UNIVERSIDAD SEÑOR DE SIPAN

FACULTAD DE INGENIERIA, ARQUITECTURA Y URBANISMO

MECANICA DE SUELOS Y ROCAS

INFORME DE LABORATORIO N° 11

DENSIDAD DE CAMPO

ALUMNO:

MARIO RIVAS SALAZAR

FECHAS:

REALIZACION DE LA PRÁCTICA: 16 DE NOVIEMBRE DE 2015

ENTREGA DEL INFORME: 18 DE NOVIEMBRE DE 2015

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INDICE

INTRODUCCIÓN............................................................................................... 2

OBJETIVOS.......................................................................................................3

MARCO TEORICO............................................................................................ 4

GENERALIDADES............................................................................................. 4

MATERIALES DEL ENSAYO…......................................................................... 5

PROCEDIMIENTO............................................................................................. 5

RESULTADOS………………………………………………………………………...6

CONCLUSIONES…………………………………………………………………….8

REFERENCIAS……………………………………………………………………….8

ANEXOS……………………………………………………………………………….9

NORMAS ……………………………………………………………………………..10

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INTRODUCCION

Este ensayo proporciona un medio para comparar las densidades secas en

obras en construcción, con las obtenidas en el laboratorio. Para ello se tiene

que la densidad seca obtenida en el campo se fija con base en una prueba de

laboratorio. Al comparar los valores de estas densidades, se obtiene un control

de la compactación, conocido como Grado de Compactación, que se define

como la relación en porcentaje, entre la densidad NATURAL seca obtenida por

el equipo en el campo y la MAXIMA DENSIDAD SECA correspondiente a la

prueba de laboratorio.

Cabe recalcar tambien que la maxima densidad seca es obtenida de la prueba

del laboratorio PROCTOR.

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OBJETIVO

Determinar el peso unitario (densidad) de los suelos en el terreno.

Aprender a determinar este cálculo en campo y cuales son ventajas y

desventajas en la aplicación al diseño o construcción.

Determinar el grado de compactación de los terrenos y aprender que

hacer en futuras obras, si es necesario saber su grado de compactación.

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MARCO TEORICOGENERALIDADES

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.

Método del cono de arena

El aparato del cono de arena consistirá de un frasco de aproximadamente un galón (3.785lts.) y de un dispositivo ajustable que consiste de una válvula cilíndrica con un orificio de 12.7mm (1/2”) de diámetro y que tiene un pequeño embudo que continua hasta una tapa de frasco de tamaño normal en un extremo y con un embudo mayor en el otro. La válvula deberá tener topes para evitar su rotación cuando este en posición completamente abierta o completamente cerrada. El aparto deberá estar de acuerdo con las exigencias indicadas.

Placa base para su uso esto puede hacer más difícil la nivelación pero permite en el ensayo abrir agujeros de diámetro mayores y puede reducir la perdida de

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suelo al pasarlo del agujero de ensayo al recipiente, así como también ofrecer una base más constante para ensayos en suelos blandos.

MATERIALES DEL ENSAYO

Cono

Balón

Arena calibrada

Placa

Balanza

Wincha

Cincel

Brocha

Cuchara metálica

PROCEDIMIENTO

Los materiales se llevan a la zona de ensayo en la partes trasera del edificio central de la Universidad Señor de Sipán.

Se eligió un lugar de trabajo apto para el ensayo y se limpió la superficie con la brocha.

Se coloca la placa base en el terreno.

Con el uso del cincel y el partillo se hace la excavación de igual diámetro que la placa y una profundidad de 15 cm. Aprox. esta excavación debe ser uniforme tenido el mismo diámetro en toda su envergadura.

La tierra se va extrayendo con el uso de la cuchara metálica y se va guardando en un balde pequeño una vez extraído todo el material se pesa.

Con la wincha se va comprobando la profundidad de la excavación.

Una vez realizada la excavación se coloca el cono de arena y se abre la llave dejando fluir la arena hasta que pare totalmente.

Se saca el cono y se pesa para tener el valor de la arena remanente

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La arena que está en la en la excavación se saca y se tamiza para dejar la arena lista para el siguiente ensayo.

Con el material extraído se saca una muestra representativa la cual se debe pesar y secar para obtener el porcentaje de humedad del suelo.

