Ensayo Cono y Arena

ENSAYO CONO Y ARENA MARCO TEORICO

La densidad relativa es una propiedad índice de estado de los suelos que se emplea normalmente en gravas y arenas, es decir, en suelos que contienen reducida cantidad de partículas menores que 0.074 mm. (Malla # 200). La densidad relativa indica el grado de compactación del material y se emplea tanto en suelos naturales como en rellenos compactados.

Según la norma, el porcentaje de finos no debe sobrepasar un 12% para que la densidad relativa sea aplicable. Para mayores contenidos de finos se utiliza por tanto el ensayo de compactación. La razón de esta limitación reside en la ineficacia del procedimiento de vibrado utilizado en la determinación de la densidad máxima. En casos límites, se recomienda realizar, tanto el ensayo de densidad relativa como el de compactación, cuando el porcentaje de finos se encuentra entre 10 y 12%, conservando los resultados del mejor de ellos. Hay que hacer notar que el ensayo de densidad relativa puede ser válido en suelos que superan el contenido de finos indicado cuando éstos no poseen plasticidad alguna, como es el caso de algunos materiales de relaves (residuos de la lixiviación de minerales, por ejemplo, de cobre) y finos tales como el polvo de roca.

La densidad relativa tiene gran aplicación en geotecnia debido a las correlaciones que existen con otros parámetros de ingeniería tales como el ángulo de roce interno y la resistencia a la penetración de cuchara normal. Por otra parte, muchas fórmulas que permiten estimar los asentamientos posibles de estructuras fundadas sobre suelos granulares, están basadas en la densidad relativa. Existen sin embargo dificultades para determinar la densidad relativa en suelos granulares de grandes tamaños.

Ya que la obtención de muestras inalteradas en suelos granulares resulta impracticable, a menos que ellas sean obtenidas por procedimientos tan especiales y costosos como el congelamiento, la densidad relativa adquiere importancia porque permitiría reproducir esta condición de estado en el laboratorio.

MÉTODO DEL CONO Y LA ARENA (D – 1556 DE LA ASTM)

Un suelo natural o compactado requiere la determinación de la densidad in situ. En la mayoría de los casos, esta determinación se realiza utilizando el método del cono de arena. Cuando el trabajo de compactación va progresando en el campo, es conveniente saber si el peso volumétrico especificado se está logrando o no. Dentro de esto existe un procedimiento estándar que se usa para determinar el peso específico de campo de compactación.

El aparato usado en este método consiste en un recipiente de vidrio o plástico con un cono de metal unido a su parte superior. El recipiente se llena con arena Ottawa seca muy uniforme. Se determina el peso del envase, del cono y de la arena que llena el recipiente (W1). En el campo se excava un pequeño agujero en el área donde el suelo fue compactado. Si el peso del suelo húmedo excavado del agujero (W2) se determina y se conoce el contenido de agua del suelo excavado, el peso seco del suelo (W3) se obtiene con:

W3= W2/(1+(w(%)/100) )

(1)

Donde w = contenido de agua Después de excavado el agujero, el cono con el recipiente unido a él se invierte y se coloca sobre el agujero. Se permite que la arena fluya del envase al agujero y al cono. Una vez que el agujero y el cono están llenos, se determina el peso del recipiente, del cono y de la arena restante en el envase (W4), de modo que:

W5=W1 = W4

(2)

Donde W5 = Peso de la arena para llenar el agujero y el cono.

CONCLUSIÓN 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 (con excepción de esperar a que se seque la muestra extraída de la cala), además de que la información que nos proporciona es muy cercana a la realidad. INFORME Nº 2 DISEÑO MODERNO DE PAVIMENTOS

NOMBRE DE LA PRACTICA.

DENSIDAD NATURAL – METODO : CONO DE ARENA.

1.- RESUMEN.

Mediante el uso del método del cono de arena se logra determinar la densidad o masa unitaria del suelo en el sitio o campo, este método también es utilizado para hallar el grado de compactación del suelo, el cual se aplica para establecer un mejoramiento del terreno para la construcción de terraplenes, realizar un control de calidad de compactación en subrasantes para carreteras.

2.- MARCO TEORICO.

La compactación de suelos es un proceso artificial en el cual las partículas de suelo son obligadas a estar más en contacto (unidas) las unas con las otras, mediante una reducción de vacíos, empleando algún medio mecánico, esto se realiza para mejorar las propiedades ingenieriles del suelo.

La importancia de la compactación de suelos radica en el aumento de la resistencia y disminución en la capacidad de deformación que se obtiene al someter al suelo a técnicas, que aumenten el peso específico seco, disminuyendo los vacíos.

Los métodos empleados para la compactación de suelos dependen del tipo de materiales con que se trabaje en cada caso; en los materiales puramente friccionantes como la arena, los métodos vibratorios son los más eficientes, en tanto que en suelos plásticos el procedimiento de carga estática resulta el más ventajoso. En la práctica, estas características se reflejan en el equipo disponible para el trabajo, tales como: plataformas vibratorias, rodillos lisos.

Beneficios de la compactación:

a. Aumenta la capacidad para soportar cargas b. Impide el hundimiento del suelo c. Reduce el escurrimiento del agua d. Reduce el esponjamiento y la contracción del suelo e. Impide los daños de las heladas

3.- OBJETIVOS.

- El objetivo principal de la práctica se centra en determinar mediante un ensayo (en el sitio donde se toma la muestra) la densidad o masa unitaria del suelo usando el método del cono de arena.

- Aprender a determinar este cálculo en campo y cuales son ventajas y desventajas en la aplicación al diseño o construcción.

- Tomar decisiones de acuerdo a tipos de de información que se obtengan en el laboratorio para adquirir experiencia cuando se este realizando una obra de gran magnitud.

2.- EQUIPO Y MATERIALES * Equipo de Cono de arena. * Arena calibrada * Balanza digital * Cucharón * Cuchara * Molde de proctor estándar * Brocha * Bolsas para material

* Recipientes para la muestra. * * Recipiente plano para material.

3.- PROCEDIMIENTO.

* Primeramente, antes de ir al campo, se realiza el factor de corrección, pesando la arena graduada que entra en el cono de arena, proceso que debe repetirse 2 o 3 veces y sacar un promedio, el cual se utilizará en los cálculos posteriores. Se realizó dos pesos, el primero de 910 gr y el segundo de 1035 gr, en nuestro caso se tomó el de 1035 gr. * Luego se llena la arena graduada en el molde del proctor, para hallar su densidad, se hace en caída libre, luego se enraza y se limpia con la brocha lo que ha caído fuera del molde. * Luego se pesa con el molde y da un peso de 4210 gr. El peso del molde sólo es de 2920 gr, luego el peso de la arena es de 1290 gr. * Luego para obtener el volumen del molde se mide el diámetro= 10 cm. Y su altura 13.4 cm. Por lo que el volumen es 1052.43 cm3. * Con los datos obtenidos se halla la densidad , D = P/V -- D = 1290 gr /1052.43 cm3 . Luego D = 1.22 gr/cm3. * Posteriormente toda la arena graduada se vacía en el frasco y se realiza el pesado de arena + frasco con el cono = 5425 gr. * Luego se va al campo y con la ayuda del plato del equipo de cono de arena se nivela el terreno y se excava un hoyo de forma cilíndrica de diámetro igual a la abertura del plato y de aproximadamente 10 a 15 cms. de profundidad. * El material producto de la excavación es recogida en una bolsa plástica para llevarla a su pesado y obtención de la humedad. Hay que tener en consideración que si se encuentra partículas superiores a lo estándar del suelo, se deberá escoger otro lugar para la excavación y obtención de la muestra. ( En el laboratorio se obtuvo el peso de la muestra = 3020 gr.) * Seguidamente una vez bien limpio y nivelado el hoyo excavado, se pone el cono en la abertura de la base (plato) y se deja caer la arena por gravedad, hasta quew se llene el hoyo y se cierra la válvula; luego se procede a pesar la arena que queda + el frasco = 1850 gr.

* Nuevamente en el laboratorio con ayuda de una malla de ¾” se separa la grava mayor que se retiene y se pesa = 100 gr. Y se calcula su volumen por el método de desplazamiento ayudado de la probeta graduada = 40 cm3. * Todos los datos obtenidos se anotan en el formato correspondiente y se procede a hacer los cálculos para obtener la densidad del terreno. * Los resultados se comparan con los obtenidos previamente en el ensayo de proctor y humedad óptima (para el caso en el casillero correspondiente se asumió el valor de máxima densidad).

4.- APLICACIONES DEL ENSAYO.

Este ensayo se utiliza sobre todo en los estudios de suelos para carreteras para determinar el grado de compactación del material de base o sub base de las mismas y también en los materiales que servirán para hacer rellenos compactados. De igual modo el ensayo puede aplicarse en reservorios, estanques y represas.

5.- RESULTADO DEL ENSAYO.

Se obtiene la densidad seca natural del suelo, realizando los cálculos que se muestran en anexo adjunto.

6.- CONCLUSIONES.

* El presente ensayo nos da información que grado de compactación tiene el suelo y si está en un rango aceptable (generalmente entre 95 % y 105%) si los resultados están por debajo de 95% entonces se dirá que al suelo le falta compactación y si está por encima, quiere decir que algo está mal y se tendrá que tomar medidas correctivas necesarias.

7.- RECOMENDACIONES.

* Se debe hacer el ensayo con las debidas precauciones y medidas de aproximación correspondientes, debido a que de los resultados depende la compactación en mayor grado o no de un suelo sobre todo en carretera, lo cual influye económicamente en el costo de las obras. * Se debe tener cuidado en la recogido de la muestra de campo y su traslado lo más inmediato posible al laboratorio para evitar propiedades como humedad y otros. Del mismo modo tratar de recoger la arena graduada sin mezcla del suelo, porque la misma servirá para otros ensayos similares. OBJETIVO GENERAL

* Determinar mediante dos ensayos la densidad o masa unitaria del suelo usando el método del Cono de Arena y el de Densímetro Nuclear.

OBJETIVOS ESPECÍFICOS

* Determinar la densidad in-situ de una muestra de suelo aplicando Ensayo Cono de Arena. * Conocer el funcionamiento y operación de un Densímetro Nuclear. * Comparar la compactación obtenida por el ensayo de Cono de Arena con un valor referencial de Proctor. * Determinar el peso unitario total, el porcentaje de humedad y el peso unitario seco, para una muestra obtenida en campo por el método del Cono de Arena y por el método del Densímetro nuclear. * Calcular el porcentaje de Compactación de una muestra de campo.

MATERIALES Y EQUIPO

Para el ensayo del Cono de Arena se utilizó:

* Cono

* Placa base * Cuchara * Brocha * Cincel y Porra * Recipientes varios para manejo de la muestra y de la arena

Para el ensayo del Densímetro nuclear se utilizó:

* Densímetro nuclear * Porra * Bloque de calibración * Placa niveladora de terreno * Cincel * Porra

En los dos ensayos se utilizó una muestra de suelo obtenida del frente del edificio de ingeniería civil, 350, de la Universidad del Valle.

APLICACIONES

Estos ensayos se usan en obra para: * Llevar un control de calidad de compactación en subrasantes para carreteras. * Aumentar la capacidad de soporte del suelo y reducir los asentamientos del terreno para establecer un mejoramiento del terreno en la construcción de terraplenes. * Hoy en día es muy importante saber el estado de la superficie sobre la cual se quiere construir de acuerdo al uso que se le va a dar y una de las formas más confiable es a través de un

Densímetro Nuclear, método indirecto; y otro aun más utilizado que a su vez es un método más directo, el Cono de arena.

PROCEDIMIENTO

Método del Cono de Arena:

1. Se obtuvo los pesos del cono, con la arena a utilizar, y de todos los recipientes. 2. Se llevó el cono y los materiales al campo. 3. Se ubicó la placa base en el suelo. 4. Se rompió el suelo con el cincel, a través de la placa, para obtener la muestra a trabajar. 5. Se removió la muestra sin perder material y se pasó por tamiz ¾, regresando lo que no pasaba al hueco. 6. Se abrió la llave del cono para dar paso a la arena que, en cuanto llenó el hueco, dio paso al cerramiento de la llave. 7. Se levantó el cono del sitio para llevar a tomar su peso de nuevo. 8. Debido al costo de la arena, se recoge del hueco para después tamizar y lavar para poderla usar de nuevo.

Método del Densímetro nuclear:

1. Se puso a cargar el densímetro. 2. Se traslado a campo. 3. Se ubicó la Placa niveladora en el suelo, creando una superficie horizontal aproximada con adición de arena. 4. Se ubicó el densímetro, en el hueco hecho con la porra y el cincel a través de uno de los agujeros de la placa, en el terreno.

5. Se encendió el densímetro y se tomaron 2 mediciones, durante periodos de 4 minutos para mayor precisión.

DATOS OBTENIDOS DEL ENSAYO

Método del Cono de Arena:

MUESTRA

|

|

Peso Cono + Arena inicial (Pi) | 6530 g

|

Peso Cono + Arena final (Pf)

|

Constante Cono (k)

| 1670 g

Peso Suelo (W) | 1211,93 g | 105 lb/pie3 |

| 3800 g |

|

|

|

TESTIGO DE HUMEDAD

|

Recipiente

|

| 33,93 g

Recipiente + Muestra Total

|

| 435,75 g

Recipiente + Sólidos

| 381,86 g

|

Muestra húmeda

| 401,82 g

|

Sólidos | 347,93 g

|

Método del Densímetro Nuclear:

MEDICIÓN 1: | | 10,5 | |

|

|

|

|

|

Compactación (%)

| 123

MEDICIÓN 2: |

|

| 12

|

|

|

|

|

Compactación (%)

|

| 109,6 |

CÁLCULOS Y RESULTADOS

1. Peso de la arena que ocupa el hueco:

2. Volumen del hueco:

3. Densidad húmeda:

4. Porcentaje de humedad del suelo:

5. Densidad seca del suelo:

6. Porcentaje de compactación:

CONCLUSIONES

* Para el cálculo del porcentaje de compactación, se utilizó un peso específico seco máximo asumido en el laboratorio. * Debido que el porcentaje de humedad que mostró el suelo en el ensayo de Cono de Arena es más alto que el que se encontró en el ensayo del densímetro, era de esperarse que, de la misma forma, el porcentaje de compactación en primer ensayo fuera menor que en el segundo. A mayor contenido de humedad, menor compactación. * Del ensayo del cono de arena, al ser un método directo, se obtuvo el grado real de compactación fue de un 93,45%, el cual está cerca al óptimo de compactación que oscila entre 95% y 100%, esto indica que la humedad presente en la muestra de suelo es suficiente para alcanzar una compactación adecuada. DENSIDAD O MASA UNITARIA DEL SUELO EN EL TERRENO MÉTODO DEL CONO DE ARENA I.N.V. E – 161 – 07

PRÁCTICA No.

