GENERALIDADES.
Cuando el trabajo de compactación va progresando en el campo, es conveniente saber si el peso volumétrico especificado se está logrando o no. Esto se conoce como control de compactación de campo. Esta verificación se logra con varios procedimientos estándares, nosotros utilizaremos el método mas comúnmente usado, “EL METODO DEL CONO DE ARENA”.
Básicamente el método consiste en determinar el peso del suelo húmedo de una pequeña excavación de forma irregular (hueco) hecho sobre la superficie del suelo.
Se determina el volumen de dicho hueco y la densidad húmeda del suelo en el sitio (densidad in situ) ó peso volumétrico húmedo del campo. Se calcula simplemente como:
Peso del suelo húmedo
γ húmeda= --- Volumen del hueco
El método del cono de arena representa una forma indirecta de obtener el volumen del agujero. La arena utilizada (a menudo arena de Otawa) es generalmente material que pasa el tamiz No. 20 y esta se encuentra retenida por el tamiz No. 30 . Aunque el material menor que el tamiz No. 30 y mayor que el tamiz No. 40 o el material menor que el tamiz No. 30 y mayor que el tamiz No. 50 puede también utilizarse, generalmente es deseable tener una arena uniforme o “de un solo tamaño” para evitar problemas de segregación (un volumen de arena fina puede pesar mas que un volumen de arena gruesa, pero un volumen de la mezcla puede pesar aún mas) de forma que en las mismas condiciones de vaciado puedan lograrse la misma estructura del suelo y duplicación requerida.
OBJETIVO:
− Determinar la densidad y peso unitario en una superficie de un suelo compactado por medios mecánicos.
− Determinar la densidad del suelo en el sitio.
− Familiarizar al estudiante con el método comúnmente utilizado en el campo para determinar la densidad del suelo.
− Relacionar la densidad seca de campo con la densidad seca máxima obtenida en el laboratorio, obtenidas de los diferentes métodos de compactación de laboratorio.
EQUIPO:
- Densímetro o cono metálico.
- Placa base metálica con un círculo hueco.
- Recipiente de plástico ó metal de 4000 cm³ de capacidad aproximadamente.
- Dos bolsas conteniendo arena calibrada (20±30) seca, una con peso de 2.00 kg y la otra con peso de 4.00kg.
- Cuchara. - Brocha de 4”.
- Mazo de dos libras y media de peso. - Taras para el contenido de humedad.
- Balanza con presición de 0.1 gramoy capacidad de 2.0 kg. - Balanza con presición de 1.0 gramo y capacidad de 25 kg. - Horno con temperatura constantes de 110±5ªC.
- Pala y barra ( si fuese necesario)
PROCEDIMIENTO:
Preparación del material.
Trabajo de laboratorio.
1.- Calibrar la arena a utilizar, cribándola por los tamices No. 20 y No. 30 desechando lo que retenga el tamiz No. 20 y lo que pase el tamiz No. 30.
2.- Determinarle el peso volumétrico seco suelto de la arena calibrada.
3.- Pesar la arena y obtener dos pesos de arena (para cada ensaye) de 2.0Kg y 4.0kg. Depositar la arena en bolsas e identificar estas.
Trabajo de campo.
4.- Limpiar con la brocha todo el suelo suelto del área donde se realizará el ensaye.
5.- Colocar la placa base. Esta no debe de moverse hasta que se termine el ensaye.
Factor de calibración.
6.- Colocar el cono sobre la placa base (el hueco de la placa base debe de coincidir con el cono). Verificar que la válvula de pase este cerrada.
7.- Verter sobre el cono superior el contenido de la bolsa con arena (peso 2.0kg). Anotar la identificación de la bolsa.
8.- Abrir válvula de pase y dejar caer la arena hacia el cono inferior y el suelo. Cuando la arena deje de verter, cierre la válvula.
9.- La arena que quedó (sobrante) en el cono superior deposítela en la bolsa que contenía los 2.0 k de arena.
Excavación.
10.- Retire el densímetro (cono) de la placa base y comience a excavar sobre el suelo con ayuda del mazo y el cincel hasta una profundidad de 10 a 15 centímetros, como se lo indica el Instructor de la clase.
11.- Deposite el suelo extraído en el recipiente volumétrico, colocándole la tapa para evitar perder la humedad natural del suelo. Anote la identificación del recipiente.
12.- Coloque el cono sobre la placa base (como se indicó en el paso No. 6).
13.- Vierta el contenido de arena de 4.0 kg de peso sobre la parte superior del cono. 14.- Abra la válvula de pase y deje que la arena fluya hacia la parte inferior del cono y el
hueco (excavación) hasta llenar estos.
15.- Cuando la arena deje de fluir, cierre la válvula y la arena sobrante en el parte superior del cono deposítela en la bolsa que contenía los cuatro kilogramos de arena.
16.- Retire de la excavación la arena usada y deposítela en un balde, esta arena se lavara y se volverá a cribar para usarse en otro ensaye.
Laboratorio.
17.- Determine el peso húmedo del suelo excavado en la balanza de 1.0 de presición y anote su peso.
18.- Tome una pequeña muestra representativa del suelo excavado y determine el peso húmedo (para determinarle su contenido de humedad), deposítela en una tara anote
19.- Deposite la tara con la muestra húmeda en el horno, déjela por veinticuatros horas a una temperatura de 110±5 ºC. hasta obtener peso constante (peso seco).
20.- Pese las arenas sobrantes, en el factor de calibración y en la excavación y anotes sus pesos.
UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA FACULTAD DE TECNOLOGÍA DE LA CONSTRUCCIÓN