En nuestro caso por tiempo usamos el SPEEDY, para el cual tomamos 20 gramos de la muestra los cuales con ayuda del SPEEDY obtuvimos el contenido de humedad

RESULTADOS

TOMANDO COMO REFERENCIA LOS DATOS OBTENIDOS DEL ENSAYO PROCTOR TENEMOS LO SIGUIENTES RESULTADOS

RELACION HUMEDAD – DENSIDAD

La densidad del suelo deberá ser trazado como ordenadas y el contenido de humedad

como abscisas.

Contenido de humedad óptimo.- El contenido de humedad correspondiente a la

cima de la curva será el “contenido óptimo de humedad” del suelo bajo la

compactación.

Densidad máxima.- La densidad en kg/m3 correspondiente al contenido de humedad

óptimo será la “densidad máxima” bajo la compactación.

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3 3.5 4 4.5 5 5.51.6

1.61

1.62

1.63

1.64

1.65

1.66

1.67

1.68

1.69

1.7GRAFICA

w%

dens

idad

sec

a

DONDE EL OPTIMO CONTENIDO DE HUMEDAD SERA 4.45%

DONDE LA MAXIMA DENSIDAD SECA SERA 1.687 gr/cm3

CON RESPECTO AL GRADO DE COMPACTACION USAMOS LAS SIGUIENTES FORMULAS

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NUESTRO GRADO DE COMPACTACION NOS DIO COMO RESULTADO: 84.77 %

CONCLUSIONES

La compactación es un método ideal para mejorar las propiedades algunos suelos que se utilizan en obras de carreteras por ejemplo.

El ensayo de Proctor nos ayuda a representar en el laboratorio las técnicas de compactación utilizadas en campo.

Conocer el contenido de humedad óptimo es de mucha importancia ya que es de gran utilidad a la hora de buscar la densidad natural seca.

Al verificar nuestro grado de compactación nos damos cuenta que no es el más óptimo ya que el grado de compactación optimo oscila entre 95 y 100% en nuestro caso nos arrojó 84.77%.

REFERENCIAS

1. Lambe, T. W. (1951) Soil Testing For Enginieers, Jhon Wiley & Sons,

Inc., New York

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ANEXOS

TABLA DE DATOS Y RESULTADOS

DATOS UNIDADES RESULTADOS1 PESO FRASCO + ARENA gr. 76652 PESO FRASCO + ARENA QUE QUEDA gr. 35993 PESO DE LA ARENA QUE QUEDA gr. 17784 DENSIDAD DE LA ARENA gr/cm3 1.515 VOLUMEN DEL MATERIAL EXTRAIDO cm3 1515.236 PESO MATERIAL + RECIPIENTE gr. 24397 PESO DEL RECIPIENTE gr. 1868 PESO DEL MATERIAL RETENIDO gr 09 PESO ESPECIFICO DE LA GRAVA gr/cm3 010 VOLUMEN DE LA GRAVA cm3 011 PESO DE FINOS gr. 225312 VOLUMEN DE FINOS cm3 1515.2313 DENSIDAD NATURAL HUMEDA gr/cm3 1.49

14 CONTENIDO DE HUMEDAD NATURAL % 4.315 DENSIDAD NATURAL SECA gr/cm3 1.43

16 MAXIMA DENSIDAD SECA gr/cm3 1.68717 OPTIMO CONTENIDO DE HUMEDAD % 4.45

18 GRADO DE COMPACTACION % 84.77

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FOTOS:

DESPUES DE LIMPIAR LA ZONA, SE PONE EL PLATILLO Y SE COMIENZA A HACER EL AGUJERO DEL MISMO DIAMETRO QUE EL HUECO DEL PLATILLO CON UNA PROFUNDIDAD DE 15 CM.

LLENAMOS EL AGUJERO HECHO CON LA ARENA DE OTAWA, DSPS CERRAMOS EL BALON CON LA ARENA REMANENTE Y TOMAMOS EL PESO

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NORMATIVA:

ASTM: Americam Society for Testing and Materials (Sociedad Americana para Ensayos y Materiales).

Norma Técnica de Edificación E – 050 “Suelos y Cimentaciones” – Norma Peruana.

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