UNIVERSIDAD PRIVADA DEL NORTE

FACULTAD DE INGENIERIA

INGENIERÍA CIVIL

Tema : Densidad Natural

Curso : MECÁNICA DE SUELOS

Alumnos : De La Cruz Llamoga Neiser Ayrthon

Díaz Limay John Anderson

Gutiérrez Chávarry Diego Eduardo

León Delgado Tatiana

Medina Terrones Bryan Mauricio

Salcedo Espinoza Melissa

Docente : Ing. José Miguel Ángel Vásquez Sevillano

Ciclo : IV

Cajamarca, 14 de Septiembre del 2015

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A. INTRODUCCIÓN:

La compactación es el término que se utiliza para describir el proceso de densificación de un material mediante medios mecánicos; el incremento de densidad se obtiene al disminuir el contenido de aire en los vacíos en tanto se mantienen el contenido de humedad aproximadamente constante.

En la práctica, de compactación se realiza con frecuencia sobre los materiales que se utilizan para rellenos en la construcción de terraplenes, pero también puede realizarse in situ con suelos naturales en proyectos de mejoramiento del terreno.

El grado compactación de un suelo o de un relleno 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, también depende del contenido de humedad durante la misma.

Las relaciones típicas entre la densidad seca. El contenido de humedad y la energía de compactación se obtienen a partir de ensayos de compactación en el laboratorio.

La calidad durante un proceso de compactación en campo se mide a partir de un parámetro conocido como grado de compactación, el cual presenta un cierto porcentaje. Su evaluación involucra la determinación previa del peso específico y de la humedad optima correspondiente a la capa de material ya compactado. Este método es para conocer el grado de compactación, es un método destructivo ya que se basa en determinar el peso específico seco de campo a partir del material extraído de una muestra, la cual se realiza sobre la capa de material ya compactado.

B. OBJETIVOS:

GENERAL:

- Aprender a determinar la densidad natural de los estratos con ayuda de las muestras obtenidas en la calicata.

ESPECIFICOS:

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- Conocer el concepto de densidad y las variables que puedan existir al realizar las pruebas.

- Conocer el proceso por los que se pueden obtener esta propiedad y la forma como se calcula.

- Tomar decisiones de acuerdo a tipos de información que se obtengan en estos laboratorios para adquirir experiencia cuando se esté realizando una obra de gran magnitud.

C. MATERIALES Y EQUIPOS:

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Figura: 1

“Cilindro”

Fuente: Propia

Figura: 2

“Instrumentos para realizar granulometría”

Fuente: Propia

Figura: 3

“Tamices”

Fuente: Propia

Figura: 4

“Cilindros pequeño”

Fuente: Propia

Figura: 5

“Balanza de 0.01 gr.”

Fuente: Propia

D.P

ROCEDIMIENTO:

Método volumétrico:

Procedimiento:

1. Usamos 1 cilindro de acero galvanizado y determinamos su peso (Wc), diámetro interno (d) y altura (h).

2. Extraemos la muestra sin alterar del estrato que estamos estudiando con el cilindro y enrasamos con una espátula, luego pesamos todo (Wm+c)

3. Hallamos el peso de la muestra inalterada Wm=(Wm+c)-Wc4. Hallamos el volumen del cilindro (Vc) el cual será el volumen de nuestra

muestra (Vm):Vc=Vm=π.r2.h

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Figura: 7

“Arena de rio”

Fuente: Propia Figura: 8

“Estratos”

Fuente: Propia

Figura: 9

“División de estratos”

Fuente: Propia

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Figura: 10

“Pesando los cilindros pequeños”

Fuente: Propia

Figura: 11

“Extrayendo la muestra con los cubitos de la misma calicata”

Fuente: Propia

Figura: 12

“Extrayendo la muestra con los cubitos de la misma calicata”

Fuente: Propia

Método de Reemplazo de arena

Procedimiento:

Parte 1: Determinación de la densidad aparente de la arena de reemplazo:

1. Obtenemos arena de rio y tamizamos entre los tamices N° 10 y N° 302. Lavamos la arena gruesa obtenida para limpiar de limos y arcillas.3. Determinamos el peso (Wc) y el volumen (Vc) del cilindro4. Colocamos sobre el cilindro la placa de base y el cilindro con el embudo,

luego dejamos pasar arena hasta que el cilindro se llene5. Con una espátula enrasamos el cilindro y lo pesamos (War+c)6. Determinamos el peso de la arena que entro en el cilindro: War=(War+c) –

Wc7. Determinamos la densidad de la arena Dar=War/Vc

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Figura: 13

“Tamizando la arena del rio”

Fuente: Propia

Figura: 14

“Cilindro”

Fuente: Propia

Figura: 15

“Cilindro con arena del rio”

Fuente: Propia

Parte 2: Determinación del peso de la arena que ocupa el cono:

