determinación ensayo densidad in situ mediante el cono

DETERMINACIÓN ENSAYO DENSIDAD IN SITU MEDIANTE EL CONO
DE ARENA
1 GENERALIDADES
La densidad natural de un suelo corresponde al cuociente entre su masa y el
volumen total que la contiene. Para calcular el volumen que ocupa el material
en el terreno se utiliza el Método del Cono de Arena.
Este método establece un procedimiento para determinar en terreno la
densidad de suelos cuyo tamaño máximo absoluto de partículas sea menor o
igual a 50 mm (2”) en un caso y menor o igual a 150 mm (6”) en el otro.
Es el método lejos 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.).
El ensayo permite obtener la densidad de terreno y así verificar los resultados
obtenidos en faenas de compactación de suelos, en las que existen
especificaciones en cuanto a la humedad y la densidad.
Entre los métodos utilizados para obtener la densidad de terreno se encuentran
el método del cono de arena (convencional y macrocono), el del balón de
caucho e instrumentos nucleares entre otros.
Tanto el método del cono de arena como el del balón de caucho, utilizan los
mismos principios, es decir, obtener la masa del suelo húmedo (M h) de una
pequeña excavación hecha sobre la superficie del terreno (generalmente del
espesor de la capa compactada). Obtenido el volumen de dicho agujero (V e), la
densidad del suelo estará dada por la siguiente expresión:
 hum = Mh / Ve
( g /cm3 )
Si se determina luego el contenido de humedad (w) del material extraído, la
densidad seca será:
ρseca = hum / ( 1 + w )
2
( g /cm3 )
OBJETIVOS DEL ENSAYE
Determinar en terreno la densidad de suelos cuyo tamaño máximo absoluto de
partículas sea menor o igual a 50 mm (2”) cuando el nivel de densificación sea
controlable mediante ensaye Proctor; o menores o iguales a 80 mm (3”),
cuando este sea controlable mediante ensaye de Densidad Relativa en caso
de usar el cono convencional y menor o igual a 150 mm (6”) en caso de usar el
macrocono.
2.1 NORMAS A UTILIZAR
el método se basa en la norma NCh 1516 Of. 1979 (LNV 62)
2.2
APARATOS Y EQUIPOS
A) conos de densidad
a) cono convencional: es un aparato medidor de volumen, provisto de
una válvula cilíndrica de 12,5 mm de abertura, que sirve para controlar
tanto el llenado como el vaciado de un cono de 6” de diámetro y 60º de
ángulo basal. Un extremo termina en forma de embudo (cono basal) y su
otro extremo (boca) se ajusta a un recipiente
cilíndrico de
aproximadamente 5 litros de capacidad. La válvula debe tener topes que
permitan fijarla en su posición completamente cerrada o completamente
abierta. El aparato se acompaña de una placa base con una perforación
de diámetro igual al diámetro del cono basal
nota 1: el aparato descrito puede usarse con perforaciones de ensaye de aproximadamente 3
litros
nota 2: el uso de la placa base facilita la ubicación del cono de densidad, proporciona un apoyo
más sólido en suelos blandos y permite reducir perdidas al transferir el suelo desde la
perforación al envase
b) macrocono: es un aparato medidor de volumen, de forma similar al
descrito anteriormente, construido proporcionalmente a una escala
mayor y que utiliza la misma válvula. El diámetro del macrocono es de
12” y su recipiente tiene una capacidad aproximada de 35 litros.
Este equipo permite el control de capas de suelo de espesor mayor que
20
cm y de hasta 150 mm (6”) de tamaño máximo absoluto de
partículas.
Este aparato utiliza la misma arena normalizada que el cono
convencional.