Presentado por:

Presentado a:

UNIVERSIDAD DEL MAGDALENA FACULTAD DE INGENIERÍA INGENIERÍA CIVIL SANTA MARTA 2011 - l

INTRODUCCIÓN

La compactación es el término que se utiliza para describir el proceso de densificación de un material mediante medios mecánicos; el incremento de densidad se obtiene al disminuir el contenido de aire en los vacíos en tanto se mantienen el contenido de humedad aproximadamente constante. En la práctica, de compactación se realiza con frecuencia 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. El principal objetivo de la compactación es mejorar las propiedades ingenieriles del material, tales como: * Aumentar la resistencia al corte y, por consiguiente, 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. El grado compactación de un suelo o de un relleno se mide cuantitativamente mediante la densidad seca. La densidad seca que se obtiene mediante un proceso de compactación depende de la energía utilizada durante la compactación, denominada energía de compactación, también depende del contenido de humedad durante la misma. Las relaciones típicas entre la densidad seca. El contenido de humedad y la energía de compactación se obtiene a partir de ensayos de compactación en el laboratorio. La calidad durante un proceso de compactación en campo se mide a partir de un parámetro conocido como grado de compactación, el cual presenta un cierto porcentaje. Su evaluación involucra la determinación previa del peso específico y de la humedad optima correspondiente a la capa de material ya compactado. Este método es para 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 muestra, la cual se realiza sobre la capa de material ya compactado

RESUMEN

Este ensayo tiene como finalidad establecer el peso unitario seco de los suelos en el terreno que contengan partículas no mayores de 50 mm (2") de diámetro. El procedimiento consiste en que se excava manualmente un agujero en el suelo que se va a ensayar y todo el material del hueco se guarda en un recipiente. Se llena el hueco con arena de densidad conocida, la cual debe fluir

libremente, y se determina el volumen. Se calcula luego la densidad del suelo húmedo, in situ, dividiendo la masa del material húmedo removido por el volumen del agujero. Y por último se determina el contenido de humedad del material extraído del hueco y se calcula su masa seca y la densidad seca del suelo en el campo, usando la masa húmeda del suelo, la humedad y el volumen del hueco. El parámetro aquí medido es un indicador del grado de compactación presente en las subbases, bases granulares y afirmados de carreteras y que usualmente es comparado con el peso especifico máximo obtenido en laboratorio después de realizar los ensayos de compactación Proctor o Proctor modificado para verificar si el material fue o no adecuadamente compactado.

PROCEDIMIENTO

Se mide el diámetro y altura del cilindro y se calcula el volumen del cilindro; después se pesa el cilindro con la base, se cierra la válvula del cono, se coloca éste sobre las mariposas del cilindro evitando que se mueva, se abre la válvula y se llena el molde con arena hasta que ésta se derrame; se cierra la válvula una vez que ha cesado el movimiento al interior del contenedor y se enraza el cilindro ayudado por un elemento inocuo para evitar ejercer presión, se limpia la base con la brocha y se pesa; por diferencia de pesos se obtiene el peso de la arena que dividida entre el volumen del cilindro nos proporcionará el peso volumétrico.

Para obtener el peso de la arena que llena el cono y la base se procede a hacer lo siguiente: se pesa el equipo con arena, se coloca la base sobre una superficie plana, se cierra la válvula y se coloca el cono sobre la placa permitiendo que fluya la arena dentro del cono, cuando se detenga el movimiento de la arena dentro del contenedor se cierra la válvula y, se pesa el equipo con la arena sobrante.

El siguiente paso es la obtención del peso volumétrico de campo, para ello se pesa el equipo con arena y la cápsula. En el campo, en el lugar en que se realizará la prueba se debe nivelar, colocar la placa y trazar el diámetro de ésta, se extrae el material procurando evitar pérdidas hasta una profundidad de 8 a 10 cm. El material extraído deberá colocarse en una bolsa de plástico para evitar que pierda agua. Después se coloca el cono sobre la base, se cierra la válvula y cuando esté listo se abre la válvula para que fluya la arena dentro del agujero y el cono, cuando se llenen ambos elementos, se cierra la válvula y se pesa el equipo con la arena restante. Se pesa el material extraído del agujero y de ahí mismo se obtiene una muestra representativa que será pesada para obtener el contenido de humedad, con estos datos se obtiene el peso específico seco máximo de campo y dividiéndolo entre el peso volumétrico seco máximo de laboratorio nos indica el grado de compactación de campo

CÁLCULOS

DATOS: Wo cono y arena = 5644,8gr Wf cono y arena = 1896,6gr Wt material = 3376gr w natural= 1,6% Ccono=1643 δ 1=1,37 gr/cm3

Warena que lleno el hueco=W0 cono y arena-Wf cono y arena Warena que lleno el hueco=5644.8-1896,6 Warena que lleno el hueco=3748.2 gr

Vdel hueco=Warena que lleno el hueco-Cconoδ1 Vdel hueco=3748,2-16431,37 Vdel hueco=1536,64 cm3

Wmasa removida=100*Wt materialwnatural+100 Wmasa removida=100*33761,6+100 Wmasa removida=3322.83 gr

δm=Wt materialVdel hueco δm=3748,21536,64 δm=2,44 grcm3

δd=Wmasa removidaVdel hueco δd=3322,831536,64

δd=2,16grcm3

CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

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 (con excepción de esperar a que se seque la muestra extraída del agujero), además de que la información que nos proporciona es muy cercana a la realidad. Igualmente es coherente el dato obtenido e igualmente es de suma importancia tener más de un punto de información para una aproximación estadística más rigurosa.

Es de vital importancia recomendar el seguimiento estricto de la norma INV E – 161, dado a que resulta un ensayo simple, pero, no hay q escatimar que esos valores por cualquier descuido, pueden variar

DENSIDAD IN SITU (METODO DEL CONO DE ARENA) vINTRODUCCIÓN La compactación es el término que se utiliza para describir el proceso de densificación de un material mediante medios mecánicos; el incremento de densidad se obtiene al disminuir el contenido de aire en los vacíos en tanto se mantienen el contenido de humedad aproximadamente constante. En la práctica, de compactación se realiza con frecuencia 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. El principal objetivo de la compactación es mejorar las propiedades ingenierìles del material, tales como:



Aumentar la resistencia al corte y, por consiguiente, 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.

El grado compactación de un suelo o de un relleno se mide cuantitativamente mediante la densidad seca. La densidad seca que se obtiene mediante un proceso de compactación depende de la energía utilizada durante la compactación, denominada energía de compactación, también depende del contenido de humedad durante la misma. Las relaciones típicas entre la densidad seca. El contenido de humedad y la energía de compactación se obtiene a partir de ensayos de compactación en el laboratorio. La calidad durante un proceso de compactación en campo se mide a partir de un parámetro conocido como grado de compactación, el cual presenta un cierto porcentaje. Su evaluación involucra la determinación previa del peso especifico y de la humedad optima correspondiente a la capa de material ya compactado. Esta método es para conocer el grado de compactación, es un método destructivo ya que se basa en determinar el peso especifico seco de campo a partir del material extraído de una muestra, la cual se realiza sobre la capa de material ya compactado. OBJETIVOS



Este método de ensayo se usa para determinar el peso unitario (densidad) de los suelos en el terreno. El empleo del aparato descrito aquí está restringido a suelos que contengan partículas no mayores de 50 mm (2") de diámetro.



Aprender a determinar este cálculo en campo y cuales son ventajas y desventajas en la aplicación al diseño o construcción.



Tomar decisiones de acuerdo a tipos de de información que se obtengan en estos laboratorios para adquirir experiencia cuando se este realizando una obra de gran magnitud. MARCO TEORICO

DETERMINACION DE LA DENSIDAD DEL SUELO EN TERRENO METODO CONO DE ARENA ( ASTM D1556-64) Una vez que se han definido los criterios de compactación - en la forma de especificaciones técnicas - para las obras en terreno, 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 En esta guía nos referiremos solamente el primero. El método del cono de arena, se aplica en general 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. MATERIALES 1. Aparato del cono de arena : el aparato del cono de arena consistirá de un frasco de aproximadamente un galón (3.785lts.) y de un dispositivo ajustable que consiste de una válvula cilíndrica con un orificio de 12.7mm (1/2”) de diámetro y que tiene un pequeño embudo que continua hasta una tapa de frasco de tamaño normal en un extremo y con un embudo mayor en el otro. La válvula deberá tener topes para evitar su rotación cuando este en posición completamente abierta o completamente cerrada. El aparto deberá estar de acuerdo con las exigencias indicadas. Placa base para su uso esto puede hacer mas difícil la nivelación pero permite en el ensayo abrir agujeros de diámetro mayores y puede reducir la perdida de suelo al pasarlo del agujero de ensayo al recipiente, así como también ofrecer una base mas constante para ensayos en suelos blandos. Cuando se usa la placa de base deberá considerarse como una parte del embudo en el procedimiento de este método de ensayo. 2. Arena: La arena que se utilice deberá ser limpia, seca, uniforme, no cementada, durable y que fluya libremente. Además deberá tener un coeficiente de uniformidad (D60/D10) menor que 2 y no contener partículas que queden retenidas en el tamiz de 2mm (N°10). Debe ser uniforme y preferiblemente de forma redondeada o sub-redondeada para favorecer que fluya libremente y desprovista de partículas o arena fina (menor que 250 m, N°60), para prevenir segregación en almacenamiento o uso, y cambios de peso unitario aparente como consecuencia de variaciones en la humedad atmosférica. Al seleccionar una arena para ser usada, deberá hacerse, como mínimo, cinco determinaciones de peso unitario aparente de cada bulto y para que la arena sea aceptable, no deberá existir entre cada uno de los resultados individuales y el promedio una variación mayor que el 1% del promedio. Antes de usar una arena deberá secarse y dejarse luego en reposo hasta que obtenga la condición de “seca al aire”, en la zona en que va a ser usada. 3. Balanzas: Una balanza de capacidad de 10Kg. Y sensibilidad de 2g. y otra de capacidad de 200g. y sensibilidad de 0.1g.

4. Equipo para el secamiento: Estufa, horno u otro equipo adecuado para secar muestras con el fin de determinar su contenido de humedad.

5. Equipo misceláneo: Pequeña pica, cinceles y cucharas para excavar el agujero de ensayo, cazuela para freír de 224mm.(10”) o cualquier otro recipiente adecuado para secar muestras; canastillas con tapas, canecas con tapas, sacos de lona u otros recipientes adecuados para que contengan las muestras de peso unitario y humedad o para el peso unitario de la arena respectivamente, termómetro, pequeña brocha de pintura, cuaderno y cartera, etc. PROCEDIMIENTO Determinar el volumen del frasco y del conjunto, incluido el volumen del orificio de la válvula de la siguiente manera: Pesamos el conjunto del aparato, se coloco el aparato hacia arriba y se abrió la válvula, llenamos el conjunto con el agua hasta la válvula, el recipiente y el agua teniendo en cuenta la temperatura del agua. Determinar el peso unitario aparente de la arena que va a ser usada en le campo de la siguiente forma: Colocamos el aparato vació hacia arriba sobre una superficie firme y a nivel, se cerro la válvula y llenamos el embudo con arena. Se procedió a abrir la válvula y, manteniendo el embudo con arena por lo menos hasta la mitad, llenamos el aparato. Se cerro la válvula se saco el exceso de arena. Se peso el aparato con arena y se determino el peso neto de la arena quitando el peso del aparato. Se determino el peso de la arena necesaria para llenar el embudo. Se determino el peso unitario del suelo en el sitio en la siguiente forma: Se preparo el sitio de la superficie para ser ensayada de tal manera que quede en un plano a nivel, se coloco la base sobre la superficie, la cual sirve como guía, se cavo el orificio del ensayo, dentro de la base, teniendo cuidado de evitar la alteración del suelo que limita al hueco. Se coloco el aparato invertido sobre la base y se poseída a abrir la válvula y se peso luego el aparto con la arena restante y determínese el peso de la arena usada para el ensayo. Pesamos el material que fue removido del hueco de ensayo, se saco una muestra de este material para calcular la humedad.

bFACULTAD DE INGENIERIA Departamento de Ingeniería de Minas

LABORATORIO FUNDAMENTOS DE GEOTECNIA

MEDICIÓN DE DENSIDAD DE SUELO IN SITU MEDIANTE EL MÉTODO DEL CONO DE ARENA

ANÁLISIS Y CLASIFICACIÓN DE UN SUELO MEDIANTE CALICATAS

– Eduardo Castro –. Julio 2 de 2010

Contenidos

N° Página

Introducción

3

Objetivos del Laboratorio Cono de Arena

3

Marco Teórico Método del Cono de Arena

4

Aparatos, equipos y herramientas Cono de Arena

5

Procedimiento

7

Cálculos de densidades obtenidos

9

Objetivo y Objetivo Especifico Laboratorio Calicata

13

Metodología Para el Análisis de Comportamiento de Suelos

14

Marco Teórico Método de la Calicata

15

Esquema Calicata

17

Clasificación Del Suelo Según Sistema Unificado (USCC)

17

Procedimiento Calicata

19

Instrumentos Utilizados

20

Imágenes Procedimiento Calicata

21

Cálculos Tabla Granulométrica Calicata

22

Clasificación suelo según norma U.S.C.C

22

Conclusión

25

Introducción

La calidad durante un proceso de compactación en campo se mide a partir de un parámetro Conocido como grado de compactación, el cual presenta 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 es para 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 muestra, la cual se realiza sobre la capa de material ya compactado. El método del cono de arena fue utilizado primeramente por el cuerpo de ingenieros de Estados Unidos y acogido por las normas A.S.T.M. y A.A.S.T.H.O., y adoptada por la Norma Chilena NCh1516 Of.79. Un suelo natural o compactado requiere la determinación de la densidad in situ. En la mayoría de los proyectos, esta verificación se logra con el cono de arena o por el densímetro nuclear. Además se desarrollara una calicata ya es necesario hacer este procedimiento por que los suelos son materiales complejos por lo que para realizar un estudio eficiente, a estos se les debe considerar como un material con diferentes tamaños de partículas y distintas composiciones. El análisis granulométrico es el ensayo mas común que se emplea para la determinación de la distribución por tamaño de las partículas presentes en una muestra de suelo o material particulado. Mediante los datos obtenidos en dicho análisis, es posible calcular un coeficiente de uniformidad (Cu) y un coeficiente de curvatura (Cc) para una muestra y además de conocer su comportamiento como Suelo o material particulado mediante sistemas normalizados como el USCC y AASHTO, en este presente informe se analizara por medio de la norma USCC.

Objetivos del Laboratorio Cono de Arena

Determinar el peso unitario (densidad) de los suelos en el terreno. El empleo del aparato descrito aquí está restringido a suelos que contengan partículas no mayores de 50 mm (aprox. 2") de diámetro. Aprender a determinar este cálculo en campo y cuales son ventajas y desventajas en la aplicación al diseño o construcción. Tomar decisiones de acuerdo a tipos de de información que se obtengan en estos laboratorios para adquirir experiencia cuando se esté realizando una obra de gran magnitud. Determinar la densidad in situ suelo determinado densidad insitu , esto dependiendo del grado de compactación del terreno que se escogió para tal efecto.

