ENSAYO CONO Y ARENA
MARCO TEORICO
La densidad relativa es una propiedad índice de estado de los suelos que se emplea normalmente
en gravas y arenas, es decir, en suelos que contienen reducida cantidad de partículas menores que
0.074 mm. (Malla # 200). La densidad relativa indica el grado de compactación del material y se
emplea tanto en suelos naturales como en rellenos compactados.
Según la norma, el porcentaje de finos no debe sobrepasar un 12% para que la densidad relativa
sea aplicable. Para mayores contenidos de finos se utiliza por tanto el ensayo de compactación. La
razón de esta limitación reside en la ineficacia del procedimiento de vibrado utilizado en la
determinación de la densidad máxima. En casos límites, se recomienda realizar, tanto el ensayo de
densidad relativa como el de compactación, cuando el porcentaje de finos se encuentra entre 10 y
12%, conservando los resultados del mejor de ellos. Hay que hacer notar que el ensayo de
densidad relativa puede ser válido en suelos que superan el contenido de finos indicado cuando
éstos no poseen plasticidad alguna, como es el caso de algunos materiales de relaves (residuos de
la lixiviación de minerales, por ejemplo, de cobre) y finos tales como el polvo de roca.
La densidad relativa tiene gran aplicación en geotecnia debido a las correlaciones que existen con
otros parámetros de ingeniería tales como el ángulo de roce interno y la resistencia a la
penetración de cuchara normal. Por otra parte, muchas fórmulas que permiten estimar los
asentamientos posibles de estructuras fundadas sobre suelos granulares, están basadas en la
densidad relativa. Existen sin embargo dificultades para determinar la densidad relativa en suelos
granulares de grandes tamaños.
Ya que la obtención de muestras inalteradas en suelos granulares resulta impracticable, a menos
que ellas sean obtenidas por procedimientos tan especiales y costosos como el congelamiento, la
densidad relativa adquiere importancia porque permitiría reproducir esta condición de estado en
el laboratorio.
Un suelo natural o compactado requiere la determinación de la densidad in situ. En la mayoría de
los casos, esta determinación se realiza utilizando el método del cono de arena. Cuando el trabajo
de compactación va progresando en el campo, es conveniente saber si el peso volumétrico
especificado se está logrando o no. Dentro de esto existe un procedimiento estándar que se usa
para determinar el peso específico de campo de compactación.
El aparato usado en este método consiste en un recipiente de vidrio o plástico con un cono de
metal unido a su parte superior. El recipiente se llena con arena Ottawa seca muy uniforme. Se
determina el peso del envase, del cono y de la arena que llena el recipiente (W1). En el campo se
excava un pequeño agujero en el área donde el suelo fue compactado. Si el peso del suelo
húmedo excavado del agujero (W2) se determina y se conoce el contenido de agua del suelo
excavado, el peso seco del suelo (W3) se obtiene con:
W3= W2/(1+(w(%)/100) ) (1)
Donde w = contenido de agua
Después de excavado el agujero, el cono con el recipiente unido a él se invierte y se coloca sobre
el agujero. Se permite que la arena fluya del envase al agujero y al cono. Una vez que el agujero y
el cono están llenos, se determina el peso del recipiente, del cono y de la arena restante en el
envase (W4), de modo que:
W5=W1 = W4 (2)
Donde W5 = Peso de la arena para llenar el agujero y el cono.
CONCLUSIÓN
Esta práctica es muy interesante ya que por medio de ella podemos conocer el
grado de compactación de una capa en campo, es muy sencilla, no necesita
mucho tiempo (con excepción de esperar a que se seque la muestra extraída de la
cala), además de que la información que nos proporciona es muy cercana a la
realidad.
INFORME Nº 2
NOMBRE DE LA PRACTICA.
DENSIDAD NATURAL – METODO : CONO DE ARENA.
1.- RESUMEN.
Mediante el uso del método del cono de arena se logra determinar la densidad o masa unitaria del
suelo en el sitio o campo, este método también es utilizado para hallar el grado de compactación
del suelo, el cual se aplica para establecer un mejoramiento del terreno para la construcción de
terraplenes, realizar un control de calidad de compactación en subrasantes para carreteras.
2.- MARCO TEORICO.
