35
NORMA TÉCNICA NTP 339-141 PERUANA 1999 omisión de Reglamentos Técnicos y Comerciales-INDECOPI ulJe De la Prosa 138, San Borja (Lima 41) Apartado 145 Lima, Perú .:- SUELOS. Método de ensayo para la compactación del suelo en laboratorio utilizando una energía modificada (2,700 kN-m/m 3 (56,000 pie-Ibf/pie 3 )) SOILS. Test Method for Laboratory Compaction Characteristics of Soil Using Modified Effort (56,000 ft-lbf/fe (2,700 kN-mlm)) 1999-12-29 1" Edición R. oo86-99/INDECOPI-CRT. Públicada el 2000-01-26 Precio basado en 30 páginas I.C.S. 93.020 ESTA NORMA ES RECOMENDABLE Descriptores: Suelos, metodos de ensayo, compactacióri del suelo, energía modificada

NTP339.141 1999 Proctor Modificado

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NTP- PROCTOR MODIFICADO

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Page 1: NTP339.141 1999 Proctor Modificado

NORMA TEacuteCNICA NTP 339-141 PERUANA 1999

omisioacuten de Reglamentos Teacutecnicos y Comerciales-INDECOPI ulJe De la Prosa 138 San Borja (Lima 41) Apartado 145 Lima Peruacute

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SUELOS Meacutetodo de ensayo para la compactacioacuten del suelo en laboratorio utilizando una energiacutea modificada (2700 kN-mm3 (56000 pie-Ibfpie3

))

SOILS Test Method for Laboratory Compaction Characteristics of Soil Using Modified Effort (56000 ft-lbffe (2700 kN-mlm))

1999-12-29 1 Edicioacuten

R oo86-99INDECOPI-CRT Puacuteblicada el 2000-01-26 Precio basado en 30 paacuteginas

ICS 93020 ESTA NORMA ES RECOMENDABLE Descriptores Suelos metodos de ensayo compactacioacuteri del suelo energiacutea modificada

IacuteNDICE

Paacutegina

IacuteNDICE

PREFACIO 111

1 OBJETO

2 ALCANCE

3 REFERENCIAS NORMATIVAS 4

4 TERMINOLOGIacuteA 7

5 RESUMEN DEL MEacuteTODO DE ENSA YO

8 6 IMPORTANCIA Y USO

~ 7 APARATOS

9 8 MUESTRA DEL ENSAYO

11 9 PREPARACIOacuteN DEL APARATO

12 10 CALIBRACIOacuteN

12 11 PROCEDIMIENTOS

13 12 CAacuteLCULOS

17 13 INFORME

19 14 PRECISIOacuteN Y CONrrABlUDAD

20 5 PAIABRAS CI AVFS

20 j i NTICJ -DENTI ~S

2

ANEXO 22

FIGURA 1 27

FIGURA 2

FIGURA 3

TABLA 1

TABLA 2

TABLA Al

27

29

28

28

30

11

PREFACIO

A RESENtildeA HISTOacuteR ICA

AI La presente Nonna Teacuteenica Peruana fue elaborada por el Comiteacute Teacutecnico de Nonnalizacioacuten Pennanente de Geotecnia mediante el Sistema 2 u Ordinario durante los meses de Abril de 1996 a Setiembre de 1999 utilizoacute como antecedente a la Nonna ASTM D 1557-91 Test Method for Laboratory Compaction Characteristics of Soil Using Modified Effort (56000 pie-Ibfpie3 (2700 kN-mm3raquo

A2 El Comiteacute Teacutecnico de Nonnalizacioacuten de Geotecnia presentoacute a la Comisioacuten de Reglamentos Teacutecnicos y Comerciales -CRT con fecha 1999-11-18 el PNTP 339141 1999 para su revisioacuten y aprobacioacuten siendo sometida a etapa de Discusioacuten Puacuteblica el 99-11-24 No habieacutendose presentado ninguna observacioacuten fue oficializado como Nonna Teacutecnica Peruana NTP 339141 1999 SUELOS Meacutetodo de ensayo para la compactacioacuten del suelo en laboratorio utilizando una energiacutea modificada (2700 kN-mlm3 (56000 pie-lbpie3raquo 1a Edicioacuten el 26 de febrero del 2000

A3 Esta Nonna Teacutecnica Peruana presenta cambios editoriales referidos principalmente a tenninologiacutea empleada propia del iaioma espantildeol y ha sido estructurada de acuerdo a las Guiacuteas Peruanas GP 001 1995 y GP 0021995

B INSTITUCIONES QUE PARTICIPARON EN LA ELABORACIOacuteN DE LA NORMA TEacuteCNICA PERUANA

(

Secretariacutea Servicio Nacional de Capacitacioacuten para la Industria de la Construccioacuten SENCICO

Presidente Ing Mercedes I)ongo ISJl10dcs

Secretario Ing Alberto Concha-Fernuacutendcz Bcnavidcs

ENTIDAD REPRESENTANTES

SENCICO Mercedes Dongo Ismodes

111

Universidad Nacional de Ingenieria

Universidad Ricardo Palma

Instituto para el desarrollo de los pavimentos en el Peruacute

Alpha Consult

COSAPI SA

( CICSA

Ministerio de Transportes Comunicaciones Vivienda y Construccioacuten (MTC)

PA VCO DEL PERU SA

ALBEN SA

CIDELSA

INGENIERIA DINAMICA

TECNOLOGIA DE MATERIALES

Alberto Concha-Fernaacutendez Benavides

Joseacute Wilfredo Gutieacuterrez Lazares Luisa Esther Shuan Lucas

Abel Ordontildeez Huamaacuten

Germaacuten Vivar Romero

Genaro H umala Aybar

Javier Martin Arranz

Justo Kahatt Katan Jesuacutes Arrueacute Morales

Julio Manrique Pino

Neacutestor Sifuentes Boggio

Luis Aparcana Anicama

Miguel Gonzalez Paniura

Lia Ricaldi

Joseacute Ferreyros Villacorta Augusto Alza Vilela

IV

NORMA TEacuteCNICA NTP 339141 PERUANA 1 de 30

SUELOS Meacutetodo de ensayo para la compactacioacuten del suelo en laboratorio utilizando una energiacutea modificada (2700 kNshymlm3 (56000 pie-lbfpie3

))

1 OBJETO

Esta Nonna Teacutecnica Peruana establece el meacutetodo de ensayo para la compactacioacuten del suelo en leacuteiboratorio utilizando una energiacutea modificada (2700 kN-mm3 (56000 pie-Ibfpie3raquo

2 ALCANCE

21 Este meacutetodo de ensayo cubre los procedimientos de compactacioacuten en laboratorio que se utilizan para detenninar las relaciones entre el contenido de agua y el peso unitario seco de los suelos (curva de compactacioacuten) compactada en un molde con un diaacutemetro de 1016 o 1524 mm (4 oacute 6 pli1g) con mi pisoacuten de 445-N (lO-lbf) que cae a una altura de 457 mm (18 pu1g) produciendo un esfuerzo de compactacioacuten de (2700 kN-mm3

(56000 pie-lbfpie3raquo

NOTAS 1 - Las mezclas de suelos o de suelos agregados se les considera como suelos finos o de grano grueso o compuestos o mezclas de suelos naturales o mezclas de suelos naturales o procesados o agregados tal como el limo grava o piedra partida

2 - El equipo y los procedimientos son los mismos que propuso la US Corps of Engineers - el Cuerpo de Ingenieros de los Estados Unidos en 1945 La prueba de esfuerzo modificado (veacutease 422) tambieacuten tielle el nombre de Prueba de Compactacioacuten de Proetor Modificado

22 Este meacutetodo de ensayo solo se utiliza con suelos que tienen el 30 o menos en peso de sus partiacuteculas retenidas en el tamiz de 190 mm (~ pulg)

Nota 3 - Para las relaciones entre los pesos unitarios y los contenidos de agua de los suelos con el 30 o menos en peso de las partiacuteculas retenidas en un tamiz de 190-mm (~ pulg) a pesos unitarios y contenidos de agua de la fraccioacuten que pasa el tamiz de 190-mm (~ pulg) veacutease la Praacutectica ASTM D 4718

NORMA TEacuteCNICA NTP 339141 PERUANA 2 de 30

23 Existen tres procedimientos El procedimiento que se utilizaraacute deberaacute realizarse como se indica en la especificacioacuten para el material que se utilizaraacute en el ensayo Si no se indica ninguacuten procedimiento la eleccioacuten del procedimiento se basaraacute en la gradacioacuten del material

231 Procedimiento A

2311 Molde de 1016 mm (4 pulg) de diaacutemetro

2312 Material que pasa la malla Ndeg 4 (475 mm)

2313 Capas Cinco

2314 Golpes por capas 25

2315 Uso Se utiliza si la mallaNdeg 4 (475-mm) retiene el20 o menos del peso del material

2316 Otros usos Si no se indicase ninguacuten procedimiento los materiales que tengan estos requisitos de gradacioacuten deberaacuten ser ensayados de acuerdo a los procedimientos B o C

232 Procedimiento B

2321 Molde diaacutemetro de 1016 mm (4 pulg)

2322 Materiales que pasan la malla 95 mm (38 pulg)

2323 Capas Cinco

NORMA TEacuteCNICA NTP 339141 PERUANA 3 de 30

2324 Golpes por capas 25

2325 Uso Se utiliza si el tamiz N4 ( 475-mm) retiene maacutes del 20 en peso del material y el tamiz de 95 mm (38 pulg) retiene el 20 o menos en peso del material

2326 Otros usos Si no se indicase ninguacuten procedimiento los materiales que tengan estos requisitos de gradacioacuten deberaacuten ser ensayados de acuerdo al procedimiento C

233 Procedimiento C

2331 Molde 1524 mm (6 pulg) de diaacutemetro

2332 Material que pasa el tamiz de 190 mm (X pulg)

2333 Capas Cinco

2334 Golpes por capas 56

2335 Uso Se deberaacute utilizar si el tamiz 953 mm (38 pulg) retiene maacutes del 20 en peso del material y el tamiz 190 mm (34 pulg) retiene menos del 30 en peso del material

234 En el procedimiento A oacute B no se utiliza el molde de diaacutemetro de 6 pulg

Nota 4 - Los resultados obtenidos variacutean ligeramente cuando un material se ensaya con el mismo esfuerzo de compactacioacuten en moldes de diferentes tamantildeos

24 Si el espeClmen ensayado contiene maacutes del 5 en peso de un tamantildeo mayor (fraccioacuten gruesa) y el material no se incluye en el ensayo se deberaacute corregir el peso unitario y el contenido de agua del espeacutecimen ensayado o la densidad de campo apropiada usando la praacutectica ASTM D4718

NORMA TEacuteCNICA NTP 339141 PERUANA 4 de 30

25 Este meacutetodo de ensayo generalmente produce un peso unitario seco maacuteximo bien definido en los suelos que no drenan libremente Si este meacutetodo de ensayo se utiliza para suelos que drenan libremente no se definiraacute bien el peso unitario maacuteximo y puede ser menor del obtenido con el meacutetodo de ensayo NTP 339137

26 Los valores de unidades de pulg-libras son estaacutendar Los valores establecidos por las unidades SI soacutelo son para informacioacuten

( 261 En ingenieriacutea se acostumbra usar indistintamente unidades que representan masa y fuerza a menos que se realicen caacutelculos dinaacutemicos (F = Ma) Taacutecitamente combina dos sistemas diferentes de unidades es decir un sistema absoluto y uno gravimeacutetrico Cientiacuteficamente no se desea combinar el uso de dos sistemas diferentes en uno estaacutendar Este meacutetodo de ensayo se elaboroacute utilizando unidades pulg-libra (sistema gravimeacutetrico) donde la libra (lbf) representa una unidad de fuerza El uso de masa (lb m) es por conveniencia de las unidades y no intenta establecer que su uso sea cientiacuteficamente correcto Las conversiones del sistema SI son de acuerdo a la praacutectica ASTM E380 El uso de balanzas que registran libras masa o registran la densidad en lbmpie3 no se debe considerar como si no concordase con esta NTP

27 Esta NTP no hace referencia a todos los riesgos relacionados con este uso si los hubiera Es responsabilidad del usuario de esta NTP establecer una seguridad apropiada pruebas confiables y determinar la aplicabilidad de limitaciones regulatorias antes del uso

3 REFERENCIAS NORMATIVAS

Las siguientes nonnas contienen disposiciones que al ser citadas en este texto constituyen requisitos de esta Norma Teacutecnica Peruana Las ediciones indicadas estaban en vigencia en el momento de esta publicacioacuten Como toda Nonna estaacute sujeta a revisioacuten se recomienda a aquellos que realicen acuerdos en basemiddot a ellos que analicen la conveniencia de usar las ediciones recientes de las normas citadas seguidamente El Organismo Peruano de Normalizacioacuten posee la informacioacuten de las NOlmas Teacutecnicas Peruanas en vigencia en todo momento

NORMA TEacuteCNICA NTP 339141 PERUANA 5 de 30

31 Normas Teacutecnicas Peruanas

311 NTP 3391271998 SUELOS Meacutetodo de ensayo para detenninar el contenido de humedad de un suelo

312 NTP 3391281999 SUELOS Meacutetodo de ensayo para el anaacutelisis granulomeacutetrico

313 NTP 3391311998 SUELOS Meacutetodo de ensayo para detenninar el peso especiacutefico relativo de soacutelidos

314 NTP 3391341999 SUELOS Meacutetodo para la clasificacioacuten suelos con propoacutesitos de ingenieriacutea SUCS

de

315 NTP 3391361999 SUELOS Siacutembolos unidades tenninologiacuteas y definiciones

316 NTP 3391371999 SUELOS Meacutetodos de ensayo estaacutendar para la detenninacioacuten del iacutendice de densidad y peso unitario maacuteximos de suelos utilizando una mesa vibratoria

317 NTP 3391421999 SUELOS Meacutetodo de ensayo para la compactacioacuten del suelo en laboratorio utilizando una energiacutea estaacutendar 600 kN-mm3

(12400 pic-lblipicJraquo

318 NTP 4000211979 AGREGADOS Meacutetodo de ensayo para la detenninacioacuten del peso especifico y absorcioacuten del agregado grueso

32

NORMA TEacuteCNICA NTP 339141 PERUANA 6 de 30

Normas Teacutecnicas de Asociaciones

321 ASTM C1361996

322 ASTM D 21681990

323 ASTM D 24881993

324 ASTM D4220 1989

325 ASTM D47181994

326 ASTM 47531992

327 ASTM El1998

328 ASTM EI11995

329 ASTM E3191997

Method for Sieve Analysis of Fine and Coarse Aggregates

Test Methods for Calibration of Laboratory Mechanical-Rammer Soil Compactors

Practice for Description and Identification of Soils (Visual- Manual procedure)

Practices for Preserving and Transporting Soil Samples

Practice for Correction of Unit Weight and Water Content for Soils Containing Oversize Particles

Specification for Evaluating Selecting and Specifying Balances and Scales For Use in Soil and Rock Testing

Specification for ASTM Thermometers

Spccification for Wirc-Cloth Sicvcs for Testing Purposes

Practice for the Evaluation of Single-Pan Mechanical Balances

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3210 ASTM E3801993 Practice for Use of the Intemational System of Units (SI)

4 TERMINOLOGIacuteA

41 Definiciones Veacutease Terminologiacutea NTP 339136 para definiciones generales

42 Descripciacuteoacuten de teacuterminos especiacuteficos relacionadas a esta NTP

421 Esfuerzo modificado Es el teacutermino aplicado para el esfuerzo de compactacioacuten de 2700 kN-m1m3 (56000 pie-Ibfpie3

) aplicado por el equipo y procedimientos de este ensayo

422 Peso Unitario Seco Maacuteximo modificado Yclmaacutex (kNm3 (lbpie3raquo Es el maacuteximo valor definido por la curva de compactacioacuten del ensayo utilizando un esfuerzo modificado

423 Contenido de Agua Oacuteptimo modificado Wo () Es el contenido de agua al que el suelo seraacute compactado al peso unitario seco maacuteximo utilizando un esfuerzo de compactacioacuten modificado

424 Fraccioacuten de tamantildeo mayor (fraccioacuten gruesa) Pe ( ) Es la porcioacuten de la muestra total que no se utiliza en el ensayo de compactacioacuten es la porcioacuten de la muestra total quc retiene la malla Ndeg 4 (475 mm) 95 mm (38 pulg) o 190 mm eX pulg )

425 Fraccioacuten de ensayo ( fraccioacuten maacutes fina) PI () Es la porcioacuten de la muestra total utilizada en el ensayo de compactacioacuten es la fraccioacuten que pasa la malla Ndeg 4 (475 mm) en el procedimiento A menor al tamiz de 95 mm (38 pulg) en el procedimiento B o menor del tamiz de 190 mm (X pulg) del Procedimiento C

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1iiiiIshy -shy

s RESUMEN DEL MEacuteTODO DE ENSAYO

Se coloca un suelo a un contenido de agua seleccionado en cinco capas dentro de un molde de dimensiones particulares con cada capa compactada con 25 oacute 56 golpes de un pisoacuten de 445 N (1 O-lbf) que cae desde una distancia de 457 mm (18 pulg) sometiendo al suelo a un esfuerzo de compactacioacuten total de aproximadamente 2700 kN mlm3 (56 000 pieshylbfpie3

) Se determina el peso unitario seco resultante El procedimiento se repite con un nuacutemero suficiente de contenidos de agua para establecer una relacioacuten entre el peso unitario seco y el contenido de agua del suelo Este dato cuando se plotea representa una relacioacuten curvilineal conocida como curva de compactacioacuten Los valores del oacuteptimo contenido de agua y el maacuteximo peso unitario seco modificado se determinan en base a la curva de compactacioacuten

6 IMPORTANCIA Y USO

61 El suelo tomado como relleno de ingenieriacutea (terrapleacuten rellenos de cimentacioacuten bases para caminos) se compacta a un estado denso para obtener propiedades satisfactorias de ingenieriacutea tales como resistencia al esfuerzo de corte compresibilidad o permeabilidad Tambieacuten los suelos de cimentacioacuten son compactados generalmente para mejorar sus propiedades de ingenieriacutea Los ensayos de compactacioacuten en laboratorio proporcionan las bases para determinar el porcentaje de compactacioacuten y el contenido de agua que se necesita para obtener las propiedades de ingenieriacutea requeridas y para el control de la construccioacuten para asegurar la obtencioacuten de la compactacioacuten requerida y los contenidos de agua

62 Durante el disentildeo de los relle~os de ingenieriacutea se utilizan los ensayos de corte consolidacioacuten permeabilidad u otros ensayos que requieren preparacioacuten de especiacutemenes de ensayo compactando a alguacuten contenido de agua para alguacuten peso unitario Es praacutectica comuacuten determinar primero el contenido de agua oacuteptimo (w()) y el peso unitario seco maacuteximo (YdmaacuteJ mediante un ensayo de compactacioacuten Los especiacutemenes de ensayo son compactados a un contenido de agua seleccionado (w) sea del lado huacutemedo o seco del oacuteptimo (wo) o al oacuteptimo (wo) y a un peso unitario seco seleccionado relativo a un porcentaje del peso unitario seco maacuteximo (Ydmaacutex) La seleccioacuten del contenido de agua (w) sea del lado huacutemedo o seco del oacuteptimo (wo) o al oacuteptimo (wo) y el peso unitario seco (YdmaacuteJ se debe basar en experiencias pasadas 6 se deberaacute investigar una serie de valores para determinar el porcentaje necesario de compactacioacuten

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7 APARATOS

71 Ensamblaje del molde Los moldes deben ser ciliacutendricos hechos de material riacutegido y con la capacidad y dimensiones que se indican en 711 oacute 712 y Figuras 1 y 2 Las paredes del molde deberaacuten ser soacutelidas partidas o ahusadas El tipo partido deberaacute tener dos medias secciones circulares o una seccioacuten de tubo dividido a lo largo de un elemento que se puede cerrar de forma segura formando un cilindro que reuacutena los requisitos de esta seccioacuten El tipo ahusado debe tener un diaacutemetro interno tipo tapa que sea uniforme y no mida maacutes de 167 mmm (0200 pulglpie) de la altura del molde Cada molde tienen un plato base y un collar de extensioacuten ensamblado ambos de metal riacutegido y construidos de modo que se puedan adherir de forma segura y faacutecil de desmoldar El ensamblaje collar de extensioacuten debe tener una altura que sobrepase la parte maacutes alta del molde por lo menos 508 mm (20 pulg) con una seccioacuten superior que sobrepasa para formar un tubo con una seccioacuten ciliacutendrica recta de por 10 menos 190 mm (075 pulg) por debajo de eacutesta

El collar de extensioacuten debe alinearse con el interior del molde La parte inferior del plato base y del aacuterea central ahuecada que acepta el molde ciliacutendrico debe ser plana

711 Molde de 4 pulg Un molde que tenga un promedio de 1016 mm plusmn 04 mm (4000 pulg plusmn 0016 pulg) de diaacutemetro interior promedio una altura de 1164 mm plusmn 05 mm (4584 pulg plusmn 0018 pulg) y un volumen de 944 cm3 plusmn 14 cm3 (00333 pie3plusmn 00005 pie3

)

En la Figura 1 se muestra el ensamblaje del molde con los requisitos miacutenimos

712 Molde de 6 pulg Un molde que tenga un promedio de 1524 m plusmn 07 mm (6000 pulg plusmn 0026 pulg ) de diaacutemetro interior promedio una altura de 1164 film plusmn 05 mm (4584 pulg plusmn 0018 pulg) y un volumen de 2124 cm3 plusmn 25 cm3 (0075 pie3plusmn 00009 pie3

) En la Figura 2 se muestra el ensamblaje del molde con los requisitos miacutenimos

72 Pisoacuten Un pisoacuten que tatIacutelbieacuten puede ser operado manualmente como se indica en 721 o mecaacutenicamente como se indica en 722 El pisoacuten debe caer libremente a una distancia de 4572 mm plusmn 16 mm (8 pulg plusmn 005 pulg) de la superficie del espeacutecimen La masa del pisoacuten debe ser de 454 kg plusmn 001 kg (lO lbm plusmn 002 lbm) salvo que las masas de los pisones mecaacutenicos se ajusten como se indica en el meacutetodo de ensayo ASTM D 2168 (veacutease nota 5) Lacara del pisoacuten que golpea debe ser plana y circular salvo como se indica en el 7223 con un diaacutemetro cuando sea nuevo de 5080 mm plusmn 013 mm

NORMA TEacuteCNICA NTP 339141 PERUANA 10 de 30

(2000 pulg plusmn 0005 pulg) Se debe reemplazar el pisoacuten si la cara que golpea se desgasta o se deforma al punto que el diaacutemetro sobrepase los 50RO mm plusmn 025 mm (2000 pulg plusmn 001 pulg)

NOTA 5 - Es una praacutectica comuacuten y aceptable en el sistema pulgada-libra asumir que la masa del pisoacuten es igual a su masa determinada utilizundosea una balanza en kilogramo o libra y l Ibf es igual a llbm oacute 04536 kg oacute 1 N es igual a 02248 lbm o a 01020 kg

721 Pisoacuten Manual El pisoacuten debe equiparse con una guiacutea que tenga suficiente juego de modo que la caiacuteda libre del pisoacuten y la cabeza no sea restringida La guiacutea debe tener por lo menos cuatro orificios de ventilacioacuten en cada extremo (ocho huecos en total) localizados con centros de 190 mm plusmn 16 mm eX pulg plusmn 116 pulg) de cada extremo y espaciados a 90 grados El diaacutemetro miacutenimo de los orificios de ventilacioacuten debe ser de 95 mm (38 pulg) Se podriacutean antildeadir orifiCioacutes adicionales o ranuras en el tubo guiacutea

722 Pisoacuten mecaacutenico circular El pisoacuten debe operar mecaacutenicamente de manera que proporcione una cobertura uniforme y completa de la superficie del espeacutecimen Deberaacute haber una holgura de 25 mm plusmn 08 mm entre el pisoacuten y la superficie interior del molde en su diaacutemetro maacutes pequentildeo El pisoacuten mecaacutenico debe reunir los requisitos de calibracioacuten del meacutetodo de ensayo ASTM D 2168 El pisoacuten mecaacutenico debe ser equipado con medios mecaacutenicos positivos para soportar el pisoacuten cuando no se utilice

