"AÑO DE LA INVERSIÓN PARA EL DESARROLLO RURAL Y LA SEGURIDAD ALIMENTARIA"
UNIVERSIDAD PERUANA LOS ANDESFACULTAD DE INGENIERIA
CARRERA PROFESIONAL DE INGENIERIA CIVIL
CATEDRA: IRRIGACIONES
CATEDRATICO: Ing. Weiner DE LA CRUZ VILCA
ALUMNOS: ALARCON GALINDO, Hans
BLAS MERCADO, Sergio
CASAS ROJAS, Eduardo
LIZARRAGA REATEGUI, Claudia
PADILLA BLANCO, Wellington
CICLO: X – NOCHES
HUANCAYO – PERU2013
TECNOLOGIA DEL ASFALTO
Ing. Weiner De la Cruz Vilca
DENSIDAD DE CAMPO(Método del Densímetro Nuclear)
DENSIMETRO NUCLEAR
INDICE
INTRODUCCION
MARCO TEORICO
1. OBJETIVO
2. DESCRIPCION
2.1. MARCO TEORICO
2.2. METODOS DE DETERMINACION DE LA DENSIDAD
INSITU
1. METODOS DETERMINACION DE LA DENSIDAD IN SITU
1.1.- Método del cono de arena
1.2.- Método con densímetro nuclear
2. CARACTERISTICAS DEL DENSIMETRO NUCLEAR
3. MODO DE MEDICION
3.1.- Retro− Transmisión:
3.1.- Transmisión directa:
3.1.- Humedad:
4. OPERACIÓN CORRECTA CON DENSÍMETRO NUCLEAR
EN TERRENO
5. REALIZACION DEL ENSAYO
5.1.- Método de Transmisión directa
5.2.- METODO POR RETRODISPERSION
6. CONSIDERACIONES DE SEGURIDAD
6.1.- Licencias y Autorizaciones
6.2.- Precauciones en la utilización del equipo
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DENSIMETRO NUCLEAR
7. Preparación del Terreno de Emplazamiento
7.1. Colocación del Densímetro
8. MEDICIÓN DE LOS PARÁMETROS DE DENSIDAD
PROCTOR
9. MEDICIÓN DE LOS PARÁMETROS DE DENSIDAD
MARSHALL (ASFALTOS)
10. CALCULOS
11.CORRELACIÓN ENTRE DENSÍMETRO NUCLEAR Y CONO
DE ARENA
12.ANÁLISIS DE LOS SUELOS ESTUDIADOS
13.ANALISIS DE RESULTADOS
a) Variabilidad entre los resultados obtenidos por punto
de medición con el Densímetro Nuclear
b) Densidad compactada húmeda
c) Contenido de Humedad
d) Densidad Compactada Seca
e) Porcentaje de compactación
ANEXOS
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DENSIMETRO NUCLEAR
INTRODUCCION
La compactación de un material mediante medios mecánicos es también
llamada densificación, en este proceso la densidad se podrá incrementar al
disminuir el volumen de vacíos por lo mismo disminuiría el volumen del
material sin disminuir el contenido de humedad.
Existen diferentes procedimientos, entre ellos el densímetro de Washington
y el método del cono de arena, el Método del Balón de goma, el de los
Bloques, y EL DENSIMETRO NUCLEAR que además de ser muy práctico
en su uso y ser un método no destructivo se debe tener un especial cuidado
en su manipulación por ser una fuente radioactiva.
El 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.
En la década de los años 50 se empezaron a utilizar equipos nucleares para
determinar la humedad y densidad de los suelos y la densidad de los
productos bituminosos.
Los resultados en principio no fueron muy brillantes, dado que los márgenes
de error eran del +/-15%, a causa de la composición química de los
materiales de ensayo.
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DENSIMETRO NUCLEAR
Ante esta situación, se diseñó equipos que utilizaban la técnica de
transmisión directa para los suelos, y la retrodispersión con los betunes,
reduciendo los errores de esta forma hasta un +/-1,0%, en determinaciones
de humedades y densidades.
Estos equipos empezaron a utilizarse por las empresas de construcción y de
carreteras en todo el mundo, llegando incluso a convertirse en el método
estándar de ensayo de la American Society for Testing and Material
(ASTM). Al cambiar la política viaria, se produjo un aumento importante en
la utilización de recubrimientos de hormigón asfáltico, de espesores
comprendidos entre 2,5 y 6,3 centímetros.
Los equipos nucleares existentes promediaban el valor de la densidad de
una capa de espesor comprendido entre 7,5 y 10 centímetros, lo que les
incapacitaba de ser utilizados con precisión en estos tipos recubrimientos a
causa de la influencia del material subyacente. Sin embargo los fabricantes
desarrollaron un equipo nuclear capaz de medir con precisión y sin
influencias, la densidad en recubrimientos superficiales delgados y hasta de
12 pulgas, además posee una vida media de más de 30 años.
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DENSIMETRO NUCLEAR
DENSIMETRO NUCLEAR
Objetivo:
Determinar la Humedad y la Densidad Seca de los suelos o de una
base en el campo mediante métodos nucleares, sin tener que recurrir
a métodos de intervención física llamados también como ensayos no
destructivos.
Descripción:
El presente método nos permite determinar rápidamente y con
precisión la Densidad Seca y la Humedad de los suelos en el campo,
sin tener que recurrir a métodos de intervención física, tales como la
extracción de testigos. El ensayo con densímetro nuclear se describe
en la Norma ASTM D 2922 y en la AASHTO T 238.
El equipo utilizado para este ensayo, determina la Densidad mediante
la trasmisión, directa o retro dispersada, de los rayos gamma,
cuantificando el número de fotones emitidos por una fuente de Cesio-
137. Los detectores ubicados en la base del medidor detectan los
rayos gamma y un microprocesador convierte los conteos en una
medida de Densidad.
La utilización de instrumentos nucleares para la determinación de
densidades y humedades ha sido aprobada por la ASTM (American
Society of Testing and Materiales).
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MARCO TEORICO
El ensayo que se realiza con el Densímetro nuclear permite obtener
la densidad de terreno y así verificar los resultados obtenidos en
faenas de compactación de suelos, en las que existen
especificaciones en cuanto a la humedad y la densidad.
Tanto el método del cono de arena como el del balón de caucho
también son aplicables en suelos cuyos tamaños de partículas sean
menores a 50 mm. y utilizan los mismos principios, o sea, obtener el
peso del suelo húmedo (P hum) de una pequeña perforación hecha
sobre la superficie del terreno y generalmente del espesor de la capa
compactada. Obtenido el volumen de dicho agujero (Vol. Exc), la
densidad del suelo estará dada por la siguiente expresión:
g hum = P hum / Vol. Exc ( grs/cc )
Si se determina luego el contenido de humedad (w) del material extraído, el
peso unitario seco será:
g seco = ghum / ( 1 + w ) ( grs/cc )
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DENSIMETRO NUCLEAR
1. METODOS DETERMINACION DE LA DENSIDAD IN SITU
1.1 Método del cono de arena
Es el método más utilizado representa una forma indirecta de
obtener el volumen del agujero utilizando para ello, una arena
estandarizada compuesta por partículas cuarzosas, sanas, no
cementadas, de granulometría redondeada y comprendida entre las
mallas Nº 10 ASTM (2,0 mm.) y Nº 35 ASTM (0,5 mm.).
1.2 Método con densímetro nuclear
La determinación de la densidad total ó densidad húmeda a través de
este método, está basada en la interacción de los rayos gamma
provenientes de una fuente radiactiva y los electrones de las órbitas
exteriores de los átomos del suelo, la cual es captada por un detector
gamma situado a corta distancia de la fuente emisora, sobre, dentro o
adyacente al material a medir.