La compactación de suelos es un proceso artificial en el cual las partículas de suelo son obligadas a
estar más en contacto (unidas) las unas con las otras, mediante una reducción de vacíos,
empleando algún medio mecánico, esto se realiza para mejorar las propiedades ingenieriles del
suelo.
La importancia de la compactación de suelos radica en el aumento de la resistencia y disminución
en la capacidad de deformación que se obtiene al someter al suelo a técnicas, que aumenten el
peso específico seco, disminuyendo los vacíos.
Los métodos empleados para la compactación de suelos dependen del tipo de materiales con que
se trabaje en cada caso; en los materiales puramente friccionantes como la arena, los métodos
vibratorios son los más eficientes, en tanto que en suelos plásticos el procedimiento de carga
estática resulta el más ventajoso. En la práctica, estas características se reflejan en el equipo
disponible para el trabajo, tales como: plataformas vibratorias, rodillos lisos.
a. Aumenta la capacidad para soportar cargas
b. Impide el hundimiento del suelo
c. Reduce el escurrimiento del agua
d. Reduce el esponjamiento y la contracción del suelo
e. Impide los daños de las heladas
3.- OBJETIVOS.
- El objetivo principal de la práctica se centra en determinar mediante un ensayo (en el sitio donde
se toma la muestra) la densidad o masa unitaria del suelo usando el método del cono de arena.
- Aprender a determinar este cálculo en campo y cuales son ventajas y desventajas en la aplicación
al diseño o construcción.
- Tomar decisiones de acuerdo a tipos de de información que se obtengan en el laboratorio para
adquirir experiencia cuando se este realizando una obra de gran magnitud.
2.- EQUIPO Y MATERIALES
* Equipo de Cono de arena.
* Arena calibrada
* Balanza digital
* Cucharón
* Cuchara
* Molde de proctor estándar
* Brocha
* Recipientes para la muestra.
*
* Recipiente plano para material.
3.- PROCEDIMIENTO.
*
Primeramente, antes de ir al campo, se realiza el factor de corrección, pesando la arena
graduada que entra en el cono de arena, proceso que debe repetirse 2 o 3 veces y sacar un
promedio, el cual se utilizará en los cálculos posteriores. Se realizó dos pesos, el primero de 910 gr
y el segundo de 1035 gr, en nuestro caso se tomó el de 1035 gr.
*
Luego se llena la arena graduada en el molde del proctor, para hallar su densidad, se hace
en caída libre, luego se enraza y se limpia con la brocha lo que ha caído fuera del molde.
*
Luego se pesa con el molde y da un peso de 4210 gr. El peso del molde sólo es de 2920 gr,
luego el peso de la arena es de 1290 gr.
*
Luego para obtener el volumen del molde se mide el diámetro= 10 cm. Y su altura 13.4 cm.
Por lo que el volumen es 1052.43 cm3.
*
Con los datos obtenidos se halla la densidad , D = P/V -- D = 1290 gr /1052.43 cm3 . Luego
D = 1.22 gr/cm3.
*
Posteriormente toda la arena graduada se vacía en el frasco y se realiza el pesado de
arena + frasco con el cono = 5425 gr.
*
Luego se va al campo y con la ayuda del plato del equipo de cono de arena se nivela el
terreno y se excava un hoyo de forma cilíndrica de diámetro igual a la abertura del plato y de
aproximadamente 10 a 15 cms. de profundidad.
*
El material producto de la excavación es recogida en una bolsa plástica para llevarla a su
pesado y obtención de la humedad. Hay que tener en consideración que si se encuentra partículas
superiores a lo estándar del suelo, se deberá escoger otro lugar para la excavación y obtención de
la muestra. ( En el laboratorio se obtuvo el peso de la muestra = 3020 gr.)
*
Seguidamente una vez bien limpio y nivelado el hoyo excavado, se pone el cono en la
abertura de la base (plato) y se deja caer la arena por gravedad, hasta quew se llene el hoyo y se
cierra la válvula; luego se procede a pesar la arena que queda + el frasco = 1850 gr.
*
Nuevamente en el laboratorio con ayuda de una malla de ¾” se separa la grava mayor que
se retiene y se pesa = 100 gr. Y se calcula su volumen por el método de desplazamiento ayudado
de la probeta graduada = 40 cm3.
