ENSAYO DE CONO DE ARENA
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Dedi Dedica camo moss es este te trab trabaj ajo o a nues nuestr tros os padres quienes con mucho esfuerzo y constantes enseñanzas de vida encami encaminan nan nuestr nuestros os pasos pasos a nuestr nuestro o objetivo de convertirnos en Ingenieros Civiles.
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Agradecimientos
A nuestros profesores que con sus grandes conocimientos y dedicación a la enseñanza nos inspiran y motivan a una mayor dedicación a nuestra carrera. A nuestros compañeros quienes con su mpetu! alegra y compaña nos impulsan a ser mejores personas y alumnos cada da.
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Tabla de contenido ENSAYO DE CONO DE ARENA
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1.- INTRODUCCIÓN Cuando el trabajo de compactación va progresando en el campo! es conveniente saber si el peso volum?trico especi@cado se est logrando o no. ,sto se conoce como control de compactación de campo. ,sta veri@cación se logra con varios procedimientos estndares! nosotros utilizaremos el m?todo ms comBnmente usado! m?todo del cono de arena y el m?todo del densmetro nuclear que es ms costoso pero es mucho ms rpido.
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1sicamente el m?todo de cono de arena consiste en determinar el peso del suelo hBmedo de una pequeña ecavación de forma irregular huecoE hecho sobre la super@cie del suelo. 6e determina el volumen de dicho hueco y la densidad hBmeda del suelo en el sitio densidad in situE o peso volum?trico hBmedo del campo.
.- !ARCO TEORICO"
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,l ensayo permite obtener la densidad de terreno y as veri@car los resultados obtenidos en faenas de compactación de suelos! en los que eisten especi@caciones es cuanto a la humedad y la densidad. ,ntre los m?todos utilizados! se encuentran el m?todo del cono con arena! el del balón de caucho e instrumentos nucleares entre otros. $anto el m?todo del cono con arena es aplicables en suelos cuyos tamaños de partculas sean menores a ): mm y utilizan los mismos principios! ósea! obtener el peso del suelo hBmedo de una pequeña perforación hecha sobre la super@cie del terreno y generalmente del espesor de la capa compactada. &btenido el volumen de dicha agujero la densidad del suelo est dado por la siguiente epresiónF γ hum =
Peso humedo ( gr ) Vol . excavacion ( cm
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)
6i se determina luego el contenido de humedad GHE del material etrado! el peso unitario seco serF
γ seco =
γ humedo 1 + W
Algunos m?todos para determinar la densidad de campoF
.1 !#todo del Cono de Arena $Norma AST! D 1%%&' ,s el m?todo de lejos ms utilizado. %epresenta una forma indirecta de obtener el volumen del agujero utilizando para ello! una arena estandarizada compuesta por partculas cuarzosas! sanas! no concentradas! de granulometra redondeada y comprendido entre las mallas #": A6$+ *.: mmE y #*:! la mejor arena para este ensayo se le conoce como la arena de &ttaJa! pero en el 5erB se puede utilizar arena de cualquier rico o cantera pero con las especi@caciones dadas. Pg .7
,ste m?todo establece un procedimiento para determinar en terreno la densidad de suelos cuyo tamaño mimo absoluto de partculas sea menos o igual a ): mm *KE en un caso y menos o igual a "): mm -KE en el otro.
(.-NU!ERO DE NOR!A: ASTM D1556
).-O*+ETI,O
Determinar la densidad y peso unitario en una super@cie de un suelo compactado por medios mecnicos.
Determinar la densidad del suelo in L situ.
Determinar la densidad de un suelo ya sea en estado natural! suelto o preparado o en estado compactado por dos m?todosF
Cono con arena.
Densmetro nuclear.
%.- EUIOS Y !ATERIA/ES UTI/I0ADOS %.1 Aarato cono de arena" Compuesto por una vlvula cilndrica de "*!) mm. de abertura! con un etremo terminado en embudo y el otro ajustado a la boca de un recipiente de aproimadamente 0 lts. de capacidad. ,l aparato deber llevar una placa base! con un ori@cio central de igual dimetro al del embudo
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%.. Arena Estandari2ada" 8a cual deber ser lavada y secada en horno hasta masa constante. =eneralmente se utiliza arena de &ttaJa!
que
corresponde a un material que pasa por la malla # *: A6$+ :!;) mm.E y queda retenida en la malla # : A6$+ :!-: mm.E.
