Cono de arena
La calidad durante un proceso de
compactación en campo se mide a partir de un parámetro conocido como grado de
compactación, el cual representa 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 de 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
un hoyo, el cual se realiza sobre la capa de material ya
compactada.
Es
importante decir que este ensayo aplica solo para
suelos granulares y
que sean cohesivos, tambien tenemos que mencionar que mientras se
esta haciendo el ensayo no
puede haber vibraciones cerca del lugar donde se esté haciendo la
prueba.
El espesor del hoyo va a depender del tamano maximo de las particulas contenidas en el suelo, las cuales se muestran en
la siguiente tabla
Para
hacer este ensayo vamos a
necesitar el siguiente equipo:
1. Molde próctor para conocer la densidad
de la arena.
3. Equipo (compuesto de un frasco, un cono metálico y arena sílica
o de Ottawa que pase la malla #20 y se retenga en la #30
4. Base metálica para el cono
5. Balanza de 20 kg con aproximación de 1
gr
6. Una charola cuadrada
7. Una brocha y una cuchara
8. Una cápsula de
aluminio con tapa
9. Un horno con temperatura controlable
que sea capaz de mantener una temperatura de 110ºC
10.Un cincel y un martillo
11.Bolsas de plasticas
12.Una placa de 10cm de diámetro
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 frasco y se enraza el cilindro ayudado por un cordell 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. Se repite el proceso anterior
de 3 a 5 veces dependiendo las varaciones en el peso de la arena.
Cilindro y
base
Frasco con cono
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 (en este caso la charola), 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
frasco se cierra la válvula y, se pesa el equipo con la arena sobrante.
cono sobre la placa para obtener el peso
de la arena retenida entre el cono y la
placa
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
perdidas 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 de la cala 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 de la cala 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.
RESULTADOS OBTENIDOS
W cilindro +base = 4.332 kg diámetro = 10
cm h = 11.60 cm
W equipo = 6.876 kg
A = 0.7854(0.102)=0.007854m²
Vol. = 0.007854(0.1160)=0.000911m³
PESO ESPECÍFICO DE LA ARENA
W cilindro + base+ arena = 5.655 kg
5.655-4.332=1.323 kg g =
1.323/0.000911= 1452kg/m³
W cilindro + base+ arena = 5.672 kg
5.672-4.332=1.34 kg g =
1.34/0.000911= 1472kg/m³
W ci lindro+ base+ arena = 5.654 kg
5.654-4.332=1.322 kg g =
1.322/0.000911= 1452kg/m³
por lo tanto el peso específico de la
arena es = 1452 kg/m³
PESO DE LA ARENA QUE LLENA EL CONO Y LA
BASE
peso del equipo = 6.876 kg
peso del equipo + arena sobrante = 4.536 kg
peso de la arena que llena el cono y la
base = (6.876-4.536) = 2.3
4 kg
pese
del equipo + arena sobrante = 4.555 k
g
p
eso de la arena que llena el cono y la
base = 2.31
kg
pes
o del equ ipo+ la arena sobrante = 4.558 kg
peso de la arena que llena el cono y la
base = 2.32 kg
por lo tanto el peso de la arena que llena
el cono y la base es = 2.32 kg.
OBTENCIÓN DEL PESO VOLUMÉTRICO DE CAMPO
Peso del equipo + arena antes de la cala =
6.876 kg
Peso del equipo + arena después de la cala =
3.339 kg
Peso del material extraído de la cala =
718.10gr
Peso de la cápsula número 83 = 26.70gr
Peso de la cápsula + suelo húmedo =
136.50gr
Peso de la cápsula + suelo seco = 129.40gr
El peso
específico de la arena es =
1452 kg/m³
6.876
-3.339
3.537 1452kg/m³ =(1.217kg)/vol de la cala
-2.320
1.217 kg
1.217kg/1452cm³ = 0.00083815427
gm = peso del suelo húmedo / vol. de la cala =
0.718/0.00083815427=861.60 kg/cm³
peso específico
máximo de lab. = 1810 kg/m³
W= Ww/Ws=
(136.5-129.4)/(129.40-26.7)=0.069 = 6.91%
gd máx. de pocam = 861.6/(1+.069)= 805.99 kg/m³
G.C. = (805.99/1810)*100 = 44.53 %
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
Mecánica de suelos
Juárez Badillo y Rico Rodríguez
Mecánica de suelos
lambe
en que afectan las vibraciones cuando se este haciendo el ensayo?
ResponderEliminarEl peso especifico de la arena sílica debe ser suelto, si al momento de el movimiento de la arena dentro del frasco y antes se cerrar la válvula hay vibraciones, alterará dicho peso especifico por el re-acomodo de sus partículas originando volúmenes falsos.
Eliminarse reacomodaran mas granos de arena en el hoyo de los que deberian
ResponderEliminarQue otro tipo de material podria usarse ademas de la arena ?
ResponderEliminarQue otros ensayos pueden utilizarse en lugar del cono de arena?
ResponderEliminarDensímetro nuclear,
EliminarAsta que profundidad se ase la perforacion¿
ResponderEliminarEstá el método de agua para densidad igual..
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