Como el número de electrones presente por unidad de volumen de
suelo es proporcional a la densidad de éste, es posible correlacionar
el número relativo de rayos gamma dispersos con el número de rayos
detectados por unidad de tiempo, el cual es inversamente
proporcional a la densidad húmeda del material. La lectura de la
intensidad de la radiación, es convertida a medida de densidad
húmeda por medio de una curva de calibración apropiada del equipo.
Existen tres formas para hacer las determinaciones, retrodispersión,
transmisión directa y colchón de aire, entregando resultados
satisfactorios en espesores aproximados de 50 a 300 mm.
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DENSIMETRO NUCLEAR
NORMATIVIDAD
Los medidores nucleares de densidad están bajo la
normatividad (ASTM D 2922 y D 3017). Los densímetros
nucleares operan en huecos taladrados o desde la superficie del
terreno. El aparato mide el peso de suelo húmedo por volumen
unitario y también el peso del agua presente en un volumen
unitario de suelo. El peso específico seco de suelo compactado
se determina restando el peso del agua del peso específico
húmedo del suelo.
2. CARACTERISTICAS DEL DENSIMETRO NUCLEAR
Especificaciones: Cumple con las especificaciones ASTM D
2922 Y D 3017
Medidas de densidad y humedad: kg/m3 o "g/cm3 y
porcentaje.
Valor aproximado: $8.000.000
Peso: 13,5 kilogramos
Funcionamiento: Con batería
3. MODO DE MEDICION
3.1Retro− Transmisión:
Es un modo rápido y no destructivo. La fuente de emisiones
gamma y los detectores permanecen dentro del densímetro,
colocado sobre la superficie del material analizar. Las
emisiones gamma penetran en el material evaluado, las
emisiones que son recibidas por los detectores son
cuantificadas. La retro−transmisión es usada principalmente en
capas delgadas, sean asfálticas o losas de concreto hidráulico.
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3.2Transmisión directa:
(Es la más riesgosa porque la fuente radiactiva sale del
aparato). En el modo de Transmisión Directa, la varilla con la
fuente de Cesio-173 se introduce en el terreno hasta la
profundidad deseada. Los detectores en la base de la sonda
cuantifican la radiación emitida por la varilla con la fuente. Para
llegar a los detectores, los fotones gamma deben primero
pasar a través del material, donde chocan con los electrones
ahí presentes.
Una alta densidad del material supone un alto número de
choques correspondientes, lo que reduce el número de fotones
que llegan a los detectores, es decir, mientras menor sea de
Número de Fotones que alcancen a los detectores, mayor será
la Densidad del material.
La transmisión directa es utilizada para la evaluación en capas
con espesor de medio a grueso, de suelos, agregados, capas
asfálticas losas de concreto hidráulico.
3.3Humedad:
La medición de humedad es un ensayo no destructivo; la
fuente de neutrones y el detector permanecen dentro del
densímetro, sobre la superficie del material a analizar.
Emisiones de neutrones, a alta velocidad, son introducidas en
la capa evaluada y son detenidas parcialmente por sus
colisiones contra los átomos de hidrógeno dentro del material.
El detector de Helio en el densímetro cuenta la cantidad de
neutrones termalizados (con velocidad disminuida); que
correlaciona directamente con la cantidad de humedad en el
material evaluado.
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DENSIMETRO NUCLEAR 4. OPERACIÓN CORRECTA CON DENSÍMETRO NUCLEAR EN
TERRENO
Antes de proceder a la operación, con el equipo radiactivo, se
demarcará el área de trabajo con conos, letreros y el símbolo
relacionado con el riesgo de la radiactividad. Solo el operador
autorizado manipulará el equipo, permaneciendo en las
proximidades sólo el personal autorizado y restringiendo el ingreso
de personal ajeno a la operación.
5. REALIZACION DEL ENSAYO
Existen 2 tipos de ensayo el Método Directo en el que la varilla
atraviesa el material y el Método por Retro dispersión el cual no es
necesario atravesar el material solo basta con colocar el densímetro
encima del material.
5.1. Método de Transmisión directa
PASO 1
Primero se perforara y marcara el suelo y el perímetro de la placa
de raspad para que, posteriormente, el operador baje el vástago
procediendo a medir hasta la profundidad de investigación.
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Paso 2
Se sitúa el densímetro en el sitio exacto perforado por la varilla, para
luego introducir la varilla con la fuente de cesio 137.
Paso 3
Se inicia el proceso de medición con la sonda durante 1min aprox y
se procede a retirarse del lugar.
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DENSIMETRO NUCLEAR
Paso 4
Se retira la varilla con la fuente, se almacenan los datos en la
memoria y coloca el densímetro en un lugar seguro.
5.2. Metodo por Retrodispersion
PASO 1
Se baja la varilla en el lugar donde se realizara la medición
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PASO 2
Se inicia el proceso de medición, donde los fotones penetran el
material pasando por el método de refracción y dispersión por el
periodo de 1 min.
PASO 3
Se almacena los datos en memoria y se pasa la varilla por la fuente
a la posición de seguridad.
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6. CONSIDERACIONES DE SEGURIDAD
6.1. Licencias y Autorizaciones
Conforme a la legislación vigente, todos los usuarios de fuentes de
radiaciones ionizantes así como los que realizan servicios
relacionados, deben contar con una autorización emitida por el
IPEN, previamente al inicio de la actividad.
En esta obligación se encuentran comprendidas las personas
naturales o jurídicas que realizan actividades con fuentes
radiactivas, equipos de rayos X, generadores de radiación y otras
instalaciones complejas de materiales radiactivos o nucleares.
Las autorizaciones que se otorgan son los Registros, las Licencias y
las autorizaciones específicas – para los servicios a fuentes de
radiación, la importación y transporte de fuentes – de acuerdo a las
categorías establecidas en el Reglamento de la Ley 28028 y
conforme con los requisitos indicados en el TUPA vigente.
Las personas que realizan tareas con fuentes de radiación ionizante
también deben contar con la licencia Individual correspondiente a la
actividad que va a realizar, de conformidad con las disposiciones del
Reglamento de la Ley 28028 (D.S. No. 039-2008-EM). El personal
debe cumplir con requisitos de calificación básica, conocimientos de
protección radiológica y de experiencia en la actividad para la cual
solicita la Licencia, debiendo aprobar previamente un examen
aplicado por la OTAN.
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6.2. Precauciones en la utilización del equipo
Nunca debe bajarse el vástago sin que el equipo este
completamente apoyado en el suelo y ubicado en la perforación.
No se trabajara en zonas de vehículos o maquinarias en
movimiento, coordinando los trabajos con la supervisión a fin
de determinar,
previamente, los accesos, rutas de circulación, zonas de
medición y horarios.
Verificar que las vías de circulación en el área de operación
estén expeditas.
Una vez finalizada la tarea se procederá a guardar y
mantener en su caja de transporte, el equipo, retirar la
señalización en el terreno.
7. Preparación del Terreno de Emplazamiento
7.1. Colocación del Densímetro
Puesto que las condiciones de la superficie del suelo pueden afectar mucho
a la precisión de la medición, es importante localizar un lugar plano, sin
agujeros grandes, grietas o restos de cualquier índole.
Allanar la superficie del suelo moviendo hacia delante y hacia atrás la placa
para respaldo. Retirar dicha placa y rellenar todos los agujeros y
desigualdades con arena fina, polvo de cemento o de cal, aplanándolos
para que sean bien nivelados.
Colocar la placa para respaldo de nuevo en el mismo lugar, y presionar
hasta conseguir que la superficie esté plana.
