Densidad de Campo

 TRUJILLO UNIVERSIDAD “CESAR VALLEJO” –  TRUJILLO

TEMA

: DENSIDAD EN CAMPO.

NOMBRE DEL CURSO

: MECÁNICA DE SUELOS.

PROFESOR

: ING. SHEYLA CORNEJO RODRÍGUEZ

FECHA

: TRUJILLO, 25 DE NOVIEMBRE DEL 2013

INTEGRANTES

NOTA

CALLE TERRONES, OSCAR CÁRDENAS SALDAÑA, BRYAN CRUZADO JUAREZ, LUIS GUILLÉN ACUÑA, INGRID MOSCOL VILCHEZ, JORGE NARRO VIDAURRE, ESTEFANY PACHECHO GRADOS, WYLLY RODRÍGUEZ TABOADA, FERNANDO SICCHA SANTOS, ASLY ZARATE ASMAT, EDUARDO ZAVALETA VARAS, ELING

OBSERVACIONES: 1.-……………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… …………………………………………… …… 2.-……………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… …………………………………………… ……

DENSIDAD EN CAMPO

UCV

INFORME Nº 007  – 2013 - IV - UCV De

:

Calle Terrones, Oscar Cárdenas Saldaña, Bryan Cruzado Juárez, Luis Guillén Acuña, Ingrid Moscol Vílchez, Jorge Narro Vidaurre, Estefany Pacheco Grados, Wylly Rodríguez Taboada, Fernando Siccha Santos, Asly Zárate Asmat, Eduardo Zavaleta Varas, Eling

Para

:

Ing. Sheyla Cornejo Rodríguez.

Asunto

:

Densidad en campo.

Fecha

:

Trujillo 25 de Noviembre del 2013.

Con todo respeto nos presentamos ante Ud. con el objetivo de dar a conocer el presente informe: “Densidad

en campo”

ado ha sido elabor ado

con el propósito de determinar la densidad y peso unitario del suelo in situ mediante el método del cono de arena. Esperando que el informe presentado sirva de motivación para los futuros trabajos de investigación y aprendizaje, el mismo que se verá enriquecido con vuestras observaciones y aportes.  Atentamente.

 ___________________  __________ ____________ ___ INGRID GUILLÉN ACUÑA

__________________ __________ ___________ ___ CRUZADO JUÁREZ LUIS

 ___________________  __________ ____________ ___ ________ ________________ _______________ _______ _________ ___________________ ____________ __ CALLE TERRONES OSCAR

CÁRDENAS SALDAÑA BRYAN

MOSCOL VILCHEZ, JORGE

 ___________________  __________ ____________ ___ _________ _________________ ___________ ___ ________________ _________________________ ___________

NARRO VIDAURRE, ESTEFANY PACHECO GRADOS, WILLY RODRÍGUEZ TABOADA, FERNANDO

 ___________________  __________ ____________ ___ SICCHA SANTOS, ASLY

CICLO IV

_________________ _________ ______________ ______ ZÁRATE ASMAT, EDUARDO

__________________ _________ ___________

ZAVALETA VARAS, ELING

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DENSIDAD EN CAMPO

UCV

INT RODU C IÓN

El siguiente trabajo tiene como objetivo determinar la densidad y peso unitario del suelo in situ mediante el método del cono de arena.

Este método es muy difundido para determinar la densidad de suelos compactados utilizados en la construcción de terraplenes de tierra,

rellenos

de

carreteras

y

estructuras

de

relleno.

Es

comúnmente utilizado como base de aceptación para suelos compactados a una densidad específica o a un porcentaje de densidad máxima determinada por un método de ensayo normado.

 Antes de iniciar con el ensayo, debemos recordar que trabajaremos con muestras secas y tamizadas.

CICLO IV

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DENSIDAD EN CAMPO

CICLO IV

UCV

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DENSIDAD EN CAMPO

UCV

1.1. ANTECEDENTES:



Este método puede ser usado para determinar la densidad insitu de depósitos de suelos naturales, agregados, mezcla de suelos u otro material similar.