La densidad de esta arena debe ser calibrada con una medida
volumétrica
de altura igual al espesor de la capa por controlar
B) depósito para calibración de la arena
a) en el caso del cono convencional, el depósito consiste en un recipiente
metálico, de forma cilíndrica, de 165 mm de diámetro interior,
impermeable y una capacidad volumétrica entre 3 y 3,5 litros.
b) en el caso del macrocono, el depósito consiste en un recipiente metálico,
también de forma cilíndrica, de 300 mm de diámetro interior,
impermeable y una capacidad volumétrica aproximada de 21 litros
-
-
balanzas; una con capacidad de 20 kg y resolución de 1g cuando se utilice
el cono convencional, y otra de 50 kg y resolución de 10 g cuando se use el
macrocono
equipo de secado
-
2.3
envases; recipientes herméticos con tapa, bolsas de polietileno u otros
recipientes adecuados para contener las muestras y la arena de ensaye
herramientas y accesorios; picota, chuzo, pala, para despejar o alcanzar la
cota del punto de medición; combo, cuchillo, martillo, cincel, tamices,
poruña, espátula, brocha, huincha de medir, para cavar la perforación de
ensaye; termómetro y placas de vidrio para calibrar los depósitos, regla
metálica para enrase, libreta de apuntes y/o fichas de registro de datos
MATERIALES arena normalizada de ensaye
-
se compone de partículas cuarzosas sanas, subredondeadas, no
cementadas y comprendidas entre 2 mm y 0,5 mm. Debe estar lavada y
seca en horno a 110 ± 5 ºC
-
para calibrar la arena deben efectuase cinco determinaciones de su
densidad aparente empleando la misma muestra representativa, de acuerdo
con 2.4.2
-
para su aceptación, la diferencia entre los valores extremos de las cinco
determinaciones efectuadas no deberá exceder de 1,5 % respecto de la
media aritmética de ellas
2.4
CALIBRACIÓN DE LA ARENA DE ENSAYE
2.4.1 determinación de la capacidad volumétrica del depósito
a) coloque el depósito limpio y seco sobre una superficie firme y horizontal
b) llene el deposito con agua a temperatura ambiente y enrase con una
placa de vidrio, eliminando burbujas de aire y exceso de agua
c) determine la masa de agua que llena el depósito (mw), aproximando a 1
g
d) mida la temperatura del agua y determine su densidad (ρ w), de acuerdo
con Tabla Nº 1
e) determine y registre la capacidad volumétrica (Vm), aproximando a 1
cm3, dividiendo la masa de agua que llena el depósito por su densidad:
Vm = mw / ρw
Tabla N º 1
Densidad del agua en función de la temperatura
Temperatura
(º C)
0
1
2
3
4
5
6
Densidad
(g /cm3)
0,99987
0,99993
0,99997
0,99999
1,00000
0,99999
0,99997
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
0,99993
0,99988
0,99981
0,99973
0,99963
0,99952
0,99940
0,99927
0,99913
0,99897
0,99880
0,99862
0,99843
0,99823
0,99802
0,99780
0,99756
0,99732
0,99707
0,99681
0,99654
0,99626
0,99597
0,99565
Fuente: NCh 1532 Of. 1980.
2.4.2 determinación de la densidad aparente de la arena de ensaye
a) llene el aparato de densidad con la arena de ensaye, evitando cualquier
derrame de ésta
b) coloque el depósito limpio y seco en una superficie plana, firme y
horizontal; monte sobre él la placa base y posicione el aparato de
densidad sobre la placa
c) abra la válvula y manténgala abierta hasta que la arena deje de fluir.
d) cierre la válvula. Retire el aparato de densidad, la placa base y el exceso
de arena. Enrase cuidadosamente con una regla metálica, evitando
producir vibración. Una vez efectuado el enrase, asiente la arena dando
golpes suaves en el manto del depósito
e) determine la masa de arena que llena el depósito (m a), aproximando a 1
g
f) determine la densidad de la arena (ρa), dividiendo la masa de ésta que
llena el depósito por la capacidad volumétrica del depósito (vd):
ρa = ma / vd
g) efectúe esta operación cinco veces. Para su aceptación la diferencia
entre los valores extremos de las cinco determinaciones realizadas no
deberá exceder de 1,5 % respecto de la media aritmética de ellas. De no
cumplirse esta condición, repita el ensaye.
