resistencia de materiales

DENSIDAD IN “SITU”

1.- INTRODUCCIÓN

El poder conocer la densidad que posee un suelo en terreno o en su estado natural, ha sido un gran reto para los investigadores de mecánica de suelos y científicos del área en general. Se realiza esta determinación para comprobar el grado de compactación en rellenos compactados artificialmente.
Es muy útil en el caso de suelos sin cohesión (gravas yarenas), los cuales, por lo general no permiten obtener muestras inalteradas, y por medio de la densidad in situ se puede reproducir el suelo natural en la densidad natural a partir de una muestra alterada.
El concepto básico de esta practica se refiere a al medida de la densidad en el terreno esta puede hacerse extrayendo una muestra de la capa compactada y midiendo el volumen del hueco dejado porel material extraído.
Existen varios métodos para lograr tan fin, como ser:
Método del aceite.
Método volumétrico.
Método de saca muestras.
Método del cono de arena.
Método nuclear.
Todos estos métodos se basan en el concepto anteriormente citado.
El método del cono de arena, fue utilizado principalmente por el cuerpo de ingenieros de USA y acogido por las normas ASTM y AASTHO entreotros.
Las pruebas de densidad del suelo en “el sitio” se realizan midiendo el peso, el volumen y el contenido de humedad de muestras inalteradas o por medición del volumen del espacio ocupado por la muestra alterada antes de extraerla y registrando el peso y el contenido del suelo que se saca.
La densidad de una capa del suelo puede determinarse obteniendo el peso de una muestra alterada yextraerla. Este volumen puede medirse llenando el espacio con una cantidad pesada de algún medio cuyo peso por unidad de volumen es conocido.

OBJETIVO PRINCIPAL.
Es determinar la densidad y humedad en el sitio de un suelo natural o compactado, a través del uso del equipo calibrado y arena con densidad conocida.
Obtener el grado de compactación para así aprobar o rechazar el suelo compactado segúnespecificaciones.

OBJETIVOS SECUNDARIOS.
Aprender la correcta realización de la práctica para evitar errores en su cálculo por que este ensayo es muy importante y práctico para la determinación de la densidad.
Conocer las aplicaciones principales de este ensayo, para así tener una idea de su utilización y aplicación en obras civiles.

2.- ENFOQUE

Determinación de la capacidad volumétricadel depósito
Se procede a limpiar y secar el depósito colocándolo sobre una superficie firme y horizontal. Luego se llena el depósito con agua a temperatura ambiente evitando burbujas. Determinar el peso del agua que llena el deposito (Ww) aproximadamente 1 g, introducir un termómetro en el agua, medir la temperatura y determinar su peso especifico (ﻻw) según Tabla V.9.

 Temperatura
º C
PesoEspecifico
gr./cm3
4
1.0
6
0.999968
8
0.999876
10
0.999728
12
0.39526
14
0.39273
16
0.99897
18
0.99862
20
0.99823
23
0.99756
26
0.99681
29
0.99597
 
Tabla V.9 Peso específico del agua según su temperatura
La capacidad volumétrica de 1 ml se determina de acuerdo a la expresión:
Vw = Ww
ﻻ w
 
Determinación de la masa de arena que llena el embudo
Se llenael aparato de densidad con arena y se determina su peso (Wi) aproximadamente a 1 g. Se coloca el aparato sobre la placa, la cual se ha ubicado en una superficie plana, firme y horizontal y se abre la válvula hasta llenar el embudo. Se determina el peso del aparato mas la arena remanente Wf y se calcula el peso de la arena (We) que llena el embudo por medio de la ecuación:
We = Wi – Wf
 
Arenade ensayo
Esta compuesta de partículas cuarzosas redondeadas, comprendidas entre 2 a 0.5 mm, las cuales se proceden a lavar y a secar en horno a 110 +- 5ºC. Para definir la arena adecuada, se debe determinar cinco evaluaciones del peso específico aparente, con una variación menor al 1% entre sí.


Determinación de la densidad aparente de la arena de ensayo
Se procede a llenar el aparato con...