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• Darwin Toledo Espino

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INDICE OBJETIVOS .......................................................................................................................................... 1 MARCO TEÓRICO ................................................................................................................................ 2 DETERMINACÓN DE LA DENSIDAD DEL SUELO EN TERRENO POR:...................................................... 3 EL MÉTODO CONO DE ARENA ............................................................................................................. 4 MATERIALES Y EQUIPOS ...................................................................................................................... 5 PROCEDIMIENTO ................................................................................................................................. 6 DATOS Y RESULTADOS ......................................................................................................................... 7 CONCLUSIONES ................................................................................................................................... 7 ANEXOS..................................................................................................Error! Bookmark not defined.

ENSAYO DE CONO DE ARENA 1. OBJETIVOS  OBJETIVOS GENERALES:  Determinar el grado de compactación del campo a partir de una muestra de suelo.  OBJETIVOS ESPECÍFICOS:  Determinar la densidad seca del suelo ya compactada.  Determinar la masa de la muestra extraída del suelo.  Determinar el volumen de la muestra a partir de la densidad de la arena graduada y la masa que quedo de esta dentro del hueco.

2.

MARCO TEÓRICO

 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. La compactación se realiza generalmente 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. Los principales objetivos de la compactación es mejorar las propiedades ingenieriles del material, tales como:  Aumentar la resistencia al corte.  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.

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3.

DETERMINACÓN DE LA DENSIDAD DEL SUELO EN TERRENO POR:  EL MÉTODO CONO DE ARENA

Luego que se definen los criterios de compactación para las obras en terreno, generalmente con limitaciones de humedad y densidad; 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 La calidad durante un proceso de compactación en campo se mide a partir de un parámetro conocido como grado de compactación, el cual representa un cierto porcentaje. Su evaluación involucra la determinación previa del peso específico y de la humedad óptima correspondiente a la capa de material ya compactado. Este método de 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 perforación, la cual se realiza sobre la capa de material ya compactada. se aplica 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.

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ENSAYO DE CONO DE ARENA 4. MATERIALES Y EQUIPOS  RECIPIENTE  CONO

 CINCEL

 CONO CON PLANCHA

 REGLA  ARENA GRADUADA

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5. PROCEDIMIENTO:  DETERMINACIÓN DE LA DENSIDAD DE LA ARENA DEL LABORATORIO:  1.- Se pesó el cilindro graduado vacío  2.- Se llenó el cilindro graduado con arena graduada hasta llegar a un litro y se procedió a pesarla.  3.- Mediante procedimientos matemáticos se determinó la densidad de la arena.

 REALIZACIÓN DEL ENSAYO DEL CONO DE ARENA:  Se pesó la placa con el cono vacío.  Con la válvula del cono cerrada se agregó arena de laboratorio al ras del borde y se extrajo los excedentes en el cono y de la plancha con una brocha, para pesar el sistema.  En el campo se colocó la plancha en el punto donde se realizará el ensayo, de manera que sirviera como guía para el diámetro del hoyo a realizar.  Se procedió a excavar hasta llegar a una profundidad de 10cm aproximadamente y se fue guardando el suelo extraído en una bolsa hermética cuidando que esta no fuese expuesta directamente con el sol.  Se colocó el cono con la válvula cerrada con el frasco lleno de arena encima de la placa y a continuación se abrió la válvula y se dejó caer la arena durante aproximadamente 10 minutos, asegurando de esta manera que el cono y el hoyo estén completamente llenos.  Se cerró la válvula y se retiró el cono de la plancha y del frasco.  Se pesó el envase con la arena restante del frasco.  Se colocó el suelo retirado del hoyo en el horno durante 24 horas y luego se procedió a pesarlo.  Se pesó el envase.

ENSAYO DE CONO DE ARENA 6. DATOS Y RESULTADOS DATOS DEL ENSAYO PROCTOR DENSIDAD MAXIMA CONTENIDO DE HUMEDAD OPTIMA

1.48 6%

PROCEDIMIENTO: PESO ESPECIFICO DE LA ARENA (gr/cm3):

1.89

MASA DE LA ARENA QUE LLENA EL CONO (gr):

1618.20

MASA DE LA ARENA + RECIPIENTE + ARENA ANTES DE USARSE (gr.):

6329.80

MASA DE LA ARENA + RECIPIENTE + ARENA DESPUES DE USARSE (gr.):

2155.60

MASA DE LA ARENA QUE LLENA EL AGUJERO (gr):

2556.00

VOLUMEN DE ARENA QUE LLENA EL AGUJERO (gr)

1352.38

MASA TOTAL DEL SUELO DEL AGUJERO (gr):

4714.80

MASA DEL SUELO RETENIDO EN 3/4" (gr):

236.50

MASA DEL SUELO DEL AGUJERO(gr):

4478.30

CONTENIDO DE HUMEDAD DEL SUELO (%):

2.00

DENSIDAD HUMEDA (gr/cm3):

3.31

DENSIDAD SECA (gr/cm3):

3.25

 DENSIDAD DE ARENA GRADUADA    

Cilindro Graduado Lleno con arena graduada = 6329.8gr Peso Arena Graduada=Cilindro Graduado lleno – Cilindro Graduado vacio Peso Arena Graduada =4711.6gr Volumen= 3129.252 cm3

 MASA DE ARENA EN EL CONO:  Cono + Placa =1618.2 gr  Cono + Placa + Arena =6329.8 gr  Masa de Arena contenida en el cono = 4711.6gr  Frasco + Arena inicial =6329.8 gr  Frasco + Arena Final = 2155.6gr  Masa de Arena del Agujero = 4714.8 gr

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7. CONCLUSIONES:

𝜸𝒅 =

𝑷𝒆𝒔𝒐 𝒔𝒆𝒄𝒐 𝒅𝒆𝒍 𝒔𝒖𝒆𝒍𝒐 𝒆𝒔𝒄𝒂𝒗𝒂𝒅𝒐 𝒅𝒆𝒍 𝒂𝒈𝒖𝒋𝒆𝒓𝒐 𝒗𝒐𝒍𝒖𝒎𝒆𝒏 𝒅𝒆𝒍 𝒂𝒈𝒖𝒋𝒆𝒓𝒐 =

𝟒𝟕𝟏𝟒 = 𝟏. 𝟑𝟒 𝟑𝟒𝟗𝟗𝑪𝑴𝟑

=

 El peso específico del suelo es de: 1.34  Al dividir el peso específico del suelo entre la densidad máxima del suelo se obtuvo el valor de: 96.62%  El valor anterior indica un suelo bien compactado. 8. RECOMENDACIONES: Durante la realización del ensayo del cono de arena se determinó satisfactoriamente la densidad seca en sitio del suelo. Es necesario que a la hora de realizar este ensayo se tengan en cuenta distintos factores que pueden alterar el resultado del mismo, estos factores a tener cuidado son: No dejar pasar mucho tiempo desde la calibración del equipo y arena, es posible que la arena adsorba humedad y creara variaciones en su densidad dando resultados malos como consecuencia. Los datos que se obtengan en dicho ensayo deben ser tomados con sus unidades y decimales correspondientes, a la hora de sacar cálculos y resultados puede haber errores de lo contrario. Es necesario utilizar durante toda la práctica los mismos equipos con los que se inició, cada equipo tiene una calibración, peso y condición única. Los equipos a utilizar se deben encontrar en buenas condiciones (sin abolladuras, perforaciones, hornos y balanzas bien calibrados). 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, además de que la información que nos proporciona es muy cercana a la realidad.

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