MET-14;Metodo de Prueba Det_masa Volumetrica_lugar_metodo Cono de Arena;Rev01

7/23/2019 MET-14;Metodo de Prueba Det_masa Volumetrica_lugar_metodo Cono de Arena;Rev01

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Método de Prueba para determinar la masa volumétrica enel lugar por el método del cono de Arena

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Código Nivel Revisión Fecha entrada en vigor Página

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E!"#$R"%$ P$R

)*M+, P.ST* /,MA

&ng' (os) Ed*ardo +á,e !ó.e (e/e de !aoratorio

RE&"%$ P$R

)*M+, P.ST* /,MA

%iego &' Cr* M*ica Res.onsale de Calidad

"PR$#"%$ P$R

)*M+, P.ST* /,MA

&ng' %avid "lvaradeo +onále +erente +eneral




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1 *+2T3*

Este ,)todo se .*ede *tiliar .ara deter,inar la densidad en el l*gar la ,asa vol*,)tricadel s*elo *tiliando el a.arato de cono de arena' Es a.licale a los s*elos sin cantidadesa.reciales de roca o ,ateriales gr*esos de ,ás de 1½5 637'0 ,,8 de diá,etro'

4 AA)

Este ,)todo de .r*ea es a.licale a los s*elos sin cantidades a.reciales de roca o,ateriales gr*esos de ,ás de 1½5 637'0 ,,8 de diá,etro'

# D/)*)S

3'1 ++9 +erente +eneral

3'2 (!9 (e/e de laoratorio'

3'3 RC9 Res.onsale de la calidad'

3'4 CC9 Coordinador de concretos'

3' (#9 (e/e de rigada'

3': TC9 T)cnico de ca,.o'

3'; apa compactada *na ca.a de s*elo co,.actado'

$ AT3DADS 8 ,SP*)SA+DADS

Este ,)todo de .r*ea se *tilia .ara deter,inar la densidad contenido de ag*a de loss*elos co,.actados colocados d*rante la constr*cción de terra.lenes< relleno de carreteras rellenos estr*ct*rales' !o =*e a ,en*do se *tilia co,o *na ase de la ace.tación de los




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s*elos co,.actados a *na densidad es.eci/ica o .orcentae de *na densidad ,á>i,adeter,inada .or *n ,)todo de .r*ea< tales co,o los ,)todos de .r*ea %:?7 o %1;'

4'1 Materiales e=*i.os9

4'1'1 l aparato de densidad ono de Arena consiste en lo sig*iente9

ontenedor de Arena@n /rasco desar,ale * otro contenedor de arena =*e tenga *na ca.acidad de vol*,en =*ee>ceda el vol*,en re=*erido .ara llenar el ori/icio de .r*ea el cono de arena d*rante la.r*ea'

ono de Arena@n a.arato des,ontale =*e consiste en *na válv*la cilAndrica con *n ori/icio de

a.ro>i,ada,ente½

5 613 ,,8 de diá,etro< .rovisto de *n e,*do de ,etal el contenedor de arena en *n e>tre,o< *n e,*do de ,etal grande 6cono de arena8 en el otro e>tre,o'Posee *na válv*la con seg*ro .ara evitar la rotación ,ás allá de *na .osiciónco,.leta,ente aierta a otra co,.leta,ente cerrada' %ee estar constr*ido de ,etal los*/iciente,ente rAgido .ara evitar la distorsión o ca,ios en el vol*,en del cono' !as.aredes del cono /or,aran *n áng*lo :0B con la ase .ara .er,itir *n llenado *ni/or,e conarena'

Placa de Arena@na .laca ase de ,etal c*adrada o rectang*lar< con *n ori/icio central con rida echado o,ecaniado .ara reciir el gran e,*do 6cono8 del a.arato' !a .laca dee ser .lana en la

ase tener s*/iciente rigide< con *n es.esor de 5 a D5 610 a 13 ,,8'

Arena

%ee estar li,.ia< *ni/or,e en densidad clasi/icación< seca< no ce,entada< d*rale de/l*o lire' C*al=*ier grad*ación se .*ede *tiliar =*e tenga *n coe/iciente de *ni/or,idad6C* %:0%108 ,enor de 2 el ta,aGo ,á>i,o de .artAc*las ,enor =*e 2'0 ,, 6Malla NB108 ,enos del 3H en .eso =*e .ase la ,alla de 20 ,icras 6Malla NB:08' e necesitaarena *ni/or,e,ente grad*ada .ara evitar la segregación d*rante la ,ani.*lación<