h) Determine y registre la densidad aparente de la arena de ensaye como
el promedio de los cinco valores obtenidos. Exprese el resultado en
g/cm3, con una aproximación de dos decimales
nota 3: un lapso prolongado entre esta determinación y el empleo de la arena en terreno
puede alterar la densidad por un cambio en su contenido de humedad o en su gradación
efectiva
2.4.3 determinación de la masa de arena que llena el cono basal
a) llene el aparato de densidad con arena. Determine y registre su masa
(mi), aproximando a 1g
b) coloque la placa base sobre una superficie plana, firme y horizontal,
asentando el aparato de densidad sobre la placa
c) abra la válvula y manténgala abierta hasta que la arena deje de fluir
d) cierre la válvula. Determine y registre la masa del aparato más la arena
remanente (mf), aproximado a 1g
e) determine y registre la diferencia entre las masa inicial y final como la
masa de arena que llena el cono basal (mc), aproximando a 1g
mc = mi - mf
f) efectúe esta operación tres veces. Para su aceptación, la diferencia
entre los valores extremos de las tres determinaciones realizadas no
deberá exceder de 1,0 % respecto de la media aritmética de ellas.
2.5 DETERMINACIÓN DE LA DENSIDAD DEL SUELO EN EL TERRENO (IN
SITU)
2.5.1
determinación del volumen de la perforación
a) seleccione y prepare la superficie del punto por controlar, nivelándola si
fuese necesario para conseguir un buen asentamiento
b) coloque la placa base sobre la superficie preparada
c) proceda a excavar dentro de la abertura de la placa base, iniciando la
excavación con un diámetro menor a ésta y afinando luego hacia los
bordes. La profundidad de la excavación debe ser similar al espesor de
la capa de control
nota 4: al ejecutar la excavación de debe tener cuidado de no alterar las paredes del suelo,
especialmente en suelos granulares
d) coloque todo el suelo excavado en un envase o bolsa, el cual debe
cerrar herméticamente para conservar la humedad del suelo y evitar
posibles pérdidas de material o contaminación
nota 5: en el caso que al ejecutar una perforación se encuentre una o más partículas cuyos
tamaños máximos absolutos excedan los valores indicados en 11.1 ( 50 ó 150 mm según
corresponda), éstas no serán devueltas a la excavación, debiéndose determinar su masa y
volumen según método xxxx para restar luego dichos valores a las respectivas medidas de
terreno
e) determine y registre la masa del aparato de densidad con el total de
arena (mti), aproximando a 1g. Asiente el aparato de densidad sobre la
placa base, abra la válvula y ciérrela una vez que la arena ha dejado de
fluir
f) determine y registre la masa del aparato más la arena remanente (mtf),
aproximando a 1g
g) determine y registre la masa de arena contenida en la perforación de
ensaye (mp), aproximando a 1g
mp = (mti - mtf ) - mc
h) recupere la arena de ensaye y déjela en un envase aparte para su
posterior acondicionamiento. Previo a su nueva utilización, ésta debe
cumplir con los requisitos establecidos en 2.3
i) el volumen de la perforación de ensaye (Vp) se calcula como:
Vp = mp /ρa
donde:
Vp : volumen de la perforación de ensaye (cm3)
mp : masa de arena contenida en la perforación de ensaye (g)
ρa : densidad aparente de la arena normal de ensaye (g/cm 3)
2.5.2 determinación de la masa seca del material extraído de la
perforación de ensaye
a) inmediatamente después de extraer todo el material de la perforación de
ensaye, determine y registre su masa húmeda (m h), aproximando a 1g.