*
Todos los datos obtenidos se anotan en el formato correspondiente y se procede a hacer
los cálculos para obtener la densidad del terreno.
*
Los resultados se comparan con los obtenidos previamente en el ensayo de proctor y
humedad óptima (para el caso en el casillero correspondiente se asumió el valor de máxima
densidad).
4.- APLICACIONES DEL ENSAYO.
Este ensayo se utiliza sobre todo en los estudios de suelos para carreteras para determinar el
grado de compactación del material de base o sub base de las mismas y también en los materiales
que servirán para hacer rellenos compactados.
De igual modo el ensayo puede aplicarse en reservorios, estanques y represas.
5.- RESULTADO DEL ENSAYO.
Se obtiene la densidad seca natural del suelo, realizando los cálculos que se muestran en anexo
adjunto.
6.- CONCLUSIONES.
* El presente ensayo nos da información que grado de compactación tiene el suelo y si está en
un rango aceptable (generalmente entre 95 % y 105%) si los resultados están por debajo de 95%
entonces se dirá que al suelo le falta compactación y si está por encima, quiere decir que algo está
mal y se tendrá que tomar medidas correctivas necesarias.
* Se debe hacer el ensayo con las debidas precauciones y medidas de aproximación
correspondientes, debido a que de los resultados depende la compactación en mayor grado o no
de un suelo sobre todo en carretera, lo cual influye económicamente en el costo de las obras.
* Se debe tener cuidado en la recogido de la muestra de campo y su traslado lo más inmediato
posible al laboratorio para evitar propiedades como humedad y otros. Del mismo modo tratar de
recoger la arena graduada sin mezcla del suelo, porque la misma servirá para otros ensayos
similares.
OBJETIVO GENERAL
* Determinar mediante dos ensayos la densidad o masa unitaria del suelo usando el método del
Cono de Arena y el de Densímetro Nuclear.
OBJETIVOS ESPECÍFICOS
* Determinar la densidad in-situ de una muestra de suelo aplicando Ensayo Cono de Arena.
* Conocer el funcionamiento y operación de un Densímetro Nuclear.
* Comparar la compactación obtenida por el ensayo de Cono de Arena con un valor referencial
de Proctor.
* Determinar el peso unitario total, el porcentaje de humedad y el peso unitario seco, para una
muestra obtenida en campo por el método del Cono de Arena y por el método del Densímetro
nuclear.
* Calcular el porcentaje de Compactación de una muestra de campo.
MATERIALES Y EQUIPO
Para el ensayo del Cono de Arena se utilizó:
* Placa base
* Cuchara
* Brocha
* Cincel y Porra
* Recipientes varios para manejo de la muestra y de la arena
Para el ensayo del Densímetro nuclear se utilizó:
* Densímetro nuclear
* Porra
* Bloque de calibración
* Placa niveladora de terreno
* Cincel
* Porra
En los dos ensayos se utilizó una muestra de suelo obtenida del frente del edificio de ingeniería
civil, 350, de la Universidad del Valle.
APLICACIONES
Estos ensayos se usan en obra para:
* Llevar un control de calidad de compactación en subrasantes para carreteras.
* Aumentar la capacidad de soporte del suelo y reducir los asentamientos del terreno para
establecer un mejoramiento del terreno en la construcción de terraplenes.
* Hoy en día es muy importante saber el estado de la superficie sobre la cual se quiere construir
de acuerdo al uso que se le va a dar y una de las formas más confiable es a través de un
Densímetro Nuclear, método indirecto; y otro aun más utilizado que a su vez es un método más
directo, el Cono de arena.
PROCEDIMIENTO
Método del Cono de Arena:
1. Se obtuvo los pesos del cono, con la arena a utilizar, y de todos los recipientes.
2. Se llevó el cono y los materiales al campo.
3. Se ubicó la placa base en el suelo.
4. Se rompió el suelo con el cincel, a través de la placa, para obtener la muestra a trabajar.
5. Se removió la muestra sin perder material y se pasó por tamiz ¾, regresando lo que no pasaba
al hueco.
6. Se abrió la llave del cono para dar paso a la arena que, en cuanto llenó el hueco, dio paso al
cerramiento de la llave.
7. Se levantó el cono del sitio para llevar a tomar su peso de nuevo.
8. Debido al costo de la arena, se recoge del hueco para después tamizar y lavar para poderla
usar de nuevo.