7223 Pisoacuten mecaacutenico Cuando se utiliza un molde de 1524 mm (60 pulg) un sector de la cara del pisoacuten se debe utilizar en lugar de la cara circular La cara que contacta el espeacutecimen debe tener la forma de un sector de un ciacuterculo de radio igual a 737 mm plusmn 05 mm (290 pulg plusmn 002 pulg) El pisoacuten debe operar de modo que los orificios del sector se situacuteen en el centro del espeacutecimen

73 Extractor de muestras (opcional) Puede ser un gato estructura u otro aparato adaptado para extraer los especiacutemenes compactados del molde

74 Balanza Una balanza tipo GP5 que reuacutena los requisitos de la especificacioacuten ASTM D 4753 para una aproximacioacuten de l-g

75

NORMA TEacuteCNICA NTP 339141 PERUANA 11 de 30

Horno de secado Con control tel1110staacutetico preferiblemente del tipo de ventilacioacuten forzada y con la capacidad de mantencr una temperatura unifltmne de 110degC plusmn 5 oC (230 uF plusmn 9degF) a traveacutes de la caacutemara de secado

76 Regla recta Una regla recta de metal riacutegido de una longitud adecuada pero no menor de 254 mm (10 pulg) La longitud total de la regla recta debe ajustarse directamente a una tolerancia de plusmn 01 mm (0005 pulg) El borde de arrastre debe ser biselado si es maacutes grueso que 3 mm (l8 pulg)

77 Tamices De 190 mm ( pulg) 95 mm (38 pulg) y Ndeg 4 (475 mm) conforme a los requisitos de la especificacioacuten ASTM El1

78 Diferentes Herramientas Diversas herramientas tal como mortero cucharas paleta espaacutetula botellas de spray etc o un aparato mecaacutenico apropiado para la mezcla de muestras de suelo con incrementos de agua

8 MUESTRA DEL ENSAYO

La masa de la muestra requerida para ~os procedimientos A y B es de aproximadamente 16 kg (35 lbm) y para el procedimiento C es aproximadamente de 29 kg (65 lbm) del suelo seco Debido a esto la muestra de campo debe tener una masa huacutemeda miacutenima de 23 kg (50 Ibm) y 45 kg (100 lbm) respectivamente

Detennine adecuadamente el porcentaje del material retenido en el tamiz Ndeg 4 (475 mm) 95 mm (38 pulg) o 190 mm eX pu1g) para escoger el procedimiento A B o C separando una porcioacuten representativa de la muestra total y determinando los porcentajes que pasan las mallas de intereacutes mediante el meacutetodo de ensayo NTP 339128 oacute ASTM C 136 Soacutelo es necesario calcular los porcentajes para un tamiz o tamices de la infonnacioacuten que se desa

NORMA TEacuteCNICA NTP 339141 PERUANA 12 de 30

9 PREPARACIOacuteN DEL APARATO

91 Seleccione un molde de compactacioacuten apropiado que se va a utilizar de acuerdo con el procedimiento CA B oC) Detennine y registre su masa con aproximacioacuten a 1 g Ensamble el molde base y coUar de extensioacuten Revise el alineamiento de la pared interior y del molde y del collar de extensioacuten del molde Haga ajustes si es necesario

92 Revise que el ensamblado del pisoacuten trabaje en buenas condiciones y que sus partes no esteacuten flojas o gastadas Realice cualquier ajuste o reparacioacuten necesaria si es asiacute el pisoacuten deberaacute recalibrarse

10 CALIBRACIOacuteN

Calibre los siguientes aparatos antes del uso inicial despueacutes de reparaciones u otras acciones que puedan afectar los resultados del ensayo en intervalos que no excedan de 1000 muestras ensayadas o anualmente cualquiera que ocurra primero

101 Balanza Evaluacutee de acuerdo a la especificacioacuten ASTM 04753

102 Moldes Detennine el volumen como se describe en el Anexo Al

103 Pisoacuten manual Verifiquela distancia de la caiacuteda libre masa del pisoacuten y la cara del pisoacuten de acuerdo con 72 Verifique los requisitos de la guiacutea de acuerdo con 721

104 Pisoacuten Mecaacutenico Calibre y ajuste el pisoacuten mccuacutenico de acuerdo al meacutetodo de ensayo ASTM O 2168 Ademaacutes la holgura entre el pisoacuten y la superficie interior del molde debe ser verificada de acuerdo a 622

NORMA TEacuteCNICA NTP 339141 PERUANA 13 de 30

11 PROCEDIMIENTOS

111 Sucios

1111 No vuelva a utilizar suelo que ha sido previamente compactado en laboratorio

1112 Utilice el meacutetodo de preparacioacuten huacutemeda cuando se ensaye con suelos que contienen hallosita hidratada o donde la experiencia con determinados suelos indica que los resultados pueden ser alterados por el secado al aire ( veacutease 102)

1113 Prepare los especiacutemenes del suelo para el ensayo de acuerdo con 112 (de preferencia) o con 113

112 Meacutetodo de Preparacioacuten Huacutemeda (preferible) Sin secado previo de la muestra paacuteseiacuteo a traveacutes del tamiz Ndeg 4 ( 475-mm) 95 mm (38 pulg) o 190 mm eX pulg) en base al procedimiento ( A B C) que se va a utilizar Determine el contenido de agua del suelo procesado

1121 Prepare miacutenimo cuatro (preferible cinco) especiacutemenes con contenidos de agua de modo que eacutestos tengan un contenido de agua lo maacutes cerca al oacuteptimo Un espeacutecimen que tiene un contenido de agua cerca al oacuteptimo debe ser preparado primero antildeadiendo al caacutelculo agua y mezcla (veacutease nota 6) Seleccione contenidos de agua para el resto de los especiacutemenes que resulten por lo menos en dos especiacutemenes huacutemedos j dos secos de acuerdo al contenido oacuteptimo de agua que variacuteen alrededor del 2 Como miacutenimo es necesario dos contenidos de agua en cJ lado seco y huacutemedo del oacuteptimo para definir exactamente la curva de compactacioacuten del peso seco unitario (veacutease 115 ) Algullos suelos con un contenido de agua oacuteptimo muy alto o una curva de compactacioacuten rcJativamente plana requeriraacuten grandes incrementos de contenido de agua para obtener un peso unitario seco maacuteximo bien definido Los incrementos de contenido de agua no deberaacuten exceder al 4

NOTA 6 - Con la praacutectica generalmente es posible juzgar visualmente un punto cerca al contenido de agua oacuteptimo Generalmente un suelo en un contenido de agua oacuteptimo puede fonnar un terroacuten que se mantiene unido cuando se libera la presioacuten pero puede quebrarse limpiamente en dos

NORMA TEacuteCNICA NTP 339141 PERUANA 14 de 30

secciones cuando se dobla En contenidos dc agua del lado seco dcl oacuteptimo los suelos tienden a dcsintcgrarsc dcl lado huacutemcdooacuteptimo sc manticncn unidos cn una masa cohcsiva pcgajosa Un contcnido de agua oacuteptimo es en general ligcramcnte mcnor que el Iiacutemitc plaacutestico

1122 Utilice aproximadamente 23 kg (5 Ibm) de suelo tamizado en cada espeacutecimen que se compactaraacute utilizando el procedimiento A oacute B oacute 59 kg (13 lbm) cuando se utilice el procedimiento C Para obtener los contenidos de agua del espeacutecimen que se indica en el 1121 antildeada o remueva las cantidades requeridas de agua de la siguiente manera Antildeada poco a poco el agua al suelo durante la mezcla para sacar el agua deje que el suelo se seque en el aire auna temperatura de ambiente o en un aparato de secado de modo que la temperatura de la muestra no exceda de 60degC (140degF) Mezcle continuamente el suelo durante el secado para mantener la distribucioacuten del contenido de agua Mezcle minuciosamente cada espeacutecimen para asegurar tambieacuten la distribucioacuten del agua en todas partes y luego coloacutequelo aparte en un contenedor con tapa y ubiacutequelo de acuerdo con la Tabla 1 antes de la compactacioacuten Para seleccionar un tiempo de espera el suelo debe ser clasificado mediante el meacutetodo de ensayo NTP 339134 la Praacutectica ASTM D 2488 o los datos de otras muestras del mismo material Para ensayos de determinacioacuten la clasificacioacuten deberaacute realizarse mediante el meacutetodo de ensayo NTP 339134

113 Meacutetodo de Preparacioacuten en Seco Si la muestra estaacute muy huacutemeda reduzca el contenido mediante el secado al aire El secado deberaacute ser al aire o utilizando un aparato de secado de modo que la temperatura de la muestra no exceda de 60 oC (140degF) Quiebre en muchas partes los agregados pero sin quebrar las partiacuteculas individuales Pase el material a traveacutes de un tamiz apropiado Ndeg 4 (475 mm) 95 mm (38 pulg) o 190 mm (X pulg) Cuando prepare el material por el tamiz de x pulg para la compactacioacuten en un molde de 6 pulg quiebre los agregados de modo que pasen por el tamiz de 38 de pulg para que facilite la distribuCioacuten del agua por todo el suelo en una proacutexima mezcla

113 1 Prepare miacutenimo cuatro ( preferible cinco) cspeciacutemenes de acuerdo al 1121

11 32 Utilice aproximadamente 23 kg (5 Ibm) del suelo tamizado para cada espeacutecimen que seraacute compactado con el procedimiento A o B o 59 kg (13 Ibm) utilizando el procedimiento C Antildeada las cantidades requeridas de agua para que los contenidos de agua de los especiacutemenes tengan los valores descritos en el 1131 Siga con el procedimiento de preparacioacuten del espeacutecimen descrito en el 1122 para los suelos secos o antildeada agua en el suelo y cure cada muestra de ensayo

114

NORMA TEacuteCNICA NTP 339141 PERUANA 15 de 30

Compactacioacuten Despueacutes de la curacioacuten si se requiere cada espeacutecimen se compactaraacute de la siguiente manera

1141 Detennine y registre la masa del molde o del molde y el plato base

1142 Ensamble y asegure el molde y el collar al plato base El molde debe descansar en un cimiento riacutegido y unifonne que tenga un cilindro o cubo de concreto con una masa no menor a 91 kg (200 lbm) Asegure el plato base al cimiento riacutegido El meacutetodo de unioacuten al cimiento riacutegido deberaacute pennitir un desmolde faacutecil del molde ensamblado el collar y el plato base despueacutes de que se concluya la compactacioacuten

Compacte el espeacutecimen en cinco capas Despueacutes de la compactacioacuten cada capa deberaacute tener casi el mismo grosor Antes de la compactacioacuten coloque el suelo desmenuzado en el molde y distribuacuteyalo en una capa de espesor unifonne Suavemente apisone el suelo antes de ia compactacioacuten hasta que no esteacute esponjoso ni suelto utilizando el pisoacuten de compactacioacuten manual o un cilindro de 5 mm de diaacutemetro (2 pulg) Prosiga con la compactacioacuten de cada una de las cuatro primeras capas cualquier suelo adyacente a las paredes del molde que no ha sido compactado o extendido en la superficie compactada debe ser recortados

El suelo recortado debe incluirse con el suelo adicional para la siguiente capa Se debe usar un cuchillo u otro aparato parecido La cantidad total del suelo utilizado deberaacute ser tal que la quinta capa compactada se extienda ligeramente en el collar pero que no exceda maacutes de 6 mm (liacute pulg) de la parte superior del molde Si la quinta capa sobrepasa la parte superior del molde maacutes de 6 mm (liacute pulg) se debe desechar el espeacutecimen El espeacutecimen debe ser descartado cuando el uacuteltimo golpe del pisoacuten de la quinta capa resulta en la parte inferior del pisoacuten por debajo de la parte superior del molde de compactacioacuten

1144 Compacte cada capa con 25 golpes para el molde de 1016 mm (4 pulg) o con 56 golpes para un molde de 1524 mm (6 pulg)

NOTA 7 - Cuando los especiacutemenes de compactacioacuten se humedecen maacutes que el contenido de agua oacuteptimo pueden producirse superficies compactadas irregulares y se requeriraacute del juicio del operador para la altura promedio del eacutespeacutecimen

NORMA TEacuteCNICA NTP 33914] PERUANA 16 de 30

1145 Al operar el pisoacuten manual tenga cuidado de evitar ]a elevacioacuten de la guiacutea mientras el pisoacuten sube Mantenga la guiacutea firme y a 5deg de la vertical Aplique los golpes un nivel uniforme de 25 golpesminuto aproximadamente de modo que se asegure una cobertura completa y uniforme de la superficie del espeacutecimen

1146 Continuacutee con la compactacioacuten de la uacuteltima capa remueva el collar y el plato base del molde excepto como se especifica en 1147 Se debe utilizar un cuchillo para cortar el suelo adyacente del collar para soltar el suelo del collar antes de removerlo y evitar el desgarro del suelo bajo la parte superior del molde

(

1147 Corte cuidadosamente el espeacutecimen compactado incluso en la parte superior e inferior del molde mediante una regla recta a traveacutes de la parte superior e inferior del molde para formar una superficie plana incluso en la parte superior e inferior del molde Un corte inicial en el espeacutecimen en la parte superior del molde con un cuchillo puede prevenir la caiacuteda del suelo por debajo de la parte superior del molde Rellene cualquier hueco en cada superficie con suelo cortado o no utilizado del espeacutecimen presioacutenelo con los dedos y vuelva a raspar la regla recta a traveacutes de la parte superior e inferior del molde Repita las operaciones anteriores en la parte inferior del espeacutecimen cuando se halla determinado el volumen del molde sin el plato base Para suelos muy huacutemedos o secos se perderaacute suelo o agua si el plato base se remueve En esta situacioacuten deje el plato base unido al molde Cuando se deja unido al plato base el volumen del molde debe ser calibrado con el plato base unido al molde o a un plato de plaacutestico o de vidrio como se especifica en el Anexo Al (A141 )

1148 Determine y registre la masa del espeacutecimen con aproximacioacuten al gramo Cuando se deja unido el plato base determine y registre la masa del espeacutecimen molde y plato base con aproximacioacuten al gramo

I 149 Remueva el material del molde Obtenga un espeacutecimen para el contenido de agua utilizando todo el espeacutecimen (se prefiere eacuteste meacutetodo) o una porcioacuten representativa Cuando se utiliza todo el espeacutecimen quieacutebrelo para facilitar el secado De otra manera obtenga una porcioacuten dividiendo el espeacutecimen compactado axialmente a traveacutes del centro y removiendo 500 g del material de los lados cortados Obtenga el contenido de agua de acuerdo al meacutetodo de ensayo NTP 339127

NORMA TEacuteCNICA NTP 339141 PERUANA 17 de 30

12 CAacuteLCULOS

121 Caicule el peso unitario seco y el contenido de agua de cada espeacutecimen compactado como se explica en 123 y 124 Plotee los valores y dibuje la curva de compactacioacuten como una curva llana a traveacutes de los puntos (veacutease ejemplo Fig 3) PIotee el peso unitario seco con aproximacioacuten a 02 kNm3 (01 Ibfpie3

) y el contenido de agua lo maacutes cerca al 01 En base a la curva de compactacioacuten detennine el contenido de agua oacuteptimo y el peso unitario seco maacuteximo Si maacutes del 5 del peso del material de gran tamantildeo se remueve de la muestra calcule el contenido de agua oacuteptimo y el peso unitario seco maacuteximo corregido del material total utilizando la Praacutectica ASTM D4 718 Esta correccioacuten debe hacerse en el espeacutecimen de ensayo de densidad de campo maacutes que al espeacutecimen de ensayo de laboratorio

122 PIotee la curva del 100 de saturacioacuten Los valores del contenido de agua para un 100 de saturacioacuten pueden ser calculados como se explica en 125 (veacutease ejemplo Fig3)

NOTAS 8 - La curva de 100 de saturacioacuten es una middotayuda al disentildear la curva de compactacioacuten Los suelos que contienen maacutes del 10 de finos aproximadamente a contenidos de agua que superan el oacuteptimo las dos curvas generalmente llegan a ser casi paralelas con el lado huacutemedo de la curva de compactacioacuten entre el 92 al 95 de saturacioacuten Teoacutericamente la curva de compactacioacuten no puede ser ploteada a la derecha de la curva de 100 de saturacioacuten Si esto ocurre habriacutea error en la gravedad especiacutefica en las mediciones en los caacutelculos en procedimientos de ensayo o en el ploteo

9 - La curva de 100 de saturacioacuten se denomina a veces como curva de relacioacuten de vaciacuteos cero o como curva de saturacioacuten completa

123 ContenidG de agua w Calcule de acucrdo al meacutetodo de ensayo NTP 339127

124 Pesos Unitarios secos Calcule la densidad huacutemeda (Ecl) la densidad seca (Ec2) y luego el peso unitario seco (Ec3) como sigue

Pm = 1000 (MI - MlItI)1 V donde

NORMA TEacuteCNICA NTP 339141 PERUANA 18 de 30

Pm =densidad huacutemeda del espeacutecimen compactado Mgm3bull

MI =masa del espeacutecimen huacutemedo y molde kg = Masa del molde compactado kg yMmd

V =volumen del molde de compactacioacuten m3 (ver Anexo Al)

donde

Pd = densidad seca del espeacutecimen compactado Mgm3 y w = contenido de agua

rd = 6243pd en lb pie3 (3)

rd = 9807Pd en kN m3

donde

Yd = peso unitario seco del espeacutecimen compactado

125 Para calcular los puntos para el ploteo de la curva del 100 de saturacioacuten o curva de relacioacuten de vaciacuteos cero del peso unitario seco seleccione los valores correspondientes del peso unitario seco calcule los valores correspondientes de contenido de agua a la condicioacuten del 100 de saturacioacuten como sigue

(4)

donde

W Sal = contenido de agua para una completa saturacioacuten Yw = peso unitario del agua 6243 Ibfpie3

( 9807 kNm3)

Yd = peso unitario seco del suelo y Gs = gravedad especiacutefica del suelo

NORMA TEacuteCNICA NTP 339141 PERUANA 19 de 30

NOTA 10- Se debe calcular la gravedad especiacutefica de la muestra ensayada en base a los datos del ensayo de otrns muestras de la misma c1asi ficacioacuten de sucio y fuente De otro modo seriacutea necesario el cnsayo de gravedad especilica (Meacutetodo de Ensayo NTP 339(31)

13 INFORME

131 Reporte de la siguiente infonnacioacuten

1311 Procedimiento utilizado ( A B oacute C)

1312 Meacutetodo de preparacioacuten utilizado ( huacutemedo o seco)

1313 El contenido de agua recibido si se determinoacute

1314 Contenido de agua oacuteptimo modificado con aproximacioacuten al 05

l315 Peso unitario seco mlximo modificado con aproximacioacuten a 05 Ibfpic3

1316 Descripcioacuten del pisoacuten ( manual o mecaacutenico)

1317 Datos del tamizado del sucio cuando se aplica en la dctcnninacioacuten del procedimiento (A B oacute C)

1318 Descripcioacuten del material utilizado en el cnsayo mcdiante la pruacutectiea ASTM D 2488 o clasificacioacuten mediante el meacutetodo de ensayo NTP ]39134

1319 Gravedad especiacutefica y meacutetodo de detenninacioacuten

NORMA TEacuteCNICA NTP 339141 PERUANA 20 de 30

13110 Origen del material utilizado en el ensayo por ejemplo proyecto lugar profundidad cte

13111 Ploteo de la curva de compactacioacuten mostrando los puntos de compactacioacuten utilizados para establecer la curva de compactacioacuten y la curva de 100 de saturacioacuten punto del peso unitario seco maacuteximo y el contenido de agua oacuteptimo

13 112 Datos de la correCClOn de sobredimensioacuten si se utiliza incluyendo la fraccioacuten de sobredimensioacuten (fraccionamiento grueso) Pc en

14 PRECISIOacuteN Y CONFIABILIDAD

141 Precisioacuten Todos los datos estaacuten siendo evaluados para determinar la precisioacuten de este meacutetodo de ensayo Ademaacutes los datos pertinentes estaacuten siendo solicitados por los usuarios de este meacutetodo de ensayo

142 Confiabilidad No es posible obtener informacioacuten sobre la confiabilidad ya que no existe otro meacutetodo para dctcnninar los valores dcl pcso unitario scco maacuteximo y el contenido de agua oacuteptimo modificados

15 PALABRAS CLAVES

Caracteriacutesticas de Compactacioacuten densidad compactacioacuten por impactos utilizando un csfucrzo l11olti licalto ensayos de lahoratorio cnsnyo de proctor ll1oditicnlto curvns de humcdad - densidad compactacioacuten de suclo

NORMA TEacuteCNICA NTP 339141 PERUANA 21 de 30

16 ANTECED ENTES

ASTM D1557-91 Test Method for Laboratory Compaction Characteristics of Soils Using Modified Effort (2700 kN-mm3 (56000 pie-lbpie3raquo

(

Al

A11

A 111

A212

A12

A121

A 1211

MA TEacuteCNICA NTP 339141 ANA 22 de 30

ANEXO (Infonnacioacuten obligatoria)

VOLUMEN DEL MOLDE DE COMPACTACiOacuteN

Alcance

Este anexo describe el procedimiento para detenninar el volumen del molde de compactacioacuten

El volumen se detennina mediante el meacutetodo de llenado de agua y revisado mediante el meacutetodo de la medicioacuten lineal

Aparatos

Ademaacutes del aparato que se indica en la Seccioacuten 6 se requiere lo siguiente

Vernier o Caliper de Dial que tenga una rango de medicioacuten de por lo menos de Oa 150 mm (O a 6 pulg) y sensibilidad de 002 mm (0001 pulg)

A1212 Microacutemetro interior - que tenga una rango de medicioacuten de por lo menos de 50 a 300 mm (2 a 12 pulg) y sensibilidad de 002 mm (0001 pulg)

A 121 3 Platos pluacutestitos () de vidrio - Dos platos pluacuteslIacuteLos o de vidrio de aprox 200

111m2 por 6 mm de grosor (8 pulg2 por A pulg)

A1214 Tennoacutemetro- De O a 50 oC de graduacioacuten de 05 oC confonne a los requisitos de la especificacioacuten ASTM El

A1215 Llave de cierre engrasado o un sellador similar

NORMA TEacuteCNICA NTP 339141 PERUANA 23 de 30

A1216 Diferentes equipos- jeringa bombilla toallas etc

A13 Precauciones

Realice el procedimiento en una aacuterea aislada de la corriente de aire o de fluctuaciones de extrema temperatura

AI4 Procedimiento

A1A1 Meacutetodo de Llenado de Agua

A 10411 Engrase ligeramente la parte inferior del molde de compactacioacuten y coloacutequelo en uno de los platos plaacutesticos o de vidrio Engrase ligeramente la parte superior del molde Tenga cuidado de no engrasar el interior del molde Si es necesario utilizar el plato base como se indica en el 11047 coloque el molde engrasado en el plato base y aseguacuterelo con los pernos de cierre

A 10412 Determine la masa del molde engrasado y de los platos de plaacutestico y vidrio lo maacutes cerca a 1 g (001 lbm) y regiacutestrelo Cuando se utiliza el plato base para unir el plaacutestico inferior o el plato de vidrio determine la masa del molde el plato base y el plato simple de plaacutestico o vidrio que se usaraacute en la parte superior del molde lo maacutes cerca a 1 g (001 lbm) y regiacutestrelo

A 10413 Coloque el molde y el plato inferior en una superficie ni velada finne y llene el molde con agua ligeramente hasta sobre su borde

A 14104 Deslice el segundo plato sobrc la parte supcrior dc la superficie del moldc de manera que el molde quede completamente lleno con agua pero sin burbujas de aire Antildeada o remueva agua si es necesario con la jeringa bombilla

A 10415 Seque completamente middotcualquier exceso de agua de la parte exterior del molde y de los platos