Envase en frascos o bolsas, herméticamente a fin de conservar su
humedad y evitar posibles pérdidas de material o contaminación
b) extraiga una muestra representativa de este material, del tamaño
indicado en Tabla Nº 2 para suelos cuyo tamaño máximo absoluto de
partículas no superen los 50 mm y sean controlados con el cono
convencional
En el caso de suelo de tamaño máximo absoluto de partículas de hasta 150
mm (6”) y que, por lo tanto, deban controlarse por el macrocono, considere una
masa mínima de muestra de 24 kg para la determinación de la humedad
En el caso de suelos naturales de tamaño máximo mayores que 80 mm (3”) y
menores o iguales que 150 mm (6”), controlados con el macrocono, considere
para la determinación de la humedad una masa mínima de muestra de 36 k
Tabla Nº 2
Masa mínima de muestra para determinar la humedad
en suelos de tamaño máximo absoluto menor o igual que 50 mm (2”)
Tamaño máximo
partículas
absoluto
de Masa mínima de muestra
(g)
(mm)
50
3.000
25
1.000
12,5
750
5
500
2
100
0,5
10
c) determine la humedad (w) de la muestra en laboratorio.
nota 6: en suelos en que predominan las partículas gruesas es recomendable determinar la
humedad sobre el total del material extraído
2.6
EXPRESIÓN DE LOS RESULTADOS
2.6.1 determinación de la masa seca del material extraído de la
perforación de ensaye
Determine la masa seca del material extraído de la perforación de ensaye
mediante la expresión:
ms = mh / (1 + w / 100)
donde:
ms : masa seca del material extraído de la perforación de ensaye (g)
mh : masa húmeda del material extraído de la perforación de ensaye (g),
sin incluir las partículas de tamaño superior a 50 mm en el caso de
controlarse la densidad mediante el método Proctor modificado u 80 mm
en caso de efectuarse mediante el método densidad relativa, según
corresponda.
w : humedad del suelo determinada según método indicado
2.6.2 determinación de la densidad del suelo
la densidad seca del suelo se determina mediante la expresión:
ρd = ms / Vp
donde:
ρd : densidad del suelo seco (g/cm3)
ms : masa seca del material extraído de la perforación de ensaye (g)
Vp : volumen de la perforación de ensaye (cm 3), sin incluir las partículas de
tamaño superior a 50 mm en caso de controlarse la densidad mediante
el método proctor modificado u 80 mm en caso de efectuarse mediante
el método densidad relativa, según corresponda.
nota 7 : la densidad del suelo puede expresarse también como densidad del suelo húmedo,
indicando además la humedad correspondiente (w) de acuerdo con la fórmula siguiente:
ρh = m h / V p
donde:
ρh : densidad del suelo húmedo (g/cm3)
nota 8 : combinando las últimas formulas puede expresarse la densidad del suelo seco en
función de la densidad del suelo húmedo y del porcentaje de humedad, mediante la relación :
ρd = ρh / [1 + (w /100)]
donde:
ρd : densidad del suelo seco (g/cm3)
ρh : densidad del suelo húmedo (g/cm3)
w : humedad del suelo (%)
2.7 INFORME
El informe debe incluir
a) densidad del terreno
b) cualquier información especifica referente al ensaye o al suelo en estudio
c) la referencia a este método
2.8 OBSERVACIONES

Generalmente es deseable contar con una arena uniforme o de
un solo tamaño para evitar problemas de segregación, de modo
que con las condiciones de vaciado pueda lograrse la misma
densidad, del suelo que se ensaya.

En el momento de ensayo en terreno, se debe evitar cualquier
tipo de vibración en el área circundante, ya que esto puede
provocar introducir un exceso de arena en el agujero.

En suelos en que predominan las partículas gruesas es
recomendable determinar la humedad sobre el total del material
extraído.
2.9 MÉTODO CON EL DENSÍMETRO NUCLEAR
2.9.1 generalidades
La determinación de la densidad total ó densidad húmeda a través de este
método, está basada en la interacción de los rayos gamma provenientes de
una fuente radiactiva y los electrones de las órbitas exteriores de los átomos
del suelo, la cual es captada por un detector gamma situado a corta distancia
de la fuente emisora, sobre, dentro o adyacente al material a medir.