En el caso de las mediciones de Transmisión Directa, colocar la varilla de tal
manera que pase por la herramienta de perforación y luego por una de las
guías de la placa. Protegerse con el equipo de Seguridad necesario. Sujetar
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DENSIMETRO NUCLEAR la placa con el pie y golpear con un martillo el extremo de la varilla de
perforación, hasta que esta alcance una profundidad que sea, por lo menos,
50 mm (2 plg.) que la profundidad necesaria para la medición. Para que se
coloque el instrumento con la precisión máxima, marque en el suelo el
contorno de la placa de respaldo/guía, antes de retirar la varilla de
perforación.
Retirar la varilla de perforación en línea recta y hacia arriba, y al mismo
tiempo, girando hacia los lados, la herramienta de extracción.
Con cuidado, levantar la placa para respaldo y colocar la sonda sobre la
misma superficie. Insertar la varilla con a fuente en el orificio creado por la
varilla de perforación.
Introducir la varilla con la fuente en el orificio. Liberar entonces el disparador
y bloquear la varilla con la fuente en la posición correcta. La indicación de
que se ha logrado esta posición es un “click” producido por el elemento de
fijación.
En el caso de Superficies de Hormigón Asfáltico, la preparación del
emplazamiento no requiere el uso de la placa para respaldo, siguiéndose
entonces el siguiente procedimiento:
Buscar una zona igualada y plana del hormigón asfáltico. En el
caso de mezclas abiertas, se puede rellenar todos los agujeros
con arena o con polvo de cemento, procurando que el hormigón
asfáltico quede siempre al descubierto. La parte de la base de la
sonda debe apoyarse sobre el hormigón asfáltico, no sobre el
material de relleno.
La sonda debe mantenerse estable y firme. Si no es posible
lograr estas condiciones, se debe buscar otro emplazamiento.
En el caso de hacer una medición alrededor de un testigo, se
puede mover la sonda hasta estar a unas pulgadas del testigo,
para que quede firme.
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8. MEDICIÓN DE LOS PARÁMETROS DE DENSIDAD PROCTOR
Colocar la sonda sobre el emplazamiento. Liberar el mango y
empujarlo hacia abajo hasta alcanzar la posición correcta. Verificar
que la clavija se enganche con la señal en la varilla indicadora.
Presionar <COMENZAR>
Una vez expirado el tiempo de conteo, la pantalla mostrará:
Densidad Húmeda:
Densidad seca y Porcentaje de Proctor:
Humedad y % de humedad:
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DENSIMETRO NUCLEAR
Volumen de vacios y relación de vacios:
9. MEDICIÓN DE LOS PARÁMETROS DE DENSIDAD MARSHALL (ASFALTOS)
Colocar la sonda sobre el emplazamiento. Liberar el mango y
empujarlo hasta alcanzar la posición de Retrodispersión. Verificar que
la clavija se enganche con la señal en la varilla indicadora.
Presionar <COMENZAR>
Una vez expirado el tiempo de conteo, la pantalla mostrará:
Densidad Húmeda y % de Marshall
Densidad seca
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DENSIMETRO NUCLEAR
Humedad y % de Humedad
% de vacios y % de Marshall
10. CALCULOS
Como hemos visto los datos de Densidad Seca y % de Humedad se
obtienen directamente del aparato de medición.
Adicionalmente debe realizarse un ensayo de Compactación Proctor,
con una muestra del suelo ensayado, en el laboratorio, para poder
determinar el parámetro de grado de Compactación del suelo.
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DENSIMETRO NUCLEAR 11. CORRELACIÓN ENTRE DENSÍMETRO NUCLEAR Y CONO DE
ARENA
Este estudio se realizó en Chile para analizar si existe una correlación
entre ambos métodos y si el método nuclear puede ser utilizado de
manera confiable y como alternativa al del cono de arena.
Para este estudio se analizaron y utilizaron 3 tipos de suelos y 146
puntos de medición de densidad y humedad en el terreno.
Los ensayos se orientaron a determinar por ambos métodos la
densidad húmeda del terreno y el porcentaje de humedad, y en base
a ellos la densidad seca del material.
De acuerdo a la normativa existente en Chile, solo existe un método
válido para efectuar los controles de compactación de suelos. Este es
el método indicado en la norma NCh 1516 - “Mecánica de suelos -
Determinación de la densidad en el terreno
11.1. Método del cono de arena”,que data de 1979.
Este método permite cuantificar la densidad seca de un suelo
compactado por medio de la relación masa/volumen, donde el
volumen se determina excavando una perforación en el terreno a
ensayar, para luego llenar la per foración con una arena
monogranular de densidad conocida por medio de un cono
normalizado.
Para obtener el máximo porcentaje de compactación admisible del
suelo, este debe tener un porcentaje de humedad similar al que se
obtuvo al efectuar el ensayo de la densidad máxima compactada
seca -Ensayo Proctor-, razón por la que la determinación de la
densidad seca del terreno se obtiene a par tir de la densidad húmeda
y humedad del suelo.
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DENSIMETRO NUCLEAR
Para determinar la humedad y por ende la masa seca de material
extraído de la perforación, se debe secar el suelo en horno a una
temperatura máxima de 110 ± 5º C hasta obtener en 2 pesadas
sucesivas masa constante. Generalmente el secado del material se
obtiene en periodos de tiempo cercanos a las 24 horas, por lo que el
método del cono de arena no entrega resultados en forma inmediata.
Dada la velocidad con que se desarrollan los proyectos de
construcción, el tener que esperar 24 horas para obtener resultados
de un ensayo de determinación de densidad de terreno implica
detener el avance de la obra. Esta lentitud en la obtención de los
resultados hace que el método comience a perder vigencia y que se
intente explorar otros procedimientos.
Como método alternativo existe uno que satisface este nuevo
requerimiento, ya que permite obtener resultados de densidad y de
contenido de humedad del terreno en forma inmediata. Este es el
método nuclear para determinar in situ la densidad y humedad de
suelos, método que aún no ha sido adoptado como norma chilena, si
bien la American Society for Testing Materials -ASTM- lo considera
válido desde el año 1971.
A pesar de ser un método ampliamente empleado y estudiado a nivel
mundial, existen dudas respecto a su validez y a las diferencias que
puedan existir entre los resultados obtenidos por el método del cono
de arena y el método nuclear, por lo que el presente estudio pretende
establecer algún grado de correlación entre ambos procedimientos.
Para materializar este estudio se efectuaron controles de densidad de
terreno en 146 puntos, primero con densímetro nuclear y luego, en el
mismo punto, con el método del cono de arena.
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DENSIMETRO NUCLEAR
Del total de los controles realizados, 87 correspondieron a un suelo
de clasificación USCS de SC-SM (arena arcillosa o arena limosa), 41
a un suelo del tipo SW-SM (arena bien graduada, limosa) y 18 a un
suelo del tipo GP-GM (grava mal graduada, limosa).
Las densidades por el método del cono de arena se obtuvieron en
base a un punto de medición. Para obtener un resultado que fuera
representativo del suelo a ensayar se consideró efectuar 3 lecturas,
las que se obtuvieron girando el densímetro nuclear con respecto al
vástago que penetra en el terreno, de modo de tener 3 posiciones y
así obtener un valor promedio de las lecturas, tanto de la densidad
húmeda como de la humedad.
A partir de los resultados obtenidos se procedió a analizar lo
siguiente:
El rango o diferencia entre el mayor y el menor resultado de
densidad compactada húmeda obtenido en cada punto por
medio del método nuclear.
El rango o diferencia entre el mayor y el menor resultado de
humedad obtenido en cada punto por medio del método
nuclear.
Correlación entre la densidad húmeda determinada con el
método del cono de arena y el método nuclear.