Método del Densímetro nuclear:
1. Se puso a cargar el densímetro.
2. Se traslado a campo.
3. Se ubicó la Placa niveladora en el suelo, creando una superficie horizontal aproximada con
adición de arena.
4. Se ubicó el densímetro, en el hueco hecho con la porra y el cincel a través de uno de los
agujeros de la placa, en el terreno.
5. Se encendió el densímetro y se tomaron 2 mediciones, durante periodos de 4 minutos para
mayor precisión.
DATOS OBTENIDOS DEL ENSAYO
Método del Cono de Arena:
MUESTRA
|
|
Peso Cono + Arena inicial (Pi) | 6530 g
|
Peso Cono + Arena final (Pf)
| 3800 g
|
Constante Cono (k)
| 1670 g
|
Peso Suelo (W) | 1211,93 g
|
| 105 lb/pie3 |
|
|
TESTIGO DE HUMEDAD
|
|
Recipiente
| 33,93 g
|
Recipiente + Muestra Total
| 435,75 g
|
Recipiente + Sólidos
| 381,86 g
|
Muestra húmeda
| 401,82 g
|
Sólidos | 347,93 g
|
Método del Densímetro Nuclear:
MEDICIÓN 1: |
|
| 10,5 |
|
|
Compactación (%)
| 123 |
MEDICIÓN 2: |
|
| 12
|
|
|
|
|
Compactación (%)
| 109,6 |
CÁLCULOS Y RESULTADOS
1. Peso de la arena que ocupa el hueco:
2. Volumen del hueco:
3. Densidad húmeda:
4. Porcentaje de humedad del suelo:
5. Densidad seca del suelo:
6. Porcentaje de compactación:
* Para el cálculo del porcentaje de compactación, se utilizó un peso específico seco máximo
asumido en el laboratorio.
* Debido que el porcentaje de humedad que mostró el suelo en el ensayo de Cono de Arena es
más alto que el que se encontró en el ensayo del densímetro, era de esperarse que, de la misma
forma, el porcentaje de compactación en primer ensayo fuera menor que en el segundo. A mayor
contenido de humedad, menor compactación.
* Del ensayo del cono de arena, al ser un método directo, se obtuvo el grado real de
compactación fue de un 93,45%, el cual está cerca al óptimo de compactación que oscila entre
95% y 100%, esto indica que la humedad presente en la muestra de suelo es suficiente para
alcanzar una compactación adecuada.
DENSIDAD O MASA UNITARIA DEL SUELO EN EL TERRENO
MÉTODO DEL CONO DE ARENA
I.N.V. E – 161 – 07
PRÁCTICA No.
Presentado por:
Presentado a:
UNIVERSIDAD DEL MAGDALENA
FACULTAD DE INGENIERÍA
INGENIERÍA CIVIL
SANTA MARTA
2011 - l
La compactación es el término que se utiliza para describir el proceso de densificación de un
material mediante medios mecánicos; el incremento de densidad se obtiene al disminuir el
contenido de aire en los vacíos en tanto se mantienen el contenido de humedad
aproximadamente constante.
En la práctica, de compactación se realiza con frecuencia sobre los materiales que se utilizan para
rellenos en la construcción de terraplenes, pero también puede realizarse in situ con suelos
naturales en proyectos de mejoramiento del terreno.
El principal objetivo de la compactación es mejorar las propiedades ingenieriles del material, tales
como:
* Aumentar la resistencia al corte y, por consiguiente, mejorar la estabilidad de terraplenes y la
capacidad de carga de cimentaciones y pavimentos.
* Disminuir la compresibilidad y, por consiguiente, reducir los asentamientos.
* Disminuir la relación de vacíos y reducir la permeabilidad.
* Reducir el potencial de expansión, contracción o expansión por congelamiento.
El grado compactación de un suelo o de un relleno se mide cuantitativamente mediante la
densidad seca. La densidad seca que se obtiene mediante un proceso de compactación depende
de la energía utilizada durante la compactación, denominada energía de compactación, también
depende del contenido de humedad durante la misma.
Las relaciones típicas entre la densidad seca. El contenido de humedad y la energía de
compactación se obtiene a partir de ensayos de compactación en el laboratorio.
