Ensayos de compactación · Densidad in situ · ASTM D1556
Ensayo de cono de arena y compactación Proctor
Medimos la densidad in situ con el cono de arena en rellenos, subbases de carreteras y rellenos controlados bajo edificios. Según ASTM D1556 hallamos el volumen del hoyo con arena calibrada, dividimos la densidad seca por el valor Proctor e informamos el grado de compactación.
Llámenos directamente: +90 533 616 18 67
- ASTM D1556 · AASHTO T191
- Sin fuente radiactiva
- Contraste con el densímetro nuclear
- Desde 2001 en obra
- Frasco con arena calibrada
- Válvula
- Cono
- Placa base con orificio
- Hoyo de ensayo, lleno de arena
- Se pesa el suelo extraído del hoyo
Definición
¿Qué es el ensayo de cono de arena?
El ensayo de cono de arena es un ensayo de campo en el que se excava un pequeño hoyo en el suelo compactado, se pesa el suelo extraído y se halla el volumen del hoyo con arena calibrada de peso unitario conocido. Dividiendo la masa del suelo por su volumen se obtiene la densidad in situ. También se conoce como ensayo de densidad de campo por el método de la arena.
La densidad seca se divide por la densidad seca máxima del mismo material obtenida en el ensayo Proctor para obtener el grado de compactación. Normalmente se exige que el relleno alcance el 95 %; el valor lo fija el pliego del proyecto.
No utiliza fuente radiactiva, por lo que no necesita licencia. Se emplea en materiales no aptos para el ensayo de densidad nuclear y para verificar resultados nucleares.
Ensayo Proctor: el ensayo de laboratorio que da la humedad óptima con la que un suelo alcanza su densidad seca máxima. El Proctor normal compacta 4–6 muestras, cada una con distinta humedad, en tres capas de 25 golpes en un molde de 4 pulgadas con un pisón de 5,5 lb que cae desde 12 pulgadas; el Proctor modificado usa una energía de compactación mayor. Nosotros tomamos las muestras; los ensayos se realizan en un laboratorio acreditado.
De un vistazo
| Normas | ASTM D1556, AASHTO T191, BS 1377-9. |
|---|---|
| Valor medido | Densidad húmeda y seca in situ, % Proctor. |
| Hoyo | Unos 15 cm de diámetro por el orificio de la placa base, con la profundidad del espesor de la capa. |
| Arena | Arena limpia, seca y de flujo libre con peso unitario calibrado. |
| Humedad | Se obtiene secando en estufa el suelo extraído del hoyo. |
| Requisito previo | Un ensayo Proctor del material realizado en un laboratorio acreditado. |
Cuándo elegirlo
Ventajas y límites del cono de arena
Ventajas
- Medición directa: se pesan masa y volumen
- Sin fuente radiactiva, licencia ni dosimetría
- Método de referencia para verificar los resultados del densímetro nuclear
- Se puede usar en materiales no aptos para el densímetro nuclear
- Equipo sencillo que se lleva a cualquier obra
Aspectos a vigilar
- Tarda más que el ensayo nuclear; el resultado final llega tras el secado en estufa
- No se puede usar en suelos saturados ni en suelos que fluyen o se desmoronan al excavar el hoyo
- En suelos blandos que se deforman con facilidad, el volumen del hoyo se altera
- Los rellenos de grano muy grueso requieren un método a mayor escala
- La maquinaria vibratoria cercana altera la arena y debe detenerse durante el ensayo
En obra
¿Cómo se realiza el ensayo de cono de arena?
- Se calibran la arena y el conoAntes del ensayo se determinan el peso unitario de la arena y la cantidad de arena que llena el cono.
- Se prepara la superficieSe nivela el punto de ensayo, se retira el material suelto y se fija la placa base a la superficie.
- Se excava el hoyoPor el orificio de la placa se excava un hoyo con la profundidad del espesor de la capa. Todo el suelo extraído se guarda en un recipiente cerrado para no perder nada.
- Se llena el hoyo con arenaSe pesa el frasco lleno, se asienta el cono sobre la placa y se abre la válvula. Cuando la arena deja de fluir se cierra la válvula y se vuelve a pesar el frasco.
- Se pesa y se seca el sueloSe pesa el suelo húmedo extraído del hoyo. Una muestra se seca en estufa para la humedad.
- Cálculo e informeSe calculan el volumen del hoyo, las densidades húmeda y seca y el grado de compactación, se evalúan según el pliego y se informan.
Cálculo de los resultados
¿Cómo se calcula el grado de compactación en el ensayo de cono de arena?
Los valores iniciales son un ejemplo. Introduzca sus propias mediciones y el cálculo se actualiza paso a paso.
- Arena en el hoyoantes − después − cono
- Volumen del hoyo Varena en el hoyo / peso unitario de la arena
- Densidad húmeda γnsuelo húmedo / V
- Densidad seca γdγn / (1 + w)
- Compactaciónγd / γd,max × 100
Precio
Precio del ensayo de cono de arena
El precio depende sobre todo del número de puntos y de la ubicación del proyecto.
- Cuantos más puntos, menor el precio por punto
- Si no se ha hecho el ensayo Proctor, se añade la tarifa del laboratorio acreditado
- Para muchos puntos, el ensayo nuclear con controles intermedios de cono de arena es la solución más económica
- Para obras fuera de Estambul se añaden desplazamiento y alojamiento
Rellene los datos y su mensaje se abre listo para enviar por WhatsApp. Si los tiene, añada al mismo chat el pliego y el croquis del relleno.
