FACULTAD DE INGENIERÍA CIVIL ÁREA DE ESTRUCTURAS
LABORATORIO Nº 4: ENSAYO DE RESISTENCIA A LA COMPRESIÓN DE
CILINDROS DE CONCRETO
UNIVERSIDAD
SANTO TOMÁS DE AQUINO-TUNJA
FACULTAD
INGENIERÍA CIVIL
BOYACÁ-TUNJA
2019-I
LABORATORIO DENSIDAD Y PESO UNITARIO DEL SUELO EN EL
TERRENO POR EL MÉTODO DEL CONO Y ARENA
UNIVERSIDAD
FACULTAD
INGENIERÍA CIVIL
DOCENTE
INTEGRANTES
2022-1
TABLA DE CONTENIDO
1. OBJETIVOS
1.1 Objetivo general
1.2 Objetivos específicos
2. EQUIPOS Y ELEMENTOS
3. PROCEDIMIENTO
4. CÁLCULOS
5. RESULTADOS
6. BIBLIOGRAFÍA
1. OBJETIVOS
2.2 Objetivo general
● El objetivo principal del ensayo consiste en determinar la densidad y el
peso unitario de suelos compactados a partir de los requisitos de la
norma INVIAS E 161-13
2.1 Objetivos específicos
Determinar que las muestras de suelo bajo estudio estén lo
suficientemente compactadas para garantizar que los huecos sean
pequeños para evitar que la arena utilizada en la prueba penetre en
los mismos.
Verificar que el suelo que se está probando sea cohesivo para
garantizar que las paredes del hoyo permanezcan estables y firmes
durante la prueba.
.
Determinar la importancia del ensayo a realizar haciendo uso de las
diferentes normas.
2. EQUIPOS Y ELEMENTOS
CONO:
Dispositivo desmontable que consiste en una válvula cilíndrica con un
orificio de 13 mm (1/2”) de diámetro, unida por un lado a un embudo
metálico y al frasco y, por el otro, a un embudo grande de metal, que
es el cono propiamente dicho.
FRASCO:
Recipiente que contiene la arena y cuya capacidad es superior al
volumen necesario para llenar el hueco de ensayo.
ARENA:
La arena a utilizar deberá estar seca y limpia, además se deberá
conocer su densidad.
PLACA BASE:
Placa de metal con un orificio central con una pestaña moldeada para
recibir el embudo grande.
BALANZA: Capacidad máxima de 11.5 Kg
HORNO:
Capaz de mantener una temperatura de 110 ± 5°C (230 ± 9°F), para
el secado de las muestras.
3.PROCEDIMIENTO
Para determinar el peso, se debe conocer el volumen de arena de densidad
conocida que llena el cono.
Se coloca el fondo del cono y la arena en el suelo y se abre un hueco de las
mismas dimensiones que el orificio de la base del equipo.
El material extraído del suelo se deposita durante el proceso de apertura. Se
coloca en un recipiente hermético para evitar que la humedad se escape de la
muestra, alterando la prueba.
Se deposita arena de densidad conocida en un recipiente lleno lo suficiente
para llenar el hueco en el suelo.
Se puede utilizar equipo para llenar el hueco con arena. Se verifica que la
válvula está en buenas condiciones para evitar errores durante las pruebas.
Se instala el recipiente con la arena arriba del embudo, del cono y se abre
la válvula para ceder el paso de la arena a través del equipo.
Luego de que el hueco se ha llenado es decir cuando el nivel de la
arena presente en el recipiente no desciende más se cierra la válvula del
equipo se retira el equipo y se enrasa la base del mismo y se determina el
volumen de la arena que se utilizó para llenar el hueco, y la densidad de la
arena ya se conoce solo resta hacer el cálculo del peso del material necesario
para llenar el hueco.
. 4.CALCULOS
4.1 VOLUMEN HUECO DEL ENSAYO
𝑉=
𝑉=
𝑀1 − 𝑀2
𝜌1
6508 𝑔𝑟 − 4890𝑔𝑟
1.42𝑔𝑟/𝑐𝑚3
𝑉 = 1139𝑐𝑚3
M1= Masa de la arena que se utilizó para llenar el hueco, el cono y la placa de
base.
M2= Masa de la arena que se utilizó para llenar conjunto cono + placa de base.
ρ1= Densidad de la arena.
4.2 MASA SECA DEL MATERIAL REMOVIDO DEL HUECO DE ENSAYO
𝑀4 =
𝑀4 =
𝑀3
∗ 100
𝑤 + 100
67.1𝑔𝑟
∗ 100
8.1𝑔𝑟 + 100
𝑀4 = 62.07%
M4=Masa seca del material removido del hueco de ensayo.
M3=Masa húmeda del material removido del hueco de ensayo.
W= Contenido de agua del material removido.
4.3 DENSIDAD HUMEDA IN-SITU
𝜌𝑚 =
𝜌𝑚 =
𝑀3
𝑉
67.1 𝑔𝑟
1139𝑐𝑚3
𝜌𝑚 = 0.058𝑔𝑟/𝑐𝑚3
ρm= Densidad húmeda.
M3=Masa húmeda del material removido del hueco de ensayo.
V= volumen del hueco
4.4 DENSIDAD SECA IN-SITU
𝜌𝑑 =
𝜌𝑑 =
𝑀4
𝑉
58.5 𝑔𝑟
1139𝑐𝑚3
𝜌𝑑 = 0.051𝑔𝑟/𝑐𝑚3
Ρd= Densidad seca.
M4=Masa seca del material removido del hueco de ensayo.
V= Volumen del hueco
5.RESULTADOS
Los datos obtenidos en esta prueba se basan en información obtenida en
laboratorio, aplicando la fórmula descrita en el estándar utilizado. Debido a la
diferente densidad y peso específico del suelo en cada lugar, en las
especificaciones generales de construcción del velódromo INVÍAS 2013 no se
brindan valores de referencia para comparar, y además, los estándares
ensayados no brindan información sobre precisión y desviación.
Este ensayo en un método sencillo y económico para determinar la densidad y
el peso unitario seco necesarios para realizar el control de densificación en
algunas capas de la estructura de pavimento y así asegurar la calidad de estas.
Este ensayo se realiza directamente en campo es decir pertenece a los
ensayos In – situ.
6.BIBLIOGRAFIA
[1] https://www.da-lab.co/wp-content/uploads/2021/04/INV-161-13.pdf
[2] https://www.studocu.com/co/document/universidad-pedagogica-ytecnologica-de-colombia/caracterizacion-de-materiales/laboratorio-no-19densidad-y-peso-unitario-del-suelo-en-el-terreno-por-el-metodo-del-conoy-arena/5037208
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