Densidad In Situ
Un suelo natural o compactado requiere la determinación de la densidad in situ.
En la mayoría de los casos, esta determinación se realiza utilizando el método del cono de arena. Otros métodos son el del balón de goma y equipos nucleares.
El cono de arena consiste de un recipiente cilíndrico de metal que continúa hacia abajo con un doble cono (uno mirando hacia abajo y el otro hacia arriba) y, como equipo, va acompañado de una placa metálica con una abertura al centro circular de igual diámetro que la base invertida del cono.
Existe una válvula entre ambos conos, como se observa en la figura.
Equipo del Cono de Arena para Densidad In Situ
En terreno, se excava un agujero de aproximadamente 12-14 cm. de profundidad en el suelo compactado que tiene el diámetro de la abertura circular de la placa, la que se coloca horizontalmente sobre la superficie.
Esta placa, que tiene rebordes, permite asegurar que no se pierda material en el proceso de excavación, el cual será pesado para obtener WT además de su humedad w, con lo cual se obtiene el peso total seco WS.
WS = WT / (1 + w)
Habiendo determinado el peso del total de la “arena normal” (W1), se coloca el cono sobre el agujero abriéndose la válvula. Una vez que el agujero y el cono inferior se llenan de “arena normal”, se determina el peso de la arena no utilizada (W2), de modo que:
W3 = W1 – W2
en que, W3 = peso de la arena para llenar el agujero y el cono inferior.
El volumen del hueco excavado se determina ahora como:
Vagujero = (W3 – WC) / γd (arena)
donde:
Wc = pero de la arena para llenar únicamente el cono inferior
γd (arena) = peso unitario de la arena normalizada
Los valores de Wc y γd (arena) son determinados a partir de la calibración hecha en laboratorio.
El peso unitario húmedo del suelo in situ se determina a través de:
γhum = WT / Vagujero
en que:
WT = peso del suelo húmedo
Vagujero = volumen del agujero
Con el contenido de humedad w del material excavado, el peso unitario seco del material es:
γd = γhum / 1 + w
Equipo
También llamada: Densidad Insitu