NORMA TEacuteCNICA NTP 339141 PERUANA 24 de 30

Al 4 16 Detennine la masa del molde platos yagua y regiacutestrcIo lo maacutes cerca a 1 g (001 Ibm)

A1417 Detennine la temperatura del agua en el molde lo maacutes cerca a 1 oC y regiacutestrelo Determine y registre la densidad absoluta del agua de la Tabla A 11

A1418 Calcule la masa del agua en el molde mediante la sustraccioacuten de la masa determinada en el A1416

AI419 Calcule el volumen del agua dividiendo la masa del agua por la densidad del agua y registraacutendola lo maacutes cerca a 1 cm3 (00001 pie3

)

A 14110 Cuando se utiliza el plato base para la calibracioacuten del volumen del molde repita los pasos del A 1413 al A 1419

A142 Meacutetodo de Medicioacuten Lineal

A 1421 Utilice el caliper de vernier o el microacutemetro interior mida el diaacutemetro del molde seis veces en la parte superior del molde y seis veces en la parte inferior del molde espaciando cada seis mediciones superiores e inferiores equitativamente alrededor de la circunferencia del molde Registre los valores lo maacutes cerca a 002 mm (0001 pulg)

A1422 Utilice el caliper de vernier mida la altura interior del molde realizando tres mediciones iguales espaciadas alrededor de la circunferencia del molde Registre los valores a 002 mm (0001 pulg)

A 1423 Calcule el promedio del diaacutemetro superior promedio del diaacutemetro inferior y el promedio de la altura

Al424 Calcule el volumen del molde y regiacutestrelo 10 maacutes cerca a 1 cm3(00001 pie3 )

utilizando la Ec Ala (para pulg-libra) oacute Alb (para SI)

NORMA TEacuteCNICA NTP 339141 PERUANA 25 de 30

v = (17)(h )(d t + db yUuml 6 )(1 728) Ala

v A1b

donde

v = volumen del molde cm3 (pie3 )

h = promedio de altura mm (pulg) di = promedio del diaacutemetro sup~rior mm (pulg) db = promedio del diaacutemetro inferior mm (pulg) 11728 = constante de conversioacuten pulg3 a pie3 y 1103 = constante de conversioacuten mmJ a cm3

bull

A15 Comparacioacuten de resultados

A151 El volumen obtenido por ambos meacutetodos deberaacute estar dentro de la tolerancia de los requisitos de 711 Y712

A152 La diferencia entre los dos meacutetodos no debe exceder del 05 del volumen ( nominal del molde

A153 Repita la determinacioacuten del volumen SI no se consigue cumplir con los requisitos

A154 La falla en la obtencioacuten de un acuerdo satisfactorio entre los dos meacutetodos incluso despueacutes de varias tentativas es una indicacioacuten que el molde se deforma demasiado y debe ser reemplazado

NORMA TEacuteCNICA NTP 339141 PERUANA 26 de 30

A155 Utilice el volumen del molde detenninado usando el meacutetodo de llenado de agua como el valor de volumen asignado para los caacutelculos de la densidad huacutemeda y seca

(veacutease 124)

(

(

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PLANTA

1

ELEYACION

VER TABLA 2 PARA EQUIVALENTES METRICOS

FIGURA 1 Molde ciliacutendrico 40 pulg

Ogtmo alternativa al parante de longitud completa puede utilizarse un parante de 212 x 38 El collar puede fijarse mediante una cartela ranurada sujeta al collar y un pasador en el molde

l(l

PLANTA illIVACION

--6Ifl_

VOL OJS

FFji~~1E314=~=Omiddot0009=1~~e3~lEiP(3==1r=-L

VER TABLA 2 PARA EQUIVALENTES METRICOS

-FIGURA 2 Molde ciliacutendrico 60 pulg

NORMA TEacuteCNICA NTP 339141 PERUANA 28 de 30

TABLA 1 Tiempo de permanencia requerido de especiacutemenes en saturacioacuten

Clasificacioacuten Tiempo de pennanencia miacutenimo h

GW GP SW SP No se requiere GMSM 3

Todos los demaacutes suelos 16

TABLA 1 Equivalentes meacutetricos para las Figl y2

Pulgada~ 0016 0026 0032 0028

l2 2lh 2 58

( 4 4 2

4584 4 31

6 middot 6 Yz 6 58 6 JI 8 y

pie3

mm 041 066 081 071 1270 6350 6670 10160 11430 11643 12060 15240 16510 16830 17140 20860

3 cm 1130 (00333) 943

00005 14 113333 (00750) 2124

0 0011 31

NORMA TEacuteCNICA NTP 339141

PERUANA 29 de 30

ENSAYO DE COMPACTACION

H4 _1shy

HUMEOO

136

132

128 ~

~( lU

rdmax i22() 1

~u

Joshy (

EC ~

120 v

Wo= 120

116

8 10 12 14 16 18

CONTENIDO DE HUMEDAD - W

FIG 3 EJEMPLO DE GRAFICO DE CURVA DE COMPACfACION

NORMA TEacuteCNICA NTP 339141 PERUANA 30 de 30

TABLA Al1

Temperatura oC (OF)

18 (644) 19(662)

( 20 (680) 21 (698) 22 (716) 23 (73 4) 24 (75 2) 25 (770) 26 (788)

Densidad del Agua

_ Densidad del Ag~~JL~J_ 099862 099843 099823 099802 099779I 099756 099733 099707

I 099681

I I I I

Page 2: NTP339.141 1999 Proctor Modificado

IacuteNDICE

Paacutegina

IacuteNDICE

PREFACIO 111

1 OBJETO

2 ALCANCE

3 REFERENCIAS NORMATIVAS 4

4 TERMINOLOGIacuteA 7

5 RESUMEN DEL MEacuteTODO DE ENSA YO

8 6 IMPORTANCIA Y USO

~ 7 APARATOS

9 8 MUESTRA DEL ENSAYO

11 9 PREPARACIOacuteN DEL APARATO

12 10 CALIBRACIOacuteN

12 11 PROCEDIMIENTOS

13 12 CAacuteLCULOS

17 13 INFORME

19 14 PRECISIOacuteN Y CONrrABlUDAD

20 5 PAIABRAS CI AVFS

20 j i NTICJ -DENTI ~S

2

ANEXO 22

FIGURA 1 27

FIGURA 2

FIGURA 3

TABLA 1

TABLA 2

TABLA Al

27

29

28

28

30

11

PREFACIO

A RESENtildeA HISTOacuteR ICA

AI La presente Nonna Teacuteenica Peruana fue elaborada por el Comiteacute Teacutecnico de Nonnalizacioacuten Pennanente de Geotecnia mediante el Sistema 2 u Ordinario durante los meses de Abril de 1996 a Setiembre de 1999 utilizoacute como antecedente a la Nonna ASTM D 1557-91 Test Method for Laboratory Compaction Characteristics of Soil Using Modified Effort (56000 pie-Ibfpie3 (2700 kN-mm3raquo

A2 El Comiteacute Teacutecnico de Nonnalizacioacuten de Geotecnia presentoacute a la Comisioacuten de Reglamentos Teacutecnicos y Comerciales -CRT con fecha 1999-11-18 el PNTP 339141 1999 para su revisioacuten y aprobacioacuten siendo sometida a etapa de Discusioacuten Puacuteblica el 99-11-24 No habieacutendose presentado ninguna observacioacuten fue oficializado como Nonna Teacutecnica Peruana NTP 339141 1999 SUELOS Meacutetodo de ensayo para la compactacioacuten del suelo en laboratorio utilizando una energiacutea modificada (2700 kN-mlm3 (56000 pie-lbpie3raquo 1a Edicioacuten el 26 de febrero del 2000

A3 Esta Nonna Teacutecnica Peruana presenta cambios editoriales referidos principalmente a tenninologiacutea empleada propia del iaioma espantildeol y ha sido estructurada de acuerdo a las Guiacuteas Peruanas GP 001 1995 y GP 0021995

B INSTITUCIONES QUE PARTICIPARON EN LA ELABORACIOacuteN DE LA NORMA TEacuteCNICA PERUANA

(

Secretariacutea Servicio Nacional de Capacitacioacuten para la Industria de la Construccioacuten SENCICO

Presidente Ing Mercedes I)ongo ISJl10dcs

Secretario Ing Alberto Concha-Fernuacutendcz Bcnavidcs

ENTIDAD REPRESENTANTES

SENCICO Mercedes Dongo Ismodes

111

Universidad Nacional de Ingenieria

Universidad Ricardo Palma

Instituto para el desarrollo de los pavimentos en el Peruacute

Alpha Consult

COSAPI SA

( CICSA

Ministerio de Transportes Comunicaciones Vivienda y Construccioacuten (MTC)

PA VCO DEL PERU SA

ALBEN SA

CIDELSA

INGENIERIA DINAMICA

TECNOLOGIA DE MATERIALES

Alberto Concha-Fernaacutendez Benavides

Joseacute Wilfredo Gutieacuterrez Lazares Luisa Esther Shuan Lucas

Abel Ordontildeez Huamaacuten

Germaacuten Vivar Romero

Genaro H umala Aybar

Javier Martin Arranz

Justo Kahatt Katan Jesuacutes Arrueacute Morales

Julio Manrique Pino

Neacutestor Sifuentes Boggio

Luis Aparcana Anicama

Miguel Gonzalez Paniura

Lia Ricaldi

Joseacute Ferreyros Villacorta Augusto Alza Vilela

IV

NORMA TEacuteCNICA NTP 339141 PERUANA 1 de 30

SUELOS Meacutetodo de ensayo para la compactacioacuten del suelo en laboratorio utilizando una energiacutea modificada (2700 kNshymlm3 (56000 pie-lbfpie3

))

1 OBJETO

Esta Nonna Teacutecnica Peruana establece el meacutetodo de ensayo para la compactacioacuten del suelo en leacuteiboratorio utilizando una energiacutea modificada (2700 kN-mm3 (56000 pie-Ibfpie3raquo

2 ALCANCE

21 Este meacutetodo de ensayo cubre los procedimientos de compactacioacuten en laboratorio que se utilizan para detenninar las relaciones entre el contenido de agua y el peso unitario seco de los suelos (curva de compactacioacuten) compactada en un molde con un diaacutemetro de 1016 o 1524 mm (4 oacute 6 pli1g) con mi pisoacuten de 445-N (lO-lbf) que cae a una altura de 457 mm (18 pu1g) produciendo un esfuerzo de compactacioacuten de (2700 kN-mm3

(56000 pie-lbfpie3raquo

NOTAS 1 - Las mezclas de suelos o de suelos agregados se les considera como suelos finos o de grano grueso o compuestos o mezclas de suelos naturales o mezclas de suelos naturales o procesados o agregados tal como el limo grava o piedra partida

2 - El equipo y los procedimientos son los mismos que propuso la US Corps of Engineers - el Cuerpo de Ingenieros de los Estados Unidos en 1945 La prueba de esfuerzo modificado (veacutease 422) tambieacuten tielle el nombre de Prueba de Compactacioacuten de Proetor Modificado

22 Este meacutetodo de ensayo solo se utiliza con suelos que tienen el 30 o menos en peso de sus partiacuteculas retenidas en el tamiz de 190 mm (~ pulg)

Nota 3 - Para las relaciones entre los pesos unitarios y los contenidos de agua de los suelos con el 30 o menos en peso de las partiacuteculas retenidas en un tamiz de 190-mm (~ pulg) a pesos unitarios y contenidos de agua de la fraccioacuten que pasa el tamiz de 190-mm (~ pulg) veacutease la Praacutectica ASTM D 4718

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23 Existen tres procedimientos El procedimiento que se utilizaraacute deberaacute realizarse como se indica en la especificacioacuten para el material que se utilizaraacute en el ensayo Si no se indica ninguacuten procedimiento la eleccioacuten del procedimiento se basaraacute en la gradacioacuten del material

231 Procedimiento A

2311 Molde de 1016 mm (4 pulg) de diaacutemetro

2312 Material que pasa la malla Ndeg 4 (475 mm)

2313 Capas Cinco

2314 Golpes por capas 25

2315 Uso Se utiliza si la mallaNdeg 4 (475-mm) retiene el20 o menos del peso del material

2316 Otros usos Si no se indicase ninguacuten procedimiento los materiales que tengan estos requisitos de gradacioacuten deberaacuten ser ensayados de acuerdo a los procedimientos B o C

232 Procedimiento B

2321 Molde diaacutemetro de 1016 mm (4 pulg)

2322 Materiales que pasan la malla 95 mm (38 pulg)

2323 Capas Cinco

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2324 Golpes por capas 25

2325 Uso Se utiliza si el tamiz N4 ( 475-mm) retiene maacutes del 20 en peso del material y el tamiz de 95 mm (38 pulg) retiene el 20 o menos en peso del material

2326 Otros usos Si no se indicase ninguacuten procedimiento los materiales que tengan estos requisitos de gradacioacuten deberaacuten ser ensayados de acuerdo al procedimiento C

233 Procedimiento C

2331 Molde 1524 mm (6 pulg) de diaacutemetro

2332 Material que pasa el tamiz de 190 mm (X pulg)

2333 Capas Cinco

2334 Golpes por capas 56

2335 Uso Se deberaacute utilizar si el tamiz 953 mm (38 pulg) retiene maacutes del 20 en peso del material y el tamiz 190 mm (34 pulg) retiene menos del 30 en peso del material

234 En el procedimiento A oacute B no se utiliza el molde de diaacutemetro de 6 pulg

Nota 4 - Los resultados obtenidos variacutean ligeramente cuando un material se ensaya con el mismo esfuerzo de compactacioacuten en moldes de diferentes tamantildeos

24 Si el espeClmen ensayado contiene maacutes del 5 en peso de un tamantildeo mayor (fraccioacuten gruesa) y el material no se incluye en el ensayo se deberaacute corregir el peso unitario y el contenido de agua del espeacutecimen ensayado o la densidad de campo apropiada usando la praacutectica ASTM D4718

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25 Este meacutetodo de ensayo generalmente produce un peso unitario seco maacuteximo bien definido en los suelos que no drenan libremente Si este meacutetodo de ensayo se utiliza para suelos que drenan libremente no se definiraacute bien el peso unitario maacuteximo y puede ser menor del obtenido con el meacutetodo de ensayo NTP 339137

26 Los valores de unidades de pulg-libras son estaacutendar Los valores establecidos por las unidades SI soacutelo son para informacioacuten

( 261 En ingenieriacutea se acostumbra usar indistintamente unidades que representan masa y fuerza a menos que se realicen caacutelculos dinaacutemicos (F = Ma) Taacutecitamente combina dos sistemas diferentes de unidades es decir un sistema absoluto y uno gravimeacutetrico Cientiacuteficamente no se desea combinar el uso de dos sistemas diferentes en uno estaacutendar Este meacutetodo de ensayo se elaboroacute utilizando unidades pulg-libra (sistema gravimeacutetrico) donde la libra (lbf) representa una unidad de fuerza El uso de masa (lb m) es por conveniencia de las unidades y no intenta establecer que su uso sea cientiacuteficamente correcto Las conversiones del sistema SI son de acuerdo a la praacutectica ASTM E380 El uso de balanzas que registran libras masa o registran la densidad en lbmpie3 no se debe considerar como si no concordase con esta NTP

27 Esta NTP no hace referencia a todos los riesgos relacionados con este uso si los hubiera Es responsabilidad del usuario de esta NTP establecer una seguridad apropiada pruebas confiables y determinar la aplicabilidad de limitaciones regulatorias antes del uso

3 REFERENCIAS NORMATIVAS

Las siguientes nonnas contienen disposiciones que al ser citadas en este texto constituyen requisitos de esta Norma Teacutecnica Peruana Las ediciones indicadas estaban en vigencia en el momento de esta publicacioacuten Como toda Nonna estaacute sujeta a revisioacuten se recomienda a aquellos que realicen acuerdos en basemiddot a ellos que analicen la conveniencia de usar las ediciones recientes de las normas citadas seguidamente El Organismo Peruano de Normalizacioacuten posee la informacioacuten de las NOlmas Teacutecnicas Peruanas en vigencia en todo momento

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31 Normas Teacutecnicas Peruanas

311 NTP 3391271998 SUELOS Meacutetodo de ensayo para detenninar el contenido de humedad de un suelo

312 NTP 3391281999 SUELOS Meacutetodo de ensayo para el anaacutelisis granulomeacutetrico

313 NTP 3391311998 SUELOS Meacutetodo de ensayo para detenninar el peso especiacutefico relativo de soacutelidos

314 NTP 3391341999 SUELOS Meacutetodo para la clasificacioacuten suelos con propoacutesitos de ingenieriacutea SUCS

de

315 NTP 3391361999 SUELOS Siacutembolos unidades tenninologiacuteas y definiciones

316 NTP 3391371999 SUELOS Meacutetodos de ensayo estaacutendar para la detenninacioacuten del iacutendice de densidad y peso unitario maacuteximos de suelos utilizando una mesa vibratoria

317 NTP 3391421999 SUELOS Meacutetodo de ensayo para la compactacioacuten del suelo en laboratorio utilizando una energiacutea estaacutendar 600 kN-mm3

(12400 pic-lblipicJraquo

318 NTP 4000211979 AGREGADOS Meacutetodo de ensayo para la detenninacioacuten del peso especifico y absorcioacuten del agregado grueso

32

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Normas Teacutecnicas de Asociaciones

321 ASTM C1361996

322 ASTM D 21681990

323 ASTM D 24881993

324 ASTM D4220 1989

325 ASTM D47181994

326 ASTM 47531992

327 ASTM El1998

328 ASTM EI11995

329 ASTM E3191997

Method for Sieve Analysis of Fine and Coarse Aggregates

Test Methods for Calibration of Laboratory Mechanical-Rammer Soil Compactors

Practice for Description and Identification of Soils (Visual- Manual procedure)

Practices for Preserving and Transporting Soil Samples

Practice for Correction of Unit Weight and Water Content for Soils Containing Oversize Particles

Specification for Evaluating Selecting and Specifying Balances and Scales For Use in Soil and Rock Testing

Specification for ASTM Thermometers

Spccification for Wirc-Cloth Sicvcs for Testing Purposes

Practice for the Evaluation of Single-Pan Mechanical Balances

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3210 ASTM E3801993 Practice for Use of the Intemational System of Units (SI)

4 TERMINOLOGIacuteA

41 Definiciones Veacutease Terminologiacutea NTP 339136 para definiciones generales

42 Descripciacuteoacuten de teacuterminos especiacuteficos relacionadas a esta NTP

421 Esfuerzo modificado Es el teacutermino aplicado para el esfuerzo de compactacioacuten de 2700 kN-m1m3 (56000 pie-Ibfpie3

) aplicado por el equipo y procedimientos de este ensayo

422 Peso Unitario Seco Maacuteximo modificado Yclmaacutex (kNm3 (lbpie3raquo Es el maacuteximo valor definido por la curva de compactacioacuten del ensayo utilizando un esfuerzo modificado

423 Contenido de Agua Oacuteptimo modificado Wo () Es el contenido de agua al que el suelo seraacute compactado al peso unitario seco maacuteximo utilizando un esfuerzo de compactacioacuten modificado

424 Fraccioacuten de tamantildeo mayor (fraccioacuten gruesa) Pe ( ) Es la porcioacuten de la muestra total que no se utiliza en el ensayo de compactacioacuten es la porcioacuten de la muestra total quc retiene la malla Ndeg 4 (475 mm) 95 mm (38 pulg) o 190 mm eX pulg )

425 Fraccioacuten de ensayo ( fraccioacuten maacutes fina) PI () Es la porcioacuten de la muestra total utilizada en el ensayo de compactacioacuten es la fraccioacuten que pasa la malla Ndeg 4 (475 mm) en el procedimiento A menor al tamiz de 95 mm (38 pulg) en el procedimiento B o menor del tamiz de 190 mm (X pulg) del Procedimiento C

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1iiiiIshy -shy

s RESUMEN DEL MEacuteTODO DE ENSAYO

Se coloca un suelo a un contenido de agua seleccionado en cinco capas dentro de un molde de dimensiones particulares con cada capa compactada con 25 oacute 56 golpes de un pisoacuten de 445 N (1 O-lbf) que cae desde una distancia de 457 mm (18 pulg) sometiendo al suelo a un esfuerzo de compactacioacuten total de aproximadamente 2700 kN mlm3 (56 000 pieshylbfpie3

) Se determina el peso unitario seco resultante El procedimiento se repite con un nuacutemero suficiente de contenidos de agua para establecer una relacioacuten entre el peso unitario seco y el contenido de agua del suelo Este dato cuando se plotea representa una relacioacuten curvilineal conocida como curva de compactacioacuten Los valores del oacuteptimo contenido de agua y el maacuteximo peso unitario seco modificado se determinan en base a la curva de compactacioacuten

6 IMPORTANCIA Y USO

61 El suelo tomado como relleno de ingenieriacutea (terrapleacuten rellenos de cimentacioacuten bases para caminos) se compacta a un estado denso para obtener propiedades satisfactorias de ingenieriacutea tales como resistencia al esfuerzo de corte compresibilidad o permeabilidad Tambieacuten los suelos de cimentacioacuten son compactados generalmente para mejorar sus propiedades de ingenieriacutea Los ensayos de compactacioacuten en laboratorio proporcionan las bases para determinar el porcentaje de compactacioacuten y el contenido de agua que se necesita para obtener las propiedades de ingenieriacutea requeridas y para el control de la construccioacuten para asegurar la obtencioacuten de la compactacioacuten requerida y los contenidos de agua

62 Durante el disentildeo de los relle~os de ingenieriacutea se utilizan los ensayos de corte consolidacioacuten permeabilidad u otros ensayos que requieren preparacioacuten de especiacutemenes de ensayo compactando a alguacuten contenido de agua para alguacuten peso unitario Es praacutectica comuacuten determinar primero el contenido de agua oacuteptimo (w()) y el peso unitario seco maacuteximo (YdmaacuteJ mediante un ensayo de compactacioacuten Los especiacutemenes de ensayo son compactados a un contenido de agua seleccionado (w) sea del lado huacutemedo o seco del oacuteptimo (wo) o al oacuteptimo (wo) y a un peso unitario seco seleccionado relativo a un porcentaje del peso unitario seco maacuteximo (Ydmaacutex) La seleccioacuten del contenido de agua (w) sea del lado huacutemedo o seco del oacuteptimo (wo) o al oacuteptimo (wo) y el peso unitario seco (YdmaacuteJ se debe basar en experiencias pasadas 6 se deberaacute investigar una serie de valores para determinar el porcentaje necesario de compactacioacuten

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7 APARATOS

71 Ensamblaje del molde Los moldes deben ser ciliacutendricos hechos de material riacutegido y con la capacidad y dimensiones que se indican en 711 oacute 712 y Figuras 1 y 2 Las paredes del molde deberaacuten ser soacutelidas partidas o ahusadas El tipo partido deberaacute tener dos medias secciones circulares o una seccioacuten de tubo dividido a lo largo de un elemento que se puede cerrar de forma segura formando un cilindro que reuacutena los requisitos de esta seccioacuten El tipo ahusado debe tener un diaacutemetro interno tipo tapa que sea uniforme y no mida maacutes de 167 mmm (0200 pulglpie) de la altura del molde Cada molde tienen un plato base y un collar de extensioacuten ensamblado ambos de metal riacutegido y construidos de modo que se puedan adherir de forma segura y faacutecil de desmoldar El ensamblaje collar de extensioacuten debe tener una altura que sobrepase la parte maacutes alta del molde por lo menos 508 mm (20 pulg) con una seccioacuten superior que sobrepasa para formar un tubo con una seccioacuten ciliacutendrica recta de por 10 menos 190 mm (075 pulg) por debajo de eacutesta

El collar de extensioacuten debe alinearse con el interior del molde La parte inferior del plato base y del aacuterea central ahuecada que acepta el molde ciliacutendrico debe ser plana

711 Molde de 4 pulg Un molde que tenga un promedio de 1016 mm plusmn 04 mm (4000 pulg plusmn 0016 pulg) de diaacutemetro interior promedio una altura de 1164 mm plusmn 05 mm (4584 pulg plusmn 0018 pulg) y un volumen de 944 cm3 plusmn 14 cm3 (00333 pie3plusmn 00005 pie3

