MSR Densidad Natural TRABAJO 09

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



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



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.



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.



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).



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.



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



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



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.

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