Marco Teórico Método del Cono de Arena

Este ensayo corresponde a un método utilizado según las normas A.S.T.M., para evaluar densidades in situ, en bases estabilizadas compuestas de material particulado, pétreos, finalmente lo que el método logra es calcular el volumen de orificio de prueba. El ensayo se realiza, usando un cono de arena, además para llevar a cabo la experiencia se debe hacer una pequeña excavación de 15 x 20 cm de diámetro, y una profundidad de 10 a 15 cm, luego se debe pesar el material que ha sido excavado, es importante recalcar que en el orificio se debe colocar el cono y llenar con arena normalizada la cual posee las siguientes características:

Peso unitario seco Gs = 2,65 [gr/cc]

•

Porcentaje de humedad W = 0%

•

Grado de saturación Sr = 0 %

•

Diámetro de partícula entre 0,074 y 4,75 [mm]

•

Granulometría estricta bajo malla Nº4 y sobre malla Nº200

•

% finos 0

Después de pesar la arena que se encuentra en el cono y restarle el peso del cono, es posible calcular el volumen del agujero, para luego poder calcular

Donde VT se puede estimar a través del cono de arena. La estimación de VT se obtiene usando arena normalizada con las características anteriormente expuestas.

Usamos la relación;

.Luego, en condiciones normales;

Aparatos, equipos y herramientas

Aparato de densidad

Consiste en una válvula cilíndrica de 12,5 mm de abertura con un extremo terminado en forma de embudo y con su otro extremo ajustado a la boca de un recipiente de aproximadamente 4 litros de capacidad. La válvula debe tener topes que permitan fijar cerrada o completamente abierta. El aparato debe llevar una placa base. Este aparato descrito se puede utilizar en perforaciones aproximadas de 3 litros.

Arena Normalizada

Sólo compuesta por partículas sanas, redondeadas, no cementadas y comprendidas entre 1 y 2 mm Debe estar lavada y seca en estufa a 110 ± 5ºC. Para elegir la arena deben efectuarse previamente 5 determinaciones de su densidad aparente empleando la misma muestra representativa. Para su aceptación, los resultados de dichas determinaciones deben tener una variación menor que el 1% entre si.

Depósito para calibración de arena

Recipiente metálico, impermeable, de forma cilíndrica y con una capacidad volumétrica de 2 a 3 litros.

Balanza

Con una capacidad máxima de 15 kg y una precisión de 1 gr

Equipo de secado

Estufa u horno eléctrico según NCh1515

Envases

Recipientes con tapa, tarros de hojalata sin costuras con tapa hermética, bolsas de polietileno u otros recipientes adecuados para contener las muestras y la arena de ensayo respectivamente.

Herramientas y accesorios

Combo o macho, cuchillo, martillo, pala jardinera y cuchara para cavar la perforación de ensayo, brocha, cinta métrica, libreta de apuntes, bolsas plásticas y arena normalizada.

Procedimiento

1. Extraer desde una base estabilizada o suelo, una muestra de 4 a 5 kilogramos de material compacto.

2. Obtener una humedad (% W) de la muestra de suelo extraído.

3. Medir volumen de la excavación utilizando arena normalizada.

4. Abrir llave de paso y llenar el orificio, y cono con arena normalizada

5. Cerrar llave de paso y se retira el cono y la botella que contiene arena normalizada. Luego se retira la bolsa plástica que contiene la arena normalizada.

6. Llenar en forma separada el cono con arena y luego pesar la arena contenida (Ws)

7. Cálculo del volumen del orificio

8. Cálculo del

saturado

9. Cálculo del

10. Luego, con respecto a la muestra:

WT (excavación), se pesa con humedad

WS (masa seca), se seca la muestra y se pesa nuevamente.

Cálculos de densidades obtenidos

Muestra 1

Para la muestra Nº1 se dispuso de un terreno utilizado actualmente para actividades deportivas. Presenta una buena compactación y fue estabilizado con grava de una granulometría homogénea.

Peso de la muestra extraída del orificio:

WT = 5031,0 [grs]

Peso total de arena (incluído el cono):

WST = 5637,0 [grs]

Peso en arena del cono:

WS = 1642,4 [grs]

Entonces calculamos el peso en arena del orificio;

Luego el volumen del orificio (considerando

Calculamos el peso unitario saturado

El % de humedad (%W) nos entrega el peso unitario seco

Calculamos la humedad;

Peso húmedo Whúmedo = 156,4 [gr] Peso seco Wseco = 147,06 [gr]

Calculamos el peso unitario seco;

Muestra 2 Para la muestra Nº2 se dispuso de un sitio eriazo. Presenta una compactación desconocida, pero sirve como parámetro de comparación entre un terreno utilizado normalmente (muestra 1) a uno que está completamente abandonado.

Peso de la muestra extraída del orificio:

WT = 5010,0 [grs]

Peso total de arena (incluído el cono):

WST = 5595,0 [grs]

Peso en arena del cono:

WS = 1642,4 [grs]

Entonces calculamos el peso en arena del orificio;

Luego el volumen del orificio (considerando

Calculamos el peso unitario saturado

El % de humedad (%W) nos entrega el peso unitario seco

Calculamos la humedad;

Peso húmedo Whúmedo = 133,1 [gr] Peso seco Wseco = 122,62 [gr]

Calculamos el peso unitario seco;

Calicata

Objetivos del Laboratorio Calicata

Realizar un análisis granulométrico con una muestra proveniente de una de las canchas de la universidad de Antofagasta. Familiarizarse con los instrumentos utilizados y las técnicas aplicadas que permiten la realización del análisis anteriormente mencionado.

Objetivos Específicos

Clasificar el tipo de suelo según norma USCC.

Confeccionar una curva granulométrica.

Definir un coeficiente de uniformidad (Cu) para el material particulado y un coeficiente de curvatura (Cc) a analizar, aplicando los conocimientos de mecánica de suelos.

Metodología Para el Análisis de Comportamiento de Suelos

La metodología para el análisis de un suelo frente a las acciones exteriores (como cimentaciones de edificios, excavaciones exteriores; etc.) Es la siguiente:

1. Identificación del tipo de suelo; determinado su granulometría y plasticidad, a lo que se añade el contenido de SO3, CO2 y materia orgánica, todo ello a través de sencillos de laboratorio.

2. Determinación de su estado real (los ensayos anteriores se hacen secando y disgregando la muestra, si conservar su estructura inicial), esto es, de las proporciones relativas de sólidos, agua, etc.

3. A partir del estado real, teniendo en cuenta, además, su estado tensional inicial, a de estudiarse la respuesta del suelo frente a los cambios que, en este estado, inducen las acciones exteriores

Marco Teórico Método de la Calicata

Tamizaje

El tamizaje corresponde a la separación de partículas de acuerdo al tamaño, esto se produce gracias a los tamices. En practica lo que sucede es que las partículas de la muestra cuyo diámetro es mayor a la abertura del tamiz quedaran retenidas en dicho tamiz produciéndose la clasificación de tamaño ya que las partículas de inferior tamaño pasaran por el tamiz ya señalado. Para determinar la distribución granulométrica la muestra se somete en un Ro-tap con una serie de tamices. Luego de ordenados los tamices, se disponen en una máquina, (ro tap), la cual imprime un movimiento rotativo excéntrico horizontal y, además, un movimiento brusco vertical. La eficiencia del tamizado depende del tamaño de las partículas y del tiempo empleado para tamizar. Las partículas de tamaño grueso requieren de menos tiempo de tamizado que las partículas de tamaño fino. El tiempo de tamizaje recomendado es del orden de 10 a 15 minutos, pero ese valor depende del tipo de material y es conveniente estimarlo para cada caso en particular. Un factor que es necesario tener en cuenta es la abrasión del mineral, en algunos casos esto es crítico y la granulometría se modifica significativamente con el tiempo de tamizaje. El tamizaje está limitado para partículas sobre 34 micras, la razón de ello es la imposibilidad práctica de fabricar y operar tamices con aberturas menores. Terminado el tamizaje, se pesa el material retenido en cada tamiz.

Coeficiente de uniformidad (Cu)

Es la relación entre el diámetro correspondiente al tamiz por el que pasa un 60% del material y el diámetro correspondiente al tamiz por el que pasa el 10%, si el valor obtenido es inferior a 4

hablamos de un material uniforme o pobremente graduado mientras que para un numero mayor a cuatro estamos en presencia de un material bien graduado. Este índice también puede ser considerado como de no uniformidad ya que su valor numérico decrece cuando la uniformidad aumenta. Cuanto mas uniforme es la granulometría de un suelo, mas uniforme es el tamaño de sus huecos, menores densidades alcanzara, mas fácilmente será erosionado, etc. El coeficiente de uniformidad queda dado por la siguiente formula:

Coeficiente de curvatura (Cc)

Representa la relación en la curva granulométrica para los diámetros 30, 60,10, el valor de Cc debe estar entre 1y 3 para suelos bien graduados, con amplio margen de tamaños de partículas y cantidades apreciables de cada tamaño intermedio, y este se obtiene a través de la siguiente formula:

Distribución granulométrica: Los análisis granulométricos se realizan para conocer la proporción de cada material que tiene un suelo, Así se utiliza la vía seca para partículas de tamaños superiores a 0.075 mm. Y la granulometría por sedimentación mediante el hidrometro (vía húmeda) para tamaños iguales o inferiores a 0.075 eh Los primeros se llevan a cabo tomando una muestra representativa del suelo, secándola o disgregándola en seco el conjunto de partículas. A esta muestra se la hace pasar por un conjunto de tamices (cuyos tamaños suelen ir disminuyendo en progresión geométrica de razón 2) agitando el conjunto. Después se pesa lo retenido en cada tamiz. Con lo que conocido el peso de la muestra se determina el porcentaje de material pasante (%P) por un tamiz de diámetro Øi.

Siendo m el peso total seco de la muestra y mi el peso retenido por el tamiz de diámetro Ø. El peso mn+1 es el retenido por la base ciega que se pone debajo de la columna de tamices (fondo).

Con estos datos se puede elaborar la curva granulométrica la cual será semi- logarítmica ya que relaciona %P con LogØ de un suelo, las curvas obtenidas son muy representativas según su granulometría, así un suelo constituido por partículas de un solo tamaño estará representado por una línea vertical, generalmente la curva de distribución de tamaños de las partículas indica si el tamaño de las partículas varia en un rango amplio o estrecho y se utiliza para describir la graduación del suelo de entre los parámetros que se encuentran ajustados a estas curvas tenemos el Cc y el Cu. Esquema Calicata

Clasificación Del Suelo Según Sistema Unificado (USCC).

1. Suelos Finos: Son aquellos donde el 50% de sus partículas pasan por la malla #200; es decir, la fracción fina corresponde a más del 50% del peso seco total del suelo.

2. Suelos gruesos: Son aquellos donde el 50% de sus partículas quedan retenidas por malla #200; es decir, la fracción gruesa corresponde a mas del 50% del peso seco total del suelo.

Estos dos grupos los podemos subdividir en otros cuatro grupos • Gravas (G): Son suelos en que más del 50% de sus partículas quedan retenidas por la malla #200; y de esta fracción gruesa, mas del 50% es retenido por malla #4.

• Arenas (S): Son suelos en que más del 50% de sus partículas quedan retenidas por la malla #200; y de esta fracción gruesa menos del 50% es retenido por la malla #4.

• Limos (M): Son suelos en que más del 50% de sus partículas pasan por la malla #200 y esta fracción fina tiene un límite líquido menor que 50.

• Arcillas (C): Son suelos en que más del 50% de sus partículas pasan por la malla #200 y esta fracción fina tiene un límite líquido mayor que 50.

Tabla de la norma U.S.C.C

CLASIFICACION DE SUELOS SEGÚN EL S.U.C.S.

Malla % que pasa Malla % que pasa Curva granulométrica % finos IP Posición c/r a la línea A Clase Grupo

#200

< 50

G R A N U L A R

Tipo de suelo

#4

< 50

Bien Graduada

12 7

> 50

GC

Bien Graduada < 5

-----

A R E N A S

SW Mal Graduada

----

5 a 12

> 12

7

SM-SC

SC

> 50

F I N O LL IP Orgánico

Posición c/r a la línea A

Clase Grupo

< 50 7

C

CL

< 50 ----

CH

NO Abajo M

MH SI

O

OH

Procedimiento Calicata

1.

Demarcar zona de interés (U.A.)

2.

Extraer suelo distinguiendo distintas capas de suelo

3.

Dimensiones 1 metro de ancho por un metro de largo por un metro de profundidad.

4.

Una vez obtenidas las muestras estas se llevan al laboratorio

5. Se homogeniza la muestra a través de la técnica del roleo, para luego reducir por cuarteo una cantidad representativa de aproximadamente 500 grs.

6. Se debe pesar cada uno de los tamices que conforman la batería y anotar dichos datos en una tabla.

7. Ordenar la batería de tamices en orden descendente, los cuales deberán encontrarse limpios. La torre deberá contar de una tapa en la parte superior y una bandeja receptora en la inferior.

8.

Pesar la muestra hasta que alcance los 400 grs.

9.

Colocar la muestra, en la malla más gruesa de la batería de tamices.

10.

Se hace vibrar el conjunto de tamices durante 10 minutos en la maquina RO-TAP.

Se retira del vibrador la batería de tamices y se registra el peso del tamiz, mas el material retenido en el; con lo que se obtiene el peso del material retenido mediante una simple diferencia de pesos.

Instrumentos Utilizados

1)

Plástico para captar muestras y para Rolear (Homogenizar) muestra.

2)

Pala y Pala Pequeña (Cuarteadora) y una Escobilla (para incorporar finos).

3)

Bandejas (para pesar muestras).

5)

Muestra original de suelo, proveniente del costado de la U.A., con un total de 2 muestras.

6)

Serie de Tamices TYLER.

7)

Vibrador RO – TAP.

8)

Balanza electrónica.

Imágenes Procedimiento Calicata

Cambio de estratos

Estrato (1)

Presencia de Gravas Estrato (2)

Se Toma Muestra de Suelos

Cálculos Tabla Granulométrica Calicata

Dada la tabla de datos obtenidos en laboratorio Tamiz Abertura (μm) ln[abertura] Pasante Inicial Final

Peso Tamiz [grs]

Retenido

Retenido

4

4760

8,4680 836,3 526

310,3 0,1305 2067,50

0,8695

10

2000

7,6009 824,5 459

365,5 0,1537 1702,00

0,7158

20

841

6,7346 744,6 433,1 311,5 0,1310 1390,50

0,5848

35

500

6,2146 708,8 358,5 350,3 0,1473 1040,20

0,4375

50

297

5,6937 972,3 369,2 603,1 0,2536 437,10 0,1838

200

74

4,3041 944,5 520,2 424,3 0,1784 12,80 0,0054

-200

Pasante [grs]

443,6 430,8 12,8

0,0054 0,00

NOTA: W total muestra cuarteada = 2,356 Kg. Σ Τ

0,0000

2377,8

Clasificación suelo según norma U.S.C.C.

1. En la Malla 200 pasa menos del 50%, se trata de un suelo grueso.

2. En la Malla 4 pasa más del 50% (pasa el 86,9%), por lo tanto se trata de una arena (S).

3. Para determinar si esta arena está bien graduada (W) o pobremente graduada (P) usamos Cu y Cc.

;

Calculamos los diámetros respectivos mediante interpolación; Cálculo de Interpolamos;

Por lo tanto;

Cálculo de Interpolamos;

Por lo tanto;

Cálculo de Interpolamos;

Por lo tanto;

Calculamos los coeficientes;

Se adjunta el gráfico de distribución correspondiente.