Correlación entre el contenido de humedad.
Correlación entre la densidad seca determinada con el método
del cono de arena y el método nuclear.
Incidencia en el porcentaje de compactación de la densidad
seca determinada por ambos métodos.
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DENSIMETRO NUCLEAR 12.ANÁLISIS DE LOS SUELOS ESTUDIADOS
Para realizar este estudio se consideraron 3 tipos de suelos, con
densidades compactadas secas comprendidas entre 1,85 y 2,28
g/cm3,
Los resultados de los 3 análisis de suelos se presentan en las Tablas
Nº 1 a Nº 3.
GRANULOMETRIA
LIMITES DE ATTERBERGMalla
ASTM% que pasa
3” Limite Liquido :26%
2,5” Método :Mecánico
2” Limite plástico :20%
1,5” Acanalador :ASTM
1” I.Plasticidad :6%
3/4” 100 PROCTOR MODIFICADO
3/8” 100
N°4 100 Densidad max. Seca :2.04 g/cm3
N°10 91 Humedad optima :9.5%
N°40 45 Material retenido en 3/4" :0%
N°200 17
Tabla N°1: Suelo SC-SM
GRANULOMETRIA
LIMITES DE ATTERBERGMalla
ASTM% que pasa
3” Limite Liquido :N.P.
2,5” Método :Mecánico
2” 100 Limite plástico :N.P.
1,5” 92 Acanalador :ASTM
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1” 83 I.Plasticidad :N.P.
3/4” 67 PROCTOR MODIFICADO
3/8” 39
N°4 29 Densidad max. Seca :2.28 g/cm3
N°10 24 Humedad optima :7.4%
N°40 17 Material retenido en 3/4" :33%
N°200 6
Tabla N°2: Suelo GP-GM
GRANULOMETRIA
LIMITES DE ATTERBERGMalla
ASTM% que pasa
3” Limite Liquido :N.P.
2,5” Método :Mecánico
2” 100 Limite plástico :N.P.
1,5” 92 Acanalador :ASTM
1” 83 I.Plasticidad :N.P.
3/4” 67 PROCTOR MODIFICADO
3/8” 39
N°4 29 Densidad max. Seca :2.09 g/cm3
N°10 24 Humedad optima :8.7%
N°40 17 Material retenido en 3/4" :0%
N°200 6
Tabla N°3: Suelo SW-SM
13.1. Analisis de resultados
a) Variabilidad entre los resultados obtenidos por punto de
medición con el Densímetro Nuclear
La realización de 3 mediciones en cada punto de densidad con el
método nuclear tiene por objeto determinar un valor promedio de las
densidades húmedas, de la humedad y por ende de la densidad seca.
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Al efectuar solo una medición, el equipo considera como área de
medición el triángulo que se forma entre el vástago que penetra en el
terreno y el contador que se encuentra en la base de este. Como los
suelos son materiales heterogéneos, el efectuar esta sola medición no
representaría lo que sucede en terreno. Sin embargo, al tener 3
mediciones en torno al eje del vástago del densímetro se obtiene un
valor promedio de densidad y humedad del material, que considera el
cono generado por la rotación del densímetro nuclear con respecto al
vástago.
Figura N°1: Esquema de medición por medio del Método Nuclear
En el Gráfico N° 1 se presentan los rangos o diferencias entre el mayor
y el menor resultado de densidad húmeda para cada punto de
medición. De los resultados se obtiene que el rango medio es de 0,01
g/cm3, con una desviación estándar de 0,009 g/cm3 (0,01 g/ cm3).
Gráfico Nº 1: Rango - Resultados de densidad húmeda con densímetro nuclear
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No obstante, existen puntos en que se tienen 0,05 g/cm3, es decir, 50
kg/m3. El tener dispersiones de resultado cercanas a 0,05 g/cm3
puede significar, si se considera una densidad del material del orden
de 2,20 g/cm3, variaciones en el resultado de la densidad húmeda
superiores a un 2%. Análogamente en el Gráfico Nº 2 se presentan
para la humedad los rangos o diferencias entre el mayor y el menor
resultado de humedad para cada punto de medición.
Para la humedad, se observa un rango promedio de 0,3% con una
desviación estándar de 0,2%. Sin embargo, se tienen diferencias entre
el mayor y menor resultado alcanzado para cada punto cercanas al
1,5%. Si se considera este valor extremo, y asumiendo un material con
una humedad del orden de un 10%, se tendrían variaciones en el
resultado de la humedad cercana al 15%. Finalmente, para cada uno
de los tres resultados obtenidos por cada punto, considerando la
densidad compactada húmeda y el contenido de humedad se
establece la densidad compactada seca.
Gráfico Nº 2: Rango - Resultados de humedad con densímetro nuclear
Los rangos de los 3 resultados de densidad compactada seca
obtenidos para cada punto en que se realizó el ensayo se presentan
en el Gráfico Nº 3.
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DENSIMETRO NUCLEAR
Gráfico Nº 3: Rango - Resultados de densidad seca con densímetro nuclear
Para la densidad compactada seca se tiene un rango promedio de
0,009 g/cm3 (0,01 g/cm3) y una desviación estándar de 0,009 g/cm3
(0,01 g/cm3), teniendo como rango máximo valores inferiores a los
0,05 g/cm3.
b) Densidad compactada húmeda
Luego de analizadas las dispersiones de resultados que entrega el
método nuclear, se realizó el estudio que permitió determinar la
correlación que existe entre el método nuclear y el método del cono de
arena.
Los resultados de densidad húmeda, efectuados por medio del método
nuclear y el método del cono de arena, se presentan en el Gráfico N°
4.
Gráfico Nº 4: Resultados de densidad compacta húmeda
Del total de muestras consideradas para este estudio, se tiene que los
resultados obtenidos por medio del método nuclear arrojan valores de
0,021 g/cm3 superiores a los obtenidos por medio del método del cono
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de arena, lo que representa un incremento de densidad del orden de
un 1,0% considerando como base el método del cono de arena.
En el Gráfico Nº 5 es posible observar que los suelos del tipo SC-SM
son los que presentan mayores diferencias entre los resultados
obtenidos por ambos métodos. Por otra parte, los suelos con
clasificación USCS SW-SM son los que exhiben las menores
diferencias entre ambos procedimientos.
Gráfico Nº 5: Resultados de densidad compactada húmeda por tipo de suelo
Del Gráfico N° 6 se tiene que para densidades cercanas a los 2,00
g/cm3 el método nuclear entrega resultados del orden de un 5% más
alto que el método del cono de arena. Asimismo para densidades que
fluctúan entre los 2,05 y los 2,10 g/cm3, el método nuclear arroja
resultados un 3% mayor que el otro método.
La diferencia entre ambos procedimientos se reduce a medida que se
alcanzan valores de densidad húmeda mayores, llegando
prácticamente a desaparecer cuando los valores de densidad húmeda
son del orden de 2,25 g/cm3.
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DENSIMETRO NUCLEAR
Gráfico Nº 6: Resultados promedio por intervalos de densidad compactada húmeda
c) Contenido de Humedad
El análisis del contenido de humedad se efectúa contrastando el
promedio de los 3 resultados obtenidos para cada punto por medio del
método nuclear. Cabe señalar que el método de determinación de la
humedad es más preciso, debido a que esta se obtiene en base a las
masas húmedas y secas de los suelos.
Gráfico Nº 7: Resultados de contenido de humedad
En el Gráfico N° 7 se presentan los resultados obtenidos. Analizado el
comportamiento de la humedad entre ambos métodos se tiene que por
medio del método nuclear los resultados son en promedio un 18% más
altos que los determinados por el método establecido en la NCh 1515
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DENSIMETRO NUCLEAR
– Determinación de la Humedad. Sin embargo, la diferencia entre
ambos resultados decrece a medida que aumenta el contenido de
humedad del suelo.
