FACULTAD: INGENIERÍAEAP: INGENIERÍA CIVIL ENSAYO DE DETERMINACIÓN PESO ESPECÍFICO HÚMEDO POR EL MÉTODO DEL CONO DE ARENA AUTORES: 0 BUSTILLOS MATÍAS, CARLOS E. CHAVEZ CUNYAS, RUDY. CRISÓSTOMO ORTIZ, LIZ. MEDINA QUISPE, LUIS G. ROJAS MEZA, WILMER JHOLIÑO SOLÍS RIVERA, BRIAN. URETA REYMUNDO, VANESA. CURSO: MECÁNICA DE SUELOS I DOCENTE: Ing. DEL POZO CASTRO, DAVID SECCIÓN: AI-1411 GRUPO: 1.1 HUANCAYO - PERÚ 2016-II ÍNDICE INTRODUCCIÓN............................................................................ 3 1. CAPÍTULO I: GENERALIDADES................................................... 4 1.1.1. OBJETIVO GENERAL:.............................................................4 1.1.2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS:.....................................................4 1.2.1. UBICACIÓN:.........................................................................4 1.2.2. CONDICIÓN CLIMÁTICA:........................................................5 1.2.3. ALTITUD DE LA ZONA:..........................................................5 2. MARCO TEÓRICO:.................................................................... 5 3. CAPÍTULO II:............................................................................ 7 4. CONCLUSIONES..................................................................... 13 5. RECOMENDACIONES............................................................... 14 6. BIBLIOGRAFIA........................................................................ 15 INTRODUCCIÓN ENSAYO DE DETERMINACIÓN PESO ESPECÍFICO SECO POR EL MÉTODO DEL CONO DE ARENA El estudio de mecánica de suelos, es una herramienta que proporciona datos más confiables de las condiciones del subsuelo, la capacidad de carga, asentamientos probables y sugerencias acerca del sistema de cimentación para la realización de obras civiles. En este sentido el presente ensayo tiene por objetivo determinar el peso específico seco y el contenido de humedad del suelo en el campo. El método del cono de arena, se aplica en general a partir de la superficie del material compactado, este método se centra en la determinación del volumen de una pequeña excavación de forma cilíndrica de donde se ha retirado todo el suelo compactado (sin perdidas del material) ya que el peso del material retirado divido por el volumen del hueco cilíndrico nos permite determinar la densidad húmeda. Determinaciones de la humedad de esta muestra nos permite obtener su densidad seca. El método del cono de arena utiliza una arena uniforme normalizada y de granos redondeados para rellenar el hueco excavado en terreno. Previamente en el laboratorio, se ha determinado para esta arena la densidad que ella tiene para las mismas condiciones de caída que este material va a tener en terreno. Para ello se utiliza un cono metálico El método del cono de arena fue utilizado primeramente por el cuerpo de ingenieros de U.S.A. y acogido por las normas A.S.T.M. y A.A.S.T.H.O. LOS AUTORES 1 CAPÍTULO I: GENERALIDADES 1.1. OBJETO DEL ESTUDIO: 1.1.1. OBJETIVO GENERAL: Determinar la Peso específico seco, peso específico de la compactación en el campo y el contenido de humedad del suelo en el campo mediante el método del cono de arena. 1.1.2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS: Conocer el funcionamiento correcto del equipo para realizar el ensayo del método del cono de arena. Calcular el peso específico de compactación de una muestra de suelo de campo. Comparar la compactación obtenida por el ensayo del cono de arena con un valor referenciado del ensayo Proctor Estándar o modificado. 1.2. DATOS GENERALES 1.2.1. 