El uso de este método está limitado generalmente a suelos en una

condición

de

no

saturados.

Este

método

no

es

recomendable para suelos que sean suaves o desmenuzables (que se desmoronan fácilmente), o estén en una condición de humedad tal que el agua filtre al hoyo excavado. 

La precisión de este ensayo puede ser afectada por suelos que se deforman fácilmente o que sufran cambios volumétricos en el hoyo excavado debido a que el personal camine o se detenga cerca del hoyo durante el ensayo.



Este método de ensayo no es adecuado para suelos orgánicos, saturados o altamente plásticos que podrían deformarse o comprimirse durante la excavación del hoyo de ensayo.

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DENSIDAD EN CAMPO

UCV

1.2. OBJETIVO GENERAL:

 Determinar la densidad y peso unitario del suelo in situ mediante el

método del cono de arena.

1.3. OBJETIVOS ESPECÍFICOS:

 Conocer los materiales con los que se trabajará.

 Tamizar las la arena que se utilizara entre las mallas 10 y 60.

 Determinar la densidad del suelo.

 Determinar el Peso Unitario del suelo.

 Realizar la calibración correcta en laboratorio, junto a los cálculos en

campo.

CICLO IV

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DENSIDAD EN CAMPO

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UCV

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DENSIDAD EN CAMPO

I.

UCV

OBJETIVO: Determinar la densidad y peso unitario del suelo in situ mediante el método del cono de arena.

II. DEFINICIÓN: El ensayo permite obtener la densidad de terreno y así verificar los resultados obtenidos en faenas de compactación de suelos, en las que

existen

especificaciones en cuanto a la humedad y la densidad.

III. HERRAMIENTAS: 1.

Recipientes: Hechos de material resistente a la corrosión y no sujetos al cambio de masa por calentamiento y enfriamiento.

2.

Balanzas: Una balanza de capacidad mínima de 20 kg con una sensibilidad de 1.0 g.

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DENSIDAD EN CAMPO 3.

UCV

Horno de secado: Fuente de calor capaz de mantener una temperatura de 110°C ± 5°C.

4.

Tamices: Se utilizará los tamices N°10, N°60 y el plato.

5.

Arena: Deberá ser limpia, uniforme, seca, no cementada, durable y que discurra libremente. El tamaño máximo de partículas menor que 2.0mm (Malla Nº 10) y menos del 3% en peso que pase la malla de 250 mm (Malla Nº 60) .

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UCV

El aparato de Densidad: Que se constituye de un frasco desarmable u otro contenedor de arena, Un

aparato

desarmable

que

consiste

en

una

válvula

cilíndrica,

presentando en un extremo un pequeño cono de metal conectado a un frasco en un extremo y a un embudo (cono) en el otro extremo.

7.

Una placa metálica cuadrada ó rectangular Con un hueco central con borde para recibir el embudo grande (cono) del aparato descrito.

8.

Utensilios para manipulación de recipientes: Se usó los guantes.

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UCV

Otros utensilios: Se necesitó el empleo de brocha, cucharas, pico pequeño y una regla.

ENSAYO DE GRAVEDAD ESPECÍFICA I.

PREPARACIÓN DEL DE LA ARENA: Se tamizó la arena entre las malas N°10 y N°60, para que así tamaño máximo de partículas menor que 2.0mm (Malla Nº 10) y menos del 3% en peso que pase la malla de 250 mm (Malla Nº 60), (Pero para tener más cantidad de f inos, en este ensayo se tamizaron entre las mallas N°30 y N°60).

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DENSIDAD EN CAMPO

II.

UCV

CALIBRACIÓN DEL APARATO DE CONO DE ARENA: 

Determinamos el peso del frasco más el cono vacíos



Llene el aparato con la arena que está seca y condicionada al mismo estado anterior, durante el uso en la prueba.



Determine la masa del aparato lleno con arena (arena calibrada), g.

