FACULTAD DE ARQUITECTURA, CONSTRUCCION E INGENIERÍA CIVIL DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA CIVIL
MECANICA DE SUELOS 1 IC602-1 Laboratorio n°5 “Densidad In-Situ” REF: Nch 1516 Of. 1979
Profesor: •
Eduardo Morales Pérez
Ayudante: •
Franz Irusta V.
•
Rubén Contreras J.
Integrante: •
Camila Cuadra
•
María José Delgado
•
Emilio Espinoza
Fecha de Realización ensayo: •
16 de Noviembre del 2012
Fecha Entrega:
Índice de contenido
•
23 de Noviembre del 2012
MECANICA DE SUELOS 1 IC602-1.............................. IC602-1.................................................. ............................................ ........................1 1 Laboratorio n°5................................ n°5.................................................... ....................................... ................................................. .............................. 1 “Densidad In-Situ”.......................... In-Situ”.............................................. ................................................................ .................................................. ...... 1
Índice de contenido..................................................................................................... 1 Resumen.....................................................................................................................3 Equipo...................................................................................................................... 4 Procedimiento de Ensayo......................................................................................... 5 Imágenes................................................................................................................. 6 Datos y Resultados Obtenidos ................................................................................... 7 Datos....................................................................................................................... 7 Cálculos (Aparato cono de arena)............................................................................7 Resultados...............................................................................................................7 Conclusión................................................................................................................... 8
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Resumen Mediante el presente informe se explicará el procedimiento efectuado durante el sexto laboratorio práctico de Mecánica de Suelos I realizado en dependencias de LIEMUN, este corresponde a la Determinación de la densidad in-situ, mediante el cual se pretende determinar la densidad in-situ del suelo una vez compactado el terreno ya que es indispensable controlar los resultado de densidad y humedad obtenidos. Para realizar este tipo de ensayo existe varios métodos, Entre los cuales se encuentran el método del cono de arena, el del balón de caucho e instrumentos nucleares entre otros. Tanto el método del cono de arena como el del balón de caucho, son aplicables en suelos cuyos tamaños de partículas sean menores a 50 mm. y utilizan los mismos principios, o sea, obtener el peso del suelo húmedo (P
hum)
de una pequeña perforación hecha sobre la superficie
del terreno y generalmente del espesor de la capa compactada. Obtenido el volumen de dicho agujero (Vol. Exc), la densidad del suelo estará dada por la siguiente expresión:
γ hum = P hum / Vol. Exc ( grs/cc ) Si se determina luego el contenido de humedad (w) del material extraído, el peso unitario seco será: γ seco
= γ hum / ( 1 + w ) ( grs/cc )
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Equipo
Aparato Cono de Arena: compuesto por un jarro de un galón de capacidad, un pequeño cono con una válvula, el cual tiene un orificio de ½” de diámetro, que comunica con un cono mayor y una placa metálica con una perforación central de diámetro similar al del cono mayor.
Balanzas: - de capacidad mayor a 10[kg] y se sensibilidad de 1[gr]. - de capacidad mayor a 500[gr] y de sensibilidad de 0,01[gr]
Arena estandarizada, la cual deberá estar limpia, seca, no cementada y poseer una granulometría comprendida entre las mallas Nº200 ASTM y Nº10 ASTM. Generalmente se usa arena de Otawa, material cuya granulometría está Comprendida entre las mallas Nº20 ASTM y Nº30 ASTM.
Hornillo, estufa de terreno, u otro equipo adecuado para el secado de muestras en terreno.
Equipo misceláneo: tachos herméticos de lata con tapa, martillos, cinceles, poruñas, recipientes metálicos para el secado de muestras, recipientes mayores plásticos o metálicos, espátulas, brochas.
Densímetro Nuclear.
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Procedimiento de Ensayo
Procedimiento en terreno Se apoya el plato sobre la superficie, previamente limpia y lisa, se excava un hoyo usando las medidas del plato como guía y una profundidad igual al espesor de la capa compactada (Imagen N°1). El material removido se coloca directamente al tacho hermético previamente tarado junto con la tapa, luego se sella y se determina su peso (Imagen N°2). Por otra parte se pesa el cono lleno de arena el cual se pone enseguida sobre la perforación de la placa base y se abre su válvula dejando escurrir la arena hasta que se detenga (Imagen N°3), una vez detenido se cierra la válvula, se pesa nuevamente el cono con la arena remanente y se recoge la arena depositada en el hoyo por el cono (Imagen N°4). Y finalmente se obtiene su humedad previa a los cálculos para luego comparar con la arrojada por el densímetro nuclear.
Procedimiento con Densímetro Nuclear Se selecciona un lugar de ensaye donde el medidor quede ubicado a más de 150 mm. de distancia de cualquier proyección vertical. El lugar a ensayar, deberá ser removido de todo material suelto y disgregado. El área horizontal será la necesaria para acomodar el medidor, aplanándola hasta dejarla lisa de modo de obtener el máximo contacto entre el medidor y el área a ensayar. El máximo hueco por debajo del medidor no podrá exceder los 3 mm, en caso contrario, se rellenará con arena fina para emparejar la superficie (Imagen N°5). Finalmente, se asienta y estabiliza el medidor para tomar una o más lecturas de 1 minuto cada una (Imagen N°6). 5
Imágenes
Imagen N°1
Imagen N°2
Imagen N°3
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Imagen N°4
Imagen N°5
Imagen N°6
Datos y Resultados Obtenidos Datos •
Densidad arena 1323 [gr/cc]
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Proctor 2000 Kg/mt3
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Humedad óptima 2%
• •
Arena sobrante en jarrón 1224 [gr] Material que se saca del suelo 4496 [gr]
Cálculos (Aparato cono de arena)
1. W1 = 6000 (arena inicial en jarrón) - 1224 (arena sobrante en jarrón) = 4776 [gr] 2. W2 = 4776 (arena en cono + hoyo) - 1464 (arena en cono) = 3312 [gr] 3. V1 = 3312 (arena en hoyo) / 1323 (densidad arena) = 2,503 [cc] 4. DH = 4496 (material que se saca del suelo) / 2,503 (volumen del hoyo) = 1796,245 [gr/cc] 5. DS = 1796,245 (DH) / (1 + (2 (humedad óptima) / 100)) = 1761,025 [gr/cc] 6. γd = (1761,025 (DS) * 100) / 2000 (proctor) = 88,051 % de Compactación
Resultados
•
Cono de arena
DH = 1796,245 [gr/cc] DS = 1761,025 [gr/cc] w = 2% 7
% Compactación = 88,051 (%) •
Densímetro
DH = 1859 [gr/cc] DS = 1828 [gr/cc] w = 1,72% % Compactación = 91,39 (%)
Conclusión El primer procedimiento que se llevo a cabo fue cono de arena suponiendo que la arena estaba con una humedad de 2%, posteriormente se hace los cálculos de los distintos pesos ya descritos anteriormente. Después el procedimiento del cono de arena se ocupa el densímetro nuclear con una humedad 1.72% que este lo arroja por defecto el densímetro, esta humedad es completamente distinta de la anterior por lo tanto los resultados obtenidos del proctor de cada una de los procedimiento varían respecto uno del otro. El principal objeto de saber la densidad es poder tener el proctor del sector estudiado ya que con esto se puede saber el grado se compactación que esta el suelo. Gráfico GráficoN°2 N°1
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