Cono holandés CONO DINAMICO TIPO HOLANDES
I.- OBJETIVOS DE LA PRÁCTICA. 1.1 General Aprender a realizar la evaluación correspondiente de la resistencia del suelo
1.2 Específicos Aprender a llevar a cabo el ensayo de penetración Cono Holandes Familiarizarse con el equipo de laboratorio empleado para el ensayo
II.- MARCO TEORICO Generalidades La gran mayoría de las obras civiles , tales como la construcción de un edificio, la construcción de una carretera, las obras hidráulicas, construcción de represas, diques y muchos otros se hallan íntimamente relacionadas con el suelo, ya que sobre el mismo se fundan todas estas obras, surge entonces a consecuencia de lo anteriormente expuesto la duda de la cantidad de carga que puede soportar el suelo sobre el cual se realizará la obra, ya que de no conocer este dato se podría cometer la imprudencia de sobrecargar el suelo produciendo fallas en el
mismo y convertirnos, convertirn os, consecuentemente, como
ingenieros, en directos responsables de grandes fallas y hasta catástrofes estructurales. Es a partir de lo expuesto que debemos dar mucha importancia al conocimiento de cual es la capacidad de carga que resistirá el suelo antes antes de una posible falla, para poder tomar los recaudos necesarios. martillo
barra de acero
h
sujetador metalico
cono en forma de punta
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Cono holandés Las pruebas de campo adquieren una gran importancia en los suelos muy susceptibles a la perturbación y cuando las condiciones del terreno varían en sentido horizontal y vertical. El método de prueba situ más
in
ampliamente utilizado es el de penetración. Los penetró metros utilizados para el estudio del
terreno se hincan o se hacen penetrar a presión en el terreno, midiendo la resistencia a la penetración. Las pruebas más ampliamente utilizadas son las del Cono Holandés que consiste en la introducción mediante presión hidráulica, de un cono de dimensiones normalizadas dispuesto de tal forma que pueda registrar alternativamente la resistencia por punta y la resistencia por fricción. También esta el de la “penetración estándar” (o normal) que consiste en la hinca del toma muestras,
dejando caer una maza de 140 libras (63.5 Kg.) desde una altura de 30 pulgadas (76 cm.). La resistencia a la penetración se expresa por el número de golpes necesarios para hincar el toma muestras a una profundidad de 1 pie (30 cm).
El ensaño del Cono holandés se basa en la determinación de la capacidad portante de un suelo. Es un instrumento terminado en forma de punta como la de un alfiler consta de un martillo con el cual de una altura de 65 cm se deja caer para que impacte al sujetador metálico y así el instrumento pueda penetrar hasta la profundidad de 30 cm a para ello en la prueba se registra el numero de golpes que son necesarios para introducir el instrumento hasta dicha profundidad; para luego con una formula generada se pueda encontrar la resistencia del suelo. En la figura que a continuación se muestra se puede observar la forma del instrumento.
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Cono holandés La formula que se expone a continuación nos sirve para calcular la capacidad portante del suelo analizado.
Donde: S = capacidad portante W = peso del martillo que es igual a 7.845 kg h = Altura de caída del martillo que es igual a 65 cm m = Coeficiente que es igual a 0.1 N = Numero Numero de golpes a determinada determinada profundidad profundidad s = Profundidad de penetración penetración (15-30) cm. Np = Coeficiente Coeficiente que es igual a 7.5 A = Area del cono que es igual a 10.2 cm²
Prueba de penetración de cono (ASTM D-3441) o
El cono utilizado para realizar este ensayo, posee un ángulo de 60 y una superficie de 2
contacto de 10 cm (3.57 cm de diámetro). Este cono o penetrómetro está unido a barras que lo empujan dentro del subsuelo mediante un gato hidráulico y la resistencia a la penetración es registrada continuamente. Este método permite una rápida y económica exploración de grandes depósitos de su elo con una resistencias bajas a moderadamente altas sin ser posible la obtención de muestras de material. Existen variantes más sofisticadas de este ensayo que permiten la medición de la resistencia a la penetración en el subsuelo tanto de la parte inferior del cono, como de las paredes de una extensión cilíndrica al mismo.
Ensayos de laboratorio En el laboratorio se busca, primeramente, identificar el tipo de material con el que se está tratando; luego, establecer los parámetros del suelo (la resistencia) requeridos para realizar los análisis posteriores.
