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DENSIDAD DE CAMPO
Método del Cono de Arena
ÍNDICE
ASTM D 1556
OBJETIVO
Determinar la Densidad Seca y la Humedad de un
suelo compactado en el campo y verificar el Grado
de Compactación del suelo en el campo.
DESCRIPCIÓN DEL MÉTODO
Este ensayo proporciona un medio para comparar
las densidades secas en obras en construcción, con
las obtenidas en el laboratorio. Para ello se tiene
que la densidad seca obtenida en el campo se fija
con base en una prueba de laboratorio.
Al comparar los valores de estas densidades, se
obtiene un control de la compactación, conocido
como Grado de Compactación, que se define como
la relación en porcentaje, entre la densidad seca
obtenida por el equipo en el campo y la densidad
máxima correspondiente a la prueba de laboratorio.
El Grado de Compactación de un suelo se determina
de acuerdo a la siguiente expresión:
Donde:
Gc = Grado de Compactación
γd = Densidad Seca en el campo
γdmax= Densidad Seca Máxima obtenida en el
laboratorio.
100*Gc
maxd
d
EQUIPO
 Equipo de Densidad de campo:
 Cono Metálico (diámetro 4 plg.).
 Arena Calibrada (Arena de Ottawa).
 Placa metálica hueca (diámetro del agujero 4
plg.).
 Balanza con una precisión de 0.10 lb.
 Pica, para extraer la arena del suelo en estudio.
 Bolsas plásticas, para echar la muestra extraída del
suelo.
PROCEDIMIENTO
 Antes de iniciar el ensayo, se debe calibrar el equipo
de densidad de campo, para de esta forma obtener
el peso volumétrico de la arena calibrada y el peso
de arena calibrada que queda en el cono después de
ejecutar el ensayo; datos que nos sirven en la
determinación de la Densidad de Campo.
 Seguidamente se nivela el suelo compactado en el
campo y se retira el material suelto.
 A continuación se coloca la placa y se comienza a
hacer una perforación, teniendo como guía el
agujero interior de la placa, a una profundidad de 10
a 12 cm.
 Todo el material que se saque del agujero se coloca
en una bolsa plástica y se pesa.
 Para determinar el volumen del agujero, utilizamos
el equipo de densidad de campo de la siguiente
forma:
 Se determina el peso inicial del frasco con la
arena calibrada. Luego se invierte y se coloca
sobre la placa, la cual está colocada en la parte
superior del agujero; se abre la llave del cono,
permitiendo el paso de la arena.
 Cuando el agujero y el cono están llenos de
arena, se cierra la llave y se procede a
determinar el peso final del frasco y la arena
contenida en el.
 Por la diferencia de los pesos del frasco más la
arena inicial y del frasco más la arena final,
obtenemos el peso de la arena contenida en el
agujero y el cono. A este valor le restamos el
peso de la arena que cabe en el cono, obteniendo
de esta forma el peso de la arena contenida en el
agujero.
 El peso de la arena dividida por su densidad,
obtenida en el laboratorio mediante la
calibración, nos da el volumen del agujero.
 Finalmente se debe determinar en el laboratorio, la
densidad seca máxima y la humedad de la muestra
recuperada del agujero, para de esta forma,
determinar el Grado de Compactación.
CÁLCULOS
 Con el peso de la muestra recuperada y el volumen
del agujero, obtenemos la Densidad Húmeda del
suelo, mediante la siguiente expresión, ya conocida:
 Así mismo determinamos el Contenido de Humedad
de la muestra recuperada:
100*
Ps
Pa
h%
V
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h
 Finalmente, la Densidad Seca del suelo la
obtenemos mediante la siguiente expresión:
Donde:
γd = Densidad Seca de campo.
γh = Densidad Húmeda.
h = Contenido de humedad.
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EJERCICIO
Con los datos obtenidos en un ensayo de Densidad
de Campo, calcular la Densidad de Campo del suelo
ensayado.
Datos:
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Densidad de-campo-método-del-cono-de-arena
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el formulario que se encuentra incluido en las hojas
de registro. Los datos de PESO DE ARENA EN
EMBUDO Y PLATO y DENSIDAD DE LA ARENA,
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Adicionalmente, se debe realizar un ensayo de
Compactación Proctor con la muestra recuperada,
determinando con este ensayo la Densidad Seca
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  • 1. DENSIDAD DE CAMPO Método del Cono de Arena ÍNDICE ASTM D 1556
  • 2. OBJETIVO Determinar la Densidad Seca y la Humedad de un suelo compactado en el campo y verificar el Grado de Compactación del suelo en el campo.
