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Metodo cono de arena

METODO CONO DE ARENA

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Metodo cono de arena

  1. 1. UUnniivveerrssiiddaadd TTeeccnnoollóóggiiccaa CCeennttrrooaammeerriiccaannaaUUNNIITTEECCLauréate International UniversitiesFACULTAD DE INGENIERIAINGENIERIA CIVILLABORATORIO DE MECANICA DE SUELOS IPRACTICA DE: METODO DEL CONO DE ARENACATEDRATICO: ING. PATRICK GUSTAVO MILLAALUMNOS: Alex Urtecho 10421105Andrés Urtecho 10321119Hugo Gradiz Murillo 10641279Jorge Espinoza 10551261Miguel Flores Burgos 10541084Semestre: II Periodo: ITegucigalpa M.D.C. Honduras25 de septiembre del 2009
  2. 2. METODO CONO DE ARENA MECANICA DE SUELO IMiguel Flores Burgos, Hugo Gradiz Murillo, Andrés Urtecho, Alex Urtecho y Jorge Espinoza.RESUMENSe calibrar la arena a utilizar, tamizándola por los tamices No. 20 y No. 30. La arena quenos interesa es el pase No. 20 retenida en No.30. Luego se prosigue a calcular el pesovolumétrico seco suelto de la arena calibrada. Pesamos el cilindro metálico, se introduce elcono de arena en el cilindro metálico, con la ayuda de la espátula se enrazo la arena y selimpia cualquier excedente con la brocha. Con el propósito de obtener un error mayor a1%.Colocamos el cono sobre la placa base (el hueco de la placa base debe de coincidir con elcono). Verificar que la válvula de pase este cerrada. Abrimos válvula de pase y dejar caer laarena hacia el cono inferior y el suelo. Cuando la arena deje de verter, cierre la válvula.Todo lo anterior se hace para calibrar los instrumentos.En el campo se limpia con una brocha todo el suelo suelto del área donde se realizará elensaye. Luego se coloco la placa base (Placa con el agujero). Esta no debe de moversehasta que se termine el ensaye. Retiramos el densímetro (cono) de la placa base ycomience a excavar sobre el suelo con ayuda del mazo y el cincel hasta una profundidad de10 a 15 centímetros. Se procede a abrir la válvula de pase y deje que la arena fluya hacia laparte inferior del cono y el hueco (excavación) hasta llenar estos lleno este se cierra. Retirede la excavación la arena usada y deposítela en un balde, esta arena se lavara y se volverá acribar para usarse en otro ensaye. Pesamos las arenas sobrantes, en el factor de calibracióny en la excavación y anotes sus pesos.
  3. 3. METODO CONO DE ARENA MECANICA DE SUELO IMiguel Flores Burgos, Hugo Gradiz Murillo, Andrés Urtecho, Alex Urtecho y Jorge Espinoza.INTRODUCCIÓNCuando el trabajo de compactación va progresando en el campo, es conveniente saber si elpeso volumétrico especificado se está logrando o no. Esto se conoce como control decompactación de campo. Esta verificación se logra con varios procedimientos estándares,nosotros utilizaremos el método mas comúnmente usado, “El Método del Cono de arena”.Básicamente el método consiste en determinar el peso del suelo húmedo de una pequeñaexcavación de forma irregular (hueco) hecho sobre la superficie del suelo. Se determina elvolumen de dicho hueco y la densidad húmeda del suelo en el sitio (densidad in situ) ópeso volumétrico húmedo del campo. La arena utilizada (a menudo arena de Otawa) esgeneralmente material que pasa el tamiz No. 20 y esta se encuentra retenida por el tamizNo. 30
  4. 4. METODO CONO DE ARENA MECANICA DE SUELO IMiguel Flores Burgos, Hugo Gradiz Murillo, Andrés Urtecho, Alex Urtecho y Jorge Espinoza.ÍNDICE GENERALPág.Objetivos ...................................................................................................................1Capitulo I: Equipo de laboratorio ................................................................................2Material de laboratorio...............................................................................5Capitulo II: Procedimiento ..........................................................................................6Capitulo III: Datos ....................................................................................................11Capitulo IV: Cálculos................................................................................................11Resultados ................................................................................................................12Recomendaciones .....................................................................................................14Conclusiones.............................................................................................................15Anexos......................................................................................................................16
  5. 5. METODO CONO DE ARENA MECANICA DE SUELO IMiguel Flores Burgos, Hugo Gradiz Murillo, Andrés Urtecho, Alex Urtecho y Jorge Espinoza.ÍNDICE DE FIGURASPág.Figura 1 ......................................................................................................................3Figura 2 ......................................................................................................................3Figura 3 ......................................................................................................................3Figura 4 ......................................................................................................................3Figura 5 ......................................................................................................................3Figura 6 ......................................................................................................................3Figura 7 ......................................................................................................................4Figura 8 ......................................................................................................................4Figura 9 ......................................................................................................................4Figura 