FICSA UNPRGUNIVERSIDAD NACIONAL PEDRO RUIZ GALLOFACULTAD DE INGENIERIA CIVIL SISTEMAS Y ARQUITECTURAESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA CIVIL

DETERMINACIN DE LA DENSIDAD DE CAMPO

CURSO:PAVIMENTOS

DOCENTE: ING. FERNNDEZ MUNDACA ABRAHAM

ALUMNO:

CDIGO: CICLO:

INDICE

I. INTRODUCCIN.. 04

II. OBJETIVOS.

III. NORMATIVIDAD

IV. MARCO TERICO..

V. MATERIALES Y EQUIPOS..

VI. PROCEDIMIENTO

VII. CLCULOS Y RESULTADOS..

VIII. CONCLUSIONES..

IX. WEBGRAFA.

I. INTRODUCCIN

Una vez que se han definido los criterios de compactacin, en la forma de especificaciones tcnicas y 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 nuclearPero para ste informe detallaremos solamente al primero (Cono de Arena).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. Determinndose la humedad de esa muestra nos permite obtener la densidad seca.Se utiliza una arena uniforme normalizada y de granos redondeados para llenar el hueco excavado en terreno.

II. OBJETIVO :

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.

III. NORMATIVIDAD :

Las siguientes referencias contienen disposiciones que al ser citadas en este texto constituyen requisitos de la presente Norma. Las mismas que debern ser de la edicin vigente. NTP 339.143 (Mtodo de ensayo estndar para la densidad y peso unitario del suelo in situ mediante el mtodo del cono de arena) MTC E 117 (Densidad en el sitio - Mtodo del Cono) ASTM D 1556 (Standard Test Method for Density and Unit Weight of Soil in Place by the Sand-Cone Method) ASSHTO T 191 (Density In-Place By The Sand Cone Method)

IV. MARCO TERICO

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 a 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:

Donde: Gc = Grado de Compactacin yd = Densidad Seca en el campo dmax = Densidad Seca Mxima obtenida en el laboratorio.

V. MATERIALES Y EQUIPOS:

Cono de Arena.- El aparato del cono de arena consistir de un frasco de aproximadamente un galn (3.785lts.) y de un dispositivo ajustable que consiste de una vlvula cilndrica con un orificio de 12.7mm (1/2) de dimetro y que tiene un pequeo embudo que continua hasta una tapa de frasco de tamao normal en un extremo y con un embudo mayor en el otro. La vlvula deber tener topes para evitar su rotacin cuando este en posicin completamente abierta o completamente cerrada. El aparto deber estar de acuerdo con las exigencias indicadas.

Arena Calibrada (Arena de Ottawa).- 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 2mm (N10). Debe ser uniforme y preferiblemente de forma redondeada o subredondeada para favorecer que fluya libremente y desprovista de partculas o arena fina, para prevenir segregacin en almacenamiento o uso, y cambios de peso unitario aparente como consecuencia de variaciones en la humedad atmosfrica. Antes de usar una arena deber secarse y dejarse luego en reposo hasta que obtenga la condicin de seca al aire, en la zona en que va a ser usada.

Placa Americana.- Es una placa con un orificio central de dimetro 6.

Balanza.- Para pesar la muestra con sensibilidad al gramo.

Cincel.- Para la perforacin en el suelo estudiado.

Comba.- Conjuntamente con el cincel ayudar a perforar el suelo estudiado.

Brocha.- Para limpieza y mejor aplicacin del ensayo.

Guantes.- Para recoger la muestra.

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.

Depsito.- Para almacenar la muestra mientras esta se extrae.

Tamiz .- Para pasar la muestra.

Wincha.- Para medir la profundidad del agujero, la cual es 15cm.

Equipo para el secamiento.- Estufa, horno u otro equipo adecuado para secar muestras con el fin de determinar su contenido de humedad.

VI. PROCEDIMIENTO

Antes de iniciar el ensayo, se debe calibrar el equipo de densidad de campo, para de esta forma obtener el peso volumtrico de la arena calibrada y el peso de arena calibrada que queda en el cono despus de ejecutar el ensayo; datos que nos sirven en la determinacin de la Densidad de Campo. Seguidamente se nivela el suelo compactado en el campo y se retira el material suelto. Se coloca la placa base sobre la superficie nivelada y se procede a excavar dentro de la abertura de la placa base, iniciando la excavacin con un dimetro menor (desde el centro) y afinando luego hacia los bordes. La profundidad de la excavacin es de 15 cm. Al ejecutar la excavacin se debe tener cuidado de no alterar las paredes del suelo que delimitan la perforacin, especialmente cuando predominan partculas que al sacarlas pueden desmoronar los costados, cambiando la geometra de la perforacin. Si esto ocurriese, se deber hacer una perforacin nueva. Se coloca todo el suelo excavado en un envase o bolsa resistente, el cual debe cerrar hermticamente para conservar la humedad del suelo y evitar posibles prdidas de material o contaminacin, con un papel que indique las condiciones de la muestra (lugar, fecha, material, hora, etc.). Se procede a pesar en la balanza el cono con la arena ya en su interior como peso inicial. Se procede a colocar el cono de arena y abrir la llave hasta que se llene de arena la cavidad hecha. Se procede a pesar el cono de arena con el resto de arena que quedo como peso final. Finalmente se debe determinar en el laboratorio, la densidad seca mxima y la humedad de la muestra recuperada del agujero, para de esta forma, determinar el Grado de Compactacin.

