Ensayo Cono De Arena 4u3z5p

Laboratorio mecánica de suelos

FACULTAD DE INGENIERÍA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL

ENSAYOS DE LABORATORIO DE MECÁNICA DE SUELOS

INSTRUCTORES: -

Ing° Ricardo M. Cerna Iparraguirre - Tec° BarrioNuevo, Liz

INTEGRANTES: 

Medrano Perez, Jackeline Hilda



Meneses Condoñe, Lesly



Montenegro Pardo, Jhonatan Esmit



Ochoa Cóndor, Jhon Clinton



Pacheco Castañeda, Urpi



Villalobos García Etty Erlin

CICLO:

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𝟐𝟎𝟏𝟖 − 𝐈𝐈

2018-2

Contenido ENSAYO PARA DETERMINAR LA DENSIDAD DE LOS SUELOS EN EL CAMPO POR MÉTODO DEL CONO DE ARENA (MTC E 117 – 2000) 1

.Objetivos. .......................................................................................................................................... 3

2. EQUIPOS DE PROTECCIÓN PERSONAL (EPP) Y CONDICIONES DE SEGURIDAD................................... 4-6 3. Equipos, herramientas, utensilios. .................................................................................................... 7-10 4.

Marco teórico. .................................................................................................................................. 11

.

Método del cono de arena ............................................................................................................. 11

6.

Procedimiento. .......................................................................................................................... 12-15

6.

Calculo. ............................................................................................................................................. 16

7.

Resultados e interpretaciones. ........................................................................................................ 16

8.

Conclusiones..................................................................................................................................... 17

9.

Recomendaciones. ........................................................................................................................... 17

10.

Bibliografia

18

11 Anexos. ............................................................................................................................................. 18

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SUELOS. Método de ensayo estándar para la densidad y peso unitario del suelo in-situ mediante el método del cono de arena NTP 339.141 2014-08-28

1 .Objetivos. 

Esta norma técnica peruana establece el método de ensayo estándar para la densidad y peso unitario del suelo in situ mediante el método del cono de arena.

Alcance  

Este método de ensayo puede utilizarse para determinar la densidad y el peso unitario de suelos in.situ, utilizando un equipo denominado cono de arena. Este ensayo también se usa para determinar la densidad in.situ y peso unitario de suelos inalterados o suelos in.situ, que contengan vacíos naturales o cuando los poros sean lo suficiente pequeños como para evitar que la arena utilizada en este método de ensayo ingrese a los vacíos.

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2. EQUIPOS DE PROTECCIÓN PERSONAL (EPP) Y CONDICIONES DE SEGURIDAD Los equipos de protección personal (EPP), están diseñados para proteger la cabeza, rostro, los ojos y las extremidades de los trabajadores de las lesiones o enfermedades que puede tener en el lugar de trabajo que está desempeñando. Para esta actividad se usó los siguientes tipos de EPP:  Guardapolvos: Prenda para evitar o directo del cuerpo con el material.

Figura 1: Guardapolvo (fuente propia).  Protección de los ojos: Nos protege del impacto, son resistentes al calor.

Figura 2: Lentes de seguridad (fuente propia).

 Protección para los pies: La protección de pie protege sus dedos del pie, los tobillos y pies de lesiones.

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. Figura 3: Botas de seguridad (fuente propia).  Protección para las manos: Riesgos como punciones, cortes o laceraciones, abrasiones graves, esquirlas, quemaduras químicas, absorción de sustancias nocivas a través de la piel por temperaturas extremos.

Figura 4: Guante de seguridad (fuente propia).

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 Protección auditiva: Es un equipo de protección individual que reduce los efectos del ruido en la audición.

Figura 5: Protección auditiva (fuente propia).  Protección respiratoria: Su uso también resulta importante en trabajos en los que la persona queda expuesta a mucho polvo.

Figura 6: Protección respiratoria (fuente propia)

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3. Equipos, herramientas, utensilios. 

Balanza: Una balanza que tenga una capacidad mínima de 20kg y 5.0 g de lecturas es aceptable para determinar la masa de la arena y el suelo extraído.

Figura 7: Balanza (fuente propia) 

Aparato de cono de Arena : el aparato de cono de arena consistira de un frasco de aproximadamente de un galon y de un dispositivo ajustable que consiste de una valvula cilindrica con un orificio de 12.7 mm de diametro que tiene un pequeño embudo que continua hasta una taba de frasco de tamaño normal en us extremo y con enbudo mayor en el otro.

Figura 8: Cono de Arena (fuente propia)

7



Placa metálica hueca o placa base: Es una placa con un orificio central de igual diámetro de 6" de diámetro al del embudo de aparato del cono de arena y puede reducir la pérdida de suelo al pasarlo del agujero de ensayo al recipiente.

Figura 9: Placa metálica (fuente propia) 

Caja de Madera: Una caja de madera, donde será compactado el material para realizar el ensayo.

Figura 10: Caja de madera (fuente propia)



Recipiente: En este recipiente se colocará el material extraído para ser pesado.

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Figura 11: Recipiente (fuente propia) 

cachaco de concreto: El cachaco nos servirá para compactar la muestra en la caja entre capa.