1.2.2. UBICACIÓN: UBICACIÓN : San Antonio - Huancayo FECHA : 29 agosto del 2016 CLIMA : Soleado COORDENAS UTM :12°10'14.5"S-75°14'42.4"W PROFUNDIDAD DE CALICATA :2.00 m Muestra Alterada CONDICIÓN CLIMÁTICA: El clima de la zona de extracción de muestras, para la caracterización de la subrasante, es cálido. 1.2.3. ALTITUD DE LA ZONA: La zona de las calicatas esta aproximadamente a una altitud de 3.175 msnm. 2 MARCO TEÓRICO: La compactación de suelos es un proceso artificial en el cual las partículas de suelo son obligadas a estar más en contacto (unidas) las unas con las otras, mediante una reducción de vacíos, empleando algún medio mecánico, esto se realiza para mejorar las propiedades ingenieriles del suelo. La importancia de la compactación de suelos radica en el aumento de la resistencia y disminución en la capacidad de deformación que se obtiene al someter al suelo a técnicas, que aumenten el peso específico seco, disminuyendo los vacíos. Los métodos empleados para la compactación de suelos dependen del tipo de materiales con que se trabaje en cada caso; en los materiales puramente friccionantes como la arena, los métodos vibratorios son los más eficientes, en tanto que en suelos plásticos el procedimiento de carga estática resulta el más ventajoso. En la práctica, estas características se reflejan en el equipo disponible para el trabajo, tales como: plataformas vibratorias, rodillos lisos. Estos ensayos se usan en obra para: Llevar un control de calidad de compactación en subrasantes para carreteras. Aumentar la capacidad de soporte del suelo y reducir los asentamientos del terreno para establecer un mejoramiento del terreno en la construcción de terraplenes. Hoy en día es muy importante saber el estado de la superficie sobre la cual se quiere construir de acuerdo al uso que se le va a dar y una de las formas más confiable es a través de un Densímetro Nuclear, método indirecto; y otro aún más utilizado que a su vez es un método más directo, el Cono de arena. NORMATIVIDAD: Densidad in-situ mediante el método del cono de arena : NTP 339.134 (ASTM D 2487) Densidad in-situ mediante métodos nucleares (profundidad superficial) : NTP 339.144 (ASTM D 2922) Densidad in-situ mediante el método del balón de jebe : ASTM D 2167 Los ensayos de densidad de campo, no podrán emplearse para determinar la densidad relativa y la presión admisible de un suelo arenoso. Ensayo para determinar la densidad de los suelos en el campo por el método del cono de arena : MTC E 117 – 2000 METODOLOGÍA: El ensayo de densidad de campo In-Situ se puede realizar mediante tres métodos: Densidad del suelo por el cono de arena (ASTM D 1556) Densidad y peso unitario por el globo de hule (ASTM – 2167) Densidad nuclear (ASTM D 2922 y D3017) 3 CAPÍTULO II: DESCRIPCION Y DATOS: N° DESCRIPCIÓN 1 2 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 Peso el frasco + arena (gr) Peso del frasco + arena sobrante (gr) Peso de la arena empleada (1)-(2) (gr) Peso de la arena en el cono (gr) Peso de la arena en el hueco (gr) (3)-(4) Densidad de la arena (gr/cc) Volumen del hueco cc (5)/(6) Peso de la tara + suelo + grava Peso de la tara (gr) Peso del suelo + grava (8)-(9) (gr) Peso retenido en el tamiz 3/4 (gr) (N° 4) 3/4 grava 3/8 (N° 4) Peso específico de la grava (gr/cc) Volumen de la grava (cc) (11)/(13) Peso del suelo (gr) (10)-(11) Volumen del suelo (cc) (7)-(14) Densidad Húmeda (gr/cm3) (15)/ (16) 6710 6570 1795 2020 4915 1691 4550 1691 3224 1.45 2223.45 3601.00 121 3480.00 2859 1.45 1971.72 2966.00 121 2845.00 85 2.44 2.65 32.08 3395.00 2191.37 90 3.16 2.65 33.96 2755.00 1937.76 1.549 1.422 Determinación del Contenido