UNIVERSIDAD LAICA ELOY ALFARO MANABCARRERA DE INGENIERA CIVIL

Vas II

Tema:Mtodo de cono y arena T 191-61

Integrantes:Armas bravo Henry PatricioHinostroza Garcias Marcos IsraelMendoza Briones AdrinRivas Bazurto Kelvin JessSalmern Lopez Andrs PatricioZambrano lvarez Luis

Catedrtico:Ing. Gustavo Mero

Manta 08 de julio de 2014

INTRODUCCINPara un correcto diseo estructural de una carretera, es de vital importancia tener una sub-rasante que resista las solicitaciones de diseo, por ello se debe controlar la compactacin mediante las pruebas de densidad mxima (ENSAYO DE PROCTOR MODIFICADO SEGN LA NORMA AASHTO T-180 MTODO D), as agregando agua (humedad ptima) se puede obtener la densidad mxima. Para saber cul es el valor de la densidad in situ y as verificar los valores obtenidos en laboratorio de acuerdo al ensayo Proctor, existen tres mtodos: Mtodo de Cono y arena segn AASHTO T 191-61, Mtodo Volumtrico segn AASHTO T 206-64, Mtodo Nuclear (Densmetro Nuclear). En el presente informe desarrollaremos el primer mtodo antes mencionado, el cual representa una forma indirecta de obtener el volumen del agujero utilizando arena estandarizada. Se detallar la finalidad, materiales utilizados en este ensayo ilustrado mediante imgenes, el procedimiento a seguir segn las NORMAS ASSHTO y las NORMAS INEN.

DENSIDAD EN SITUEnsayo de cono y arena segn (Nch 1516 Of. 1979)[footnoteRef:1]: [1: http://icc.ucv.cl/geotecnia/03_docencia/02_laboratorio/manual_laboratorio/densidad_in_situ.pdf]

Es el mtodo lejos ms utilizado. Representa una forma indirecta de obtener el volumen del agujero utilizando para ello, una arena estandarizada compuesta por partculas cuarzosas, sanas, no cementadas, de granulometra redondeada y comprendida entre las mallas N 10 ASTM (2,0 mm.) y N 35 ASTM (0,5 mm.). Equipo necesario. Aparato cono de arena, compuesto por una vlvula cilndrica de 12,5 mm. de abertura, con un extremo terminado en embudo y el otro ajustado a la boca de un recipiente de aproximadamente 4 lts. De capacidad. El aparato deber llevar una placa base, con un orificio central de igual dimetro al del embudo Arena estandarizada, la cual deber ser lavada y secada en horno hasta masa constante. Generalmente se utiliza arena de Ottawa, que corresponde a un material que pasa por la malla N 20 ASTM (0,85 mm.) y queda retenida en la malla N 30 ASTM (0,60 mm.). Dos balanzas, de capacidad superior a 10 kg. y 1000 grs., con precisin de 1 gr. y de 0,01 gr. Respectivamente. Equipo de secado, podr ser un hornillo o estufa de terreno. Molde patrn de compactacin de 4 de dimetro y 944 cc. De capacidad.

Herramientas y accesorios. Recipientes hermticos con tapa, martillo, cincel, tamices, porua, esptula, brocha y regla metlica.Procedimiento. Determinacin de la densidad aparente suelta de la arena estandarizada. Se pesa el molde de compactacin (W1) con su base ajustada y se verifica su volumen (V1). Se coloca el molde sobre una superficie plana, firme y horizontal, montando en el la placa base y el aparato de densidad, procurando que la operacin sea similar a la que se desarrollar en terreno. Luego se abre la vlvula y se deja escurrir la arena hasta llenar el molde, se cierra la vlvula, se retiran el aparato de densidad y la placa base y se procede a enrasar cuidadosamente el molde, sin producir vibracin, registrando el peso del molde ms la arena que contiene. Esta operacin se repetir hasta obtener, a lo menos, tres pesadas que no difieran entre s ms de un 1%. Promediando los valores, se obtiene el peso del molde con arena (W2) y se determina la densidad aparente suelta de la arena. Determinacin del peso de arena necesario para llenar el cono y el espacio de la placa base. Se llena el aparato de densidad con arena registrando el peso del conjunto (W3). Luego se coloca la placa base sobre una superficie plana, firme y horizontal, montando en ella el aparato de densidad. Se abre la vlvula y se espera hasta notar que la arena ha parado de fluir, momento en el cual se cierra la vlvula. Finalmente se registra el peso del aparato de densidad ms la arena remanente (W4). Esta operacin se repetir para obtener un segundo valor que se promediar con el anterior y por diferencia de pesos se obtendr la masa de arena que llena el cono y el espacio de la placa base (W5). Determinacin del volumen del agujero. Nivelada la superficie a ensayar, se coloca la placa base y se procede a excavar un agujero dentro de la abertura de sta. El volumen de suelo ms o menos a remover, ser el indicado en la tabla de la figura 2.12., la cual est en funcin del tamao mximo de las partculas del suelo. Este material extrado ser depositado dentro de un recipiente hermtico. Luego se pesa el aparato de densidad con el total de arena (W8), el que es puesto enseguida sobre la abertura de la placa base y se abre la vlvula dejando escurrir la arena hasta que se detenga, momento en el cual se cierra la vlvula y se determina el peso del aparato de densidad ms la arena remanente (W9). Finalmente, se recupera la arena de ensaye desde dentro del agujero y se deja en un envase aparte, de modo de reacondicionarla para poder volver a utilizarla en otra toma de densidad.

Determinacin de la masa seca de material extrado. El material removido se deposita en un recipiente hermtico al que previamente se le determin su peso (W6). El conjunto se pesa para obtener el peso del material ms el recipiente (W7). Luego, dentro del recipiente se mezcla el material y se obtiene una muestra representativa (W10) segn la tabla 2.12. Para determinar mediante secado a estufa en terreno, el peso de la muestra seca (W11) y por ende su humedad (w). Finalmente, se extrae otra muestra representativa la que se deposita dentro de un envase sellado para obtener la humedad en laboratorio, la que se compara con la de terreno.

Clculos. Calcular la densidad aparente suelta (DAS) o peso unitario suelto de la arena, mediante la siguiente expresin:

Donde: W1 = peso del molde de compactacin (grs.) W2 = peso del molde ms arena estandarizada (grs.) V1 = volumen del molde de compactacin (cc.)

Calcular el peso de arena (W5 ) para llenar el cono y el espacio de la placa base, mediante la siguiente expresin:

Donde: W3 = peso aparato de densidad lleno de arena (grs.) W4 = peso aparato de densidad con arena remanente (grs.)

Calcular el contenido de humedad (w) del material removido:

Donde: W10 = peso de la muestra representativa hmeda (grs.) W11 = peso de la muestra representativa seca (grs.)

Calcular el peso del material seco extrado (W1 2 ):

Donde: W6 = peso del recipiente hermtico (grs.) W7 = peso del recipiente hermtico ms el suelo hmedo (grs.)

Calcular el volumen (V) del material extrado:

Donde: W8 = peso del aparato de densidad lleno de arena (grs.) W9 = peso del aparato de densidad con arena remanente (grs.)

Calcular el peso unitario o densidad seca in situ ( d ) del material extrado, mediante la siguiente expresin:

Observaciones.

Generalmente es deseable contar con una arena uniforme o de un solo tamao para evitar problemas de segregacin, 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 vibracin en el rea circundante, ya que esto puede provocar introducir un exceso de arena en el agujero. - En suelos en que predominan las partculas gruesas es recomendable determinar la humedad sobre el total del material extrado.