Gráfico Nº 8: Resultados de contenido de humedad por tipo de suelo
En el Gráfico Nº 8, se presenta un análisis del contenido de humedad
para cada suelo estudiado. En este Gráfico se puede observar que
nuevamente los suelos SW-SM son los que alcanzan un mayor grado
de correlación entre ambos métodos, siendo los suelos GP-GM los que
presentan un menor grado de correlación. Con el fin de efectuar un
análisis más detallado.
Gráfico Nº 9: Resultados promedio por intervalo de humedad
En el Gráfico N° 9 se muestran los resultados promedio obtenidos por
cada método por intervalos de un punto porcentual de humedad. Del
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DENSIMETRO NUCLEAR
Gráfico N° 9 se desprende que el método nuclear para humedades
promedio inferiores a un 12%, arroja resultados mayores que el
método de determinación de humedad por secado en horno. En el
intervalo comprendido entre un 4 y un 8% de contenido de humedad
con respecto a la masa seca, el método nuclear presenta valores en
promedio unos 30% mayores. Para contenidos de humedad
comprendidos entre un 8 y un 11 %, el método nuclear presenta
valores que fluctúan entre un 20 y un 6% respectivamente. Para
valores de humedad superiores al 12%, el método nuclear entrega
resultados menores que el método establecido en la NCh 1515.
d) Densidad Compactada Seca
Con los resultados de densidad compactada húmeda y de contenido
de humedad para cada método, se determina la densidad compactada
seca por medio de la formula antes señalada.
Gráfico Nº 10: Resultados de densidad compacta seca
En el Gráfico N° 10 se presentan los resultados obtenidos. De la
totalidad de los resultados obtenidos, efectuada la corrección de la
densidad húmeda por el contenido de humedad, se tiene que el
método nuclear entrega resultados de densidad compactada seca en
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DENSIMETRO NUCLEAR
promedio 0,006 g/cm3 (0,01g/cm3) inferiores a los obtenidos por
medio del método del cono de arena.
Si se considera una densidad compactada seca promedio del orden de
2,00 g/cm3, se puede inferir que los 0,006 g/cm3, en rigor 0,01 g/cm3,
corresponden a un 0,3%, valor que no tiene mayor relevancia si se
considera que los resultados de densidad compactada seca se deben
presentar con dos cifras significativas.
Del mismo modo, se efectuó la correlación de densidades
compactadas secas entre ambos métodos considerando el tipo de
suelo. Los resultados se muestran en el Gráfico N° 11.
Gráfico Nº 11: Resultados de densidad compacta seca por tipo de suelo
Nuevamente para el suelo SW-SM se tiene el mayor grado de
correlación entre los resultados obtenidos por ambos métodos,
presentando bajos grados de correlación para los otros dos tipos de
suelo estudiados.
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DENSIMETRO NUCLEAR
Gráfico Nº 12: Resultados promedio por intervalos de densidad seca
En el Gráfico N° 12 se muestran los resultados promedio de densidad
compactada seca para ambos métodos estudiados agrupados por
intervalos de densidad iguales a 0,10 g/cm3.
En este Gráfico es posible apreciar que desaparecen las diferencias
que se presentaban en los análisis de densidad compactada húmeda y
contenido de humedad, obteniéndose prácticamente idénticos
resultados entre ambos métodos. Los resultados determinados por
medio del método nuclear son levemente más bajos que los obtenidos
por el método del cono de arena. Para densidades promedio
comprendidas entre los 2,20 y 2,29 g/cm3, se tiene que los resultados
obtenidos por medio del método del cono de arena son hasta un 2,0%
mayores a los determinados por el método nuclear.
e) Porcentaje de compactación
Finalmente, realizado el análisis de los resultados de densidad
compactada seca obtenidos para cada punto por ambos métodos y
determinando el porcentaje de compactación del terreno con respecto
a la máxima densidad compactada seca, se determina la incidencia en
el porcentaje de compactación del terreno por cada método.
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DENSIMETRO NUCLEAR
Gráfico Nº 13: Diferencia de % de compactación entre el Método del cono de arena y el
Método nuclear
En el grafico N° 13 se presenta la incidencia en el porcentaje de
compactación de las variaciones de densidad compactada seca
obtenida por ambos métodos. En este Gráfico se puede observar que
en un 64% de los resultados se tiene un porcentaje de compactación
idéntico en ambos métodos estudiados. Asimismo, en un 17% del total
de ensayos efectuados con el método del cono de arena los resultados
de porcentaje de compactación del terreno son un 1% mayores a los
obtenidos por el método nuclear. Del mismo modo, en un 12% de los
casos el porcentaje de compactación calculado con la densidad seca
obtenida por medio del método nuclear, los resultados son mayores en
un 1,0%. Solo en un 7% de los casos, se tienen diferencias en el
porcentaje de compactación del terreno mayores a un 1%.
SE CONCLUYE:
De los resultados obtenidos de densidad húmeda y contenido de
humedad medidos con el método nuclear, es posible concluir que es
recomendable efectuar al menos 3 mediciones en cada punto con el fin
de obtener resultados representativos y disminuir los errores que se
producen al no considerar la heterogeneidad del material.
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DENSIMETRO NUCLEAR
Las elevadas diferencias o rangos máximos que presentan las
densidades húmedas son atribuibles a la heterogeneidad del material,
posiblemente producto de concentraciones superiores de agregado
grueso en la zona donde se obtuvieron los mayores resultados.
Los rangos obtenidos en la densidad compactada seca son similares a
los de la densidad húmeda, lo que permite concluir que puntos con
rangos elevados de densidad húmeda tienen también rangos elevados
de contenido de humedad y, por lo tanto, el rango o diferencia de la
densidad compactada seca sigue siendo alto.
Al utilizar el método nuclear se obtienen valores de densidad
compactada húmeda y contenidos de humedad mayores que los
obtenidos por el método del cono de arena.
Estos contenidos de humedad mayores pueden ser atribuibles a que el
principio de funcionamiento de los equipos nucleares se basa en la
medición del contenido de hidrógeno que contiene el material y por
ende de agua, pero también se incluye el hidrógeno contenido en los
huecos o intersticios que tienen las partículas.
Al efectuar la corrección de la densidad compactada húmeda producto
del contenido de humedad, es decir, al determinar la densidad
compactada seca, se minimizan las diferencias de resultados
obtenidas en ambos métodos, siendo esta diferencia irrelevante en la
mayoría de los casos. Un 0,006 g/cm3 (0,01g/cm3) prácticamente no
tiene mayor incidencia en densidades compactadas secas que son del
orden de los 2,00 g/cm3.
Considerando ambos métodos, para los suelos del tipo GP-GM, se
tiene la mayor variación de humedad promedio. Para este mismo tipo
de suelo el método nuclear arroja valores promedio casi un 1% más
bajos que el método del cono de arena.
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DENSIMETRO NUCLEAR
El método nuclear presenta el mayor grado de correlación para los
suelos del tipo SW-SM, es decir, arenas bien graduadas limosas. Esto
se debe a que son suelos que requieren bajos porcentajes de
humedad para su compactación.
El método nuclear es muy susceptible a las variaciones de humedad
del terreno y por la tanto las mayores diferencias entre ambos métodos
se presentan en suelos con elevados porcentajes de humedad.