Como el número de electrones presente por unidad de volumen de suelo es
proporcional a la densidad de éste, es posible correlacionar el número relativo
de rayos gamma dispersos con el número de rayos detectados por unidad de
tiempo, el cual es inversamente proporcional a la densidad húmeda del
material. La lectura de la intensidad de la radiación, es convertida a medida de
densidad húmeda por medio de una curva de calibración apropiada del equipo.
Existen tres formas para hacer las determinaciones:
retrodispersión,
transmisión directa y
colchón de aire,
entregando resultados satisfactorios en espesores aproximados de 50 a 300
mm (Figura Nº 1)
Estos métodos son útiles como técnicas rápidas no destructivas siempre y
cuando el material bajo ensaye sea homogéneo.
Figura Nº 1
Métodos de ensayo.
Fuente: Manual de compactación CAT., 1990.
2.9.2 calibración del equipo
A) curvas de calibrado:
Estas se establecen determinando la razón de conteo nuclear de cada uno de
varios materiales de densidades conocidas, trazando la razón de conteo contra
densidad y ajustando una curva a través de los puntos resultantes. El método
usado para establecer la curva, es el mismo que se usa para determinar la
densidad in situ. La densidad de los materiales usados para establecer la
curva (como por ejemplo bloques de granito, aluminio, magnesio, caliza, etc.),
deben ser uniformes y variar dentro de un rango de densidades que incluya la
del suelo a medir.
Las curvas de calibración deberán chequearse si el equipo esta recién
adquirido o si los resultados de los ensayos de rutina se estiman que sean
inexactos. Si se utiliza el método del cono de arena para chequear la curva de
calibración, se compara el promedio de por lo menos 5 mediciones con el
instrumento nuclear y una con el cono de arena en exactamente la misma
posición en terreno.
Si la densidad de cada uno de los ensayes de comparación determinados por
el cono de arena varía menos de 0,08 g/cm 3 de la densidad determinada por el
instrumento nuclear y si el promedio de los ensayes del cono de arena difiere
menos de 0,032 g/cm3 del promedio de las mediciones nucleares, no es
necesario hacer ajustes a la curva de calibración.
Por el contrario, si el promedio de las determinaciones de densidad por el cono
de arena esta a más de 0,032 g/cm 3 por sobre ó bajo del promedio de las
mediciones nucleares, los ensayes siguientes deben ser ajustados en el monto
de la diferencia de los promedios, trazando así una curva de calibración
corregida, que será paralela a la original.
B) precisión:
La precisión (P) del sistema esta determinada por la gradiente de la curva de
calibración y la desviación estándar de los rayos gamma detectados en cuentas
por minuto (CPM), mediante la siguiente expresión:
P = S/m
donde:
S : desviación normal (CPM)
m : gradiente (CPM/kg/m3)
Se determina la pendiente de la curva de calibración en el punto 1760 kg/m 3 en
CPM por kg. por m3. Luego se determina la desviación normal de 10 lecturas
repetitivas de 1 minuto, cada una tomadas en un mismo punto, en un material
que tenga una densidad de 1760  80 kg/m3. Si el valor resultante (P) es
menor que 20 kg/m3, el equipo se considerará en estado óptimo.
C) normalización:
Cada día de uso y cuando las medidas de los ensayos sean dudosas, se
chequeará la operación del equipo con un patrón de referencia provisto con
cada medidor.
Luego de emplear un tiempo de estabilización para el equipo de acuerdo a las
instrucciones del fabricante, se realizan por lo menos 4 lecturas repetitivas de 1
minuto cada una sobre el patrón de referencia.
