densidad de campo.pdf

UNTRM FACULTAD DE INGENIERA CIVIL ARQUITECTURA Y URBANISMO

MECNICA DE SUELOS 1

NDICE

I. INTRODUCCIN ...................................................................................................................................... 2

II. IMPORTANCIA .................................................................................................................................... 3

III. JUSTIFICACIN ................................................................................................................................... 3

IV. OBJETIVOS .......................................................................................................................................... 3

4.1. Objetivo General .......................................................................................................... 3

4.2. Objetivos especficos .................................................................................................... 3

V. MARCO TERICO ................................................................................................................................ 4

VI. EQUIPOS Y MATERIALES ..................................................................................................................... 8

VII. PROCEDIMIENTOS ............................................................................................................................ 9

VIII. CLCULOS ......................................................................................................................................... 13

IX. CONCLUSIONES ................................................................................................................................ 14

X. RECOMENDACIONES ........................................................................................................................ 14

XI. REFERENCIAS BIBLIOGRFICAS......................................................................................................... 15


MECNICA DE SUELOS 2

I. INTRODUCCIN

Los estudios de suelos en obras viales y en edificaciones juegan un papel muy

importante pues la mayora de las carreteras, tneles, edificaciones y dems

obras; utilizan los resultados para disear cimentaciones, mezclas, etc.; en la

actualidad, se debe realizar siempre un estudio del suelo sobre la cual nosotros

los ingenieros civiles vamos a construir.

Uno de los principales intereses de investigacin en la ingeniera civil es la

prueba de la densidad de campo o tambin llamado mtodo del cono de arena,

Este ensayo proporciona un medio para comparar la densidad seca de 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.


MECNICA DE SUELOS 3

II. IMPORTANCIA

Este mtodo de ensayo se usa para determinar la densidad de los suelos

Compactados, utilizados para construir terraplenes, rellenos viales y rellenos

estructurales.

Se puede usar este mtodo de ensayo para determinar, in situ, la densidad

de depsitos naturales, agregados, mezclas de suelos u otros materiales

similares.

III. JUSTIFICACIN

La prctica realizada tiene como fin determinar la densidad de campo obtenida

despus de los trabajos de compactacin para ser contrastados con la densidad

seca mxima obtenido en el laboratorio.

IV. OBJETIVOS

4.1. 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.

4.2. Objetivos especficos

Conocer la metodologa para determinar la densidad del suelo en el campo.

Aprender el adecuado uso de los equipos empleados para el mtodo.


MECNICA DE SUELOS 4

V. MARCO TERICO

TERMINOLOGA

Definiciones: Todas las definiciones estn de acuerdo a la Terminologa de la

Norma MTC E116.

RESUMEN DEL MTODO DE ENSAYO

Se cava a mano un orificio de prueba en el suelo donde se va a ensayar y

todo el material extrado del orificio es recuperado en un contenedor.

Se llena el orificio con arena de densidad conocida en cada libre y se

determina el volumen. La densidad hmeda del suelo in situ se determina

dividiendo la masa hmeda del material removido entre el volumen del

orificio. Se determina el contenido de humedad del material del orificio y se

calcula la masa seca del material y la densidad seca del lugar, utilizando la

masa hmeda del suelo, el contenido de humedad y el volumen del orifico.

SIGNIFICADO Y USO

- Este mtodo es muy difundido para determinarla densidad de suelos

compactados utilizados en la construccin de terraplenes de tierra,

rellenos de carreteras y estructuras de relleno. Es comnmente utilizado

como base de aceptacin para suelos compactados a una densidad

especfica o a un porcentaje de densidad mxima determinada por un

mtodo de ensayo normado.


MECNICA DE SUELOS 5

- Este mtodo puede ser usado para determinar la densidad in-situ de

depsitos de suelos naturales, agregados, mezcla de suelos u otro material

similar.

- El uso de este mtodo est limitado generalmente a suelos en una

condicin de no saturados.

- Este mtodo no es recomendable para suelos que sean suaves o

desmenuzables (que se desmoronan fcilmente), o estn en una condicin

de humedad tal que el agua filtre al hoyo excavado.