Con respecto al porcentaje de compactación y considerando la
totalidad de las muestras analizadas, se puede concluir que por ambos
métodos, en un 93% de los casos se obtienen diferencias menores o
iguales a ±1%. Esto permite concluir que para resultados cercanos al
límite inferior estipulado como criterio de aceptación o rechazo sería
conveniente rechequear la zona inspeccionada. Cabe destacar que en
más del 60% de los casos se obtienen resultados de porcentaje de
compactación iguales para ambos métodos.
Finalmente, se puede concluir que el método nuclear tiene la misma
validez que el método del cono de arena. Más aún, en algunos casos
este procedimiento es más exigente que el método del cono de arena,
por lo tanto puede ser utilizado con la tranquilidad de que sus
resultados son confiables e incluso mejores para suelos finos
limosos.
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DENSIMETRO NUCLEAR
RECOMENDACIONES
Cumplir con la reglamentación vigente.
Trabajar en zonas que no haya tráfico vehicular o aislar el
lugar.
Realizar las mantenciones periódicas al equipo y accesorios.
Utilizar los elementos de seguridad durante la operación.
(Zapatos de seguridad, chaleco reflectante, lentes protectores,
casco, dosímetro personal y conos para aislar la zona de
trabajo)
Trabajar con un asistente
No golpear el equipo.
Llevar una bitácora de registro con los datos de las salidas e
ingreso desde el lugar de almacenamiento( día, hora, lugar de
trabajo, nombre del operador)
Tener Manual de Protección Radiológica.
Toda empresa debe contar con el compromiso de los altos
mandos para establecer una política seguridad de acuerdo a la
legislación vigente con el fin evitar accidentes radiológicos en
su personal.
Además el Prevencionista debe velar por todas las medidas de
seguridad del equipo, almacenamiento, mantenimiento y
transporte del Densímetro Nuclear.
Si una empresa cuenta con un operador autorizado y cumple
con la normativa vigente estaría previniendo todo accidente
radiológico que tiene como consecuencias daños a las
personas al ambiente.
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DENSIMETRO NUCLEAR
CONCLUSIONES
Es mucho más practico medir la densidad con este instrumento pues:
Resultados rápidos y de gran exactitud: en tan poco tiempo
como un minuto, este instrumento despliega las
densidades en unidades de "pcf", "kg/m3" o "g/cm3"; la
compactación porcentual a partir de la densidad Marshall;
la compactación porcentual a partir de la densidad máxima
teórica; y el porcentaje de vacíos en la capa compactada.
Una incertidumbre de no más de 1.5 % respecto a las
mediciones de densidad con núcleos ha sido
consistentemente cuantificada.
No hay necesidad de utilizar nomogramas o correcciones
de manual: las variaciones en la densidad o en la
composición del material de base no afectan los resultados
del ensayo de densimetría. No se requieren cálculos
adicionales, ni la aplicación de gráficos, para la
determinación de la densidad de la capa delgada.
Almacenamiento de datos / compatibilidad con
computadora personal: almacene hasta 750 lecturas, por
ubicación y número de proyecto. Cumplimiento de las
especificaciones ASTM respectivas a su aplicación.
El método nuclear permite con mayor rapidez determinar la
densidad de los suelos.
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DENSIMETRO NUCLEAR
El densímetro nuclear puede ser utilizados sus datos de
manera confiable y como alternativa al del cono de arena.
El densímetro nuclear necesita un valor patrón, así este
aparato realizará el funcionamiento adecuado de obtener
la densidad de un terreno
El método nuclear puede ser en algunos casos más
exigente que el del cono de arena.
La retro – transmisión es un proceso rápido y no
destructivo usada principalmente en capas delgadas.
La transmisión directa es utilizada para la evaluación en
capas con espesor de medio a grueso, de suelos,
agregados, capas asfálticas y losas de concreto hidráulico.
El personal que esté en contacto directo con el equipo
debe contar con conocimientos y capacitación suficiente
para el manejo y transporte del mismo.
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DENSIMETRO NUCLEAR
ANEXOS
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DENSIMETRO NUCLEAR
EQUIPO PARA LA REALIZACION DEL ENSAYO
PREPARACIÓN DEL TERRENO DE EMPLAZAMIENTOCOLOCACIÓN DEL DENSÍMETRO
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DENSIMETRO NUCLEAR
BUNKER PARA ALMACENAMIENTO DEL DENSIMETRO
VEHICULO PARA EL TRASNPORTE DEL DENSIMETRO
DATOS OBTENIDOS DE ENSAYO DE DENSIDAD
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DENSIMETRO NUCLEAR
METODO NUCLEAR
MINISTERIO DE TRANSPORTES Y COMUNICACIONESPROYECTO ESPECIAL DE INFRAESTRUCTURA DE TRANSPORTE NACIONAL
PROVIAS NACIONAL
OBRA : REHABILITACION Y MEJ ORAMIENTO DE LA CARRETERA INGENIO- CHACHAPOYAS : D-001
TRAMO : Km. 00+000 - 17+000 : P.G.H
MATERIAL : ENSAYOS PARA CALIBRACION : L.A.A
UBICACIÓN : PRUEBA COMPARATIVA CON CONO DE ARENA
1 Fecha de Prueba
2 Progresiva KM. DE:
A:
3 Nº DE ENSAYOS N° E-01 E-02 E-03 E-04 E-05 E-06 E-07 E-08
4 Prueba Puntual km.
5 COTA N°
6 Lado
7 Densidad del suelo húmedo gr/cm3 2.328 2.265 2.313 2.268 2.340 2.259 2.254 2.257
8 Humedad contenida en el suelo % 3.43 2.93 3.04 3.32 4.49 6.77 3.77 4.00
9 Densidad del suelo seco en gr/cm3 gr/cm3 2.251 2.201 2.245 2.195 2.239 2.116 2.172 2.170
10 Máxima densidad (Laboratorio) gr/cm3 2.200 2.200 2.200 2.200 2.200 2.200 2.200 2.200
11 Humedad Optima (Laboratorio) % 6.80 6.80 6.80 6.80 6.80 6.80 6.80 6.80
12 Compactación. % 102.31 100.02 102.03 99.78 101.79 96.17 98.73 98.65
13 Compactación Especif icada (Minimo) %
14 Espesor Compactado. mts. 0.15 0.15 0.15 0.15 0.15 0.15 0.15 0.15
15 Procedencia del Material.
CONTRATISTA SUPERVISION
CONTROL DE COMPACTACION IN SITUMETODO DENSIMETRO NUCLEAR ASTM D - 2922 y ASTM D - 3017
ENSAYO DE DENSIDAD DE CAMPOMETODO DENSIMETRO NUCLEAR ASTM D-2922 Y ASTM D- 3017
FORMATO
TECNICO
REVISADO
ETAPA CONSTRUCTIVA:PRUEBA COMPARATIVA CON CONO DE ARENA
FECHA 29/03/2005
LABORATORIO MECANICA DE SUELOS, CONCRETOS Y PAVIMENTOS
CONSORCIO AMAZONASINGEDISA-LAGESA
Ingeniería Dinámica S.A. – Ingenieros Consultores S.A.
