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PRACTICA N3 : DENSIDAD NATURAL POR EL MÉTODO DEL CONO DE ARENA
INTRODUCCION
La calidad durante un proceso de compactación en campo se mide a partir de un parámetro
conocido como grado de compactación, el cual representa un cierto porcentaje. Su evaluación
involucra la determinación previa del peso específico y de la humedad óptima correspondiente a
la capa de material ya compactado. Estemétodo de conocer el grado de compactación es un
método destructivo ya que se basa en determinar el peso específico seco de campo a partir del
material extraído de una cala, la cual se realiza sobre la capa de material ya compactada.
El método del cono de arena
El ensayo permite obtener la densidad de terreno y así verificar los resultados obtenidos en faenas
de compactación de suelos, en las queexisten especificaciones en cuanto a la humedad y la
densidad.
Es el método lejos más utilizado. Representa una forma indirecta de obtener el volumen del
agujero utilizando para ello, una arena estandarizada compuesta por partículas 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.).

OBJETIVOS
y
yDeterminar la densidad del suelo usando el método del Cono de Arena.
Determinar el grado de compactación.

MARCO TEÓRICO
Generalidades
Un suelo natural o compactado requiere la determinación de la densidad in situ. En la mayoría de
los casos, esta determinación se realiza utilizando el método del cono de arena. Otros métodos
son el del balón de goma y equipos nucleares.
Método del Cono deArena

El cono de arena consiste de un recipiente cilíndrico de metal que continúa hacia abajo con un
doble cono, es decir, simétrico con respecto a la válvula, acompañado de una placa metálica con
una abertura al centro circular de igual diámetro que la base invertida del cono.

En terreno, se excava un agujero de aproximadamente 12-14 cm. de profundidad y un diámetro
igual a la aberturacircular de la placa, la que se coloca horizontalmente sobre la superficie. Esta
placa, que tiene rebordes, permite asegurar que no se pierda material en el proceso de
excavación, material que deberá ser pesado para obtener WT; su humedad, w, deberá ser
determinada para obtener el peso total seco WS.

Habiendo determinado el peso del total de la ͞arena normal͟ (W1), se coloca sobre el agujeroabriéndose la válvula. Una vez que el agujero y el cono inferior se llenan de ͞arena normal͟, se
determina el peso de la arena no utilizada (W2), de modo que:

Donde

W3 = peso de la arena para llenar el agujero y el cono inferior.

El volumen del hueco excavado se determina ahora como:

Donde

Wc = peso de la arena para llenar únicamente el cono inferior.
ɶd (arena) = peso unitarioseco de la arena normalizada.

Los valores de Wc y d(arena) son determinados a partir de la calibración hecha en laboratorio.
Finalmente, el peso unitario seco del suelo in situ se determina a través del peso unitario húmedo:

Con

WT: Peso del suelo húmedo.
Vhueco: Volumen del hueco.

Con el contenido de humedad w del material excavado, el peso unitario seco del material es:MATERIALES Y EQUIPO
y

Cono de arena.

y

Arena normalizada

y

Balanza

y

Termómetro.

y

Regla metálica para enrase.

y

Brocha.

y

Placa base.

y

Fichas de registro de datos (formato 8.102.9.C del manual de carreteras).

y

Pala (para despejar)

y

Combo.

y

Cincel o punto.

y

Brocha.

y

Placa base.

y

Cono de densidad.

y

Bolsas orecipientes. varios para manejo de la muestra y de la arena

Para determinación de resultados finales en laboratorio:
y

Equipo de secado (horno 110ºc ± 5).

y

Balanza (20 kgs.).

y

Recipiente pequeño.

y

Vidrio acorde al tamaño del recipiente.

y

Termómetro.

y

Platillo o bandeja.

y

Fichas de registro de datos (formato 8.102.9.C del manual de carreteras)....