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al,acena,iento *so' %ee estar lire de /inos .artAc*las de arena /ina .ara .revenir ca,ios signi/icativos en la densidad de la ,asa .or ca,ios diarios nor,ales en lah*,edad at,os/)rica' on deseales arenas nat*rales< s*redondeadas o redondeadas'!as arenas trit*radas< o =*e tengan .artAc*las ang*lares .*ede no ser de /l*o lire< *na

condición =*e .*ede ca*sar atasca,iento =*e res*lta en *na ine>acta deter,inación dedensidad 6ver nota 28' Para seleccionar la arena de *na /*ente .otencial se dee deter,inar cinco 68 densidades de ,asa .or se.arado< las c*ales deen ser hechas .ara cadareci.iente o saco de arena de con/or,idad con el ane>o 2

"ntes de *tiliar la arena en deter,inaciones de densidad< dee ser secada< a contin*ación<se dea =*e to,e la h*,edad del aire del sitio donde va a ser *tiliada 6Nota 38' !a arena.ara ser n*eva,ente *sada< deerá estar lire de c*al=*ier s*elo conta,inante< veri/icarses* grad*ación< secarla re-deter,inar la densidad a.arente 6Nota 48' !as .r*eas dedensidad vol*,en de la arena deen ser hechas a intervalos no ,aores de 14 dAas

Nota 2.- "lg*nas arenas ,an*/act*radas 6.artidas8 co,o arenas .rod*cto de e>.losiones< sehan *tiliado e>itosa,ente con *ena re.rod*ciilidad' !a re.rod*ciilidad de los res*ltadosde las .r*eas con arena ang*lar dee ser revisada en condiciones de .r*ea de laoratoriocontroladas antes de seleccionar *na arena ang*lar .ara s* *so'

Nota 3: M*chas organiaciones han encontrado =*e es ene/icioso al,acenar arenas enreci.ientes resistentes a la h*,edad' !a arena se dee al,acenar en l*gares secos.rotegidos de la inte,.erie' El e,.leo de *na o,illa * otra /*ente de calor dentro de oadacente a los contenedores de al,acena,iento ta,i)n se ha encontrado ene/icioso enáreas de alta h*,edad'

Nota 49 Co,o regla general< no es reco,endale la arena con seg*ndo *so'

Nota 4: !a ,aorAa de las arenas tiene tendencia a asorer la h*,edad de la at,os/era'@na ,* .e=*eGa cantidad de h*,edad asorida .*ede hacer *n ca,io s*stancial en ladensidad el vol*,en' En onas de alta h*,edad o donde la h*,edad ca,ia/rec*ente,ente< la densidad el vol*,en .*eden necesitar ser deter,inados en *n tie,.o,aor a los 14 dAas de intervalo ,á>i,o indicado' !a necesidad de revisiones ,ás/rec*entes .*eden deter,inarse co,.arando los res*ltados de di/erentes .r*eas de




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densidad vol*,en en la ,is,a arena< hecha en di/erentes condiciones de *so .or enci,ade *n .eriodo de tie,.o'

Arena )ormali9ada de nsa'e e co,.one de .artAc*las c*arosas sanas<

s*redondeadas< no ce,entadas co,.rendidas entre 2 ,, 0' ,,' %ee estar lavada seca en horno a 110± BC' Para calirar la arena deen e/ect*arse cinco deter,inaciones des* densidad a.arente e,.leando la ,is,a ,*estra re.resentativa< de ac*erdo con el PTC-II-IIIIIIII' Para s* ace.tación< la di/erencia entre los valores e>tre,os de las cincodeter,inaciones e/ect*adas no deerá e>ceder de 1'H res.ecto de la ,edia arit,)tica deellas'

4'1'4 %e.ósito .ara caliración de la arena' En el caso del cono convencional< el de.ositoconsiste en *n reci.iente ,etálico< de /or,a cilAndrica< de 1: ,, de diá,etro interior<i,.er,eale *na ca.acidad vol*,)trica entre 3 3' litros'

4'1' #alana o #ásc*la' Con *na ca.acidad ,Ani,a de 20 Jg g de legiilidad'

4'1': E=*i.o de secado' Controlado ter,ostática,ente< ca.a de ,antenerse a *nate,.erat*ra de 110± BC 6230±? BF8 .ara deter,inar el contenido de h*,edad de las,*estras e>traAdas del hoo'

