PRACTICA Nº 8
MEDICIÓN DE LA DENSIDAD EN CAMPO
OBJETIVO: Determinar los pesos volumétricos húmedos y seco, y el contenido de humedad de un material en campo, en su condición natural o
compactada...
APLICACIÓN:
La densidad es una medida del estado de empaquetamiento de las partículas
del suelo y para esto la densidad seca es una de las medidas mas
apropiadas.
La densidad de campo se realiza con el propósito de determinar las
densidades húmeda y seca y, el contenido de humedad del suelo
compactado, para luego ser comparado con densidad máxima del laboratorio
con el propósito de determinar el grado de compactación.
MEDICIÓN DE LA DENSIDAD DE CAMPO:
1. Monolito inalterado
2. Método del globo de hule.
3. Método del cilindro biselado.
4. Cono y Arena.
5. Densímetro Nuclear.
Monolito inalterado:
peso de la muestra más la parafina. Luego, se introduce en la balanza
hidrostática y se determina el peso sumergido en agua.
Se conoce:
El peso de la muestra = Wm
El peso de la muestra mas parafina= Wm+p
El peso de la parafina: Wp=Wm+p - Wm
Peso unitario de la parafina: γp =0,9 gr/cm3.
Volumen de La parafina: Vp=Wp/γp.
El peso sumergido de la muestra más parafina: Wm+p(sumergido)
) ( sumergido p m p m p
m
W
W
V
+=
+−
+p sumergido p m p m
m
W
W
V
V
=
+−
+ ( )−
4
4 3
4
4 2
1
Vp p m p m sumergido p m p m mW
W
W
W
V
−
−
−
=
+ ++ ( )
γ
Donde:
Vm= Volumen de la muestra.
Vm+p= Volumen de la muestra mas parafina.
Método de Cono y Arena:
El aparato del cono de arena consiste de un frasco de plástico o vidrio con un
Placa base para su uso esto puede hacer mas difícil la nivelación pero
permite en el ensayo abrir agujeros de diámetro mayores y puede reducir la
perdida de suelo al pasarlo del agujero de ensayo al recipiente.
La arena de Ottawa, es una arena limpia, seca, uniforme, no cementada,
durable y que fluya libremente. Además deberá tiene un coeficiente de
uniformidad (D60/D10) menor que 2 y no contiene partículas que queden
retenidas en el tamiz de 2mm (N°20). Es una arena uniforme de forma
redondeada a sub−redondeada (favorece que fluya libremente) y desprovista
de partículas o arena fina (menores a 0,250 mm. tamiz N°60), para prevenir
segregación en almacenamiento o uso, y cambios de peso unitario aparente
como consecuencia de variaciones en la humedad atmosférica.
Montaje del ensayo:
1.- Se procede a pesar el cono con la arena ya en su interior como peso
inicial.
Arena de Otawa
Recipiente
Cono Válvula
2.- Se coloca la placa y se procede a cavar con ayuda de un cincel.
3.- Se observa ya la cavidad formada se procura que las paredes estén
uniformes, también se ve el materia extraído se procura que no pierda su
humedad natural.
4.- Se procede a colocar el cono de arena invertido y abrir la llave hasta que
se llene de arena la cavidad hecha.
Arena de Otawa Recipiente
Placa Metálica Cono
Válvula
Agujero lleno con Arena de Otawa Suelo
Compacto
Placa Metálica
Agujero Suelo
Compacto
5.- Se procede a pesar el cono de arena con el resto de arena que quedo
como peso final.
Por lo tanto:
hueco el LLena AO sobrante recipiente AO cono el llena AO recipiente
AO
W
W
W
W
+−
−
+=
Como: dAO hueco el LLena AO hueco el LLena AO hueco el LLena AO hueco el LLena AO dAO
W
V
V
W
γ
γ
=
⇒
=
Arena de Ottawa sobrante.
Recipiente
Cono Válvula
hueco el LLena AO
excavado material
comp h
V
W
=
γ
Del material excavado en campo se le determina el contenido de humedad y
de esta manera se halla la densidad seca del suelo:
W
comp h d=
+
1
γ
γ
Método del globo de hule:
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 =W/V
W = peso seco del suelo excavado del hueco (k)
Método del densímetro Nuclear (TROXLER):
Los medidores nucleares de densidad son ahora usados con frecuencia para
determinar el peso específico seco compactado de suelo. Los densímetros
nucleares operan en calicatas o desde la superficie del terreno.
El aparato mide el peso específico húmedo por volumen unitario, el contenido
de humedad, litros de agua por metro cúbico y el peso específico seco de
suelo compactado.
También es usado en la carpeta de rodamiento de pavimentos flexibles (mide
Grado de compactación:
Se debe cumplir el 95% de compactación en campo de lo que se
compacte en el laboratorio.
100
⋅
=
−lab máx d
campo en
d
