Laboratorio de diseo de pavimentos
Contenido 1. ENSAYO DE PROCTOR
MODIFICADO.........................................................................................
1.1. GENERALIDADES.
...................................................................................................................1.1.1.
INFORME No.
07.................................................................................................................
1.1.2. LUGAR DONDE SE REALIZO LA
CLASIFICACION...................................................................
1.1.3.
NORMA...............................................................................................................................
1.2. OBJETIVOS.
............................................................................................................................1.3.
FUNDAMENTOS
TEORICOS.....................................................................................................1.3.1.
DEFINICIN:
.......................................................................................................................
1.3.2. COMPACIDAD DEL SUELO.
..................................................................................................1.3.3.
PROCTOR ESTANDAR:
........................................................................................................
1.3.4. PROCTOR
MODIFICADO......................................................................................................1.4.
MATERIALES Y
EQUIPOS.........................................................................................................1.5.
PROCEDIMIENTOS.
................................................................................................................1.5.1.
PREPARACION DEL MOLDE DE
COMPACTACION................................................................1.5.2.
PREPARACION DE LA
MUESTRA..........................................................................................
1.5.3. ENSAYO DEL PROCTOR
MODIFICADO...............................................................................1.6.
RESULTADOS.
.......................................................................................................................
1.6.1. PARA EL CLCULO:
............................................................................................................1.7.
RECOMENDACIONES.
..........................................................................................................1.7.1.
FORMULAS:
......................................................................................................................1.7.2.
CUADRO DE RESULTADOS
FINALES...................................................................................1.8.
BIBLIOGRAFIA.
.....................................................................................................................
1.9. ANEXOS:
..............................................................................................................................
INTRODUCCION
En el presente informe se da a conocer del procedimiento,
materialesy/o herramientas necesarias para la realizacin del ensayo
proctor, estoen el laboratorio de mecnica de suelos de nuestra
universidad, elmtodo que nosotros describiremos y a su vez se ha
ensayado es elmtodo D, de donde obtendremos el contenido de humedad
ptimo y elpeso especfico seco mximo de la muestra proveniente de
CanteraTaparachi con el Ensayo de Compactacin - Proctor
Modificado.
1. ENSAYO DE PROCTOR MODIFICADO
1.1. GENERALIDADES.
1.1.1. INFORME No. 07
ENSAYO DE COMPACTACION Proctor Modificado
1.1.2. LUGAR DONDE SE REALIZO LA CLASIFICACION
Campus universitario. (Lab. De Mecnica de Suelos)
1.1.3. NORMA
ASTM D-1557. AASHTO T-180
1.2. OBJETIVOS.
Determinar el contenido de humedad ptimo y el peso especfico
seco mximo de la muestra proveniente de Cantera Taparachi con el
Ensayo de Compactacin.
1.3. FUNDAMENTOS TEORICOS
1.3.1. DEFINICIN:
Es la densificacin del suelo por medios mecnicos. El objetivo,
mejorar la resistencia y estabilidad volumtrica, afectando la
permeabilidad, como consecuencia del proceso de densificacin de la
masa. Este modo operativo est basado en la norma ASTM D-1557, la
misma que se ha adaptado al nivel de implementacin y a las
condiciones propias de nuestra realidad cabe mencionar que este
modo operativo est sujeto a revisin y actualizacin continua.
NORMA: ASTM - D 1557 MTC E 115 -2000
1.3.2. COMPACIDAD DEL SUELO
Se califica la compacidad por la comparacin cuantitativa de las
densidades secas o pesos unitarios secos, d, que el suelo va
adquiriendo gradualmente, al variar la humedad, la energa o el
mtodo de compactacin.
