trabajo

Experimento No. 10
DETERMINACIÓN DE LA DENSIDAD DE SUELO EN EL TERRENO

Referencias
AASHTO T181-62 (Método para agregados gruesos de gran tamaño)
T191-61 (Método del cono de arena)
T205-64 (Densidad por medio de bomba o balón)
ASTM D1556-64 (Cono de arena) y D2167-66 (Método de balón de caucho)


Objetivo

Presentar al estudiante dos métodos comúnmente utilizados para determinar ladensidad del suelo en el terreno


Equipo

Aparato de cono de arena (fig. 10-1)
Aparato de densidad con balón
Herramientas para excavar
Latas con tapa hermética (4000 ml (1 galón))1
Una talega para cada grupo para recuperar la arena del ensayo de densidad


Exposición general

Una vez establecidos, para el suelo que se va a utilizar en un sitio determinado, los criterios decompactación, generalmente con limitaciones de humedad y densidad, es necesario utilizar algún método para verificar los resultados. En todos los proyectos pequeños y casi todos los proyectos grandes, esta verificación se logra bien por el cono de arena o por el método del balón de densidad (ver Fig. 10-2). En unos pocos proyectos muy grandes, se ha utilizado y se sigue utilizando equipos nuclearesrecientemente desarrollados. El método nuclear sobrepasa los objetivos de este manual y por esto no será considerado.
Básicamente, tanto el método del cono ce arena como el método del balón de densidad utilizan los mismos principios. O sea, se obtiene el peso del suelo húmeda de una pequeña excavación de forma algo irregular (un hueco) hecho sobre una superficie de suelo. Si es posible determinar elvolumen de dicho hueco, densidad húmeda del suelo se calcula simplemente como:



Figura 10-1
Equipo para determinar la densidad en el terreno
(a) Equipo de cono de arena: cono de arena, frasco plástico, placa para apoyar el cono, brocha para remover el suelo que caiga en la placa, cuchara y destornillador para excavar el hueco, y un envase de café de 3 libras con su tapa plástica paraguardar el suelo removido del hueco.

Figura 10-2
(b) Equipo de balón para densidad: Aparato para montar el balón equipado con manómetro de presión, placa para apoyar el aparato, herramientas para excavar el suelo que caiga en la placa, lata con tapa hermética para preservar la muestra del suelo sacada del hueco






Y si se obtiene el contenido de humedad w del material excavado, el pesounitario del material es:


Los métodos de cono de arena y balón permiten encontrar el volumen del hueco en la ex. (10-1). Por el método del balón, dicho volumen se encuentra midiendo directamente el volumen de agua bombeada a un balón de caucho que llena el hueco. Este volumen se lee directamente de un cilindro graduado el cual forma el volumen del recipiente para el balón. Este medio rápido deencontrar de encontrar el volumen del agujero es a menudo una clara ventaja en términos del tiempo sobre el método del cono de arena, el cual es más indirecto. Debe cuidarse mucho en no dejar el hueco tan irregular en su forma y con proyecciones demasiado agudas que pueden causar la destrucción del balón. Antes de utilizar el aparato debe obtenerse una lectura de cero, a partir de la cual, amenos de que exista evaporación excesiva en el recipiente o se rompa el balón, se pueden tomar muchas medidas de volumen de hueco sin necesidad de repetir la medida de cero.
El método de cono de arena representa una forma indirecta de obtener el volumen del agujero. La arena utilizada es generalmente material que pasa el tamiz No. 20 y esta se encuentra retenida por el tamiz No. 30. Aunque elmaterial menor que el tamiz No. 30 y mayor que el tamiz No. 40 o el material menor al tamiz No. 30 y menor al No. 50 pueden también utilizarse, generalmente es deseable tener una arena uniforme o “de un solo tamaño” para evitar problemas de segregación.

Si se tiene un material de densidad constante, de por ejemplo 1.60 g/cm3 y se echan 4800g de este material en un hueco de forma irregular, el...