1. Pesamos el cilindro con el embudo y lleno de arena: (Wi)2. Colocamos el cilindro con embudo sobre su placa de base y sobre una

mesa dejamos pasar la arena gruesa hasta que se llene el cilindro3. Pesamos el cilindro con embudo con la arena restante: (Wf)4. Determinamos el peso de la arena que ocupa el embudo: We= Wi – Wf

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Figura: 16

“Pesando cilindro”

Fuente: Propia

Figura: 17

“Cilindro con embudo”

Fuente: Propia

Parte 3: Determinación del volumen de la muestra del estrato en estudio y densidad del suelo:

1. Pesamos el cilindro con embudo lleno de arena: (Wci)2. Colocamos la placa base en el estrato de estudio, dentro de ella

excavamos un hoyo de 10 a 15 cm. De profundidad.3. Pesamos la muestra extraída del hoyo: (Wm)4. Colocamos el cilindro con embudo sobre su placa de base encima del

hoyo, dejamos pasar arena hasta que el hoyo se llene.5. Pesamos el cilindro con embudo con la arena restante: (Wcr)6. Determinamos el peso de la arena en el hoyo: Warh= Wci - Wcr – We7. Determinamos el volumen del hoyo, el cual es el volumen de la muestra:

Vm= Warh/Dar8. Determinamos la densidad del suelo: Dh=Wm/Vm

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Figura: 19

Figura: 18

“Cilindro con embudo más arena”

Fuente: Propia

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Figura: 19

Figura: 20

“Realizando agujero de 10 cm”

Fuente: Propia

Figura: 21

“Rellenado el agujero con la arena del rio”

Fuente: Propia

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Figura: 22

“Rellenado el agujero con la arena del rio”

Fuente: Propia

Figura: 23

“Pesando el estrato extraído del agujero de 10 cm”

Fuente: Propia

E. CÁLCULO Y RESULTADOS:

Método Volumétrico

Calicata C1Estrato E1 E2 E3 E4 E5Peso cil (gr) 6264 6264 6264 6264 6264Peso cil (gr)+muestra (gr) 6423.6 6423 6422.2 6422.6 6423.4Altura cil. (cm) 16.5 16.5 16.5 16.5 16.5Diámetro cil (cm) 15.3 15.3 15.3 15.3 15.3Volumen cil (cm^3) 3033.6 3033.6 3033.6 3033.6 3033.6Peso muestra (gr) 159.6 159 158.2 158.6 159.4Dh (gr/cm^3) 0.0526 0.0524 0.0521 0.0522 0.0525

Método de Reemplazo de Arena

Densidad de Arena

Datos ResultadoPeso recipiente. Cilindro (gr) 6264Peso recipiente. Cilindro (gr) + arena (gr) 8060Altura recipiente. Cilindro (cm) 16.5Diámetro recipiente. Cilindro (cm) 15.3Volumen recipiente. Cilindro (cm^3) 3033.6Peso arena (gr) 1760

(gr/cm^3) 0.58

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Darena

Calicata C1Estrato E1 E5Peso Cilindro con Cono (gr) 720.5 720.5Peso Cilindro con Cono + Arena (gr)

6264 6264

Peso arena en el Cono (gr) 3136 3382Peso arena en el Hoyo (gr) 1687 1441Densidad arena (gr/cm3) 0.581 0.581Volumen del hoyo (cm3) 2903.61 2480.21Peso de la muestra del hoyo (gr) 3864 2874Densidad muestra (gr/cm3) 1.33 1.16

F. CONCLUSIONES:

Se determinó la densidad natural de cada uno de los estratos de la calicata.

Es necesario saber realizar las pruebas para determinar la densidad natural, ya que estos conocimientos obtenidos de una manera correcta y eficiente, nos ayudarán en un futuro para aplicarlas, consiguiendo así una cimentación adecuada.

G. RECOMENDACIÓN:

- Probar con los diferentes métodos, para comprobar la densidad de ambos estratos

H. ANEXOS:

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Figura: 24

Fuente: Propia

Figura: 25

Fuente: Propia

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Figura: 26

Fuente: Propia

Figura: 27

Fuente: Propia

Figura: 28

Fuente: Propia

Figura: 29

Fuente: Propia

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Figura: 30

Fuente: Propia

Figura: 31

Fuente: Propia

Figura: 32

Fuente: Propia

Figura: 33

Fuente: Propia

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Figura: 34

Fuente: Propia

Figura: 35

Fuente: Propia

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Figura: 36

Fuente: Propia

Figura: 37

Fuente: Propia

Figura: 38

Fuente: Propia

Figura: 39

Fuente: Propia

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Figura: 40

Fuente: Propia

Figura: 41

Fuente: Propia

Figura: 42

Fuente: Propia

Figura: 43

Fuente: Propia

Figura: 44

Fuente: Propia