Densidad In Situ De Suelos

Densidad "IN SITU".

Antes de definir lo que es la densidad IN SITU se debe conocer que la densidad se define como la masa por unidad de volumen. Ahora bien, dado su carácter poroso, conviene distinguir entre la densidad de sus componentes sólidos y la del conjunto del suelo.

La densidad "IN SITU" se define como la masa por unidad de volumen de un suelo en estado natural. Existen numerosos métodos para determinar la densidad de los suelos en forma directa o indirecta. La determinación de la densidad de los suelos se hace principalmente para controlar la compactación de los suelos, en las que existen especificaciones en cuanto a la humedad y la densidad.

La mayoría de los métodos para determinar la densidad a excepción del nuclear y el eléctrico, parten de la problemática de determinar el volumen del hoyo escavado.

Existen números métodos prácticos para determinar la densidad de los suelos en el terreno entre estos tenemos:

El Método Del Cono De Arena, Referencia (ASTM D1556-64).

Es un método en el cual de determina de forma indirecta el volumen del hoyo y consiste en Se cava a un orificio de prueba en el suelo donde se va a ensayar y todo el material extraído del orificio es recuperado en un empaque herméticamente sellado. Se llena el orificio con arena de densidad conocida en caída libre y se determina el volumen. La densidad húmeda del suelo in situ se determina dividiendo la masa húmeda del material removido entre el volumen del orificio. Se determina el contenido de humedad del material del orificio y se calcula la masa seca del material y la densidad seca del lugar, utilizando la masa húmeda del suelo, el contenido de humedad y el volumen del orifico.

Alcances del método.

• Determinar la densidad "in situ" de suelos.

• En algún material que pueda ser excavado.

• No usar en suelos que comprometan la salud.

• Se limita a suelos saturados no muy blandos

Método Del Cono Gigante.

Aplicable a suelos donde predominan las partículas mayores a 50 mm. O en suelos como gravas uniformes, en donde la utilización de la arena no resulta conveniente puesto que esta ocuparía los vacíos que originalmente poseen las gravas. En reemplazo de arena, es común utilizar gravilla o bolitas de vidrio.

Método Del balón de caucho (ASTM D 2167).

El procedimiento es similar al del método del Cono de arena; se hace un hueco de prueba y se determinan el peso húmedo del suelo retirado del hueco y su

Contenido de agua. Sin embargo, el volumen del hueco se determina introduciendo a éste un globo de hule con agua de un recipiente calibrado, del cual el volumen se lee directamente.

Método mediante bloques.

Se utiliza para determinar la densidad de suelos cohesivos en estado natural, que no se deforman ni desmoronan, donde se determina el peso y volumen de muestras en estado inalterado. Estas muestras son extraídas cuidadosamente mediante un cuchillo o espátula dándole forma de bloque a la muestra.

Método Con Densímetro Nuclear (ASTM D-2922 y D-3017).

Se refiere a la determinación en el terreno del peso unitario húmedo total de un suelo con fines de investigación, control o diseño, colocando una fuente emisora y un detector de rayos gamma, sobre o dentro del material, o adyacente al mismo. Los métodos nucleares pueden aplicarse hasta profundidades entre 50 y 300 mm (2 y 12"). La intensidad de la radiación detectada depende en parte del peso unitario del material bajo ensayo y la lectura de la misma se transforma en peso unitario húmedo mediante una curva de calibración.

Los resultados pueden afectarse por la composición química, la heterogeneidad de la Muestra o por su textura superficial y también por distorsión espacial, por cuanto el aparato puede estar más sensible a ciertas zonas del muestreo.

Método De La Membrana.

Aplicable a suelos donde predomina la grava media y gruesa. Una vez nivelada la superficie, se coloca un anillo metálico de diámetro aproximado de 2 mt. Y se procede a excavar el material que encierra el anillo en una profundidad aproximada de 30 cm. Una vez removido el material, se coloca una membrana plástica que se adapta perfectamente al interior del anillo y al fondo de la grava. Esta membrana se llena con agua, registrando el volumen que llena la cavidad y que corresponderá al volumen de material extraído.

Método Del Aceite.

Aplicable en suelos finos poco permeables, una vez nivelada la superficie, se coloca la placa de diámetro pequeño, se excava aproximadamente 5 cm y se extrae la muestra a la cual se le calculara la humedad. En un cilindro se agrega una cantidad de aceite que será la lectura final, y se le vierte en el hoyo para medir su volumen.

Método De La Parafina.

Este experimento permite determinar densidad de un suelo mediante una muestra inalterada del mismo. El procedimiento se basa en el principio de Arquímedes, el cual permite determinar el volumen de una muestra a través del volumen de agua que desplaza. Conocido el volumen y el peso de la muestra, se podrá determinar el peso unitario de la muestra. Para proteger la muestra se utiliza cera en este procedimiento. El volumen de la cera utilizada se descontara del volumen total.

Estos métodos de densidad utilizan básicamente los mismos principios, es decir se obtiene el peso de suelo húmedo de un hoyo pequeño hecho sobre una superficie de suelo, la densidad del suelo se calcula simplemente como:

Donde:

WT: Peso del suelo húmedo.

Vh: Volumen del hoyo.

Contenido de humedad.

La humedad o contenido de humedad de un suelo es la relación, expresada como porcentaje, del peso de agua en una masa dada de suelo, al peso de

...