MSR Densidad Natural TRABAJO 09
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MECÁNICA DE SUELOS Y ROCAS
DENSIDAD NATURAL ó IN - SITU
Pimentel – Perú
ESTUDIO ELABORADO POR:
GRUPO N° 03
INFORME ELABORADO POR EL INTEGRANTE:
GONZALES GUEVARA, EMILIO JAVIER
FACULTAD DE INGENIERIA,
ARQUITECTURA Y URBANISMO
ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA CIVIL
ÁREA CURRICULAR:
CICLO V
PIMENTEL - PERÚ
ASESOR:
ING. CORONADO ZULOETA, OMAR
FECHA DE REALIZACIÓN DEL ENSAYO:
- INICIO: MIÉRCOLES 11 DE JUNIO DEL 2014
- FINAL: MIÉRCOLES 11 DE JUNIO DEL 2014
Entrega de Informe: MIERCOLES 25 DE JUNIO DEL 2014
Facultad de Ingeniería, Arquitectura y Urbanismo Mecánica de Suelos y Rocas
Universidad “SEÑOR DE SIPAN” - Ingeniera Civil Página 2
INTRODUCCIÓN
En la Mecánica de suelos es de vital importancia los hallazgos o
determinación de valores que nos representen características del suelo, donde
este método de ensayo describe el procedimiento para poder conocer la densidad
que posee un suelo en terreno o en su estado natural, ha sido un gran reto para
los investigadores de mecánica de suelos y científicos del área en general. Se
realiza esta determinación para comprobar el grado de compactación en rellenos
compactados artificialmente.
Es muy útil en el caso de suelos sin cohesión (gravas y arenas), los cuales, por lo
general no permiten obtener muestras inalteradas, y por medio de la densidad in
situ se puede reproducir el suelo natural en la densidad natural a partir de una
muestra alterada.
Existen diferentes procedimientos, entre ellos el densímetro de Washington y el
método del cono de arena (Nch 1516), los cuales consisten en realizar un orificio
en el suelo, determinar el peso seco del material y el volumen que dicho material
ocupaba. Entre otros métodos tradicionales se encuentran: el Método del Balón
de goma, el de los Bloques, el de Sumergir en Parafina y otros mas en donde
todos coinciden en la forma de obtener del suelo natural su peso seco, pero
difieren en la determinación de su volumen.
En el siguiente informe plasmaremos todo lo referente a este ensayo
mencionado, con sus respectivos procedimientos.
Su manejo hace relación a las siguientes normas:
N.T.P. 339.143 ASTM D - 1556
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INDICE
1. Densidad Natural ó In Situ 4
1.1. Objetivos 4
1.2. Marco Teórico 4
1.2.1. Determinación de la densidad del suelo en terreno método cono de arena (ASTM d1556-64) 4
1.3. Observaciones previas al ensayo 5
2. Densidad Natural ó In situ 5
2.1. Equipos y Materiales 5
2.2. Procedimiento 6
3. Conclusiones 11
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1.- DENSIDAD NATURAL ó IN - SITU
1.1. OBJETIVOS
Determinar la densidad natural seca.
Determinar el grado de compactación.
1.2. MARCO TEÓRICO
1.2.1. DETERMINACION DE LA DENSIDAD DEL SUELO EN TERRENO
METODO CONO DE ARENA (ASTM D1556-64)
Una vez que se han definido los criterios de compactación - en la forma de
especificaciones técnicas para las obras en terreno, es necesario utilizar un
método para determinar la densidad o peso unitario que el suelo alcanza
luego de la compactación.
Para obtener estas densidades existen los siguientes métodos en terreno:
Cono de arena. Balón de densidad. Densímetro nuclear.
En esta guía nos referiremos solamente el primero.
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 pérdidas de material) ya que el peso del material retirado dividido
por el volumen del hueco cilíndrico nos permite determinar la densidad húmeda.
Determinaciones de la humedad de esa muestra nos permiten obtener la densidad
seca.
El método del cono de arena utiliza una arena uniforme normalizada y de granos
redondeados para llenar 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.
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1.3. OBSERVACIONES PREVIAS AL ENSAYO
Fecha de realización del ensayo :
- Comienzo: Miércoles 11 de junio.
- Culminación: Miércoles 11 de junio
Lugar en el que realizo el ensayo: Este ensayo consiste en la determinación
el coeficiente de permeabilidad del terreno, esto se llevo a cabo en el
Laboratorio de Materiales de la Universidad Señor de Sipán.
Con la asesoría y guía para este ensayo de:
- Introducción al tema a cargo del Ing. Omar Coronado Zuloeta.
- Introducción al tema a cargo del Téc. Wilson A. Olaya Aguilar.
- La guía de los formatos otorgados por el encargado del laboratorio
de mecánica de materiales Téc. Wilson A. Olaya Aguilar.
2. ENSAYO DE DENSIDAD NATURAL ó “In Situ”
2.1 EQUIPOS Y MATERIALES
1. Recipiente de plástico que contiene arena Estandarizada, la cual
deberá ser lavada y secada en horno hasta masa constante.
Generalmente se utiliza arena de Ottawa, que corresponde a un
material que pasa por la malla Nº 20 ASTM (0,85 mm.) y queda
retenida en la malla Nº 30 ASTM (0,60 mm.).
