Cono De Arena

MECÁNICA DE SUELOS I

DETERMINACION DEL PESO ESPECÍFICO APARENTE “IN SITU”


MÉTODO: CONO DE ARENA

1. NORMAS:

El ensayo se realiza en base a las siguientes normas:


• AASHTO T191-61
• ASTM D1556-64


2. OBJETIVOS


• El ensayo permite obtener la densidad de terreno y así verificar los resultados obtenidos en faenas de compactación de suelos.


•Aprender el método del cono de arena en el trabajo de campo.


3. MARCO TEÓRICO


Un suelo natural o compactado requiere la determinación de la densidad in situ. En la mayoría de los proyectos, esta verificación se logra con el cono de arena o por el balón de densidad.
El método del cono de arena (el más utilizado), se aplica en general a partir de la superficie del material compactado, estemétodo se centra en la determinación del volumen de una pequeña excavación de forma cilíndrica de donde se ha retirado todo el suelo compactado (sin pérdidas de material) ya que el peso del material retirado dividido por el volumen del hueco cilíndrico nos permite determinar la densidad húmeda. Determinaciones de la humedad de esa muestra nos permiten obtener la densidad seca.
Este ensayo esaplicable para suelos de cualquier tipo de granulometría (sean o no gravas); que puedan ser excavados y cuyos vacíos naturales sean suficientemente pequeños. También el material que esta siendo ensayado debe ser suficientemente cohesivo y firme, para evitar que las paredes de las cavidades se deformen durante el ensayo.


Para el este método se utiliza una arena estandarizada compuesta porpartículas cuarzosas, sanas, no cementadas, de granulometría redondeada y comprendida entre las mallas Nº 10 ASTM (2,0 mm.) y Nº 35 ASTM (0,5 mm.), para llenar el hueco excavado en terreno. Nosotros usaremos arena de la cantera de “La Joya”, por presentar estas condiciones (casi en todo el país se le utiliza). Previamente en el laboratorio, se ha determinado para esta arena la densidad que ella tienepara las mismas condiciones de caída que este material va a tener en terreno.

EQUIPO UTILIZADO Y PROCEDIMIENTO
• Aparato de cono de arena: compuesto de un frasco, un cono metálico (ver fig.1 )
• Arena normalizada de ensaye. (arena de “La Joya”)
• Deposito para calibración de arena.
• Balanza
• Regla metálica para enrase.
• Brocha.
• Base metálica para el cono.
• Pala (paradespejar)
• Combo.
• Cincel o punto.
• Pala jardinera o cucharón.
• Cono de densidad.
• Cápsulas o recipientes.
Para determinación de resultados finales en laboratorio:
• Equipo de secado (horno 110ºc ± 5).
• Balanza
• Recipiente pequeño.
Fig. 1








Se mide el diámetro y altura del cilindro y se calcula el volumen del cilindro; después se pesa el cilindro con la base, secierra la válvula del cono, se coloca éste sobre las mariposas del cilindro evitando que se mueva, se abre la válvula y se llena el molde con arena hasta que ésta se derrame; se cierra la válvula una vez que ha cesado el movimiento al interior del frasco y se enraza el cilindro ayudado por una regla metálica para evitar ejercer presión, se limpia la base con la brocha y se pesa; por diferencia depesos se obtiene el peso de la arena que dividida entre el volumen del cilindro nos proporcionará el peso volumétrico. Se repite el proceso anterior de 2 a 3 veces dependiendo las variaciones en el peso de la arena.




El aparato debe llevar una placa base para facilitar la ubicación del cono de densidad, permite reducir pérdidas al transferir el suelodesde la perforación al envase y proporciona una base más sólida en suelos blandos. Esta placa debe considerarse como parte constituyente del cono de densidad durante el ensayo.

Determinación de peso especifico aparente “in situ”:
Se pesa el equipo con arena. En el campo, en el lugar en que se realizará la prueba se debe enrasar la superficie con la base metálica, colocar la placa, se...