suelos

1. “UNIVERSIDAD NACIONAL
PEDRO RUIZ GALLO”
Facultad de Ingeniería Civil, Sistemas y Arquitectura
Escuela Profesional de Ingeniería Civil
PRACTICA DE LABORATORIO PAVIMENTOS N°1
“ENSAYO DE DENSIDAD DE CAMPO
METODO DEL CONO DE ARENA”
Docente : Ing. Abraham FERNANDEZ MUNDACA
Alumno : JULON GUEVARA, Marcos Ivan
Código : 070308 E
Grupo Horario : 16 B
Hora : Martes 12:30 p.m. – 14:10 p.m.
Fecha de Realización : 04 de Setiembre del 2012
Fecha de Entrega : 11 de Setiembre del 2012
Ciclo Académico : 2012 - I
Lambayeque, Perú

2. PAVIMENTOS ING. ABRAHAM FERNANDEZ MUNDACA
DENSIDAD DE CAMPO 2
INDICE
I. INTRODUCCIÓN............................................................................................................... 3
II. ALCANCE Y CAMPO DE APLICACIÓN.................................................................................. 4
III. REFERENCIAS NORMATIVAS ............................................................................................. 4
IV. MARCO TEORICO............................................................................................................. 5
V. EQUIPOS Y MATERIALES................................................................................................... 6
1. Aparato de Densidad................................................................................................... 6
2. Arena......................................................................................................................... 6
3. Balanzas..................................................................................................................... 7
4. Placa base................................................................................................................... 7
5. Balanza....................................................................................................................... 8
6. Cincel......................................................................................................................... 8
7. Martillo...................................................................................................................... 8
8. Brocha........................................................................................................................ 8
9. Guantes...................................................................................................................... 9
10.Cucharon.................................................................................................................... 9
11.Bolsa de muestras....................................................................................................... 9
12.Deposito..................................................................................................................... 9
13.Tamiz ¾”....................................................................................................................10
14.Equipo para el secamiento..........................................................................................10
VI. PROCEDIMIENTO DE TOMA DE DATOS.............................................................................11
VII. DATOS............................................................................................................................12
VIII. CALCULOS Y RESULTADOS ...............................................................................................12
IX. CONCLUSIONES ..............................................................................................................14
X. BIBLIOGRAFIA.................................................................................................................14
XI. ANEXOS..........................................................................................................................15

3. PAVIMENTOS ING. ABRAHAM FERNANDEZ MUNDACA
DENSIDAD DE CAMPO 3
I. INTRODUCCIÓN
A un suelonatural ocompactado muchasvecesse le debe medir la densidad in situ, tal como se presenta en la
realidad. Este parámetro se puede medir con equipos nucleares, con el balón de goma o con el método del
cono de arena. Esteinforme expone las bases del método del cono de arena y expone un ejemplo de cálculo de
densidad in situ para este método. Los datos obtenidos son utilizados para calcular la densidad relativa del
suelo.
Este informe 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.

4. PAVIMENTOS ING. ABRAHAM FERNANDEZ MUNDACA
DENSIDAD DE CAMPO 4
II. ALCANCE Y CAMPO DE APLICACIÓN
Este método de ensayo establece cómo determinar la densidad y el peso unitario
de suelos in situ utilizando el equipo de cono de arena.
Este método de ensayo se puede utilizar también para la determinación de
densidad y peso unitario in situ de suelos inalterados, siempre que los poros o
vacíos del suelo sean lo suficientemente pequeños para evitar que la arena
utilizada en el ensayo se introduzca en ellos. El suelo u otro material utilizado en
el ensayo deben tener suficiente cohesión o atracción entre partículas para
mantener estables las paredes del agujero confeccionado, y ser lo
suficientemente firme para soportar sin deformaciones ni desprendimientos la
leve presión ejercida durante la excavación y el posicionamiento del equipo sobre
él.
Este método de ensayo no es adecuado para suelos orgánicos, saturados o con
alta plasticidad que se puedan deformar o comprimir durante la excavación del
agujero. Este método de ensayo puede no ser adecuado en suelos conformados
por materiales granulares sueltos que no mantienen las paredes estables del
agujero del ensayo, suelos que contienen cantidades considerables de material
grueso mayor que 38 mm de diámetro y suelos granulares que tienen un alto
índice de vacíos.
Cuando los materiales que son ensayados contienen una cantidad considerable de
partículas mayores que 38 mm o cuando se requiere que el volumen del agujero
excavado sea mayor que 2 830 cm3, se debe aplicar los métodos ASTM D 4914 o
ASTM D 5030.
III. REFERENCIAS NORMATIVAS
Las siguientes referencias contienen disposiciones que al ser citadas en este
texto constituyen requisitos de la presente Norma. Las mismas que deberán ser
de la edición vigente.