4'1'; E=*i.o diverso' C*chillo< .ico .e=*eGo< cincel< es.át*la .e=*eGa< destornillador oc*charas .ara e>cavar el hoo del ensao< c*os con ta.as< latas de estaGo sin cost*raslaterales o de al*,inio con ta.a< costales .lásticos * otro reci.iente adec*ado .ara retener ladensidad h*,edad de la ,*estra la densidad de la arenaK ter,o,etro .ara deter,inar late,.erat*ra del ag*a< rocha .e=*eGa< calc*ladora< etc'




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!a ,asa de la arena re=*erida .ara llenar el cono de arena .laca de ase se deter,inarade ac*erdo al 4'2'1'

4'2 Procedi,iento'

Previo al inicio de la .r*ea se e/ect*arán las sig*ientes actividades9

4.2.1 Determinación de la masa necesaria para llenar el cono de arena .

4'2'1'1 Colo=*e el de.ósito li,.io seco sore *na s*.er/icie /ir,e horiontal'

e vierte arena li,.ia seca en el contenedor de arena< en *na cantidad =*e se esti,es*/iciente .ara llenar el cono de arena< se aco.la en la oca del /rasco se cierra la válv*la'

Nota9 &ns.eccionar =*e el cono est)lire de danos< la rotación de laválv*la =*e la .laca de ase a*stecorrecta,ente'

Fig' 1' %is.ositivo del cono arena'1' Cono de "rena2' Contenedor de "rena'3' Cono Chico'4' #ase Metálica'' álv*la




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4'2'1'2 %eter,ine la ,asa del dis.ositivo conteniendo la arena< =*e se registrara co,o :fs1

en g'

4'2'1'3 e invierte e instala el dis.ositivo de .r*ea sore *na ase ,etálica o sore el anillo,etálico de aco.la,iento de aco.la,iento de la lona< segLn sea el caso< .revia,entecolocada 6o8 sore *na s*.er/icie li,.ia< horiontal sensile,ente .lana'

4'2'1'4 e are la válv*la se ,antiene en estas condiciones hasta =*e se detenga el /l*ode arena< es decir< hasta =*e se haa llenado el cono de ,aor ta,aGo< asegLrese de =*e ela.arato< la .laca ase< o el .lano de la s*.er/icie no sean sac*didos o virados antes de =*ese cierre la válv*la' En ese instante se cierra la válv*la< se retira el dis.ositivo de .r*ea sedeter,ina la ,asa del dis.ositivo con la arena re,anente =*e se registra co,o W fsr1 en g'

4'2'1' Final,ente se deter,ina la ,asa de la arena necesaria .ara llenar el cono de ,aor

ta,aGo< ,ediante la sig*iente e>.resión9

:sc ; :<s1 = :<sr1

%ónde9sc Masa de la arena necesaria .ara llenar el cono de ,aor ta,aGo 6g8/s1 Masa inicial del dis.ositivo conteniendo arena 6g8/sr1 Masa del dis.ositivo con la arena re,anente 6g8

4.2.2 Determinar el volumen (Vr) del recipiente de calibracion, cm3.

4'2'2'1 Este se .esa vacAo< registrando s* ,asa con a.ro>i,ación de g

4'2'2'2 " contin*ación se coloca sore *na s*.er/icie .lana de ,anera =*e s* orde s*.erior =*ede en .osición horiontal'

4'2'2'3 e vierte ag*a en s* interior< evitando la /or,ación de *r*as de aire< hasta llenarlo<lo c*al se veri/ica colocándole sore s* orde *na .laca de vidrio tratada con *na .elAc*la deaceite delgado =*e eli,ine el e>cedente'




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4'2'2'4 e seca el ag*a =*e se haa derra,ado en la s*.er/icie e>terior del ,olde se .esacon la a.ro>i,ación ,encionada anterior,ente' !a di/erencia de ,asas entre el reci.ientelleno de ag*a vacAo< en g< se considera .ara estos /ines n*,)rica,ente ig*al al vol*,en

del reci.iente en c,3

'

4'2'2' e re.ite este .rocedi,iento hasta =*e en 3 deter,inaciones no e>ista *nadiscre.ancia ,aor de 3 c,3K el .ro,edio de estos 3 valores será el vol*,en V r delreci.iente< en c,3'

4'2'2': Final,ente se retira el ag*a del reci.iente de caliracion< deándolo li,.io seco'

4.2.3 Determinación de la densidad de la arena ( ƴ sd ) Kg/m3.

!a ,asa vol*,)trica de la arena se deter,ina sig*iendo el .rocedi,iento =*e se indica acontin*ación9

