Mecanica de suelos

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.
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 delaboratorio.
Es el método 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.).

- Aparato cono de arena, compuesto por una válvula cilíndrica de 12,5 mm. de abertura,con un extremo terminado en embudo y el otro ajustado a la boca de un recipiente de aproximadamente 4 lts. de capacidad. El aparato deberá llevar una placa base, con un orificio central de igual diámetro al del embudo.

- Arena estandarizada, la cual deberá ser lavada y secada en horno hasta masa constante. Generalmente se utiliza arena de Ottawa, que corresponde a un material que pasa por lamalla Nº 20 ASTM (0,85 mm.) y queda retenida en la malla Nº 30 ASTM (0,60 mm.).

- Dos balanzas, de capacidad superior a 10 kgs. y 1000 grs., con precisión de 1 gr. y de 0,01 gr. Respectivamente.

- Equipo de secado, podrá ser un hornillo o estufa de terreno. - Molde patrón de compactación de 4" de diámetro y 944 cc. de capacidad

EQUIPO EMPLEADO Y PROCEDIMIENTO

El equipo empleado fue elsiguiente:

1. Molde próctor con molde
2. Flexómetro
3. equipo (compuesto de un frasco, un cono metálico y arena sílica o de Ottawa que pase la malla #20 y se retenga en la #30
4. Base metálica para el cono
5. Balanza de 20 kg con aproximación de un gramo
6. Una charola cuadrada
7. Una brocha y un cordell
8. Una cápsula de aluminio
9. Un horno con temperatura controlable
10.Uncincel y un martillo
11.Bolsas de hule
12.Una placa de 10cm de diámetro

PROCEDIMIENTO
 

Se mide el diámetro y altura del cilindro y se calcula el volumen del cilindro; después se pesa el cilindro con la base, se cierra 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 un cordell para evitar ejercer presión, se limpia la base con la brocha y se pesa; por diferencia de pesos 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 3 a 5 veces dependiendo lasvaraciones en el peso de la arena.


1 2 3 4 5
1.- Se coloca la placa y se procede a cavar con ayuda de un cincel.
2.- Se procede a pesar el cono con la arena ya en su interior como peso inicial.
3.- Se observa ya la cavidad formada se procura que las paredes estén uniformes, también se ve el materia extraído seprocura que no pierda su humedad natural.
4.- Se procede acolocar el cono de arena y abrir la llave hasta que se llene de arena la cavidad hecha.
5.- Se procede a pesar el cono de arena con el resto de arena que quedo como peso final.

Cilindro y base Frasco con cono
Para obtener el peso de la arena que llena el cono y la base se procede a hacer lo siguiente: se pesa el equipo conarena, se coloca la base sobre una superficie plana (en este caso la charola), se cierra la válvula y se coloca el cono sobre la placa permitiendo que fluya la arena dentro del cono, cuando se detenga el movimiento de la arena dentro del frasco se cierra la válvula y, se pesa el equipo con la arena sobrante.


Cono sobre la placa para obtener el peso de la arena retenida entre el cono y la placa...