Cono de Arena - informe

ENSAYO DE CONTROL DE COMPACTACION O DENSIDAD DE CAMPO

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INTRODUCCION

En el presente documento se exponen los diferentes ens!os pr poder "ll "llr r l dens densid idd d de cmp cmpo o o lo#r lo#rr r el cont contrrol de comp compc ct tci ci$n $n%% sin sin em&r#o uno de los m's usdos es el ens!o de cono de ren% el mismo (ue se desrrollr posteriormente) Pr Pr empe*r tendr+mos tendr+mos (ue entender entender (ue l compctci$n compctci$n es el t,rmino (ue se utili* utili* pr pr descri descri&ir &ir el proce proceso so de densi densi-c -cci$ ci$n n de un mter mteril il medi medinte nte medio medios s mec'n mec'nico icos. s. el incre increme mento nto de densid densidd d se o&tie o&tiene ne l dism disminu inuir ir el cont conten enid ido o de ir ire en los los /c+ /c+os os en tnt tnto o se mnt mntie iene nen n el contenido de "umedd proximdmente constnte) En l pr'c pr'cti tic c%% de comp compc ct tci ci$n $n se reli* eli*  con con frec frecue uenc nci i so&r so&re e los los mteriles (ue se utili*n pr rellenos en l construcci$n de terrplenes% pero tm&i,n puede reli*rse in situ con suelos nturles en pro!ectos de me0ormiento del terreno) El prin princi cip pll o&0e o&0eti ti/o /o de l comp compc ct tci ci$n $n es me0o me0or rrr ls ls prop propie ied dde des s in#enieriles del mteril% tles como Aumentar la resistencia al corte y, por consiguiente, mejorar la estabilidad de terraplenes y la capacidad de carga de cimentaciones y pavimentos. pavimentos. Dismi isminu nuir ir la asentamientos.

comp compre resi sibi bili lida dad d

y,

por por

cons consig igui uien ente te,,

redu reduci cirr

los los

Disminuir la relación de vacíos y reducir la permeabilidad. Reduc Reducir ir el potenc potencial ial de expan expansió sión, n, contra contracci cción ón o expan expansió sión n por congelamiento.

El #rdo compctci$n de un suelo o de un relleno se mide cuntitt cuntitti/m i/mente ente medinte l densidd densidd sec) sec) L densidd densidd sec (ue se o&tien o&tiene e medi medinte nte un proc proceso eso de compc compctc tci$n i$n depend depende e de l ener# ener#+ + utili*d durnte l compctci$n% denomind ener#+ de compctci$n% tm&i,n depende del contenido de "umedd durnte l mism) Ls relciones t+pics entre l densidd sec) El contenido de "umedd ! l ener#+ de compctci$n se o&tienen  prtir de ens!os de compctci$n en el l&ortorio) L clidd durnte un proceso de compctci$n en cmpo se mide  prtir de un pr'metro conocido como #rdo de compctci$n% el cul present un cierto porcent0e) Su e/luci$n in/olucr l determinci$n pre/i del peso espec+-co ! de l l  "umedd optim correspondiente correspondiente  l cp de mteril ! compctdo) Este m,todo es pr conocer el #rdo de compctci$n% es un m,todo destructi/o ! (ue se &s en determinr el peso espec+-co seco de cmpo

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ENSAYO DE CONTROL DE COMPACTACION O DENSIDAD DE CAMPO  prtir del mteril extr+do de un muestr% l cul se reli* so&re l cp de mteril ! compctdo)


3 Objetivos:

Especi-cr los diferentes ens!os pr el control de compctci$n o densidd de cmpo) 4sr el m,todo de ens!o de cono de ren 5de 678 pr determinr el peso unitrio 5densidd8 de los suelos en el terreno) El empleo del prto descrito (u+ est' restrin#ido  suelos (ue conten#n prt+culs no m!ores de 9: mm 52;8 de di'metro ! el cono de 127 53:9mm8 pr #r/s) 5ASTM D1996<6=8 Aprender  determinr este c'lculo en cmpo) Determinr el contenido de "umedd ! l densidd del cmpo sometido  l prue&)

Marco teórico:

4n /e* (ue se "n de-nido los criterios de compctci$n < en l form de especi-cciones t,cnics < pr ls o&rs en terreno% es necesrio utili*r un m,todo pr determinr l densidd o peso unitrio (ue el suelo lcn* lue#o de l compctci$n) Pr o&tener ests densiddes existen los si#uientes m,todos en terreno Cono de ren Reempl*o de #u >l$n de densidd Dens+metro nucler ? el,ctrico Tnto el m,todo del cono de ren como el del &l$n de cuc"o son plic&les en suelos cu!os tm@os de prt+cul sen menores  9:mm% ! utili*n los mismos principios% es decir o&tener el peso del suelo "medo 5P"um8 de un pe(ue@ perforci$n "ec" so&re l super-cie del terreno ! #enerlmente del espesor de l cp compctd o&teniendo el /olumen de dic"o #u0ero% l densidd del suelo estr' dd por l si#uiente expresi$n