4'2'3'1 e llena el /rasco del dis.ositivo con arena li,.ia seca< se aco.la el cono de arenaen la oca del /rasco se cierra la válv*la'

4'2'3'2 e deter,ina la ,asa del dis.ositivo de .r*ea conteniendo la arena se registraco,o W fs en g'

4'2'3'3 e deter,ina el vol*,en V r " del reci.iente de caliracion< .ara lo c*al se sig*e el.rocedi,iento descrito en el inciso 4'2'2

4'2'3'4 e coloca el reci.iente de caliracion sore *na s*.er/icie sensile,ente horiontal /ir,e< en .osición .ara ser llenado'

4'2'3' e instala sore el reci.iente de caliracion la ase ,etálica del a.arato s*etándolaadec*ada,ente .ara evitar /*gas de arena< se ,onta en esta el dis.ositivo lleno de arena6/s8'




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4'2'3': e are la válv*la se ,antiene en estas condiciones hasta =*e se detenga el /l*ode arena< =*edando en esta /or,a llenos tanto el reci.iente de caliracion co,o el cono dearena' En ese instante se cierra .er/ecta,ente la válv*la se retira el dis.ositivo de .r*eacon la arena re,anente 6/sr 8'

4'2'3'; e deter,ina la ,asa del dis.ositivo de .r*ea con la arena re,anente<registrándola co,o :<sr4 en g'

4'2'3'7 Final,ente se deter,ina la ,asa vol*,)trica de la arena ƴ sd .ara lo c*al se e,.leala sig*iente e>.resión9

ƴ sd=Wsd

Vr x 1000

%ónde9Ƴ sd =Masa vol*,)trica de la arena seca 6g,38'

r ol*,en del reci.iente de caliracion 6c,38sd Masa de la arena seca e,.leada .ara llenar el reci.iente de caliracion 6g8 %eter,inada con la sig*iente e>.resión9

sd /s2- /sr2-sc

/s2 Masa del dis.ositivo de .r*ea con el /rasco lleno de arena 6g8'/sdr2 Masa del dis.ositivo de .r*ea con la arena re,anente 6g8'sc Masa de la arena necesaria .ara llenar el cono de ,aor ta,aGo< %eter,inada co,o se indica en el inciso 4'2'1'

$4$ Determinaci!n de la masa volumétrica en el lugar

Esta .r*ea deerá eec*tarse en condiciones a,ientales =*e no la invaliden< sin ll*via< ovientos e>cesivos'

4'2'4'1 @na ve seleccionado el sitio en donde se realiara la .r*ea< a sea en *n ,aterialen estado nat*ral o en *n ,aterial co,.actado< se li,.ia .re.ara la s*.er/icie del terrenode tal ,anera =*e se tenga *na ona .lana de a.ro>i,ada,ente 0 > 0 c,< lire de




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.artAc*las s*eltas' Esta .r*ea deerá eec*tarse en condiciones a,ientales =*e no lainvaliden< sin ll*via< o vientos e>cesivos'

4'2'4'2 e coloca en el terreno la ase ,etálica ,arcando sore el terreno el orde del

ori/icio interior de dicha ase< =*e sirve .ara deli,itar el área =*e tendrá la cala de .r*ea< ala .ro/*ndidad re=*erida' Para el control de la constr*cción< la .ro/*ndidad del ori/icio deea.ro>i,arse al es.esor de *no< o ,ás es.esores co,.actados'

4'2'4'3 E>cave el ori/icio de .r*ea a trav)s del centro del ori/icio de la .laca ase< teniendoc*idado de evitar alterar o de/or,ar el s*elo =*e deli,ita el ori/icio' !os lados del ori/iciodeen inclinarse ligera,ente hacia el interior o el /ondo dee ser raonale,ente .lano ocóncavo' El ori/icio dee estar lo ,ás lire de olsas< voladios< ostr*cciones a/iladasdeido a =*e estas a/ectan la e>actit*d de la .r*ea'

4'2'4'4 Todo el s*elo =*e se va e>traendo de la cala se coloca en *na charola< to,ando las

.reca*ciones necesarias .ara evitar .)rdidas de ,aterial de s* contenido de ag*aKin,ediata,ente des.*)s de concl*ida la e>cavación se deter,ina la ,asa del ,ateriale>traAdo se registra co,o W m en g'