La precisin de este ensayo puede ser afectada por suelos que se deforman

fcilmente o que sufran cambios volumtricos en el hoyo excavado debido

a que el personal camine o se detenga cerca del hoyo durante el ensayo.

Nota 1.-Cuando se efecta la prueba en suelos blandos condiciones

suaves o en suelos que se acercan a la saturacin. Pueden ocurrir cambios

de volumen en el orificio excavado, como un resultado de la carga

superficial debido al personal que se encuentra realizando la prueba o

similares.

Muchas veces esto se puede evitar utilizando una plataforma que

debe estar apoyada a cierta distancia del orifico. Como no siempre es

posible detectar cuando tiene lugar un cambio de volumen, los resultados

de la prueba siempre deben compararse con la densidad de saturacin

terica o la lnea de cero vacos de aire sobre la curva de densidad seca

versus contenido de humedad.

Cualquier prueba de densidad in situ en suelos compactados cuya

saturacin excede el 95% es un indicio de que se ha cometido un error, o

que el volumen del orificio ha variado durante la prueba.


MECNICA DE SUELOS 6

OTROS MTODOS PARA DETERMINACIN DE DENSIDADES IN SITU.

- Mtodo del baln de caucho.

A travs de este mtodo, se obtiene directamente el volumen del agujero

dejado por el suelo que se ha extrado. Por medio de un cilindro graduado, se lee

el volumen de agua bombeado que llena la cavidad protegida con el baln de

caucho que impide la absorcin del agua en el terreno. Como ventaja, este

mtodo resulta ser ms directo y rpido que el cono de arena, pero entre sus

desventajas se encuentran la posibilidad de ruptura del baln o la imprecisin en

adaptarse a las paredes del agujero, producto de cavidades irregulares o

proyecciones agudas lo que lo hacen poco utilizado.

- Mtodo del densmetro de membrana.

Aplicable a suelos donde predomina la grava media y gruesa. Una vez nivelada

la superficie, se coloca un anillo metlico de dimetro aproximado de 2 mt. y se

procede a excavar el material que encierra el anillo en una profundidad

aproximada de 30 cm.

Una vez removido el material, se coloca una membrana plstica que se adapta

perfectamente al interior del anillo y al fondo de la grava. Esta membrana se llena

con agua, registrando el volumen que llena la cavidad y que corresponder al

volumen de material extrado.

- Mtodo del cono gigante.

Aplicable a suelos donde predominan las partculas mayores a 50 mm. o en

suelos como gravas uniformes, en donde la utilizacin de la arena no resulta

conveniente puesto que esta ocupara los vacos que originalmente poseen las

gravas. En reemplazo de arena, es comn utilizar gravilla o bolitas de vidrio.


MECNICA DE SUELOS 7

- Mtodo mediante bloques.

Se utiliza para determinar la densidad de suelos cohesivos en estado natural,

en suelos compactados y suelos estabilizados, donde se determina el peso y

volumen de muestras en estado inalterado. Estas muestras son extradas

cuidadosamente mediante un cuchillo o esptula y son recubiertas con parafina

slida. De la pared de la excavacin se extrae una muestra representativa para

determinar el contenido de humedad.

La muestra no perturbada, se pesa y se determina su volumen al depositarla

dentro de un sifn, leyendo en un cilindro graduado el volumen de agua

desplazado al cual se le debe restar el volumen de parafina que recubre la muestra

para lo cual es necesario saber la densidad de sta.


MECNICA DE SUELOS 8

VI. EQUIPOS Y MATERIALES

6.1. EQUIPOS

Humedmetro Balanza electrnica

Balanza cono de arena


MECNICA DE SUELOS 9

6.2. MATERIALES

Comba Malla N(3/4)

Brocha

Cucharon

Fierros de punta Clavo Wincha Carburo

VII. PROCEDIMIENTOS

1. fijar el rea donde se efectuara el mtodo del cono de arena contando con los equipos y materiales necesarios.

