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TALLER BÁSICO DE MECÁNICA DE SUELOS Próctor Modificado Próctor Estándar UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA Facultad de Ingeniería Civil Laboratorio de Mecánica de Suelos Expositor: Luisa Shuan Lucas

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TALLER BÁSICO DE MECÁNICA DE SUELOS

Próctor Modificado

Próctor Estándar

UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIAFacultad de Ingeniería Civil

Laboratorio de Mecánica de Suelos

Expositor: Luisa Shuan Lucas

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Febrero 2006 Curso Taller de Mecánica de Suelos LMS-FIC-UNI

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Laboratorio de Mecánica de SuelosDEFINICIÓN

COMPACTACIÓN

La compactación es un proceso de estabilización mecánica del suelo que mejora sus propiedades como son: - Aumento de densidad- Disminución de la relación de vacíos- Disminución de la deformabilidad- Disminución de permeabilidad- Aumento de resistencia al corte

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Laboratorio de Mecánica de Suelos VARIABLES

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La compactación depende de varios factores como por ejemplo: - Tipo de suelo- Distribución granulomètrica- Forma de partículas- Energía de compactación- contenido de humedad

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Laboratorio de Mecánica de Suelos OBJETIVO

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Desarrollar un método de ensayo para determinar la relación entre el contenido de humedad y el peso unitario seco compactado con una energía de compactación determinada.El objetivo de la prueba es determinar el contenido de humedad para el cual el suelo alcanza su máxima densidad seca

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Laboratorio de Mecánica de Suelos ENERGÍA DE COMPACTACIÓN

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La energía de compactación en el ensayo de laboratorio, se define como:

VhWnN

Ec***=

Donde:

E c = Energía de compactación, depende del tipo de ensayo

N = N° de golpes por capa

n = N° de capas

W = Peso del pisón

H = Altura de caída del pisón

V = Volumen del suelo compactado

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Laboratorio de Mecánica de Suelos PROCTOR MODIFICADO

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ASTM D 1557 Proctor Modificado

Ec = Energía de Compactación = 56,250 Lb.ft/ft3.W = Peso del martillo = 10 lbh = Altura de caída del martillo = 18 pulgadasN = Número de golpes por capas = depende del molden = Número de capas = 5V = volumen del molde cm3 = depende del método de prueba

Suelo y Molde a UtilizarMétodo A Método B Método CPasa la malla No. 4. Pasa la malla 3/8” Pasa la malla ¾”.Molde 4 Pulg.diam. Molde 4 pulg. Diam. Molde 6 “ pulg. diamV = 1/30 pie 3 V = 1/30 pie3 V = 1/13.3 pie3N = 25 golpes/capa N = 25 golpes/capa N = 56 golpes/capa

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Laboratorio de Mecánica de Suelos PROCTOR ESTANDAR

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ASTM D 696 Proctor Estándar

Ec = Energía de Compactación = 12,300 Lb.ft/ft3.W = Peso del martillo = 5.5 lbh = Altura de caída del martillo = 12 pulgadasN = Número de golpes por capas = depende del molden = Número de capas = 3V = volumen del molde cm3 = depende del método de prueba

Suelo y Molde a UtilizarMétodo A Método B Método CPasa la malla No. 4. Pasa la malla 3/8” Pasa la malla ¾”.Molde 4 Pulg.diam. Molde 4 pulg. Diam. Molde 6 pulg. diamV = 1/30 pie 3 V = 1/30 pie3 V =1/13.3 pie3N = 25 golpes/capa N = 25 golpes/capa N = 56 golpes/capa

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Laboratorio de Mecánica de Suelos EQUIPO BÁSICO

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Laboratorio de Mecánica de Suelos

EQUIPOPROCTOR MODIFICADO

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•Molde cilíndrico de material rígido con base de apoyo y collarín.•Probeta graduada de 500 cm3.•Pisón de 10 lb. de peso con 18 pulgadas de caída libre.•Balanza de 0.1 gr. De precisión•Horno de secado•Regla recta de metal rígido de 10 pulgadas.•Tamices de 2”, ¾", 3/8", y Nº4. •Herramientas diversas como, bandeja, taras, cucharas, paleta, espátula, etc.