4'2'4' El ,aterial e>traAdo se ,ecla hasta ho,ogeniarlo de este se to,a *na ,*estrare.resentativa< c*a ,asa dee estar de ac*erdo con el ta,aGo ,á>i,o de agregado deac*erdo a la tala 1< =*e sirve .ara deter,inar s* contenido de ag*a de ac*erdo con el.rocedi,iento =*e se descrie en el MET-XX Determinación del contenido de agua en,ateriales t)rreos< el c*al se registra co,o Ɯ< en H'

4'2'4': e llena con arena li,.ia seca el /rasco del dis.ositivo de .r*ea< se aco.la el cono

de arena en la oca del /rasco se cierra la válv*la'

4'2'4'; e deter,ina la ,asa del dis.ositivo de .r*ea conteniendo la arena se registraco,o W fs3 en g'

4'2'4'7 e invierte e instala el dis.ositivo de .r*ea sore la ase .revia,ente colocada enla cala o< co,o se ,*estra en la /ig*ra 1'




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/igura 1 nstalaci!n del aparato en la placa base

4'2'4'? e are la válv*la se ,antiene en estas condiciones hasta =*e el /l*o de arena ses*s.enda .or haerse llenado tanto la cala co,o el cono de ,aor ta,aGo' En ese instantese cierra la válv*la se retira el dis.ositivo de .r*ea'

4'2'4'10 Final,ente se deter,ina la ,asa del dis.ositivo de .r*ea con la arena re,anente<registrándola co,o W fsr3 en g'

%eter,ine registre la ,asa del ,aterial hL,edo =*e /*e re,ovido del ori/icio de .r*ea'

C*ando se re=*iera correcciones .or ,aterial con sore ta,aGo< deter,ine la ,asa del,aterial en la ,alla a.ro.iada registre< teniendo c*idado de evitar .erdida de h*,edad'C*ando se necesite< haga las correcciones a.ro.iadas .ara el ,aterial con sore ta,aGo*tiliando la .ractica %4;17

$# >lculos




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4'3'1 !os cálc*los ,ostrados son .ara la ,asa en gra,os el vol*,en en centA,etroscLicos' $tras *nidades son .er,isiles sie,.re c*ando los /actores de conversiones =*e*tilicen sean adec*ados .ara ,antener la coherencia de las *nidades en los cálc*los'

4'3'2 Calc*lar el vol*,en del ori/icio de .r*ea de la sig*iente ,anera9

V = M 1− M 2

P1

%ónde9 vol*,en del ori/icio de .r*ea< c,3'M1 ,asa de la arena *tiliada .ara llenar el ori/icio de .r*ea< e,*do .laca ase engra,osM2 ,asa de la arena *tiliada .ara llenar el e,*do .laca ase< gra,os 6de 4'2'1'10P1densidad a.arente de la arena 6"'2'3'8 gc,3

4'3'3 Calc*lar la ,asa seca del ,aterial re,ovido del ori/icio de .r*ea co,o sig*e9

M 4=100 M 3

w+100

%ónde9

contenido de ag*a del ,aterial re,ovido del ori/icio de .r*ea< H 6de 4'2'1'138M3 ,asa hL,eda del ,aterial del ori/icio de .r*ea< g 6de 4'2'1'118M4 ,asa seca del ,aterial del ori/icio de .r*ea< g o ,*lti.licar .or 0'00220 .ara l

4'3'4 Calc*le la densidad hL,eda en el l*gar la densidad seca del ,aterial ensaado co,osig*e9

Pm= M 3

V




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P4= M 4

V

%ónde9

vol*,en del ori/icio de .r*ea< c,3 6de 4'3'28M3 ,asa hL,eda del ,aterial del ori/icio de .r*ea< gra,osM4 ,asa seca del ,aterial del ori/icio de .r*ea< gra,os 6de 4'3'38P, densidad hL,eda del ,aterial ensaado< gc,3 o s* ,asa vol*,)trica hL,eda< , enl/t3 donde ,.,O:2'43 .ddensidad seca del ,aterial ensaado< gc,3 o s* ,asavol*,)trica seca< d en l/t3 donde d.dO:2'43

5 ,?ST,*S 8 /*,MAT*S

Código de

&denti/icación No,re "l,acena,iento

Tie,.o de

Retención Res.onsale

%is.osición

des.*)s deRetención

6 ,/,)AS

:'1 NMI-EC-1;029 vigente Re=*isitos generales .ara la co,.etencia de loslaoratorios de .r*ea de caliración5'

:'2

7 A)@*S 8 *+S,3A*)S




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C$NTR$! %E C"M#&$

ección6es8 %escri.ción del ca,io

No a.lica No a.lica

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