Ensaye Granulometria Cono de Arena

SEDE TALCACONSTRUCCIÓN CIVIL

GRANULOMETRIA

CONO DE ARENA

INTRODUCCION A MECANICA DE SUELOS

PROFESOR: CHRISTIAN VALENZUELA

ALUMNO

(FECHA 2 de Junio)1º Semestre 2011


INTRODUCCIÓN.

En el siguiente informe se dará a conocer dos ensayes de la rama de Mecánica de Suelos para poder determinar la densidad de los suelos y la granulometría de los áridos. El primer ensaye denominado “Ensaye del cono de arena” tiene por objeto medir la densidad de un suelo en el terreno, para esto se realizaron varios pasos, los cuales son la medición de la densidad de la arena suelta usada en el ensayo, la calibración del aparato y el ensayo propiamente tal.

En el segundo ensaye denominado “Ensaye de granulometría”, tiene por objeto determinar la granulometría de los áridos, mediante su división y separación con una serie de tamices en fracciones granulométricas de tamaño decreciente.


ENSAYE METODO DEL CONO DE ARENA Nch 1516/OF. 79

MARCO TEORICO

Este ensayo tiene por objeto medir la densidad de un suelo en el terreno, para esto se debenrealizar varios pasos, los cuales son la medición de la densidad de la arena suelta usadaen el ensayo, la calibración del aparato y el ensayo.

APARATOS

1. Aparato de Densidad: Esta 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 aprox. 4 lts de capacidad, además debe llevar una placa base, con un orificio central de igual diámetro al del embudo.

2. Arena de Ensayo: Compuesta por partículas sanas, redondeadas, no cementadas y comprendidas entre 2mm y 1mm. Debe ser lavada y secada en horno a 110°C-+5°C.

3. Deposito para calibración de la Arena: Recipiente metalice, impermeable, de forma cilíndrica y con una capacidad volumétrica de 2 a 3 lts.

4. Balanza: Capacidad máxima de 15 kg y una precisión de 1 gr.

5. Equipo de Secado: Según Nch 1515,horno o estufa de terreno.

6. Envases: Recipientes con tapa, tarros de hojalata sin costura con tapa hermética.


PROCEDIMIENTO

a) Determinación de la densidad aparente suelta de la arena estandarizada, se pesa el molde de compactación con su base ajustada y se verifica su volumen.

b) Colocar el depósito limpio y seco sobre una superficie firme y horizontal.

c) Llenar el depósito con agua a temperatura ambiente y enrasar y enrasar con una placa de vidrio, eliminado burbujas de aire y el exceso de agua.

d) Determinar la masa de agua que llena el depósito aproximando a un 1gr.

e) Medir la temperatura del agua y determinar su densidad, interpolando si fuera necesario.

Temperatura ºc Densidad g/cm3

16

18

20

23

26

29

0,999

0,998

0,998

0,997

0,996

0,995

f) Determinar y registrar la capacidad volumétrica aproximando a 1cm3dividiendo la masa de agua que llena el depósito por su densidad V= m/p

Determinación de la densidad aparente de la arena de ensayo

a) Llenar el aparato de densidad con la arena de ensayo

b) Colocar el depósito limpio y seco sobre una superficie plana, firme y horizontal, montar sobre él la placa base y asentar el aparato de densidad boca abajo sobre la placa, procurando que la operación sea similar a la que va a realizarse en terreno

c) Abrir la válvula, dejar fluir la arena y cerrar la válvula cuando la arena sobrepase el borde de la medida

d) Retirar el aparato de densidad, la placa base y el exceso de arena, enrasar cuidadosamente sin producir vibración


e) Determinar la masa de la arena que llena la medida, aproximando 1grs. f) Determinar la densidad de la arena dividiendo la masa de arena que llena la medida por la capacidad volumétrica de la medida

g) Repetir toda la operación cinco veces, elegir los tres resultados más próximos (que no difieran entre sí en más de 0,1%)

h) Determinar y registrar ka densidad aparente de la arena de ensayo como el promedio de los tres resultados elegidos, aproximando a 1g/ml.

Determinación de la masa de arena que llena el embudo

a) Llenar el aparato de densidad con arena, determinar y registrar su masa, aproximando 1 grs.

b) Colocar la placa base sobre una superficie plana, firme y horizontal y asentar el aparato de densidad boca abajo sobre la placa

c) Abrir la válvula y mantenerla abierta hasta que la arena llene el embudo

d) Cerrar la válvula bruscamente, determinar y registrar la masa del aparato más la arena remanente, aproximando 1 grs.

e) Determinar y registrar la pérdida de masa, como masa de la arena que llena el embudo, aproximando 1 grs.

Determinación de la densidad del suelo en terreno

Determinación del volumen de la perforación de ensayo

a) Preparar la superficie de la localización a ensayar de modo que este plana y nivelada

b) Colocar la placa sobre esta superficie nivelada

c) Excavar dentro de la abertura de la placa base una perforación de ensayo del tamaño máximo de partículas, cuidando de no alterar las paredes de suelo que delimitan la perforación. Los suelos esencialmente granulares requieren extremo cuidado


d) Colocar todo el suelo excavado en un envase tapado y protegido de pérdidas y contaminaciones

e) Determinar y registrar la masa del aparato de densidad con el total de arena aproximando 1 grs., asentar el aparato de densidad boca abajo sobre la placa, abrir la válvula y cerrar una vez que a arena ha dejado de fluir

f) Determinar y registrar la masa del aparato más la arena remanente, aproximando 1 grs.

g) Determinar y registrar la pérdida de masa como masa de la arena empleada en el ensayo, aproximando 1 grs.

h) Recuperar la arena de ensayo y dejarla en un envase aparte hasta acondicionarla a fina que cumpla con los requisitos establecidos previamente para utilizarla nuevamente.