MTODO PROCTOR. Consiste en compactar el material dentro de un
molde metlico y cilndrico, en varias capas y por la cada de un
pistn. Existen dos variaciones del MTODO PROCTOR.
a) Proctor estndar o normal, con pistn de 5 lbs, h = 12, N = 25
golpes y 3 capas a compactar. El molde de = 4 y volumen 1/30
ft3.
b) Proctor modificado, con pistn de 10 lbs, h = 18, N = 25
golpes, compactando en 5 capas, con el mismo molde. LABORATORIO DE
MECANICA DE SUELOS I La compactacin es el procedimiento de aplicar
energa al suelo suelto para eliminar espacios vacos, aumentando as
su densidad y en consecuencia, su capacidad de soporte y
estabilidad entre otras propiedades.
1.3.3. PROCTOR ESTANDAR:
La prueba consiste en compactar el suelo a emplear en tres capas
dentro de un molde de forma y dimensiones normalizadas por medio de
25 golpes en cada una de ellas (56 para el mtodo c) con el pisn de
2.5kg de peso que se deja ser libremente desde una altura de
30.5cm.
Con este procedimiento proctor estndar observo que para un suelo
dado a contenido e humedad creciente incorporado a la masa del ismo
se obtenan densidades secas sucesivamente ms altas (mejor grado de
compactacin) as mismo noto que sea tendencia no se mantiene
indefinidamente si no que al superar un cierto valor la humedad
agregada las densidades se disminuan con lo cual las condiciones
empeoraban.
Es decir poseen evidencia que para un suelo dado y a determinada
energa de compactacin existe un valor de humedad ptima con la cual
puede alcanzarse l mxima densidad seca.
El ensayo de proctor estndar tambin es conocido como ensayo
AASHTO T-99 (American Association of Statehiway and Transportation
Officials- Asociacin Americana de Agencia de Carreteras y
Transporte).
1.3.4. PROCTOR MODIFICADO
La prueba consiste en compactar el suelo a emplear en cinco
capas dentro de u molde de forma y dimensiones normalizadas por
medio de 25 golpes en cada una de ellas (56 para el mtodo c) con un
pisn libremente desde una altura de 45.7cm. Todo mtodo de
compactacin sea por impacto como en el caso del ensayo proctor o
bien por amasado, vibracin o compresin esttica o dinmico produce
estabilizacin del suelo al transferirle energa al mismo.
Curva de humedad: densidad o de COMPACTACIN. Esta curva da la
variacin d Vs , que se obtiene en laboratorio. La densidad seca (y
tambin el d) va variando al modificar la humedad, , de
compactacin.
La humedad ptima: es la que se corresponde con el mximo de la
curva de densidad. La rama seca es la que se corresponde al suelo
bajo de humedad, donde la friccin y cohesin dificultan su
densificacin. La rama hmeda, es asinttica a la lnea de saturacin,
que se desplaza hacia la derecha de la humedad.
Compactacin de suelos ptima de compactacin, dado que la energa
de compactacin de un suelo muy hmedo la absorbe el agua y no el
esqueleto mineral.
En la compactacin, sale aire, y no agua. Como es imposible
sacarlo todo, la curva de compactacin no podr llegar a confundir su
rama hmeda con la curva S 0 100%. Esta propiedad nos permite tener
en evidencia errores en la curva d Vs .
Las otras curvas (S = 80%, por ejemplo) dicen qu porcentaje de
aire queda en el suelo (20%, por ejemplo).
Energa de compactacin: La calidad de la compactacin depende de:
Contenido de humedad, mtodo de compactacin y energa de
compactacin.
VARIABLES DEL PROCESO. Son 3: Suelo, mtodo y energa:
a. Suelo: Puede ser granular (friccionante) o fino
(cohesivo)
b. Mtodo de compactacin: En campo (rodillos); en laboratorio
(varios).
c. Energa: Energa especfica, temperatura y humedad.
Los mtodos de laboratorio son impacto, amasado y de carga
esttica. Ellos dan resultados diferentes y afectan las condiciones
del suelo de manera distinta.
La compactacin de campo se hace con rodillos lisos, neumticos o
con pata de cabra. Los rodillos pueden ser vibratorios y los
sistemas suelen hacerse mixtos. Se pueden usar ranas o canguros
(vibrocompactadores), en reas pequeas.
