DENSIDAD DE CAMPO

Método del Cono de Arena

Objetivo

Determinar la Densidad Seca y la Humedad de un suelo compactado en

el campo y verificar el Grado de Compactación del suelo en el campo.

Descripción Del Método

Este ensayo proporciona un medio para comparar las densidades secas en obras en construcción, con las obtenidas en el laboratorio. Para ello se tiene que la densidad seca obtenida en el campo se fija con base en una prueba de laboratorio. Al comparar los valores de estas densidades, se obtiene un control de la compactación, conocido como Grado de Compactación, que se define como la relación en porcentaje, entre la densidad seca obtenida por el equipo en el campo y la densidad máxima correspondiente a la prueba de laboratorio.

El Grado de Compactación de un suelo se determina de acuerdo a la siguiente expresión:

GC=      Yd     .*100

         Yd max

Donde:

Gc      = Grado de Compactación

γd      = Densidad Seca en el campo

γdmax= Densidad Seca Máxima obtenida en el laboratorio

Equipo

l Cono Metálico (diámetro 4 plg.).

l Arena Calibrada (Arena de Ottawa).

l Placa metálica hueca (diámetro del agujero 4 plg.).

¡ Balanza con una precisión de 0.10 lb.

¡ Pica, para extraer la arena del suelo en estudio.

¡ Bolsas plásticas, para echar la muestra extraída del suelo.

Procedimiento

Antes de iniciar el ensayo, se debe calibrar el equipo de densidad de campo, para de esta forma obtener el peso volumétrico de la arena calibrada y el peso de arena calibrada que queda en el cono después de

ejecutar el ensayo; datos que nos sirven en la determinación de la Densidad de Campo.

Seguidamente se nivela el suelo compactado en el campo y se retira el material suelto.

A continuación se coloca la placa y se comienza a hacer una perforación, teniendo como guía el agujero interior de la placa, a una profundidad de 10 a 12 cm. Todo el material que se saque del agujero se coloca en una bolsa plástica y se pesa.

Para determinar el volumen del agujero, utilizamos el equipo de densidad de campo de la siguiente forma:

l Se determina el peso inicial del frasco con la arena calibrada. Luego se invierte y se coloca sobre la placa, la cual está colocada en la parte superior del agujero; se abre la llave del cono, permitiendo el paso de la arena.

l Cuando el agujero y el cono están llenos de arena, se cierra la llave y se procede a determinar el peso final del frasco y la arena contenida en el.

l Por la diferencia de los pesos del frasco más la arena inicial y del frasco más la arena final, obtenemos el peso de la arena contenida en el agujero y el cono. A este valor le restamos el peso de la arena que cabe en el cono, obteniendo de esta forma el peso de la arena contenida en el

Agujero.

l El peso de la arena dividida por su densidad, obtenida en el laboratorio mediante la calibración, nos da el volumen del agujero.

Finalmente se debe determinar en el laboratorio, la densidad seca máxima y la humedad de la muestra recuperada del agujero, para de esta forma, determinar el Grado de Compactación

Cálculos

Con el peso de la muestra recuperada y el volumen del agujero, obtenemos la Densidad Húmeda del suelo, mediante la siguiente expresión, ya conocida:

 Yh=  P .

          V

Así mismo determinamos el Contenido de Humedad de la muestra recuperada:

%h=Pa*100

        Ps

Finalmente, la Densidad Seca del suelo la obtenemos mediante la siguiente expresión:

Yd=  Yh  .

       1+ h

Donde:

γd = Densidad Seca de campo.

γh = Densidad Húmeda.

H  = Contenido de humedad