Informe-cono de Arena

MECANICA DE SUELOS I

"AÑO DE LA CONSOLIDACION DEL MAR DE GRAU"

FACULTAD DE INGENIERIA INFORME N° 7 DENSIDAD DE LOS SUELOS IN SITU POR EL METODO DE CONO DE ARENA CURSO : MECANICA DE SUELOS I DOCENTE : ING. ARTURO DEL POZO CASTRO INTEGRANTES:    

ALARCON SUAREZ Tatiana BRICEÑO EULOGIO Jhomer GARAY RIOS Heydi GOMEZ TORRES Cesar 1

MECANICA DE SUELOS I

   

RAMOS SALAZAR Anderson ROJAS CHACON Anthony SIERRA SOLIS Elvis VERASTEGUI ZAVALA Luis

SECCIÓN GRUPO

: AI 1201 : 1.3

HYO-PERÚ 2016

INDICE INDICE............................................................................................................ 2 INTRODUCCIÓN............................................................................................ 3 1. OBJETIVOS.............................................................................................. 4 2. ANTECEDENTES..................................................................................... 4 2.1. Compactación de suelos….…………………………………………………………4 2.2. Muestra………………………………………………………………………………….6 3. APARATOS.............................................................................................. 7 4. ASPECTO TÉCNICO.............................................................................. 11 4.1 Procedimiento de prueba.......................................................................11 4.2 Resultados y análisis de los mismos.....................................................15 5.

CONCLUSIONES.................................................................................. 17

6.

RECOMENDACIONES..........................................................................18

7.

BIBLIOGRAFÍA.................................................................................... 19

8.

NORMAS.............................................................................................. 20

9. ANEXOS……………………………………………………………………………………21 2

MECANICA DE SUELOS I

INTRODUCCIÓN El ensayo de densidad IN SITU por el método del cono de arena permite obtener la densidad del terreno al cual sea aplicado el mismo, y así verificar los resultados obtenidos en trabajos de compactación de suelos y compararlos con especificaciones técnicas en cuanto a la humedad, la densidad y el grado de compactación del suelo evaluado, y así poder determinar localidad del suelo donde se vayan o se están ejecutando proyectos de ingeniería. 3

MECANICA DE SUELOS I Entre los métodos utilizados para determinar la densidad del terreno se encuentra el Método del Densímetro Nuclear, Método del Cono de Arena, este último que es el desarrollo en el siguiente informe, es aplicable en suelos cuyos tamaños de partículas sean menores a 1 ½ (38 mm); y se basa en la relación hecha entre el peso del suelo húmedo (sacado en una pequeña perforación hecha sobre la superficie del terreno y generalmente del espesor de la capa compactada) con el volumen del dicho agujero. Para luego proceder a calcular el peso unitario seco. Este informe se detallara los fundamentos básicos para la realización del ensayo, asi como el procedimiento de ejecución y la toma de datos que serán indispensables para calcular el contenido de humedad, densidad de la arena y la calibración del cono.

INFORME Nro 007– 2016-I - UC - MSI/S4 Al

: Ing. Arturo Daniel Del Pozo Castro

De

: Alarcón Suarez Tatiana Briceño Eulogio Jhomer Garay Ríos Heydi Gómez Torres Cesar Ramos Salazar Anderson Rojas Chacón Anthony Sierra Solís Elvis Verastegui Zavala Luis

Asunto: Densidad de los suelos por el método de cono de arena. Fecha : Huancayo, 15/06/2016

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1. OBJETIVOS  Determinar la Densidad del Suelo Seco y el Contenido de Humedad del suelo compactado en el campo, para luego poder determinar el Grado de Compactación que presenta el suelo en el campo.

2. ANTECEDENTES El grado de 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, denominada energía de compactación, también depende del contenido de humedad durante la realización de la misma (compactación de la capa de suelo). El ensayo de densidad seca permite obtener la densidad de terreno y así verificar los resultados obtenidos en el proceso de compactación de suelos, en las que existen especificaciones y una correlación en cuanto a la humedad y la densidad del suelo. Para obtener estas densidades existen los siguientes métodos en terreno:  Cono de arena  Balón de caucho o balón de Hule.  Densímetro nuclear.

2.1.

METODO DE CONO DE ARENA: El método de cono de arena, se aplica en general a partir de la superficie del material compactado hasta una oportunidad aproximada de 15cm, y cuyo diámetro de hoyo de extracción de suelo es aproximadamente 4 pulgadas y relativo a la abertura de la placa base del cono metálico de ensayo; este método se centra en la determinación del volumen de una pequeña excavación de forma cilíndrica de donde se ha retirado dividido por el volumen del hueco cilíndrico nos permite determinar la densidad húmeda. Determinándose la humedad de esa muestra nos permite obtener la densidad seca. Se utiliza una arena uniforme estandarizada (arena compuesta por partículas cuarzosas, sanas, no cementadas de granulometría redondeada y comprendida entre las mallas N° 10 y N° 30 y de granos redondeados para llenar el hueco excavado en terreno. 5