DATOS OBTENIDOS DE ENSAYO DE DENSIDAD
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DENSIMETRO NUCLEAR
METODO NUCLEAR
MINISTERIO DE TRANSPORTES Y COMUNICACIONESPROYECTO ESPECIAL DE INFRAESTRUCTURA DE TRANSPORTE NACIONAL
PROVIAS NACIONAL
OBRA : REHABILITACION Y MEJ ORAMIENTO DE LA CARRETERA INGENIO- CHACHAPOYAS : D-002
TRAMO : Km. 00+000 - 17+000 : P.G.H
MATERIAL : ENSAYOS PARA CALIBRACION : L.A.A
UBICACIÓN : PRUEBA COMPARATIVA CON CONO DE ARENA
1 Fecha de Prueba
2 Progresiva KM. DE:
A:
3 Nº DE ENSAYOS N° E-09 E-10 E-11 E-12 E-13 E-14 E-15 E-16
4 Prueba Puntual km.
5 COTA N°
6 Lado
7 Densidad del suelo húmedo gr/cm3 2.285 2.193 2.339 2.216 2.252 2.115 2.233 2.256
8 Humedad contenida en el suelo % 3.70 8.09 8.00 7.65 7.68 7.32 7.55 7.70
9 Densidad del suelo seco en gr/cm3 gr/cm3 2.203 2.029 2.166 2.059 2.091 1.971 2.076 2.095
10 Máxima densidad (Laboratorio) gr/cm3 2.200 2.200 2.200 2.200 2.200 2.200 2.200 2.200
11 Humedad Optima (Laboratorio) % 6.80 6.80 6.80 6.80 6.80 6.80 6.80 6.80
12 Compactación. % 100.16 92.22 98.44 93.57 95.06 89.58 94.37 95.21
13 Compactación Especif icada (Minimo) %
14 Espesor Compactado. mts. 0.15 0.15 0.15 0.15 0.15 0.15 0.15 0.15
15 Procedencia del Material.
ETAPA CONSTRUCTIVA:PRUEBA COMPARATIVA CON CONO DE ARENA
FECHA 29/03/2005
LABORATORIO MECANICA DE SUELOS, CONCRETOS Y PAVIMENTOS
CONTRATISTA SUPERVISION
CONTROL DE COMPACTACION IN SITUMETODO DENSIMETRO NUCLEAR ASTM D - 2922 y ASTM D - 3017
ENSAYO DE DENSIDAD DE CAMPOMETODO DENSIMETRO NUCLEAR ASTM D-2922 Y ASTM D- 3017
FORMATO
TECNICO
REVISADO
CONSORCI O AMAZONASINGEDISA-LAGESA
Ingeniería Dinámica S.A. – Ingenieros Consultores S.A.
DATOS OBTENIDOS DE ENSAYO DE DENSIDAD
TECNOLOGIA DEL ASFALTO Ing. Weiner De la Cruz Vilca
DENSIMETRO NUCLEAR
METODO CONO DE ARENA
SOLICITA RESIDENTE DE OBRA ING DENIS RIOS CHIHUAN
OBRA MANTENIMIENTO DE LA CARRETERA : ATAURA - MASMA - JULCAN - HUERTAS
MOLINOS -CURIMARCA L= 49.850 KM
UBICACIÓN Dist. JAUJA - Prov. JAUJA- Dpto JUNIN
TECNICO : M. Herrera B.
FECHA :19 DE FEBRERO DEL 2010
Hueco de Prueba Nº 1 2 3 4 5 6 7 8PROGRESIVA -KM 0+020 1+000 2+000 3+000 4+000 5+000 6+000 7+000
ESPESOR 0.13 0.10 0.10 0.14 0.13 0.10 0.10 0.12 1.- Suelo más bandeja 4737 3860 3157 5165 4560 3990 3395 4995 2.- Bandeja 190 190 190 190 190 190 190 190 3.- Suelo más grava 4547 3670 2967 4975 4370 3800 3205 4805 4.- Arena más frasco 7990 7960 7900 7810 7765 7740 7695 7555 5.- Arena que queda 3730 4255 4585 3300 3610 3890 4260 3145 6.- Arena empleada 2792 2237 1847 3042 2687 2382 1967 2942 7.- Densidad de Arena 1.41 1.41 1.41 1.41 1.41 1.41 1.41 1.41 8.- Volumén del hueco 1980 1587 1310 2157 1906 1689 1395 2087 9.- Peso de grava 415 950 635 1400 570 790 845 146510.- Volúmen de grava 157 358 240 528 215 298 319 55311.- Peso de suelo 4132 2720 2332 3575 3800 3010 2360 334012.- Volúmen de suelo 1824 1228 1070 1629 1691 1391 1076 153413.- Densidad de suelo humedo 2.27 2.21 2.18 2.19 2.25 2.16 2.19 2.1814.- Humedad del Suelo 4.66 3.77 3.37 5.50 5.00 5.10 5.20 5.6015.- Densidad de suelo seco 2.17 2.13 2.11 2.08 2.14 2.06 2.08 2.0616.- Maxima densidad de la curva 2.14 2.14 2.14 2.14 2.14 2.07 2.07 2.0717.- Porcentaje de Compactación 101 100 98 97 100 99 101 10018,- Nivel AFIRMADO AFIRMADO AFIRMADO AFIRMADO AFIRMADO AFIRMADO AFIRMADO AFIRMADO
19,- Lado Izquierdo Eje Derecho Izquierda Derecho Izquierdo Derecho Izquierdo
DETERMINACION DE DENSIDADES
PRIMER TRAMO
CANTERA VISCAP CANTERA HUERTAS
DATOS OBTENIDOS DE ENSAYO DE DENSIDAD
TECNOLOGIA DEL ASFALTO Ing. Weiner De la Cruz Vilca
DENSIMETRO NUCLEAR
METODO CONO DE ARENA
SOLICITA RESIDENTE DE OBRA ING DENIS RIOS CHIHUAN
OBRA MANTENIMIENTO DE LA CARRETERA : ATAURA - MASMA - JULCAN - HUERTAS
MOLINOS -CURIMARCA L= 49.850 KM
UBICACIÓN Dist. JAUJA - Prov. JAUJA- Dpto JUNIN
TECNICO : M. Herrera B.
