limpia, seca, uniforme, no cementada, durable y que fluya libremente. Adems, deber tener un coeficiente de uniformidad (D60/D10) menor que 2 y no contener partculas que queden retenidas en el tamiz de 2 mm (No.10). Debe ser uniforme y preferiblemente de forma redondeada o sub-redondeada para favorecer que fluya libremente y desprovista de partculas o arena fina (menor que 250 m, No.60), para prevenir segregacin en almacenamiento o uso, y cambios de peso unitario aparente como consecuencia de variaciones en la humedad atmosfrica (arena de Ottawa o Guamo, Tolima).

Balanzas: Una balanza de capacidad de 10 kg y sensibilidad de 2 g y otra de capacidad de 200 g y sensibilidad de 0.1 g. Placa base.- Es una placa con un orificio central de igual dimetro al del embudo de aparato del cono de arena.

Cincel.- Para la perforacin en el suelo estudiado. Martillo.- Conjuntamente con el cincel ayudar a perforar el suelo estudiado. Brocha.- Para limpieza y mejor aplicacin del ensayo. Cucharon.- Conjuntamente con los guantes nos ayudaran a recoger la muestra. Bolsa de muestras.- Para recoger la muestra sin que la misma pierda parte de su humedad. Horno.- Controlado por termostatos capaz de mantener una temperatura uniforme de 110 +/- 5 C.6. PROCEDIMIENTO DEL ENSAYO DENSIDAD DE CAMPO:

Se obtuvo los pesos del cono, con la arena a utilizar, y de todos los recipientes. Se llev el cono y los materiales al campo. Se ubic la placa base en el suelo.

Se rompi el suelo con el cincel y el martillo, a travs de la placa, para obtener la muestra a trabajar, la profundidad del hueco ser de 10 cm a 15 cm. Se removi la muestra con el cucharon sin perder material; para ello utilizamos la brocha y se coloc en la bolsas de muestras. Se abri la llave del cono para dar paso a la arena que, en cuanto llen el hueco, dio paso al cerramiento de la llave. Se levant el cono del sitio para llevar a tomar su peso de nuevo. Debido al costo de la arena, se recoge del hueco para despus tamizar y lavar para poderla usar de nuevo. Se repite el proceso de pesado al equipo con la arena que quedo en el depsito. La muestra de suelo extrada fue pesada, horneada y nuevamente pesada, para as poder obtener el contenido de humedad de la muestra.

7. RESULTADOS.

7.1 Datos obtenidos en laboratorio.I.-IDENTIFICACIN

N de PruebaD - 01

Progresiva

Lado

Base con orificio N

II.- DATOS

1.-Peso de frasco + arena g.7364

2.-Peso de frasco + arena que quedag.2093

3.-Peso de la arena que quedag.1778

4.-Densidad de la arena(g/cm3)1.51

5.-Volumen del material extrado((1-2)-3)/4cm32313

6.-Peso del material + recipienteg.3107

7.-Peso del recipienteg.240

8.-Peso del material retenido . . . . . . . . . .g.0

9.-Peso especfico de la grava(g/cm3)0

10.-Volumen de la grava(8/9)cm30

11.-Peso de finos((6-7)-8)g.2867

12.-Volumen de finos(5-10)cm32313

13.-Densidad natural hmeda(11/12)(g/cm3)1.239

III.- CONTENIDO DEHUMEDAD

14.-Contenido de humedad natural(ESPDDY)(%)1.4

15.-Densidad natural seca(13/(14+100))x100(g/cm3)1.222

IV.- DATOS DEL PROCTOR (laboratorio)

16.-MXIMA DENSIDAD SECA(g/cm3)2.198

17.-OPTIMO CONTENIDO DE HUMEDAD (%)7.0

18.-GRADO DE COMPACTACIN(15/16)x100(%)56

8. CONCLUSIONES

El grado de compactacin ptimo oscila entre 95% y 100% y el grado de compactacin que se obtuvo es de 95.86%; ello quiere decir que el grado de compactacin es ptimo para la construccin.

El ensayo mtodo del cono de arena fue bien realizado de acuerdo al procedimiento a seguir para ste, ya que los resultados arrojados no se alejan de la realidad (independientemente de los resultados del Proctor modificado) del terreno ensayado.

Este ensayo de laboratorio es muy interesante, puesto que por medio de l podemos conocer el grado de compactacin de una capa de suelo en campo, es muy sencillo no necesita mucho tiempo (con excepcin de esperar que se seque la muestra extrada del suelo).

Se puede decir que se cumplieron todos los objetivos propuestos en el ensayo

9. BIBLIOGRAFA

https://vagosdeunisucre.files.wordpress.com/2012/12/informe-del-ensayo-del-cono-de-arena-densidad-en-campo.pdf

http://www.cismid.uni.edu.pe/descargas/a_labgeo/labgeo34_p.pdf

http://es.slideshare.net/gemacasanova/proctor-introduccin

http://noticias.espe.edu.ec/hfbonifaz/files/2012/09/DENSIDAD-DE-CAMPO-M%C3%89TODO-DEL-CONO-DE-ARENA.pdf

10. ANEXOS

MATERIALES A UTILIZAR EN EL ENSAYO INSTALANDO PLACA PARA EXTRAER MUESTRA

ROMPIENDO EL SUELO OBTENIENDO MUESTRA PARA ENSAYO

LLENANDO LA ARENA AL HUECO RECOGIENDO LA ARENA OTAWA MECANICA DE SUELOS Y ROCAS 11