Densidad de Campo

UNIVERISAD PRIVADA ALAS PERUANASUAD – CHEPEN

FACULTAD DE INGENIERIAS Y ARQUITECTURA

DENSIDAD DE CAMPO



1. INTRODUCCION :

El ensayo permite obtener la densidad de terreno y así verificar los resultados obtenidos en faenas de compactación de suelos, en las que existen especificaciones en cuanto a la humedad y la densidad.

En el presente informe se describirán los métodos por los cuales se obtienen los datos de la densidad seca y húmeda de los suelos.



2. OBJETIVOS :

2.1. OBJETIVO GENERAL:

Determinar la Densidad seca y la humedad de un suelo compactado en el campo y verificar el grado de compactación del suelo en el campo.

2.2. OBJETIVOS ESPECIFICOS :

Conocer los tipos de ensayo que se desarrollan para la obtención de la densidad de campo.

Conocer el correcto funcionamiento de los equipos que permitan el desarrollo del ensayo.



3. MARCO TEORICO :

3.1. METODOLOGIAS :

El ensayo de densidad de campo In – Situ se puede realizar mediante 3 métodos:

Densidad del suelo por el Cono de Arena (ASTM D 1556).

Densidad y peso unitario por el Globo de Hule (ASTM – 2167).

Densímetro nuclear (ASTM D 2922 y D 3017).

3.2. AREAS DE EJECUCION :

Rellenos compactados.

Presas de tierra (durante la construcción).

Estructuras de pavimentos (sub rasante, sub-base, base).

Pista de aterrizaje (aeropuertos).

Terraplén para vías férreas.

Cimentaciones de canales.

Fondos de piscina, veredas, losa deportiva, estructuras para pisos, almacenes, silos, parques de estacionamiento, etc.



3.3. Método Densidad y Peso Unitario por el Globo de Hule (ASTM D 2167)

El procedimiento es similar al del método del Cono de arena; se hace un hueco de prueba y se determinan el peso húmedo del suelo retirado del hueco y su contenido de agua. Sin embargo, el volumen del hueco se determina introduciendo a éste un globo de hule con agua de un recipiente calibrado, del cual el volumen se lee directamente.

El peso específico seco del suelo compactado se determina usando la ecuación:

γd=WV

Donde:W = peso seco del suelo excavado del hueco (k).V = volumen del hueco (m3).

Aparato Globo de Hule.



3.4. Método Nuclear (ASTM D 2922 y D 3017)

Los medidores nucleares de densidad son ahora usados con frecuencia para determinar el peso específico seco compactado de suelo. Los densímetros nucleares operan en huecos taladrados o desde la superficie del terreno.

El aparato mide el peso de suelo húmedo por volumen unitario y también el peso del agua presente en un volumen unitario de suelo. El peso específico seco de suelo compactado se determina restando el peso del agua del peso específico húmedo del suelo.

Aparato Densímetro Nuclear.



3.5. DENSIDAD DE CAMPO – METODO CONO DE ARENA

Este ensayo proporciona un medio para comparar las densidades secas en obras en construcción, 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 compactación, conocido como Grado de Compactación, que se define como la relación en porcentaje, entre la densidad seca obtenida por el equipo en el campo y la densidad máxima correspondiente a la prueba de laboratorio.

EQUIPOS Y MATERIASLES:

Aparato cono de arena, compuesto por una válvula cilíndrica de 12,5 mm. de abertura, con un extremo terminado en embudo y el otro ajustado a la boca de un recipiente de aproximadamente 4 lts. de capacidad. El aparato deberá llevar una placa base, con un orificio central de igual diámetro al del embudo.

Arena estandarizada, la cual deberá ser lavada y secada en horno hasta masa constante. Generalmente se utiliza arena de Ottawa, que corresponde a un material que pasa por la malla Nº 10 y queda retenida en la malla Nº 60.

Balanza de precisión, aproximación de 0.01 g (capacidad 10 k.)

