Este documento describe el procedimiento para realizar una prueba de densidad in situ utilizando el método del cono de arena. El objetivo es determinar la humedad, densidad y peso unitario de un material compactado. El procedimiento incluye calibrar el equipo, excavar un hoyo en el sitio de prueba, llenarlo con arena estandarizada, y calcular la densidad húmeda y seca del material. Los resultados muestran que la compactación del suelo es de aproximadamente el 91%, lo que cumple con los requisitos para terraplenes.

1. UNIVERSIDAD TÉCNICA PARTICULAR DE LOJA
SUELOS Y ROCAS II
ENSAYO DE DENSIDAD IN SITU
Grupo:
1
Nombre:
Cynthia Carolina Cruz Castillo
Docente:
Ing. Ángel Tapia
Paralelo:
“A”
Fecha:
22/ 01/ 2014
Loja- Ecuador

2. 1. INTRODUCCION
El ensayo de densidad in situ se realiza con la finalidad de verificar los resultados obtenidos
en el ensayo de compactación del suelo, en las que existen especificaciones en cuanto a la
humedad y la densidad.
La densidad in situ tiene varias aplicaciones, para determinar la compactación en la
construcción de terraplenes de tierra, rellenos de carreteras y estructuras de relleno.
El método empleado es el método del Cono de Arena, el cual determina el volumen de un
agujero utilizando para ello, una arena estandarizada, de partículas nos cementadas, y de
granulometría redondeada.
2. OBJETIVO
Determinar la humedad, densidad y peso unitario de un material compactado con equipos.
3. MATERIALES Y EQUIPO
Frasco desarmable.- Contenedor de arena que tenga una capacidad de volumen requerido
para llenar el orificio.
Doble cono.- Aparato desarmable que consta de una válvula cilíndrica, presentando en un
extremo un cono de metal pequeño y en el otro un cono de mayor diámetro.
Placa metálica cuadrada o rectangular.- Que tiene un orificio central con un borde para la
colocación del doble cono. La placa debe ser plana en la base y tener suficiente rigidez.
Arena.- Debe ser limpia, uniforme, seca, no cementada, durable y que discurra libremente,
además de las características de granulometría que sean requeridas.
Balanzas.- Con una capacidad mínima de 20 kg.
Hornos.- Capaz de mantener una temperatura constante de 110 ± 5 ºC.
Otros equipos.- Cuchillos, cincel, espátula, cucharas, recipientes platicos, y recipientes para
determinar el contenido de humedad.
4. PROCEDIMIENTO
4.1 Calibración del equipo:
Se pesa el frasco y el doble cono. Posteriormente, se pesa el frasco más el doble cono y más la
arena. Se coloca la placa metálica sobre una superficie lisa, se coloca el frasco con el doble
cono y la arena de manera invertida, y se determina el porcentaje de arena en la placa.

3. Seguidamente, se rellena el frasco más el doble cono con agua y se determina el peso. Así
mismo, se toma la temperatura del agua, con la finalidad de obtener la densidad del agua y
con el peso de la misma obtener el volumen del frasco, el cual nos permitirá determinar la
densidad de la arena.
4.2 Procedimiento en el campo:
Prepare la superficie del sitio que se va a ensayar de tal manera que sea un plano
nivelado.
Coloque el plato de base sobre la superficie plana, asegurándose de que existe
contacto conla superficie del terreno alrededor del borde del orificio central.
Cave el hoyo de prueba a través del orifico central en el plato de base, teniendo
cuidado deevitar que se disturbe o se deforme el suelo que delimitará el orificio.
Limpie el borde del orificio del plato base, voltee el aparato de cono de arena y
coloque elembudo invertido sobre el plato, y deje caer la arena.
Determine la masa del aparato con la arena restante, regístrela y calcule la masa de la
arenautilizada.
Determine y registre la masa del material húmedo que se extrajo del orifico de prueba.
Y colóquelo en el horno para determinar el contenido de humedad.
5. CÁLCULOS
a) Volumen del orificio de prueba:
V=(M1-M2)/ρ1
V = volumen del orificio de prueba, cm3.
M1 = masa de la arena utilizada para llenar el orifico de prueba, embudo y plato de base, gr.
M2 = masa de la arena utilizada para llenar el embudo y el plato de base, gr.
ρ1 = densidad del volumen de la arena, g/cm3.
b) Masa seca del material extraído del orifico de prueba:
M4 = 100 M3 / (w + 100)
W = contenido de humedad del material extraído del orificio de prueba, %
M3 = masa húmeda del material del hueco de ensayo, g
M4 = masa seca del material del hueco de ensayo, g.
c) Densidad húmeda y seca in-situ del material ensayado:
ρm = M3 / V

4. ρd = M4 / V
V = volumen del orificio de prueba, cm3
M3 = masa húmeda del material del orificio de prueba, gr.
M4 = masa seca del material del orificio de prueba, gr.
ρm = densidad húmeda del material probado, o su peso unitario húmedo γm, en g/cm3
ρd = densidad seca del material probado, o su peso unitario seco γd, en g/cm3.
d) Porcentaje de compactación
C %= Máxima densidad del ensayo de compactación/ Densidad seca del material probado.
6. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
6.1 Conclusiones:
Al efectuar la calibración, se obtuvo la densidad de la arena empleada, la cual tiene un valor
de 1.5 gr/ cm3.
La densidad seca del material menor a ¾ es de 2.04 gr/ cm3, y la densidad húmeda de todo el
material excavado tiene un valor de 2.12 gr/cm3.
En el ensayo de compactación efectuado con anterioridad, se obtuvo una densidad seca
máxima de 2.25 gr/ cm3, la cual relacionándose con la densidad del material del terreno,
indica que la compactación que posee el suelo es de 90.7%, lo que está dentro de los rangos,
ya que para terraplenes se requiere una compactación de 95%.
6.2 Recomendaciones:
El terreno no debe tener exceso de humedad, ya que la arena podría esponjarse, adquiriendo
una densidad impredecible.
BIBLIOGRAFIA
Norma ASTM D 1556

5. ANEXO FOTOGRÁFICO
Sobre la superficie nivelada, se efectúa la excavación del orificio en el sitio donde indican los
bordes del plato de metal.
Se retira el material del hoyo, pasándolo por el tamiz respectivo, y colocándolo sobre un
recipiente plástico para determinar el contenido de humedad, una vez obtenido el hoyo, se
vierte la arena.