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Mecánica de Suelos
Informe de Laboratorio N° 2
Método Del Cono De Arena
Descripción: Determinar la Densidad Seca y la Humedad de un suelo compactado en el
campo y verificar el grado de Compactación del suelo en el campo.
Profesor: Pedro Cárdenas
Fecha Laboratorio: 18/04/2015
Fecha presentación Informe: 18/07/2015
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Objetivo:
Determinar la densidad seca y el contenido de humedad del suelo en el campo
Mediante el método del cono de arena
Objetivos Específicos
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.
Glosario:
Arena: Las partículas por debajo de los 0,063 mm y hasta 0,004 mm se
denominan limo, y por arriba de la medida del grano de arena y hasta los 64 mm se
denominan grava.
Muestra: porción de suelo o roca obtenida con fines de investigación geotécnica.
Suelo: acumulación de partículas solidas, aire y agua, producto de la desintegración
física y/o química de las rocas, que puede o no contener materia orgánica u otro
minerales tales como sales solubles.
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Introducción
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 macro cono.
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.
La arena normalizada se compone de partículas cuarzosas sanas, sub redondeadas, no
cementadas y comprendidas entre 2mm y 0,5 mm. Debe estar lavada y seca en horno a 110+-
5ºC, para el ensayo.
Herramientas Utilizadas
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Brocha Cincel
Combo Cucharon
Placa base y cono densidad Bolsa plástica
Arena Normalizada Huincha de medir
Además de los Equipo de seguridad. (Zapatos de seguridad, gafas y guantes)
Procedimiento
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En un terreno facilitado por la Universidad Central ubicado entre las calles Cóndor,
Rigoberto Espinoza y al costado del Parque Almagro.
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 cm. 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.
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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.).
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.
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Para determinar el volumen del agujero, utilizamos el equipo de densidad de campo
de la siguiente forma:
Se determina el peso inicial del frasco con la arena calibrada. Luego se invierte y se
coloca sobre la placa, la cual está colocada en la parte superior del agujero; se abre la
llave del cono, permitiendo el paso de la arena.
Cuando el agujero y el cono están llenos de arena, se cierra la llave y se procede a
determinar el peso final del frasco y la arena contenida en el.
Por la diferencia de los pesos del frasco más la arena inicial y del frasco más la arena
final, obtenemos el peso de la arena contenida en el agujero y el cono. A este valor le
restamos el peso de la arena que cabe en el cono, obteniendo de esta forma el peso de
la arena contenida en el agujero.
El peso de la arena dividida por su densidad, obtenida en el laboratorio mediante la
calibración, nos da el volumen del agujero.
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Cálculos
Grupo 2 (mi grupo) Grupo 1
DETERMINACION DE LA
DENSIDAD DE LA ARENA
DESCRIPCION DATOS
peso material 2800 gr
cono inicial 8400 gr
cono final 4100 gr
cono inferior 2700 gr
densidad arena 1474 gr/cm3
masa húmedo 600 gr
masa seco 521 gr
densidad húmeda 2580 g
densidad seca 1707 g
% húmedo 15.163 %
DETERMINACION DE LA
DENSIDAD DE LA ARENA
DESCRIPCION DATOS
peso material 3150 gr
cono inicial 8200 gr
cono final 4300 gr
cono inferior 1800gr
densidad arena 1473 gr/cm3
masa húmedo 500 gr
masa seco 425 gr
densidad húmeda 2210 g
densidad seca 1879 g
% húmedo 17,647%
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Grupo 3
DETERMINACION DE LA
DENSIDAD DE LA ARENA
DESCRIPCION DATOS
peso material 5430 gr
cono inicial 8106 gr
cono final 4010 gr
cono inferior 3402 gr
densidad arena 1461 gr/cm3
masa húmedo 360 gr
masa seco 331 gr
densidad húmeda 11.432g
densidad seca 10.517g
% húmedo 8.761%
Desarrollo
Grupo 2:
P.inicial-p.final-c.inferior= 1600 g
d=m/v= 1085,481 cm3
v= 7.738 gr/cm2
Dh= 2580
% húmedo= ph-ps/psx100= 15.163%
D.Seca= 1,707 gr/cm2
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Recomendaciones
Se recomienda compactar el suelo si se quiere construir, hasta que este alcance la
especificación.
Se puede mejorar el terreno con estabilizándolo.
El hueco tiene que tener el mismo diámetro y este en lo posible tiene que ser uniforme.
Retirar con mucho cuidado la arena del hueco para que la misma no se mezcle con
impurezas.
Tener mucho cuidado en el desarrollo de la práctica para obtener buenos resultados.
Ser muy cuidadosos en no perder ninguna cantidad de la muestra ya que podríamos
afectar los cálculos.
Ser ordenados en el manejo de los materiales para no tener problemas con los
resultados o mezclar las muestras.
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Análisis
El método del cono de arena para el cálculo de densidad nos permitió obtener un resultado
simple en terreno relacionando el volumen de arena con una densidad conocida, respecto a
un material excavado en terreno con un volumen desconocido. La suciedad de la arena,
también puede influir en la mala calibración de la densidad de esta.
Se debe ser preciso en anotar las cantidades con sus unidades y decimales correspondientes,
ya que es muy fácil calcular erróneamente.
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Conclusión
La realización de esta práctica fue exitosa ya que en ella aprendimos y reflejamos los
conocimientos adquiridos en clase sobre pesos volumétricos y de igual manera pudimos
comprobar el grado de variación de una muestra.
Se llega a la conclusión de que se pudo cumplir con el objetivo pretendido que era aprender
un método sencillo para determinar la densidad del suelo en el terreno
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Foto Anexa
Fotografía de la ubicación de los ensayos del método de porchet.
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Bibliografía
Internet: Wikipedia
Datos obtenidos el del taller
Imágenes sacada el día del taller