En carga esttica, la Ee es difcil de evaluar y est afectada por
el tiempo de aplicacin y la deformalidad del suelo.
En amasado, la Ee es ms difcil y compleja de evaluar, pero se
puede cuantificar variando el nmero y espesor de las capas, y la
presin de apisonado y nmero de aplicaciones.
El contenido de agua del suelo se relaciona con la
permeabilidad. En arcillas se dan tensiones capilares que favorecen
la formacin de grumos que dificultan la Compactacin. El resultado
no es el mismo, en d, aumentando agua que esperando a que el suelo
la pierda; es decir, compactando por la rama hmeda o por la rama
seca, pues el suelo tarda tiempo en admitir agua que se agrega, en
el primer caso.
En suelos recompactados, el resultado es diferente al de los
suelos vrgenes. Los pesos unitarios resultan mayores.
La temperatura genera evaporacin o condensacin, con lo que se
afecta la humedad del suelo. Esto obliga a compactar iniciando con
humedades diferentes a la ptima.
El equipo puede condicionar la humedad de trabajo, obligndose a
una humedad diferente a la ptima. FUENTE: propia 1Ilustracin 1 Lab.
diseo de pavimentos - UANCV
1.4. MATERIALES Y EQUIPOS
Tamiz 3/4" Balanza. 8 tarros. Martillo o pisn. Brocha. Cuchara.
Barra de enrase. Probeta graduada 500ml. Vernier.
1.5. PROCEDIMIENTOS.
1.5.1. PREPARACION DEL MOLDE DE COMPACTACION
Se calibra el molde a usar en el ensayo, usando el vernier
medimos 4 veces la altura y el dimetro obteniendo un promedio de
ambos datos, y as calculamos el volumen exacto de nuestro
molde.
Ilustracin 2 Pesado del molde y limpieza del mismo.
FUENTE: propia 2
Procedemos a pesar el molde y tambin se observ oxido en parte
del molde y collarn, por lo que se hizo la limpieza
correspondiente. Obs. En el pesado del molde no tomamos en cuenta
el collarn, ya que en el proceso del ensayo solo se pesara las
muestras ms el molde y no con el collarn.
Ilustracin 3: Pesado del molde y limpieza del mismo.
FUENTE: propia 3
De esta manera el molde est listo para el uso en el ensayo de
proctor modificado.
1.5.2. PREPARACION DE LA MUESTRA
La muestra a trabajar fue extrada de la cantera de taparachi, se
toma aproximadamente 30 kg. De agregado el cual se tuvo que tamizar
por medio de la malla de 3/4 .
Ilustracin 4: Tamizado de la muestra
FUENTE: propia 4
Realizado el tamizado y el cuarteo de la muestra total a
trabajar, procedemos a hacer clculos del contenido de humedad el
cual se va agregar, definiendo que se har en un 2.5%
progresivamente hasta alcanzar el 9.5%, de esta manera mesclamos la
muestra con agua
Ilustracin 5:Combinacin de la muestra + agua
FUENTE: propia 5
1.5.3. ENSAYO DEL PROCTOR MODIFICADO
Con el molde calibrado, junto a la muestra a ensayar bien
preparada procedemos con el ensayo, el cual consiste ahora en
llenar el molde en 5 capas y dar 56 golpes con el pisn por cada
capa. La muestra as preparada se divide en cinco porciones, se
coloca una porcin en el molde seleccionado y se nivela con la mano.
El espesor de cada capa que se compacta debe ser tal que despus de
compactarla, tenga aproximadamente un espesor de 2.54 cm (1).