2. Aparato cono de arena, compuesto por una válvula cilíndrica de 12,5
mm. de abertura, con un extremo terminado en embudo y el otro
ajustado a la boca de un recipiente de aproximadamente 4 lts. de
capacidad. El aparato deberá llevar una placa base, con un orificio
central de igual diámetro al del embudo (figura inferior).
3. Una balanza, de capacidad superior a 1000 grs., con precisión de
0,01 gr. Respectivamente.
4. Equipo de secado, empleado “in situ” el Speedy.
5. Placa de metal
6. Cincel, cucharon, brocha, martillo
7. Mallas N° 30 y N° 60.
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2.2 PROCEDIMIENTO
Limpiamos la parte superior con una brocha.
Se excava un hoyo dentro del orificio de la placa de Base del equipo
de densidad de campo, la profundidad lo determina el espesor de
suelo compactado, borda un promedio entre 10 a 12 cm de
profundidad, con la ayuda de un cincel y una wincha, se hizo el hoyo.
Se observa ya la cavidad formada se procura que las paredes estén
uniformes, también se ve el materia extraído se procura que no pierda su
humedad natural.
Para ello Usamos el cucharon para sacar la tierra y se lo hermetiza y
pesamos el material, (Peso de Suelo Extraído Wmh).
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Se procede a pesar el cono con la arena ya en su interior como peso inicial,
además ya conocemos su densidad.
Se procede a colocar el cono de arena el cual lleva el recipiente invertido y
se abre la llave hasta que se llene de arena la cavidad hecha.
Se procede a pesar el cono de arena con el resto de arena que quedo como
peso final.
Del material hermetizado se tiene que sacar el contenido de humedad, para hallar el grado de compactación del material, en este caso se empleo el Speedy, al cual se le agrego 20 gr de material, también se le agrega una cucharada de carburo, ya que este reaccionara químicamente con el agua separando sus moléculas y convirtiéndole en gas, además también se pone adentro 2 bolas de acero el impacto de estas al momento de agitarlo triturara las partículas con gran cohesión.
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FICHA DE CÁLCULO PARA EL ANÁLISIS
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UNIVERSIDAD SEÑOR DE SIPANFACULTAD DE INGENIERIA, ARQUITECTURA Y URBANISMO
ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIRIA CIVIL
LUGAR DE REALIZACIÓN DE ENSAYO LABORATORIO DE ENSAYO DE MATERIALES - USS
IDENTIFICACIÓN DE ENSAYO DENSIDAD NATURAL ó IN - SITU - N.T.P. 339.143 ASTM D - 1556
ASIGNATURA MECANICA DE SUELOS Y ROCAS
DOCENTE Ing. CORONADO ZULOETA, OMAR
ALUMNO GONZALES GUEVARA, EMILIO JAVIER
TIPO DE PRESENTACION PRÁCTICA DE LABORATORIO
MIERCOLES 25 DE JUNIO DEL 2014
623989.72 m E
9248815.97 m S
Altitud
zona
Nº de Prueba
19 m.s.n.m
17M
DN - 01
I .- IDENTIFICACION
Coordenadas
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II.- DATOS
1.-Peso de frasco + arena calibrada (Wo) g. 7578
2.-Peso de frasco + arena que queda (Wf) g. 3237
3.-Peso de la arena en el cono (Wc) g. 1751
4.-Densidad de la arena (yd) (g/cm3) 1.50
1727 5.-Volumen del material extraído (V) cm3
6.-Peso del material + recipiente (Wth) g. 2431
7.-Peso del recipiente (t) g. 10
8.-Peso del material retenido . . . . . . . . . . g.
0
9.-Peso especifico de la grava (g/cm3) 0
0 10.-Volumen de la grava cm3
2421 11.-Peso de finos (Wh) g.
1727 12.-Volumen de finos (Vh) cm3
13.-Densidad natural húmeda
(yh) (g/cm3) 1.402
III.- CONTENIDO DE HUMEDAD (Uso del Speedy)
14.- Contenido de Humedad Natural 1.9
15.-Densidad natural Seca g. 1.38
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IV.- DATOS DEL PROCTOR (laboratorio)
16.-MÁXIMA DENSIDAD SECA (g/cm3) 1.21
17.-OPTIMO CONTENIDO DE HUMEDAD (%) 5.53
18.-GRADO DE COMPACTACIÓN (%) 114
3. CONCLUSIONES
1. La densidad natural seca es: 1.38 gr/cm3.
2. El grado de compactación es: 114 %, al ser superior al 100%, se
considera que es aceptable en obra.
3.1 CONCLUSIONES DEL METODO DE APLICACIÓN DEL ENSAYO
1. Si de deja pasar mucho tiempo desde la calibración de los equipos y la
arena. Puede que la arena de ensayo pierda humedad, lo cual hará variar la
densidad de la arena, dando como resultado datos erróneos.
2. La suciedad de la arena, también puede influir en la mala calibración de la
densidad de la misma.
3. Tener suma precisión en anotar las cantidades con sus unidades y
decimales correspondientes.
4. Se debe contar con los equipos adecuados, y en buenas condiciones, como
sus formas geométricas, sin abolladuras ni perforaciones.
5. Utilizar los mismos instrumentos durante la calibración, y en campo, para
no tener variaciones en las medidas.