UNIVERSIDAD NACIONAL DEL SANTAE.AP. INGENIERA CIVILFACULTAD DE INGENIERAMECANICA DE SUELOS II2013-II

PRCTICA DE LABORATORIO N 01Densidad de campo en suelos

I. TITULO: Densidad de campo en suelos

II. OBJETIVOS:

El objetivo principal de la prctica se centra en determinar mediante un ensayo (en el sitio donde se toma la muestra) la densidad o masa unitaria del suelo usando el mtodo del cono de arena.

III. MARCO TERICO:

La compactacin de suelos es un proceso artificial en el cual las partculas de suelo son obligadas a estar ms en contacto (unidas) las unas con las otras, mediante una reduccin de vacos, empleando algn medio mecnico, esto se realiza para mejorar las propiedades ingenieriles del suelo.

La importancia de la compactacin de suelos radica en el aumento de la resistencia y disminucin en la capacidad de deformacin que se obtiene al someter al suelo a tcnicas, que aumenten el peso especfico seco, disminuyendo los vacos.

Los mtodos empleados para la compactacin de suelos dependen del tipo de materiales con que se trabaje en cada caso; en los materiales puramente friccionantes como la arena, los mtodos vibratorios son los ms eficientes, en tanto que en suelos plsticos el procedimiento de carga esttica resulta el ms ventajoso. En la prctica, estas caractersticas se reflejan en el equipo disponible para el trabajo, tales como: plataformas vibratorias, rodillos.Aparato del 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.ArenaLa 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 sub-redondeada para favorecer que fluya libremente y desprovista de partculas o arena fina

El procedimiento es similar al del mtodo del Cono de arena; se hace un hueco de prueba y se determinan el peso hmedo del suelo retirado del hueco y su contenido de agua. Sin embargo, el volumen del hueco se determina introduciendo a ste un globo de hule con agua de un recipiente calibrado, del cual el volumen se lee directamente. El peso especfico seco del suelo compactado se determina usando la ecuacin:gd=W/VW=peso seco del suelo excavado del hueco (k)V = volumen del hueco (m3).IV. EQUIPOS Y MATERIALES:

Cono de arena

Base metlica con un crculo hueco

Esptula y cuchara

Balanza

Arena calibrada

V. PROCEDIMIENTO:

Se toman los implementos necesarios para realizar la practica.

Se procede a ir al campo, preparar el terreno a compactar y tomar las dimensiones consideradas para el ensayo.

Con el porcentaje del contenido de humedad optimo y el porcentaje de humedad del suelo procedemos a calcular la cantidad de agua y echamos al terreno. Humedecemos con los OH obtenidos en el Proctor Standard y Modificado.

Compactamos el terreno de manera uniforme.

Posteriormente se ubica el plato en un terreno plano y nivelado, para colocar el cono de arena.

A continuacin se procede a excavar, teniendo cuidado de no desperdiciar parte de la muestra en el proceso .Al desalojar el volumen de 7 cm de profundidad se recoge la muestra y se lleva al laboratorio para pesarla.

Una vez hecho el hueco procedemos a poner el cono de densidad y abrimos para q caiga la arena calibrada.

Retiramos el cono de densidad y pesamos en la balanza, posteriormente realizamos los clculos establecidos.

Se realiza dos ensayos con el cono de arena para cada contenido de humedad hallada en los ensayos de Proctor Standard y Proctor Modificado.

VI. CALCULOS Y RESULTADOS:DENSIDAD DE CAMPO PROCTOR: STANDARDMuestra 1Muestra 2

1Peso del deposito antes de empezar la prueba (gr)5444.005187.00

2Peso del dep. y arena retenida, despues de llenado el hoyo (gr)2690.002507.00

3Peso de la arena empleada (gr)2754.002680.00

4Peso de la arena en el cono y placa (gr)1307.001307.00

5Peso de la arena empleada para llenar el hoyo (gr)1447.001373.00

6Densidad de la arena (gr/cm3)1.401.40

7Volumen del hoyo (cm3)1033.57980.71

8Peso de suelo + grava (gr)1543.001524.00

9Peso de grava (gr)0.000.00

10Peso del suelo (gr)1543.001524.00

11Peso especfico de grava (gr/cm3)2.752.75

12Volumen de la grava (cm3)0.000.00

13Volumen del suelo (cm3)1102.141088.57

14Volumen del hueco ocupado por el suelo (cm3)1033.57980.71

15Densidad hmeda (gr/cm3)1.491.55

CONTENIDO DE HUMEDAD (ASTM D-2216-80)

