El ensayo para determinar densidad (peso unitario) de suelos en laboratorio, regulado por la norma ASTM D7263, es un procedimiento fundamental en la ingeniería geotécnica para determinar la densidad húmeda, densidad seca y peso unitario de especímenes de suelo moldeados o extraídos inalterados. Este ensayo se aplica principalmente a muestras compactadas en laboratorio, núcleos de campo y especímenes obtenidos para control de calidad y verificación de parámetros de diseño.
La correcta determinación de la densidad del suelo es esencial para evaluar el grado de compactación, la capacidad portante, el comportamiento mecánico y la estabilidad de estructuras de tierra (suelos). La norma ASTM D7263 ofrece métodos precisos basados en medición directa de masa y volumen, utilizando parafina, moldes o especímenes cilíndricos.
Con esta Planilla Excel, es posible automatizar los cálculos según la normativa, reducir errores y estandarizar resultados, optimizando el trabajo en laboratorios de mecánica de suelos; también es útil en proyectos académicos y control técnico de obras civiles.
¿En qué consiste el Ensayo de determinación de densidad y peso unitario de suelos ASTM D7263? (Muestras inalteradas)
El ensayo ASTM D7263 para muestras inalteradas consiste en determinar la densidad húmeda, densidad seca y peso unitario de un espécimen de suelo que conserva su estructura natural, mediante la medición precisa de su masa y volumen en laboratorio.
Cuando el espécimen no posee una geometría regular o presenta superficies irregulares, el volumen se determina por el método de recubrimiento con parafina. En este procedimiento, la muestra se recubre completamente con una capa delgada de parafina impermeable, permitiendo medir su volumen por desplazamiento de agua sin que el suelo absorba humedad ni se altere su estructura. El volumen real del suelo se obtiene descontando el volumen correspondiente a la parafina aplicada.
Importancia del ensayo ASTM D7263 en proyectos de ingeniería civil
La determinación de la densidad y peso unitario en muestras inalteradas es fundamental porque:
– Permite conocer el estado natural del suelo tal como se encuentra en el terreno.
– Es clave para evaluar la capacidad portante, asentamientos y estabilidad de fundaciones y taludes.
– Proporciona parámetros reales para análisis geotécnicos avanzados (consolidación, resistencia al corte, deformabilidad).
– Sirve como referencia para el control de calidad y comparación con suelos compactados en laboratorio o campo.
– El uso de parafina garantiza mayor precisión volumétrica, evitando errores por absorción de agua o desintegración del espécimen.
En resumen, el ensayo ASTM D7263 con parafina es un método confiable y ampliamente utilizado para obtener valores representativos de densidad y peso unitario en suelos inalterados, esenciales para un diseño geotécnico seguro y técnicamente sustentado.
Densidad y peso unitario de suelos ASTM D7263: Planilla Excel
El documento compartido consta de una única hoja de cálculo, la información que se debe ingresar en el documento Excel es la siguiente:
– Información del Proyecto y el ensayo (Nombre, fecha, laboratorista a cargo, procedencia, coordenadas, registro, calicata y número de muestra)
Determinación de densidad húmeda, se ingresa la siguiente información, o en su caso se realizan diferentes cálculos:
– Trozo húmedo + parafina, peso en el aire (g)
– Peso trozo húmedo en (g)
– Peso parafina para cubrir el trozo (g)
– Volumen parafina para cubrir trozo (cm3)
– Trozo húmedo + parafina, sumergido en agua (g)
– Volumen trozo húmedo con parafina (cm3)
– Volumen trozo húmedo (cm3)
Se obtendrá la densidad húmeda y el promedio del peso unitario húmedo.
Determinación de la humedad, se ingresa la siguiente información, o en su caso se realizan diferentes cálculos:
– Número de cápsula
– Suelo húmedo + tara (g)
– Suelo Seco + tara (g)
– Peso de agua (g)
– Peso Tara (g)
– Peso del suelo seco (g)
Se obtendrá el porcentaje de humedad y el promedio; considerando esta información y la inicial se obtendrán mediante diferentes cálculos:
– Densidad Seca (g/cm3)
– Promedio Peso Unitario seco (kN/m3)
– Peso específico del sólido
– Relación de Vacíos
– Promedio de Relación de Vacíos
– Grado de Saturación (%)
– Promedio Grado de Saturación (%)
Recomendaciones de Uso Responsable del Excel de Ingeniería Civil
El Excel para el ensayo de determinación de densidad y peso unitario de suelos según ASTM D7263 ha sido desarrollado como una herramienta de apoyo técnico para ingenieros civiles, laboratoristas y estudiantes de ingeniería. Su uso responsable es clave para garantizar resultados confiables y técnicamente válidos, considerar las siguientes recomendaciones:
- Verificar que los datos de entrada (masa húmeda, masa con parafina, volumen desplazado, densidad de la parafina) provengan de mediciones realizadas conforme al procedimiento ASTM D7263.
- Asegúrese de aplicar correctamente el método de parafina, controlando el espesor del recubrimiento y evitando atrapamiento de aire durante el ensayo de desplazamiento.
- No modificar las fórmulas internas de la planilla sin conocimiento técnico previo; cualquier cambio puede alterar los resultados.
- Utilizar la hoja de cálculo Excel como herramienta complementaria, no como sustituto del criterio profesional especializado.
- Revisar siempre que los resultados obtenidos sean coherentes con el tipo de suelo, su estado natural y los ensayos geotécnicos asociados.
- Este Excel está orientado al cálculo y sistematización de resultados, y no reemplaza la correcta ejecución del ensayo ni la interpretación profesional del ingeniero civil o técnico responsable.
La planilla Excel se encuentra disponible a continuación, considerar su uso académico o profesional: Ensayo ASTM D7263 – Densidad y peso unitario de suelos (muestras inalteradas).
