Densidad de Suelos

7/26/2019 Densidad de Suelos

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ENSAYO PARA DETERMINAR LA DENSIDAD DE LOS SUELOS ENEL CAMPO POR EL MTODO DE CONO DE ARENA

1. OBJETIVOS

Determinar la densidad natural mediante el mtodo del cono de arena.

Determinar el grado de compactacin de un suelo.

2. NORMATIVIDAD

Norma peruana:

NTP 339.143Mtodo de ensayo estndar para la

densidad y peso unitario del suelo in situmediante el mtodo del cono de arena

MT ! 11" # $%%%!nsayo Para Determinar &a Densidad De&os 'uelos !n !l ampo Por !l Mtodo

De ono De (rena

Norma internacional:

('TM D 1))*'tandard Test Met+od ,or Density and-nit eig+t o, 'oil in Place /y 'and#

one Met+od

(''0TT 191Density in Place 2y T+e 'and ome

Met+od

3. PROTOCOLO DE SEGURIDAD:

opa de proteccin

Figura 1: Guardapolvo

Mecnica de suelos 1


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Proteccin de las manos

Figura 2: Guantes Industriales

Proteccin de los pies

Figura 3: Zapatos con punta de acero

4. MARCO TEORICO

!l grado de compactacin de un suelo o de un relleno se mide cuantitatiamentemediante la densidad seca. !sta densidad se o/tiene mediante un proceso decompactacin dependiendo de la energ5a utili6ada y del contenido de +umedad durante lareali6acin de la misma. !l ensayo de densidad seca permite o/tener la densidad delterreno y as5 eri,icar los resultados o/tenidos en el proceso de compactacin de suelos7

en las 8ue eisten especi,icaciones y una correlacin en cuanto a la +umedad y ladensidad del suelo. Para o/tener estas densidades eisten los siguientes mtodos enterreno:

Mtodo del cono de arena.

Mtodo con dens5metro nuclear.

Mtodo del /aln de cauc+o.

Mtodo del dens5metro de mem/rana.

Mtodo del cono gigante.

Mtodo mediante /lo8ues.

Tanto el mtodo del cono de arena como el del /aln de cauc+o7 son aplica/les en sueloscuyos tamaos de part5culas sean menores a )% mm y utili6an los mismo principios7 osea7 o/tener el peso del suelo +;medo de una pe8uea per,oracin +ec+a so/re lasuper,icie del terreno y generalmente del espesor de la capa compactada.

Mecnica de suelos 2


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Ac C Arado de compactacin

sc C Densidad 'eca o/tenida en el ampo

sl C Densidad 'eca Mima o/tenida en el la/oratorio

4.1.1 Observaciones

!n el momento del ensayo en terreno7 se de/e eitar cual8uier tipo de i/racin en el reacircundante7 ya 8ue esto puede proocar introducir un eceso de arena en el aguBero.

!n suelos en donde predominan las part5culas gruesas es recomenda/le determinar la+umedad so/re el total del material etra5do.

4.1.2 Exigencias

!l grado de compactacin eigido en relacin al Proctor ,igurar en el proyecto.Normalmente el m5nimo eigido es del 9)E en terraplenes7 y de un 9@ al 1%%E en6a+orras.

5. E7UIPO8 9ERRAMIENTAS YO MATERIALES

Mecnica de suelos 4

Figura $: %&uipo de densidad in situ


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E;*,o d #+$


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B$!$#=$

Figura (: )alan*a el+ctrica

P!$"$ &t(!*"$ "$/d*(&t%o d! $>%o 4?0

Figura ,: -laca met!lica #ueca

C*#"!

Figura : Cincel

Co&@$

Figura /: Comba

A%#$ C$!*@%$d$

/F$%#$1.33 cm3 0

Figura 10: rena calibrada

. PROCEDIMIENTO

Mecnica de suelos 6


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(ntes de iniciar el ensayo7 se de/e conocer el peso de arena inicial y el peso dearena ,inal en el ,rasco. De esta manera o/tener mediante una resta7 el peso de

arena cali/rada 8ue 8ueda en el cono


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!traer un olumen del material7 mayor al aproimado seg;n la siguiente ta/la:

T$&$'o &()*&o Vo! &-#*&o / cm3

0

? pulg 14$%1 pulg $1$%$ pulg $@3%

Poner el material etra5do en una /olsa +ermtica para eitar la prdida del contenidode +umedad.

Todo el material 8ue se sa8ue del +oyo se coloca en una /andeBa y se pesa


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&impiar el /orde del ori,icio del plato /ase7 oltear el aparato de cono de arena ycolocar el em/udo del mismo en el ori,icio ecaado.

(/rir la lula y deBar 8ue la arena llene el ori,icio7 el em/udo y el plato /ase.uando la arena deBe de ,luir7cerrar la lula.

uando el +oyo y el cono estn llenos de arena7 se cierra la llae y se procede adeterminar el peso ,inal del ,rasco y la arena contenida en l


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Por la di,erencia de los pesos del ,rasco ms la arena inicial y del ,rasco ms la arena,inal7 o/tenemos el peso de la arena contenida en el +oyo y el cono. ( este alor lerestamos el peso de la arena 8ue ca/e en el cono7 o/teniendo de esta ,orma el pesode la arena contenida en el +oyo.