10 ....................................................................................................................4Figura 11 ....................................................................................................................4Figura 12 ....................................................................................................................4Figura 13 ....................................................................................................................5Figura 14 ....................................................................................................................5Figura 15 ....................................................................................................................5Figura 16 ....................................................................................................................5Figura 17 ....................................................................................................................5Figura 18 ....................................................................................................................6Figura 19 ....................................................................................................................6Figura 20 ....................................................................................................................6Figura 21 ....................................................................................................................6Figura 22 ....................................................................................................................6Figura 23 ....................................................................................................................7Figura 24 ....................................................................................................................7Figura 25 ....................................................................................................................7Figura 26 ....................................................................................................................7Figura 27 ....................................................................................................................7
  6. 6. METODO CONO DE ARENA MECANICA DE SUELO IMiguel Flores Burgos, Hugo Gradiz Murillo, Andrés Urtecho, Alex Urtecho y Jorge Espinoza.Figura 28 ....................................................................................................................7Figura 29 ....................................................................................................................8Figura 30 ....................................................................................................................8Figura 31 ....................................................................................................................8Figura 32 ....................................................................................................................9Figura 33 ....................................................................................................................9Figura 34 ....................................................................................................................9Figura 35 ....................................................................................................................9Figura 36 ....................................................................................................................9Figura 37 ..................................................................................................................10ÍNDICE DE TABLASPág.Tabla 1......................................................................................................................11Tabla 2......................................................................................................................13Tabla 3......................................................................................................................13Tabla 4......................................................................................................................13ÍNDICE DE ECUACIONESPág.Ec.1 ..........................................................................................................................11Ec.2 ..........................................................................................................................12Ec.3 ..........................................................................................................................12Ec.4 ..........................................................................................................................12Ec.5 ..........................................................................................................................12Ec.6 ..........................................................................................................................12
  7. 7. METODO CONO DE ARENA MECANICA DE SUELO IMiguel Flores Burgos, Hugo Gradiz Murillo, Andrés Urtecho, Alex Urtecho y Jorge Espinoza.Página 1OBJETIVOS Determinar la densidad y peso unitario en una superficie de un suelo compactadopor medios mecánicos. Determinar la densidad del suelo en el sitio. Relacionar la densidad seca de campo con la densidad seca máxima obtenida en ellaboratorio, obtenidas de los diferentes métodos de compactación de laboratorio..