Determinación de la masa seca del material extraído de la perforación de ensayo

a) Inmediatamente de extraído el total del material excavado de la perforación de ensayo determinar y registrar la masa húmeda, aproximando 1 grs., mezclar completamente y mantenerlo protegido en un envase

b) Extraer una muestra representativa de este material del tamaño indicado en la tabla, envasarla y determinar su humedad en el laboratorio según NCh 1515.

Tamaño máximo de

partículas del suelo mm.

Tamaño mínimo de la

perforación de ensayo

cm3

Tamaño mín. de la

muestra para det. de

Humedad grs.

50

25

12,5

5

2800

2100

1400

700

1000

500

250

100

OBSERVACION


Generalmente es deseable contar con una arena uniforme o de un solo tamaño para evitar problemas de segregación, de modo que con las condiciones de vaciado pueda lograrse la misma densidad del suelo que se ensaya.

En el momento de ensayo en terreno, se debe evitar cualquier tipo de vibracion en el area circundante, debido a que esto puede provocar e introducir un exceso de arena en el agujero.

En el suelo en que predominan las partículas gruesas es recomendable determinar la humedad sobre el total del material extraído.

CALCULOS

1) M medida calibrada = 4434 grs.

M medida calibrada + M arena = 8634 grs.

Y obtenemos el peso de la arena en el tazón,

M arena = 8634 grs. – 4434 grs. = 4200 grs.

Como el volumen de la medida calibrada es:

V medida calibrada = 3100 cm3

Podemos calcular la densidad de la arena,

δ ARENA = 4200 / 3100 = 1.354 grs/cm³

2) M cono= 1415 grs.

M cono arena – M cono = 6561 grs.

M cono remanente – M cono = 882 grs.

Diferencia = 5679 grs.

Diferencia - M medida calibrada = 1479 grs


3) M suelo 6046

M arena hoyo = 6852 grs – 1479 grs – 882grs = 4491 grs

Entonces podemos calcular el volumen del hoyo, ya que se conoce el peso y la Densidad de la arena:

V hoyo = 4491 / 1,354 = 3316,83 cm³

δ suelo 6046 / 3316,83 = 1,82


ENSAYE GRANULOMETRIA

Generalidades

Este método tiene por objeto determinar la granulometría de los áridos mediante su división y separación con una serie de tamices en fracciones granulométricas de tamaño decreciente.

El análisis granulométrico es utilizado para obtener la distribución del tamaño de partículas en una masa de suelo con la finalidad de poder clasificarlo. El método del tamizado mecánico se usa en suelos granulares que poseen poco o nada del material fino (limos y arcillas).

Objetivos

Determinar la cantidad en % de diversos tamaños que constituyen el suelo, en cuanto al total de la muestra utilizada.

Verificar si el suelo puede ser utilizado para la construcción de proyectos.

Conocer la utilización de los instrumentos del laboratorio.

INSTRUMENTAL Y EQUIPOS

1. Juego de tamices de ensayo (50-25-20-10-5-n°4-n°10-n°40-n°200) con tapa y fondo hermético.2. Balanza de precisión.3. Bandejas de diferentes tamaños.


Juego de tamicesPROCEDIMIENTO DEL ENSAYE

a) Se tomo una muestra de material de distintos tamaños nominales según las indicaciones del acondicionamiento de la muestra.

b) Se peso dicha muestra la cual era de 10 kg.

c) Luego toda la muestra se paso por el tamiz de 5mm. La cual dividio la muestra en arena y gravas.

d) L a muestra de arena se paso por los tamices de (n°4-n°10-n°40-n°200).


e) La grava se paso por los siguientes tamices (50-25-20-10)mm.

f) Luego se pesa el material retenido y el restante se pasa por el siguiente tamiz.

g) Finalmente se calcula el porcentaje del material retenido en cada tamiz.

CALCULOS

GravaRecipiente vacios 1069 gr.

Masa retenida 5249 gr.Masa sin recipiente 5249-1069= 4180 gr.

Tamiz (peso muestra 5249)

Tamiz Porcentaje

50 mm 100% 100%25 mm (1915-1069) (846/4180x100) 20,24%20 mm (1624-1069) (555/4180x100) 13,27%10 mm (4705-1069) (3636/4180x100) 66,49%

ARIDO FINO

Tamiz Material Retenido

N° 4 0,16%N°10 5,7%N°40 46,55%N°200 0,73%


CURVA GRANULOMETRICA


CONCLUSION

En el ámbito de la construcción es necesario realizar distintos ensayes, unos de los necesarios y realizados con más frecuencia es el del cono de arena y el de granulometría, los cuales nos entregan la información si son aptos para distintas estructuras de construcción y al realizar estos ensayes se pudo concluir que el material ocupado era apto.

Ensaye Granulometria Cono de Arena

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