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UCV

Coloque el plato base en una superficie plana, nivelada y limpia. Inserte el contenedor/aparato y coloque el embudo en el orificio central rebordeado en el plato base.

 

Abra completamente la válvula hasta que la arena deje de fluir, asegurándose de que el aparato, el plato base o la superficie plana no se agite o vibre antes de que se cierre la válvula.



Cierre bien la válvula, saque el aparato y determine la masa del aparato y la arena restante.



Determinamos el peso del frasco más arena remanente.



Determinamos el peso del frasco más agua hasta la altura de la válvula



Finalmente, hallamos el volumen del frasco, peso de la arena calibrada, densidad de la arena y peso de la arena en el cono y placa. Como se mostrará en los cálculos a continuación.

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DENSIDAD EN CAMPO

UCV

III. PROCEDIMIENTO EN CAMPO: 

Seleccione una ubicación/elevación que sea representativa del área que se va a probar para la densidad del suelo in-situ.



Inspeccione el cono por si hubiera algún daño, la rotación libre de la válvula y cerciórese de que el plato de base funcione apropiadamente.



Llene el contenedor del cono con la arena condicionada para la cual ya se ha determinado la densidad y la masa total.



Prepare la superficie del sitio que se va a ensayar de tal manera que sea un plano nivelado. El plato de base debe utilizarse como una herramienta para remover la superficie a un plano de nivel suave. Coloque el plato de base sobre la superficie plana, asegurándose de que existe contacto con la superficie del terreno alrededor del borde del orificio central.

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DENSIDAD EN CAMPO 

UCV

Cave el hoyo de prueba a través del orifico central en el plato de base, teniendo cuidado de evitar que se disturbe o se deforme el suelo que delimitará el orificio.



Limpie el borde del orificio del plato base, voltee el aparato de cono de arena y coloque el embudo del mismo en un orificio rebordeado en la misma posición que se marcó durante la calibración. Abra la válvula y deje que la arena llene el orifico, el embudo y el plato base. Cuando la arena deje de fluir, cierre la válvula.

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DENSIDAD EN CAMPO 

UCV

Determine la masa del aparato con la arena restante, regístrela y calcule la masa de la arena utilizada.



Determine y registre la masa del material húmedo que se extrajo del orifico de prueba. Mezcle el material cuidadosamente y obtenga un espécimen representativo para determinar el contenido de húmedo.



Determine el contenido de humedad de acuerdo al Método de Ensayo MTC E 108.



Luego se realizan los cálculos a continuación para poder hallar, la densidad húmeda y seca in-situ y peso unitario seco

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DENSIDAD EN CAMPO

CICLO IV

UCV

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DENSIDAD EN CAMPO

UCV

CALIBRACIÓN DEL EQUIPO DE DENSIDDA DE CAMPO (CONO DE ARENA): DESCRIPCIÓN

CÁLCULO

DATOS

UNIDAD

PESO DEL FRASCO MAS EL CONO VACIO

PFR

840

g

PESO DEL FRASCO MAS AGUA HASTA LA ALTURA DE LA VÁLVULA

PFR+AGUA

4900

g

PESO DEL FRASCO MAS EL CONO CON ARENA CALIBRADA

PFR+AR.CAL

6265

g

PESO DEL FRASCO MAS ARENA REMANENTE

PFR+AR.REM

4585

g

VOLUMEN DEL FRASCO

VFR

((PFR+AGUA)-(PFR))*K

4060

cm

PESO DE LA ARENA CALIBRADA

PAR.CAL

(PFR+AR.CAL )-(PFR)

5425

g

DENSIDAD DE LA ARENA

Ɣs

(PAR.CAL )/(VFR)

1.543

g/cm

PESO DE LA ARENA EN EL CONO Y PLACA

PAR+PL

(PFR+AR.CAL )-(PFR+AR.REM)

1680

g

K= (g)

