Nombre del ensayo: Densidad in situ

Nombre del ensayo: Densidad in situ

Objetivo

• Determinar en el terreno la densidad de un suelo en estado natural y/o compactado.

Normas

• AASHTO: T-191-61. Cono chico (4”)
• AASHTO: T-181-62. Cono grande (6”)

Equipos y Utilizados

Equipos

• Equipo de “Cono de Arena” compuesto de frasco de plástico o bidón, el cono o embudo, placa o platina base y conteniendo aproximadamente 5000 gramos de arena “Ottawa”: Es un aparato compuesto por un frasco de plástico o de cristal. Otra pieza formada por una válvula cilíndrica con un orificio, que termina en un embudo pequeño en uno de sus extremos y otro grande en el opuesto

• Balanza de 5 kg. De capacidad con sensibilidad de 1gr.
• Estufa de  105ºC. – 110 ºC.
• Hornallas

• Cuchillo o destornillador
• Pinceles de cerda
• Cuchara
• Bolsa de plástico
• Cápsulas
• Martillo
• Sartén para secado de la muestra
• Corta hierro
• Cepillo
• Espátula
• Cilindro de hierro (molde patrón de compactación de 4” y 6 “).
• Pala
• Placa base metálica con orificio de 4” y 6”
• Tamices N° 20 y N° 30

Descripción General y Procedimiento

Por lo general todos los datos de densidad obtenidos en laboratorio deben de ser corroborados. Para asegurarse, y no alejarse mucho de la realidad. En todos los proyectos pequeños y en la mayoría de los proyectos grandes ésta verificación se realiza con gran precisión con el cono  de arena, teniendo en cuenta que éste es el más económico y rápido.

Con método de cono de arena se obtiene el peso del suelo húmedo de una pequeña excavación de forma irregular (por propiedades de los suelos), tratando que sea mínima. Determina el volumen del mismo y de ahí se obtiene la densidad del suelo.  

El método del cono de arena representa una forma indirecta de obtener el volumen del agujero. La arena utilizada es una arena calibrada en laboratorio generalmente material que pasa el tamiz Nº 20 y esta se encuentra retenida en el tamiz Nº 30 con el fin de obtener un material cuya densidad sea conocida.

[pic 1]

• Pesamos el aparato de cono de arena, con arena para obtener el peso inicial y de las cápsulas con sus tapas obteniendo sus respectivos pesos.
• En un agujero del terreno, utilizando la placa de base provista con el cono de arena, colocamos cuidadosamente todo el suelo removido en una bolsa para ser trasladado al laboratorio.
• Luego, con la válvula cerrada, volteamos boca abajo el cono de arena sobre la placa soporte horizontal y abrimos la válvula. Cuando la arena termino de caer en el agujero, cerramos la válvula y levantamos el conjunto, tratando de recuperar la cantidad máxima posible de arena. Este procedimiento se realizo sin que haya vibraciones, porque alterarían el resultado.
• Con esto se terminamos el trabajo de campo y volvimos al laboratorio.
• Pesamos la bolsa (previamente tarada) de suelo húmedo obtenida en el campo y registramos dicho peso en la planilla correspondiente. Colocamos la muestra húmeda en un recipiente y lo dejamos secar durante 24 horas.
• Pesamos el cono parcialmente vacío de arena y registramos su peso en la planilla correspondiente.
• Finalmente calculamos el contenido de humedad, los pesos unitarios húmedos y secos respectivamente del agujero del ensayo.
• Por último se debe calcular el contenido de humedad y los pesos unitarios húmedos y secos respectivamente del agujero del ensayo.

Formulas: 

[pic 2]

Donde:

W: Peso suelo húmedo.

V: Volumen de la muestra.

ω: Humedad del suelo.

• Peso unitario de la arena seca. Se lo obtiene aplicando la fórmula:

[pic 3]

Donde:

da: Densidad de la arena

Pa: Peso de la arena colocada en el cilindro

Vc: Volumen del cilindro.

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