La calidad durante un proceso de compactación en campo se mide a partir de un parámetro
conocido como grado de compactación, el cual presenta un cierto porcentaje. Su evaluación
involucra la determinación previa del peso específico y de la humedad optima correspondiente a
la capa de material ya compactado. Este método es para conocer el grado de compactación, es un
método destructivo ya que se basa en determinar el peso específico seco de campo a partir del
material extraído de una muestra, la cual se realiza sobre la capa de material ya compactado
RESUMEN
Este ensayo tiene como finalidad establecer el peso unitario seco de los suelos en el terreno que
contengan partículas no mayores de 50 mm (2") de diámetro. El procedimiento consiste en que se
excava manualmente un agujero en el suelo que se va a ensayar y todo el material del hueco se
guarda en un recipiente. Se llena el hueco con arena de densidad conocida, la cual debe fluir
libremente, y se determina el volumen. Se calcula luego la densidad del suelo húmedo, in situ,
dividiendo la masa del material húmedo removido por el volumen del agujero. Y por último se
determina el contenido de humedad del material extraído del hueco y se calcula su masa seca y la
densidad seca del suelo en el campo, usando la masa húmeda del suelo, la humedad y el volumen
del hueco. El parámetro aquí medido es un indicador del grado de compactación presente en las
subbases, bases granulares y afirmados de carreteras y que usualmente es comparado con el peso
especifico máximo obtenido en laboratorio después de realizar los ensayos de compactación
Proctor o Proctor modificado para verificar si el material fue o no adecuadamente compactado.
PROCEDIMIENTO
Se mide el diámetro y altura del cilindro y se calcula el volumen del cilindro; después se pesa el
cilindro con la base, se cierra la válvula del cono, se coloca éste sobre las mariposas del cilindro
evitando que se mueva, se abre la válvula y se llena el molde con arena hasta que ésta se derrame;
se cierra la válvula una vez que ha cesado el movimiento al interior del contenedor y se enraza el
cilindro ayudado por un elemento inocuo para evitar ejercer presión, se limpia la base con la
brocha y se pesa; por diferencia de pesos se obtiene el peso de la arena que dividida entre el
volumen del cilindro nos proporcionará el peso volumétrico.
Para obtener el peso de la arena que llena el cono y la base se procede a hacer lo siguiente: se
pesa el equipo con arena, se coloca la base sobre una superficie plana, se cierra la válvula y se
coloca el cono sobre la placa permitiendo que fluya la arena dentro del cono, cuando se detenga el
movimiento de la arena dentro del contenedor se cierra la válvula y, se pesa el equipo con la arena
sobrante.
El siguiente paso es la obtención del peso volumétrico de campo, para ello se pesa el equipo con
arena y la cápsula. En el campo, en el lugar en que se realizará la prueba se debe nivelar, colocar la
placa y trazar el diámetro de ésta, se extrae el material procurando evitar pérdidas hasta una
profundidad de 8 a 10 cm. El material extraído deberá colocarse en una bolsa de plástico para
evitar que pierda agua. Después se coloca el cono sobre la base, se cierra la válvula y cuando esté
listo se abre la válvula para que fluya la arena dentro del agujero y el cono, cuando se llenen
ambos elementos, se cierra la válvula y se pesa el equipo con la arena restante. Se pesa el material
extraído del agujero y de ahí mismo se obtiene una muestra representativa que será pesada para
obtener el contenido de humedad, con estos datos se obtiene el peso específico seco máximo de
campo y dividiéndolo entre el peso volumétrico seco máximo de laboratorio nos indica el grado de
compactación de campo
CÁLCULOS
DATOS:
Wo cono y arena = 5644,8gr
Wf cono y arena = 1896,6gr
Wt material = 3376gr
w natural= 1,6%
Ccono=1643
δ 1=1,37 gr/cm3
Warena que lleno el hueco=W0 cono y arena-Wf cono y arena
Warena que lleno el hueco=5644.8-1896,6
Warena que lleno el hueco=3748.2 gr
Vdel hueco=Warena que lleno el hueco-Cconoδ1
Vdel hueco=3748,2-16431,37
Vdel hueco=1536,64 cm3
Wmasa removida=100*Wt materialwnatural+100
Wmasa removida=100*33761,6+100
Wmasa removida=3322.83 gr
δm=Wt materialVdel hueco
δm=3748,21536,64
δd=Wmasa removidaVdel hueco
δd=3322,831536,64
δd=2,16grcm3
CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
Esta práctica es muy interesante ya que por medio de ella podemos conocer el grado de
compactación de una capa en campo, es muy sencilla, no necesita mucho tiempo (con excepción
de esperar a que se seque la muestra extraída del agujero), además de que la información que nos
proporciona es muy cercana a la realidad. Igualmente es coherente el dato obtenido e igualmente
es de suma importancia tener más de un punto de información para una aproximación estadística
más rigurosa.