  • 3. DESCRIPCIÓN DEL MÉTODO Este ensayo proporciona un medio para comparar las densidades secas en obras en construcción, con las obtenidas en el laboratorio. Para ello se tiene que la densidad seca obtenida en el campo se fija con base en una prueba de laboratorio. Al comparar los valores de estas densidades, se obtiene un control de la compactación, conocido como Grado de Compactación, que se define como la relación en porcentaje, entre la densidad seca obtenida por el equipo en el campo y la densidad máxima correspondiente a la prueba de laboratorio.
  • 4. El Grado de Compactación de un suelo se determina de acuerdo a la siguiente expresión: Donde: Gc = Grado de Compactación γd = Densidad Seca en el campo γdmax= Densidad Seca Máxima obtenida en el laboratorio. 100*Gc maxd d
  • 5. EQUIPO  Equipo de Densidad de campo:  Cono Metálico (diámetro 4 plg.).  Arena Calibrada (Arena de Ottawa).  Placa metálica hueca (diámetro del agujero 4 plg.).  Balanza con una precisión de 0.10 lb.  Pica, para extraer la arena del suelo en estudio.  Bolsas plásticas, para echar la muestra extraída del suelo.
  • 6. PROCEDIMIENTO  Antes de iniciar el ensayo, se debe calibrar el equipo de densidad de campo, para de esta forma obtener el peso volumétrico de la arena calibrada y el peso de arena calibrada que queda en el cono después de ejecutar el ensayo; datos que nos sirven en la determinación de la Densidad de Campo.  Seguidamente se nivela el suelo compactado en el campo y se retira el material suelto.  A continuación se coloca la placa y se comienza a hacer una perforación, teniendo como guía el agujero interior de la placa, a una profundidad de 10 a 12 cm.
  • 7.  Todo el material que se saque del agujero se coloca en una bolsa plástica y se pesa.  Para determinar el volumen del agujero, utilizamos el equipo de densidad de campo de la siguiente forma:  Se determina el peso inicial del frasco con la arena calibrada. Luego se invierte y se coloca sobre la placa, la cual está colocada en la parte superior del agujero; se abre la llave del cono, permitiendo el paso de la arena.  Cuando el agujero y el cono están llenos de arena, se cierra la llave y se procede a determinar el peso final del frasco y la arena contenida en el.
  • 8.  Por la diferencia de los pesos del frasco más la arena inicial y del frasco más la arena final, obtenemos el peso de la arena contenida en el agujero y el cono. A este valor le restamos el peso de la arena que cabe en el cono, obteniendo de esta forma el peso de la arena contenida en el agujero.  El peso de la arena dividida por su densidad, obtenida en el laboratorio mediante la calibración, nos da el volumen del agujero.  Finalmente se debe determinar en el laboratorio, la densidad seca máxima y la humedad de la muestra recuperada del agujero, para de esta forma, determinar el Grado de Compactación.
  • 9. CÁLCULOS  Con el peso de la muestra recuperada y el volumen del agujero, obtenemos la Densidad Húmeda del suelo, mediante la siguiente expresión, ya conocida:  Así mismo determinamos el Contenido de Humedad de la muestra recuperada: 100* Ps Pa h% V P h
  • 10.  Finalmente, la Densidad Seca del suelo la obtenemos mediante la siguiente expresión: Donde: γd = Densidad Seca de campo. γh = Densidad Húmeda. h = Contenido de humedad. h1 h d
  • 12. Con los datos obtenidos en un ensayo de Densidad de Campo, calcular la Densidad de Campo del suelo ensayado. Datos: Cálculos Realizados:
  • 14. Los respectivos cálculos se han realizando siguiendo el formulario que se encuentra incluido en las hojas de registro. Los datos de PESO DE ARENA EN EMBUDO Y PLATO y DENSIDAD DE LA ARENA, corresponden a la calibración del aparato, realizada previo al ensayo. Adicionalmente, se debe realizar un ensayo de Compactación Proctor con la muestra recuperada, determinando con este ensayo la Densidad Seca Máxima y % Humedad Óptimo, datos que nos permitirán calcular el parámetro de Grado de Compactación.