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CONO DINAMICO TIPO HOLANDES
I.- OBJETIVOS DE LA PRCTICA.
1.1 General
Aprender a realizar la evaluacin correspondiente de la resistencia del suelo
1.2 EspecficosAprender a llevar a cabo el ensayo de penetracin Cono Holandes
Familiarizarse con el equipo de laboratorio empleado para el ensayo
II.- MARCO TEORICO
Generalidades
La gran mayora de las obras civiles, tales como la construccin de un edificio, la construccin de una
carretera, las obras hidrulicas, construccin de represas, diques y muchos otrosse hallan ntimamente
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 realizar la obra, ya que de no conocer este dato se podra cometer la imprudencia desobrecargar el suelo produciendo fallas en el mismo y convertirnos, consecuentemente, como
ingenieros, en directos responsables de grandes fallas y hasta catstrofes estructurales.
Es a partir de lo expuesto que debemos dar mucha importancia al conocimiento de cual es la capacidadde carga que resistir el suelo antes de una posible falla, para poder tomar los recaudos necesarios.
h
martillo
sujetador metalico
barra de acero
cono en forma de punta
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Las pruebas de campo adquieren una gran importancia en los suelos muy susceptibles a la perturbacin
y cuando las condiciones del terreno varan en sentido horizontal y vertical. El mtodo de prueba in
situms ampliamente utilizado es el de penetracin. Los penetr metros utilizados para el estudio del
terreno se hincan o se hacen penetrar a presin en el terreno, midiendo la resistencia a la penetracin.
Las pruebas ms ampliamente utilizadas son las del Cono Holands que consiste en la introduccin
mediante presin hidrulica, de un cono de dimensiones normalizadas dispuesto de tal forma que pueda
registrar alternativamente la resistencia por punta y la resistencia por friccin.
Tambin esta el de la penetracin estndar (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 penetracin se expresa por el nmero de golpes necesarios para hincar el toma muestras
a una profundidad de 1 pie (30 cm).
El ensao del Cono holands se basa en la determinacin 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 metlico y as 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 continuacin se muestra se puede observar la forma del instrumento.
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La formula que se expone a continuacin 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 cada del martillo que es igual a 65 cm
m = Coeficiente que es igual a 0.1
N = Numero de golpes a determinada profundidads = Profundidad de penetracin (15-30) cm.
Np = Coeficiente que es igual a 7.5
A = Area del cono que es igual a 10.2 cm
Prueba de penetracin de cono (ASTM D-3441)
El cono utilizado para realizar este ensayo, posee un ngulo de 60o y una superficie de
contacto de 10 cm2
(3.57 cm de dimetro). Este cono o penetrmetro est unido a barras que lo
empujan dentro del subsuelo mediante un gato hidrulico y la resistencia a la penetracin es
registrada continuamente. Este mtodo permite una rpida y econmica exploracin de
grandes depsitos de su elo con una resistencias bajas a moderadamente altas sin ser posible la
obtencin de muestras de material.
Existen variantes ms sofisticadas de este ensayo que permiten la medicin de la resistencia a
la penetracin en el subsuelo tanto de la parte inferior del cono, como de las paredes de una
extensin cilndrica al mismo.
Ensayos de laboratorio
En el laboratorio se busca, primeramente, identificar el tipo de material con el que se est
tratando; luego, establecer los parmetros del suelo (la resistencia) requeridos para realizar los
anlisis posteriores.
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Ensayos de clasificacin
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
nmero de ensayos a realizar posteriormente. Algunos de los ensayos ms frecuentemente
realizados para clasificar el suelo se nombran a continuacin junto con una breve descripcin
de los mismos:
Granulometra por tamizado: Consiste en hacer pasar una muestra de suelo por tamices de
diferente rea de apertura, para determinar la proporcin de los diferentes tamaos de
partculas que componen dicha muestra.
Lmites de Atterberg: Arbitrariamente definidos, son los contenidos de humedad que
corresponden a los estados frontera del comportamiento del suelo. El lmite lquido separa el
comportamiento plstico del suelo, del lquido; el lmite plstico separa el comportamiento
plstico del suelo del semi-slido y el lmite de contraccin
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 realizacin de esta prctica se sigui el siguiente procedimiento:
Primeramente buscamos la zona para la realizacin de la practica la parte plana frente
al laboratorio de suelos
Se hizo una pequea limpieza de la zona y se excavo uno 10 cm antes de posicionar el
equipo
Ubicado el lugar se procedi con el ensayo. Procedimos a armar el equipo del Cono
Holands donde colocamos verticalmente y comenzamos a registrar los golpes que
daba el martillo desde una altura de 65 cm aproximadamente hasta que se consigui la
penetracin de 30 cm.
Se saco una muestra para realizar la clasificacin del suelo
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1.3 CALCULOS Y RESULTADOS
contenido de humedad
Sh + cap 91,6
Ss + cap 85,5P agua 6,1P cap 21,1
P Ss 64,4
%Humedad 9,47
granulometria
Anlisis granulomtrico
Peso total de la muestra 500.00 gr
# Tamiz PesoPeso ret.
acumulado% quepasa
Retenido [gr] [%]
10 1.4 1.4 0.28 99.72
40 12.6 14 2.8 97.20
200 99.7 113.7 22.74 77.26
Pasa 200 386.3 500.00 100.00
LIMITE LIQUIDOSh + cap 96.1 92.6 98.8
Ss + cap 80.5 78 83
P agua 15.6 14.6 15.8P cap 20.6 21.1 21.1
P Ss 59.9 56.9 61.9% Humedad 26.04 25.66 25.53N Golpes 22 24 26
L. L. 25.608
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y = -3.12ln(x) + 35.65R = 0.9399
25.4
25.5
25.6
25.7
25.8
25.9
26
26.1
10 100
%H
EMEDAD
N de GOLPES
LIMITE LIQUIDO
LIMITE PLASTICO
Sh + cap 26.6 24.3 24.1
Ss + cap 25.6 23.7 23.6
P agua 1 0.6 0.5P cap 20.8 20.6 20.1
P Ss 4.8 3.1 3.5% Humedad 20.83 19.35 14.29L. P. 18.16
L. L. 25.608
L. P. 18.16
I. P. 7.45
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)8(4
A
CLASIFCACION DEL SUELO
CLASIFICACIN AASHTO
DATOS:Pasa N 4 = 100 %Pasa N 10 = 99.72 %Pasa N 40 = 97.20 %Pasa N 200 = 77.26 %
LL = 25.608 %LP = 18.16 %IP = 7.45 %
1.- Definir grupo
N 200 > 35% si cumple materiales limo arcillosos
N 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:
material limo arcillososon suelos limosos poco o nada plasticos, puede contener mas de un 75% del material
que pasa el tamiz #200
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La capacidad portante del suelo a 15 cm es de 1.665 kg/cm 2
La capacidad portante a 30cm es de 1.863 kg/ cm2
V.- CONCLUSIONES
Podemos afirmar que el mtodo empleado para la determinacin de la resistencia admisible del
suelo (mtodo del Cono Holands) es un mtodo rpido 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
Pginas web:
GUIA DE LABORATORIO. MECANICA DE SUELOS
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