Introduccin La calidad durante un proceso de compactacin en campo se mide a partir de un parmetro conocido llamado grado de compactacin, el cual presenta un cierto porcentaje. Su evaluacin involucra la determinacin previa del peso especfico y de la humedad optima correspondiente a la capa de material ya compactado. Este mtodo es para conocer el grado de compactacin, es un mtodo destructivo ya que se basa en determinar el peso especfico seco de campo a partir del material extrado de una muestra, la cual se realiza sobre la capa de material ya compactado. Un suelo natural o compactado requiere la determinacin de la densidad in situ. En la mayora de los proyectos, esta verificacin se logra con el cono de arena o por el densmetro nuclear En esta ocasin, hablaremos sobre el mtodo de cono de arena. Este ensayo permite obtener la densidad del terreno y as verificar los resultados obtenidos en faenas de compactacin de suelos, en las que existen especificaciones en cuanto a la humedad y la densidad requeridas en el terreno.

Objetivos Objetivo General Determinar la Densidad Seca y la Humedad de un suelo compactado en el campo y verificar el Grado de Compactacin del suelo en el campo.

Objetivos Especficos Realizar el mtodo de cono de arena para verificar los criterios de compactacin para un suelo que se utilizara para un proyecto especfico. Aplicar un mtodo rpido y efectivo para determinar la compactacin de un suelo determinado en campo. Conocer las ventajas y desventajas de desarrollar en campo el mtodo in situ en un proyecto. Familiarizarnos con el equipo utilizado en campo y laboratorio para la realizacin de este ensayo.

Material y equipo Material Arena de Ottawa. Suelo extraer de un terreno previamente compactado. Equipo Base Cono y Frasco Cincel Almdana Martillo Esptula Cuchara Brocha de 2 pulg 4 Clavos de 4 pulg 3 Bolsas Plsticas Recipiente para contenido de humedad 1 Cinta Mtrica 1 Molde con su base (Proctor Estndar) 1 Regla metlica Enrasadora 1 Equipo para determinar la humedad in situ. 1 Balanza de 0.1gr de precisin 1 Horno de secado 1 Pie de rey (Vernier)

Marco Terico

Los ensayos "in situ" son literalmente los que se realizan en el mismo lugar donde se encuentra el objeto de anlisis. En geotcnia, se aplica el trmino a los ensayos que se realizan sobre un terreno para determinar sus caractersticas. En construccin suele emplearse para definir los ensayos de materiales a pie de obra, sobre todo en los elementos de cimentacin. Tambin se realizan ensayos in situ en otros campos, tales como medio ambiente (mediciones de ruido y contaminacin principalmente), agricultura, etc.. ENSAYOS GEOTCNICOS "IN SITU" Forman parte de las tcnicas de reconocimiento geotcnico, constituyendo una alternativa o complemento a los ensayos de laboratorio sobre muestras extradas.Pretenden eliminar o reducir algunas de las limitaciones de los ensayos de laboratorio:

El proceso de toma de la muestra, bien sea por golpeo, hinca o rotacin, produce una alteracin de la estructura del terreno. Esta alteracin es ms importante en la periferia de la muestra, pero en cierta medida afecta a la totalidad de la misma. Estudios tericos muestran que las deformaciones verticales que se producen en un suelo arcilloso debido a la hinca de un toma muestras de pared delgada, son del orden del 1% en el eje de la muestra. A esta alteracin hay que aadir la que se produce en el transporte, almacenamiento, extraccin de la muestra del tubo toma muestras y tallado de la probeta. La extraccin de la muestra del terreno implica la anulacin de las tensiones totales a las que estaba sometida "in situ". En cuanto a las presiones intersticiales, el nico control que se tiene sobre ellas es la proteccin de la muestra contra la desecacin o humectacin a travs de sus paredes. El agua intersticial queda as en estado capilar, siendo esta succin la responsable de mantener la estabilidad de la muestra. Si no existe ninguna alteracin, esta succin debe ser igual a la presin efectiva media a la que estaba sometida la muestra in situ. Mediciones de la succin existente en muestras reales, indican valores entre el 100% y el 60% de la presin efectiva media.