Es de vital importancia recomendar el seguimiento estricto de la norma INV E – 161, dado a
que resulta un ensayo simple, pero, no hay q escatimar que esos valores por cualquier descuido,
pueden variar
DENSIDAD IN SITU (METODO DEL CONO DE ARENA)
v
INTRODUCCIÓNLa compactación es el término que se utiliza para describir el proceso de densificación de un material mediante medios mecánicos; el incremento de densidad se obtiene al disminuir el contenido de aire en los vacíos en tanto se mantienen el contenido de humedad aproximadamente constante.
En la práctica, de compactación se realiza con frecuencia sobre los materiales que se utilizan para rellenos en la construcción de terraplenes, pero también puede realizarse in situ con suelos naturales en proyectos de mejoramiento del terreno.
El principal objetivo de la compactación es mejorar las propiedades ingenierìles del material, tales como: Aumentar la resistencia al corte y, por consiguiente, mejorar la estabilidad de terraplenes y la
capacidad de carga de cimentaciones y pavimentos.
Disminuir la compresibilidad y, por consiguiente, reducir los asentamientos. Disminuir la relación de vacíos y reducir la permeabilidad.
Reducir el potencial de expansión, contracción o expansión por congelamiento.
El grado compactación de un suelo o de un relleno se mide cuantitativamente mediante la densidad seca. La densidad seca que se obtiene mediante un proceso de compactación depende de la energía utilizada durante la compactación, denominada energía de compactación, también depende del contenido de humedad durante la misma.
Las relaciones típicas entre la densidad seca. El contenido de humedad y la energía de compactación se obtiene a partir de ensayos de compactación en el laboratorio.
La calidad durante un proceso de compactación en campo se mide a partir de un parámetro conocido como grado de compactación, el cual presenta un cierto porcentaje. Su evaluación involucra la determinación previa del peso especifico y de la humedad optima correspondiente a la capa de material ya compactado. Esta método es para conocer el grado de compactación, es un método destructivo ya que se basa en determinar el peso especifico seco de campo a partir del material extraído de una muestra, la cual se realiza sobre la capa de material ya compactado.
OBJETIVOS
Este método de ensayo se usa para determinar el peso unitario (densidad) de los suelos en el terreno. El empleo del aparato descrito aquí está restringido a suelos que contengan partículas no mayores de 50 mm (2") de diámetro.
Aprender a determinar este cálculo en campo y cuales son ventajas y desventajas en la aplicación al diseño o construcción.
Tomar decisiones de acuerdo a tipos de de información que se obtengan en estos laboratorios para adquirir experiencia cuando se este realizando una obra de gran magnitud.
MARCO TEORICO
DETERMINACION DE LA DENSIDAD DEL SUELO EN TERRENO METODO CONO DE ARENA ( ASTM D1556-64)
Una vez que se han definido los criterios de compactación - en la forma de especificaciones técnicas - para las obras en terreno, es necesario utilizar un método para determinar la densidad o peso unitario que el suelo alcanza luego de la compactación.
Para obtener estas densidades existen los siguientes métodos en terreno: Cono de arena
Balón de densidad Densímetro nuclear
En esta guía nos referiremos solamente el primero.
El método del cono de arena, se aplica en general a partir de la superficie del material compactado, este método se centra en la determinación del volumen de una pequeña excavación de forma cilíndrica de donde se ha retirado todo el suelo compactado (sin pérdidas de material) ya que el peso del material retirado dividido por el volumen del hueco cilíndrico nos permite determinar la densidad húmeda. Determinaciones de la humedad de esa muestra nos permiten obtener la densidad seca.