Conclusión

Calicata Como Cu = 5,1 < 6,0 y Cc = 0,8 < 1, se trata de una arena pobremente graduada. Además en la Malla 200 pasa menos del 12% de fino, por lo tanto se trata de una ARENA POBREMENTE GRADUADA LIMPIA (SP – SP).

Cono de Arena En total se tienen dos muestras de suelos; uno de un sitio con compactación y estabilizado, y otro de un lugar desconocido, sin presencia de caminos o carreteras. Sus características se detallan a continuación: DETERMINACION DE LA DENSIDAD EN EL TERRENO POR EL METODO DEL CONO DE ARENA

I.INTRODUCCIÓN El método del cono de arena fue utilizado primeramente por el cuerpo de ingenieros de U.S.A. y acogido por las normas A.S.T.M. y A.A.S.T.H.O., y adoptada por la Norma Chilena 1516 of. 79.

Un suelo natural o compactado requiere la determinación de la densidad in situ. En la mayoría de los proyectos, esta verificación se logra con el cono de arena o por el densímetro nuclear. Este método (cono de arena) a utilizar establece un procedimiento para determinar en terreno la densidad de suelos cuyo tamaño máximo absoluto de partículas sea menor o igual a 50 mm (2”) se utilizara el cono convencional, y menor o igual a 150 mm (6”) en el otro. Se utilizara el macrocono. El cono convencional utilizado en este ensayo es un aparato medidor de volumen, provisto de una válvula cilíndrica de 12,5 mm. de abertura, que controla el llenado de un cono de 6” de diámetro y 60º de ángulo basal. Un extremo termina en forma de embudo y su otro extremo se ajusta a la boca de un recipiente de aproximadamente 5 lts. de capacidad. La válvula debe tener topes que permitan fijarla en su posición completamente cerrada o completamente abierta. El aparato debe llevar una placa base para facilitar la ubicación del cono de densidad, permite reducir pérdidas al transferir el suelo desde la perforación al envase y proporciona una base más sólida en suelos blandos. Esta placa debe considerarse como parte constituyente del cono de densidad durante el ensaye. El cono de arena convencional puede usarse con perforaciones de ensaye de aproximadamente 3 litros. La arena normalizada se compone de partículas cuarzosas sanas, subredondeadas, no cementadas y comprendidas entre 2mm y 0,5 mm. Debe estar lavada y seca en horno a 110+- 5ºC, para el ensayo. En el caso del cono convencional, el depósito consiste en un recipiente metálico, de forma cilíndrica, de 165 mm de diámetro interior, impermeable y una capacidad volumétrica entre 3 y 3,5 litros. II. EQUIPOS Y MATERIALES A UTILIZAR Para la calibración de los equipos: * Cono de densidad convencional. * Vidrio de 20x20 cms. (para calibrar depósito). * Arena normalizada de ensaye. (previamente tamizada, lavada y seca) * Deposito para calibración de arena. * Balanza (20 kgs) * Termómetro. * Regla metálica para enrase.

* Brocha. * Placa base. * Fichas de registro de datos (formato 8.102.9.C del manual de carreteras). Para terreno: * Pala (para despejar) * Combo. * Cincel o punto. * Pala jardinera o cucharón. * Brocha. * Huincha de medir. * Banco o piso para sentarse. * Placa base. * Cono de densidad. * Bolsas o recipientes. * Arena normalizada ( aprox. ± 8,00 kgs.) Para determinación de resultados finales en laboratorio: * Equipo de secado (horno 110ºc ± 5). * Balanza (20 kgs.). * Recipiente pequeño. * Vidrio acorde al tamaño del recipiente. * Termómetro. * Platillo o bandeja. * Fichas de registro de datos (formato 8.102.9.C del manual de carreteras).

III. PROCEDIMIENTO DE CALIBRACIÓN DE LA ARENA DE ENSAYE. Determinación de la Capacidad Volumétrica del Depósito

Se coloca el depósito limpio y seco sobre una superficie firme y horizontal como una mesa estable (lo ideal contiguo a la balanza). Se Llena el depósito con agua a temperatura ambiente y se enraza con una placa de vidrio, para eliminar burbujas de aire y el exceso de agua. Se pesa en la balanza el recipiente con el agua y el vidrio, para que no se derrame.

Se anota la masa total, para después descontar la masa del vidrio y del recipiente, y así determinar el peso de agua que llena el depósito (mw), aproximado a 1 gr. m TOTAL = 7.452 grs. m VIDRIO = 1.014 grs. 7.452 - 1014 - 3696 => mW = 2.742 grs. m RECIPIENTE = 3.696 grs. Se mide la temperatura del agua. En la cual dio Tº = 20º c

Para el agua se debe corregir la densidad (pw), según su temperatura con la tabla 8.102.9.A. (Manual de carreteras). TEMPERATURA (ºC)

| DENSIDAD (grs/cm3) |

8

| 0,9999

|

9

| 0,9998

|

10

| 0,9997

|

11

| 0,9996

|

12

| 0,9995

|

13

| 0,9994

|

14

| 0,9993

|

15

| 0,9991

|

16

| 0,9990

|

17

| 0,9988

|

18

| 0,9986

|

19

| 0,9984

|

20

| 0,9982

|

21

| 0,9980

|

22

| 0,9978

|

23

| 0,9976

|

24

| 0,9973

|

25

| 0,9971

|

26

| 0,9968

|

27

| 0,9965

|

28

| 0,9963

|

Se determina y registra la capacidad volumétrica del depósito (VM), aproximado a 1 cm3, con la siguiente expresión: VM = mW/pW => 2.742 grs. / 0,9982 grs/cm3 => VM = 2.747 cm3

Determinación de la Densidad Aparente de la Arena de Ensaye. Se coloca el depósito limpio y seco en una superficie plana, firme y horizontal como el piso; monte sobre él la placa base y posicione el aparato de densidad sobre la placa. Se Llena el aparato de densidad con la arena de ensaye, evitando cualquier derrame de ésta.

Se abre la válvula y se mantiene abierta hasta que la arena deje de fluir. Esto se nota porque hace como un efecto de succión y borbotea arena por unos segundos y se detiene.

Se retira el aparato de densidad, la placa base y el exceso de arena. Se enraza cuidadosamente con una regla metálica, evitando producir vibración. Una vez efectuado el enrase, asiente la arena dando golpes suaves en el manto del depósito.

Se determina la masa de arena que lleva el depósito (mA), aproximando a 1 g. Esto se efectuará 5 veces. Para su aceptación, la diferencia entre los valores extremos de las cinco determinaciones realizadas no deberá exceder de 1,5%, respecto de la medida aritmética de ellas. Si esto no se cumple se debe repetir el ensaye. Se determina y registra la densidad aparente de la arena de ensaye expresando el resultado en grs/cm3, con una aproximación de dos decimales. Determinación Nº

|1

|2

|3

|4

|5

|

Masa arena que llena depos. grs. ma | 4.057 | 4.061 | 4.094 | 4.069 | 4.089 | Capacidad volumétr. Depós. cc. Vm

| 2.747 | 2.747 | 2.747 | 2.747 | 2.747 |

Densidad arena grs/cc. Pa = ma/Vm

| 1,48 | 1,48 | 1,49 | 1,48 | 1,49 |

Se determina la densidad de la arena (pA), dividiendo la masa de ésta que llena el depósito por la capacidad volumétrica del depósito con la siguiente expresión: pA = mA / VM => 4.076 grs. / 2.747 cm3 => pA = 1,48 grs/cm3 Determinación de la Masa de Arena que llena el Cono Basal. Se llena el aparato de densidad con arena y se coloca en la balanza para registrar su masa (mi), aproximando a 1 gr. mi = 9.845 grs.

Se coloca la placa base sobre una superficie plana, firme y horizontal, asentando el aparato de densidad sobre la placa. (ideal en el piso y colocar una bandeja entre el piso y la placa para no perder arena) Se abre la válvula y se mantiene abierta hasta que la arena deje de fluir. Se cierra la válvula. se determina y registra la masa del cono más la arena remanente (mF), aproximando a 1 gr. mF = 8.113 grs. Se determina y registra la diferencia entre las masas inicial y final como la masa de arena que llena el cono basal ( mc), aproximando a 1gr.: mc = mi - mF => 9.845 grs. - 8.113 grs. => mc = 1.732 grs. Esta operación se hace 3 veces, y para su aceptación, la diferencia entre los valores extremos de las tres determinaciones realizadas no deberá exceder de 1,0%, respecto de la medida aritmética de ellas.

IV. DETERMINACIÓN DE LA DENSIDAD DEL SUELO EN EL TERRENO. Determinación del Volumen de la Perforación de Ensaye. Se seleccionara el lugar para efectuar el ensaye, que en este caso lo determina el profesor, siendo este en el sector nor-oriente de la Universidad Central, detrás de las oficinas. Se prepara la superficie del punto a controlar, nivelándola o emparejándola y quitando el material vegetal que hubiere, para conseguir un buen asentamiento de la placa. Se coloca la placa base sobre la superficie nivelada y se procede a excavar dentro de la abertura de la placa base, iniciando la excavación con un diámetro menor (desde el centro) y afinando luego hacia los bordes. La profundidad de la excavación debe ser similar al espesor de la capa bajo control, que en este caso se supuso de 15 cms. por no tener especificaciones técnicas. Al ejecutar la excavación se debe tener cuidado de no alterar las paredes del suelo que delimitan la perforación, especialmente cuando predominan partículas que al sacarlas pueden desmoronar los costados, cambiando la geometría de la perforación. Si esto ocurriese, se deberá hacer una perforación nueva.

Se coloca todo el suelo excavado en un envase o bolsa resistente, el cual debe cerrar herméticamente para conservar la humedad del suelo y evitar posibles pérdidas de material o contaminación, con un papel que indique las condiciones de la muestra (lugar, fecha, material, hora, etc.). En nuestra perforación se encontró una partícula cuyo tamaño máximo absoluto excedió los 50mm. ésta no será devuelta a la excavación, debiéndose determinar su masa y volumen, para restar luego dichos valores a las respectivas medidas del terreno. Se lleva a terreno la arena, determinada y registrada la masa del aparato de densidad con el total de arena (mti), aproximando a 1 gr. mti = 9.845 grs. Se asienta el aparato de densidad sobre la placa, se abre la válvula y se cierra una vez que la arena ha dejado de fluir.

Posteriormente en el laboratorio se determina y registra la masa del aparato más la arena remanente (mtf), aproximando a 1gr. mtF = 5.001 grs.

Se determina y registra la masa de arena contenida en la perforación de ensaye (mp), aproximando a 1g. mp = (mti - mtF) - mc => (9.845 grs - 5.001 grs.) - 1.732 grs. = 3.112 grs. Se recupera la arena de ensaye y se deja en un envase aparte para su posterior acondicionamiento. El volumen de la perforación de ensaye (Vp) se calcula como: Vp = mp / pA => 3.112 grs. / 1,48 grs./cm3 => Vp = 2.103 cm3 V. DETERMINACIÓN DE RESULTADOS FINALES EN LABORATORIO Determinación de peso y volumen de la partícula mayor a 50mm. Se deberá determinar el volumen de la partícula mayor a 50mm. de la siguiente forma: Se verifica que la partícula no pasa por el tamiz 50mm. (se pasa por 2 tamices consecutivos). Se registra la masa de la partícula (mTM = 233 grs.) Se pesa un recipiente pequeño con agua y el vidrio, procedimiento muy similar al de determinación de la Capacidad Volumétrica del Depósito del cono.

m TOTAL = 671 grs. m VIDRIO = 207 grs. 671 - 207 - 92 => mW = 372 grs. m RECIPIENTE = 92 grs. Tº agua = 24º c Se introduce la partícula en el recipiente pequeño con agua, la cual desplaza volumen según el principio de Arquímedes. El agua desplazada se coloca en la balanza (en el recipiente que la contiene) y se determina y registra su masa. El agua desplazada, se corrige por la densidad según temperatura. VTM = mWd / pW => 111 grs. / 0,9973 grs/cm3 => VTM = 111,3 cm3 Determinación de la Masa Seca del Material Extraído de la Perforación de Ensaye. Inmediatamente después de extraer todo el material de la perforación de ensaye, se vuelve al laboratorio para determinar y registrar la masa húmeda (mh), aproximando a 1 gr.

Se deberá extraer una muestra representativa de este material, del tamaño indicado en la tabla 8.102.9.B (manual de carreteras), para suelos cuyos tamaños máximos absolutos de partículas no superen los 50mm y sean controlados con el cono convencional. Pero en este caso tenemos partícula mayor a 50mm. Por tanto se secara al horno el total del material extraído. T.MAX. ABSOLUTO DE PARTICULAS (mm)

| MASA MINIMA DE MUESTRA (grs)

|

50,00 | 3.000 | 25,00 | 1.000 | 12,50 | 750

|

5,00

| 500

|

2,00

| 100

|

0,50

| 10

|

Se determina la humedad (w) de la muestra en el laboratorio, según Método 8.102.2. del manual de carreteras. Se seca al horno la muestra a 110 ºc ± 5º, durante 24 hrs. sin la partícula mayor a 50mm. mh= masa del recipiente+la muestra húmeda en grs. ms = masa del recipiente+la muetra seca en grs. mr = masa del recipiente en grs. (mh - ms) (5.062 - 4.922) W = 100 x --------------- => 100 x --------------------- => w = 3,59% (ms - mr) (4.922 - 1.018)

Determinación de la Densidad del Suelo. La densidad seca del suelo se determina mediante la expresión: pd = ms/vp => 3.904 grs. / 1.992 cm3 => pd =1,96 grs./cm3 ms : Masa seca del material extraído de la perforación de ensaye en grs. Vp: Volumen de la perforación de ensaye (cm3), sin incluir la partícula de tamaño superior a 50 mm.

La densidad del suelo puede expresarse también como densidad del suelo húmedo, indicando además la humedad correspondiente (w) de acuerdo con la fórmula siguiente. ph = mh/vp => 4.044 grs. / 1.992 cm3 => ph = 2,03 grs/cm3 mh = masa húmeda del material extraído, sin partícula sobre 50mm. en grs. Planilla de datos Extracto del formato tipo densidad de terreno (tabla 8.102.9.C) | Contrato/camino : Universidad Central

|

|

| Sector : Talleres

|

| Tramo a controlar : Detrás de oficinas |

|

| Material : Maicillo

|

| Fecha de Control : 04/12/2004

| |

| Responsable Control Terreno: Julieta Lámeles - Christian cornejo - Jorge Rubilar

|

|

| Kilómetro

|

|

|

|

|

|0

|

|

|

| Capa/cota/estrato

|

| Lado | Nor-oriente |

|

| Espesor (cms) | 15

|

| 1ra / 0,15 / I |

|

A

| Densidad de arena normalizada de ensayo

| (grs/cm3)

B

| Masa de suelo húmedo

C

| Masa húmeda de partícula mayor a 50mm

D

| Masa húmeda de control (B-C)

E

| Masa inicial de arena | (grs) | 8.020 |

F

| Masa de arena remanente

| (grs) | 3.175 |

|

G

| Masa de arena cono basal

| (grs) | 1.732 |

|

H

| Volumen de perforación de ensaye (E - F - G ) / A

| (grs) | 4.277 |

| 1,48 |

|

|

| (grs) | 233

| (grs) | 4.044 |

|

|

|

|

| (cm3) | 2.103 |

|

I

| Volumen de partícula mayor a 50mm.