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Laboratorio de Mecánica de Suelos DETERMINACIÓN DEL MÉTODO

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Pasa ¾”� 30%> 20%-C

Pasa 3/8”-� 20%> 20%B

Pasa N°4--� 20%A

MATERIAL A USAR

% ACUM. RETENIDO

3/4”

% ACUM. RETENIDO

3/8”

% ACUM. RETENIDO

N°4

METODO

ASTM D 1557 Proctor Modificado

-Aplicable a material con 30% máximo retenido en tamiz ¾”

-Si el material tiene mas del 5% en peso de tamaño mayor al utilizado en la prueba, se debe corregir los resultados.

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Laboratorio de Mecánica de Suelos PROCEDIMIENTO

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Laboratorio de Mecánica de Suelos PROCEDIMIENTO

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�Secar el material si este estuviera húmedo, puede ser al aire libre o al horno.�Tamizar a través de las mallas 2”, ¾”, 3/8” y N°4 para determinar el mètodo de prueba.

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Laboratorio de Mecánica de Suelos PROCEDIMIENTO

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�Preparar 4 ó 5 muestras de 6kg. para el método C y de 3 Kg. si se emplea el método A ó B.� Agregar agua y mezclar uniformemente. Cada punto de prueba debe tener un incremento de humedad constante.

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Laboratorio de Mecánica de Suelos PROCEDIMIENTO

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�Colocar la primera capa en el molde y aplicarle 25 ó 56 golpes según el método de ensayo.�Los golpes deben ser aplicados en toda el área, girando el pisón adecuadamente.�Cada golpe debe ser aplicado en caída libre, soltar el pisòn en el tope.�De igual forma completar las cinco capas

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Laboratorio de Mecánica de Suelos PROCEDIMIENTO

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�La última capa debe quedar en el collarín de tal forma que luego pueda enrasarse.� Enrasar el molde con una regla metálica quitando previamente el collarín.�Retirar la base y registrar el peso del suelo + molde

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Laboratorio de Mecánica de Suelos PROCEDIMIENTO

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�Luego de pesado, extraer el suelo y tomar una muestra para el contenido de humedad, como mínimo 500 gr. para material granular tomada de la parte central del molde. �Llevar las muestras al horno para determinar la humedad .�Repetir el procedimiento para un mínimo de 4 puntos compactados a diferentes contenidos de humedad, dos de los cuales quedan en el lado seco de la curva y los otros dos en el lado húmedo.

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Laboratorio de Mecánica de Suelos CÁLCULO

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ωγγ+

=1

md

�Una vez determinados los contenido de humedad de cada muestra hallar la densidad seca de cada punto :

Donde: γγγγm = densidad húmeda = peso suelo húmedo /volumenω = contenido de humedad

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Laboratorio de Mecánica de Suelos GRÁFICO

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CURVA DENSIDAD SECA vs HUMEDAD

2.100

2.140

2.180

2.220

2.260

2.300

0.0 2.0 4.0 6.0 8.0 10.0 12.0 14.0

Humedad (%)

Den

sida

d S

eca

(gr/c

m3 )

Determinar: γγγγdmáx = Densidad Seca Máxima O.C.H = Optimo contenido de humedad

γγγγdmáx

O.C.H

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Laboratorio de Mecánica de Suelos VALORES TÍPICOS

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Curvas típicas de compactación para suelos diferentes

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Laboratorio de Mecánica de Suelos

VARIACIÓN CON ENERGÍA DE COMPACTACIÓN

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Curvas de Compactación Proctor Estándar y Modificada para un limo arcilloso (método A).

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Laboratorio de Mecánica de Suelos VALORES TÍPICOS

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Rango aproximado de OCH vs. Tipo de suelo

4 - 8Grava tipo afirmado

13 - 21Arcilla11 - 15Limo

8 - 12Arena limosa

6 - 10Arena

Valor probable ( % ) OCH Ensayo Proctor

Modificado

Tipo de suelo

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Laboratorio de Mecánica de Suelos APLICACIÓN

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La compactación de suelos se aplica en toda obra de terraplenado, para mejorar su estabilidad.

1. Conformación de rellenos controlados.

2. Para apoyo a una estructura.

3. Como sub - base para carreteras y ferrocarriles o aeropuertos.

4. Diques o presas de tierra.