El método del cono de arena utiliza una arena uniforme normalizada y de granos redondeados para llenar el hueco excavado en terreno. Previamente en el laboratorio, se ha determinado para esta arena la densidad
que ella tiene para las mismas condiciones de caída que este material va a tener en terreno. Para ello se utiliza un cono metálico.
MATERIALES
1. Aparato del cono de arena :
el aparato del cono de arena consistirá de un frasco de aproximadamente un galón (3.785lts.) y de un dispositivo ajustable que consiste de una válvula cilíndrica con un orificio de 12.7mm (1/2”) de diámetro y que tiene un pequeño embudo que continua hasta una tapa de frasco de tamaño normal en un extremo y con un embudo mayor en el otro. La válvula deberá tener topes para evitar su rotación cuando este en posición completamente abierta o completamente cerrada. El aparto deberá estar de acuerdo con las exigencias indicadas.
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, así como también ofrecer una base mas constante para ensayos en suelos blandos. Cuando se usa la placa de base deberá considerarse como una parte del embudo en el procedimiento de este método de ensayo.
2. Arena:
La arena que se utilice deberá ser limpia, seca, uniforme, no cementada, durable y que fluya libremente. Además deberá tener un coeficiente de uniformidad (D60/D10) menor que 2 y no contener partículas que queden retenidas en el tamiz de 2mm (N°10). Debe ser uniforme y preferiblemente de forma redondeada o sub-redondeada para favorecer que fluya libremente y desprovista de partículas o arena fina (menor que 250 m, N°60), para prevenir segregación en almacenamiento o uso, y cambios de peso unitario aparente como consecuencia de variaciones en la humedad atmosférica. Al seleccionar una arena para ser usada, deberá hacerse, como mínimo, cinco determinaciones de peso unitario aparente de cada bulto y para que la arena sea aceptable, no deberá existir entre cada uno de los resultados individuales y el promedio una variación mayor que el 1% del promedio. Antes de usar una arena deberá secarse y dejarse luego en reposo hasta que obtenga la condición de “seca al aire”, en la zona en que va a ser usada.
3. Balanzas:
Una balanza de capacidad de 10Kg. Y sensibilidad de 2g. y otra de capacidad de 200g. y sensibilidad de 0.1g.
4. Equipo para el secamiento:
5. Equipo misceláneo:
Pequeña pica, cinceles y cucharas para excavar el agujero de ensayo, cazuela para freír de 224mm.(10”) o cualquier otro recipiente adecuado para secar muestras; canastillas con tapas, canecas con tapas, sacos de lona u otros recipientes adecuados para que contengan las muestras de peso unitario y humedad o para el peso unitario de la arena respectivamente, termómetro, pequeña brocha de pintura, cuaderno y cartera, etc.
PROCEDIMIENTO
Determinar el volumen del frasco y del conjunto, incluido el volumen del orificio de la válvula de la siguiente manera:
Pesamos el conjunto del aparato, se coloco el aparato hacia arriba y se abrió la válvula, llenamos el conjunto con el agua hasta la válvula, el recipiente y el agua teniendo en cuenta la temperatura del agua.
Determinar el peso unitario aparente de la arena que va a ser usada en le campo de la siguiente forma: Colocamos el aparato vació hacia arriba sobre una superficie firme y a nivel, se cerro la válvula y llenamos el embudo con arena.
Se procedió a abrir la válvula y, manteniendo el embudo con arena por lo menos hasta la mitad, llenamos el aparato. Se cerro la válvula se saco el exceso de arena. Se peso el aparato con arena y se determino el peso neto de la arena quitando el peso del aparato. Se determino el peso de la arena necesaria para llenar el embudo.
Se determino el peso unitario del suelo en el sitio en la siguiente forma:
Se preparo el sitio de la superficie para ser ensayada de tal manera que quede en un plano a nivel, se coloco la base sobre la superficie, la cual sirve como guía, se cavo el orificio del ensayo, dentro de la base, teniendo cuidado de evitar la alteración del suelo que limita al hueco.
Se coloco el aparato invertido sobre la base y se poseída a abrir la válvula y se peso luego el aparto con la arena restante y determínese el peso de la arena usada para el ensayo. Pesamos el material que fue removido del hueco de ensayo, se saco una muestra de este material para calcular la humedad.