B h u m = P h um / V o l . E x c ( g r s / c c ) γseco=γhum/(1+w)(grs/cc)

Método con densímetro nuclear:

L determinci$n de l densidd totl o densidd "med  tr/,s de este m,todo est' &sd en l intercci$n de los r!o #mm pro/enientes de un fuente rdiocti/ ! los electrones de ls or&its exteriores de los 'tomos del suelo% l cul es cptd por un detector #mm situdo  cort distnci de l fuente emisor% so&re% dentro o d!cente l mteril  medir)


=

Como el nmero de electrones presente por unidd de /olumen de suelo es proporcionl  l densidd de este% es posi&le correlcionr el numero relti/o de r!os #mm dispersos con el nmero de r!os detectdos por unidd de tiempo% el cul es in/ersmente proporcionl  l densidd "med del mteril% l lectur de l intensidd de l rdici$n es con/ertid  densidd "umedd por medio de un cur/ de cli&rci$n propi del e(uipo) Existen tres forms pr "cer ls determinciones retrodispercion% trnsmisi$n direct ! colc"$n de ire) Estos m,todos son tiles ! r'pidos como no destructi/os pero el mteril de&e ser "omo#,neo)

Otros Métodos:

Se tiene tm&i,n los si#uientes m,todos pr determinr l densidd in situ 8 &8 c8 d8 e8 f8

Reempl*o de #u >l$n de cuc"o Dens+metro el,ctrico Dens+metro de mem&rn Medinte &lo(ues Cono #i#nte 5 en /e* de ren #r/ill ! pr prt+culs 9:mm8

Método del cono de arena (NTP 339.143 - ASTM d155!:

Este m,todo 5cono de ren8  utili*r est&lece un procedimiento pr determinr en terreno l densidd de suelos cu!o tm@o m'ximo &soluto de prt+culs se menor o i#ul  9: mm 5278 se utili*r el cono con/encionl% ! menor o i#ul  19: mm 5678 en el mcro cono) El m,todo del cono de ren% se plic en #enerl  prtir de l super-cie del mteril compctdo% este m,todo se centr en l determinci$n del /olumen de un pe(ue@ exc/ci$n de form cil+ndric de donde se " retirdo todo el suelo compctdo 5sin p,rdids de mteril8 ! (ue el peso

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ENSAYO DE CONTROL DE COMPACTACION O DENSIDAD DE CAMPO del mteril retirdo di/idido por el /olumen del "ueco cil+ndrico nos permite determinr l densidd "med) Determinciones de l "umedd de es muestr nos permiten o&tener l densidd sec) El m,todo del cono de ren utili* un ren uniforme normli*d ! de #rnos redondedos pr llenr el "ueco exc/do en terreno) Pre/imente en el l&ortorio% se " determindo pr est ren l densidd (ue ell tiene pr ls misms condiciones de c+d (ue este mteril /  tener en terreno) Pr ello se utili* un cono met'lico)


6

Procedimiento determinci$n de de l ren

•

pr l l densidd o

tom sin

o

o

o

o

•

l ren) Se so&re

coloc el molde un &nde0 con el collr+n% se in/ierte el cono so&re el molde ! se &re l /'l/ul de0ndo cer li&remente l ren llenndo el molde ! el collr+n completmente) 4n /e* lleno el molde se cierr l /'l/ul ! se procede  retirr el cono ! el collr+n%  continuci$n se enrs el molde usndo un re#l desde el centro "ci los costdos) Se procede  pesr el molde m's l muestr pr lue#o determinr l densidd medinte l f$rmul peso de l ren  /olumen del molde Esto se reli*r dos /eces pr o&tener un promedio

Procedimiento pr determinr el peso del cono de correcci$n o o

o

o

•

el

Primermente se el peso ! ls medids del molde collr+n% (ue ser' utili*do pr l determinci$n de densidd de l

Se pes el cono con l ren inicilmente Se in/ierte el cono poni,ndolo so&re l plte ! se &re l /'l/ul% un /e* lleno el cono de correcci$n se cierr l /'l/ul ! se pes nue/mente el cono L diferenci de pesos inicil ! -nl es el peso del cono de correcci$n) Esto se reli*r dos /eces pr poder o&tener un promedio

