Medición de la Densidad en Campo - Excel

¡Saludos! colegas que visitan nuestra web La Librería del Ingeniero, a continuación le presentamos la práctica de laboratorio donde se determina los pesos volumétricos húmedos, seco y el contenido de humedad de un material en campo, en su condición natural o compactada. 


 Medición de la Densidad en Campo

La densidad es una medida del estado de empaquetamiento de las partículas del suelo y para esto la densidad seca es una de las medidas más apropiadas.

La densidad de campo se realiza con el propósito de determinar las densidades húmeda y seca y, el contenido de humedad del suelo compactado, para luego ser comparado con densidad máxima del laboratorio con el propósito de determinar el grado de compactación
.
MEDICIÓN DE LA DENSIDAD DE CAMPO:
1. Monolito inalterado
2. Método del globo de hule.
3. Método del cilindro biselado.
4. Cono y Arena.
5. Densímetro Nuclear.

Monolito inalterado:
Se hace una pequeña calicata y se extrae una pequeña parte del material (suelos arcillosos), la muestra no se debe disgregar y conservar su densidad. Posteriormente, la muestra se pesa y se agrega la parafina, se determina el peso de la muestra más la parafina. Luego, se introduce en la balanza hidrostática y se determina el peso sumergido en agua.
Se conoce:

El peso de la muestra = Wm
El peso de la muestra más parafina= Wm+p
El peso de la parafina: W= Wm+p - Wm
Peso unitario de la parafina = 0,9 gr/cm3.
Volumen de La parafina: V= Wp/γp.
El peso sumergido de la muestra más parafina: Wm+p(sumergido)


Donde:

Vm= Volumen de la muestra.
Vm+p= Volumen de la muestra más parafina.

Método de Cono y Arena:
El aparato del cono de arena consiste de un frasco de plástico o vidrio con un
cono de metal unido a su parte superior.

Placa base para su uso esto puede hacer mas difícil la nivelación pero permite en el ensayo abrir agujeros de diámetro mayores y puede reducir la perdida de suelo al pasarlo del agujero de ensayo al recipiente.

La arena de Ottawa, es una arena limpia, seca, uniforme, no cementada, durable y que fluya libremente. Además, deberá tiene un coeficiente de uniformidad (D60/D10) menor que 2 y no contiene partículas que queden retenidas en el tamiz de 2mm (N°20). Es una arena uniforme de forma redondeada a sub−redondeada (favorece que fluya libremente) y desprovista de partículas o arena fina (menores a 0,250 mm. tamiz N°60), para prevenir segregación en almacenamiento o uso, y cambios de peso unitario aparente como consecuencia de variaciones en la humedad atmosférica.

Montaje del ensayo:

1.- Se procede a pesar el cono con la arena ya en su interior como peso inicial.


2.- Se coloca la placa y se procede a cavar con ayuda de un cincel.
3.- Se observa ya la cavidad formada se procura que las paredes estén uniformes, también se ve la materia extraída se procura que no pierda su humedad natural.

4.- Se procede a colocar el cono de arena invertido y abrir la llave hasta que se llene de arena la cavidad hecha.

5.- Se procede a pesar el cono de arena con el resto de arena que quedo como peso final.

Por lo tanto:


Como:

La densidad húmeda compacta será:


Del material excavado en campo se le determina el contenido de humedad y de esta manera se halla la densidad seca del suelo:



Método del globo de hule:
El procedimiento es similar al del método del Cono de arena; se hace un hueco de prueba y se determinan el peso húmedo del suelo retirado del hueco y su contenido de agua. Sin embargo, el volumen del hueco se determina introduciendo a éste un globo de hule con agua de un recipiente calibrado, del cual el volumen se lee directamente.
El peso específico seco del suelo compactado se determina usando la ecuación:

gd =W/V

W = peso seco del suelo excavado del hueco (k)
V = volumen del hueco (m3).

Método del densímetro Nuclear (TROXLER):
Los medidores nucleares de densidad son ahora usados con frecuencia para determinar el peso específico seco compactado de suelo. Los densímetros nucleares operan en calicatas o desde la superficie del terreno.

densimetro nuclear
El aparato mide el peso específico húmedo por volumen unitario, el contenido de humedad, litros de agua por metro cúbico y el peso específico seco de suelo compactado. También es usado en la carpeta de rodamiento de pavimentos flexibles (mide densidad, y relación de vacíos) y en pavimentos rígidos (mide la densidad).

Grado de compactación:
Se debe cumplir el 95% de compactación en campo de lo que se compacte en el laboratorio.





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