Las muestras extradas tienen un tamao pequeo, por lo que slo son representativas de una porcin reducida del terreno. Este inconveniente se solventa con la toma de un gran nmero de muestras. Sin embargo, en muchas ocasiones el comportamiento del terreno no puede modelarse basado en mediciones a tamao pequeo. Esto ocurre cuando existen rasgos macro estructurales como presencia de bolos o cantos, diaclasado, fisuracin, estratificacin o esquistosidad en suelos residuales y rocas, distribucin de lentejones, variaciones en profundidad, etc. Los ensayos "in situ" permiten, en principio, obviar estas limitaciones. Sin embargo, esto slo se logra en parte, y por otro lado, aparecen otras nuevas:

Aunque se elimina la alteracin debida a la toma de la muestra, en su lugar aparecen los efectos de la instalacin del elemento de ensayo "in situ". En ocasiones, estos efectos son muy pequeos (como en el caso del ensayo de placa de carga), pero en otros, son tan importantes como los de la extraccin de muestras (como en el ensayo presiomtrico). El control de las condiciones (estados tensionales, desplazamientos, existencia o no de drenaje) en los ensayos "in situ", es mucho ms precario que en el laboratorio. Por otra parte, si bien es cierto que la zona de terreno afectado por los ensayos "in situ" es mayor que el tamao de las probetas usuales en laboratorio, ello no resuelve totalmente el problema de los efectos macroestructurales previamente. Un ejemplo tpico es la extrapolacin de ensayos de placa de carga a cimentaciones ms extensas. Aunque se utilicen modelos de comportamiento sencillos en la interpretacin de los ensayos "in situ", es frecuente que existan al menos dos parmetros desconocidos, (como por ejemplo el mdulo de elasticidad y el coeficiente de Poisson en materiales elsticos, o la cohesin y el rozamiento en resistencia al corte, o deformabilidad y permeabilidad en problemas de consolidacin, etc.). En estos casos, la interpretacin de los ensayos "in situ", salvo en aquellos en que se controlan dos variables (corte "in situ"), slo proporciona una relacin entre los parmetros, por lo que se precisan hiptesis adicionales para la obtencin de los valores de los parmetros del terreno.

Tipos de ensayos "in situ" en terrenos Hay una gran variedad de ensayos "in situ", que pueden agruparse atendiendo a diversos criterios:

Ensayos cuyo objetivo es determinar algn tipo de ndice que permita una clasificacin cualitativa o semicuantitativa del tipo de terreno y su consistencia. Los ensayos o pruebas de penetracin, entran dentro de este grupo. Existen intentos de interpretacin ms refinada, que permitan obtener los parmetros mecnicos del suelo, pero ello no puede considerarse alcanzado para todos los tipos de suelo. Ensayos en los que, gracias a un mejor control de las condiciones de carga y contorno, es posible una interpretacin cuantitativa, aunque sea preciso hacer alguna hiptesis simplificativa. No se trata necesariamente de ensayos caros o complicados. Por ltimo, cabe considerar como ensayos "in situ" los que corresponden a ensayar, a escala natural o algo reducida, elementos reales. La interpretacin entonces, puede consistir en una extrapolacin directa de los resultados al comportamiento real de la obra.

Por otra parte, los ensayos "in situ" difieren tambin entre s en cuanto a su finalidad, que va desde el reconocimiento general para identificacin de tipos de suelos, a ensayos complejos y costosos sobre elementos de cimentacin que requieren grandes medios para su ejecucin. Se podran considerar englobados dentro del grupo de los ensayos "in situ" a los mtodos geofsicos y a las pruebas de penetracin. No obstante, tienen caractersticas particulares, y constituyen por s mismos elementos importantes en el reconocimiento del terreno.

Los principales tipos de ensayos "in situ" en terrenos, son:

Ensayo presiomtrico. Ensayo de molinete. Ensayo de placa de carga. Ensayo de corte directo de diaclasas de roca. Ensayo de permeabilidad. Ensayos sobre elementos estructurales.