)

En la Figura 1 se muestra el ensamblaje del molde con los requisitos miacutenimos

712 Molde de 6 pulg Un molde que tenga un promedio de 1524 m plusmn 07 mm (6000 pulg plusmn 0026 pulg ) de diaacutemetro interior promedio una altura de 1164 film plusmn 05 mm (4584 pulg plusmn 0018 pulg) y un volumen de 2124 cm3 plusmn 25 cm3 (0075 pie3plusmn 00009 pie3

) En la Figura 2 se muestra el ensamblaje del molde con los requisitos miacutenimos

72 Pisoacuten Un pisoacuten que tatIacutelbieacuten puede ser operado manualmente como se indica en 721 o mecaacutenicamente como se indica en 722 El pisoacuten debe caer libremente a una distancia de 4572 mm plusmn 16 mm (8 pulg plusmn 005 pulg) de la superficie del espeacutecimen La masa del pisoacuten debe ser de 454 kg plusmn 001 kg (lO lbm plusmn 002 lbm) salvo que las masas de los pisones mecaacutenicos se ajusten como se indica en el meacutetodo de ensayo ASTM D 2168 (veacutease nota 5) Lacara del pisoacuten que golpea debe ser plana y circular salvo como se indica en el 7223 con un diaacutemetro cuando sea nuevo de 5080 mm plusmn 013 mm

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(2000 pulg plusmn 0005 pulg) Se debe reemplazar el pisoacuten si la cara que golpea se desgasta o se deforma al punto que el diaacutemetro sobrepase los 50RO mm plusmn 025 mm (2000 pulg plusmn 001 pulg)

NOTA 5 - Es una praacutectica comuacuten y aceptable en el sistema pulgada-libra asumir que la masa del pisoacuten es igual a su masa determinada utilizundosea una balanza en kilogramo o libra y l Ibf es igual a llbm oacute 04536 kg oacute 1 N es igual a 02248 lbm o a 01020 kg

721 Pisoacuten Manual El pisoacuten debe equiparse con una guiacutea que tenga suficiente juego de modo que la caiacuteda libre del pisoacuten y la cabeza no sea restringida La guiacutea debe tener por lo menos cuatro orificios de ventilacioacuten en cada extremo (ocho huecos en total) localizados con centros de 190 mm plusmn 16 mm eX pulg plusmn 116 pulg) de cada extremo y espaciados a 90 grados El diaacutemetro miacutenimo de los orificios de ventilacioacuten debe ser de 95 mm (38 pulg) Se podriacutean antildeadir orifiCioacutes adicionales o ranuras en el tubo guiacutea

722 Pisoacuten mecaacutenico circular El pisoacuten debe operar mecaacutenicamente de manera que proporcione una cobertura uniforme y completa de la superficie del espeacutecimen Deberaacute haber una holgura de 25 mm plusmn 08 mm entre el pisoacuten y la superficie interior del molde en su diaacutemetro maacutes pequentildeo El pisoacuten mecaacutenico debe reunir los requisitos de calibracioacuten del meacutetodo de ensayo ASTM D 2168 El pisoacuten mecaacutenico debe ser equipado con medios mecaacutenicos positivos para soportar el pisoacuten cuando no se utilice

7223 Pisoacuten mecaacutenico Cuando se utiliza un molde de 1524 mm (60 pulg) un sector de la cara del pisoacuten se debe utilizar en lugar de la cara circular La cara que contacta el espeacutecimen debe tener la forma de un sector de un ciacuterculo de radio igual a 737 mm plusmn 05 mm (290 pulg plusmn 002 pulg) El pisoacuten debe operar de modo que los orificios del sector se situacuteen en el centro del espeacutecimen

73 Extractor de muestras (opcional) Puede ser un gato estructura u otro aparato adaptado para extraer los especiacutemenes compactados del molde

74 Balanza Una balanza tipo GP5 que reuacutena los requisitos de la especificacioacuten ASTM D 4753 para una aproximacioacuten de l-g

75

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Horno de secado Con control tel1110staacutetico preferiblemente del tipo de ventilacioacuten forzada y con la capacidad de mantencr una temperatura unifltmne de 110degC plusmn 5 oC (230 uF plusmn 9degF) a traveacutes de la caacutemara de secado

76 Regla recta Una regla recta de metal riacutegido de una longitud adecuada pero no menor de 254 mm (10 pulg) La longitud total de la regla recta debe ajustarse directamente a una tolerancia de plusmn 01 mm (0005 pulg) El borde de arrastre debe ser biselado si es maacutes grueso que 3 mm (l8 pulg)

77 Tamices De 190 mm ( pulg) 95 mm (38 pulg) y Ndeg 4 (475 mm) conforme a los requisitos de la especificacioacuten ASTM El1

78 Diferentes Herramientas Diversas herramientas tal como mortero cucharas paleta espaacutetula botellas de spray etc o un aparato mecaacutenico apropiado para la mezcla de muestras de suelo con incrementos de agua

8 MUESTRA DEL ENSAYO

La masa de la muestra requerida para ~os procedimientos A y B es de aproximadamente 16 kg (35 lbm) y para el procedimiento C es aproximadamente de 29 kg (65 lbm) del suelo seco Debido a esto la muestra de campo debe tener una masa huacutemeda miacutenima de 23 kg (50 Ibm) y 45 kg (100 lbm) respectivamente

Detennine adecuadamente el porcentaje del material retenido en el tamiz Ndeg 4 (475 mm) 95 mm (38 pulg) o 190 mm eX pu1g) para escoger el procedimiento A B o C separando una porcioacuten representativa de la muestra total y determinando los porcentajes que pasan las mallas de intereacutes mediante el meacutetodo de ensayo NTP 339128 oacute ASTM C 136 Soacutelo es necesario calcular los porcentajes para un tamiz o tamices de la infonnacioacuten que se desa

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9 PREPARACIOacuteN DEL APARATO

91 Seleccione un molde de compactacioacuten apropiado que se va a utilizar de acuerdo con el procedimiento CA B oC) Detennine y registre su masa con aproximacioacuten a 1 g Ensamble el molde base y coUar de extensioacuten Revise el alineamiento de la pared interior y del molde y del collar de extensioacuten del molde Haga ajustes si es necesario

92 Revise que el ensamblado del pisoacuten trabaje en buenas condiciones y que sus partes no esteacuten flojas o gastadas Realice cualquier ajuste o reparacioacuten necesaria si es asiacute el pisoacuten deberaacute recalibrarse

10 CALIBRACIOacuteN

Calibre los siguientes aparatos antes del uso inicial despueacutes de reparaciones u otras acciones que puedan afectar los resultados del ensayo en intervalos que no excedan de 1000 muestras ensayadas o anualmente cualquiera que ocurra primero

101 Balanza Evaluacutee de acuerdo a la especificacioacuten ASTM 04753

102 Moldes Detennine el volumen como se describe en el Anexo Al

103 Pisoacuten manual Verifiquela distancia de la caiacuteda libre masa del pisoacuten y la cara del pisoacuten de acuerdo con 72 Verifique los requisitos de la guiacutea de acuerdo con 721

104 Pisoacuten Mecaacutenico Calibre y ajuste el pisoacuten mccuacutenico de acuerdo al meacutetodo de ensayo ASTM O 2168 Ademaacutes la holgura entre el pisoacuten y la superficie interior del molde debe ser verificada de acuerdo a 622

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11 PROCEDIMIENTOS

111 Sucios

1111 No vuelva a utilizar suelo que ha sido previamente compactado en laboratorio

1112 Utilice el meacutetodo de preparacioacuten huacutemeda cuando se ensaye con suelos que contienen hallosita hidratada o donde la experiencia con determinados suelos indica que los resultados pueden ser alterados por el secado al aire ( veacutease 102)

1113 Prepare los especiacutemenes del suelo para el ensayo de acuerdo con 112 (de preferencia) o con 113

112 Meacutetodo de Preparacioacuten Huacutemeda (preferible) Sin secado previo de la muestra paacuteseiacuteo a traveacutes del tamiz Ndeg 4 ( 475-mm) 95 mm (38 pulg) o 190 mm eX pulg) en base al procedimiento ( A B C) que se va a utilizar Determine el contenido de agua del suelo procesado

1121 Prepare miacutenimo cuatro (preferible cinco) especiacutemenes con contenidos de agua de modo que eacutestos tengan un contenido de agua lo maacutes cerca al oacuteptimo Un espeacutecimen que tiene un contenido de agua cerca al oacuteptimo debe ser preparado primero antildeadiendo al caacutelculo agua y mezcla (veacutease nota 6) Seleccione contenidos de agua para el resto de los especiacutemenes que resulten por lo menos en dos especiacutemenes huacutemedos j dos secos de acuerdo al contenido oacuteptimo de agua que variacuteen alrededor del 2 Como miacutenimo es necesario dos contenidos de agua en cJ lado seco y huacutemedo del oacuteptimo para definir exactamente la curva de compactacioacuten del peso seco unitario (veacutease 115 ) Algullos suelos con un contenido de agua oacuteptimo muy alto o una curva de compactacioacuten rcJativamente plana requeriraacuten grandes incrementos de contenido de agua para obtener un peso unitario seco maacuteximo bien definido Los incrementos de contenido de agua no deberaacuten exceder al 4

NOTA 6 - Con la praacutectica generalmente es posible juzgar visualmente un punto cerca al contenido de agua oacuteptimo Generalmente un suelo en un contenido de agua oacuteptimo puede fonnar un terroacuten que se mantiene unido cuando se libera la presioacuten pero puede quebrarse limpiamente en dos

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secciones cuando se dobla En contenidos dc agua del lado seco dcl oacuteptimo los suelos tienden a dcsintcgrarsc dcl lado huacutemcdooacuteptimo sc manticncn unidos cn una masa cohcsiva pcgajosa Un contcnido de agua oacuteptimo es en general ligcramcnte mcnor que el Iiacutemitc plaacutestico

1122 Utilice aproximadamente 23 kg (5 Ibm) de suelo tamizado en cada espeacutecimen que se compactaraacute utilizando el procedimiento A oacute B oacute 59 kg (13 lbm) cuando se utilice el procedimiento C Para obtener los contenidos de agua del espeacutecimen que se indica en el 1121 antildeada o remueva las cantidades requeridas de agua de la siguiente manera Antildeada poco a poco el agua al suelo durante la mezcla para sacar el agua deje que el suelo se seque en el aire auna temperatura de ambiente o en un aparato de secado de modo que la temperatura de la muestra no exceda de 60degC (140degF) Mezcle continuamente el suelo durante el secado para mantener la distribucioacuten del contenido de agua Mezcle minuciosamente cada espeacutecimen para asegurar tambieacuten la distribucioacuten del agua en todas partes y luego coloacutequelo aparte en un contenedor con tapa y ubiacutequelo de acuerdo con la Tabla 1 antes de la compactacioacuten Para seleccionar un tiempo de espera el suelo debe ser clasificado mediante el meacutetodo de ensayo NTP 339134 la Praacutectica ASTM D 2488 o los datos de otras muestras del mismo material Para ensayos de determinacioacuten la clasificacioacuten deberaacute realizarse mediante el meacutetodo de ensayo NTP 339134

113 Meacutetodo de Preparacioacuten en Seco Si la muestra estaacute muy huacutemeda reduzca el contenido mediante el secado al aire El secado deberaacute ser al aire o utilizando un aparato de secado de modo que la temperatura de la muestra no exceda de 60 oC (140degF) Quiebre en muchas partes los agregados pero sin quebrar las partiacuteculas individuales Pase el material a traveacutes de un tamiz apropiado Ndeg 4 (475 mm) 95 mm (38 pulg) o 190 mm (X pulg) Cuando prepare el material por el tamiz de x pulg para la compactacioacuten en un molde de 6 pulg quiebre los agregados de modo que pasen por el tamiz de 38 de pulg para que facilite la distribuCioacuten del agua por todo el suelo en una proacutexima mezcla

113 1 Prepare miacutenimo cuatro ( preferible cinco) cspeciacutemenes de acuerdo al 1121

11 32 Utilice aproximadamente 23 kg (5 Ibm) del suelo tamizado para cada espeacutecimen que seraacute compactado con el procedimiento A o B o 59 kg (13 Ibm) utilizando el procedimiento C Antildeada las cantidades requeridas de agua para que los contenidos de agua de los especiacutemenes tengan los valores descritos en el 1131 Siga con el procedimiento de preparacioacuten del espeacutecimen descrito en el 1122 para los suelos secos o antildeada agua en el suelo y cure cada muestra de ensayo

114

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Compactacioacuten Despueacutes de la curacioacuten si se requiere cada espeacutecimen se compactaraacute de la siguiente manera

1141 Detennine y registre la masa del molde o del molde y el plato base

1142 Ensamble y asegure el molde y el collar al plato base El molde debe descansar en un cimiento riacutegido y unifonne que tenga un cilindro o cubo de concreto con una masa no menor a 91 kg (200 lbm) Asegure el plato base al cimiento riacutegido El meacutetodo de unioacuten al cimiento riacutegido deberaacute pennitir un desmolde faacutecil del molde ensamblado el collar y el plato base despueacutes de que se concluya la compactacioacuten

Compacte el espeacutecimen en cinco capas Despueacutes de la compactacioacuten cada capa deberaacute tener casi el mismo grosor Antes de la compactacioacuten coloque el suelo desmenuzado en el molde y distribuacuteyalo en una capa de espesor unifonne Suavemente apisone el suelo antes de ia compactacioacuten hasta que no esteacute esponjoso ni suelto utilizando el pisoacuten de compactacioacuten manual o un cilindro de 5 mm de diaacutemetro (2 pulg) Prosiga con la compactacioacuten de cada una de las cuatro primeras capas cualquier suelo adyacente a las paredes del molde que no ha sido compactado o extendido en la superficie compactada debe ser recortados

El suelo recortado debe incluirse con el suelo adicional para la siguiente capa Se debe usar un cuchillo u otro aparato parecido La cantidad total del suelo utilizado deberaacute ser tal que la quinta capa compactada se extienda ligeramente en el collar pero que no exceda maacutes de 6 mm (liacute pulg) de la parte superior del molde Si la quinta capa sobrepasa la parte superior del molde maacutes de 6 mm (liacute pulg) se debe desechar el espeacutecimen El espeacutecimen debe ser descartado cuando el uacuteltimo golpe del pisoacuten de la quinta capa resulta en la parte inferior del pisoacuten por debajo de la parte superior del molde de compactacioacuten

1144 Compacte cada capa con 25 golpes para el molde de 1016 mm (4 pulg) o con 56 golpes para un molde de 1524 mm (6 pulg)

NOTA 7 - Cuando los especiacutemenes de compactacioacuten se humedecen maacutes que el contenido de agua oacuteptimo pueden producirse superficies compactadas irregulares y se requeriraacute del juicio del operador para la altura promedio del eacutespeacutecimen

NORMA TEacuteCNICA NTP 33914] PERUANA 16 de 30

1145 Al operar el pisoacuten manual tenga cuidado de evitar ]a elevacioacuten de la guiacutea mientras el pisoacuten sube Mantenga la guiacutea firme y a 5deg de la vertical Aplique los golpes un nivel uniforme de 25 golpesminuto aproximadamente de modo que se asegure una cobertura completa y uniforme de la superficie del espeacutecimen

1146 Continuacutee con la compactacioacuten de la uacuteltima capa remueva el collar y el plato base del molde excepto como se especifica en 1147 Se debe utilizar un cuchillo para cortar el suelo adyacente del collar para soltar el suelo del collar antes de removerlo y evitar el desgarro del suelo bajo la parte superior del molde

(

1147 Corte cuidadosamente el espeacutecimen compactado incluso en la parte superior e inferior del molde mediante una regla recta a traveacutes de la parte superior e inferior del molde para formar una superficie plana incluso en la parte superior e inferior del molde Un corte inicial en el espeacutecimen en la parte superior del molde con un cuchillo puede prevenir la caiacuteda del suelo por debajo de la parte superior del molde Rellene cualquier hueco en cada superficie con suelo cortado o no utilizado del espeacutecimen presioacutenelo con los dedos y vuelva a raspar la regla recta a traveacutes de la parte superior e inferior del molde Repita las operaciones anteriores en la parte inferior del espeacutecimen cuando se halla determinado el volumen del molde sin el plato base Para suelos muy huacutemedos o secos se perderaacute suelo o agua si el plato base se remueve En esta situacioacuten deje el plato base unido al molde Cuando se deja unido al plato base el volumen del molde debe ser calibrado con el plato base unido al molde o a un plato de plaacutestico o de vidrio como se especifica en el Anexo Al (A141 )

1148 Determine y registre la masa del espeacutecimen con aproximacioacuten al gramo Cuando se deja unido el plato base determine y registre la masa del espeacutecimen molde y plato base con aproximacioacuten al gramo

I 149 Remueva el material del molde Obtenga un espeacutecimen para el contenido de agua utilizando todo el espeacutecimen (se prefiere eacuteste meacutetodo) o una porcioacuten representativa Cuando se utiliza todo el espeacutecimen quieacutebrelo para facilitar el secado De otra manera obtenga una porcioacuten dividiendo el espeacutecimen compactado axialmente a traveacutes del centro y removiendo 500 g del material de los lados cortados Obtenga el contenido de agua de acuerdo al meacutetodo de ensayo NTP 339127

NORMA TEacuteCNICA NTP 339141 PERUANA 17 de 30

12 CAacuteLCULOS

121 Caicule el peso unitario seco y el contenido de agua de cada espeacutecimen compactado como se explica en 123 y 124 Plotee los valores y dibuje la curva de compactacioacuten como una curva llana a traveacutes de los puntos (veacutease ejemplo Fig 3) PIotee el peso unitario seco con aproximacioacuten a 02 kNm3 (01 Ibfpie3

) y el contenido de agua lo maacutes cerca al 01 En base a la curva de compactacioacuten detennine el contenido de agua oacuteptimo y el peso unitario seco maacuteximo Si maacutes del 5 del peso del material de gran tamantildeo se remueve de la muestra calcule el contenido de agua oacuteptimo y el peso unitario seco maacuteximo corregido del material total utilizando la Praacutectica ASTM D4 718 Esta correccioacuten debe hacerse en el espeacutecimen de ensayo de densidad de campo maacutes que al espeacutecimen de ensayo de laboratorio

122 PIotee la curva del 100 de saturacioacuten Los valores del contenido de agua para un 100 de saturacioacuten pueden ser calculados como se explica en 125 (veacutease ejemplo Fig3)

NOTAS 8 - La curva de 100 de saturacioacuten es una middotayuda al disentildear la curva de compactacioacuten Los suelos que contienen maacutes del 10 de finos aproximadamente a contenidos de agua que superan el oacuteptimo las dos curvas generalmente llegan a ser casi paralelas con el lado huacutemedo de la curva de compactacioacuten entre el 92 al 95 de saturacioacuten Teoacutericamente la curva de compactacioacuten no puede ser ploteada a la derecha de la curva de 100 de saturacioacuten Si esto ocurre habriacutea error en la gravedad especiacutefica en las mediciones en los caacutelculos en procedimientos de ensayo o en el ploteo

9 - La curva de 100 de saturacioacuten se denomina a veces como curva de relacioacuten de vaciacuteos cero o como curva de saturacioacuten completa

123 ContenidG de agua w Calcule de acucrdo al meacutetodo de ensayo NTP 339127

124 Pesos Unitarios secos Calcule la densidad huacutemeda (Ecl) la densidad seca (Ec2) y luego el peso unitario seco (Ec3) como sigue

Pm = 1000 (MI - MlItI)1 V donde

NORMA TEacuteCNICA NTP 339141 PERUANA 18 de 30

Pm =densidad huacutemeda del espeacutecimen compactado Mgm3bull

MI =masa del espeacutecimen huacutemedo y molde kg = Masa del molde compactado kg yMmd

V =volumen del molde de compactacioacuten m3 (ver Anexo Al)

donde

Pd = densidad seca del espeacutecimen compactado Mgm3 y w = contenido de agua

rd = 6243pd en lb pie3 (3)

rd = 9807Pd en kN m3

donde

Yd = peso unitario seco del espeacutecimen compactado

125 Para calcular los puntos para el ploteo de la curva del 100 de saturacioacuten o curva de relacioacuten de vaciacuteos cero del peso unitario seco seleccione los valores correspondientes del peso unitario seco calcule los valores correspondientes de contenido de agua a la condicioacuten del 100 de saturacioacuten como sigue

(4)

donde

W Sal = contenido de agua para una completa saturacioacuten Yw = peso unitario del agua 6243 Ibfpie3

( 9807 kNm3)

Yd = peso unitario seco del suelo y Gs = gravedad especiacutefica del suelo

NORMA TEacuteCNICA NTP 339141 PERUANA 19 de 30

NOTA 10- Se debe calcular la gravedad especiacutefica de la muestra ensayada en base a los datos del ensayo de otrns muestras de la misma c1asi ficacioacuten de sucio y fuente De otro modo seriacutea necesario el cnsayo de gravedad especilica (Meacutetodo de Ensayo NTP 339(31)

13 INFORME

131 Reporte de la siguiente infonnacioacuten

1311 Procedimiento utilizado ( A B oacute C)

1312 Meacutetodo de preparacioacuten utilizado ( huacutemedo o seco)

1313 El contenido de agua recibido si se determinoacute

1314 Contenido de agua oacuteptimo modificado con aproximacioacuten al 05

l315 Peso unitario seco mlximo modificado con aproximacioacuten a 05 Ibfpic3

1316 Descripcioacuten del pisoacuten ( manual o mecaacutenico)

1317 Datos del tamizado del sucio cuando se aplica en la dctcnninacioacuten del procedimiento (A B oacute C)

1318 Descripcioacuten del material utilizado en el cnsayo mcdiante la pruacutectiea ASTM D 2488 o clasificacioacuten mediante el meacutetodo de ensayo NTP ]39134

1319 Gravedad especiacutefica y meacutetodo de detenninacioacuten

NORMA TEacuteCNICA NTP 339141 PERUANA 20 de 30

13110 Origen del material utilizado en el ensayo por ejemplo proyecto lugar profundidad cte

13111 Ploteo de la curva de compactacioacuten mostrando los puntos de compactacioacuten utilizados para establecer la curva de compactacioacuten y la curva de 100 de saturacioacuten punto del peso unitario seco maacuteximo y el contenido de agua oacuteptimo

13 112 Datos de la correCClOn de sobredimensioacuten si se utiliza incluyendo la fraccioacuten de sobredimensioacuten (fraccionamiento grueso) Pc en

14 PRECISIOacuteN Y CONFIABILIDAD

141 Precisioacuten Todos los datos estaacuten siendo evaluados para determinar la precisioacuten de este meacutetodo de ensayo Ademaacutes los datos pertinentes estaacuten siendo solicitados por los usuarios de este meacutetodo de ensayo

142 Confiabilidad No es posible obtener informacioacuten sobre la confiabilidad ya que no existe otro meacutetodo para dctcnninar los valores dcl pcso unitario scco maacuteximo y el contenido de agua oacuteptimo modificados

15 PALABRAS CLAVES

Caracteriacutesticas de Compactacioacuten densidad compactacioacuten por impactos utilizando un csfucrzo l11olti licalto ensayos de lahoratorio cnsnyo de proctor ll1oditicnlto curvns de humcdad - densidad compactacioacuten de suclo

NORMA TEacuteCNICA NTP 339141 PERUANA 21 de 30

16 ANTECED ENTES

ASTM D1557-91 Test Method for Laboratory Compaction Characteristics of Soils Using Modified Effort (2700 kN-mm3 (56000 pie-lbpie3raquo

(

Al

A11

A 111

A212

A12

A121

A 1211

MA TEacuteCNICA NTP 339141 ANA 22 de 30

ANEXO (Infonnacioacuten obligatoria)

VOLUMEN DEL MOLDE DE COMPACTACiOacuteN

Alcance

Este anexo describe el procedimiento para detenninar el volumen del molde de compactacioacuten

El volumen se detennina mediante el meacutetodo de llenado de agua y revisado mediante el meacutetodo de la medicioacuten lineal

Aparatos

Ademaacutes del aparato que se indica en la Seccioacuten 6 se requiere lo siguiente