de Humedad del suelo extraído del hueco DESCRIPCIÓN Y DATOS 18 19 20 21 22 23 24 1.3. Recipiente N° Peso del Recipiente + suelo húmedo (gr) Peso del recipiente + suelo seco (gr) Peso del agua (gr) (19)-(20) Peso del recipiente (gr) Peso del suelo seco (gr) (20)-(22) Contenido de Húmedad (21)/(23) *100 MATERIALES Y EQUIPOS Cono de Arena 1 2 585 585 515 70 85 430 525 60 85 440 16.28% 13.64% Martillo Cincel Tamices N° 10 y N° 60 Capsulas Taras Horno de secado Espátula, Cucharon y brocha Bandejas Balanza de 1 gr. MÉCANICA DE SUELOS I 1.4. PROCEDIMIENTOS 1. Se selecciona la arena a utilizar. 2. Se obtuvo los pesos del cono, con la arena a utilizar, y de todos los recipientes. 3. Se pesó el recipiente vacío, posteriormente el recipiente más la arena Ilustración 1 Selección de la arena 4. Se llevó el cono y los materiales al campo. 5. Se ubicó la placa base en el suelo. 6. Se rompió el suelo con el cincel, a través de la placa, para obtener la muestra a trabajar. 7. Se removió la muestra sin perder material. 9 Ilustración 3: Señalización de la zona Ilustración 2: Excavación del agujero cilíndrico MÉCANICA DE SUELOS I 8. Se abrió la llave del cono para dar paso a la arena que, en cuanto llenó Ilustración 4: Obtención del material el hueco, dio paso al cerramiento de la llave. 9. Se levantó el cono del sitio para llevar a tomar su peso de nuevo. Ilustración 5: llenado del agujero Ilustración 6:LLenado con arena al agujero cilindrico 10. Se pesa el material obtenido de la excavación Ilustración 7: Peso de la arena sobrante 11. Se extrae una tres muestras pequeñas para obtener el contenido de humedad 12. Debido al costo de la arena, se recoge del hueco para después tamizar y Ilustración 8: Peso del material de campo lavar para poderla usar de nuevo. 13. Se repite el proceso de pesado al equipo con la arena que quedo en el depósito. 14. La muestra de suelo extraída fue pesada, horneada y nuevamente pesada. 15. Se pesa el cono lleno de agua. 10 MÉCANICA DE SUELOS I 4 CONCLUSIONES Se obtuvieron los siguientes resultados: - Densidad Húmeda promedio = 1.485 gr/cm3. Contenido de Húmedad promedio = 15% 11 MÉCANICA DE SUELOS I Este método de ensayo generalmente es utilizado para determinar la densidad seca del suelo para la construcción de terraplenes, rellenos viales y rellenos estructurales entre otros. La caída de la arena se hizo por caída libre, ya que ningún efecto vibratorio debe afectar el ensayo, ya que la densidad de campo a obtener variara, y esto no será útil, para la labor a realizar La densidad de la arena calibrada cumple con la norma que nos indica que esta debe estar entre 1.4 y 1.6., la densidad de la arena calibrada que obtuvimos fue de 1.485 gr/cm3. 5 RECOMENDACIONES Para mejorar el grado de confiabilidad de los resultados obtenidos en el laboratorio el grupo recomienda: Llevar un adecuado control en las medidas de los pesos realizados. Etiquetar cada uno de los suelos, capsulas usados, según sea el caso, y llevar un adecuado control de calidad para que los resultados no tengan errores. 12 MÉCANICA DE SUELOS I 6 BIBLIOGRAFIA ENSAYOS DE MATERIALES EM2000 – MTC PRACTICAS DE LABORATORIO DE MECANICA DE SUELOS I – Ing. ABRAHAM POLANCO RODRIGUEZ GUIA DE LABORATORIO DE MECANICA DE SUELOS – PONTIFICIA UNIVERSIDAD CATOLICA DEL PERU GUIA DE LABORATORIO DE MECANICA DE SUELOS – UNI MANUAL DE LABORATORIO DE SUELOS EN INGENIIERIA CIVIL – JOSEPH E. BOWLES. FUNDAMENTOS DE INGENIERIA GEOTECNICA- BRAJA M. DAS JOSEPH E. BOWLES – Manual de Laboratorio de Suelos en Ingeniería civil ABRAHAM POLANCO RODRÍGUEZ-Prácticas de Laboratorio de Mecánica de Suelos I 13 MÉCANICA DE SUELOS I 14