LABORATORIO CONO DE ARENA



LABORATORIO VII DE PAVIMENTOS
METODO DEL CONO DE ARENA






OBJETIVOS

Calcular el porcentaje de compactación de una muestra de suelo de campo.

Determinar la constante del cono y la densidad de la arena



















FUNDAMENTO TEÓRICO

Se excava manualmente un hueco en el suelo que se va a ensayar y todo el material del hueco se guarda en unrecipiente. Se llena el hueco con arena de densidad conocida, la cual debe fluir libremente, y se determina el volumen.

Se calcula la densidad del suelo húmedo, in situ, dividiendo la masa del material húmedo removido por el volumen del hueco. Se determina el contenido de humedad del material extraído del hueco y se calcula su masa seca y la densidad seca del suelo en el campo, usando la masahúmeda del suelo, la humedad y el volumen del hueco.

Este método de ensayo se usa para determinar la densidad de los suelos compactados, utilizados para construir terraplenes, rellenos viales y rellenos estructurales. Se usa con frecuencia, como base para la aceptación de suelos compactados a una densidad especificada o un porcentaje de densidad máxima determinada por los métodos de ensayo de lasnormas INV E – 141 o INV E – 142.

Se puede usar este método de ensayo para determinar, en el sitio, la densidad de depósitos naturales, agregados, mezclas de suelos u otros materiales similares.

El uso de este método de ensayo está limitado, generalmente, a suelos en condición no saturada. No se recomienda este método para suelos blandos o friables (que se desmoronan fácilmente) o encondición tan húmeda que el agua se escurra hacia el hueco excavado para la prueba. En los suelos que se deforman fácilmente o que pueden cambiar de volumen por la vibración generada al excavar el hueco, o por pasar o caminar cerca al hueco durante el ensayo, se puede afectar la exactitud de la prueba.

Nota 1 – Cuando el ensayo se realiza en suelos blandos o casi saturados, se pueden producircambios en el volumen del hueco excavado, como resultado de las cargas superficiales, ocasionadas por el personal que hace el ensayo y similares. Algunas veces esto se puede evitar si se usa una plataforma soportada a cierta distancia del hueco. Puesto que no siempre es posible detectar un cambio de volumen, se deben comparar siempre los resultados con la densidad teórica de saturación, o la líneadel 100% de saturación de la curva de densidad del material seco vs. el contenido de humedad de compactación. Cualquier ensayo de densidad en suelos compactados in situ, en el cual la saturación calculada es superior a 95%, es dudoso y probablemente ha ocurrido un error, o el volumen del hueco ha cambiado durante el ensayo.

Nota 2.- No obstante las declaraciones de precisión y desviacionescontenidas en este método de ensayo, la precisión de este método depende de la competencia del personal que hace el ensayo y de la calibración de los equipos y de las instalaciones que se usen.

FACTORES DE CALIBRACIÓN (CONSTANTE DEL CONO Y DENSIDAD
DE LA ARENA)

5.1 Calibración del aparato de cono de arena (constante del cono o masa de la arena contenida en el embudo grande y la placa debase del aparato del cono de arena).- La constante del cono depende de la densidad de la arena. En consecuencia, se debe hacer esta determinación, para cada aparato siempre que se presenten cambios de la densidad de la arena. Se puede calibrar el aparato con uno de los siguientes métodos:


Método A – Se determina la masa de arena calibrada que puede contener el conjunto del cono grande y laplaca de base.

5.1.2 Método B – Se determina el volumen de arena necesaria para llenar el conjunto de embudo y placa de base y se aplica este volumen para calcular la constante del cono, cada vez que se determine la densidad de la arena.

5.1.3 Puesto que la masa de la arena contenida en el conjunto del embudo y placa de base del aparato depende de la densidad de la arena, si el Método A...