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DENSIDAD DE CAMPO 5
 NTP 339.143 (Método de ensayo estándar para la densidad y peso unitario
del suelo in situ mediante el método del cono de arena)
 MTC E 117 (Densidad en el sitio - Método del Cono)
 ASTM D 1556 (Standard Test Method for Density and Unit Weight of Soil
in Place by the Sand-Cone Method)
 ASSHTO T 191 (Density In-Place By The Sand Cone Method)
IV. MARCO TEORICO
DETERMINACION DE LA DENSIDAD DEL SUELO EN TERRENO METODO
CONO DE ARENA (ASTM D1556−64)
Una vez que se han definido los criterios de compactación − en la forma de
especificaciones técnicas – para las obras en terreno, es necesario utilizar un
método para determinar la densidad o peso unitario que el suelo alcanza luego de
la compactación.
Para obtener estas densidades existen los siguientes métodos en terreno:
Cono de arena
Balón de densidad
Densímetro nuclear
En este informe nos referiremos solamente el primero.
El método del cono de arena, se aplica en general a partir de la superficie del
material compactado, 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 retirado
dividido por el volumen del hueco cilíndrico nos permite determinar la densidad
húmeda. Determinaciones de la humedad de esa muestra nos permiten obtener la
densidad seca.

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DENSIDAD DE CAMPO 6
El método del cono de arena utiliza una arena uniforme normalizada y de granos
redondeados para llenar el hueco excavado en terreno. Previamente en el
laboratorio, se ha determinado para esta arena la densidad que ella tiene para las
mismas condiciones de caída que este material va a tener en terreno. Para ello se
utiliza un cono metálico.
V. EQUIPOS Y MATERIALES
1. Aparato de Densidad
Se utilizara el cono convencional, y menor o igual a 150 mm (6”) en el otro. Se
utilizara el macro cono. El cono convencional utilizado en este ensayo es un
aparato medidor de volumen, provisto de una válvula cilíndrica de 12.7 mm (½”)
de abertura, que controla el llenado de un cono de 6” de diámetro y 60° de
ángulo basal. Un extremo termina en forma de embudo y su otro extremo se
ajusta a la boca de un recipiente de aproximadamente 1 galón de capacidad. La
válvula debe tener topes que permitan fijarla en su posición completamente
cerrada o completamente abierta. Base metálica de 12”X12”, con un agujero en
el centro de 6” de diámetro.
2. Arena
La arena que se utilice deberá ser limpia, seca, uniforme, no cementada,
durable y que fluya libremente. Además, deberá tener un coeficiente de
uniformidad (D60/D10) menor que 2 y no contener partículas que queden

7. PAVIMENTOS ING. ABRAHAM FERNANDEZ MUNDACA
DENSIDAD DE CAMPO 7
retenidas en el tamiz de 2 mm (No.10). Debe ser uniforme y preferiblemente
de forma redondeada o sub-redondeada para favorecer que fluya libremente y
desprovista de partículas o arena fina (menor que 250 μm, No.60), para
prevenir segregación en almacenamiento o uso, y cambios de peso unitario
aparente como consecuencia de variaciones en la humedad atmosférica (arena
de Ottawa o Guamo, Tolima).
3. Balanzas
Una balanza de capacidad de 10 kg y sensibilidad de 2 g y otra de capacidad de
200 g y sensibilidad de 0.1 g.
4. Placa base
Es una placa con un orificio central de igual diámetro al del embudo de aparato del
cono de arena.