1

3

3

g/cm3

DENSIDAD DEL SUELO IN-SITU: DENSIDAD DE CAMPO ASTM 1556 MTC E 117-2000 VOLUMEN DEL HOYO : ITEM DESCRIPCION CALCULO UNID PUNTO PUNTO 1 2 1 PESO DE LA ARENA + FRASCO (gr) 6265 6265 2 PESO DE LA ARENA REMANENTE + FRASCO (gr) 650 780 3 PESO DE LA ARENA EMPLEADA ( 1-2 ) (gr) 5615 5485 PESO DE LA ARENA EN EL CONO 4 (gr) DATO 1680 1680 Y PLACA 5 PESO DE LA ARENA EN EL HOYO (3-4) (gr) 3935 3805 DENSIDAD DE LA ARENA (PESO 6 (gr/cm3) 1.543 DATO 1.543 UNITARIO) 7 VOLUMEN DEL HOYO ( 5/6 ) (cm3) 2550.227 2465.975373

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DENSIDAD EN CAMPO

UCV

DENSIDAD SECA IN SITU DE LA MUESTRA TOTAL : 8

PESO MUESTRA EXTRAIDA DEL HOYO + RECIPIENTE

(gr)

4000

3500

9

PESO DEL RECIPIENTE

(gr)

135.6

135.64

(gr)

3864.4 3364.36

10 PESO MUESTRA EXTRAIDA DEL HOYO 11 DENSIDAD HÚMEDA EN CAMPO

(8-9)

( 10 / 7 ) (gr/cm3) 1.515

1.364

CONTENIDO DE HUMEDAD DE LA FRACCIÓN FINA (ASTM D-2216) 13 PESO DE LA MUESTRA HÚMEDA + TARA

(gr)

129.505 120.620

14 PESO DE LA MUESTRA SECA + TARA

(gr)

126.770 117.780

15 PESO DEL AGUA

(gr)

2.735

2.840

(gr)

55.92

56.740

( 14 - 16 )

(gr)

70.850

61.040

( 15 /17 )

(%)

3.860

4.653

( 11/(1 + (gr/cm3) 1.459 18))

1.304

( 13 - 14 )

16 PESO DEL TARA 17 PESO DE LA MUESTRA SECA PORCENTAJE DE HUMEDAD DE LA MUESTRA DENSIDAD SECA DE CAMPO (PESO 19 UNITARIO SECO) 18

DATOS DEL PROCTOR ASTM D 1557 20

MAXIMA DENSIDAD SECA PROCTOR MODIFICADO

DATO

(gr/cm3) 1.770

1.770

(%)

82.43

73.653

cm

16

14.000

GRADO DE COMPACTACIÓN PORCENTAJE DE COMPACTACION ESPESOR DE CAPA COMPACTADA

( 19 / 20 )

OBSERVACIONES

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DENSIDAD EN CAMPO

UCV

CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES 

El volumen del frasco es de 460 cm3



El peso de la arena calibrada es de 5425 g



La densidad de la arena es de 1.543 g/cm3



El volumen del hoyo en el punto 1 es de 2550.23 cm3 y el punto 2 es de 2465.98 cm3



La densidad húmeda en campo en el punto 1 es de 1.55 gr/cm3 y en el punto 2 es de 1.36 gr/cm3



La densidad seca de campo o peso unitario seco en el punto 1 es de 1.56 gr/cm3 y el punto 2 es de 1.30 gr/cm3



El porcentaje de compactación para el punto 1 es del 82.43 % y el punto 2 es de 73.65 %

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UCV

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UCV

CONO DE ARENA

TAMIZADO DE LA ARENA PARA EL ENSAYO

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DENSIDAD EN CAMPO

UCV

PESADO DEL CONO DE ARENA

ENSAYO DE DENSIDAD IN SITU

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DENSIDAD EN CAMPO

UCV

PERFORADO DEL HOYO

MEDICIÓN DE LAS DIMENSIONES DEL HOYO

SACADO DE LA MUESTRA PARA EL CONTENIDO DE HUMEDAD

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