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“UNIVERSIDAD NACIONAL PEDRO RUIZ GALLO” Facultad de Ingeniería Civil, Sistemas y Arquitectura Escuela Profesional de Ingeniería Civil

PRACTICA Nº1 DE LABORATORIO PAVIMENTOS

“ENSAYO PARA DETERMINAR LA DENSIDAD DE LOS SUELOS EN EL CAMPO” MÉTODO DEL CONO DE ARENA Docente

: Ing. Abraham FERNANDEZ MUNDACA

Alumno

: EFFIO SALAZAR, Felix Junior

Código

: 120465A

Fecha de Ensayo

: 23 de Septiembre del 2016

Fecha de Entrega

: 30 de Septiembre del 2016

Ciclo Académico

: 2016 – II

Lambayeque, 30 de septiembre del 2016

PAVIMENTOS

ING. CIVIL

INDIC I.

INTRODUCCIÓN...........................................................................................

I.

FUNDAMENTO TEÓRICO..............................................................................

I.

EQUIPOS Y MATERIALES..............................................................................

IV.

PROCEDIMIENTO.........................................................................................

V.

CÁLCULOS Y RESULTADOS.......................................................................... 1. Cálculo del Contenido de Humedad:....................................................... 2. Cálculo del Grado de Compactación del Suelo:.....................................

VI.

RESULTADOS Y CONCLUSIONES................................................................

VI.

REFERENCIAS NORMATIVAS......................................................................

DENSIDAD DE CAMPO

2

PAVIMENTOS

ING. CIVIL

I.

INTRODUCCIÓN

Este método se emplea para la determinación de la densidad de suelos en el lugar (in situ) utilizando un equipo llamado CONO DE ARENA. Este método de ensayo se aplica a suelos que no contengan una cantidad excesiva de roca o materiales gruesos con diámetro mayor a 1 ½ pulg. (38mm). Este parámetro se puede medir con equipos nucleares, con el balón de goma o con el método del cono de arena. Este informe expone las bases del método del cono de arena y expone un ejemplo de cálculo de densidad in situ para este método. Los datos obtenidos son utilizados para calcular la densidad relativa del suelo. Además, se brinda un medio para comparar las densidades secas en obras en construcción, 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.

DENSIDAD DE CAMPO

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PAVIMENTOS

ING. CIVIL

II.

FUNDAMENTO TEÓRICO

Compactación: La compactación es el procedimiento de aplicar energía al suelo suelto para eliminar espacios vacíos, aumentando así su densidad y en consecuencia, su capacidad de soporte y estabilidad entre otras propiedades. Su objetivo es el mejoramiento de las propiedades de ingeniería del suelo. Ventajas de la Compactación: La compactación permite el mejoramiento de las siguientes propiedades: Aumenta la capacidad de soporte del suelo. Reduce los asentamientos del terreno. Reduce la permeabilidad del suelo, el escurrimiento y la penetración del agua. El agua fluye y el drenaje puede regularse. Reduce el esponjamiento y la contracción del suelo, ya que si hay vacíos, el agua penetra y habrá un esponjamiento en invierno y contracción en verano. Impide los daños de las heladas, puesto que el agua se expande y aumenta el volumen al congelarse, haciendo que pavimentos se hinchen y losas y estructuras se agrieten El Grado de Compactación de un suelo se determina de acuerdo a lo siguiente:

Gc=

yd y d max

∗100

Dónde: Gc yd γdmax

DENSIDAD DE CAMPO

= Grado de Compactación = Densidad Seca en el campo = Densidad Seca Máxima obtenida en el laboratorio.

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PAVIMENTOS

ING. CIVIL

III.

EQUIPOS Y MATERIALES

1. Aparato de Densidad

+

2. Arena Calibrada (Arena de Ottawa)

3. Placa Americana

4. Balanza 5. Instrumentos de Perforación y Medición (Comba, Cincel, Brocha)

DENSIDAD DE CAMPO

5

PAVIMENTOS

ING. CIVIL

6. Depósito para ensayo de contenido de humedad

7. Estufa

IV.

PROCEDIMIENTO

1. Se selecciona el lugar en donde se realizará el ensayo, en este caso fue determinado por el profesor, siendo éste en un lugar dentro del campus de la Universidad Nacional Pedro Ruiz Gallo. 2. Se coloca la placa base sobre la superficie nivelad, para luego proceder a excavar dentro de la abertura de la placa, iniciando la excavación con un diámetro menor (desde el centro) y afinando luego hacia los bordes. El diámetro de la Placa Base es 6” y la profundidad de excavación es 15 cm.