Cono de arena Descripcin del ensayo Este ensayo proporciona un medio para comparar las densidades secas en obras en construccin, con las obtenidas en el laboratorio. Para ello se tiene que la densidad seca obtenida en el campo se fija con base en una prueba de laboratorio. Al comparar los valores de estas densidades, se obtiene un control de la compactacin, conocido como Grado de Compactacin, que se define como la relacin en porcentaje, entre la densidad seca obtenida por el equipo en el campo y la densidad mxima correspondiente a la prueba de laboratorio. El Grado de Compactacin de un suelo se determina de acuerdo a la siguiente expresin: Gc= [d/d]*100 Dnde: Gc = Grado de Compactacin d = Densidad Seca en el campo d mximo = Densidad Seca Mxima obtenida en el laboratorio. Procedimiento -Densidad de la arena utilizada en el ensayo Se pes el molde de compactacin con su base ajustada Wm. Se determin el volumen del molde Vm midiendo la altura y el dimetro del mismo. El paso 1 y 2 se realiz durante la prueba prctor. Se deposit cuidadosamente la arena dentro del molde, aproximadamente desde la misma altura a la que la arena cae del hueco en el terreno.

Finalmente se enraso con gran cuidado el material en la parte superior con una regla metlica y se pes Wm+a. Se determin la densidad de la arena utilizando la ecuacin: = Wm/Vm

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Determinacin del peso necesario de arena para llena el cono y el espacio de la placa base Se pes el cono de arena con su recipiente adjunto lleno de arena y se anot dicho peso W1. Despus, se volteo boca abajo el cono y la botella con la vlvula cerrada y se coloc sobre la placa. Abrimos la vlvula y se permiti que caiga la arena hasta que se notase qe ha parado de fluir, finalmente se cerr la vlvula. Seguidamente, se pesaron de nuevo el recipiente con el resto de la arena W2. La diferencia entre los pesos obtenidos W1-W2 es el peso de arena necesario para llenar el cono y el espacio en la placa base W3

Densidad in Situ Se quit el basalto rojizo que se encuentra en el estacionamiento de arriba para preparar la placa sobre una superficie plana con la pala cuadrada.

Se limpi el terreno con una brocha de tal mono que quedase un rectngulo completo para posteriormente obtener una muestra de suelo.

Se coloc la placa sobre una superficie plana Se colocaron 8 clavos alrededor de la placa para darle fijeza sobre el terreno plano.

Se empez a romper la tierra con un cincel ha medida que quedase un hueco en forma de cilindro quitando las piedras y pmez encontrados en la excavacin. La tierra extrada se colocaron sobre bolsas plsticas para posteriormente obtener sus contenidos de humedad.

Despus se volteo boca abajo el cono y la botella con la vlvula cerrada y se coloc sobre la placa. Se abri la vlvula y se dej caer la arena hasta que se notase que ha parado de fluir; inmediatamente se cerr la vlvula.

Luego se recogi la arena depositada en el hueco (manteniendo su volumen) para luego pesarla en laboratorio. Al final se rellen el hueco con tierra blanca.

Humedad in situ Se pesaron las capsulas para este fin, y de las muestras extraidas en el campo, se toma una pequea porcin de suelo con la esptula (aproximadamente 30gr) y se coloc rpidamente en la cpsula correspondiente. Enseguida se pes el conjunto y se anot el dato obtenido

Se colocaron las cpsulas con el suelo, en un horno de secado a temperatura constante de 110 C por un lapso de 12 a 16 horas. Se pesaron nuevamente las cpsulas con suelo seco a temperatura ambiente. Trabajo de laboratorio Se pes inmediatamente el suelo extrado del agujero y se obtuvo Wh

Se obtuvo el promedio de contenidos de humedad y se pes el cono (parcialmente vaco de arena), tal como se trabaj en campo y se obtuvo W4.

Bibliografa http://es.wikipedia.org/wiki/Ensayos_in_situ