%.(. *alan2a mec3nica de 4 5g6 recisi7n 1g." 6on balanzas muy Btiles y casi eactas para pesar muestras de regular peso! esto se debe a su buena calibración. 3eri@car antes de usar si est bien calibrado. ,l modelo que se ve es ?l se utilizó para el ensayo de laboratorio del curso de 5avimentos.
%.). *alan2a con recisi7n de 4.41 grF Con 5recisión de :.:" gr para especmenes con peso de *:: gr o menosM :."gr. para especmenes con peso comprendido entre *:: y "::: grM y ".: para especmenes con un peso mayor que "::: gr el modelo que se ve es el de laboratorio de la '%5! est pesando una bandejaE.
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%.%. 8orno" 5referentemente del tipo de tiro forzado con control automtico para mantener una temperatura uniforme de "": N )C.Oorno para secado de muestras con interiores de lmina de acero inoidable! en modelo sencillo o con circulación forzada! control analógico o digital! en diversas medidas el modelo que se ve es el de laboratorio de la '%5E
%.&. C3s9las de secado" 5ara uso de la determinación de contenido de humedad! preferentemente de metal sin costura y con tapa debe ser resistente a la corrosión y al cambio de peso por calentamiento repetido! enfriamiento y limpieza el aluminio es buen materialE. Deben ser lo ms pequeño y livianos posibles en relación con la cantidad de material que van a usar en el ensayo.
%.:. C9c;aron" 6e pre@ere que el cucharon sea de metal o de latón pero rectangular para que sea ms Btil a la hora de recoger la muestra de suelo y echar en los tamices.
%.<. *ande=a de metal" 6e necesitara para usarlo como platillo de fondo junto con los tamices! tambi?n se los usara para pesar la muestra total de suelo seco.
%.>. Elementos necesariosF 1adilejo! esptula! cutter! alicate! etc.
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-. ROCEDI!IENTO
8a arena calibrada se tamizó con las mallas #P ": y #P *:. 6e usó el material que pasó la malla nBmero ": pero que quedó retenido en la malla nBmero *:.
6e llena el balón con la arena seleccionada! siguiendo las indicaciones del punto anterior.
6e pesa el balón con la arena. 6e usó )*:: gramos de material. ,ste primer peso es la suma del peso del cono ms el peso del material usado.
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,n la mesa del laboratorio se colocó la base! y sobre ella se colocó el cono volteado.
8uego se abrió la vlvula de paso y se dejó caer material sobre la mesa. ,sto se hizo para conocer el peso de la arena en el cono.
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6e pesó el balón con la arena sin el material que cayó. As obtuvimos el peso del material que ocupa el cono! restando el primer peso menos el peso que se eplica en este tem.
8a arena que quedó fuera del balón se vuelve a ingresar. As quedamos listos para realizar el ensayo en campo.
6e ubicó la zona a realizar el ensayo. Qsta est a *./* m al este del laboratorio de ensayo de materiales y a 0.-) m al norte de la casete de seguridad de la puerta de ingeniera de la '%5. Con una brocha se limpió la zona. 8uego se colocó la base sobre el rea y ?sta se niveló.
Con un cincel y comba se hizo el hoyo. ,l material etrado se guardó en una bolsa plstica.
6e colocó el cono volteado sobre el hoyo. Antes de dejar caer la arena! nos cercioramos que no haya ninguna mquina o cualquier agente eterno! Pg .13
que produzca ondas en el suelo o que perjudique el ensayo. 8uego se abrió la vlvula de paso y se dejó caer la arena calibrada hasta que llene el hoyo. 'na vez que ya no se escuchaba el sonido de la arena al caer! se cerró la vlvula. Aqu se @nalizó la parte del ensayo en campo. 6e regresó al laboratorio para realizar los pesajes que quedaban.