Procedimiento pr l determinci$n de l densidd de cmpo o

o

o

Primermente con l plte se limpi ! ni/el l super-cie donde reli*remos el ens!o% se#uidmente colocmos l plte% l -0mos ! limpimos) 4n /e* -0 ! sin /ol/er  mo/er l plte procedemos  tomr el cincel ! l com& ! reli*mos un #u0ero de 12 cm de ltur trtndo de (ue se el mismo di'metro de l plte) Se de&e tener especil cuiddo de (ue l plte no se mue/ ni (ue se pierd muestr l scrl ! colocrl en el recipiente%




o

o

o

o

un /e* termind l exc/ci$n ! extrcci$n de muestr de suelo procederemos  pesr el cono) 4n /e* o&tenido el peso inicil del cono% lo in/ertimos ! colocmos so&re el #u0ero% sin "cer /i&rciones en el suelo ! sin mo/erlo &rimos l /'l/ul ! de0mos cer l ren) 4n /e* lleno el #u0ero cerrmos l /'l/ul% pesmos el cono nue/mente ! recupermos l ren del cono) Pesmos el recipiente ! l muestr del suelo ! extremos un poco de muestr pr determinr el contenido de "umedd) El ens!o se reli*r dos /eces pr o&tener un promedio


F

Equipos utilizados:

Pr l cli&rci$n de l ren ! peso del cono de correcci$n 8 &8 c8 d8 e8 f8 #8 "8 i8

>nde0 >roc" Cuc"ron Molde Cono de ren 5678 >ln* Gernier Re#l Plte del cono

Pr el ens!o 18 28 38 =8 98 68 8 F8

>ln* Cono de ren 5678 Plte del cono Cuc"r Cincel >roc" Com& Recipiente

Datos obtenidos: •

Calibración de la arena  cono de corrección! Para densidad de la arena!

Peso del molde! "#"$ g %i&me'ro del molde! 1#.# cm l'ura del molde! 11.*, cm Volumen del molde! -".-- cm 1ra edición! Peso de la arena + molde! ,"#" g $da edición! Peso de la arena + molde! ,-* g


H

Para el eso del cono de corrección!

1ra edición! Peso del cono inicial! 0$, g Peso del cono inal! *-"$ g $da edición! Peso del cono inicial! 0$ g Peso del cono inal! *-,* g

•

%a'os ob'enidos ara la de'erminación de la densidad de camo !

2

Primer ensao !    

o

Con'enido de humedad!   

2

Peso del cono inicial! 1-$ g Peso del molde + mues'ra de suelo! -01$ g Peso del cono inal! -1-" g Peso del molde ! 1 g

Peso de mues'ra + ocillo! "-* g Peso de ocillo! 1#" g Peso de la mues'ra seca + ocillo! "-#g

3egundo ensao!   

o

Peso del molde + mues'ra de suelo! --*$ Peso del cono inicial! #-" g Peso del cono inal ! -"- g

Con'enido de humedad!   

Peso de mues'ra + ocillo! ,"" g Peso de ocillo! * g Peso de la mues'ra seca + ocillo! ,1 g

rocesa!iento de datos:


1: 2

%ensidad de la arena  eso del cono de corrección!

"

%ensidad de camo  con'enido de humedad!


11

2


12 Resultados:

%ensidad romedio de la arena! Peso romedio del cono de corrección!

#$%&' (r)c!' #&*+ (r

, Para la rimera mues'ra!

Volumen del suelo ! Peso de la arena! %ensidad na'ural! Con'enido de humedad! %ensidad seca!

-'&-$-& c!' %++.$// (r #$%+. (r)c!' #$.% 0 #$%*# (r)c!'

,Para la segunda mues'ra!

Volumen del suelo ! Peso de la arena! %ensidad na'ural! Con'enido de humedad! %ensidad seca!

-/*1$'+ c!' %&+1 (r #$&-+ (r)c!' 1$/#+ 0 #$%%- (r)c!'


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Conclusiones 2 reco!endaciones:

•

Al efectur l cli&rci$n% se o&tu/o l densidd de l ren

•

empled% l cul tiene un /lor promedio de 1)=939 #r cm3) El peso del cono de correcci$n promedio es de 19H #r L densidd sec del mteril 1 es de 1)=1 #r cm3% ! l

•

densidd "med del mteril exc/do tiene un /lor de •

1)=HF #rcm3) L densidd sec del mteril 2 es de 1)==2 #r cm3% ! l densidd "med del mteril exc/do tiene un /lor de 1)92H #rcm3)

"ecomendac#ones:•

El terreno no de&e tener exceso de "umedd% ! (ue l ren podr+ espon0rse% d(uiriendo un densidd impredeci&le)

3iblio(ra45a:

o

h''!//h'ml.rincondel4ago.com/densidad2del2suelo.h'ml

o

Norm ASTM D 1996

o

o

o

o

h''!//es.slideshare.ne'/5risclemen'ecahuaa/densidad2 decamom'ododelconodearena h''!//ingenieriareal.com/como2reali6ar2ensao2densidad2en2el2si'io2con2 el2cono2de2arena/ 7C E 110 2 $### %ensidad en el si'io h''s!//www.m'c.gob.e/'ransor'es/caminos/normas.../m'c110.d h''s!//www.academia.edu/01"-,-/378%esignaci 9C-9:-n8%1,,*2$82 8%E;3<%%8%E8CP8P>8E?8E7%8%E?8C;8%E8 >E;


1= +2 6ne7os:

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Cono de Arena - informe

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