DENSIDAD DE CAMPO

DENSIDAD DE CAMPOPAVIMENTOS

OBJETIVOS

Determinar la Densidad Seca y la Humedad de un suelo compactado en el campo y verificar el Grado de Compactacin del suelo en el campo.

Aprender a determinar este clculo en campo y determinar cules son ventajas y desventajas en la aplicacin al diseo o construccin de los pavimentos.

Comprender la importancia que tiene la obtencin de la densidad de campo para obra determinada.

Tomar decisiones de acuerdo a tipos de informacin que se obtengan del ensayo de Densidad de Campo.

DEFINICIN Este ensayo proporciona un medio para compararlas densidades secas en obras en construccin, 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 compactacin, conocido como Grado de Compactacin, que se define como la relacin en porcentaje, entre la densidad seca obtenida por el equipo en el campo y la densidad mxima correspondiente a la prueba de laboratorio. En suelos granulares ser importante si el terreno est compacto o suelto.Otra aplicacin de este ensayo es en los controles de compactacin de campo para el caso de la conformacin de terraplenes, capas de afirmado, base y sub base. Conociendo la mxima densidad seca y el ptimo contenido de humedad del suelo a compactar, se puede verificar el porcentaje de compactacin con este ensayo.El Grado de Compactacin de un suelo se determina de acuerdo a la siguiente expresin:

GC= X 100

Dnde:GC = grado de compactacin = densidad seca de campo = densidad seca mxima obtenida en el laboratorio

COMPACTACINEs el proceso artificial por la cual las partculas de suelo son obligadas a estar ms en contacto las unas con las otras, mediante una reduccin del ndice de vacos, empleando medios mecnicos lo cual se traduce en un mejoramiento de sus propiedades ingenieriles.

CONTENIDO DE HUMEDAD DEL SUELOLa humedad del suelo es el peso del agua que contiene, expresado con respecto al peso del suelo seco.

Contenido de Humedad (%) =

DENSIDAD HUMEDA DEL SUELO

Densidad Hmeda =

DENSIDAD SECA DEL SUELOPeso de las partculas slidas del suelo por unidad de volumen, [gr/cm3]; [Kg/m3].

Densidad Seca =

DETALLES

Materiales Cono Metlico (4plg).

Placa metlica hueca (dimetro del agujero 4plg.)

Arena Calibrada (misma caractersticas granulomtricas a la Arena de Otoba)

Clavos, martillo, cincel, brocha, cucharon.

Balanza mecnica al gramo.

Procedimiento:

Antes de iniciar el ensayo, se debe calibrar el equipo de densidad de campo, para de esta forma obtener el peso volumtrico de la arena calibrada y el peso de arena calibrada que queda en el cono despus de ejecutar el ensayo; datos que nos sirven en la determinacin de la Densidad de Campo.

Seguidamente se nivela el suelo compactado en el campo y se retira el material suelto.

A continuacin se coloca la placa y se comienza a hacer una perforacin, teniendo como gua el agujero interior de la placa, a una profundidad de 15 cm.

Todo el material que se saque del agujero se coloca en una bandeja y se pesa.

Para determinar el volumen del agujero, utilizamos el equipo de densidad de campo de la siguiente forma: Se determina el peso inicial del frasco con la arena calibrada. Luego se invierte y se coloca sobre la placa, la cual est colocada en la parte superior del agujero; se abre la llave del cono, permitiendo el paso de la arena. Cuando el agujero y el cono estn llenos de arena, se cierra la llave y se procede a determinar el peso final del frasco y la arena contenida en l.

Por la diferencia de los pesos del frasco ms la arena inicial y del frasco ms la arena final, obtenemos el peso de la arena contenida en el agujero y el cono. A este valor le restamos el peso de la arena que cabe en el cono, obteniendo de esta forma el peso de la arena contenida en el agujero.

El peso de la arena dividida por su densidad, obtenida en el laboratorio mediante la calibracin, nos da el volumen del agujero.

Finalmente se debe determinar en el laboratorio, la densidad seca mxima y la humedad de la muestra recuperada del agujero, para de esta forma, determinar el Grado de Compactacin

RESULTADOS:

Control de Compactacin1. PESO DEL SUELO HUMEDO + DEPOSITO4487.00

2. PESO DEL DEPOSITO192.00

3. PESO DEL SUELO HUMEDO DEL HUECO (1)-(2)4295.00

4. PESO DE LA ARENA + EL FRASCO5743.00

5. PESO DE LA ARENA QUE QUEDA EN EL FRASCO1348.00

6. PESO ARENA HUECO + PESO ARENA CONO (4)-(5)4395.00

7. PESO ARENA CONO1495.00

8. PESO ARENA DEL HUECO (6)-(7)2900.00

9. DENSIDAD DE LA ARENA1.33

10. VOLUMEN DEL HUECO (8)/(9)2180.45

11. PESO DE LA GRAVA SECADA AL AIRE0

12. PESO ESPECIFICO DE LA GRAVA0

13. VOLUMEN GRAVA POR DESPLAZAMIENTO (11)/(12)0

14. PESO DEL SUELO (3)-(11)4295.00

15. VOLUMEN DEL SUELO (10)-(13)2180.45

16. DENSIDAD DEL SUELO HUMEDO (14)/(15)1.97

17. HUMEDAD CONTENIDA EN EL SUELO11

18. DENSIDAD DEL SUELO SECO ((16)/(17+100))*1001.77

19. MAXIMA DENSIDAD DETERMINADA EN LA CURVA2.01

20. PORCENTAJE DE COMPACTACION ((18)/(19))*10088.29

21. PORCENTAJE DE COMPACTACION ESPECIFICADO95

A= APROBADO R=RECHAZADOR

CONCLUSIONES

Se tendr que tener muy en cuenta el contenido de humedad del suelo, ya que este factor influir en mayor porcentaje para el clculo del grao de compactacin del suelo en estudio.

Para el ensayo se habr tenido que realizar anteriormente un ensayo de PROCTOR MODIFICADO para poder determinar la mxima densidad del suelo que se tomara en cuenta para los clculos

El tipo de suelo para la realizacin del ensayo fue una arena (S) la cual debido a sus propiedades poseer un menor grado de compactacin con respecto a otros tipos de suelos.

El grado de compactacin del suelo para este ensayo resulto ser 88.29 % que es menor en comparacin al grado de compactacin especificado (95%) por lo cual su control de compactacin no es aceptable.

NORMATIVIDAD

NORMA TECNICA PERUANA 339.143: 1999 SUELOS. Mtodo de ensayo estndar para la densidad y el peso Unitario del suelo in-situ mediante el mtodo del cono de arena.

NORMA ASTM D 1556: Mtodo de ensayo estndar para determinar la densidad del Suelo in situ por el mtodo del cono de arena.

ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA CIVIL 2013 II