De regreso al laboratorio se pesó el material que se guardó en la bolsa plstica.
6e pesó el cono con la arena sobrante.
Del material etrado! se colocó material en dos taras y se dejó en el horno del laboratorio por *0 horas! esto sirvió para obtener el contenido de humedad del material en estado natural. Pg .14
Al da siguiente se pesaron las taras con el material seco. Con la información obtenida se prosiguió con los clculos de gabinete.
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:.- DATOS Y CA/CU/OS
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<.- CONC/USIONES
5rueba inRsitu no son las requeridas es necesario aumentar las pasadas de la maquinaria y disminuir el contenido de humedad en el terreno! en el terreno
para lograr las especi@caciones de compactación requeridas. ,l ensayo m?todo del cono de arena fue bien realizado de acuerdo al procedimiento a seguir para ?ste! ya que los resultados arrojados no se alejan de la realidad independientemente de los resultados del 5roctor
modi@cadoE del terreno ensayado. ,ste ensayo de laboratorio es muy interesante! puesto que por medio de ?l podemos conocer el grado de compactación de una capa de suelo en campo! es muy sencillo no necesita mucho tiempo con ecepción de esperar que se seque la muestra etrada del sueloE.
,n el momento de ensayo en terreno! se debe evitar cualquier tipo de vibración en el rea circundante! ya que esto puede provocar introducir un eceso de arena en el agujero.
,l tipo de cono a usar depende de la granulometra del suelo. Al momento de girar el recipiente y el cono mantener la vlvula
correctamente cerrada. 8a ecavación del hoyo deber realizarse de la forma ms uniforme posible
para mayor precisión.
8a ineperiencia de los estudiantes al manejar los distintos elementos! separación y toma de muestras! etc. 5ueden generar errores en la toma de medidas y en la realización adecuada de los laboratorios! sin embargo
propicia el aprendizaje. =eneralmente es deseable contar con una arena uniforme o de un solo tamaño para evitar problemas de segregación! de modo que con las Pg .17
condiciones de vaciado pueda lograrse la misma densidad! del suelo que se
ensaya 6e obtuvo una densidad seca de ".-;0 grScm y un contenido de humedad de ;.:;H.
6e puede decir que se cumplieron todos los objetivos propuestos en el ensayo.
>.- ERRORES OSI*/ES Oumedad 5recisión
de equipos utilizados Arena mal graduada $omar mal un peso por diversas causas.
14.- RECO!ENDACIONES
,n el momento de ensayo en terreno! se debe evitar cualquier tipo de vibración en el rea circundante! ya que esto puede provocar introducir un eceso de arena en el agujero.
,l tipo de cono a usar depende de la granulometra del suelo.
Al momento de girar el recipiente y el cono mantener la vlvula correctamente cerrada.
8a ecavación del hoyo deber realizarse de la forma ms uniforme posible para mayor precisión
8a ineperiencia de los estudiantes al manejar los distintos elementos! separación y toma de muestras! etc. 5ueden generar errores en la toma de
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medidas y en la realización adecuada de los laboratorios! sin embargo propicia el aprendizaje.
=eneralmente es deseable contar con una arena uniforme o de un solo tamaño para evitar problemas de segregación! de modo que con las condiciones de vaciado pueda lograrse la misma densidad! del suelo que se ensaya.
11.- *I*/IO?RA@A Internet" • • • •
[email protected]<:ScbrRinalteradoScbrRinalterado.shtml httpFSSes.scribd.comSdocS-&%+,RC&#&RD,RA%,#A httpFSSJJJ.ucn.clS>acultadesInstitutosSlaboratorioSmecanica/.htm
/ibros" • • •
TCA%%,$,%A6 CA88,6 7 A'$&5I6$A6K R AutorF %aBl 3. %odas Apuntes tomados de los comentarios del $?cnico 8aboratorista %afael. Informes pasados de +ecnica de 6uelos de la '%5F 3elasco! et al. 8aboratorio de 5avimentos! 'niversidad %icardo 5alma! *:").
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