Figura 12: Cachaco de concreto (fuente propia)

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

Arena de Ottawa: La arena de ser limpia, seca, uniforme en densidad y gradación, no cementada, durable y de caída libre. Puede utilizarse cualquier gradación que tenga un coeficiente (cu) menor a 2,0, un tamaño máximo de partículas menor 2,0mm(malla N°10), y menos del 3% en peso que pase el tamiz de 250um(malla N°60)

Figura 13: Arena de Ottawa (fuente propia)

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1. Marco teórico. El grado de compactación de un suelo se mide cuantitativamente mediante la densidad seca. La densidad seca que se obtiene mediante un proceso de compactación depende de la energía utilizada durante la compactación, denominada energía de compactación. Para obtener esta densidad existen los siguientes métodos en terreno:  Cono de arena  Balón de caucho o balón de Hule  Densímetro nuclear Tanto el método del cono de arena como el del balón de caucho, son aplicables en suelos cuyos tamaños de partículas sean menores a 38mm. Y utilizan los mismos principios.

Método del cono de arena El método de cono de arena, se aplica en general a partir de la superficie del material compactado hasta una profundidad aproximada de 15cm. Y cuyo diámetro del hoyo de extracción de suelo es aproximadamente 4pulgadas y relativo a la abertura de la placa base del cono metálico de ensayo; este método se centra en la determinación del volumen de una pequeña excavación de forma cilíndrica de donde se ha retirado todo el suelo compactado (sin pérdidas de material) ya que el peso del material se ha retirado divido por el volumen del hueco cilíndrico nos permite determinar la densidad húmeda. Determinándose la humedad de esa muestra nos permite obtener la densidad seca. Se utiliza una arena uniforme estandarizada (calibrada). Este método de ensayo no es adecuado para: Suelos orgánicos, saturados o altamente plásticos que podrían deformarse o comprimirse durante la excavación del hoyo de ensayo. El Grado de Compactación de un suelo se determina de acuerdo a la siguiente expresión:

𝐺𝑐 = (𝑌𝑠𝑐 ÷ 𝑌𝑠𝑙) × 100 Gc: grado de compactación Ysc: densidad seca obtenida en campo Ysl: densidad seca máxima obtenida en el laboratorio

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2. Procedimiento.  Se necesita aproximadamente 40 kg de muestra.  Se llena el suelo en el cubo de madera en capas de 10 a 15 cm de espesor y se procede a compactar en cada capa para así no dejar vacíos.

Figura 14: Compactando (fuente propia) 

Se determina la densidad de la arena del cono, el peso del volumen del cono y se registra el peso del cono antes de usarlo.

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Figura 15: Peso de cono de arena (fuente propia) 

Una vez terminada la compactación del suelo se coloca la placa de metal y se comienza a realizar el agujero hasta una profundidad de 11 cm.

Figura 16: midiendo el hoyo de la excavación (fuente propia)

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

El material extraído del agujero debe ser pesado.

Figura 17: Peso de la muestra (fuente propia) 

Se coloca el cono de arena boca abajo hasta que llene el agujero, no se debe mover el cono al momento de ejecutar este paso, una vez terminado se retira el cono y se pesa.

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Figura 18: Llenando el Hoyo (fuente propia)  

Se recoge la arena del agujero, se eliminar todas las impurezas y se vuelve a tamizar. Con los datos obtenidos se determina la densidad humedad compactada

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3.

Calculo.

Descripción

UND

M

g

2000

g/cm3

1.30

peso del cilindro con embudo lleno de Arena

g

6248

peso del cilindro con embudo con arena restante

g

1704

Peso de la arena que ocupa en el embudo

g

4544

Peso de Muestra extraída del hoyo

g

3638

peso de la Arena restante en el hoyo

g

2610

volumen de la muestra

Cm3

1487

peso de muestra seca

g

3532.20

contenido de humedad

%

3.00

densidad natural

g/cm3

2.44

densidad seca

g/cm3

2.37

Peso de la arena Densidad de arena

4. Resultados e interpretaciones.



Al determinar la densidad y peso unitario del suelo in situ mediante el método del cono de arena se obtuvo una densidad húmeda de compactación 2.44(g/ cm3) y una densidad seca de 2.37(g/ cm3 )  Porcentaje contenido de humedad obtenida de la compactación es de 3.00 %

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5. Conclusiones. 

Al determinar la densidad y peso unitario del suelo in situ mediante el método del cono de arena se obtuvo una densidad húmeda suelta de 1,561 (g/ cm3) y una densidad húmeda de compactación 1,552 (g/ cm3) y una densidad seca de 1,432 (g/ cm3) y finalmente un grado de compactación de

6. Recomendaciones.  



Es necesario que la arena del equipo tenga una densidad y una gradación, uniforme para evitar la segregación durante la manipulación y uso. En el momento del ensayo en terreno se recomienda evitar cualquier tipo de vibración en el área circundante, ya que esto puede provocar un exceso de arena en el agujero, puesto que este no caería libremente sino inducida. No se recomienda reutilizar la arena del equipo antes de tamizarlo por las mallas n°10 y n° 60. Ya que puede estar contaminado la arena y llegaría a tener un peso diferente y densidad alterada por ende puede variar los resultados del ensayo.

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7. Bibliografía, web grafía.

http://www.mtc.gob.pe/transportes/caminos/normas_carreteras /documentos/manuales/EM-2000/index.htm

8. Anexos.

Figura 19: Arena en el Hoyo (fuente propia

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