2. Colocar el molde del Proctor sobre el suelo compactado y fijar con la ayuda de clavos.


MECNICA DE SUELOS 10

3. Cavar una profundidad de 15 a 13 cm. como mnimo segn las especificaciones de la norma

4. colocar en una fuente el suelo que se extrae del terreno

5. Pesar el frasco y el peso de la arena inicial.

6. Se limpia la placa para que no haya nada de material y se coloca el cono arena sobre la placa para llenar el hueco ya que esto nos ayudara a determinar el

volumen.



7. Se pesa 6gr. de suelo extrado del terreno y tambin 6gr. de carburo para su reaccin, esto permitir determinar la humedad del terreno con la ayuda del Humedmetro o tambin llamado speedie

8. Se agita el Humedmetro por un tiempo de

1 minuto y en tres secciones y el valor a

tomar es de la ltima seccin

9. Una vez que la arena se llena en el

hueco; se pesa el frasco con la arena

restante. Por consiguiente tambin se

pesa el suelo hmedo extrado



10. El material extrado se pasa por la malla N () y se determina el peso de partculas

mayores de 3/4.



VIII. CLCULOS

00+000

PESO FRASCO + ARENA INICIAL 7932

PESO FRASCO + ARENA RESTANTE 2101

PESO ARENA TOTAL USADA 5831

CONSTANTE DEL CONO 1844

PESO ARENA EN EL HUECO 3987

DENSIDAD DE LA ARENA 1.37

VOLUMEN DEL HUECO 2910.22

PESO SUELO HMEDO + RECIPIENTE 6574

PESO DEL RECIPIENTE 240

PESO SUELO HMEDO 6334

HUMEDAD SPEEDY 11.20

PESO UNITARIO HMEDO 2.109

PESO UNITARIO SECO 1.896

PESO UNITARIO MXIMO 1.96

HUMEDAD OPTIMA 10.3

GRADO DE COMPACTACIN 96.75

DENSIDAD DE LA PIEDRA RETENIDA 3/4 2.66

PESO DE PARTCULAS MAYORES TAMIZ 3/4 953

PORCENTAJE DE PARTCULAS MAYORES A 3/4 15.05

DENSIDAD SECA MXIMA CORREGIDA 2.109

VOLUMEN PARTCULAS MAYORES A 3/4 358.27

PESO DE LA MASA 5381

VOLUMEN DE LA MASA 2551.95

GRADO DE COMPACTACIN 97



IX. CONCLUSIONES

Se determin el grado de compactacin en campo en la progresiva 1+570km

(carretera Lbano) y se obtuvo un grado de compactacin (97.00%). Pero este

resultado obtenido est dentro del rango permitido para aceptar la compactacin

como realizada satisfactoriamente.

La metodologa que se utilizo es la prueba de la densidad de campo o tambin

llamado mtodo del cono de arena.

Aprendimos a utilizar adecuadamente la balanza, el cono de arena para as verificar

correctamente la constante de este.

X. RECOMENDACIONES

Se recomienda revisar la graduacin de la arena antes de cada trabajo.

Se debe tener la profundidad del hueco que como mnimo es de 15cm y mximo 20cm.

Tener cuidado al manipular el reactivo cloruro dado que es ligeramente txico.



XI. REFERENCIAS BIBLIOGRFICAS

Fundamentos De Mecnica De Suelos _ Limusa S.A_Grupo Noriega _ Editores _Tomo 1_ Jurez Badillo y Rico Rodrguez/revisado el 07 de diciembre de 2014

http://noticias.espe.edu.ec/hfbonifaz/files/2012/09/DENSIDAD DE-CAMPO-M%C3%89TODO-DEL-CONO-DE-ARENA.pdf visitado el 07 de diciembre de 2014

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

visitado el 07 de diciembre de 2014

ftp://ftp.unicauca.edu.co/Facultades/FIC/IngCivil/Especificacion es_Normas_INV-07/Normas/Norma%20INV%20E-161-07.pdf visitado el 07 de diciembre de 2014

densidad de campo.pdf

Documents