Vernier o Caliper de Dial que tenga una rango de medicioacuten de por lo menos de Oa 150 mm (O a 6 pulg) y sensibilidad de 002 mm (0001 pulg)

A1212 Microacutemetro interior - que tenga una rango de medicioacuten de por lo menos de 50 a 300 mm (2 a 12 pulg) y sensibilidad de 002 mm (0001 pulg)

A 121 3 Platos pluacutestitos () de vidrio - Dos platos pluacuteslIacuteLos o de vidrio de aprox 200

111m2 por 6 mm de grosor (8 pulg2 por A pulg)

A1214 Tennoacutemetro- De O a 50 oC de graduacioacuten de 05 oC confonne a los requisitos de la especificacioacuten ASTM El

A1215 Llave de cierre engrasado o un sellador similar

NORMA TEacuteCNICA NTP 339141 PERUANA 23 de 30

A1216 Diferentes equipos- jeringa bombilla toallas etc

A13 Precauciones

Realice el procedimiento en una aacuterea aislada de la corriente de aire o de fluctuaciones de extrema temperatura

AI4 Procedimiento

A1A1 Meacutetodo de Llenado de Agua

A 10411 Engrase ligeramente la parte inferior del molde de compactacioacuten y coloacutequelo en uno de los platos plaacutesticos o de vidrio Engrase ligeramente la parte superior del molde Tenga cuidado de no engrasar el interior del molde Si es necesario utilizar el plato base como se indica en el 11047 coloque el molde engrasado en el plato base y aseguacuterelo con los pernos de cierre

A 10412 Determine la masa del molde engrasado y de los platos de plaacutestico y vidrio lo maacutes cerca a 1 g (001 lbm) y regiacutestrelo Cuando se utiliza el plato base para unir el plaacutestico inferior o el plato de vidrio determine la masa del molde el plato base y el plato simple de plaacutestico o vidrio que se usaraacute en la parte superior del molde lo maacutes cerca a 1 g (001 lbm) y regiacutestrelo

A 10413 Coloque el molde y el plato inferior en una superficie ni velada finne y llene el molde con agua ligeramente hasta sobre su borde

A 14104 Deslice el segundo plato sobrc la parte supcrior dc la superficie del moldc de manera que el molde quede completamente lleno con agua pero sin burbujas de aire Antildeada o remueva agua si es necesario con la jeringa bombilla

A 10415 Seque completamente middotcualquier exceso de agua de la parte exterior del molde y de los platos

NORMA TEacuteCNICA NTP 339141 PERUANA 24 de 30

Al 4 16 Detennine la masa del molde platos yagua y regiacutestrcIo lo maacutes cerca a 1 g (001 Ibm)

A1417 Detennine la temperatura del agua en el molde lo maacutes cerca a 1 oC y regiacutestrelo Determine y registre la densidad absoluta del agua de la Tabla A 11

A1418 Calcule la masa del agua en el molde mediante la sustraccioacuten de la masa determinada en el A1416

AI419 Calcule el volumen del agua dividiendo la masa del agua por la densidad del agua y registraacutendola lo maacutes cerca a 1 cm3 (00001 pie3

)

A 14110 Cuando se utiliza el plato base para la calibracioacuten del volumen del molde repita los pasos del A 1413 al A 1419

A142 Meacutetodo de Medicioacuten Lineal

A 1421 Utilice el caliper de vernier o el microacutemetro interior mida el diaacutemetro del molde seis veces en la parte superior del molde y seis veces en la parte inferior del molde espaciando cada seis mediciones superiores e inferiores equitativamente alrededor de la circunferencia del molde Registre los valores lo maacutes cerca a 002 mm (0001 pulg)

A1422 Utilice el caliper de vernier mida la altura interior del molde realizando tres mediciones iguales espaciadas alrededor de la circunferencia del molde Registre los valores a 002 mm (0001 pulg)

A 1423 Calcule el promedio del diaacutemetro superior promedio del diaacutemetro inferior y el promedio de la altura

Al424 Calcule el volumen del molde y regiacutestrelo 10 maacutes cerca a 1 cm3(00001 pie3 )

utilizando la Ec Ala (para pulg-libra) oacute Alb (para SI)

NORMA TEacuteCNICA NTP 339141 PERUANA 25 de 30

v = (17)(h )(d t + db yUuml 6 )(1 728) Ala

v A1b

donde

v = volumen del molde cm3 (pie3 )

h = promedio de altura mm (pulg) di = promedio del diaacutemetro sup~rior mm (pulg) db = promedio del diaacutemetro inferior mm (pulg) 11728 = constante de conversioacuten pulg3 a pie3 y 1103 = constante de conversioacuten mmJ a cm3

bull

A15 Comparacioacuten de resultados

A151 El volumen obtenido por ambos meacutetodos deberaacute estar dentro de la tolerancia de los requisitos de 711 Y712

A152 La diferencia entre los dos meacutetodos no debe exceder del 05 del volumen ( nominal del molde

A153 Repita la determinacioacuten del volumen SI no se consigue cumplir con los requisitos

A154 La falla en la obtencioacuten de un acuerdo satisfactorio entre los dos meacutetodos incluso despueacutes de varias tentativas es una indicacioacuten que el molde se deforma demasiado y debe ser reemplazado

NORMA TEacuteCNICA NTP 339141 PERUANA 26 de 30

A155 Utilice el volumen del molde detenninado usando el meacutetodo de llenado de agua como el valor de volumen asignado para los caacutelculos de la densidad huacutemeda y seca

(veacutease 124)

(

(

NORMA TEacuteCNICA NTP 339141 PERUANA 27 de 30

PLANTA

1

ELEYACION

VER TABLA 2 PARA EQUIVALENTES METRICOS

FIGURA 1 Molde ciliacutendrico 40 pulg

Ogtmo alternativa al parante de longitud completa puede utilizarse un parante de 212 x 38 El collar puede fijarse mediante una cartela ranurada sujeta al collar y un pasador en el molde

l(l

PLANTA illIVACION

--6Ifl_

VOL OJS

FFji~~1E314=~=Omiddot0009=1~~e3~lEiP(3==1r=-L

VER TABLA 2 PARA EQUIVALENTES METRICOS

-FIGURA 2 Molde ciliacutendrico 60 pulg

NORMA TEacuteCNICA NTP 339141 PERUANA 28 de 30

TABLA 1 Tiempo de permanencia requerido de especiacutemenes en saturacioacuten

Clasificacioacuten Tiempo de pennanencia miacutenimo h

GW GP SW SP No se requiere GMSM 3

Todos los demaacutes suelos 16

TABLA 1 Equivalentes meacutetricos para las Figl y2

Pulgada~ 0016 0026 0032 0028

l2 2lh 2 58

( 4 4 2

4584 4 31

6 middot 6 Yz 6 58 6 JI 8 y

pie3

mm 041 066 081 071 1270 6350 6670 10160 11430 11643 12060 15240 16510 16830 17140 20860

3 cm 1130 (00333) 943

00005 14 113333 (00750) 2124

0 0011 31

NORMA TEacuteCNICA NTP 339141

PERUANA 29 de 30

ENSAYO DE COMPACTACION

H4 _1shy

HUMEOO

136

132

128 ~

~( lU

rdmax i22() 1

~u

Joshy (

EC ~

120 v

Wo= 120

116

8 10 12 14 16 18

CONTENIDO DE HUMEDAD - W

FIG 3 EJEMPLO DE GRAFICO DE CURVA DE COMPACfACION

NORMA TEacuteCNICA NTP 339141 PERUANA 30 de 30

TABLA Al1

Temperatura oC (OF)

18 (644) 19(662)

( 20 (680) 21 (698) 22 (716) 23 (73 4) 24 (75 2) 25 (770) 26 (788)

Densidad del Agua

_ Densidad del Ag~~JL~J_ 099862 099843 099823 099802 099779I 099756 099733 099707

I 099681

I I I I

Page 3: NTP339.141 1999 Proctor Modificado

FIGURA 2

FIGURA 3

TABLA 1

TABLA 2

TABLA Al

27

29

28

28

30

11

PREFACIO

A RESENtildeA HISTOacuteR ICA

AI La presente Nonna Teacuteenica Peruana fue elaborada por el Comiteacute Teacutecnico de Nonnalizacioacuten Pennanente de Geotecnia mediante el Sistema 2 u Ordinario durante los meses de Abril de 1996 a Setiembre de 1999 utilizoacute como antecedente a la Nonna ASTM D 1557-91 Test Method for Laboratory Compaction Characteristics of Soil Using Modified Effort (56000 pie-Ibfpie3 (2700 kN-mm3raquo

A2 El Comiteacute Teacutecnico de Nonnalizacioacuten de Geotecnia presentoacute a la Comisioacuten de Reglamentos Teacutecnicos y Comerciales -CRT con fecha 1999-11-18 el PNTP 339141 1999 para su revisioacuten y aprobacioacuten siendo sometida a etapa de Discusioacuten Puacuteblica el 99-11-24 No habieacutendose presentado ninguna observacioacuten fue oficializado como Nonna Teacutecnica Peruana NTP 339141 1999 SUELOS Meacutetodo de ensayo para la compactacioacuten del suelo en laboratorio utilizando una energiacutea modificada (2700 kN-mlm3 (56000 pie-lbpie3raquo 1a Edicioacuten el 26 de febrero del 2000

A3 Esta Nonna Teacutecnica Peruana presenta cambios editoriales referidos principalmente a tenninologiacutea empleada propia del iaioma espantildeol y ha sido estructurada de acuerdo a las Guiacuteas Peruanas GP 001 1995 y GP 0021995

B INSTITUCIONES QUE PARTICIPARON EN LA ELABORACIOacuteN DE LA NORMA TEacuteCNICA PERUANA

(

Secretariacutea Servicio Nacional de Capacitacioacuten para la Industria de la Construccioacuten SENCICO

Presidente Ing Mercedes I)ongo ISJl10dcs

Secretario Ing Alberto Concha-Fernuacutendcz Bcnavidcs

ENTIDAD REPRESENTANTES

SENCICO Mercedes Dongo Ismodes

111

Universidad Nacional de Ingenieria

Universidad Ricardo Palma

Instituto para el desarrollo de los pavimentos en el Peruacute

Alpha Consult

COSAPI SA

( CICSA

Ministerio de Transportes Comunicaciones Vivienda y Construccioacuten (MTC)

PA VCO DEL PERU SA

ALBEN SA

CIDELSA

INGENIERIA DINAMICA

TECNOLOGIA DE MATERIALES

Alberto Concha-Fernaacutendez Benavides

Joseacute Wilfredo Gutieacuterrez Lazares Luisa Esther Shuan Lucas

Abel Ordontildeez Huamaacuten

Germaacuten Vivar Romero

Genaro H umala Aybar

Javier Martin Arranz

Justo Kahatt Katan Jesuacutes Arrueacute Morales

Julio Manrique Pino

Neacutestor Sifuentes Boggio

Luis Aparcana Anicama

Miguel Gonzalez Paniura

Lia Ricaldi

Joseacute Ferreyros Villacorta Augusto Alza Vilela

IV

NORMA TEacuteCNICA NTP 339141 PERUANA 1 de 30

SUELOS Meacutetodo de ensayo para la compactacioacuten del suelo en laboratorio utilizando una energiacutea modificada (2700 kNshymlm3 (56000 pie-lbfpie3

))

1 OBJETO

Esta Nonna Teacutecnica Peruana establece el meacutetodo de ensayo para la compactacioacuten del suelo en leacuteiboratorio utilizando una energiacutea modificada (2700 kN-mm3 (56000 pie-Ibfpie3raquo

2 ALCANCE

21 Este meacutetodo de ensayo cubre los procedimientos de compactacioacuten en laboratorio que se utilizan para detenninar las relaciones entre el contenido de agua y el peso unitario seco de los suelos (curva de compactacioacuten) compactada en un molde con un diaacutemetro de 1016 o 1524 mm (4 oacute 6 pli1g) con mi pisoacuten de 445-N (lO-lbf) que cae a una altura de 457 mm (18 pu1g) produciendo un esfuerzo de compactacioacuten de (2700 kN-mm3

(56000 pie-lbfpie3raquo

NOTAS 1 - Las mezclas de suelos o de suelos agregados se les considera como suelos finos o de grano grueso o compuestos o mezclas de suelos naturales o mezclas de suelos naturales o procesados o agregados tal como el limo grava o piedra partida

2 - El equipo y los procedimientos son los mismos que propuso la US Corps of Engineers - el Cuerpo de Ingenieros de los Estados Unidos en 1945 La prueba de esfuerzo modificado (veacutease 422) tambieacuten tielle el nombre de Prueba de Compactacioacuten de Proetor Modificado

22 Este meacutetodo de ensayo solo se utiliza con suelos que tienen el 30 o menos en peso de sus partiacuteculas retenidas en el tamiz de 190 mm (~ pulg)

Nota 3 - Para las relaciones entre los pesos unitarios y los contenidos de agua de los suelos con el 30 o menos en peso de las partiacuteculas retenidas en un tamiz de 190-mm (~ pulg) a pesos unitarios y contenidos de agua de la fraccioacuten que pasa el tamiz de 190-mm (~ pulg) veacutease la Praacutectica ASTM D 4718

NORMA TEacuteCNICA NTP 339141 PERUANA 2 de 30

23 Existen tres procedimientos El procedimiento que se utilizaraacute deberaacute realizarse como se indica en la especificacioacuten para el material que se utilizaraacute en el ensayo Si no se indica ninguacuten procedimiento la eleccioacuten del procedimiento se basaraacute en la gradacioacuten del material

231 Procedimiento A

2311 Molde de 1016 mm (4 pulg) de diaacutemetro

2312 Material que pasa la malla Ndeg 4 (475 mm)

2313 Capas Cinco

2314 Golpes por capas 25

2315 Uso Se utiliza si la mallaNdeg 4 (475-mm) retiene el20 o menos del peso del material

2316 Otros usos Si no se indicase ninguacuten procedimiento los materiales que tengan estos requisitos de gradacioacuten deberaacuten ser ensayados de acuerdo a los procedimientos B o C

232 Procedimiento B

2321 Molde diaacutemetro de 1016 mm (4 pulg)

2322 Materiales que pasan la malla 95 mm (38 pulg)

2323 Capas Cinco

NORMA TEacuteCNICA NTP 339141 PERUANA 3 de 30

2324 Golpes por capas 25

2325 Uso Se utiliza si el tamiz N4 ( 475-mm) retiene maacutes del 20 en peso del material y el tamiz de 95 mm (38 pulg) retiene el 20 o menos en peso del material

2326 Otros usos Si no se indicase ninguacuten procedimiento los materiales que tengan estos requisitos de gradacioacuten deberaacuten ser ensayados de acuerdo al procedimiento C

233 Procedimiento C

2331 Molde 1524 mm (6 pulg) de diaacutemetro

2332 Material que pasa el tamiz de 190 mm (X pulg)

2333 Capas Cinco

2334 Golpes por capas 56

2335 Uso Se deberaacute utilizar si el tamiz 953 mm (38 pulg) retiene maacutes del 20 en peso del material y el tamiz 190 mm (34 pulg) retiene menos del 30 en peso del material

234 En el procedimiento A oacute B no se utiliza el molde de diaacutemetro de 6 pulg

Nota 4 - Los resultados obtenidos variacutean ligeramente cuando un material se ensaya con el mismo esfuerzo de compactacioacuten en moldes de diferentes tamantildeos

24 Si el espeClmen ensayado contiene maacutes del 5 en peso de un tamantildeo mayor (fraccioacuten gruesa) y el material no se incluye en el ensayo se deberaacute corregir el peso unitario y el contenido de agua del espeacutecimen ensayado o la densidad de campo apropiada usando la praacutectica ASTM D4718

NORMA TEacuteCNICA NTP 339141 PERUANA 4 de 30

25 Este meacutetodo de ensayo generalmente produce un peso unitario seco maacuteximo bien definido en los suelos que no drenan libremente Si este meacutetodo de ensayo se utiliza para suelos que drenan libremente no se definiraacute bien el peso unitario maacuteximo y puede ser menor del obtenido con el meacutetodo de ensayo NTP 339137

26 Los valores de unidades de pulg-libras son estaacutendar Los valores establecidos por las unidades SI soacutelo son para informacioacuten

( 261 En ingenieriacutea se acostumbra usar indistintamente unidades que representan masa y fuerza a menos que se realicen caacutelculos dinaacutemicos (F = Ma) Taacutecitamente combina dos sistemas diferentes de unidades es decir un sistema absoluto y uno gravimeacutetrico Cientiacuteficamente no se desea combinar el uso de dos sistemas diferentes en uno estaacutendar Este meacutetodo de ensayo se elaboroacute utilizando unidades pulg-libra (sistema gravimeacutetrico) donde la libra (lbf) representa una unidad de fuerza El uso de masa (lb m) es por conveniencia de las unidades y no intenta establecer que su uso sea cientiacuteficamente correcto Las conversiones del sistema SI son de acuerdo a la praacutectica ASTM E380 El uso de balanzas que registran libras masa o registran la densidad en lbmpie3 no se debe considerar como si no concordase con esta NTP

27 Esta NTP no hace referencia a todos los riesgos relacionados con este uso si los hubiera Es responsabilidad del usuario de esta NTP establecer una seguridad apropiada pruebas confiables y determinar la aplicabilidad de limitaciones regulatorias antes del uso

3 REFERENCIAS NORMATIVAS

Las siguientes nonnas contienen disposiciones que al ser citadas en este texto constituyen requisitos de esta Norma Teacutecnica Peruana Las ediciones indicadas estaban en vigencia en el momento de esta publicacioacuten Como toda Nonna estaacute sujeta a revisioacuten se recomienda a aquellos que realicen acuerdos en basemiddot a ellos que analicen la conveniencia de usar las ediciones recientes de las normas citadas seguidamente El Organismo Peruano de Normalizacioacuten posee la informacioacuten de las NOlmas Teacutecnicas Peruanas en vigencia en todo momento

NORMA TEacuteCNICA NTP 339141 PERUANA 5 de 30

31 Normas Teacutecnicas Peruanas

311 NTP 3391271998 SUELOS Meacutetodo de ensayo para detenninar el contenido de humedad de un suelo

312 NTP 3391281999 SUELOS Meacutetodo de ensayo para el anaacutelisis granulomeacutetrico

313 NTP 3391311998 SUELOS Meacutetodo de ensayo para detenninar el peso especiacutefico relativo de soacutelidos

314 NTP 3391341999 SUELOS Meacutetodo para la clasificacioacuten suelos con propoacutesitos de ingenieriacutea SUCS

de

315 NTP 3391361999 SUELOS Siacutembolos unidades tenninologiacuteas y definiciones

316 NTP 3391371999 SUELOS Meacutetodos de ensayo estaacutendar para la detenninacioacuten del iacutendice de densidad y peso unitario maacuteximos de suelos utilizando una mesa vibratoria

317 NTP 3391421999 SUELOS Meacutetodo de ensayo para la compactacioacuten del suelo en laboratorio utilizando una energiacutea estaacutendar 600 kN-mm3

(12400 pic-lblipicJraquo

318 NTP 4000211979 AGREGADOS Meacutetodo de ensayo para la detenninacioacuten del peso especifico y absorcioacuten del agregado grueso

32

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Normas Teacutecnicas de Asociaciones

321 ASTM C1361996

322 ASTM D 21681990

323 ASTM D 24881993

324 ASTM D4220 1989

325 ASTM D47181994

326 ASTM 47531992

327 ASTM El1998

328 ASTM EI11995

329 ASTM E3191997

Method for Sieve Analysis of Fine and Coarse Aggregates

Test Methods for Calibration of Laboratory Mechanical-Rammer Soil Compactors

Practice for Description and Identification of Soils (Visual- Manual procedure)

Practices for Preserving and Transporting Soil Samples

Practice for Correction of Unit Weight and Water Content for Soils Containing Oversize Particles

Specification for Evaluating Selecting and Specifying Balances and Scales For Use in Soil and Rock Testing

Specification for ASTM Thermometers

Spccification for Wirc-Cloth Sicvcs for Testing Purposes

Practice for the Evaluation of Single-Pan Mechanical Balances

NORMA TEacuteCNICA NTP 339141 PERUANA 7 de 30

3210 ASTM E3801993 Practice for Use of the Intemational System of Units (SI)

4 TERMINOLOGIacuteA

41 Definiciones Veacutease Terminologiacutea NTP 339136 para definiciones generales

42 Descripciacuteoacuten de teacuterminos especiacuteficos relacionadas a esta NTP

421 Esfuerzo modificado Es el teacutermino aplicado para el esfuerzo de compactacioacuten de 2700 kN-m1m3 (56000 pie-Ibfpie3

) aplicado por el equipo y procedimientos de este ensayo

422 Peso Unitario Seco Maacuteximo modificado Yclmaacutex (kNm3 (lbpie3raquo Es el maacuteximo valor definido por la curva de compactacioacuten del ensayo utilizando un esfuerzo modificado

423 Contenido de Agua Oacuteptimo modificado Wo () Es el contenido de agua al que el suelo seraacute compactado al peso unitario seco maacuteximo utilizando un esfuerzo de compactacioacuten modificado

424 Fraccioacuten de tamantildeo mayor (fraccioacuten gruesa) Pe ( ) Es la porcioacuten de la muestra total que no se utiliza en el ensayo de compactacioacuten es la porcioacuten de la muestra total quc retiene la malla Ndeg 4 (475 mm) 95 mm (38 pulg) o 190 mm eX pulg )

425 Fraccioacuten de ensayo ( fraccioacuten maacutes fina) PI () Es la porcioacuten de la muestra total utilizada en el ensayo de compactacioacuten es la fraccioacuten que pasa la malla Ndeg 4 (475 mm) en el procedimiento A menor al tamiz de 95 mm (38 pulg) en el procedimiento B o menor del tamiz de 190 mm (X pulg) del Procedimiento C

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1iiiiIshy -shy

s RESUMEN DEL MEacuteTODO DE ENSAYO

Se coloca un suelo a un contenido de agua seleccionado en cinco capas dentro de un molde de dimensiones particulares con cada capa compactada con 25 oacute 56 golpes de un pisoacuten de 445 N (1 O-lbf) que cae desde una distancia de 457 mm (18 pulg) sometiendo al suelo a un esfuerzo de compactacioacuten total de aproximadamente 2700 kN mlm3 (56 000 pieshylbfpie3

) Se determina el peso unitario seco resultante El procedimiento se repite con un nuacutemero suficiente de contenidos de agua para establecer una relacioacuten entre el peso unitario seco y el contenido de agua del suelo Este dato cuando se plotea representa una relacioacuten curvilineal conocida como curva de compactacioacuten Los valores del oacuteptimo contenido de agua y el maacuteximo peso unitario seco modificado se determinan en base a la curva de compactacioacuten

6 IMPORTANCIA Y USO

61 El suelo tomado como relleno de ingenieriacutea (terrapleacuten rellenos de cimentacioacuten bases para caminos) se compacta a un estado denso para obtener propiedades satisfactorias de ingenieriacutea tales como resistencia al esfuerzo de corte compresibilidad o permeabilidad Tambieacuten los suelos de cimentacioacuten son compactados generalmente para mejorar sus propiedades de ingenieriacutea Los ensayos de compactacioacuten en laboratorio proporcionan las bases para determinar el porcentaje de compactacioacuten y el contenido de agua que se necesita para obtener las propiedades de ingenieriacutea requeridas y para el control de la construccioacuten para asegurar la obtencioacuten de la compactacioacuten requerida y los contenidos de agua

62 Durante el disentildeo de los relle~os de ingenieriacutea se utilizan los ensayos de corte consolidacioacuten permeabilidad u otros ensayos que requieren preparacioacuten de especiacutemenes de ensayo compactando a alguacuten contenido de agua para alguacuten peso unitario Es praacutectica comuacuten determinar primero el contenido de agua oacuteptimo (w()) y el peso unitario seco maacuteximo (YdmaacuteJ mediante un ensayo de compactacioacuten Los especiacutemenes de ensayo son compactados a un contenido de agua seleccionado (w) sea del lado huacutemedo o seco del oacuteptimo (wo) o al oacuteptimo (wo) y a un peso unitario seco seleccionado relativo a un porcentaje del peso unitario seco maacuteximo (Ydmaacutex) La seleccioacuten del contenido de agua (w) sea del lado huacutemedo o seco del oacuteptimo (wo) o al oacuteptimo (wo) y el peso unitario seco (YdmaacuteJ se debe basar en experiencias pasadas 6 se deberaacute investigar una serie de valores para determinar el porcentaje necesario de compactacioacuten