Los límites de aceptación están dados por la expresión:
Ns = No  1,96  No
donde:
Ns : cuenta medida al chequear la operación sobre el patrón de referencia
No : cuenta establecida previamente en el patrón de referencia (promedio
de 10 lecturas)
2.9.3
criterios de evaluación
Los criterios de evaluación serán:
- si la media de las lecturas repetitivas esta fuera de los límites de
aceptación, se repite el chequeo,
-
-
si el segundo chequeo cumple con los límites de aceptación, el equipo se
considerará en condiciones satisfactorias,
si el segundo chequeo no cumple con los límites establecidos, deberá
chequearse la curva de calibración,
si el chequeo de la curva de calibración muestra que no hay cambios
significativos en ella, se deberá efectuar un nuevo conteo de referencia (N o)
y
si el chequeo de la curva de calibración muestra que no hay diferencias
significativas, reparar y recalibrar el instrumento.
2.9.4
2.9.4.1
determinaciones
método retrodispersión
i) equipo necesario.
-
-
-
fuente gamma emisora de isótopos radiactivos, encapsulada y sellada.
dispositivo de lectura, el cual normalmente contiene la fuente de alto voltaje
necesaria para operar el detector y una fuente de bajo voltaje para operar el
dispositivo de lectura y equipos accesorios.
detector gamma.
patrón de referencia, de densidad uniforme e invariable, para chequear la
operación del equipo.
cajas de construcción sólida que deberán estar provistos los instrumentos
mencionados, de modo de protegerlos de la humedad y del polvo.
herramientas y accesorios. Plana o escobilla para emparejar la superficie
del terreno.
ii) procedimiento
Se selecciona un lugar de ensaye donde el medidor quede ubicado a más de
150 mm de distancia de cualquier proyección vertical.
El lugar a ensayar, deberá ser removido de todo material suelto y disgregado.
El área horizontal será la necesaria para acomodar el medidor, aplanándola
hasta dejarla lisa de modo de obtener el máximo contacto entre el medidor y el
área a ensayar. El máximo hueco por debajo del medidor no podrá exceder los
3 mm., en caso contrario, se rellenará con arena fina para emparejar la
superficie.
Finalmente, se asienta y estabiliza el medidor para tomar una o más lecturas
de 1 minuto cada una (Figura 2).
iii) expresión de resultados
- determinar la densidad húmeda in situ utilizando la curva de calibración
previamente establecida.
Observaciones:
-
-
-
La densidad determinada, no es necesariamente el promedio de las
densidades en el interior del volumen envuelto en la medición.
El equipo utiliza materiales radiactivos que pueden ser peligrosos para la
salud de los operarios a menos que se tomen las precauciones adecuadas.
Los resultados obtenidos pueden ser afectados por la composición química,
la heterogeneidad o la textura de la superficie del material medido (ejemplo:
materiales orgánicos con alto contenido de sal).
La colocación del medidor en la superficie del material a medir, es crítica
para la exitosa determinación de la densidad. La condición óptima es el
contacto total entre la superficie del medidor y la del material bajo ensaye.
Como esto no es posible en todos los casos, para corregir las
irregularidades de la superficie, se utiliza una arena fina o material similar.
El espesor del relleno no deberá exceder los 3 mm y el área total rellenada
no debe ser mayor que el 10% del área de la base del medidor.
Al momento de la medición, no debe haber otra fuente de radiación cercana
al medidor que pueda alterar los resultados.
2.9.4.2
método transmisión directa
Lo que varía con respecto al método anterior, es que la fuente emisora o el
detector pueden ser alojados dentro de una sonda que se inserta en
incrementos de 50 mm., en un agujero hecho con anterioridad en el material a
medir. La sonda al ser removida a la marca de profundidad deseada, deberá
quedar en íntimo contacto con la pared del agujero al momento de realizar las
lecturas.
2.9.4.3 método colchón de aire
Se diferencia de los métodos anteriores en que el equipo medidor se coloca
sobre unos soportes o espaciadores que producen un espacio vacío (colchón
de aire) entre la base del medidor y el área de la superficie de terreno a
ensayar. Se requiere además tomar una o más lecturas en la posición de
retrodispersión para chequear las mediciones.
Figura Nº 2
Densímetro nuclear
Fuente: ELE Internacional Ltda.