Antes del día del ensayo
Lo que necesitamos en obra
- La capa a ensayar debe estar extendida, compactada y nivelada
- Debe haberse hecho el Proctor del material o tomado una muestra
- Los rodillos y la maquinaria vibratoria cercana deben detenerse durante el ensayo
- Deben acordarse la ubicación de los puntos, un croquis o el PK
- Envíenos, si existen, la compactación especificada y la frecuencia de ensayos
Después del ensayo
¿Qué contiene el informe?
- Calibración de la arena y constante del cono
- Pesadas, volumen del hoyo y humedad de cada punto
- Densidad húmeda y seca, grado de compactación
- Cumple o no cumple según el pliego
- Ubicación de los puntos e información de la capa
Aplicaciones
¿Dónde se usa el ensayo de cono de arena?
Entre los proyectos en los que hemos realizado control de compactación están el gasoducto TANAP, el aeropuerto de Estambul y las viviendas TOKİ de Silivri. Consulte la lista completa en nuestra página de referencias.
Comparación
¿Cono de arena o densímetro nuclear?
| Cono de arena | Ensayo de densidad nuclear | |
|---|---|---|
| Norma | ASTM D1556 | ASTM D6938 |
| Medición | Directa, pesando masa y volumen | Indirecta, por recuento de rayos gamma y neutrones |
| Humedad | Secado en estufa | La mide el equipo en obra |
| Resultado | Tras el secado en estufa | Al instante en el punto |
| Licencia | No necesaria | Licencia NDK y operador con dosímetro |
| Mejor uso | Verificación, pocos puntos, materiales no aptos para el densímetro nuclear | Comprobación rápida en muchos puntos |
Para muchos puntos, lo más eficiente es comprobar rápidamente con el densímetro nuclear y verificar con el cono de arena a intervalos fijos. Cuando el pliego exige un módulo, se realiza un ensayo con deflectómetro de impacto ligero (LWD) o un ensayo de placa de carga estático.
Preguntas frecuentes
Sobre el ensayo de cono de arena
¿Qué es el ensayo de cono de arena?
Un ensayo de campo en el que se excava un pequeño hoyo en el suelo compactado, se pesa el suelo extraído y se halla el volumen del hoyo con arena calibrada. Dividiendo la masa del suelo por su volumen se obtiene la densidad in situ; dividiendo por el valor Proctor, el grado de compactación.
¿Según qué norma se realiza el ensayo de cono de arena?
Sobre todo ASTM D1556. AASHTO T191 y BS 1377-9 describen el mismo método.
¿Cómo se calcula el ensayo de cono de arena?
La arena en el hoyo es la diferencia entre la primera y la última pesada del frasco menos la arena del cono. Dividiendo esta masa por el peso unitario de la arena se obtiene el volumen del hoyo. El suelo húmedo del hoyo se divide por el volumen, la densidad seca se calcula con la humedad y, dividiendo por el valor Proctor, se obtiene el grado de compactación.
¿Es necesario un ensayo Proctor para el cono de arena?
Sí. El grado de compactación es la relación entre la densidad seca de campo y la densidad seca máxima del ensayo Proctor. Se toma una muestra de 10–15 kg del material y el Proctor se realiza en un laboratorio acreditado.
¿Qué es el ensayo Proctor?
Un ensayo de laboratorio que da la humedad óptima con la que un suelo alcanza su densidad seca máxima. El Proctor normal compacta 4–6 muestras con distintas humedades en tres capas de 25 golpes; el Proctor modificado usa una energía de compactación mayor.
¿Qué arena se usa en el ensayo de cono de arena?
Arena limpia, seca, de flujo libre y con granos de tamaño parecido. Su peso unitario se determina por calibración antes del ensayo. El propio suelo de la obra no se usa para esto.
¿Qué grado de compactación se exige en rellenos?
El valor de aceptación lo fija el pliego del proyecto. Normalmente se exige el 95 % del valor Proctor; el valor depende de la posición de la capa y del ensayo Proctor utilizado.
¿Cono de arena o densidad nuclear: cuál es mejor?
El cono de arena es el método de referencia porque se basa en pesadas directas y no necesita licencia, pero tarda más. El ensayo nuclear da el resultado en el punto al instante. Para muchos puntos, lo más eficiente es medir con el densímetro nuclear y verificar con el cono de arena a intervalos.
¿Dónde no se puede usar el ensayo de cono de arena?
En suelos saturados, suelos que fluyen o se desmoronan al excavar el hoyo y suelos blandos que se deforman con facilidad. Los rellenos de grano muy grueso requieren métodos a mayor escala.
¿Cuándo está disponible el resultado?
El volumen del hoyo y la densidad húmeda se calculan en obra. Como la humedad se obtiene por secado en estufa, la densidad seca final y el grado de compactación llegan tras el secado.
¿Qué profundidad tiene el hoyo?
El hoyo se excava por el orificio de unos 15 cm de la placa base, con la profundidad de la capa ensayada. Por eso cada capa compactada se ensaya por separado.
Verifiquemos en obra la compactación de su relleno
Envíenos el número de puntos, el tipo de obra y la ubicación del proyecto. Haremos realizar el ensayo Proctor en un laboratorio acreditado y planificaremos las mediciones de campo.
Sarıgöl Mah. Mezarlık Sk. C1 No: 108 İç Kapı No: 63
Gaziosmanpaşa, Estambul, Turquía
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