3. Del material extraído se coloca una muestra en una cápsula para proceder a pesarlo, obteniendo el Peso del Suelo Húmedo + Peso de Cápsula, que será usado para calcular el Contenido de Humedad del Suelo.

DENSIDAD DE CAMPO

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PAVIMENTOS

ING. CIVIL

4. Se pesa el cono con cierta cantidad de arena en su interior, obteniendo así: Peso de la Arena + Frasco (Cono). 5. Se coloca el Cono de Placa Americana coincidir, para luego abrir la que se llene de arena la hecha.

Arena sobre la haciéndolas válvula hasta cavidad

6. Se procede a pesar el Arena con el excedente de quedo en el cono, así: Peso de la Arena que Frasco.

Cono de arena que obteniendo queda en el

7. Adicionalmente a esto se debe calcular el Peso de la Arena en el Cono.

8. Finalmente se debe determinar en el laboratorio, la Densidad Seca Máxima y el Contenido de humedad de la muestra recuperada del agujero, para de esta forma, determinar el Grado de Compactación que presenta el suelo. V. 1

CÁLCULOS Y RESULTADOS

Cálculo del Contenido de Humedad:

Para el cálculo del Contenido de Humedad se determinará el contenido de humedad de cada muestra, tomando como resultado final el promedio de ambos resultados parciales. CONTROL DE HUMEDAD N° de Capsula DENSIDAD DE CAMPO

Und.

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PAVIMENTOS

ING. CIVIL

1.- Peso del Suelo + Cápsula

gr.

111.195

2.- Peso del Suelo Seco + Cápsula

gr.

108.453

3.- Peso del Agua

gr.

2.742

4.- Peso de la Cápsula

gr.

26.633

5.- Peso del Suelo Seco

gr.

81.820

6.- Pocentaje de Humedad

%

3.351

7.- Promedio de Prcentajes

%

3.351

2

Cálculo del Grado de Compactación del Suelo:

1.- Peso del Material + Depósito

gr.

5578

2.- Peso del Depósito

gr.

550

3.- Peso del Material Neto

gr.

5028

4.- Peso de la Arena + Frasco

gr.

6444

5.- Peso de la Arena que queda + Frasco

gr.

745

6.- Peso de laArena en el Embudo

gr.

1495

7.- Peso de la Arena en el Hueco

gr.

4204

gr/cm3

1.33

gr

3160.9023

8.- Densidad de la Arena 9.- Volumen del Hueco 10.- Peso de la Grava Seca al Aire 11.- Peso Específico de la Grava

--cm3

---

12.- Volumen de la Grava desplazada

gr

---

13.- Peso Neto del Suelo

gr

5028

14.- Volumen del Suelo

cm3

3160.9023

15.- Densidad Húmeda

gr/cm3

1.5907

%

16.- Contenido de Humedad 17.- Densidad Seca

gr/cm3

18.- Máxima Densidad Determinada

gr/cm4

3.3512588 6 0.3655689 3 1.86

19.- Porcentaje de Compactación Obtenido

%

19.6542

20.- Porcentaje de Compactación Específica

%

95

21.- Espesor Compactado

cm

15

Luego de realizar los cálculos y seguir el procedimiento del formato que se nos proporcionó en el laboratorio, el Grado de Compactación es: DENSIDAD DE CAMPO

8

PAVIMENTOS

ING. CIVIL

Grado de Compactación: 19.6542 % VI.

RESULTADOS Y CONCLUSIONES

 El grado de compactación de la muestra en cuestión resultó ser: 19.6542 %

 El suelo tiene este bajo grado de compactación ya que no ha recibido ningún tipo de compactación.  Esta práctica es de gran interés ya que por medio de ella podemos conocer el Grado de Compactación de una capa de suelo; además es sencilla ya que no necesita mucho tiempo (a excepción de que tenemos que esperar q la muestra seque por un lapso de 24 horas).

 El Suelo presenta un Contenido de Humedad de 3.35%.

VII.

REFERENCIAS NORMATIVAS

El Ensayo de Densidad del Suelo en Campo por el Método del Cono de Arena se debe a normatividad técnica tanto nacional como internacional, las cuales denominan al ensayo:  Normas Internacionales 

ASTM D 1556 (Standard Test Method for Density and Unit Weight of Soil in Place by the Sand-Cone Method)



ASSHTO T 191 (Density In-Place By The Sand Cone Method)

 Normas Nacionales Son adaptación a nivel de implementación y a condiciones propias de nuestra realidad, de las normas internacionales. 

MTC E 117 (Densidad en el sitio - Método del Cono)

DENSIDAD DE CAMPO

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