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7 APARATOS

71 Ensamblaje del molde Los moldes deben ser ciliacutendricos hechos de material riacutegido y con la capacidad y dimensiones que se indican en 711 oacute 712 y Figuras 1 y 2 Las paredes del molde deberaacuten ser soacutelidas partidas o ahusadas El tipo partido deberaacute tener dos medias secciones circulares o una seccioacuten de tubo dividido a lo largo de un elemento que se puede cerrar de forma segura formando un cilindro que reuacutena los requisitos de esta seccioacuten El tipo ahusado debe tener un diaacutemetro interno tipo tapa que sea uniforme y no mida maacutes de 167 mmm (0200 pulglpie) de la altura del molde Cada molde tienen un plato base y un collar de extensioacuten ensamblado ambos de metal riacutegido y construidos de modo que se puedan adherir de forma segura y faacutecil de desmoldar El ensamblaje collar de extensioacuten debe tener una altura que sobrepase la parte maacutes alta del molde por lo menos 508 mm (20 pulg) con una seccioacuten superior que sobrepasa para formar un tubo con una seccioacuten ciliacutendrica recta de por 10 menos 190 mm (075 pulg) por debajo de eacutesta

El collar de extensioacuten debe alinearse con el interior del molde La parte inferior del plato base y del aacuterea central ahuecada que acepta el molde ciliacutendrico debe ser plana

711 Molde de 4 pulg Un molde que tenga un promedio de 1016 mm plusmn 04 mm (4000 pulg plusmn 0016 pulg) de diaacutemetro interior promedio una altura de 1164 mm plusmn 05 mm (4584 pulg plusmn 0018 pulg) y un volumen de 944 cm3 plusmn 14 cm3 (00333 pie3plusmn 00005 pie3

)

En la Figura 1 se muestra el ensamblaje del molde con los requisitos miacutenimos

712 Molde de 6 pulg Un molde que tenga un promedio de 1524 m plusmn 07 mm (6000 pulg plusmn 0026 pulg ) de diaacutemetro interior promedio una altura de 1164 film plusmn 05 mm (4584 pulg plusmn 0018 pulg) y un volumen de 2124 cm3 plusmn 25 cm3 (0075 pie3plusmn 00009 pie3

) En la Figura 2 se muestra el ensamblaje del molde con los requisitos miacutenimos

72 Pisoacuten Un pisoacuten que tatIacutelbieacuten puede ser operado manualmente como se indica en 721 o mecaacutenicamente como se indica en 722 El pisoacuten debe caer libremente a una distancia de 4572 mm plusmn 16 mm (8 pulg plusmn 005 pulg) de la superficie del espeacutecimen La masa del pisoacuten debe ser de 454 kg plusmn 001 kg (lO lbm plusmn 002 lbm) salvo que las masas de los pisones mecaacutenicos se ajusten como se indica en el meacutetodo de ensayo ASTM D 2168 (veacutease nota 5) Lacara del pisoacuten que golpea debe ser plana y circular salvo como se indica en el 7223 con un diaacutemetro cuando sea nuevo de 5080 mm plusmn 013 mm

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(2000 pulg plusmn 0005 pulg) Se debe reemplazar el pisoacuten si la cara que golpea se desgasta o se deforma al punto que el diaacutemetro sobrepase los 50RO mm plusmn 025 mm (2000 pulg plusmn 001 pulg)

NOTA 5 - Es una praacutectica comuacuten y aceptable en el sistema pulgada-libra asumir que la masa del pisoacuten es igual a su masa determinada utilizundosea una balanza en kilogramo o libra y l Ibf es igual a llbm oacute 04536 kg oacute 1 N es igual a 02248 lbm o a 01020 kg

721 Pisoacuten Manual El pisoacuten debe equiparse con una guiacutea que tenga suficiente juego de modo que la caiacuteda libre del pisoacuten y la cabeza no sea restringida La guiacutea debe tener por lo menos cuatro orificios de ventilacioacuten en cada extremo (ocho huecos en total) localizados con centros de 190 mm plusmn 16 mm eX pulg plusmn 116 pulg) de cada extremo y espaciados a 90 grados El diaacutemetro miacutenimo de los orificios de ventilacioacuten debe ser de 95 mm (38 pulg) Se podriacutean antildeadir orifiCioacutes adicionales o ranuras en el tubo guiacutea

722 Pisoacuten mecaacutenico circular El pisoacuten debe operar mecaacutenicamente de manera que proporcione una cobertura uniforme y completa de la superficie del espeacutecimen Deberaacute haber una holgura de 25 mm plusmn 08 mm entre el pisoacuten y la superficie interior del molde en su diaacutemetro maacutes pequentildeo El pisoacuten mecaacutenico debe reunir los requisitos de calibracioacuten del meacutetodo de ensayo ASTM D 2168 El pisoacuten mecaacutenico debe ser equipado con medios mecaacutenicos positivos para soportar el pisoacuten cuando no se utilice

7223 Pisoacuten mecaacutenico Cuando se utiliza un molde de 1524 mm (60 pulg) un sector de la cara del pisoacuten se debe utilizar en lugar de la cara circular La cara que contacta el espeacutecimen debe tener la forma de un sector de un ciacuterculo de radio igual a 737 mm plusmn 05 mm (290 pulg plusmn 002 pulg) El pisoacuten debe operar de modo que los orificios del sector se situacuteen en el centro del espeacutecimen

73 Extractor de muestras (opcional) Puede ser un gato estructura u otro aparato adaptado para extraer los especiacutemenes compactados del molde

74 Balanza Una balanza tipo GP5 que reuacutena los requisitos de la especificacioacuten ASTM D 4753 para una aproximacioacuten de l-g

75

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Horno de secado Con control tel1110staacutetico preferiblemente del tipo de ventilacioacuten forzada y con la capacidad de mantencr una temperatura unifltmne de 110degC plusmn 5 oC (230 uF plusmn 9degF) a traveacutes de la caacutemara de secado

76 Regla recta Una regla recta de metal riacutegido de una longitud adecuada pero no menor de 254 mm (10 pulg) La longitud total de la regla recta debe ajustarse directamente a una tolerancia de plusmn 01 mm (0005 pulg) El borde de arrastre debe ser biselado si es maacutes grueso que 3 mm (l8 pulg)

77 Tamices De 190 mm ( pulg) 95 mm (38 pulg) y Ndeg 4 (475 mm) conforme a los requisitos de la especificacioacuten ASTM El1

78 Diferentes Herramientas Diversas herramientas tal como mortero cucharas paleta espaacutetula botellas de spray etc o un aparato mecaacutenico apropiado para la mezcla de muestras de suelo con incrementos de agua

8 MUESTRA DEL ENSAYO

La masa de la muestra requerida para ~os procedimientos A y B es de aproximadamente 16 kg (35 lbm) y para el procedimiento C es aproximadamente de 29 kg (65 lbm) del suelo seco Debido a esto la muestra de campo debe tener una masa huacutemeda miacutenima de 23 kg (50 Ibm) y 45 kg (100 lbm) respectivamente

Detennine adecuadamente el porcentaje del material retenido en el tamiz Ndeg 4 (475 mm) 95 mm (38 pulg) o 190 mm eX pu1g) para escoger el procedimiento A B o C separando una porcioacuten representativa de la muestra total y determinando los porcentajes que pasan las mallas de intereacutes mediante el meacutetodo de ensayo NTP 339128 oacute ASTM C 136 Soacutelo es necesario calcular los porcentajes para un tamiz o tamices de la infonnacioacuten que se desa

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9 PREPARACIOacuteN DEL APARATO

91 Seleccione un molde de compactacioacuten apropiado que se va a utilizar de acuerdo con el procedimiento CA B oC) Detennine y registre su masa con aproximacioacuten a 1 g Ensamble el molde base y coUar de extensioacuten Revise el alineamiento de la pared interior y del molde y del collar de extensioacuten del molde Haga ajustes si es necesario

92 Revise que el ensamblado del pisoacuten trabaje en buenas condiciones y que sus partes no esteacuten flojas o gastadas Realice cualquier ajuste o reparacioacuten necesaria si es asiacute el pisoacuten deberaacute recalibrarse

10 CALIBRACIOacuteN

Calibre los siguientes aparatos antes del uso inicial despueacutes de reparaciones u otras acciones que puedan afectar los resultados del ensayo en intervalos que no excedan de 1000 muestras ensayadas o anualmente cualquiera que ocurra primero

101 Balanza Evaluacutee de acuerdo a la especificacioacuten ASTM 04753

102 Moldes Detennine el volumen como se describe en el Anexo Al

103 Pisoacuten manual Verifiquela distancia de la caiacuteda libre masa del pisoacuten y la cara del pisoacuten de acuerdo con 72 Verifique los requisitos de la guiacutea de acuerdo con 721

104 Pisoacuten Mecaacutenico Calibre y ajuste el pisoacuten mccuacutenico de acuerdo al meacutetodo de ensayo ASTM O 2168 Ademaacutes la holgura entre el pisoacuten y la superficie interior del molde debe ser verificada de acuerdo a 622

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11 PROCEDIMIENTOS

111 Sucios

1111 No vuelva a utilizar suelo que ha sido previamente compactado en laboratorio

1112 Utilice el meacutetodo de preparacioacuten huacutemeda cuando se ensaye con suelos que contienen hallosita hidratada o donde la experiencia con determinados suelos indica que los resultados pueden ser alterados por el secado al aire ( veacutease 102)

1113 Prepare los especiacutemenes del suelo para el ensayo de acuerdo con 112 (de preferencia) o con 113

112 Meacutetodo de Preparacioacuten Huacutemeda (preferible) Sin secado previo de la muestra paacuteseiacuteo a traveacutes del tamiz Ndeg 4 ( 475-mm) 95 mm (38 pulg) o 190 mm eX pulg) en base al procedimiento ( A B C) que se va a utilizar Determine el contenido de agua del suelo procesado

1121 Prepare miacutenimo cuatro (preferible cinco) especiacutemenes con contenidos de agua de modo que eacutestos tengan un contenido de agua lo maacutes cerca al oacuteptimo Un espeacutecimen que tiene un contenido de agua cerca al oacuteptimo debe ser preparado primero antildeadiendo al caacutelculo agua y mezcla (veacutease nota 6) Seleccione contenidos de agua para el resto de los especiacutemenes que resulten por lo menos en dos especiacutemenes huacutemedos j dos secos de acuerdo al contenido oacuteptimo de agua que variacuteen alrededor del 2 Como miacutenimo es necesario dos contenidos de agua en cJ lado seco y huacutemedo del oacuteptimo para definir exactamente la curva de compactacioacuten del peso seco unitario (veacutease 115 ) Algullos suelos con un contenido de agua oacuteptimo muy alto o una curva de compactacioacuten rcJativamente plana requeriraacuten grandes incrementos de contenido de agua para obtener un peso unitario seco maacuteximo bien definido Los incrementos de contenido de agua no deberaacuten exceder al 4

NOTA 6 - Con la praacutectica generalmente es posible juzgar visualmente un punto cerca al contenido de agua oacuteptimo Generalmente un suelo en un contenido de agua oacuteptimo puede fonnar un terroacuten que se mantiene unido cuando se libera la presioacuten pero puede quebrarse limpiamente en dos

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secciones cuando se dobla En contenidos dc agua del lado seco dcl oacuteptimo los suelos tienden a dcsintcgrarsc dcl lado huacutemcdooacuteptimo sc manticncn unidos cn una masa cohcsiva pcgajosa Un contcnido de agua oacuteptimo es en general ligcramcnte mcnor que el Iiacutemitc plaacutestico

1122 Utilice aproximadamente 23 kg (5 Ibm) de suelo tamizado en cada espeacutecimen que se compactaraacute utilizando el procedimiento A oacute B oacute 59 kg (13 lbm) cuando se utilice el procedimiento C Para obtener los contenidos de agua del espeacutecimen que se indica en el 1121 antildeada o remueva las cantidades requeridas de agua de la siguiente manera Antildeada poco a poco el agua al suelo durante la mezcla para sacar el agua deje que el suelo se seque en el aire auna temperatura de ambiente o en un aparato de secado de modo que la temperatura de la muestra no exceda de 60degC (140degF) Mezcle continuamente el suelo durante el secado para mantener la distribucioacuten del contenido de agua Mezcle minuciosamente cada espeacutecimen para asegurar tambieacuten la distribucioacuten del agua en todas partes y luego coloacutequelo aparte en un contenedor con tapa y ubiacutequelo de acuerdo con la Tabla 1 antes de la compactacioacuten Para seleccionar un tiempo de espera el suelo debe ser clasificado mediante el meacutetodo de ensayo NTP 339134 la Praacutectica ASTM D 2488 o los datos de otras muestras del mismo material Para ensayos de determinacioacuten la clasificacioacuten deberaacute realizarse mediante el meacutetodo de ensayo NTP 339134

113 Meacutetodo de Preparacioacuten en Seco Si la muestra estaacute muy huacutemeda reduzca el contenido mediante el secado al aire El secado deberaacute ser al aire o utilizando un aparato de secado de modo que la temperatura de la muestra no exceda de 60 oC (140degF) Quiebre en muchas partes los agregados pero sin quebrar las partiacuteculas individuales Pase el material a traveacutes de un tamiz apropiado Ndeg 4 (475 mm) 95 mm (38 pulg) o 190 mm (X pulg) Cuando prepare el material por el tamiz de x pulg para la compactacioacuten en un molde de 6 pulg quiebre los agregados de modo que pasen por el tamiz de 38 de pulg para que facilite la distribuCioacuten del agua por todo el suelo en una proacutexima mezcla

113 1 Prepare miacutenimo cuatro ( preferible cinco) cspeciacutemenes de acuerdo al 1121

11 32 Utilice aproximadamente 23 kg (5 Ibm) del suelo tamizado para cada espeacutecimen que seraacute compactado con el procedimiento A o B o 59 kg (13 Ibm) utilizando el procedimiento C Antildeada las cantidades requeridas de agua para que los contenidos de agua de los especiacutemenes tengan los valores descritos en el 1131 Siga con el procedimiento de preparacioacuten del espeacutecimen descrito en el 1122 para los suelos secos o antildeada agua en el suelo y cure cada muestra de ensayo

114

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Compactacioacuten Despueacutes de la curacioacuten si se requiere cada espeacutecimen se compactaraacute de la siguiente manera

1141 Detennine y registre la masa del molde o del molde y el plato base

1142 Ensamble y asegure el molde y el collar al plato base El molde debe descansar en un cimiento riacutegido y unifonne que tenga un cilindro o cubo de concreto con una masa no menor a 91 kg (200 lbm) Asegure el plato base al cimiento riacutegido El meacutetodo de unioacuten al cimiento riacutegido deberaacute pennitir un desmolde faacutecil del molde ensamblado el collar y el plato base despueacutes de que se concluya la compactacioacuten

Compacte el espeacutecimen en cinco capas Despueacutes de la compactacioacuten cada capa deberaacute tener casi el mismo grosor Antes de la compactacioacuten coloque el suelo desmenuzado en el molde y distribuacuteyalo en una capa de espesor unifonne Suavemente apisone el suelo antes de ia compactacioacuten hasta que no esteacute esponjoso ni suelto utilizando el pisoacuten de compactacioacuten manual o un cilindro de 5 mm de diaacutemetro (2 pulg) Prosiga con la compactacioacuten de cada una de las cuatro primeras capas cualquier suelo adyacente a las paredes del molde que no ha sido compactado o extendido en la superficie compactada debe ser recortados

El suelo recortado debe incluirse con el suelo adicional para la siguiente capa Se debe usar un cuchillo u otro aparato parecido La cantidad total del suelo utilizado deberaacute ser tal que la quinta capa compactada se extienda ligeramente en el collar pero que no exceda maacutes de 6 mm (liacute pulg) de la parte superior del molde Si la quinta capa sobrepasa la parte superior del molde maacutes de 6 mm (liacute pulg) se debe desechar el espeacutecimen El espeacutecimen debe ser descartado cuando el uacuteltimo golpe del pisoacuten de la quinta capa resulta en la parte inferior del pisoacuten por debajo de la parte superior del molde de compactacioacuten

1144 Compacte cada capa con 25 golpes para el molde de 1016 mm (4 pulg) o con 56 golpes para un molde de 1524 mm (6 pulg)

NOTA 7 - Cuando los especiacutemenes de compactacioacuten se humedecen maacutes que el contenido de agua oacuteptimo pueden producirse superficies compactadas irregulares y se requeriraacute del juicio del operador para la altura promedio del eacutespeacutecimen

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1145 Al operar el pisoacuten manual tenga cuidado de evitar ]a elevacioacuten de la guiacutea mientras el pisoacuten sube Mantenga la guiacutea firme y a 5deg de la vertical Aplique los golpes un nivel uniforme de 25 golpesminuto aproximadamente de modo que se asegure una cobertura completa y uniforme de la superficie del espeacutecimen

1146 Continuacutee con la compactacioacuten de la uacuteltima capa remueva el collar y el plato base del molde excepto como se especifica en 1147 Se debe utilizar un cuchillo para cortar el suelo adyacente del collar para soltar el suelo del collar antes de removerlo y evitar el desgarro del suelo bajo la parte superior del molde

(

1147 Corte cuidadosamente el espeacutecimen compactado incluso en la parte superior e inferior del molde mediante una regla recta a traveacutes de la parte superior e inferior del molde para formar una superficie plana incluso en la parte superior e inferior del molde Un corte inicial en el espeacutecimen en la parte superior del molde con un cuchillo puede prevenir la caiacuteda del suelo por debajo de la parte superior del molde Rellene cualquier hueco en cada superficie con suelo cortado o no utilizado del espeacutecimen presioacutenelo con los dedos y vuelva a raspar la regla recta a traveacutes de la parte superior e inferior del molde Repita las operaciones anteriores en la parte inferior del espeacutecimen cuando se halla determinado el volumen del molde sin el plato base Para suelos muy huacutemedos o secos se perderaacute suelo o agua si el plato base se remueve En esta situacioacuten deje el plato base unido al molde Cuando se deja unido al plato base el volumen del molde debe ser calibrado con el plato base unido al molde o a un plato de plaacutestico o de vidrio como se especifica en el Anexo Al (A141 )

1148 Determine y registre la masa del espeacutecimen con aproximacioacuten al gramo Cuando se deja unido el plato base determine y registre la masa del espeacutecimen molde y plato base con aproximacioacuten al gramo

I 149 Remueva el material del molde Obtenga un espeacutecimen para el contenido de agua utilizando todo el espeacutecimen (se prefiere eacuteste meacutetodo) o una porcioacuten representativa Cuando se utiliza todo el espeacutecimen quieacutebrelo para facilitar el secado De otra manera obtenga una porcioacuten dividiendo el espeacutecimen compactado axialmente a traveacutes del centro y removiendo 500 g del material de los lados cortados Obtenga el contenido de agua de acuerdo al meacutetodo de ensayo NTP 339127

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12 CAacuteLCULOS

121 Caicule el peso unitario seco y el contenido de agua de cada espeacutecimen compactado como se explica en 123 y 124 Plotee los valores y dibuje la curva de compactacioacuten como una curva llana a traveacutes de los puntos (veacutease ejemplo Fig 3) PIotee el peso unitario seco con aproximacioacuten a 02 kNm3 (01 Ibfpie3

) y el contenido de agua lo maacutes cerca al 01 En base a la curva de compactacioacuten detennine el contenido de agua oacuteptimo y el peso unitario seco maacuteximo Si maacutes del 5 del peso del material de gran tamantildeo se remueve de la muestra calcule el contenido de agua oacuteptimo y el peso unitario seco maacuteximo corregido del material total utilizando la Praacutectica ASTM D4 718 Esta correccioacuten debe hacerse en el espeacutecimen de ensayo de densidad de campo maacutes que al espeacutecimen de ensayo de laboratorio

122 PIotee la curva del 100 de saturacioacuten Los valores del contenido de agua para un 100 de saturacioacuten pueden ser calculados como se explica en 125 (veacutease ejemplo Fig3)

NOTAS 8 - La curva de 100 de saturacioacuten es una middotayuda al disentildear la curva de compactacioacuten Los suelos que contienen maacutes del 10 de finos aproximadamente a contenidos de agua que superan el oacuteptimo las dos curvas generalmente llegan a ser casi paralelas con el lado huacutemedo de la curva de compactacioacuten entre el 92 al 95 de saturacioacuten Teoacutericamente la curva de compactacioacuten no puede ser ploteada a la derecha de la curva de 100 de saturacioacuten Si esto ocurre habriacutea error en la gravedad especiacutefica en las mediciones en los caacutelculos en procedimientos de ensayo o en el ploteo

9 - La curva de 100 de saturacioacuten se denomina a veces como curva de relacioacuten de vaciacuteos cero o como curva de saturacioacuten completa

123 ContenidG de agua w Calcule de acucrdo al meacutetodo de ensayo NTP 339127

124 Pesos Unitarios secos Calcule la densidad huacutemeda (Ecl) la densidad seca (Ec2) y luego el peso unitario seco (Ec3) como sigue

Pm = 1000 (MI - MlItI)1 V donde

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Pm =densidad huacutemeda del espeacutecimen compactado Mgm3bull

MI =masa del espeacutecimen huacutemedo y molde kg = Masa del molde compactado kg yMmd

V =volumen del molde de compactacioacuten m3 (ver Anexo Al)

donde

Pd = densidad seca del espeacutecimen compactado Mgm3 y w = contenido de agua

rd = 6243pd en lb pie3 (3)

rd = 9807Pd en kN m3

donde

Yd = peso unitario seco del espeacutecimen compactado

125 Para calcular los puntos para el ploteo de la curva del 100 de saturacioacuten o curva de relacioacuten de vaciacuteos cero del peso unitario seco seleccione los valores correspondientes del peso unitario seco calcule los valores correspondientes de contenido de agua a la condicioacuten del 100 de saturacioacuten como sigue

(4)

donde

W Sal = contenido de agua para una completa saturacioacuten Yw = peso unitario del agua 6243 Ibfpie3

( 9807 kNm3)

Yd = peso unitario seco del suelo y Gs = gravedad especiacutefica del suelo

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NOTA 10- Se debe calcular la gravedad especiacutefica de la muestra ensayada en base a los datos del ensayo de otrns muestras de la misma c1asi ficacioacuten de sucio y fuente De otro modo seriacutea necesario el cnsayo de gravedad especilica (Meacutetodo de Ensayo NTP 339(31)

13 INFORME

131 Reporte de la siguiente infonnacioacuten

1311 Procedimiento utilizado ( A B oacute C)

1312 Meacutetodo de preparacioacuten utilizado ( huacutemedo o seco)

1313 El contenido de agua recibido si se determinoacute

1314 Contenido de agua oacuteptimo modificado con aproximacioacuten al 05

l315 Peso unitario seco mlximo modificado con aproximacioacuten a 05 Ibfpic3

1316 Descripcioacuten del pisoacuten ( manual o mecaacutenico)

1317 Datos del tamizado del sucio cuando se aplica en la dctcnninacioacuten del procedimiento (A B oacute C)

1318 Descripcioacuten del material utilizado en el cnsayo mcdiante la pruacutectiea ASTM D 2488 o clasificacioacuten mediante el meacutetodo de ensayo NTP ]39134

1319 Gravedad especiacutefica y meacutetodo de detenninacioacuten

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13110 Origen del material utilizado en el ensayo por ejemplo proyecto lugar profundidad cte

13111 Ploteo de la curva de compactacioacuten mostrando los puntos de compactacioacuten utilizados para establecer la curva de compactacioacuten y la curva de 100 de saturacioacuten punto del peso unitario seco maacuteximo y el contenido de agua oacuteptimo