Bolsas plásticas, para echar la muestra extraída del suelo.

Comba y cincel, para extraer el material del suelo del estudio.



PROCEDIMIENTO DE ENSAYO:

Antes de iniciar el ensayo, se debe calibrar el equipo de densidad de campo, para de esta forma obtener el peso volumétrico de la arena calibrada y el peso de arena calibrada que queda en el cono después de ejecutar el ensayo; datos que nos sirven en la determinación de la Densidad de Campo.

Seguidamente se nivela el suelo compactado en el campo y se retira el material suelto.

A continuación se coloca la placa y se comienza a hacer una perforación, teniendo como guía el agujero interior de la placa, a una profundidad de 10a 12 cm.

Todo el material que se saque del agujero se coloca en una bolsa plástica y se pesa.

Para determinar el volumen del agujero, utilizamos el equipo de densidad de campo de la siguiente forma:

Se determina el peso inicial del frasco con la arena calibrada. Luego se invierte y se coloca sobre la placa, la cual está colocada en la parte superior del agujero; se abre la llave del cono, permitiendo el paso de la arena.

Cuando el agujero y el cono están llenos de arena, se cierra la llave y se procede a determinar el peso final del frasco y la arena contenida en el.

Por la diferencia de los pesos del frasco más la arena inicial y del frasco más la arena final, obtenemos el peso de la arena contenida en el agujero y el cono. A este valor le restamos el peso de la arena que cabe en el cono, obteniendo de esta forma el peso de la arena contenida en el agujero.

El peso de la arena dividida por su densidad, obtenida en el laboratorio mediante la calibración, nos da el volumen del agujero.



Finalmente se debe determinar en el laboratorio, la densidad seca máxima y la humedad de la muestra recuperada del agujero, para de esta forma, determinar el Grado de Compactación.

CALCULOS: El Grado de Compactación de un suelo se determina de acuerdo

a la siguiente expresión:

Gc = γd

γdmaxx100

Donde:Gc = Grado de Compactación.γd = Densidad Seca en el Campo.γdmax = Densidad Seca Máxima obtenida en el laboratorio.

Con el peso de la muestra recuperada y el volumen del agujero, obtenemos la Densidad Húmeda del suelo, mediante la siguiente expresión, ya conocida:

γh= PV



Así mismo determinamos el Contenido de Humedad de la muestra recuperada:

%h=PaPs

x 100

Finalmente, la Densidad Seca del suelo la obtenemos mediante la siguiente expresión:

γd= γh1+h

Donde:γd=¿ Densidad Seca en el Campo.γh=¿ Densidad Húmeda.h=¿ Contenido de humedad.

Con los datos obtenidos en un ensayo de Densidad de Campo, calcular la Densidad de Campo del suelo ensayado.

Equipo mínimo de Densidad de Campo.



VALORES TIPICOS DE DENSIDAD NATURAL



4. CONLUSIONES Y RECOMENDACIONES

La determinación de la densidad de un suelo in situ es necesaria para saber el estado de la compactación del suelo por capas las cuales deben tener un valor adecuado dado por las especificaciones técnicas de un proyecto, de esta forma se puede realizar un trabajo de mejor forma.

La recomendación para el desarrollo de los ensayos de suelos es el seguir adecuadamente las pautas que nos dan las normas para cada tipo de ensayo.



_____________________________FACULTAD DE INGENIERIAS Y ARQUITECTURA

ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA CIVIL

TEMA:

“DENSIDAD DE CAMPO”

CURSO:

DISEÑO MODERNO DE PAVIMENTOS

EVALUADOR:

ING. LUIS P. CABANILLAS FLORES

RESPONSABLES:

1.- FERNANDO ISAAC CHAVARRY RODAS

2.-JAMES JOEL DELGADO SANCHEZ

3.-GIOSUE ESPINOZA VALVERDE

4.-PAOLO REBILLA CAMABNILLAS

Densidad de Campo

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