Determinación de densidad en Sitio Método del cono de Arena

Buenas noches a todos los miembros y visitantes de nuestra comunidad de ensayos de laboratorio para ingenieros civiles: Cueva del Ingeniero Civil, continuando con las publicaciones diarias ahora publicamos el ensayo del cono de arena que les ayuda con la determinación de densidades en sitio, como ya es de costumbre incluimos al final una hoja de cálculo realizada en Excel, bueno sin más palabras les dejo el procedimiento del ensayo:

¿Cómo determinar la densidad de un suelo compactado con el método del cono de arena?

A continuación se detallan: los materiales, el equipo de laboratorio y el procedimiento del ensayo de determinación de densidad en Sitio según el Método del cono de Arena.

1.- OBJETIVO DEL ENSAYO DEL CONO DE ARENA:

Determinar la Densidad y el Porcentaje de Humedad (%) del suelo natural o de un estrato de suelo previamente compactado.

2.- MATERIAL:

Se debe utilizar una arena cuarzosa (Arena de Ottawa) de características redondeadas:

Tamiz % Retenido
No. 16 (0)
No. 30 (0 – 4)
No. 50 (76 – 77)
No. 100 (96 – 100)

3.- EQUIPO DE LABORATORIO:

* Frasco con cono.
* Base hueca de 6" de diámetro.
* Clavos.
* Cincel.
* Brocha.
* Cuchara.
* Bañador.
* Pocillos.
* Combo.
* Balanza de 20 Kg. y 1.0 gr. de precisión.
* Horno.

4.- PROCEDIMIENTO:

A) CALIBRACIÓN DEL APARATO.

Antes de iniciar el ensayo, se debe primero calibrar el frasco con cono, siguiendo los siguientes pasos:

1.- Peso aparato + agua (a) Kg.
2.- Peso aparato (b) Kg.
3.- Peso agua (c) = a – b Kg.
4.- Volumen frasco y tapa (d) = c
5.- Peso aparato + arena seca (e)
6.- Peso aparato (f) = b
7.- Peso arena seca (g) = e – f
8.- Densidad de la arena seca (h) = g / d
9.- Peso aparato + arena seca (i) = e
10.- Peso aparato + arena (después de llenar embudo) (j)
11.- Peso arena seca para llenar embudo (k) = i – j

B) EN SITIO:

1.- Limpiar y nivelar el sector donde se realizará el ensayo, de modo que la plancha no quede suspendida en ningún lugar.
2.- Colocar placa perforada, asegurar con clavos los 4 costados.
3.- Excavar con el cincel y el combo + o – 12 cm. de profundidad.
4.- Colocar la muestra excavada en bolsa (a la sombra).
5.- Limpiar fondo y paredes con brocha y sacar con cuchara resto de suelo suelto y colocar en la bolsa.
6.- Pesar suelo húmedo excavado.
7.- Llenar el envase con cono de arena, por caída libre.
8.- Pesar el aparto + arena.
9.- Colocar equipo invertido sobre plancha hueca y abrir el grifo de salida de la arena, por caída libre.
10.- Una vez que se vea que ya no cae arena, cerrar el grifo.
11.- Pesar aparato + resto de arena que queda en el frasco.

C) DETERMINACIÓN DEL PORCENTAJE DE HUMEDAD:

1.- Peso suelo húmedo + vasija Psh + Pt
2.- Peso suelo seco + vasija Pss + Pt
3.- Peso agua Pa
4.- Peso vasija Pt
5.- Peso suelo seco Pss
6.- % Humedad (l) = (Pa x 100) / Pss

D) DETERMINACIÓN DEL PESO:

1.- Peso suelo húmedo retirado del hoyo + vasija (m)
2.- Peso vasija (n)
3.- Peso suelo húmedo retirado del hoyo (o) = m – n
4.- Peso suelo seco retirado del hoyo (p) = Psh x 100/(100 + % H)

E) DETERMINACIÓN DEL VOLUMEN:

1.- Peso arena calibrada + aparato (q) = e
2.- Peso arena que queda + aparato (r)
3.- Peso arena necesaria para llenar hoyo + embudo (s) = q – r
4.- Peso de la arena en el embudo (t) = k
5.- Peso de la arena para llenar hoyo (u) = s – t
6.- Volumen del hoyo (v) = u / h
(Peso arena para llenar hoyo / Densidad de la arena seca)

F) DETERMINACIÓN DE LA DENSIDAD:

1.- Densidad del suelo húmedo (w) = o / v (peso suelo húmedo retirado del hoyo / volumen del hoyo)
2.- Densidad del suelo seco (x) = p / v (peso suelo seco retirado del hoyo / volumen del hoyo), para verificación de estratos compactados.
3.- Se anota la Densidad Máxima Seca y él % de Humedad Optima del ensayo de compactación de laboratorio.
4.- Se determina la relación de la Densidad en Sitio x 100 entre la Densidad de Laboratorio
% de compactación = Dss (en sitio) x 100 / (Dss (laboratorio))

Bueno compañeros espero que les haya servido nuestra nueva publicación, les dejo la planilla Excel que es un complemento para el ensayo del cono de arena.

También compartimos esta Aplicación Android para Ingenieros Civiles: Método Cono de Arena - Densidad en Sitio (Campo)

Un abrazo a todos…no olviden compartir nuestras publicaciones.