J

| Volumen de la masa de control (H - I) | (cm3) | 1.992 |

|

K

| Densidad húmeda (D / J)

|

L

| Densidad seca K / (1 + (w / 100)

M

| DMCS

N

| Porcentaje de compactación (L / M) * 100

| (grs/cm3)

| HUMEDAD : W

|

| (cm3) | 111

| (grs/cm3)

| (grs/cm3)

| * 2,08|

|

| 2,03 |

|

|

| 1,96 |

|

| 94,23 |

|

| | (%)

|

O

| Masa recipiente+suelo húmedo

| (grs) | 5.062 |

P

| Masa recipiente+suelo seco | (grs) | 4.922 |

Q

| Masa recipiente

R

| Masa suelo seco (P - Q)

| (grs) | 3.904 |

|

W

| Humedad 100*(O - P) / R

| (%)

| 3,59 |

|

| * valor otorgado por el profesor

|

|

|

|

| ** Humedad optima del maicillo

| (%)

| 8,50 |

|

| (grs) | 1.018 |

|

|

|

VI. CONCLUSIONES * Si se deja pasar mucho tiempo desde la calibración de los equipos y la arena. Puede que la arena de ensaye adquiera humedad, lo cual variara la densidad de la arena, dando como resultado datos erróneos. * La suciedad de la arena, también puede influir en la mala calibración de la densidad de esta. * Hay que ser muy preciso en anotar las cantidades con sus unidades y decimales correspondientes, ya que es muy fácil calcular equivocadamente. * Se debe contar con los equipos adecuados, y en buenas condiciones, como sus formas geométricas, sin abolladuras, sin perforaciones, el horno con la tº que se requiere, balanzas calibradas, etc. muchos instrumentos por el excesivo uso se deterioran rápidamente. Por tanto, siempre hay que estar pendiente de sus reposiciones, para obtener buenos y exactos resultados. * Por último la importancia de utilizar los mismos instrumentos durante la calibración, y el terreno, para no tener variaciones en las medidas.

INFORME Nº 2 DISEÑO MODERNO DE PAVIMENTOS

NOMBRE DE LA PRACTICA.

DENSIDAD NATURAL – METODO : CONO DE ARENA.

1.- RESUMEN.

Mediante el uso del método del cono de arena se logra determinar la densidad o masa unitaria del suelo en el sitio o campo, este método también es utilizado para hallar el grado de compactación del suelo, el cual se aplica para establecer un mejoramiento del terreno para la construcción de terraplenes, realizar un control de calidad de compactación en subrasantes para carreteras.

2.- MARCO TEORICO.

La compactación de suelos es un proceso artificial en el cual las partículas de suelo son obligadas a estar más en contacto (unidas) las unas con las otras, mediante una reducción de vacíos, empleando algún medio mecánico, esto se realiza para mejorar las propiedades ingenieriles del suelo.

La importancia de la compactación de suelos radica en el aumento de la resistencia y disminución en la capacidad de deformación que se obtiene al someter al suelo a técnicas, que aumenten el peso específico seco, disminuyendo los vacíos.

Los métodos empleados para la compactación de suelos dependen del tipo de materiales con que se trabaje en cada caso; en los materiales puramente friccionantes como la arena, los métodos vibratorios son los más eficientes, en tanto que en suelos plásticos el procedimiento de carga estática resulta el más ventajoso. En la práctica, estas características se reflejan en el equipo disponible para el trabajo, tales como: plataformas vibratorias, rodillos lisos.

Beneficios de la compactación:

a. Aumenta la capacidad para soportar cargas b. Impide el hundimiento del suelo c. Reduce el escurrimiento del agua d. Reduce el esponjamiento y la contracción del suelo e. Impide los daños de las heladas

3.- OBJETIVOS.

- El objetivo principal de la práctica se centra en determinar mediante un ensayo (en el sitio donde se toma la muestra) la densidad o masa unitaria del suelo usando el método del cono de arena.

- Aprender a determinar este cálculo en campo y cuales son ventajas y desventajas en la aplicación al diseño o construcción.

- Tomar decisiones de acuerdo a tipos de de información que se obtengan en el laboratorio para adquirir experiencia cuando se este realizando una obra de gran magnitud.

2.- EQUIPO Y MATERIALES * Equipo de Cono de arena. * Arena calibrada * Balanza digital * Cucharón * Cuchara * Molde de proctor estándar * Brocha * Bolsas para material * Recipientes para la muestra. *

* Recipiente plano para material.

3.- PROCEDIMIENTO.

* Primeramente, antes de ir al campo, se realiza el factor de corrección, pesando la arena graduada que entra en el cono de arena, proceso que debe repetirse 2 o 3 veces y sacar un promedio, el cual se utilizará en los cálculos posteriores. Se realizó dos pesos, el primero de 910 gr y el segundo de 1035 gr, en nuestro caso se tomó el de 1035 gr. * Luego se llena la arena graduada en el molde del proctor, para hallar su densidad, se hace en caída libre, luego se enraza y se limpia con la brocha lo que ha caído fuera del molde. * Luego se pesa con el molde y da un peso de 4210 gr. El peso del molde sólo es de 2920 gr, luego el peso de la arena es de 1290 gr. * Luego para obtener el volumen del molde se mide el diámetro= 10 cm. Y su altura 13.4 cm. Por lo que el volumen es 1052.43 cm3. * Con los datos obtenidos se halla la densidad , D = P/V -- D = 1290 gr /1052.43 cm3 . Luego D = 1.22 gr/cm3. * Posteriormente toda la arena graduada se vacía en el frasco y se realiza el pesado de arena + frasco con el cono = 5425 gr. * Luego se va al campo y con la ayuda del plato del equipo de cono de arena se nivela el terreno y se excava un hoyo de forma cilíndrica de diámetro igual a la abertura del plato y de aproximadamente 10 a 15 cms. de profundidad. * El material producto de la excavación es recogida en una bolsa plástica para llevarla a su pesado y obtención de la humedad. Hay que tener en consideración que si se encuentra partículas superiores a lo estándar del suelo, se deberá escoger otro lugar para la excavación y obtención de la muestra. ( En el laboratorio se obtuvo el peso de la muestra = 3020 gr.) * Seguidamente una vez bien limpio y nivelado el hoyo excavado, se pone el cono en la abertura de la base (plato) y se deja caer la arena por gravedad, hasta quew se llene el hoyo y se cierra la válvula; luego se procede a pesar la arena que queda + el frasco = 1850 gr. * Nuevamente en el laboratorio con ayuda de una malla de ¾” se separa la grava mayor que se retiene y se pesa = 100 gr. Y se calcula su volumen por el método de desplazamiento ayudado de la probeta graduada = 40 cm3. * Todos los datos obtenidos se anotan en el formato correspondiente y se procede a hacer los cálculos para obtener la densidad del terreno. * Los resultados se comparan con los obtenidos previamente en el ensayo de proctor y humedad óptima (para el caso en el casillero correspondiente se asumió el valor de máxima densidad).

4.- APLICACIONES DEL ENSAYO.

Este ensayo se utiliza sobre todo en los estudios de suelos para carreteras para determinar el grado de compactación del material de base o sub base de las mismas y también en los materiales que servirán para hacer rellenos compactados. De igual modo el ensayo puede aplicarse en reservorios, estanques y represas.

5.- RESULTADO DEL ENSAYO.

Se obtiene la densidad seca natural del suelo, realizando los cálculos que se muestran en anexo adjunto.

6.- CONCLUSIONES.

* El presente ensayo nos da información que grado de compactación tiene el suelo y si está en un rango aceptable (generalmente entre 95 % y 105%) si los resultados están por debajo de 95% entonces se dirá que al suelo le falta compactación y si está por encima, quiere decir que algo está mal y se tendrá que tomar medidas correctivas necesarias.

7.- RECOMENDACIONES.

* Se debe hacer el ensayo con las debidas precauciones y medidas de aproximación correspondientes, debido a que de los resultados depende la compactación en mayor grado o no de un suelo sobre todo en carretera, lo cual influye económicamente en el costo de las obras. * Se debe tener cuidado en la recogido de la muestra de campo y su traslado lo más inmediato posible al laboratorio para evitar propiedades como humedad y otros. Del mismo modo tratar de recoger la arena graduada sin mezcla del suelo, porque la misma servirá para otros ensayos similares.

ANEXOSINFORME Nº 2 DISEÑO MODERNO DE PAVIMENTOS

NOMBRE DE LA PRACTICA.

DENSIDAD NATURAL – METODO : CONO DE ARENA.

1.- RESUMEN.

Mediante el uso del método del cono de arena se logra determinar la densidad o masa unitaria del suelo en el sitio o campo, este método también es utilizado para hallar el grado de compactación del suelo, el cual se aplica para establecer un mejoramiento del terreno para la construcción de terraplenes, realizar un control de calidad de compactación en subrasantes para carreteras.

2.- MARCO TEORICO.

La compactación de suelos es un proceso artificial en el cual las partículas de suelo son obligadas a estar más en contacto (unidas) las unas con las otras, mediante una reducción de vacíos, empleando algún medio mecánico, esto se realiza para mejorar las propiedades ingenieriles del suelo.

La importancia de la compactación de suelos radica en el aumento de la resistencia y disminución en la capacidad de deformación que se obtiene al someter al suelo a técnicas, que aumenten el peso específico seco, disminuyendo los vacíos.

Los métodos empleados para la compactación de suelos dependen del tipo de materiales con que se trabaje en cada caso; en los materiales puramente friccionantes como la arena, los métodos vibratorios son los más eficientes, en tanto que en suelos plásticos el procedimiento de carga estática resulta el más ventajoso. En la práctica, estas características se reflejan en el equipo disponible para el trabajo, tales como: plataformas vibratorias, rodillos lisos.

Beneficios de la compactación:

a. Aumenta la capacidad para soportar cargas b. Impide el hundimiento del suelo c. Reduce el escurrimiento del agua d. Reduce el esponjamiento y la contracción del suelo e. Impide los daños de las heladas

3.- OBJETIVOS.

- El objetivo principal de la práctica se centra en determinar mediante un ensayo (en el sitio donde se toma la muestra) la densidad o masa unitaria del suelo usando el método del cono de arena.

- Aprender a determinar este cálculo en campo y cuales son ventajas y desventajas en la aplicación al diseño o construcción.

- Tomar decisiones de acuerdo a tipos de de información que se obtengan en el laboratorio para adquirir experiencia cuando se este realizando una obra de gran magnitud.

2.- EQUIPO Y MATERIALES * Equipo de Cono de arena. * Arena calibrada * Balanza digital * Cucharón * Cuchara * Molde de proctor estándar * Brocha * Bolsas para material * Recipientes para la muestra. *

* Recipiente plano para material.

3.- PROCEDIMIENTO.

* Primeramente, antes de ir al campo, se realiza el factor de corrección, pesando la arena graduada que entra en el cono de arena, proceso que debe repetirse 2 o 3 veces y sacar un promedio, el cual se utilizará en los cálculos posteriores. Se realizó dos pesos, el primero de 910 gr y el segundo de 1035 gr, en nuestro caso se tomó el de 1035 gr. * Luego se llena la arena graduada en el molde del proctor, para hallar su densidad, se hace en caída libre, luego se enraza y se limpia con la brocha lo que ha caído fuera del molde. * Luego se pesa con el molde y da un peso de 4210 gr. El peso del molde sólo es de 2920 gr, luego el peso de la arena es de 1290 gr. * Luego para obtener el volumen del molde se mide el diámetro= 10 cm. Y su altura 13.4 cm. Por lo que el volumen es 1052.43 cm3. * Con los datos obtenidos se halla la densidad , D = P/V -- D = 1290 gr /1052.43 cm3 . Luego D = 1.22 gr/cm3. * Posteriormente toda la arena graduada se vacía en el frasco y se realiza el pesado de arena + frasco con el cono = 5425 gr. * Luego se va al campo y con la ayuda del plato del equipo de cono de arena se nivela el terreno y se excava un hoyo de forma cilíndrica de diámetro igual a la abertura del plato y de aproximadamente 10 a 15 cms. de profundidad. * El material producto de la excavación es recogida en una bolsa plástica para llevarla a su pesado y obtención de la humedad. Hay que tener en consideración que si se encuentra partículas superiores a lo estándar del suelo, se deberá escoger otro lugar para la excavación y obtención de la muestra. ( En el laboratorio se obtuvo el peso de la muestra = 3020 gr.) * Seguidamente una vez bien limpio y nivelado el hoyo excavado, se pone el cono en la abertura de la base (plato) y se deja caer la arena por gravedad, hasta quew se llene el hoyo y se cierra la válvula; luego se procede a pesar la arena que queda + el frasco = 1850 gr. * Nuevamente en el laboratorio con ayuda de una malla de ¾” se separa la grava mayor que se retiene y se pesa = 100 gr. Y se calcula su volumen por el método de desplazamiento ayudado de la probeta graduada = 40 cm3. * Todos los datos obtenidos se anotan en el formato correspondiente y se procede a hacer los cálculos para obtener la densidad del terreno. * Los resultados se comparan con los obtenidos previamente en el ensayo de proctor y humedad óptima (para el caso en el casillero correspondiente se asumió el valor de máxima densidad).

4.- APLICACIONES DEL ENSAYO.

Este ensayo se utiliza sobre todo en los estudios de suelos para carreteras para determinar el grado de compactación del material de base o sub base de las mismas y también en los materiales que servirán para hacer rellenos compactados. De igual modo el ensayo puede aplicarse en reservorios, estanques y represas.

5.- RESULTADO DEL ENSAYO.

Se obtiene la densidad seca natural del suelo, realizando los cálculos que se muestran en anexo adjunto.

6.- CONCLUSIONES.

* El presente ensayo nos da información que grado de compactación tiene el suelo y si está en un rango aceptable (generalmente entre 95 % y 105%) si los resultados están por debajo de 95% entonces se dirá que al suelo le falta compactación y si está por encima, quiere decir que algo está mal y se tendrá que tomar medidas correctivas necesarias.

7.- RECOMENDACIONES.

* Se debe hacer el ensayo con las debidas precauciones y medidas de aproximación correspondientes, debido a que de los resultados depende la compactación en mayor grado o no de un suelo sobre todo en carretera, lo cual influye económicamente en el costo de las obras. * Se debe tener cuidado en la recogido de la muestra de campo y su traslado lo más inmediato posible al laboratorio para evitar propiedades como humedad y otros. Del mismo modo tratar de recoger la arena graduada sin mezcla del suelo, porque la misma servirá para otros ensayos similares.

ANEXOSINFORME Nº 2 DISEÑO MODERNO DE PAVIMENTOS

NOMBRE DE LA PRACTICA.

DENSIDAD NATURAL – METODO : CONO DE ARENA.

1.- RESUMEN.

Mediante el uso del método del cono de arena se logra determinar la densidad o masa unitaria del suelo en el sitio o campo, este método también es utilizado para hallar el grado de compactación del suelo, el cual se aplica para establecer un mejoramiento del terreno para la construcción de terraplenes, realizar un control de calidad de compactación en subrasantes para carreteras.

2.- MARCO TEORICO.

La compactación de suelos es un proceso artificial en el cual las partículas de suelo son obligadas a estar más en contacto (unidas) las unas con las otras, mediante una reducción de vacíos, empleando algún medio mecánico, esto se realiza para mejorar las propiedades ingenieriles del suelo.

