Ensayo Cono de Arena

Año de la Diversificación Productiva y del Fortalecimiento de la Educación

UNIVERSIDAD PRIVADA ANTENOR ORREGO

FACULTAD DE INGENIERIA ESPECIALIDAD INGENIERIA CIVIL 

LABORATORIO: ENSAYO DEL CONO DE ARENA.

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CURSO: MECANICA DE SUELOS I.

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DOCENTE: PALACIOS ALMENDRO PEDRO.

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INTEGRANTES: o o o o o

GONZALES CAMPOS RODRIGO CORDOVA MARAVI JORGE QUINDE AREVALO BRYAN RUIZ RAYMUNDO KEVIN MARCO ECHE GAMERO

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1. INTRODUCCIÓN Este ensayo proporciona 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. Al comparar los valores de estas densidades, se obtiene un control de la compactación, conocido como Grado de Compactación, que se define como la relación en porcentaje, entre la densidad seca obtenida por el equipo en el campo y la densidad máxima correspondiente a la prueba de laboratorio.

2. OBJETIVOS Determinar la Densidad Seca y la Humedad de un suelo compactado en el campo y verificar el Grado de Compactación del suelo en el campo. 3. EQUIPOS Y MATERIALES        

Equipo Primordial (compuesto de un frasco, un cono metálico y arena de Ottawa que pase la malla #20 y se retenga en la #30) base metálica para el cono Balanza de aproximación de 0,1 gramos Capsula de Aluminio Brocha y un Cordel Estufa Un cincel y un martillo Equipo de Densidad de campo: o Cono Metálico (diámetro 4 plg.). o Arena Calibrada (Arena de Ottawa). o Placa metálica hueca o Pica, para extraer la arena del suelo en estudio o Bolsas plásticas, para echar la muestra extraída del suelo.

4. PROCEDIMIENTO

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Antes de iniciar el ensayo, se debe calibrar el equipo de densidad de campo, para de esta forma obtener el peso volumétrico de la arena calibrada y el peso de arena calibrada que queda en el cono después de ejecutar el ensayo; datos que nos sirven en la determinación de la Densidad de Campo.

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Seguidamente se nivela el suelo compactado en el campo y se retira el material suelto.

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A continuación se coloca la placa y se comienza a hacer una perforación, teniendo como guía el agujero interior de la placa, a una profundidad de 14 a 15 cm.

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Todo el material que se saque del agujero se coloca en una bolsa plástica y se pesa.

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Para determinar el volumen del agujero, utilizamos el equipo de densidad de campo de la siguiente forma: o Se determina el peso inicial del frasco con la arena calibrada. Luego se invierte y se coloca sobre la placa, la cual está colocada en la parte superior del agujero; se abre la llave del cono, permitiendo el paso de la arena. o Cuando el agujero y el cono están llenos de arena, se cierra la llave y se procede a determinar el peso final del frasco y la arena contenida en él. o Por la diferencia de los pesos del frasco más la arena inicial y del frasco más la arena final, obtenemos el peso de la arena contenida en el agujero y el cono. A este valor le restamos el peso de la arena que cabe en el cono, obteniendo de esta forma el peso de la arena contenida en el agujero. o El peso de la arena dividida por su densidad, obtenida en el laboratorio mediante la calibración, nos da el volumen del agujero.

FOTOS REFERIDAS AL PROCEDIMIENTO

5. CÀLCULOS La masa de la arena necesaria para llenar el agujero y cono es (kg) 8.258 - 2.502 = 5.756 La masa de la arena usada para llenar el agujero es (kg) 5.756 - 1.945 = 3.811 Por consiguiente, el volumen del agujero es (m3):

−3

3.811∗9.81∗10 =0.0026459 14.1264 Peso húmedo en el compactado ( kN/m3) 4.522∗9.81∗10−3 =16.766 0.0026459 Peso específico seco en el campo (KN/m3) Densidad de la arena (kN/m3) Peso del embudo (kg) Masa del recipiente + cono + arena (antes de usarse)(kg) Masa del recipiente + cono + arena (después de usarse)(kg) Masa del suelo húmedo del agujero (Kg) Contenido de agua del suelo húmedo 16.766 =14.97 1+0.12

Arena utiliza para llenar el agujero y cono (kg) Arena utiliza para llenar el agujero(Kg) volumen del agujero (m3) Peso húmedo del suelo compactado(kN/m3) Peso específico seco en el campo (KN/m3)

14.1264 1.945 8.258 2.502 4.522 12%

5.756 3.811 0.0026459 16.766 14.97

6. POSIBLES ERRORES    

Humedad Precisión de aparatos Arena mal graduada Tomar mal un peso por diferentes causas ejemplo: viento

7. RECOMENDACIONES 

Una limitante de gran apreciación para dicho ensayo es el contenido de roca o material grueso superior a 38 mm (1 ½”) en la muestra de suelo y por ello es remendable tener cuidado con la muestra de suelo extraída.

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Es necesario que la arena del equipo tenga una densidad y una gradación, uniforme para evitar la segregación durante la manipulación y uso.

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En el momento del ensayo en terreno se recomienda evitar cualquier tipo de vibración en el área circundante, ya que esto puede provocar un exceso de arena el agujero, puesto que esta no caería libremente sino inducida.

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No se recomienda reutilizar la arena del equipo y en caso de hacerlo limpiarla de impurezas y volver a tamizar.

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Para felicitar y optimizar resultados se requiere utilizar un equipo de alta precisión para el estudio de la densidad del suelo, un densímetro nuclear.

8. CONCLUSIONES

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Es menester aumentar las pasadas de la maquinaria y disminuir el contenido de humedad en el terreno en el terreno para lograr las especificaciones de compactación requeridas.

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El ensayo método del cono de arena fue bien realizado de acuerdo al procedimiento a seguir para éste, ya que los resultados arrojados no se alejan de la realidad (independientemente de los resultados del Proctor modificado) del terreno ensayado.

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Este ensayo de laboratorio es muy interesante, puesto que por medio de él podemos conocer el grado de compactación de una capa de suelo en campo, es muy sencillo no necesita mucho tiempo (con excepción de esperar que se seque la muestra extraída del suelo). Se puede decir que se cumplieron todos los objetivos propuestos en el ensayo.