FECHA :19 DE FEBRERO DEL 2010
Hueco de Prueba Nº 9 10 11 12 13 14 15 16
PROGRESIVA 8+000 9+000 10+000 0+020 1+000 2+000 3+000 4+000
ESPESOR 0.13 0.13 0.13 0.12 0.15 0.12 0.11 0.11 1.- Suelo más bandeja 4995 4145 4890 3540 5650 3985 3310 3430 2.- Bandeja 188 188 188 188 188 188 188 188 3.- Suelo más grava 4807 3957 4702 3352 5462 3797 3122 3242 4.- Arena más frasco 7555 7530 7400 7840 7800 7720 7695 7910 5.- Arena que queda 3125 3605 3066 4220 2890 3860 4250 4385 6.- Arena empleada 2962 2457 2866 2152 3442 2392 1977 2057 7.- Densidad de Arena 1.41 1.41 1.41 1.41 1.41 1.41 1.41 1.41 8.- Volumén del hueco 2101 1743 2033 1526 2441 1696 1402 1459 9.- Peso de grava 1465 705 1430 510 875 775 470 36510.- Volúmen de grava 553 266 544 194 333 295 179 13911.- Peso de suelo 3342 3252 3272 2842 4587 3022 2652 287712.- Volúmen de suelo 1548 1477 1489 1332 2108 1402 1223 132013.- Densidad de suelo humedo 2.16 2.20 2.20 2.13 2.18 2.16 2.17 2.1814.- Humedad del Suelo 5.60 5.20 5.80 4.50 5.20 4.90 5.10 4.8015.- Densidad de suelo seco 2.04 2.09 2.08 2.04 2.07 2.06 2.06 2.0816.- Maxima densidad de la curva 2.07 2.07 2.07 2.07 2.07 2.07 2.07 2.0717.- Porcentaje de Compactación 99 101 100 99 100 99 100 10018,- Nivel AFIRMADO AFIRMADO AFIRMADO AFIRMADO AFIRMADO AFIRMADO AFIRMADO AFIRMADO
19,- Lado Derecho Izquierdo Derecho Izquierda Izquierda Izquierda Izquierda Izquierda
DETERMINACION DE DENSIDADES
PRIMER TRAMO SEGUNDO TRAMO
CANTERA HUERTAS CANTERA HUERTAS
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DENSIMETRO NUCLEAR
CONTRATISTA SUPERVISION
Densidad Humedad Densidad
N° Pto. 01 Pto. 02 Pto. 03 Promedio Desv. E C.V Pto. 01 Pto. 02 Pto. 03 Promedio Desv. E C.V Pto. 01 Pto. 02 Pto. 03 Promedio Humeda % Seca
01 2.328 2.265 2.313 2.302 0.033 1.430 3.43 2.93 3.04 3.13 0.263 8.385 2.251 2.201 2.245 2.232 2.220 3.06 2.18302 2.286 2.340 2.259 2.295 0.041 1.797 3.32 4.49 6.77 4.86 1.755 36.101 2.213 2.239 2.116 2.189 2.210 4.77 2.11903 2.254 2.257 2.285 2.265 0.017 0.755 3.77 4.00 3.70 3.82 0.157 4.105 2.172 2.170 2.203 2.182 2.240 3.92 2.11704 2.193 2.339 2.216 2.249 0.079 3.490 8.09 8.00 7.65 7.91 0.232 2.937 2.029 2.166 2.059 2.084 2.210 8.16 2.04305 2.252 2.115 2.233 2.200 0.074 3.374 7.68 7.32 7.55 7.52 0.182 2.425 2.091 1.971 2.076 2.046 2.240 7.64 2.08106 2.256 2.161 2.312 2.243 0.076 3.403 7.70 9.39 10.44 9.18 1.382 15.064 2.095 1.976 2.093 2.055 2.350 9.13 2.06207 2.291 2.255 2.182 2.243 0.056 2.476 10.05 11.86 10.12 10.68 1.025 9.604 2.082 2.016 1.981 2.026 2.220 10.82 2.01208 2.375 2.385 2.327 2.362 0.031 1.312 9.90 9.06 11.31 10.09 1.137 11.268 2.161 2.187 2.091 2.146 2.240 10.13 2.13409 2.180 2.202 2.261 2.214 0.042 1.892 8.36 7.30 7.47 7.71 0.569 7.384 2.012 2.052 2.104 2.056 2.230 7.61 2.06310 2.277 2.284 2.303 2.288 0.013 0.588 8.34 7.99 8.57 8.30 0.292 3.519 2.102 2.115 2.121 2.113 2.290 8.57 2.10911 2.196 2.215 2.277 2.229 0.042 1.900 9.05 8.66 8.70 8.80 0.215 2.437 2.014 2.038 2.095 2.049 2.240 8.69 2.06112 2.319 2.276 2.277 2.291 0.025 1.071 8.08 7.41 7.39 7.63 0.393 5.149 2.146 2.119 2.120 2.128 2.230 7.65 2.07213 2.328 2.272 2.265 2.288 0.035 1.509 6.68 7.69 8.15 7.51 0.752 10.017 2.182 2.110 2.094 2.129 2.250 7.43 2.09414 2.327 2.316 2.326 2.323 0.006 0.262 7.60 7.81 7.68 7.70 0.106 1.377 2.163 2.148 2.160 2.157 2.300 7.55 2.13915 2.382 2.353 2.342 2.359 0.021 0.876 4.14 4.26 4.27 4.22 0.072 1.713 2.287 2.257 2.246 2.263 2.320 4.20 2.22616 2.263 2.280 2.285 2.276 0.012 0.507 7.62 7.95 8.03 7.87 0.217 2.763 2.103 2.112 2.115 2.110 2.280 7.20 2.12717 2.264 2.283 2.275 2.274 0.010 0.419 7.89 7.45 7.68 7.67 0.220 2.868 2.098 2.125 2.113 2.112 2.300 8.00 2.13018 2.285 2.304 2.254 2.281 0.025 1.106 8.10 8.05 8.28 8.14 0.121 1.485 2.114 2.132 2.082 2.109 2.270 7.80 2.10619 2.269 2.251 2.289 2.270 0.019 0.838 8.12 7.85 7.68 7.88 0.222 2.815 2.099 2.087 2.126 2.104 2.280 8.00 2.11120 2.267 2.311 2.284 2.287 0.022 0.970 7.53 8.18 8.00 7.90 0.336 4.246 2.108 2.136 2.115 2.120 2.250 7.10 2.101
DENSIDAD HUMEDA
CONO DE ARENA
HUMEDAD % DENSIDAD SECA
DENSIMETRO NUCLEAR
MINISTERIO DE TRANSPORTES Y COMUNICACIONESPROYECTO ESPECIAL DE INFRAESTRUCTURA DE TRANSPORTE NACIONAL
PROVIAS NACIONAL
CALIBRACION DE DENSIMETRO NUCLEAR VS CONO DE ARENA ( DENSIDAD SECA )
DE
NS
IDA
DE
S D
E C
AM
PO
(g
r/cm
3)
CONSORCIO VIAL
CHACHAPOYAS
TECNOLOGIA DEL ASFALTO Ing. Weiner De la Cruz Vilca
DENSIMETRO NUCLEAR
GRAFICAS DE DENSIDADES Y HUMEDADES OBTENIDAS
1.950 2.000 2.050 2.100 2.150 2.200 2.250 2.300
1.700
1.800
1.900
2.000
2.100
2.200
2.300
2.400
f(x) = 0.683468300119331 x + 0.655163351165342R² = 0.779408190699041
CORRELACION DENSIDADES ASSHTO T-191 / ASTM D-2922
DENSIDAD SECA DENSIMETRO NUCLEAR (gr/cm3)
DE
NS
IDA
D S
EC
A C
ON
O D
E A
RE
NA
(g
r/cm
3)
0.00 2.00 4.00 6.00 8.00 10.00 12.00
1.50
3.50
5.50
7.50
9.50
11.50
f(x) = 1.00151268548912 x − 0.0664035443185496R² = 0.979734740735284
CORRELACION HUMEDADES ASTM D-2216 / ASTM D-2922
HUMEDAD DENSIMETRO (%)
HU
ME
DA
D H
OR
NO
(%
)
TECNOLOGIA DEL ASFALTO Ing. Weiner De la Cruz Vilca
DENSIMETRO NUCLEAR
GRAFIA DE BARRAS DE COMPARACION ENTRE ENSAYO POR METODO NUCLEAR Y METODO DEL CONO DE ARENA
CODIGO DENS. CONO DIFER. Recta de comparacion (Y = x)G 001 140 + 20 97.7 98.79 1.1 Rechazado 85 85G 002 140 + 100 94.4 95.00 0.6 Aceptado 110 110G 003 140 + 200 98.1 98.25 0.2 AceptadoG 004 140 + 300 91.3 91.80 0.5 Aceptado porc. De error: + - 1G 005 140 + 400 97.3 97.30 0.0 Aceptado 86 85G 006 140 + 500 98.3 97.90 -0.4 Aceptado 110 109G 007 140 + 600 97.1 97.10 0.0 Aceptado 85 86G 008 140 + 700 92.6 93.20 0.6 Aceptado 110 111G 009 140 + 800 96.3 96.80 0.5 AceptadoG 010 140 + 900 98.8 99.00 0.2 Aceptado Aceptado Rechazado
>=-1,<=1 >1,<-1
96.2 96.5110 10
6.56 5.87Varianza
CALIBRACION DEL DENSIMETRO NUCLEAR MARCA CPN, MODELO 1DR-P SERIE 20206437 VS CONO DE ARENA
PROG.
PromedioNo de muestras
86.0
88.0
90.0
92.0
94.0
96.0
98.0
100.0
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Comparacion de Ensayos
Densimetro Nuclear Cono de Arena
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