15Contenido de humedad (%) SPEEDY7.397.20

16Densidad seca (gr/cm3) 1.39 1.45

17PROCTOR 1.56 1.56

GRADO DE COMPACTACIN ( % ) 89.34 93.16

PARA LA CANTIDAD DE AGUA

gr

DENSIDAD DE CAMPO PROCTOR: MODIFICADOMuestra 1Muestra 2

1Peso del deposito antes de empezar la prueba (gr)5945.005722.00

2Peso del dep. y arena retenida, despues de llenado el hoyo (gr)3499.003238.00

3Peso de la arena empleada (gr)2446.002484.00

4Peso de la arena en el cono y placa (gr)1307.001307.00

5Peso de la arena empleada para llenar el hoyo (gr)1139.001177.00

6Densidad de la arena (gr/cm3)1.401.40

7Volumen del hoyo (cm3)813.57840.71

8Peso de suelo + grava (gr)1345.001373.00

9Peso de grava (gr)0.000.00

10Peso del suelo (gr)1345.001373.00

11Peso especfico de grava (gr/cm3)2.752.75

12Volumen de la grava (cm3)0.000.00

13Volumen del suelo (cm3)960.71980.71

14Volumen del hueco ocupado por el suelo (cm3)813.57840.71

15Densidad hmeda (gr/cm3)1.651.63

CONTENIDO DE HUMEDAD (ASTM D-2216-80)

15Contenido de humedad (%) SPEEDY6.807.10

16Densidad seca (gr/cm3) 1.55 1.52

17PROCTOR 1.68 1.68

GRADO DE COMPACTACIN ( % ) 91.98 90.60

PARA LA CANTIDAD DE AGUA

gr

VII. CONCLUSIONES:

Mediante el uso del mtodo del cono de arena se logra determinar la densidad o masa unitaria del suelo en el sitio o campo, este mtodo tambin es utilizado para hallar el grado de compactacin del suelo, el cual se aplica para establecer un mejoramiento del terreno para la construccin de terraplenes, presas, etc, realizar un control de calidad de compactacin en subrasantes para carreteras. La determinacin de la densidad de un suelo in situ es necesaria para saber el estado de la compactacin del suelo por capas las cuales deben tener un valor adecuado dado por las especificaciones tcnicas de un proyecto, de esta forma se puede realizar un trabajo de mejor forma.

PROCTOR STANDARD

Mxima densidad seca 1.556 gr/cm3. Optimo contenido de humedad 7.3 %. La densidad humedad de campo fue 1.52 gr/cm3. La densidad de campo seco fue de 1.42 gr/cm3. El grado de compactacin fue 91.25%

PROCTOR MODIFICADO

Mxima densidad seca 1.683gr/cm3. Optimo contenido de humedad 6.9 %. La densidad humedad de campo fue 1.64 gr/cm3. La densidad de campo seco fue de 1.535 gr/cm3. El grado de compactacin fue 75% El grado de compactacin nos muestra que el suelo an no puede ser utilizado como base y sub base, y tiene que volver a ser compactado.

VIII. SUGERENCIAS Y/O RECOMENDACINES:

Revisar el equipo a emplear, calibrando las balanzas. Ser muy cuidadosos al momento de sacar la muestra representativa de suelo No pesar las taras inmediatamente despus de sacar del horno, sino dejarlas enfriar un poco.

Manejar de manera prudente los equipos de laboratorio teniendo en cuenta su sensibilidad y su costo. Pesar cuidadosamente la muestra de suelo.

IX. BIBLIOGRAFA

JUAREZ BADILLO, TEORA Y APLICACIONES DE LA MECNICA DE SUELOS, Tomo I. Editorial Limusa, Mxico 1977.

Bowles, Joseph E. (1981), Manual de Laboratorio de Suelos en Ingeniera Civil. McGraw-Hill Book Company.

EnglewoodCliffs, New Jersey 07632. Universidad Nacional de Ingeniera FIC ( ), Laboratorio de Mecnica de Suelos.

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