La importancia de la compactación de suelos radica en el aumento de la resistencia y disminución en la capacidad de deformación que se obtiene al someter al suelo a técnicas, que aumenten el peso específico seco, disminuyendo los vacíos.

Los métodos empleados para la compactación de suelos dependen del tipo de materiales con que se trabaje en cada caso; en los materiales puramente friccionantes como la arena, los métodos vibratorios son los más eficientes, en tanto que en suelos plásticos el procedimiento de carga estática resulta el más ventajoso. En la práctica, estas características se reflejan en el equipo disponible para el trabajo, tales como: plataformas vibratorias, rodillos lisos.

Beneficios de la compactación:

a. Aumenta la capacidad para soportar cargas b. Impide el hundimiento del suelo c. Reduce el escurrimiento del agua d. Reduce el esponjamiento y la contracción del suelo e. Impide los daños de las heladas

3.- OBJETIVOS.

- El objetivo principal de la práctica se centra en determinar mediante un ensayo (en el sitio donde se toma la muestra) la densidad o masa unitaria del suelo usando el método del cono de arena.

- Aprender a determinar este cálculo en campo y cuales son ventajas y desventajas en la aplicación al diseño o construcción.

- Tomar decisiones de acuerdo a tipos de de información que se obtengan en el laboratorio para adquirir experiencia cuando se este realizando una obra de gran magnitud.

2.- EQUIPO Y MATERIALES * Equipo de Cono de arena. * Arena calibrada * Balanza digital * Cucharón * Cuchara * Molde de proctor estándar * Brocha * Bolsas para material * Recipientes para la muestra. *

* Recipiente plano para material.

3.- PROCEDIMIENTO.

* Primeramente, antes de ir al campo, se realiza el factor de corrección, pesando la arena graduada que entra en el cono de arena, proceso que debe repetirse 2 o 3 veces y sacar un promedio, el cual se utilizará en los cálculos posteriores. Se realizó dos pesos, el primero de 910 gr y el segundo de 1035 gr, en nuestro caso se tomó el de 1035 gr. * Luego se llena la arena graduada en el molde del proctor, para hallar su densidad, se hace en caída libre, luego se enraza y se limpia con la brocha lo que ha caído fuera del molde. * Luego se pesa con el molde y da un peso de 4210 gr. El peso del molde sólo es de 2920 gr, luego el peso de la arena es de 1290 gr. * Luego para obtener el volumen del molde se mide el diámetro= 10 cm. Y su altura 13.4 cm. Por lo que el volumen es 1052.43 cm3. * Con los datos obtenidos se halla la densidad , D = P/V -- D = 1290 gr /1052.43 cm3 . Luego D = 1.22 gr/cm3. * Posteriormente toda la arena graduada se vacía en el frasco y se realiza el pesado de arena + frasco con el cono = 5425 gr. * Luego se va al campo y con la ayuda del plato del equipo de cono de arena se nivela el terreno y se excava un hoyo de forma cilíndrica de diámetro igual a la abertura del plato y de aproximadamente 10 a 15 cms. de profundidad. * El material producto de la excavación es recogida en una bolsa plástica para llevarla a su pesado y obtención de la humedad. Hay que tener en consideración que si se encuentra partículas superiores a lo estándar del suelo, se deberá escoger otro lugar para la excavación y obtención de la muestra. ( En el laboratorio se obtuvo el peso de la muestra = 3020 gr.) * Seguidamente una vez bien limpio y nivelado el hoyo excavado, se pone el cono en la abertura de la base (plato) y se deja caer la arena por gravedad, hasta quew se llene el hoyo y se cierra la válvula; luego se procede a pesar la arena que queda + el frasco = 1850 gr. * Nuevamente en el laboratorio con ayuda de una malla de ¾” se separa la grava mayor que se retiene y se pesa = 100 gr. Y se calcula su volumen por el método de desplazamiento ayudado de la probeta graduada = 40 cm3. * Todos los datos obtenidos se anotan en el formato correspondiente y se procede a hacer los cálculos para obtener la densidad del terreno. * Los resultados se comparan con los obtenidos previamente en el ensayo de proctor y humedad óptima (para el caso en el casillero correspondiente se asumió el valor de máxima densidad).

4.- APLICACIONES DEL ENSAYO.

Este ensayo se utiliza sobre todo en los estudios de suelos para carreteras para determinar el grado de compactación del material de base o sub base de las mismas y también en los materiales que servirán para hacer rellenos compactados. De igual modo el ensayo puede aplicarse en reservorios, estanques y represas.

5.- RESULTADO DEL ENSAYO.

Se obtiene la densidad seca natural del suelo, realizando los cálculos que se muestran en anexo adjunto.

6.- CONCLUSIONES.

* El presente ensayo nos da información que grado de compactación tiene el suelo y si está en un rango aceptable (generalmente entre 95 % y 105%) si los resultados están por debajo de 95% entonces se dirá que al suelo le falta compactación y si está por encima, quiere decir que algo está mal y se tendrá que tomar medidas correctivas necesarias.

7.- RECOMENDACIONES.

* Se debe hacer el ensayo con las debidas precauciones y medidas de aproximación correspondientes, debido a que de los resultados depende la compactación en mayor grado o no de un suelo sobre todo en carretera, lo cual influye económicamente en el costo de las obras. * Se debe tener cuidado en la recogido de la muestra de campo y su traslado lo más inmediato posible al laboratorio para evitar propiedades como humedad y otros. Del mismo modo tratar de recoger la arena graduada sin mezcla del suelo, porque la misma servirá para otros ensayos similares.

ANEXOSINFORME Nº 2 DISEÑO MODERNO DE PAVIMENTOS

NOMBRE DE LA PRACTICA.

DENSIDAD NATURAL – METODO : CONO DE ARENA.

1.- RESUMEN.

Mediante el uso del método del cono de arena se logra determinar la densidad o masa unitaria del suelo en el sitio o campo, este método también es utilizado para hallar el grado de compactación del suelo, el cual se aplica para establecer un mejoramiento del terreno para la construcción de terraplenes, realizar un control de calidad de compactación en subrasantes para carreteras.

2.- MARCO TEORICO.

La compactación de suelos es un proceso artificial en el cual las partículas de suelo son obligadas a estar más en contacto (unidas) las unas con las otras, mediante una reducción de vacíos, empleando algún medio mecánico, esto se realiza para mejorar las propiedades ingenieriles del suelo.

La importancia de la compactación de suelos radica en el aumento de la resistencia y disminución en la capacidad de deformación que se obtiene al someter al suelo a técnicas, que aumenten el peso específico seco, disminuyendo los vacíos.

Los métodos empleados para la compactación de suelos dependen del tipo de materiales con que se trabaje en cada caso; en los materiales puramente friccionantes como la arena, los métodos vibratorios son los más eficientes, en tanto que en suelos plásticos el procedimiento de carga estática resulta el más ventajoso. En la práctica, estas características se reflejan en el equipo disponible para el trabajo, tales como: plataformas vibratorias, rodillos lisos.

Beneficios de la compactación:

a. Aumenta la capacidad para soportar cargas b. Impide el hundimiento del suelo c. Reduce el escurrimiento del agua d. Reduce el esponjamiento y la contracción del suelo e. Impide los daños de las heladas

3.- OBJETIVOS.

- El objetivo principal de la práctica se centra en determinar mediante un ensayo (en el sitio donde se toma la muestra) la densidad o masa unitaria del suelo usando el método del cono de arena.

- Aprender a determinar este cálculo en campo y cuales son ventajas y desventajas en la aplicación al diseño o construcción.

- Tomar decisiones de acuerdo a tipos de de información que se obtengan en el laboratorio para adquirir experiencia cuando se este realizando una obra de gran magnitud.

2.- EQUIPO Y MATERIALES * Equipo de Cono de arena. * Arena calibrada * Balanza digital * Cucharón * Cuchara * Molde de proctor estándar * Brocha * Bolsas para material * Recipientes para la muestra. *

* Recipiente plano para material.

3.- PROCEDIMIENTO.

* Primeramente, antes de ir al campo, se realiza el factor de corrección, pesando la arena graduada que entra en el cono de arena, proceso que debe repetirse 2 o 3 veces y sacar un promedio, el cual se utilizará en los cálculos posteriores. Se realizó dos pesos, el primero de 910 gr y el segundo de 1035 gr, en nuestro caso se tomó el de 1035 gr. * Luego se llena la arena graduada en el molde del proctor, para hallar su densidad, se hace en caída libre, luego se enraza y se limpia con la brocha lo que ha caído fuera del molde. * Luego se pesa con el molde y da un peso de 4210 gr. El peso del molde sólo es de 2920 gr, luego el peso de la arena es de 1290 gr. * Luego para obtener el volumen del molde se mide el diámetro= 10 cm. Y su altura 13.4 cm. Por lo que el volumen es 1052.43 cm3. * Con los datos obtenidos se halla la densidad , D = P/V -- D = 1290 gr /1052.43 cm3 . Luego D = 1.22 gr/cm3. * Posteriormente toda la arena graduada se vacía en el frasco y se realiza el pesado de arena + frasco con el cono = 5425 gr. * Luego se va al campo y con la ayuda del plato del equipo de cono de arena se nivela el terreno y se excava un hoyo de forma cilíndrica de diámetro igual a la abertura del plato y de aproximadamente 10 a 15 cms. de profundidad. * El material producto de la excavación es recogida en una bolsa plástica para llevarla a su pesado y obtención de la humedad. Hay que tener en consideración que si se encuentra partículas superiores a lo estándar del suelo, se deberá escoger otro lugar para la excavación y obtención de la muestra. ( En el laboratorio se obtuvo el peso de la muestra = 3020 gr.) * Seguidamente una vez bien limpio y nivelado el hoyo excavado, se pone el cono en la abertura de la base (plato) y se deja caer la arena por gravedad, hasta quew se llene el hoyo y se cierra la válvula; luego se procede a pesar la arena que queda + el frasco = 1850 gr. * Nuevamente en el laboratorio con ayuda de una malla de ¾” se separa la grava mayor que se retiene y se pesa = 100 gr. Y se calcula su volumen por el método de desplazamiento ayudado de la probeta graduada = 40 cm3. * Todos los datos obtenidos se anotan en el formato correspondiente y se procede a hacer los cálculos para obtener la densidad del terreno. * Los resultados se comparan con los obtenidos previamente en el ensayo de proctor y humedad óptima (para el caso en el casillero correspondiente se asumió el valor de máxima densidad).

4.- APLICACIONES DEL ENSAYO.

Este ensayo se utiliza sobre todo en los estudios de suelos para carreteras para determinar el grado de compactación del material de base o sub base de las mismas y también en los materiales que servirán para hacer rellenos compactados. De igual modo el ensayo puede aplicarse en reservorios, estanques y represas.

5.- RESULTADO DEL ENSAYO.

Se obtiene la densidad seca natural del suelo, realizando los cálculos que se muestran en anexo adjunto.

6.- CONCLUSIONES.

* El presente ensayo nos da información que grado de compactación tiene el suelo y si está en un rango aceptable (generalmente entre 95 % y 105%) si los resultados están por debajo de 95% entonces se dirá que al suelo le falta compactación y si está por encima, quiere decir que algo está mal y se tendrá que tomar medidas correctivas necesarias.

7.- RECOMENDACIONES.

* Se debe hacer el ensayo con las debidas precauciones y medidas de aproximación correspondientes, debido a que de los resultados depende la compactación en mayor grado o no de un suelo sobre todo en carretera, lo cual influye económicamente en el costo de las obras. * Se debe tener cuidado en la recogido de la muestra de campo y su traslado lo más inmediato posible al laboratorio para evitar propiedades como humedad y otros. Del mismo modo tratar de recoger la arena graduada sin mezcla del suelo, porque la misma servirá para otros ensayos similares.

ANEXOSINFORME Nº 2 DISEÑO MODERNO DE PAVIMENTOS

NOMBRE DE LA PRACTICA.

DENSIDAD NATURAL – METODO : CONO DE ARENA.

1.- RESUMEN.

Mediante el uso del método del cono de arena se logra determinar la densidad o masa unitaria del suelo en el sitio o campo, este método también es utilizado para hallar el grado de compactación del suelo, el cual se aplica para establecer un mejoramiento del terreno para la construcción de terraplenes, realizar un control de calidad de compactación en subrasantes para carreteras.

2.- MARCO TEORICO.

La compactación de suelos es un proceso artificial en el cual las partículas de suelo son obligadas a estar más en contacto (unidas) las unas con las otras, mediante una reducción de vacíos, empleando algún medio mecánico, esto se realiza para mejorar las propiedades ingenieriles del suelo.

La importancia de la compactación de suelos radica en el aumento de la resistencia y disminución en la capacidad de deformación que se obtiene al someter al suelo a técnicas, que aumenten el peso específico seco, disminuyendo los vacíos.

Los métodos empleados para la compactación de suelos dependen del tipo de materiales con que se trabaje en cada caso; en los materiales puramente friccionantes como la arena, los métodos vibratorios son los más eficientes, en tanto que en suelos plásticos el procedimiento de carga estática resulta el más ventajoso. En la práctica, estas características se reflejan en el equipo disponible para el trabajo, tales como: plataformas vibratorias, rodillos lisos.

Beneficios de la compactación:

a. Aumenta la capacidad para soportar cargas b. Impide el hundimiento del suelo c. Reduce el escurrimiento del agua d. Reduce el esponjamiento y la contracción del suelo e. Impide los daños de las heladas

3.- OBJETIVOS.

- El objetivo principal de la práctica se centra en determinar mediante un ensayo (en el sitio donde se toma la muestra) la densidad o masa unitaria del suelo usando el método del cono de arena.

- Aprender a determinar este cálculo en campo y cuales son ventajas y desventajas en la aplicación al diseño o construcción.

- Tomar decisiones de acuerdo a tipos de de información que se obtengan en el laboratorio para adquirir experiencia cuando se este realizando una obra de gran magnitud.

2.- EQUIPO Y MATERIALES * Equipo de Cono de arena. * Arena calibrada * Balanza digital * Cucharón * Cuchara * Molde de proctor estándar * Brocha * Bolsas para material * Recipientes para la muestra. *

* Recipiente plano para material.

3.- PROCEDIMIENTO.