Previamente el molde debe colocarse sobre una base uniforme y rgida
tal como un cilindro o cubo de concreto con un peso mayor a los 9
Kg. Colocar el pistn de compactacin sobre la porcin vertida en el
molde (una capa) y luego levantar con el mango hasta que el pistn
llegue al extremo de la gua y se deja caer
sobre la porcin (un golpe). El tubo de gua debe sostenerse firme
y verticalmente (mxima desviacin de 5 con la vertical) Los golpes
sern aplicados a una velocidad uniforme sobre toda la superficie de
la porcin en el molde no excedindose aproximadamente de 1.4
segundos por golpe.
Ilustracin 6: secuencia de golpes
FUENTE: propia 6
Terminado las 5 capas, con sus 56 golpes cada una de ellas,
quitamos el collarn, observndose que sobresale del molde un exceso
de muestra del suelo compactado, entonces se procede con el
enrasado, que consiste en poner a nivel del molde la muestra
compactada, haciendo necesario el uso del enrazador y el martillo.
Realizado correctamente el enrazado procedemos a pesar el molde +
la muestra compactada, obteniendo como dato el peso, se saca 2
muestras de suelo compactado en capsulas (capsulas o latas ya
pesadas), la primera muestra se extrae de la parte superior y la
otra de la inferior tenindose que pesar las capsulas + muestra. Las
capsulas con las muestras son introducidos al horno de nuestro
laboratorio, y estos han estado 24 hrs. Aproximadamente. Es as que
al da siguiente se extrajo las capsulas del horno y se pesaron, de
esta manera se conoci el contenido de humedad en cada capsula +
muestra. Ilustracin 7: extraccin de muestras en capsulas.
1.6. RESULTADOS.
Se cumple con lo previsto en los objetivos, acerca del ensayo de
compactacin (proctor modificado), cumpliendo especificaciones que
se indican en las normas. En cuanto a los resultados obtenidos,
podemos decir que el suelo alcanza su mxima compacidad con un
contenido de humedad Llegando a una densidad seca mxima Se concluye
que como estudiantes de ingeniera civil es necesario conocer acerca
del ensayo de compactacin (proctor modificado).
1.6.1. PARA EL CLCULO:
Se calcula el Peso Unitario Seco y Contenido de Agua para cada
espcimen compactado, y luego se plotea los valores para dibujar la
curva de compactacin como una curva suave a travs de los puntos. Se
hace el ploteo con el Peso Unitario Seco con aproximacin 0,05
gr/cm3 y contenido de agua aproximado a 0,1%. En base a la curva de
compactacin, determine el ptimo Contenido de Agua y el Peso
Unitario Seco Mximo. Si ms de 5% en peso del material
sobredimensionado (tamao mayor) fue removido de la muestra,
calcular el mximo Peso Especfico y ptimo contenido de Humedad
corregido del material total usando la Norma ASTM D4718 (Mtodo de
ensayo para la correccin del Peso Unitario y Contenido de Agua en
suelos que contienen partculas sobredimensionadas). Esta correccin
debe realizarse en el espcimen de ensayo de densidad de campo, ms
que al espcimen de ensayo de laboratorio.Frmulas que se usan:
Peso especfico seco ()Los estos clculos se darn a conocer en los
cuadros y la curva de compactacin realizada por el grupo.DATOS
OBTENIDOSPeso de la muestraPorcentaje de humedad
5500gr.2%
5500gr.4%
5500 gr.6%
5500 gr.8%
5500 gr.10%
TABLA DE DATOS
ENSAYO12345
Volumen de cilindro
Peso del molde cilindrico
Peso del material + molde
cilindrico1061910784109011100911067
Peso del material
Tara N
Peso tara
Peso seco + tara
Peso hmedo + tara
% de humedad
Peso volumentrico hmedo
Peso volumtrico seco
1.7. BIBLIOGRAFIA
http://www.unalmed.edu.co/~geotecni/GG-17.pdf
http://www3.ucn.cl/FacultadesInstitutos/laboratorio/mecanica6.htm
http://www.lms.uni.edu.pe/Proctor%20Modificado.pdf
http://html.rincondelvago.com/ensayo-de-proctor-estandar-y-modificado.html
1.8. ANEXOS
1