8. PAVIMENTOS ING. ABRAHAM FERNANDEZ MUNDACA
DENSIDAD DE CAMPO 8
5. Balanza
Para pesar la muestra con sensibilidad al gramo.
6. Cincel
Para la perforación en el suelo estudiado.
7. Martillo
Conjuntamente con el cincel ayudar a perforar el suelo estudiado.
8. Brocha
Para limpieza y mejor aplicación del ensayo.

9. PAVIMENTOS ING. ABRAHAM FERNANDEZ MUNDACA
DENSIDAD DE CAMPO 9
9. Guantes.
Para recoger la muestra.
10. Cucharon
Conjuntamente con los guantes nos ayudaran a recoger la muestra.
11. Bolsa de muestras
Para recoger la muestra sin que la misma pierda parte de su humedad.
12. Deposito
Para almacenar la muestra mientras esta se extrae.

10. PAVIMENTOS ING. ABRAHAM FERNANDEZ MUNDACA
DENSIDAD DE CAMPO 10
13. Tamiz ¾”
Para pasar la muestra.
14. Equipo para el secamiento
Estufa, horno u otro equipo adecuado para secar muestras con el fin de determinar
su contenido de humedad.

11. PAVIMENTOS ING. ABRAHAM FERNANDEZ MUNDACA
DENSIDAD DE CAMPO 11
VI. PROCEDIMIENTO DE TOMA DE DATOS
 Se seleccionara el lugar para efectuar el ensayo, siendo éste en el sector
nor-oriente de la Universidad Central.
 Se prepara la superficie del punto a controlar, nivelándola o emparejándola
y quitando el material vegetal que hubiere, para conseguir un buen
asentamiento de la placa.
 Se coloca la placa base sobre la superficie nivelada y se procede a excavar
dentro de la abertura de la placa base, iniciando la excavación con un
diámetro menor (desde el centro) y afinando luego hacia los bordes. La
profundidad de la excavación debe ser similar al espesor de la capa bajo
control, que en este caso se supuso de 15 cms. por no tener especificaciones
técnicas.
 Al ejecutar la excavación se debe tener cuidado de no alterar las paredes
del suelo que delimitan la perforación, especialmente cuando predominan
partículas que al sacarlas pueden desmoronar los costados, cambiando la
geometría de la perforación. Si esto ocurriese, se deberá hacer una
perforación nueva.
 Se coloca todo el suelo excavado en un envase o bolsa resistente, el cual
debe cerrar herméticamente para conservar la humedad del suelo y evitar
posibles pérdidas de material o contaminación, con un papel que indique las
condiciones de la muestra (lugar, fecha, material, hora, etc.).
 Se procede a pesar en la balanza el cono con la arena ya en su interior como
peso inicial.
 Se procede a colocar el cono de arena y abrir la llave hasta que se llene de
arena la cavidad hecha
 Se procede a pesar el cono de arena con el resto de arena que quedo como
peso final.
 Se pesa un porcentaje de muestra para determinar su contenido de
humedad posteriormente en laboratorio.

12. PAVIMENTOS ING. ABRAHAM FERNANDEZ MUNDACA
DENSIDAD DE CAMPO 12
VII. DATOS
VIII. CALCULOS Y RESULTADOS
CONTENIDO DE HUMEDAD %
MUESTRA ARCILLA
LIMOSA
ARCILLA
LIMOSA
FRASCO N° 24 6
1.- PESO FRASCO + SUELO HUMEDO 104.17 gr. 100.69 gr.
2.- PESO FRASCO + SUELO SECO 99.89 gr. 96.45 gr.
3.- PESO DE AGUA (1-2) 4.28 gr. 4.24 gr.
4.- PESO FRASCO 28.15 gr. 26.78 gr.
5.- PESO SUELO SECO (2-4) 71.74 gr. 69.67 gr.
6.- CONTENIDO DE HUMEDAD % (3/5*100) 5.97 % 6.09 %
7.- CONTENIDO DE HUMEDAD
PROMEDIO %
6.03 %
DATOS
TARRO 24 TARRO 06
1. PESO DE MUESTRA + TARRO 104.17 100.69
2. PESO DE MUESTRA SECA + TARRO 114.99 96.45
3. PESO DEPOSITO 28.15 26.78
4. PESO DE SUELO HUMEDO 4283
5. PESO DE DEPOSITO 168
6. PESO ARENA + EL FRASCO 6393
7. PESO ARENA QUE QUEDA EN EL
FRASCO
1489