13 112 Datos de la correCClOn de sobredimensioacuten si se utiliza incluyendo la fraccioacuten de sobredimensioacuten (fraccionamiento grueso) Pc en

14 PRECISIOacuteN Y CONFIABILIDAD

141 Precisioacuten Todos los datos estaacuten siendo evaluados para determinar la precisioacuten de este meacutetodo de ensayo Ademaacutes los datos pertinentes estaacuten siendo solicitados por los usuarios de este meacutetodo de ensayo

142 Confiabilidad No es posible obtener informacioacuten sobre la confiabilidad ya que no existe otro meacutetodo para dctcnninar los valores dcl pcso unitario scco maacuteximo y el contenido de agua oacuteptimo modificados

15 PALABRAS CLAVES

Caracteriacutesticas de Compactacioacuten densidad compactacioacuten por impactos utilizando un csfucrzo l11olti licalto ensayos de lahoratorio cnsnyo de proctor ll1oditicnlto curvns de humcdad - densidad compactacioacuten de suclo

NORMA TEacuteCNICA NTP 339141 PERUANA 21 de 30

16 ANTECED ENTES

ASTM D1557-91 Test Method for Laboratory Compaction Characteristics of Soils Using Modified Effort (2700 kN-mm3 (56000 pie-lbpie3raquo

(

Al

A11

A 111

A212

A12

A121

A 1211

MA TEacuteCNICA NTP 339141 ANA 22 de 30

ANEXO (Infonnacioacuten obligatoria)

VOLUMEN DEL MOLDE DE COMPACTACiOacuteN

Alcance

Este anexo describe el procedimiento para detenninar el volumen del molde de compactacioacuten

El volumen se detennina mediante el meacutetodo de llenado de agua y revisado mediante el meacutetodo de la medicioacuten lineal

Aparatos

Ademaacutes del aparato que se indica en la Seccioacuten 6 se requiere lo siguiente

Vernier o Caliper de Dial que tenga una rango de medicioacuten de por lo menos de Oa 150 mm (O a 6 pulg) y sensibilidad de 002 mm (0001 pulg)

A1212 Microacutemetro interior - que tenga una rango de medicioacuten de por lo menos de 50 a 300 mm (2 a 12 pulg) y sensibilidad de 002 mm (0001 pulg)

A 121 3 Platos pluacutestitos () de vidrio - Dos platos pluacuteslIacuteLos o de vidrio de aprox 200

111m2 por 6 mm de grosor (8 pulg2 por A pulg)

A1214 Tennoacutemetro- De O a 50 oC de graduacioacuten de 05 oC confonne a los requisitos de la especificacioacuten ASTM El

A1215 Llave de cierre engrasado o un sellador similar

NORMA TEacuteCNICA NTP 339141 PERUANA 23 de 30

A1216 Diferentes equipos- jeringa bombilla toallas etc

A13 Precauciones

Realice el procedimiento en una aacuterea aislada de la corriente de aire o de fluctuaciones de extrema temperatura

AI4 Procedimiento

A1A1 Meacutetodo de Llenado de Agua

A 10411 Engrase ligeramente la parte inferior del molde de compactacioacuten y coloacutequelo en uno de los platos plaacutesticos o de vidrio Engrase ligeramente la parte superior del molde Tenga cuidado de no engrasar el interior del molde Si es necesario utilizar el plato base como se indica en el 11047 coloque el molde engrasado en el plato base y aseguacuterelo con los pernos de cierre

A 10412 Determine la masa del molde engrasado y de los platos de plaacutestico y vidrio lo maacutes cerca a 1 g (001 lbm) y regiacutestrelo Cuando se utiliza el plato base para unir el plaacutestico inferior o el plato de vidrio determine la masa del molde el plato base y el plato simple de plaacutestico o vidrio que se usaraacute en la parte superior del molde lo maacutes cerca a 1 g (001 lbm) y regiacutestrelo

A 10413 Coloque el molde y el plato inferior en una superficie ni velada finne y llene el molde con agua ligeramente hasta sobre su borde

A 14104 Deslice el segundo plato sobrc la parte supcrior dc la superficie del moldc de manera que el molde quede completamente lleno con agua pero sin burbujas de aire Antildeada o remueva agua si es necesario con la jeringa bombilla

A 10415 Seque completamente middotcualquier exceso de agua de la parte exterior del molde y de los platos

NORMA TEacuteCNICA NTP 339141 PERUANA 24 de 30

Al 4 16 Detennine la masa del molde platos yagua y regiacutestrcIo lo maacutes cerca a 1 g (001 Ibm)

A1417 Detennine la temperatura del agua en el molde lo maacutes cerca a 1 oC y regiacutestrelo Determine y registre la densidad absoluta del agua de la Tabla A 11

A1418 Calcule la masa del agua en el molde mediante la sustraccioacuten de la masa determinada en el A1416

AI419 Calcule el volumen del agua dividiendo la masa del agua por la densidad del agua y registraacutendola lo maacutes cerca a 1 cm3 (00001 pie3

)

A 14110 Cuando se utiliza el plato base para la calibracioacuten del volumen del molde repita los pasos del A 1413 al A 1419

A142 Meacutetodo de Medicioacuten Lineal

A 1421 Utilice el caliper de vernier o el microacutemetro interior mida el diaacutemetro del molde seis veces en la parte superior del molde y seis veces en la parte inferior del molde espaciando cada seis mediciones superiores e inferiores equitativamente alrededor de la circunferencia del molde Registre los valores lo maacutes cerca a 002 mm (0001 pulg)

A1422 Utilice el caliper de vernier mida la altura interior del molde realizando tres mediciones iguales espaciadas alrededor de la circunferencia del molde Registre los valores a 002 mm (0001 pulg)

A 1423 Calcule el promedio del diaacutemetro superior promedio del diaacutemetro inferior y el promedio de la altura

Al424 Calcule el volumen del molde y regiacutestrelo 10 maacutes cerca a 1 cm3(00001 pie3 )

utilizando la Ec Ala (para pulg-libra) oacute Alb (para SI)

NORMA TEacuteCNICA NTP 339141 PERUANA 25 de 30

v = (17)(h )(d t + db yUuml 6 )(1 728) Ala

v A1b

donde

v = volumen del molde cm3 (pie3 )

h = promedio de altura mm (pulg) di = promedio del diaacutemetro sup~rior mm (pulg) db = promedio del diaacutemetro inferior mm (pulg) 11728 = constante de conversioacuten pulg3 a pie3 y 1103 = constante de conversioacuten mmJ a cm3

bull

A15 Comparacioacuten de resultados

A151 El volumen obtenido por ambos meacutetodos deberaacute estar dentro de la tolerancia de los requisitos de 711 Y712

A152 La diferencia entre los dos meacutetodos no debe exceder del 05 del volumen ( nominal del molde

A153 Repita la determinacioacuten del volumen SI no se consigue cumplir con los requisitos

A154 La falla en la obtencioacuten de un acuerdo satisfactorio entre los dos meacutetodos incluso despueacutes de varias tentativas es una indicacioacuten que el molde se deforma demasiado y debe ser reemplazado

NORMA TEacuteCNICA NTP 339141 PERUANA 26 de 30

A155 Utilice el volumen del molde detenninado usando el meacutetodo de llenado de agua como el valor de volumen asignado para los caacutelculos de la densidad huacutemeda y seca

(veacutease 124)

(

(

NORMA TEacuteCNICA NTP 339141 PERUANA 27 de 30

PLANTA

1

ELEYACION

VER TABLA 2 PARA EQUIVALENTES METRICOS

FIGURA 1 Molde ciliacutendrico 40 pulg

Ogtmo alternativa al parante de longitud completa puede utilizarse un parante de 212 x 38 El collar puede fijarse mediante una cartela ranurada sujeta al collar y un pasador en el molde

l(l

PLANTA illIVACION

--6Ifl_

VOL OJS

FFji~~1E314=~=Omiddot0009=1~~e3~lEiP(3==1r=-L

VER TABLA 2 PARA EQUIVALENTES METRICOS

-FIGURA 2 Molde ciliacutendrico 60 pulg

NORMA TEacuteCNICA NTP 339141 PERUANA 28 de 30

TABLA 1 Tiempo de permanencia requerido de especiacutemenes en saturacioacuten

Clasificacioacuten Tiempo de pennanencia miacutenimo h

GW GP SW SP No se requiere GMSM 3

Todos los demaacutes suelos 16

TABLA 1 Equivalentes meacutetricos para las Figl y2

Pulgada~ 0016 0026 0032 0028

l2 2lh 2 58

( 4 4 2

4584 4 31

6 middot 6 Yz 6 58 6 JI 8 y

pie3

mm 041 066 081 071 1270 6350 6670 10160 11430 11643 12060 15240 16510 16830 17140 20860

3 cm 1130 (00333) 943

00005 14 113333 (00750) 2124

0 0011 31

NORMA TEacuteCNICA NTP 339141

PERUANA 29 de 30

ENSAYO DE COMPACTACION

H4 _1shy

HUMEOO

136

132

128 ~

~( lU

rdmax i22() 1

~u

Joshy (

EC ~

120 v

Wo= 120

116

8 10 12 14 16 18

CONTENIDO DE HUMEDAD - W

FIG 3 EJEMPLO DE GRAFICO DE CURVA DE COMPACfACION

NORMA TEacuteCNICA NTP 339141 PERUANA 30 de 30

TABLA Al1

Temperatura oC (OF)

18 (644) 19(662)

( 20 (680) 21 (698) 22 (716) 23 (73 4) 24 (75 2) 25 (770) 26 (788)

Densidad del Agua

_ Densidad del Ag~~JL~J_ 099862 099843 099823 099802 099779I 099756 099733 099707

I 099681

I I I I

Page 4: NTP339.141 1999 Proctor Modificado

PREFACIO

A RESENtildeA HISTOacuteR ICA

AI La presente Nonna Teacuteenica Peruana fue elaborada por el Comiteacute Teacutecnico de Nonnalizacioacuten Pennanente de Geotecnia mediante el Sistema 2 u Ordinario durante los meses de Abril de 1996 a Setiembre de 1999 utilizoacute como antecedente a la Nonna ASTM D 1557-91 Test Method for Laboratory Compaction Characteristics of Soil Using Modified Effort (56000 pie-Ibfpie3 (2700 kN-mm3raquo

A2 El Comiteacute Teacutecnico de Nonnalizacioacuten de Geotecnia presentoacute a la Comisioacuten de Reglamentos Teacutecnicos y Comerciales -CRT con fecha 1999-11-18 el PNTP 339141 1999 para su revisioacuten y aprobacioacuten siendo sometida a etapa de Discusioacuten Puacuteblica el 99-11-24 No habieacutendose presentado ninguna observacioacuten fue oficializado como Nonna Teacutecnica Peruana NTP 339141 1999 SUELOS Meacutetodo de ensayo para la compactacioacuten del suelo en laboratorio utilizando una energiacutea modificada (2700 kN-mlm3 (56000 pie-lbpie3raquo 1a Edicioacuten el 26 de febrero del 2000

A3 Esta Nonna Teacutecnica Peruana presenta cambios editoriales referidos principalmente a tenninologiacutea empleada propia del iaioma espantildeol y ha sido estructurada de acuerdo a las Guiacuteas Peruanas GP 001 1995 y GP 0021995

B INSTITUCIONES QUE PARTICIPARON EN LA ELABORACIOacuteN DE LA NORMA TEacuteCNICA PERUANA

(

Secretariacutea Servicio Nacional de Capacitacioacuten para la Industria de la Construccioacuten SENCICO

Presidente Ing Mercedes I)ongo ISJl10dcs

Secretario Ing Alberto Concha-Fernuacutendcz Bcnavidcs

ENTIDAD REPRESENTANTES

SENCICO Mercedes Dongo Ismodes

111

Universidad Nacional de Ingenieria

Universidad Ricardo Palma

Instituto para el desarrollo de los pavimentos en el Peruacute

Alpha Consult

COSAPI SA

( CICSA

Ministerio de Transportes Comunicaciones Vivienda y Construccioacuten (MTC)

PA VCO DEL PERU SA

ALBEN SA

CIDELSA

INGENIERIA DINAMICA

TECNOLOGIA DE MATERIALES

Alberto Concha-Fernaacutendez Benavides

Joseacute Wilfredo Gutieacuterrez Lazares Luisa Esther Shuan Lucas

Abel Ordontildeez Huamaacuten

Germaacuten Vivar Romero

Genaro H umala Aybar

Javier Martin Arranz

Justo Kahatt Katan Jesuacutes Arrueacute Morales

Julio Manrique Pino

Neacutestor Sifuentes Boggio

Luis Aparcana Anicama

Miguel Gonzalez Paniura

Lia Ricaldi

Joseacute Ferreyros Villacorta Augusto Alza Vilela

IV

NORMA TEacuteCNICA NTP 339141 PERUANA 1 de 30

SUELOS Meacutetodo de ensayo para la compactacioacuten del suelo en laboratorio utilizando una energiacutea modificada (2700 kNshymlm3 (56000 pie-lbfpie3

))

1 OBJETO

Esta Nonna Teacutecnica Peruana establece el meacutetodo de ensayo para la compactacioacuten del suelo en leacuteiboratorio utilizando una energiacutea modificada (2700 kN-mm3 (56000 pie-Ibfpie3raquo

2 ALCANCE

21 Este meacutetodo de ensayo cubre los procedimientos de compactacioacuten en laboratorio que se utilizan para detenninar las relaciones entre el contenido de agua y el peso unitario seco de los suelos (curva de compactacioacuten) compactada en un molde con un diaacutemetro de 1016 o 1524 mm (4 oacute 6 pli1g) con mi pisoacuten de 445-N (lO-lbf) que cae a una altura de 457 mm (18 pu1g) produciendo un esfuerzo de compactacioacuten de (2700 kN-mm3

(56000 pie-lbfpie3raquo

NOTAS 1 - Las mezclas de suelos o de suelos agregados se les considera como suelos finos o de grano grueso o compuestos o mezclas de suelos naturales o mezclas de suelos naturales o procesados o agregados tal como el limo grava o piedra partida

2 - El equipo y los procedimientos son los mismos que propuso la US Corps of Engineers - el Cuerpo de Ingenieros de los Estados Unidos en 1945 La prueba de esfuerzo modificado (veacutease 422) tambieacuten tielle el nombre de Prueba de Compactacioacuten de Proetor Modificado

22 Este meacutetodo de ensayo solo se utiliza con suelos que tienen el 30 o menos en peso de sus partiacuteculas retenidas en el tamiz de 190 mm (~ pulg)

Nota 3 - Para las relaciones entre los pesos unitarios y los contenidos de agua de los suelos con el 30 o menos en peso de las partiacuteculas retenidas en un tamiz de 190-mm (~ pulg) a pesos unitarios y contenidos de agua de la fraccioacuten que pasa el tamiz de 190-mm (~ pulg) veacutease la Praacutectica ASTM D 4718

NORMA TEacuteCNICA NTP 339141 PERUANA 2 de 30

23 Existen tres procedimientos El procedimiento que se utilizaraacute deberaacute realizarse como se indica en la especificacioacuten para el material que se utilizaraacute en el ensayo Si no se indica ninguacuten procedimiento la eleccioacuten del procedimiento se basaraacute en la gradacioacuten del material

231 Procedimiento A

2311 Molde de 1016 mm (4 pulg) de diaacutemetro

2312 Material que pasa la malla Ndeg 4 (475 mm)

2313 Capas Cinco

2314 Golpes por capas 25

2315 Uso Se utiliza si la mallaNdeg 4 (475-mm) retiene el20 o menos del peso del material

2316 Otros usos Si no se indicase ninguacuten procedimiento los materiales que tengan estos requisitos de gradacioacuten deberaacuten ser ensayados de acuerdo a los procedimientos B o C

232 Procedimiento B

2321 Molde diaacutemetro de 1016 mm (4 pulg)

2322 Materiales que pasan la malla 95 mm (38 pulg)

2323 Capas Cinco

NORMA TEacuteCNICA NTP 339141 PERUANA 3 de 30

2324 Golpes por capas 25

2325 Uso Se utiliza si el tamiz N4 ( 475-mm) retiene maacutes del 20 en peso del material y el tamiz de 95 mm (38 pulg) retiene el 20 o menos en peso del material

2326 Otros usos Si no se indicase ninguacuten procedimiento los materiales que tengan estos requisitos de gradacioacuten deberaacuten ser ensayados de acuerdo al procedimiento C

233 Procedimiento C

2331 Molde 1524 mm (6 pulg) de diaacutemetro

2332 Material que pasa el tamiz de 190 mm (X pulg)

2333 Capas Cinco

2334 Golpes por capas 56

2335 Uso Se deberaacute utilizar si el tamiz 953 mm (38 pulg) retiene maacutes del 20 en peso del material y el tamiz 190 mm (34 pulg) retiene menos del 30 en peso del material

234 En el procedimiento A oacute B no se utiliza el molde de diaacutemetro de 6 pulg

Nota 4 - Los resultados obtenidos variacutean ligeramente cuando un material se ensaya con el mismo esfuerzo de compactacioacuten en moldes de diferentes tamantildeos

24 Si el espeClmen ensayado contiene maacutes del 5 en peso de un tamantildeo mayor (fraccioacuten gruesa) y el material no se incluye en el ensayo se deberaacute corregir el peso unitario y el contenido de agua del espeacutecimen ensayado o la densidad de campo apropiada usando la praacutectica ASTM D4718

NORMA TEacuteCNICA NTP 339141 PERUANA 4 de 30

25 Este meacutetodo de ensayo generalmente produce un peso unitario seco maacuteximo bien definido en los suelos que no drenan libremente Si este meacutetodo de ensayo se utiliza para suelos que drenan libremente no se definiraacute bien el peso unitario maacuteximo y puede ser menor del obtenido con el meacutetodo de ensayo NTP 339137

26 Los valores de unidades de pulg-libras son estaacutendar Los valores establecidos por las unidades SI soacutelo son para informacioacuten

( 261 En ingenieriacutea se acostumbra usar indistintamente unidades que representan masa y fuerza a menos que se realicen caacutelculos dinaacutemicos (F = Ma) Taacutecitamente combina dos sistemas diferentes de unidades es decir un sistema absoluto y uno gravimeacutetrico Cientiacuteficamente no se desea combinar el uso de dos sistemas diferentes en uno estaacutendar Este meacutetodo de ensayo se elaboroacute utilizando unidades pulg-libra (sistema gravimeacutetrico) donde la libra (lbf) representa una unidad de fuerza El uso de masa (lb m) es por conveniencia de las unidades y no intenta establecer que su uso sea cientiacuteficamente correcto Las conversiones del sistema SI son de acuerdo a la praacutectica ASTM E380 El uso de balanzas que registran libras masa o registran la densidad en lbmpie3 no se debe considerar como si no concordase con esta NTP

27 Esta NTP no hace referencia a todos los riesgos relacionados con este uso si los hubiera Es responsabilidad del usuario de esta NTP establecer una seguridad apropiada pruebas confiables y determinar la aplicabilidad de limitaciones regulatorias antes del uso

3 REFERENCIAS NORMATIVAS

Las siguientes nonnas contienen disposiciones que al ser citadas en este texto constituyen requisitos de esta Norma Teacutecnica Peruana Las ediciones indicadas estaban en vigencia en el momento de esta publicacioacuten Como toda Nonna estaacute sujeta a revisioacuten se recomienda a aquellos que realicen acuerdos en basemiddot a ellos que analicen la conveniencia de usar las ediciones recientes de las normas citadas seguidamente El Organismo Peruano de Normalizacioacuten posee la informacioacuten de las NOlmas Teacutecnicas Peruanas en vigencia en todo momento

NORMA TEacuteCNICA NTP 339141 PERUANA 5 de 30

31 Normas Teacutecnicas Peruanas

311 NTP 3391271998 SUELOS Meacutetodo de ensayo para detenninar el contenido de humedad de un suelo

312 NTP 3391281999 SUELOS Meacutetodo de ensayo para el anaacutelisis granulomeacutetrico

313 NTP 3391311998 SUELOS Meacutetodo de ensayo para detenninar el peso especiacutefico relativo de soacutelidos

314 NTP 3391341999 SUELOS Meacutetodo para la clasificacioacuten suelos con propoacutesitos de ingenieriacutea SUCS

de

315 NTP 3391361999 SUELOS Siacutembolos unidades tenninologiacuteas y definiciones

316 NTP 3391371999 SUELOS Meacutetodos de ensayo estaacutendar para la detenninacioacuten del iacutendice de densidad y peso unitario maacuteximos de suelos utilizando una mesa vibratoria

317 NTP 3391421999 SUELOS Meacutetodo de ensayo para la compactacioacuten del suelo en laboratorio utilizando una energiacutea estaacutendar 600 kN-mm3

(12400 pic-lblipicJraquo

318 NTP 4000211979 AGREGADOS Meacutetodo de ensayo para la detenninacioacuten del peso especifico y absorcioacuten del agregado grueso

32

NORMA TEacuteCNICA NTP 339141 PERUANA 6 de 30

Normas Teacutecnicas de Asociaciones

321 ASTM C1361996

322 ASTM D 21681990

323 ASTM D 24881993

324 ASTM D4220 1989

325 ASTM D47181994

326 ASTM 47531992

327 ASTM El1998

328 ASTM EI11995

329 ASTM E3191997

Method for Sieve Analysis of Fine and Coarse Aggregates

Test Methods for Calibration of Laboratory Mechanical-Rammer Soil Compactors

Practice for Description and Identification of Soils (Visual- Manual procedure)

Practices for Preserving and Transporting Soil Samples

Practice for Correction of Unit Weight and Water Content for Soils Containing Oversize Particles

Specification for Evaluating Selecting and Specifying Balances and Scales For Use in Soil and Rock Testing

Specification for ASTM Thermometers

Spccification for Wirc-Cloth Sicvcs for Testing Purposes

Practice for the Evaluation of Single-Pan Mechanical Balances

NORMA TEacuteCNICA NTP 339141 PERUANA 7 de 30

3210 ASTM E3801993 Practice for Use of the Intemational System of Units (SI)

4 TERMINOLOGIacuteA

41 Definiciones Veacutease Terminologiacutea NTP 339136 para definiciones generales

42 Descripciacuteoacuten de teacuterminos especiacuteficos relacionadas a esta NTP

421 Esfuerzo modificado Es el teacutermino aplicado para el esfuerzo de compactacioacuten de 2700 kN-m1m3 (56000 pie-Ibfpie3

) aplicado por el equipo y procedimientos de este ensayo

422 Peso Unitario Seco Maacuteximo modificado Yclmaacutex (kNm3 (lbpie3raquo Es el maacuteximo valor definido por la curva de compactacioacuten del ensayo utilizando un esfuerzo modificado

423 Contenido de Agua Oacuteptimo modificado Wo () Es el contenido de agua al que el suelo seraacute compactado al peso unitario seco maacuteximo utilizando un esfuerzo de compactacioacuten modificado

424 Fraccioacuten de tamantildeo mayor (fraccioacuten gruesa) Pe ( ) Es la porcioacuten de la muestra total que no se utiliza en el ensayo de compactacioacuten es la porcioacuten de la muestra total quc retiene la malla Ndeg 4 (475 mm) 95 mm (38 pulg) o 190 mm eX pulg )

425 Fraccioacuten de ensayo ( fraccioacuten maacutes fina) PI () Es la porcioacuten de la muestra total utilizada en el ensayo de compactacioacuten es la fraccioacuten que pasa la malla Ndeg 4 (475 mm) en el procedimiento A menor al tamiz de 95 mm (38 pulg) en el procedimiento B o menor del tamiz de 190 mm (X pulg) del Procedimiento C

-NORMA TEacuteCNICA NTP 339141 PERUANA 8 de 30

1iiiiIshy -shy

s RESUMEN DEL MEacuteTODO DE ENSAYO

Se coloca un suelo a un contenido de agua seleccionado en cinco capas dentro de un molde de dimensiones particulares con cada capa compactada con 25 oacute 56 golpes de un pisoacuten de 445 N (1 O-lbf) que cae desde una distancia de 457 mm (18 pulg) sometiendo al suelo a un esfuerzo de compactacioacuten total de aproximadamente 2700 kN mlm3 (56 000 pieshylbfpie3