2.10 TROS MÉTODOS PARA DETERMINAR LA DENSIDAD IN SITU
2.10.1 método del balón de caucho
A través de este método, se obtiene directamente el volumen del agujero
dejado por el suelo que se ha extraído. Por medio de un cilindro graduado, se
lee el volumen de agua bombeado que llena la cavidad protegida con el balón
de caucho que impide la absorción del agua en el terreno.
Como ventaja, este método resulta ser más directo y rápido que el cono de
arena, pero entre sus desventajas se encuentran la posibilidad de ruptura del
balón o la imprecisión en adaptarse a las paredes del agujero, producto de
cavidades irregulares o proyecciones agudas lo que lo hacen poco utilizado.
2.10.2 método del densímetro de membrana
Aplicable a suelos donde predomina la grava media y gruesa. Una vez
nivelada la superficie, se coloca un anillo metálico de diámetro aproximado de 2
m y se procede a excavar el material que encierra el anillo en una profundidad
aproximada de 30 cm.
Una vez removido el material, se coloca una membrana plástica que se adapta
perfectamente al interior del anillo y al fondo de la grava. Esta membrana se
llena con agua, registrando el volumen que llena la cavidad y que
corresponderá al volumen de material extraído.
2.10.3 método mediante bloques
Se utiliza para determinar la densidad de suelos cohesivos en estado natural,
en suelos compactados y suelos estabilizados, donde se determina el peso y
volumen de muestras en estado inalterado. Estas muestras son extraídas
cuidadosamente mediante un cuchillo o espátula y son recubiertas con parafina
sólida. De la pared de la excavación se extrae una muestra representativa para
determinar el contenido de humedad. La muestra no perturbada, se pesa y se
determina su volumen al depositarla dentro de un sifón, leyendo en un cilindro
graduado el volumen de agua desplazado al cual se le debe restar el volumen
de parafina que recubre la muestra para lo cual es necesario saber la densidad
de ésta. En la tabla de la Tabla Nº 3 se señalan los volúmenes mínimo de
muestra según el tamaño máximo de partículas del suelo.
Tabla Nº 3
Volumen mínimo de muestra según tamaño máximo de partículas
Tamaño
partículas
( mm )
5
10
25
50
80
máximo
de Volumen mínimo de la muestra
(cm3)
750
1500
2000
3000
4000
Fuente: Geotecnia LNV.1993
a) Densímetro nuclear
b) Geo Gauge
Figura Nº 3
Equipos para determinar la densidad
UNIVERSIDAD DE VALPARAISO
ESCUELA DE INGENIERIA DE LA CONSTRUCCION
LABORATORIO DE MECANICA DE SUELOS
DETERMINACIÓN DE LA DENSIDAD APARENTE ARENA Y DENSIDAD IN SITU
Proyecto :
Ubicación :
Descripción del suelo :
Fecha de muestreo:
Fecha de ensayo:
Densidad aparente suelta de la arena (DAS)
Determinación Nº
Masa del molde (g)
Masa del molde + arena (g)
3
Volumen del molde (cm )
3
Densidad aparente suelta ( DAS) (g/cm )
3
Densidad aparente suelta promedio DAS (g/cm )
1
2
3
4
5
Calibración del cono basal (mc)
Determinación Nº
Masa del aparato de densidad lleno de arena (g)
Masa del aparato con arena remanente (g)
M. arena en el cono y espacio de la placa base (g)
Masa arena en el cono basal promedio m c (g)
1
2
3
Determinación del contenido de humedad del suelo extraído en terreno
Ensayo Nº
Masa recipiente + suelo húmedo (g)
Masa recipiente + suelo seco (g)
Masa recipiente (g)
Masa suelo seco (g)
Masa agua (g)
Contenido de humedad ( % )
1
2
3
4
5
1
2
3
4
5
Determinación densidad de terreno
Ensayo Nº
Masa suelo húmedo removido (g)
Masa del cono lleno de arena (g)
Masa del cono con arena remanente (g)
3
Volumen del suelo ( cm )
3
Densidad húmeda del suelo (g/cm )
3
Densidad seca del suelo (g/cm )