* Primeramente, antes de ir al campo, se realiza el factor de corrección, pesando la arena graduada que entra en el cono de arena, proceso que debe repetirse 2 o 3 veces y sacar un promedio, el cual se utilizará en los cálculos posteriores. Se realizó dos pesos, el primero de 910 gr y el segundo de 1035 gr, en nuestro caso se tomó el de 1035 gr. * Luego se llena la arena graduada en el molde del proctor, para hallar su densidad, se hace en caída libre, luego se enraza y se limpia con la brocha lo que ha caído fuera del molde. * Luego se pesa con el molde y da un peso de 4210 gr. El peso del molde sólo es de 2920 gr, luego el peso de la arena es de 1290 gr. * Luego para obtener el volumen del molde se mide el diámetro= 10 cm. Y su altura 13.4 cm. Por lo que el volumen es 1052.43 cm3. * Con los datos obtenidos se halla la densidad , D = P/V -- D = 1290 gr /1052.43 cm3 . Luego D = 1.22 gr/cm3. * Posteriormente toda la arena graduada se vacía en el frasco y se realiza el pesado de arena + frasco con el cono = 5425 gr. * Luego se va al campo y con la ayuda del plato del equipo de cono de arena se nivela el terreno y se excava un hoyo de forma cilíndrica de diámetro igual a la abertura del plato y de aproximadamente 10 a 15 cms. de profundidad. * El material producto de la excavación es recogida en una bolsa plástica para llevarla a su pesado y obtención de la humedad. Hay que tener en consideración que si se encuentra partículas superiores a lo estándar del suelo, se deberá escoger otro lugar para la excavación y obtención de la muestra. ( En el laboratorio se obtuvo el peso de la muestra = 3020 gr.) * Seguidamente una vez bien limpio y nivelado el hoyo excavado, se pone el cono en la abertura de la base (plato) y se deja caer la arena por gravedad, hasta quew se llene el hoyo y se cierra la válvula; luego se procede a pesar la arena que queda + el frasco = 1850 gr. * Nuevamente en el laboratorio con ayuda de una malla de ¾” se separa la grava mayor que se retiene y se pesa = 100 gr. Y se calcula su volumen por el método de desplazamiento ayudado de la probeta graduada = 40 cm3. * Todos los datos obtenidos se anotan en el formato correspondiente y se procede a hacer los cálculos para obtener la densidad del terreno. * Los resultados se comparan con los obtenidos previamente en el ensayo de proctor y humedad óptima (para el caso en el casillero correspondiente se asumió el valor de máxima densidad).

4.- APLICACIONES DEL ENSAYO.

Este ensayo se utiliza sobre todo en los estudios de suelos para carreteras para determinar el grado de compactación del material de base o sub base de las mismas y también en los materiales que servirán para hacer rellenos compactados. De igual modo el ensayo puede aplicarse en reservorios, estanques y represas.

5.- RESULTADO DEL ENSAYO.

Se obtiene la densidad seca natural del suelo, realizando los cálculos que se muestran en anexo adjunto.

6.- CONCLUSIONES.

* El presente ensayo nos da información que grado de compactación tiene el suelo y si está en un rango aceptable (generalmente entre 95 % y 105%) si los resultados están por debajo de 95% entonces se dirá que al suelo le falta compactación y si está por encima, quiere decir que algo está mal y se tendrá que tomar medidas correctivas necesarias.

7.- RECOMENDACIONES.

* Se debe hacer el ensayo con las debidas precauciones y medidas de aproximación correspondientes, debido a que de los resultados depende la compactación en mayor grado o no de un suelo sobre todo en carretera, lo cual influye económicamente en el costo de las obras. * Se debe tener cuidado en la recogido de la muestra de campo y su traslado lo más inmediato posible al laboratorio para evitar propiedades como humedad y otros. Del mismo modo tratar de recoger la arena graduada sin mezcla del suelo, porque la misma servirá para otros ensayos similares.

ANEXOS DENSIDAD O MASA UNITARIA DEL SUELO EN EL TERRENO METODO DEL CONO DE ARENA

La compactación es el término que se utiliza para describir el proceso de densificación de un material mediante medios mecánicos; el incremento de densidad se obtiene al disminuir el contenido de aire en los vacíos en tanto se mantienen el contenido de humedad aproximadamente constante. En el siguiente informe se hace mención a uno de los métodos mas utilizados para la determinación de l densidad del suelo en campo.

OBJETIVOS

OBJETIVO GENERAL

Determinar, en sitio, la densidad del suelo con el equipo de cono de arena.

ENSAYO DEL CONO DE ARENA

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.

Representa una forma indirecta de obtener el volumen del agujero utilizando para ello, una arena estandarizada compuesta por partículas cuarzosas, sanas, no cementadas, de granulometría redondeada y comprendida entre las mallas Nº 10 ASTM (2,0 mm.) y Nº 35 ASTM (0,5 mm.).

APARATO CONO DE ARENA

Compuesto por una válvula cilíndrica de 12,5 mm de abertura, con un extremo terminado en embudo y el otro ajustado a la boca de un recipiente de aproximadamente 4 lts de capacidad. El aparato deberá llevar una placa base, con un orificio central de igual diámetro al del embudo.

[pic]

MATERIALES Y EQUIPOS

1. La arena estandarizada, deberá ser lavada y secada en horno hasta masa constante. Generalmente se utiliza arena de Ottawa, que corresponde a un material que pasa por la malla Nº 20 ASTM (0,85 mm.) y queda retenida en la malla Nº 30 ASTM (0,60 mm.).

2. Dos balanzas, de capacidad superior a 10 kgs. y 1000 grs., con precisión de 1 gr. y de 0,01 gr. Respectivamente.

3. Equipo de secado, podrá ser un hornillo o estufa de terreno.

4. Molde patrón de compactación de 4" de diámetro y 944 cc de capacidad.

5. Cincel.

6. Martillo.

7. Palaustre.

PROCEDIMIENTO

1. Se selecciona un sitio representativo del área de prueba AL CUAL determinar LA densidad del suelo in situ. 2. Se llena el aparato con la arena acondicionada para la cual se ha determinado la densidad y la constante del cono. Se determina la masa total. 3. Se prepara la superficie del sitio de ensayo para que forme un plano nivelado. Se puede usar la placa de base como herramienta para nivelar la superficie.

4. Se coloca la placa de base sobre la superficie plana, verificando que este en contacto con la superficie del suelo. 5. Se marca el contorno de la placa para controlar el movimiento. 6. Se excava el hueco de ensayo a través del orificio central de la placa de base, teniendo cuidado para no alterar o deformar el suelo alrededor del hueco.

7. Se coloca todo el material excavado y cualquier material que se haya aflojado al excavar, en un recipiente.

[pic]

8. Se limpia la pestaña del orificio de la placa de base, se invierte el aparato de cono de arena y se coloca el embudo del cono de arena en el orificio, en la misma posición marcada durante la calibración. Se eliminan o reducen al mínimo las vibraciones causadas por le personal o los equipos en el área de ensayo.

[pic]

9. Se abre la válvula y se deja que la arena llene el hueco, el embudo y la placa de base. Es necesario tener cuidado para evitar que el aparato se mueva o vibre cuando la arena esta fluyendo. Cuando la arena deja de fluir, se cierra la válvula. 10. Se determina la masa del aparato con la arena restante, se registra y se calcula la masa de la arena utilizada. 11. Se determina y se registra la masa húmeda del material que se retiro del hueco de ensayo.

DATOS RECOLECTADOS

Peso Cono (frasco+arena+cono) = 7190 gr

Material extraído en campo+ tara = 5300 gr

Peso Cono (frasco+arenarestante+cono)= 2050 gr

Peso de la tara = 240 gr

Peso de la muestra seca + tara = 5080 gr

Material pasa al tamiz # 4 + tara = 3848 gr

Tara = 189 gr

Material pasa al tamiz # 4 = 3659

Material retenido tamiz # 4 + tara = 1283

Tara = 103 gr

Material retenido tamiz # 4 = 1180 gr.

CÁLCULOS

a) Humedad del material.

Humedad=[pic]

b) Densidad seca

Peso frasco + cono + arena inicial = 7190 gr

Peso frasco + cono + arena final = 2050 gr

Peso arena total usada

7190 – 2050 = 5140 gr

Constate del cono = 1587 gr

Peso arena en hueco

5140-1587 = 3553 gr

Densidad de la arena = 1.33

Volumen del hueco

[pic]

[pic]

Peso material extraído húmedo = 5300 gr

Humedad = 5.2 %

Peso del material extraído seco

[pic]

[pic]

Densidad seca (gr / cc)

[pic]

[pic]

Densidad seca (lb / pie³)

1.886 * 62.4 = 117.7 lb /pie³

CONCLUSIÓN 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 (con excepción de esperar a que se seque la muestra extraída de la cala), además de que la información que nos proporciona es muy cercana a la realidad.

BIBLIOGRAFÍA JUÁREZ BADILLO Y RICO RODRÍGUEZ. Mecánica de suelos. Tomo I. Tercera Edicion. http://html.rincondelvago.com/densidad-del-suelo.html

http://ingenieracivil.blogspot.com/2008/03/densidad-in-situ-metodo-del-cono-de.html partner-pub-3526

ISO-8859-1

w w w .ingenierac

martes 18 de marzo de 2008

DENSIDAD IN SITU (METODO DEL CONO DE ARENA)

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. Es el método lejos más utilizado. Representa una forma indirecta de obtener el volumen del agujero utilizando para ello, una arena estandarizada compuesta por partículas cuarzosas, sanas, no cementadas, de granulometría redondeada y comprendida entre las mallas Nº 10 ASTM (2,0 mm.) y Nº 35 ASTM (0,5 mm.). Aparato cono de arena, compuesto por una válvula cilíndrica de 12,5 mm. de abertura, con un extremo terminado en embudo y el otro ajustado a la boca de un recipiente de aproximadamente 4 lts. de capacidad. El aparato deberá llevar una placa base, con un orificio central de igual diámetro al del embudo (figura 2.11.). - Arena estandarizada, la cual deberá ser lavada y secada en horno hasta masa constante. Generalmente se utiliza arena de Ottawa, que corresponde a un material que pasa por la malla Nº 20 ASTM (0,85 mm.) y queda retenida en la malla Nº 30 ASTM (0,60 mm.). o Dos balanzas, de capacidad superior a 10 kgs. y 1000 grs., con precisión de 1 gr. y de 0,01 gr. Respectivamente. o Equipo de secado, podrá ser un hornillo o estufa de terreno. - Molde patrón de compactación de 4" de diámetro y 944 cc. de capacidad

DENSIDAD O MASA UNITARIA DEL SUELO EN EL TERRENO MÉTODO DEL CONO DE ARENA I.N.V. E – 161 – 07 ASTM D1556-64

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. Entre los métodos utilizados, se encuentran el método del cono de arena, el del balón de caucho e instrumentos nucleares entre otros. Tanto el método del cono de arena como el del balón de caucho, son aplicables en suelos cuyos tamaños de partículas sean menores a 50 mm. y utilizan los mismos principios, o sea, obtener el peso del suelo húmedo (P hum) de una pequeña perforación hecha sobre la superficie del terreno y generalmente del espesor de la

capa compactada. Obtenido el volumen de dicho agujero (Vol. Exc), la densidad del suelo estará dada por la siguiente expresión: g hum = P hum / Vol. Exc ( grs/cc ) Si se determina luego el contenido de humedad (w) del material extraído, el peso unitario seco será: g seco = ghum / ( 1 + w ) ( grs/cc ) 2.2.1. Método del cono de arena según NCh 1516 Of. 1979. Es el método lejos más utilizado. Representa una forma indirecta de obtener el volumen del agujero utilizando para ello, una arena estandarizada compuesta por partículas cuarzosas, sanas, no cementadas, de granulometría redondeada y comprendida entre las mallas Nº 10 ASTM (2,0 mm.) y Nº 35 ASTM (0,5 mm.). - Equipo necesario. Aparato cono de arena, compuesto por una válvula cilíndrica de 12,5 mm. de abertura, con un extremo terminado en embudo y el otro ajustado a la boca de un recipiente de aproximadamente 4 lts. de capacidad. El aparato deberá llevar una placa base, con un orificio central de igual diámetro al del embudo (figura 2.11.). - Arena estandarizada, la cual deberá ser lavada y secada en horno hasta masa constante. Generalmente se utiliza arena de Ottawa, que corresponde a un material que pasa por la malla Nº 20 ASTM (0,85 mm.) y queda retenida en la malla Nº 30 ASTM (0,60 mm.).

o Dos balanzas, de capacidad superior a 10 kgs. y 1000 grs., con precisión de 1 gr. y de 0,01 gr. Respectivamente. o

Equipo de secado, podrá ser un hornillo o estufa de terreno.

- Molde patrón de compactación de 4" de diámetro y 944 cc. de capacidad.

Figura 2.11. Equipo de densidad in situ.Fuente: Valle Rodas R.,1982. - Herramientas y accesorios. Recipientes herméticos con tapa, martillo, cincel, tamices, poruña, espátula, brocha y regla metálica. - Procedimiento. - Determinación de la densidad aparente suelta de la arena estandarizada. Se pesa el molde de compactación (W1) con su base ajustada y se verifica su volumen (V1). Se coloca el molde sobre una superficie plana, firme y horizontal, montando en el la placa base y el aparato de densidad, procurando que la operación sea similar a la que se desarrollará en terreno. Luego se abre la válvula y se deja escurrir la arena hasta llenar el molde, se cierra la válvula, se retiran el aparato de densidad y la placa base y se procede a enrasar cuidadosamente el molde, sin producir vibración,

registrando el peso del molde más la arena que contiene. Esta operación se repetirá hasta obtener, a lo menos, tres pesadas que no difieran entre sí más de un 1%. Promediando los valores, se obtiene el peso del molde con arena (W2) y se determina la densidad aparente suelta de la arena. - Determinación del peso de arena necesario para llenar el cono y el espacio de la placa base. Se llena el aparato de densidad con arena registrando el peso del conjunto (W3). Luego se coloca la placa base sobre una superficie plana, firme y horizontal, montando en ella el aparato de densidad. Se abre la válvula y se espera hasta notar que la arena ha parado de fluir, momento en el cual se cierra la válvula. Finalmente se registra el peso del aparato de densidad más la arena remanente (W4). Esta operación se repetirá para obtener un segundo valor que se promediará con el anterior y por diferencia de pesos se obtendrá la masa de arena que llena el cono y el espacio de la placa base (W5). - Determinación del volumen del agujero. Nivelada la superficie a ensayar, se coloca la placa base y se procede a excavar un agujero dentro de la abertura de ésta. El volumen de suelo más o menos a remover, será el indicado en la tabla de la figura 2.12., la cual esta en función del tamaño máximo de las partículas del suelo. Este material extraído será depositado dentro de un recipiente hermético. Luego se pesa el aparato de densidad con el total de arena (W8), el que es puesto enseguida sobre la abertura de la placa base y se abre la válvula dejando escurrir la arena hasta que se detenga, momento en el cual se cierra la válvula y se determina el peso del aparato de densidad más la arena remanente (W9). Finalmente, se recupera la arena de ensaye desde dentro del agujero y se deja en un envase aparte, de modo de reacondicionarla para poder volver a utilizarla en otra toma de densidad.

Tamaño máximo de las partículas del suelo (mm.) Tamaño mínimo de la perforación (cm3) humedad (grs.) 50

2800

1000

25

2100

500

12,5

1400

250

5

700

100

Tamaño mínimo de la muestra para determinar la

Figura 2.12. Tabla de valores mínimo y máximo para determinar humedad. Fuente: NCh 1516 Of. 1979. - Determinación de la masa seca de material extraído. El material removido se deposita en un recipiente hermético al que previamente se le determinó su peso (W6). El conjunto se pesa para obtener el peso del material más el recipiente (W7).