!l peso de la arena diidida por su densidad7 o/tenida mediante la cali/racin7 nos dael olumen del +oyo.

Posteriormente se de/e determinar la densidad natural7 diidiendo el peso o/tenidoen el +oyo entre la densidad de la arena estandari6ada.

Determinar el contenido de +umedad.

/tener la densidad seca usando la +umedad de la muestra recuperada del +oyo.

Ginalmente se calcula el grado de compactacin7 utili6ando la densidad seca mimao/tenida en el ensayo de Proctor modi,icado y la densidad seca o/tenida en esteensayo.

Mecnica de suelos 10

Figura 1(: oo rellenado con arena calibrada.


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. CONCLUSIONES

!ste ensayo es ;til para poder +allar la densidad natural in situ para poder relacionarlacon la densidad seca y densidad seca mima +allada en el la/oratorio y o/tener elgrado de compactacin.

&os grados de compactacin m5nimos eigidos normalmente en un proyecto7 son: paraterraplenes7 9) E mientras 8ue para 6a+orras7 a desde el 9@ al 1%%E7 esto 8uiere

decir 8ue nuestra compactacin no llega al niel re8uerido y por lo tanto sernecesario seguir con el proceso de compactacin +asta lograr una meBor calidad.



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. BIBLIOGRAIA

Ministerio de Transporte y omunicaciones MT ! 11" # $%%%. !N'( P((

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F. ANEOS

METODOS P! DETE!M"#! $ DE#S"DD #T%!$

1. M&TODO !ET!OD"SPE!S"'#

'e selecciona un lugar de ensaye donde el medidor 8uede u/icado a ms de 1)% mm. dedistancia de cual8uier proyeccin ertical. !l lugar a ensayar7 de/er ser remoido de todomaterial suelto y disgregado. !l rea +ori6ontal ser la necesaria para acomodar elmedidor7 aplanndola +asta deBarla lisa de modo de o/tener el mimo contacto entre elmedidor y el rea a ensayar. !l mimo +ueco por de/aBo del medidor no podr eceder

los 3 mm.7 en caso contrario7 se rellenar con arena ,ina para empareBar la super,icie.Ginalmente7 se asienta y esta/ili6a el medidor para tomar una o ms lecturas de 1 minutocada una.

2. M&TODO T!#SM"S"'# D"!E(T



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&o 8ue ar5a con respecto al mtodo anterior7 es 8ue la ,uente emisora o el detectorpueden ser aloBados dentro de una sonda 8ue se inserta en incrementos de )% mm.7 enun aguBero +ec+o con anterioridad en el material a medir. &a sonda al ser remoida a lamarca de pro,undidad deseada7 de/er 8uedar en 5ntimo contacto con la pared del

aguBero al momento de reali6ar las lecturas.

3. M&TODO (O$()'# DE "!E

'e di,erencia de los mtodos anteriores en 8ue el e8uipo medidor se coloca so/re unossoportes o espaciadores 8ue producen un espacio ac5o


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5. M&TODO DE$ DE#S+MET!O DE MEM*!#

(plica/le a suelos donde predomina la graa media y gruesa. -na e6 nielada lasuper,icie7 se coloca un anillo metlico de $m de dimetro aproimado y se procede aecaar el material a una pro,undidad aproimada de 3%cm. -na e6 remoido el material7se coloca una mem/rana plstica 8ue se adapta per,ectamente al interior del anillo y al,ondo de la graa. !sta mem/rana se llena con agua7 registrando el olumen 8ue llena lacaidad y 8ue corresponder al olumen del material etra5do.

6. M&TODO DE$ (O#O ,",#TE

(plica/le a suelos donde predominan las part5culas mayores a )%mm o en suelos comograas uni,ormes7 en donde la utili6acin de la arena no resulta coneniente puesto 8ueocupar5a los ac5os 8ue originalmente poseen las graas. !n reempla6o de arena7 escom;n utili6ar grailla o /olitas de idrio.

7. M&TODO MED"#TE *$O-%ES

'e utili6a para determinar la densidad de suelos co+esios en estado natural7 en sueloscompactados y suelos esta/ili6ados7 donde se determina el peso y olumen de muestrasen estado inalterado. !stas muestras son etra5das cuidadosamente mediante un cuc+illoo esptula y son recu/iertas con para,ina slida. De la pared de la ecaacin se etraeuna muestra representatia para determinar el contenido de +umedad. &a muestra nopertur/ada7 se pesa y se determina su olumen al depositarla dentro de un si,n7 leyendoen un cilindro graduado el olumen de agua despla6ado al cual se le de/e restar elolumen de para,ina 8ue recu/re la muestra para lo cual es necesario sa/er la densidadde esta.


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