MECANICA DE SUELOS I Previamente en el laboratorio, se ha determinado ara 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. El método del cono de arena utiliza una arena uniforme normalizada y de granos redondeados (arena OTAWA) para llenar el hueco excavado en terreno. Este método de ensayo no es adecuado para:  Suelos orgánicos, saturados o altamente plásticos que podrían deformarse o comprimirse durante la excavación del hoyo de ensayo.  Suelos que contengan materiales granulares dispersos que no mantengan los lados estables en el orificio de ensayo.  Tampoco para suelos que contengan una cantidad considerable de material grueso mayor de 1 ½ pulg. (38 mm) o cuando los volúmenes de los orificios de ensayo son mayores a 0.1 pie3 (2830 cm3) se aplica el Método de Ensayo ASTM D4914 o ASTM D5030. Este ensayo proporciona un medio para comparar las densidades secas en obras en construcción, con las obtenidas en el laboratorio. Para ello se tiene que la densidad seca obtenida en el campo se fija con base a una prueba de laboratorio. Al comparar los valores de estas densidades, se obtiene un control de la compactación, conocido como Grado de Compactación, que se define como la relación de porcentaje, entre la densidad seca obtenida por el equipo en el campo y la densidad máxima correspondiente a la prueba de laboratorio. El Grado de Compactación de un suelo se determina de acuerdo a la siguiente expresión:

G. C=

2.2.

γ seca campo x 100 γ seca max , laboratorio

MUESTRAS  La muestra debe de ser representativa de acuerdo a norma y además de trata de realizar ensayos cada 80 metros buscando abarcar todo el espaciado en donde se realizara la vía de transporte. 6

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3. APARATOS 4. ASPECTO TÉCNICO 4.1 Procedimiento de prueba o

Preparación de la muestra:

4.2 Resultados y análisis de los mismos Estos datos son obtenidos por pesada directa. gr gr

1 5900 4175

2 6090 4175

3 6110 4175

4 6121 4175

gr

1725

1915

1935

1946

cm3

943.3

943.3

gr

1.829

2.030

1

2

ENSAYO N° PESO SUELO + MOLDE (1) PESO MOLDE (2) PESO SUELO HUMEDO COMPACTADO (1) - (2)= (3)

VOLUMEN DEL MOLDE (4) PESO VOLUMETRICO HUMEDO (3)/(4) = (5)

RECIPIENTE N° PESO DEL SUELO HUMEDO + TARA (6)

gr

84.2

131

PESO DEL SUELO SECO + TARA (7)

gr gr gr gr

78.4 20.5 5.8 57.9

123.4 65 7.6 58.4

%

10.02

13.01

TARA (8) PESO DE AGUA (6) - (7) = (9) PESO DEL SUELO SECO (7) - (8) = (10) CONTENIDO DE AGUA ((9)/(10))*100 = (11)

gr/cm 1.66 1.80 1.77 3 DENSIDAD MÁXIMA (gr/cm3) HUMEDAD ÓPTIMA (%) Peso específico saturado (gr/cm3)

PESO VOLUMETRICO SECO (5)/ (1+ ((11)/100))

943. 3 2.05 1 3 114. 5 109 75 5.5 34 16.1 8

943.3 2.063 4 138 127.2 70.5 10.8 56.7 19.05 1.73 1.80 13.60 1.809

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RELACIÓN HUMEDAD - DENSIDAD

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CONCLUSIONES  

El suelo obtenido es para un ensayo método A. La densidad máxima es de 1.80 (gr/cm3) con un óptimo contenido de humedad de 13.60% para el suelo fino de Pio Pata, la cual gracias a estos datos podemos mejorar las propiedades del suelo del lugar extraído.

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RECOMENDACIONES 

Utilizar dichos resultados para mejorar las propiedades del suelo como reducción o prevención de los asentamientos perjudiciales, aumento de la resistencia del suelo y mejoramiento de la estabilidad del talud, reduce la expansión y contracción del suelo, impide los daños de las

 

heladas, reduce el escurrimiento del agua. La muestra debe de estar seca para poder hacer el ensayo. Las balanzas deben de estar bien calibradas antes de iniciar la práctica, para no causar



alteraciones en los pesos. Realizar en ensayo de compactación a una fuerza única es decir a un único manipulador del

 

martillo ya que si no variara en los resultados Utilizar los respectivos EPP’s para la realización del ensayo. Se debe de realizar mayores ensayos para así tener menor error en el resultado.

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BIBLIOGRAFÍA



Braja M. Das - Fundamentos de ingeniería Geotécnica – International Thomson Editores



William Lambe –Mecánica de Suelos – LIMUSA, 2009 – México.



Juárez Badillo, E. y Rico Rodríguez, A. - Mecánica de suelos Tomo I y II – LIMUSA, 2011 – México



Crespo Villalaz - Mecánica de suelo y cimentaciones - LIMUSA, 2010 – México



Rico Rodríguez, Alfonso – La ingenierías de suelos en las vías terrestres – LIMUSA, 2011 – México.



www.mtc.gob.pe/portal/transportes/caminos_ferro/manual/.../index.htm

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NORMAS Para la elaboración del ensayo equivalente de arena de un suelo se tuvieron en cuenta las siguientes normas: 

Norma ASTM - D 1556 (Satndard Test Method for Density and Unit Weight of Soil in Place by

 

the Sand-Cone Method). ASSHTO T 191 (Density in-Place by The Sand Cone Method) MTC E 117 – 2000 (Dendidad in situ - Método del Cono)

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ANEXOS

ANEXO I:

PASOS A SEGUIR

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PASO 1: Peso del molde en gramos

PASO 2: Se tamiza la muestra con la malla Nª 4

PASO 3: una vez pesada cada muestra se procede a dividir para compactar usando 5 capas.

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PASO 4: una vez compactado el suelo se enrasa y se limpia el molde.

PASO 5: Se pesa el molde más la muestra.

PASO 6: Se obtiene las muestras para calcular el contenido de humedad.

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MECANICA DE SUELOS I IMAGEN GRUPAL

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