13. PAVIMENTOS ING. ABRAHAM FERNANDEZ MUNDACA
DENSIDAD DE CAMPO 13
N° DE PRUEBA 1
ESPESOR COMPACTADO EN CM. 15.00 cm
LADO DERECHO
PROGRESIVA 0+500.00 km
1.- PESO DE SUELO HUMEDO 4283 gr.
2.- PESO DEL DEPOSITO 168 gr.
3.- PESO DEL SUELO HUMEDO DEL HUECO (1-2) 4115 gr.
4.- PESO DE LA ARENA + EL FRASCO 6393 gr.
5.- PESO DE LA ARENA QUE QUEDA EN EL FRASCO 1489 gr.
6.-
PESO DE LA ARENA HUECO + PESO ARENA CONO (4-
5) 4904 gr.
7.- PESO ARENA CONO 1504 gr.
8.- PESO ARENA HUECO (6-7) 3400 gr.
9.- DENSIDAD DE LA ARENA 1.34 gr./cm3
10.- VOLUMEN DEL HUECO (8/9) 2537 cm3
11.- PESO DE GRAVA SECA AL AIRE gr.
12.- PESO ESPECIFICO DE GRAVA 0 gr.
13.- VOLUMEN GRAVA POR DESPLAZAMIENTO (11/12) 0 cm3
14.- PESO DEL SUELO (3-11) 4115 gr.
15.- VOLUMEN DEL SUELO (10-13) 2537 cm3
16.- DENSIDAD DEL SUELO HUMEDO (14/15) 1.62 gr/cm3
17.- HUMEDAD DEL SUELO 6.03 %
18.- DENSIDAD DEL SUELO SECO (16/(1+17/100)) 1.53 gr./cm3
19.- MAXIMA DENSIDAD DE LA CURVA 1.96 gr./cm3
20.- % DE COMPACTACION (18/19*100) 78.04 %

14. PAVIMENTOS ING. ABRAHAM FERNANDEZ MUNDACA
DENSIDAD DE CAMPO 14
IX. CONCLUSIONES
 Según el CAPITULO 3 (TECNICAS DE INVESTIGACION DE CAMPO,
ENSAYOS DE LABORATORIO, REQUISITOS DE LOS MATERIALES Y
PRUEBA DE CONTROL) – CONTROL Y TOLERANCIA indica que en la sub
rasante, la humedad de compactación no deberá variar en ± 2% del óptimo
contenido de humedad a fin de lograr los porcentajes de compactación
específicos. El grado de compactación requerido será del 95% de su Máxima
Densidad Seca Teórica Proctor Modificado (NTP 339.141:1999) en los suelos
granulares y del 95% de su Máxima Densidad Seca Teórica Proctor Estándar
(NTP 339.142:1999) en los suelos finos. Se tolera hasta 2 puntos porcentuales
menos en cualquier caso aislado, siempre que la media aritmética de 6 puntos
de la misma compactación sea igual o superior a lo especificado.
 Concluimos que nuestro terreno bien compactado ya que tiene 97.85 % y el
grado de compactación requerida será del 95% de su Máxima Densidad Seca.
X. BIBLIOGRAFIA
 http://www.ingenieracivil.com/2008/03/densidad-in-situ-metodo-del-
cono-de.html
 http://www.astm.org/Standards/D1556.htm
 http://civilgeeks.com/astm-d-1556-82-en-espanol/
 http://html.rincondelvago.com/densidad-del-suelo.html

15. PAVIMENTOS ING. ABRAHAM FERNANDEZ MUNDACA
DENSIDAD DE CAMPO 15
XI. ANEXOS

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