  8. 8. METODO CONO DE ARENA MECANICA DE SUELO IMiguel Flores Burgos, Hugo Gradiz Murillo, Andrés Urtecho, Alex Urtecho y Jorge Espinoza.Página 2EQUIPO DE LABORATORIO Cilindro Metálico. Bandeja Metálica Placa base metálica con un círculo hueco. Dos bolsas conteniendo arena calibrada (20±30) seca, una con peso de 2.00 kgy la otra con peso de 4.00kg. Cincel de acero liso de 5/8” de diámetro y una altura de 25 cm de longitudaproximadamente. Cuchara. Brocha de 4”. Mazo de dos libras y media de peso. Taras para el contenido de humedad. Balanza con precisión de 0.1 gramoy capacidad de 2.0 kg. Balanza con precisión de 1.0 gramo y capacidad de 25 kg. Horno marca QL Modelo 30GC LAB Oven. Pala y barra ( si fuese necesario) Cono de Arena
  9. 9. METODO CONO DE ARENA MECANICA DE SUELO IMiguel Flores Burgos, Hugo Gradiz Murillo, Andrés Urtecho, Alex Urtecho y Jorge Espinoza.Página 3Figura 1 Figura 2Figura 3 Figura 4Figura. 5 Figura. 6Horno Marca QL Bandeja MetálicaBalanza de 29 KgEspátulaCilindro MetálicoPalaCincel de Acero CucharaBrocha
  10. 10. METODO CONO DE ARENA MECANICA DE SUELO IMiguel Flores Burgos, Hugo Gradiz Murillo, Andrés Urtecho, Alex Urtecho y Jorge Espinoza.Página 4Figura. 7 Figura. 8Figura 9Base Metálica con hueco CircularMartilloCono de Arena
  11. 11. METODO CONO DE ARENA MECANICA DE SUELO IMiguel Flores Burgos, Hugo Gradiz Murillo, Andrés Urtecho, Alex Urtecho y Jorge Espinoza.Página 5MATERIAL DE LABORATORIOFigura 10PROCEDIMIENTOPaso 1: Calibrar la arena a utilizar, cribándola por los tamices No. 20 y No. 30 desechandolo que retenga el tamiz No. 20 y lo que pase el tamiz No. 30.Paso 2: Pesamos el cilindro metálico. Se introduce el cono de arena en el cilindro metálico,con la ayuda de la espátula se enrazo la arena y se limpia cualquier excedente con labrocha. Se pesa la muestra ( peso arena + cilindro) se calcula el error este debe de ser nomenor a 1%.Paso 3: Determinarle el peso volumétrico seco suelto de la arena calibrada.Zona de estudio
  12. 12. METODO CONO DE ARENA MECANICA DE SUELO IMiguel Flores Burgos, Hugo Gradiz Murillo, Andrés Urtecho, Alex Urtecho y Jorge Espinoza.Página 6Factor de calibración.Paso 4: Colocar el cono sobre la placa base (el hueco de la placa base debe coincidir con elcono). Verificar que la válvula de pase este cerrada. Abrir válvula de pase y dejar caer laarena hacia el cono inferior y el suelo. Cuando la arena deje de verter, cierre la válvula.Paso 5: La arena que quedó (sobrante) en el cono superior deposítela en la bolsa quecontenía los 2.0 k de arena.Excavación.Paso 6: Retire el densímetro (cono) de la placa base y comience a excavar sobre el suelocon ayuda del mazo y el cincel hasta una profundidad de 10 a 15 centímetros, como se loindica el Instructor de la clase.Paso 7: Coloque el cono sobre la placa base (como se indicó en el paso No. 4). Abra laválvula de pase y deje que la arena fluya hacia la parte inferior del cono y el hueco(excavación) hasta llenar estos. Cuando la arena deje de fluir, cierre la válvula y la arenasobrante en el parte superior del cono deposítela en la bolsa que contenía los cuatrokilogramos de arena.Paso 8: Retire de la excavación la arena usada y deposítela en un balde, esta arena se lavaray se volverá a cribar para usarse en otro ensaye.LaboratorioPaso 9: Determine el peso húmedo del suelo excavado en la balanza de 1.0 de presición yanote su peso.Paso 10: Pese las arenas sobrantes, en el factor de calibración y en la excavación y anotessus pesos
  13. 13. METODO CONO DE ARENA MECANICA DE SUELO IMiguel Flores Burgos, Hugo Gradiz Murillo, Andrés Urtecho, Alex Urtecho y Jorge Espinoza.Página 7DATOSDescripción (kg)Peso del cilindro #4 4.205Peso del cilindro #4 + arena 5.650peso de arena en el cilindro 1.445Volumen del cilindro (m3) 0.001peso del cono de arena 4.435peso del cono de arena después de llenar el agujero 4.010Peso vol. seco suelto de arena calibrada (kg/m³) 1,806.250Peso de arena que llena el agujero y el cono (kg) 0.425Peso de arena en el cono interior 0.400CALCULOSVolumen de calibración (V1) en m³Ecuación 1V1 = W1W2Donde:W1 = Peso de arena usada en calibración (kg)W2 = Peso vol. seco suelto de arena calibrada (kg/m³)Volumen total (V2) en m³Ecuación 2V2 = W3W4Donde:
  14. 14. METODO CONO DE ARENA MECANICA DE SUELO IMiguel Flores Burgos, Hugo Gradiz Murillo, Andrés Urtecho, Alex Urtecho y Jorge Espinoza.Página 8W3 = Peso de arena usada en excavación (kg)W4 = Peso vol. seco suelto de arena calibrada (kg/m³)Volumen de excavación (Vexcv.) en m³Ecuación 3Vexcv. = V2 – V1Donde:Vexcv. = Volumen de excavaciónV1 = Volumen de calibraciónV2 = Volumen totalPeso Volumétrico húmedo del sitioEcuación 4γ húmeda= W5VexcvDonde:γ húmeda = Peso Volumétrico húmedo del sitio (kg/m³)W5 = Peso del suelo húmedo excavado (kg)Vexcv = Volumen de excavación (m³)Peso volumétrico seco del sitio en kg/m³Ecuación 5γd = γ húmeda .(1 + contenido de humedad)Donde:
  15. 15. METODO CONO DE ARENA MECANICA DE SUELO IMiguel Flores Burgos, Hugo Gradiz Murillo, Andrés Urtecho, Alex Urtecho y Jorge Espinoza.Página 9γ húmeda = Peso Volumétrico húmedo del sitio (kg/m³)γd= Peso volumétrico seco del sitio en kg/m³Porcentaje de compactación (% compac.)Ecuación 6% compac = γd .γd máximoRESULTADOSDescripción (kg)volumen de hueco excavado (m3) 0.00001384peso volumétrico seco del suelo en in situ (gd) 23.8383contenido de humedad del suelo 45.58%peso especifico de solidos 2.43g agua (kn/m3) 9.81g suelo (kn/m3) 23.8383peso del suelo excavado (kg) 0.000329942gd máximo 16.375porcentaje de compactación 1.32%Peso específico máximo de lab. = 1810 kg/m³
  16. 16. METODO PROCTOR MODIFICADO MECANICA DE SUELO IMiguel Flores Burgos, Hugo Gradiz Murillo, Andrés Urtecho, Alex Urtecho y Jorge Espinoza.Página 10CONCLUCIONESEsta práctica es muy interesante ya que por medio de ella podemos conocer el grado decompactación de una capa en campo, es muy sencilla, no necesita mucho tiempo.

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  • colaquiss

    Jun. 3, 2013
  • cleydersanchezoyola

    Apr. 28, 2014
  • vitalianoperezquispe

    May. 27, 2014
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    Jun. 26, 2014
  • luisenriquefuhe

    Feb. 9, 2015

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