VII. CLCULOS Y RESULTADOS

DATOS

FRASCO N576231

1.PESO DE MUESTRA HMEDA + DEPOSITO163.53152.66

2.PESO DE MUESTRA SECA + DEPOSITO157.25147.27

3.PESO DEPOSITO32.0029.65

4.PESO DE SUELO HMEDO63646364

5.PESO DE DEPOSITO170170

6.PESO ARENA + EL FRASCO68936893

7.PESO ARENA QUE QUEDA EN EL FRASCO13531353

CLCULO DEL CONTENIDO DE HUMEDAD DE LOS DOS FRASCOS:

CONTENIDO DE HUMEDAD %

FRASCO N576231

1.-PESO FRASCO + SUELO HUMEDO163.53gr.152.66gr.

2.-PESO FRASCO + SUELO SECO157.25gr.147.27gr.

3.-PESO DE AGUA (1-2)6.28gr.5.39gr.

4.-PESO FRASCO32.00gr.29.65gr.

5.-PESO SUELO SECO (2-4)125.25gr.117.62gr.

6.-CONTENIDO DE HUMEDAD % (3/5*100)5.01%4.58%

7.-PROMEDIO DEL CONTENIDO DE HUMEDAD 4.80 %

N DE PRUEBA1

ESPESOR COMPACTADO EN CM.15.00cm

LADO CENTRO

PROGRESIVA0+500.00km

1.-PESO DE SUELO HUMEDO6364.00gr.

2.-PESO DEL DEPOSITO170.00gr.

3.-PESO DEL SUELO HUMEDO DEL HUECO (1-2)6194.00gr.

4.-PESO DE LA ARENA + EL FRASCO6893.00gr.

5.-PESO DE LA ARENA QUE QUEDA EN EL FRASCO1353.00gr.

6.-PESO DE LA ARENA HUECO + PESO ARENA CONO (4-5)5540.00gr.

7.-PESO ARENA CONO1460.00gr.

8.-PESO ARENA HUECO (6-7)4080.00gr.

9.-DENSIDAD DE LA ARENA1.33gr./cm3

10.-VOLUMEN DEL HUECO (8/9)3067.67cm3

11.-PESO DE GRAVA SECA AL AIRE0.00gr.

12.-PESO ESPECIFICO DE GRAVA0.00gr.

13.-VOLUMEN GRAVA POR DESPLAZAMIENTO (11/12)0.00cm3

14.-PESO DEL SUELO (3-11)6194.00gr.

15.-VOLUMEN DEL SUELO (10-13)3067.67cm3

16.-DENSIDAD DEL SUELO HUMEDO (14/15)2.02gr/cm3

17.-HUMEDAD DEL SUELO4.80%

18.-DENSIDAD DEL SUELO SECO (16/17+100)*1001.93gr./cm3

19.-MAXIMA DENSIDAD DE LA CURVA2.20gr./cm3

20.-% DE COMPACTACION (18/19*100)87.58%

VIII. CONCLUSIONES:

Esta prctica es muy interesante ya que por medio de ella podemos conocer el grado de compactacin de una capa en campo, es muy sencilla, no necesita mucho tiempo (con excepcin de esperar a que se seque la muestra extrada de la cala), adems de que la informacin que nos proporciona es muy cercana a la realidad. Como se observa en los resultados estamos frente a un grado se compactacin de 75.45%. Segn la norma ASTM D1556 64 estable este mtodo para determinar la densidad y peso unitario del suelo in situ mediante el cono de arena. La arena debe ser limpia, seca, uniforme no contaminada ,durable y que discurra libremente con un Cu=D60/D10 menor a 2 y tamao de partculas menor que la malla 10(2mm). Como se observa en los resultados estamos frente a un grado se compactacin de 73.97% quiere decir que aun no hemos compactado al 100%. En los resultados el grado de compactacin es 87.58% y el grado de compactacin requerida ser del 95% de su Mxima Densidad Seca.

IX. WEBGRAFA: http://www.ingenieracivil.com/2007/10/determinacin-de-la- densidad-de-suelo-en.html Manual de ensayo de materiales

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