Luego, dentro del recipiente se mezcla el material y se obtiene una muestra representativa (W10) según la tabla 2.12. para determinar mediante secado a estufa en terreno, el peso de la muestra seca (W11) y por ende su humedad (w). Finalmente, se extrae otra muestra representativa la que se deposita dentro de un envase sellado para obtener la humedad en laboratorio, la que se compara con la de terreno. - Cálculos. - Calcular la densidad aparente suelta (DAS) o peso unitario suelto de la arena, mediante la siguiente expresión: DAS = ( W2 - W1 ) / V1 ( grs/cc ) donde: W1 = peso del molde de compactación (grs.) W2 = peso del molde más arena estandarizada (grs.) V1 = volumen del molde de compactación (cc.) - Calcular el peso de arena (W5) para llenar el cono y el espacio de la placa base, mediante la siguiente expresión: W5 = W3 - W4 ( grs ) donde: W3 = peso aparato de densidad lleno de arena (grs.) W4 = peso aparato de densidad con arena remanente (grs.) - Calcular el contenido de humedad (w) del material removido: w = ( W10 - W11 ) / W11 * 100 ( % ) donde: W10 = peso de la muestra representativa húmeda (grs.) W11 = peso de la muestra representativa seca (grs.) - Calcular el peso del material seco extraído (W12): W12 = ( W7 - W6 ) / ( w + 100 ) * 100 ( % ) donde: W6 = peso del recipiente hermético (grs.) W7 = peso del recipiente hermético más el suelo húmedo (grs.)

- Calcular el volumen (V) del material extraído: V = ( W8 - W9 - W5 ) / DAS ( cc )

donde: W8 = peso del aparato de densidad lleno de arena (grs.) W9 = peso del aparato de densidad con arena remanente (grs.) - Calcular el peso unitario o densidad seca in situ (gd) del material extraído, mediante la siguiente expresión: g d = W12 / V ( grs/cc ) - Observaciones. - Generalmente es deseable contar con una arena uniforme o de un solo tamaño para evitar problemas de segregación, de modo que con las condiciones de vaciado pueda lograrse la misma densidad, del suelo que se ensaya. - En el momento de ensayo en terreno, se debe evitar cualquier tipo de vibración en el área circundante, ya que esto puede provocar introducir un exceso de arena en el agujero. - En suelos en que predominan las partículas gruesas es recomendable determinar la humedad sobre el total del material extraído.

Determinar el peso unitario (densidad) de los suelos en el terreno.

1.1

DATOS DE ENTRADA

DESCRIPCIÓN

DENSIDAD

Ensayo No. Profundidad

1 (m)

Peso frasco+cono+arena inicial

(gr.)

6091,4

Peso frasco+cono+arena final

(gr.)

2560,7

Constante del cono

2020,0

(gr.)

Peso arena en la perforación = A-B-C

(gr.)

Densidad de la arena

1,4

(gr./cm3)

Volumen perforación = D/E

(cm3)

Peso material extraído húmedo

(gr.)

1841,7

Densidad húmeda = G/F (gr./cm3) Humedad = R

(%)

7,0

Densidad seca = H / (1+(R/100))

(gr./cm3)

Densidad seca corregida (gr./cm3) Densidad máxima

(gr./cm3)

Compactación = (K/L) x 100

(%)

Compactación mínima especificada

1.2

1,940

(%)

RESULTADOS

Densidad máxima: 1.940 gr/cm3

Los cálculos correspondientes a este ensayo se muestran en el Anexo Nº 04

MONTAJE DEL ENSAYO

Se coloca la placa y se procede a cavar con ayuda de un cincel

Se procede a pesar el cono con la arena ya en su interior como peso inicial

Se observa ya la cavidad formada se procura que las paredes estén uniformes, también se ve el materia extraído se procura que no pierda su humedad natural

Se procede acolocar el cono de arena y abrir la llave hasta que se llene de arena la cavidad hecha

SE PROCEDE A PESAR EL CONO DE ARENA CON EL RESTO DE ARENA QUE QUEDO COMO PESO FINAL. ANALISIS GRANULOMETRICO POR MEDIO DEL HIDROMETRO - I.N.V. E – 124

1.3

OBJETO

El análisis granulométrico por medio del hidrómetra se utiliza para determinar el porcentaje de partículas de suelos dispersados, que permanecen en suspensión en un tiempo determinado, basado en la Ley de Stokes,

1.4

CALIBRACION DEL HIDROMETRO

TIPOS DE HIDROMETROS

El hidrómetro debe ser calibrado para determinar su profundidad efectiva en términos de lecturas de hidrómetro. Se utiliza el siguiente procedimiento para la calibración:

Determinar el volumen del bulbo del hidrómetro. (VB), este puede ser calculado utilizando uno de los siguientes métodos:

Midiendo el volumen de agua desplazada. Se llena con agua destilada un cilindro graduado de 1000 ml de capacidad hasta aproximadamente 900 ml. Se observa y se anota la lectura del nivel del agua. El agua debe estar aproximadamente a 20 °C. Se introduce el hidrómetro y se anota la nueva lectura. La diferencia entre estas dos lecturas es igual al volumen del bulbo más la parte del vástago que está sumergida.

Determinación del volumen a partir del peso del hidrómetro. Se pesa el hidrómetro con una aproximación de 0.01 g. Debido a que el peso específico del hidrómetro es aproximadamente igual a la unidad, el peso del hidrómetro en gramos, es equivalente a su volumen en centímetros cúbicos. Este volumen incluye el volumen del bulbo y del vástago.

Determinar el área "A" del cilindro graduado midiendo la distancia que existe entre dos marcas de graduación. El área "A" es igual al volumen incluido entre las dos graduaciones dividido entre la distancia medida.

Medir y anotar la distancia desde la marca de calibración inferior en el vástago del hidrómetro hasta cada una de las marcas de calibración principales (R).

Medir y anotar la distancia desde el cuello del bulbo hasta la marca de calibración inferior. La distancia "H" correspondiente a cada lectura "R", es igual a la suma de las dos distancias medidas en los dos pasos anteriores.

Medir la distancia desde el cuello hasta la punta inferior del bulbo. La distancia h/2 localiza el centro del volumen de un bulbo simétrico. Si el bulbo utilizado no es simétrico, el centro del volumen se puede determinar con aproximación proyectando la forma del bulbo sobre una hoja de papel y localizando el centro de gravedad del área proyectada.

Determinar las profundidades efectivas "L", correspondientes a cada una de las marcas de calibración principales "R" empleando la fórmula: L = HR + ½•(h - VB /A)

siendo:

L =

Profundidades efectivas

HR =

Distancias correspondientes a las lecturas R.

h =

Distancia desde el cuello hasta la punta inferior del bulbo.

VB =

Volumen del bulbo

A =

Área del cilindro graduado.

Finalmente construir una curva que exprese la relación entre "R" y "L". Esta relación es esencialmente una línea recta para los hidrómetros simétricos.

1.5

DATOS DE ENTRADA

Peso especifico de los sólidos Gs = 2.58 Corrección por temperatura Ct = 0.4

1.6

CALCULOS

Lectura de hidrómetro corregida

R = R' + Ct Donde; R: lectura< del hidrómetro corregida R': lectura del hidrómetro Ct: Corrección por temperatura

Cálculo del diámetro de las partículas (D)

El máximo diámetro (d) de las partículas en suspensión correspondientes a los porcentajes obtenidos a partir de la lecturas del hidrómetro, se calculó usando la fórmula de Stokes.

donde; : Velocidad de sedimentación de la esfera, en cm./s η :Viscosidad del fluido, en g*s/cm2

: Peso especifico de la esfera, en g/cm3 : Peso especifico del fluido, en g/cm3

El diámetro corregido (d real) se obtiene afectando al valor del diámetro d por los siguientes factores de corrección:

Ki : factor de corrección por elevación del centro de gravedad del hidrómetro Kd: factor de corrección por variación de la gravedad específica Kv: factor de corrección por variación de la viscosidad del medio de la suspensión

Cálculo del porcentaje más fino

Se determina con la siguiente formula:

P = (R*a)/Wm *100

Donde; P: Porcentaje más fino R: lectura< del hidrómetro corregida a: Factor de corrección por peso específico Wm: Peso de la muestra, en g

a: 1.0129 Porcentaje fino corregido:

P1= (P * % Pasa Tamiz # 10)/100

CONSOLIDACION UNIDIMENSIONAL DE LOS SUELOS - I.N.V. E – 151

1.7

OBJETO

Determinar la magnitud y velocidad de consolidación de un suelo confinado lateralmente y con drenaje axial, cuando esta sometido a cargas en incrementos definidos bajo esfuerzos controlados.

1.8

CALIBRACIÓN

Para la calibración se monta el consolidómetro con un disco de cobre o de acero duro aproximadamente de la misma altura que la muestra de ensayo y de 1 mm. (0.04") menor que el diámetro del anillo en el sitio de la muestra.

Humedeciendo las piedras porosas y si se usan filtros de papel, deberán humedecerse igualmente y dejar suficiente tiempo para permitir que la humedad salga de ellos durante el proceso de calibración.

Cargando y descargando el consolidómetro como si se tratara del ensayo y midiendo la deformación para cada carga aplicada.

Dibujando o tabulando las correcciones que puedan aplicarse a las deformaciones de la muestra de ensayo para cada carga aplicada. Aclarando que el disco de metal puede deformarse también. Sin embargo, la corrección debida a esta deformación será despreciable para todos los suelos, excepto para los extremadamente duros. Si fuere necesario, podrá calcularse la compresión del disco de metal y aplicarse a las correcciones.

1.9

DATOS DE ENTRADA

TEIMPO TRANSCURRIDO ESFUERZO NORMAL (Kg/cm2)

LECTURA DEL DIAL 1x10-1pulg Tiempo (min)

Raíz de t (min)1/2

0,50

1,00

2,00

0,1

0,32

7,0

101,0

278,0

676,0

934,0

1303,0

0,3

0,55

11,0

118,0

283,0

684,0

941,0

1321,0

0,5

0,71

13,0

122,0

290,0

690,0

946,0

1335,0

1

1,00

18,0

128,0

302,0

703,0

958,0

1352,0

1,5

1,22

21,0

132,0

311,0

712,0

972,0

1374,0

2

1,41

23,0

136,0

322,0

721,0

988,0

1390,0

3

1,73

28,0

141,0

334,0

733,0

1010,0 1426,0

4

2,00

33,0

146,0

348,0

744,0

1031,0 1445,0

6

2,45

42,0

152,0

362,0

758,0

1055,0 1480,0

9

3,00

50,0

158,0

380,0

769,0

1074,0 1526,0

12

3,46

58,0

165,0

392,0

779,0

1088,0 1555,0

16

4,00

63,0

172,0

402,0

788,0

1101,0 1588,0

25

5,00

71,0

185,0

421,0

804,0

1122,0 1642,0

36

6,00

77,0

194,0

434,0

817,0

1136,0 1688,0

49

7,00

81,0

206,0

449,0

831,0

1148,0 1722,0

64

8,00

84,0

217,0

458,0

841,0

1159,0 1751,0

81

9,00

87,0

223,0

469,0

854,0

1171,0 1784,0

100

10,00

90,0

228,0

480,0

864,0

1181,0 1811,0

120

10,95

92,0

231,0

487,0

872,0

1188,0 1825,0

250

15,81

97,0

240,0

512,0

900,0

1210,0 1869,0

400

20,00

98,0

245,0

522,0

912,0

1222,0 1893,0

1440

37,95

104,0

256,0

538,0

938,0

1250,0 1925,0

56,73

177,09 398,82 790,45 1085,68 1591,14

PROM. DEFORMACIONES d50

4,00

8,00

16,00

1.10

CALCULOS

Contenido de humedad inicial y final

donde;

Wrmh= Peso muestra más recipiente húmeda Wrms = Peso muestra más recipiente seca Wr = Peso recipiente W = % de humedad

Wrmh Wrms

Wrt

W

INCIAL 80,32

62,32

20,14

42,67

FINAL

74,6

21,4

51,69

102,1

A continuación se adjuntan las graficas de deformación Vs Tiempo en escala Log para cada uno de los incrementos de las cargas. Ver Anexo Nº 05

Posteriormente se calcula la deformación para el 0% de consolidación, restando dos tiempos (tB y tA) que tengan una relación de 1 a 4 (tA = 4 tB). La deformación correspondiente al 0 % de la consolidación primaria se obtiene al restar la diferencia de las deformaciones para los dos tiempos tA y tB seleccionados. 1x101pulg

Para cada incremento de carga en el cual se obtuvieron lecturas de tiempo-asentamiento, se calcula el coeficiente de consolidación, Cv, así:

0.05 H² Cv = t50

Siendo: H = consolidación.

Altura de la muestra en metros (pies) para una muestra con drenaje doble al 50 % de

t50 =

Tiempo para el 50 % de consolidación en años, y

Cv =

Coeficiente de Consolidación

De las graficas se obtienen los valores de t50 para cada incremento:

Se emplea un procedimiento alterno que requiere un gráfico de deformación contra puntos del 0 y 100 % de consolidación, así como el coeficiente de consolidación para cada incremento. Ver anexo Nº 06 Las deformaciones correspondientes al 50 % y 100 % de consolidación deberán calcularse así:

5 D50 = Do +

(D90 - Do) 9

10 D100 = Do +

(D90 - Do) 9

El coeficiente de consolidación puede hallarse entonces a partir del tiempo del 90 % de consolidación así.

0.21 H² Cv = t90 donde:

H =

Espesor de la muestra en m (pies) para una muestra con drenaje doble,

t90 =

Tiempo para el 90 % de consolidación en años

Cv =

Coeficiente de consolidación

e0 = Vm-Vs Vm= Volumen de la muestra Vs = Volumen de los sólidos Vm= π*r2*H R= radio del anillo H= Altura del anillo

Vm= π*(2.545cm)2*2.54cm

Vm= 51.68cm3

Vs = Wsm /Gs*ρw Wsm = Peso de la muestra seca

Vs= (80g)/2.493*1.0g/cm3 Vs= 32.09cm3

e0 = Vm-Vs e0 = 51.68cm3-32.09cm3 e0=19.59cm3

Determinar la relación de vacíos final para cada incremento de carga. e= e0-(Δh)/Hs

Hs= altura equivalente de los sólidos Hs = Vs/A Hs = 32.09cm3/ π*(2.545cm)2 Hs = 1.58cm Δh = d100-d0

DETERMINACION DEL CONTENIDO ORGANICO EN SUELOS MEDIANTE PERDIDA POR IGNICION - I.N.V. E – 121

1.11

OBJETO

Determinar la oxidación cuantitativa de materia orgánica en materiales identificados como turbas, lodos orgánicos y suelos que contengan materia vegetal relativamente no descompuesta ni deteriorada o materiales de plantas frescas como madera, raíces, pasto o materiales carbonáceos como lignito, carbón, etc. y proporciona una estimación válida del contenido orgánico.

1.12

DATOS DE ENTRADA

Peso de crisol y del suelo seco al horno antes de ignición, g 61.88 Peso del crisol y del suelo después de ignición, g Peso del crisol, g 27.12

61.69

1.13

CALCULOS

A-B % de Materia Orgánica =

x 100 B-C

Donde:

A=

Peso del crisol o plato de evaporación y del suelo seco al horno antes de la ignición.

B=

Peso del crisol o plato de evaporación y del suelo seco después de la ignición.

C=

Peso del crisol o plato de evaporación, con aproximación a 0.01. gramos.

RESULTADO

61.88 g-61.69 g % de Materia Orgánica =

x 100 61.69 g –27.12 g

% de Materia Orgánica = 0.55