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Ensayos de clasificación Lo primero que se debe realizar en el laboratorio es identificar visualmente las muestras de suelo obtenidas de las perforaciones y calicatas, para tener una buena idea acerca del tipo y número de ensayos a realizar posteriormente. Algunos de los ensayos más frecuentemente realizados para clasificar el suelo se nombran a continuación junto con una breve descripción de los mismos: Granulometría por tamizado: Consiste en hacer pasar una muestra de suelo por tamices de
diferente área de apertura, para determinar la proporción de los diferentes tamaños de partículas que componen dicha muestra. Límites de Atterberg: Arbitrariamente definidos, son los contenidos de humedad que
corresponden a los estados frontera del comportamiento del suelo. El límite líquido separa el comportamiento plástico del suelo, del líquido; el límite plástico separa el comportamiento plástico del suelo del semi-sólido y el límite de contracción
1.1 INSTRUMENTACION Y MATERIALES
Cono Dinamico Holandes 5 tara para humedad Flexometro Herramientas menores Martillo de peso conocido
1.2 REALIZACION DE LA PRACTICA Para la realización de esta práctica se siguió el siguiente procedimiento:
Primeramente buscamos la zona para la realización de la practica la parte plana frente al laboratorio de suelos
Se hizo una pequeña limpieza de la zona y se excavo uno 10 cm antes de posicionar el equipo
Ubicado el lugar se procedió con el ensayo. Procedimos a armar el equipo del Cono Holandés donde colocamos verticalmente y comenzamos a registrar los golpes que daba el martillo desde una altura de 65 cm aproximadamente hasta que se consiguió la penetración de 30 cm.
Se saco una muestra para realizar la clasificación del suelo
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1.3 CALCULOS Y RESULTADOS RESULTADOS contenido de humedad Sh + cap Ss + cap
91,6 85,5
P agua
6,1
P cap
21,1
P Ss
64,4
% Humedad
9,47
granulometria Análisis granulométrico Peso total de la muestra
# Tamiz
Peso Retenido
10 40 200 Pasa 200
1.4 12.6 99.7 386.3
500.00 gr
Peso ret. acumulado [gr] [%] 1.4 14 113.7 500.00
% que pasa
0.28 2.8 22.74 100.00
99.72 97.20 77.26
LIMITE LIQUIDO Sh + cap Ss + cap
96.1 80.5
92.6 78
98.8 83
P agua
15.6
14.6
15.8
P cap
20.6
21.1
21.1
59.9 26.04
56.9 25.66
61.9 25.53
22
24 25.608
26
P Ss % Humedad Nº Golpes
L. L.
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LIMITE LIQUIDO
y = -3.12ln(x) + 35.65 R² = 0.9399
26.1 26 25.9
D A D 25.8 E M 25.7 E H 25.6 %
25.5 25.4 10
100
Nº de GOLPES
LIMITE PLASTICO Sh + cap Ss + cap
P agua P cap
P Ss % Humedad L. P.
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26.6 25.6
24.3 23.7
24.1 23.6
1
0.6
0.5
20.8
20.6
20.1
4.8 20.83
3.1 19.35 18.16
3.5 14.29
L. L.
25.608
L. P.
18.16
I. P.
7.45
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CLASIFCACION DEL SUELO
CLASIFICACIÓN AASHTO DATOS: Pasa Pasa Pasa Pasa
Nº Nº Nº Nº
4 10 40 200
= = = =
100 % 99.72 % 97.20 % 77.26 %
LL = 25.608 % LP = 18.16 % IP = 7.45 %
1.- Definir grupo Nº 200 > 35%
si cumple materiales limo arcillosos
Nº 200 > 35max > 77.26 % cumple LL
≈
40max > 25.608 % cumple
IP
≈
10max < 7.45 % cumple
* INDICE DE GRUPO IG = 0.2a
+ 0.005 a c + 0.01b d
a = 77.26 35 = 42.26 –
b = 77.26 15 = 62.26 –
c = 25.608 40 = 0 –
d = 7.45 10 = 0 –
Con esto resultados concluimos que nuestro suelo es:
A
4(8)
material limo arcilloso son suelos limosos poco o nada plasticos, p lasticos, puede contener mas de un 75% del material que pasa el tamiz tamiz #200
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La capacidad portante del del suelo a 15 cm es de 1.665 kg/cm kg/cm 2 La capacidad portante a 30cm es es de 1.863 kg/ cm2
V.- CONCLUSIONES Podemos afirmar que el método empleado para la determinación de la resistencia admisible del suelo (método del Cono Holandés) es un método rápido y sencillo y que nos permite conocer la capacidad portante de un suelo.
Este ensayo esta limitado por que solo sirve para suelos arcilloso o coluviales u otros suelos capaces donde pueda penetrar el cono Holandes . ya que para otros suelos se utiliza el SPT.
VII.- BIBLIOGRAFIA Páginas web:
GUIA DE LABORATORIO. MECANICA DE SUELOS
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