La diferencia de compactación entre un relleno en la zona industrial de Calama y otro cerca del estadio municipal puede ser abismal si no se controla la energía aplicada. En el sector oriente abundan gravas limosas con sales, mientras que hacia el aeropuerto El Loa los finos aumentan y la humedad óptima cambia. El ensayo de densidad de campo con cono de arena se vuelve indispensable para verificar que cada capa alcance el porcentaje de compactación especificado en planos. Trabajamos sobre suelos que pasan de 0% de humedad ambiental a saturación parcial en menos de dos metros de profundidad, algo típico en el desierto de Atacama. Antes de aprobar un terraplén, conviene cotejar estos resultados con una caracterización granulométrica que confirme la curva del material de préstamo y con límites de Atterberg si los finos superan el 12%.
En suelos granulares con menos de 10% de finos bajo tamiz N°200, el cono de arena sigue siendo el método más confiable para densidad in situ en Calama, incluso frente a equipos nucleares.
Cómo trabajamos
Factores del terreno local
La NCh1508 establece el procedimiento para determinar la densidad in situ por el método del cono de arena, y en Calama su aplicación rigurosa es crítica por dos razones. Primero, la presencia de cloruros y sulfatos en el suelo altera la masa volumétrica seca si no se corrige por contenido de sales solubles. Segundo, la granulometría gruesa con bolones dispersos obliga a excavar volúmenes mayores a 1.200 cm³ para mantener representatividad estadística. Una densidad mal determinada en un relleno de fundación sobre caliche puede derivar en asentamientos diferenciales que fisuren losas de hormigón en menos de un ciclo térmico día-noche, donde la amplitud térmica supera los 20°C. El equipo técnico verifica la calibración de la arena Ottawa cada 14 días en laboratorio con humedad y temperatura controladas, y contrasta los resultados con ensayos de placa de carga cuando el proyecto exige módulo de reacción de subrasante además de la densidad.
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Normas de referencia
NCh1508:2014 - Geotecnia – Determinación de la densidad in situ por el método del cono de arena, NCh1534/1:2013 - Compactación – Método Proctor Modificado, NCh2369:2003 - Diseño sísmico de estructuras e instalaciones industriales (referencial para criterios de aceptación de rellenos en faenas mineras)
Servicios técnicos vinculados
Ensayo de densidad cono de arena en rellenos estructurales
Ejecutamos el ensayo de campo completo según NCh1508, incluyendo determinación de humedad in situ por secado a horno y cálculo del porcentaje de compactación respecto al Proctor de referencia. Aplicable a terraplenes, subrasantes y rellenos confinados.
Control estadístico de compactación por lote
Procesamos los resultados de densidad de campo con software geotécnico que genera curvas de frecuencia, histogramas y cartas de control. Definimos la cantidad de ensayos según volumen y tipo de obra conforme al manual de carreteras.
Calibración y verificación metrológica de equipos
Calibramos el cono de arena, balanzas y hornos en laboratorio acreditado ISO 17025. Verificamos la masa volumétrica de la arena Ottawa antes de cada campaña de terreno y entregamos certificado de trazabilidad.
Parámetros típicos
Dudas habituales
¿Cuál es el costo de un ensayo de densidad con cono de arena en Calama?
El rango para el ensayo de densidad de campo con cono de arena en Calama está entre $52.000 y $61.000, monto que incluye la ejecución en terreno, determinación de humedad y entrega de informe con porcentaje de compactación. El valor final depende del volumen de ensayos contratados y la distancia al punto de faena.
¿Qué norma chilena regula el ensayo del cono de arena?
La norma que establece el procedimiento es la NCh1508:2014 «Geotecnia – Determinación de la densidad in situ por el método del cono de arena». Esta norma define el equipo, la calibración, el procedimiento de excavación y el cálculo de la densidad húmeda y seca.
¿Se puede usar el cono de arena en suelos con gravas gruesas típicas de Calama?
Sí, siempre que se excave un volumen mínimo de 1.200 cm³ y el tamaño máximo nominal del árido no supere las 2 pulgadas. Para bolones mayores se aplica una corrección por desplazamiento de partículas grandes, pero el método pierde precisión. En esos casos recomendamos complementar con placa de carga.
¿Con qué frecuencia se debe calibrar la arena Ottawa para el ensayo?
La calibración de la masa volumétrica de la arena Ottawa se realiza cada 14 días o cada 40 ensayos, lo que ocurra primero. Además, se recalibra si la arena se humedece por manipulación en terreno o si cambia la partida de arena utilizada.
¿Cómo afecta la salinidad del suelo de Calama a la medición de densidad in situ?
Las sales solubles, principalmente cloruro de sodio y sulfatos, aumentan la masa de la muestra secada a horno si no se corrige el contenido de sales. En nuestro laboratorio aplicamos la corrección por sales según el método de lavado con agua desionizada para obtener la densidad seca real del esqueleto mineral.