) Se determina el peso unitario seco resultante El procedimiento se repite con un nuacutemero suficiente de contenidos de agua para establecer una relacioacuten entre el peso unitario seco y el contenido de agua del suelo Este dato cuando se plotea representa una relacioacuten curvilineal conocida como curva de compactacioacuten Los valores del oacuteptimo contenido de agua y el maacuteximo peso unitario seco modificado se determinan en base a la curva de compactacioacuten

6 IMPORTANCIA Y USO

61 El suelo tomado como relleno de ingenieriacutea (terrapleacuten rellenos de cimentacioacuten bases para caminos) se compacta a un estado denso para obtener propiedades satisfactorias de ingenieriacutea tales como resistencia al esfuerzo de corte compresibilidad o permeabilidad Tambieacuten los suelos de cimentacioacuten son compactados generalmente para mejorar sus propiedades de ingenieriacutea Los ensayos de compactacioacuten en laboratorio proporcionan las bases para determinar el porcentaje de compactacioacuten y el contenido de agua que se necesita para obtener las propiedades de ingenieriacutea requeridas y para el control de la construccioacuten para asegurar la obtencioacuten de la compactacioacuten requerida y los contenidos de agua

62 Durante el disentildeo de los relle~os de ingenieriacutea se utilizan los ensayos de corte consolidacioacuten permeabilidad u otros ensayos que requieren preparacioacuten de especiacutemenes de ensayo compactando a alguacuten contenido de agua para alguacuten peso unitario Es praacutectica comuacuten determinar primero el contenido de agua oacuteptimo (w()) y el peso unitario seco maacuteximo (YdmaacuteJ mediante un ensayo de compactacioacuten Los especiacutemenes de ensayo son compactados a un contenido de agua seleccionado (w) sea del lado huacutemedo o seco del oacuteptimo (wo) o al oacuteptimo (wo) y a un peso unitario seco seleccionado relativo a un porcentaje del peso unitario seco maacuteximo (Ydmaacutex) La seleccioacuten del contenido de agua (w) sea del lado huacutemedo o seco del oacuteptimo (wo) o al oacuteptimo (wo) y el peso unitario seco (YdmaacuteJ se debe basar en experiencias pasadas 6 se deberaacute investigar una serie de valores para determinar el porcentaje necesario de compactacioacuten

NORMA TEacuteCNICA NTP 339141 PERUANA 9 de 30

7 APARATOS

71 Ensamblaje del molde Los moldes deben ser ciliacutendricos hechos de material riacutegido y con la capacidad y dimensiones que se indican en 711 oacute 712 y Figuras 1 y 2 Las paredes del molde deberaacuten ser soacutelidas partidas o ahusadas El tipo partido deberaacute tener dos medias secciones circulares o una seccioacuten de tubo dividido a lo largo de un elemento que se puede cerrar de forma segura formando un cilindro que reuacutena los requisitos de esta seccioacuten El tipo ahusado debe tener un diaacutemetro interno tipo tapa que sea uniforme y no mida maacutes de 167 mmm (0200 pulglpie) de la altura del molde Cada molde tienen un plato base y un collar de extensioacuten ensamblado ambos de metal riacutegido y construidos de modo que se puedan adherir de forma segura y faacutecil de desmoldar El ensamblaje collar de extensioacuten debe tener una altura que sobrepase la parte maacutes alta del molde por lo menos 508 mm (20 pulg) con una seccioacuten superior que sobrepasa para formar un tubo con una seccioacuten ciliacutendrica recta de por 10 menos 190 mm (075 pulg) por debajo de eacutesta

El collar de extensioacuten debe alinearse con el interior del molde La parte inferior del plato base y del aacuterea central ahuecada que acepta el molde ciliacutendrico debe ser plana

711 Molde de 4 pulg Un molde que tenga un promedio de 1016 mm plusmn 04 mm (4000 pulg plusmn 0016 pulg) de diaacutemetro interior promedio una altura de 1164 mm plusmn 05 mm (4584 pulg plusmn 0018 pulg) y un volumen de 944 cm3 plusmn 14 cm3 (00333 pie3plusmn 00005 pie3

)

En la Figura 1 se muestra el ensamblaje del molde con los requisitos miacutenimos

712 Molde de 6 pulg Un molde que tenga un promedio de 1524 m plusmn 07 mm (6000 pulg plusmn 0026 pulg ) de diaacutemetro interior promedio una altura de 1164 film plusmn 05 mm (4584 pulg plusmn 0018 pulg) y un volumen de 2124 cm3 plusmn 25 cm3 (0075 pie3plusmn 00009 pie3

) En la Figura 2 se muestra el ensamblaje del molde con los requisitos miacutenimos

72 Pisoacuten Un pisoacuten que tatIacutelbieacuten puede ser operado manualmente como se indica en 721 o mecaacutenicamente como se indica en 722 El pisoacuten debe caer libremente a una distancia de 4572 mm plusmn 16 mm (8 pulg plusmn 005 pulg) de la superficie del espeacutecimen La masa del pisoacuten debe ser de 454 kg plusmn 001 kg (lO lbm plusmn 002 lbm) salvo que las masas de los pisones mecaacutenicos se ajusten como se indica en el meacutetodo de ensayo ASTM D 2168 (veacutease nota 5) Lacara del pisoacuten que golpea debe ser plana y circular salvo como se indica en el 7223 con un diaacutemetro cuando sea nuevo de 5080 mm plusmn 013 mm

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(2000 pulg plusmn 0005 pulg) Se debe reemplazar el pisoacuten si la cara que golpea se desgasta o se deforma al punto que el diaacutemetro sobrepase los 50RO mm plusmn 025 mm (2000 pulg plusmn 001 pulg)

NOTA 5 - Es una praacutectica comuacuten y aceptable en el sistema pulgada-libra asumir que la masa del pisoacuten es igual a su masa determinada utilizundosea una balanza en kilogramo o libra y l Ibf es igual a llbm oacute 04536 kg oacute 1 N es igual a 02248 lbm o a 01020 kg

721 Pisoacuten Manual El pisoacuten debe equiparse con una guiacutea que tenga suficiente juego de modo que la caiacuteda libre del pisoacuten y la cabeza no sea restringida La guiacutea debe tener por lo menos cuatro orificios de ventilacioacuten en cada extremo (ocho huecos en total) localizados con centros de 190 mm plusmn 16 mm eX pulg plusmn 116 pulg) de cada extremo y espaciados a 90 grados El diaacutemetro miacutenimo de los orificios de ventilacioacuten debe ser de 95 mm (38 pulg) Se podriacutean antildeadir orifiCioacutes adicionales o ranuras en el tubo guiacutea

722 Pisoacuten mecaacutenico circular El pisoacuten debe operar mecaacutenicamente de manera que proporcione una cobertura uniforme y completa de la superficie del espeacutecimen Deberaacute haber una holgura de 25 mm plusmn 08 mm entre el pisoacuten y la superficie interior del molde en su diaacutemetro maacutes pequentildeo El pisoacuten mecaacutenico debe reunir los requisitos de calibracioacuten del meacutetodo de ensayo ASTM D 2168 El pisoacuten mecaacutenico debe ser equipado con medios mecaacutenicos positivos para soportar el pisoacuten cuando no se utilice

7223 Pisoacuten mecaacutenico Cuando se utiliza un molde de 1524 mm (60 pulg) un sector de la cara del pisoacuten se debe utilizar en lugar de la cara circular La cara que contacta el espeacutecimen debe tener la forma de un sector de un ciacuterculo de radio igual a 737 mm plusmn 05 mm (290 pulg plusmn 002 pulg) El pisoacuten debe operar de modo que los orificios del sector se situacuteen en el centro del espeacutecimen

73 Extractor de muestras (opcional) Puede ser un gato estructura u otro aparato adaptado para extraer los especiacutemenes compactados del molde

74 Balanza Una balanza tipo GP5 que reuacutena los requisitos de la especificacioacuten ASTM D 4753 para una aproximacioacuten de l-g

75

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Horno de secado Con control tel1110staacutetico preferiblemente del tipo de ventilacioacuten forzada y con la capacidad de mantencr una temperatura unifltmne de 110degC plusmn 5 oC (230 uF plusmn 9degF) a traveacutes de la caacutemara de secado

76 Regla recta Una regla recta de metal riacutegido de una longitud adecuada pero no menor de 254 mm (10 pulg) La longitud total de la regla recta debe ajustarse directamente a una tolerancia de plusmn 01 mm (0005 pulg) El borde de arrastre debe ser biselado si es maacutes grueso que 3 mm (l8 pulg)

77 Tamices De 190 mm ( pulg) 95 mm (38 pulg) y Ndeg 4 (475 mm) conforme a los requisitos de la especificacioacuten ASTM El1

78 Diferentes Herramientas Diversas herramientas tal como mortero cucharas paleta espaacutetula botellas de spray etc o un aparato mecaacutenico apropiado para la mezcla de muestras de suelo con incrementos de agua

8 MUESTRA DEL ENSAYO

La masa de la muestra requerida para ~os procedimientos A y B es de aproximadamente 16 kg (35 lbm) y para el procedimiento C es aproximadamente de 29 kg (65 lbm) del suelo seco Debido a esto la muestra de campo debe tener una masa huacutemeda miacutenima de 23 kg (50 Ibm) y 45 kg (100 lbm) respectivamente

Detennine adecuadamente el porcentaje del material retenido en el tamiz Ndeg 4 (475 mm) 95 mm (38 pulg) o 190 mm eX pu1g) para escoger el procedimiento A B o C separando una porcioacuten representativa de la muestra total y determinando los porcentajes que pasan las mallas de intereacutes mediante el meacutetodo de ensayo NTP 339128 oacute ASTM C 136 Soacutelo es necesario calcular los porcentajes para un tamiz o tamices de la infonnacioacuten que se desa

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9 PREPARACIOacuteN DEL APARATO

91 Seleccione un molde de compactacioacuten apropiado que se va a utilizar de acuerdo con el procedimiento CA B oC) Detennine y registre su masa con aproximacioacuten a 1 g Ensamble el molde base y coUar de extensioacuten Revise el alineamiento de la pared interior y del molde y del collar de extensioacuten del molde Haga ajustes si es necesario

92 Revise que el ensamblado del pisoacuten trabaje en buenas condiciones y que sus partes no esteacuten flojas o gastadas Realice cualquier ajuste o reparacioacuten necesaria si es asiacute el pisoacuten deberaacute recalibrarse

10 CALIBRACIOacuteN

Calibre los siguientes aparatos antes del uso inicial despueacutes de reparaciones u otras acciones que puedan afectar los resultados del ensayo en intervalos que no excedan de 1000 muestras ensayadas o anualmente cualquiera que ocurra primero

101 Balanza Evaluacutee de acuerdo a la especificacioacuten ASTM 04753

102 Moldes Detennine el volumen como se describe en el Anexo Al

103 Pisoacuten manual Verifiquela distancia de la caiacuteda libre masa del pisoacuten y la cara del pisoacuten de acuerdo con 72 Verifique los requisitos de la guiacutea de acuerdo con 721

104 Pisoacuten Mecaacutenico Calibre y ajuste el pisoacuten mccuacutenico de acuerdo al meacutetodo de ensayo ASTM O 2168 Ademaacutes la holgura entre el pisoacuten y la superficie interior del molde debe ser verificada de acuerdo a 622

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11 PROCEDIMIENTOS

111 Sucios

1111 No vuelva a utilizar suelo que ha sido previamente compactado en laboratorio

1112 Utilice el meacutetodo de preparacioacuten huacutemeda cuando se ensaye con suelos que contienen hallosita hidratada o donde la experiencia con determinados suelos indica que los resultados pueden ser alterados por el secado al aire ( veacutease 102)

1113 Prepare los especiacutemenes del suelo para el ensayo de acuerdo con 112 (de preferencia) o con 113

112 Meacutetodo de Preparacioacuten Huacutemeda (preferible) Sin secado previo de la muestra paacuteseiacuteo a traveacutes del tamiz Ndeg 4 ( 475-mm) 95 mm (38 pulg) o 190 mm eX pulg) en base al procedimiento ( A B C) que se va a utilizar Determine el contenido de agua del suelo procesado

1121 Prepare miacutenimo cuatro (preferible cinco) especiacutemenes con contenidos de agua de modo que eacutestos tengan un contenido de agua lo maacutes cerca al oacuteptimo Un espeacutecimen que tiene un contenido de agua cerca al oacuteptimo debe ser preparado primero antildeadiendo al caacutelculo agua y mezcla (veacutease nota 6) Seleccione contenidos de agua para el resto de los especiacutemenes que resulten por lo menos en dos especiacutemenes huacutemedos j dos secos de acuerdo al contenido oacuteptimo de agua que variacuteen alrededor del 2 Como miacutenimo es necesario dos contenidos de agua en cJ lado seco y huacutemedo del oacuteptimo para definir exactamente la curva de compactacioacuten del peso seco unitario (veacutease 115 ) Algullos suelos con un contenido de agua oacuteptimo muy alto o una curva de compactacioacuten rcJativamente plana requeriraacuten grandes incrementos de contenido de agua para obtener un peso unitario seco maacuteximo bien definido Los incrementos de contenido de agua no deberaacuten exceder al 4

NOTA 6 - Con la praacutectica generalmente es posible juzgar visualmente un punto cerca al contenido de agua oacuteptimo Generalmente un suelo en un contenido de agua oacuteptimo puede fonnar un terroacuten que se mantiene unido cuando se libera la presioacuten pero puede quebrarse limpiamente en dos

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secciones cuando se dobla En contenidos dc agua del lado seco dcl oacuteptimo los suelos tienden a dcsintcgrarsc dcl lado huacutemcdooacuteptimo sc manticncn unidos cn una masa cohcsiva pcgajosa Un contcnido de agua oacuteptimo es en general ligcramcnte mcnor que el Iiacutemitc plaacutestico

1122 Utilice aproximadamente 23 kg (5 Ibm) de suelo tamizado en cada espeacutecimen que se compactaraacute utilizando el procedimiento A oacute B oacute 59 kg (13 lbm) cuando se utilice el procedimiento C Para obtener los contenidos de agua del espeacutecimen que se indica en el 1121 antildeada o remueva las cantidades requeridas de agua de la siguiente manera Antildeada poco a poco el agua al suelo durante la mezcla para sacar el agua deje que el suelo se seque en el aire auna temperatura de ambiente o en un aparato de secado de modo que la temperatura de la muestra no exceda de 60degC (140degF) Mezcle continuamente el suelo durante el secado para mantener la distribucioacuten del contenido de agua Mezcle minuciosamente cada espeacutecimen para asegurar tambieacuten la distribucioacuten del agua en todas partes y luego coloacutequelo aparte en un contenedor con tapa y ubiacutequelo de acuerdo con la Tabla 1 antes de la compactacioacuten Para seleccionar un tiempo de espera el suelo debe ser clasificado mediante el meacutetodo de ensayo NTP 339134 la Praacutectica ASTM D 2488 o los datos de otras muestras del mismo material Para ensayos de determinacioacuten la clasificacioacuten deberaacute realizarse mediante el meacutetodo de ensayo NTP 339134

113 Meacutetodo de Preparacioacuten en Seco Si la muestra estaacute muy huacutemeda reduzca el contenido mediante el secado al aire El secado deberaacute ser al aire o utilizando un aparato de secado de modo que la temperatura de la muestra no exceda de 60 oC (140degF) Quiebre en muchas partes los agregados pero sin quebrar las partiacuteculas individuales Pase el material a traveacutes de un tamiz apropiado Ndeg 4 (475 mm) 95 mm (38 pulg) o 190 mm (X pulg) Cuando prepare el material por el tamiz de x pulg para la compactacioacuten en un molde de 6 pulg quiebre los agregados de modo que pasen por el tamiz de 38 de pulg para que facilite la distribuCioacuten del agua por todo el suelo en una proacutexima mezcla

113 1 Prepare miacutenimo cuatro ( preferible cinco) cspeciacutemenes de acuerdo al 1121

11 32 Utilice aproximadamente 23 kg (5 Ibm) del suelo tamizado para cada espeacutecimen que seraacute compactado con el procedimiento A o B o 59 kg (13 Ibm) utilizando el procedimiento C Antildeada las cantidades requeridas de agua para que los contenidos de agua de los especiacutemenes tengan los valores descritos en el 1131 Siga con el procedimiento de preparacioacuten del espeacutecimen descrito en el 1122 para los suelos secos o antildeada agua en el suelo y cure cada muestra de ensayo

114

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Compactacioacuten Despueacutes de la curacioacuten si se requiere cada espeacutecimen se compactaraacute de la siguiente manera

1141 Detennine y registre la masa del molde o del molde y el plato base

1142 Ensamble y asegure el molde y el collar al plato base El molde debe descansar en un cimiento riacutegido y unifonne que tenga un cilindro o cubo de concreto con una masa no menor a 91 kg (200 lbm) Asegure el plato base al cimiento riacutegido El meacutetodo de unioacuten al cimiento riacutegido deberaacute pennitir un desmolde faacutecil del molde ensamblado el collar y el plato base despueacutes de que se concluya la compactacioacuten

Compacte el espeacutecimen en cinco capas Despueacutes de la compactacioacuten cada capa deberaacute tener casi el mismo grosor Antes de la compactacioacuten coloque el suelo desmenuzado en el molde y distribuacuteyalo en una capa de espesor unifonne Suavemente apisone el suelo antes de ia compactacioacuten hasta que no esteacute esponjoso ni suelto utilizando el pisoacuten de compactacioacuten manual o un cilindro de 5 mm de diaacutemetro (2 pulg) Prosiga con la compactacioacuten de cada una de las cuatro primeras capas cualquier suelo adyacente a las paredes del molde que no ha sido compactado o extendido en la superficie compactada debe ser recortados

El suelo recortado debe incluirse con el suelo adicional para la siguiente capa Se debe usar un cuchillo u otro aparato parecido La cantidad total del suelo utilizado deberaacute ser tal que la quinta capa compactada se extienda ligeramente en el collar pero que no exceda maacutes de 6 mm (liacute pulg) de la parte superior del molde Si la quinta capa sobrepasa la parte superior del molde maacutes de 6 mm (liacute pulg) se debe desechar el espeacutecimen El espeacutecimen debe ser descartado cuando el uacuteltimo golpe del pisoacuten de la quinta capa resulta en la parte inferior del pisoacuten por debajo de la parte superior del molde de compactacioacuten

1144 Compacte cada capa con 25 golpes para el molde de 1016 mm (4 pulg) o con 56 golpes para un molde de 1524 mm (6 pulg)

NOTA 7 - Cuando los especiacutemenes de compactacioacuten se humedecen maacutes que el contenido de agua oacuteptimo pueden producirse superficies compactadas irregulares y se requeriraacute del juicio del operador para la altura promedio del eacutespeacutecimen

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1145 Al operar el pisoacuten manual tenga cuidado de evitar ]a elevacioacuten de la guiacutea mientras el pisoacuten sube Mantenga la guiacutea firme y a 5deg de la vertical Aplique los golpes un nivel uniforme de 25 golpesminuto aproximadamente de modo que se asegure una cobertura completa y uniforme de la superficie del espeacutecimen

1146 Continuacutee con la compactacioacuten de la uacuteltima capa remueva el collar y el plato base del molde excepto como se especifica en 1147 Se debe utilizar un cuchillo para cortar el suelo adyacente del collar para soltar el suelo del collar antes de removerlo y evitar el desgarro del suelo bajo la parte superior del molde

(

1147 Corte cuidadosamente el espeacutecimen compactado incluso en la parte superior e inferior del molde mediante una regla recta a traveacutes de la parte superior e inferior del molde para formar una superficie plana incluso en la parte superior e inferior del molde Un corte inicial en el espeacutecimen en la parte superior del molde con un cuchillo puede prevenir la caiacuteda del suelo por debajo de la parte superior del molde Rellene cualquier hueco en cada superficie con suelo cortado o no utilizado del espeacutecimen presioacutenelo con los dedos y vuelva a raspar la regla recta a traveacutes de la parte superior e inferior del molde Repita las operaciones anteriores en la parte inferior del espeacutecimen cuando se halla determinado el volumen del molde sin el plato base Para suelos muy huacutemedos o secos se perderaacute suelo o agua si el plato base se remueve En esta situacioacuten deje el plato base unido al molde Cuando se deja unido al plato base el volumen del molde debe ser calibrado con el plato base unido al molde o a un plato de plaacutestico o de vidrio como se especifica en el Anexo Al (A141 )

1148 Determine y registre la masa del espeacutecimen con aproximacioacuten al gramo Cuando se deja unido el plato base determine y registre la masa del espeacutecimen molde y plato base con aproximacioacuten al gramo

I 149 Remueva el material del molde Obtenga un espeacutecimen para el contenido de agua utilizando todo el espeacutecimen (se prefiere eacuteste meacutetodo) o una porcioacuten representativa Cuando se utiliza todo el espeacutecimen quieacutebrelo para facilitar el secado De otra manera obtenga una porcioacuten dividiendo el espeacutecimen compactado axialmente a traveacutes del centro y removiendo 500 g del material de los lados cortados Obtenga el contenido de agua de acuerdo al meacutetodo de ensayo NTP 339127

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12 CAacuteLCULOS

121 Caicule el peso unitario seco y el contenido de agua de cada espeacutecimen compactado como se explica en 123 y 124 Plotee los valores y dibuje la curva de compactacioacuten como una curva llana a traveacutes de los puntos (veacutease ejemplo Fig 3) PIotee el peso unitario seco con aproximacioacuten a 02 kNm3 (01 Ibfpie3

) y el contenido de agua lo maacutes cerca al 01 En base a la curva de compactacioacuten detennine el contenido de agua oacuteptimo y el peso unitario seco maacuteximo Si maacutes del 5 del peso del material de gran tamantildeo se remueve de la muestra calcule el contenido de agua oacuteptimo y el peso unitario seco maacuteximo corregido del material total utilizando la Praacutectica ASTM D4 718 Esta correccioacuten debe hacerse en el espeacutecimen de ensayo de densidad de campo maacutes que al espeacutecimen de ensayo de laboratorio

122 PIotee la curva del 100 de saturacioacuten Los valores del contenido de agua para un 100 de saturacioacuten pueden ser calculados como se explica en 125 (veacutease ejemplo Fig3)

NOTAS 8 - La curva de 100 de saturacioacuten es una middotayuda al disentildear la curva de compactacioacuten Los suelos que contienen maacutes del 10 de finos aproximadamente a contenidos de agua que superan el oacuteptimo las dos curvas generalmente llegan a ser casi paralelas con el lado huacutemedo de la curva de compactacioacuten entre el 92 al 95 de saturacioacuten Teoacutericamente la curva de compactacioacuten no puede ser ploteada a la derecha de la curva de 100 de saturacioacuten Si esto ocurre habriacutea error en la gravedad especiacutefica en las mediciones en los caacutelculos en procedimientos de ensayo o en el ploteo

9 - La curva de 100 de saturacioacuten se denomina a veces como curva de relacioacuten de vaciacuteos cero o como curva de saturacioacuten completa

123 ContenidG de agua w Calcule de acucrdo al meacutetodo de ensayo NTP 339127

124 Pesos Unitarios secos Calcule la densidad huacutemeda (Ecl) la densidad seca (Ec2) y luego el peso unitario seco (Ec3) como sigue

Pm = 1000 (MI - MlItI)1 V donde

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Pm =densidad huacutemeda del espeacutecimen compactado Mgm3bull

MI =masa del espeacutecimen huacutemedo y molde kg = Masa del molde compactado kg yMmd

V =volumen del molde de compactacioacuten m3 (ver Anexo Al)

donde

Pd = densidad seca del espeacutecimen compactado Mgm3 y w = contenido de agua

rd = 6243pd en lb pie3 (3)

rd = 9807Pd en kN m3

donde

Yd = peso unitario seco del espeacutecimen compactado

125 Para calcular los puntos para el ploteo de la curva del 100 de saturacioacuten o curva de relacioacuten de vaciacuteos cero del peso unitario seco seleccione los valores correspondientes del peso unitario seco calcule los valores correspondientes de contenido de agua a la condicioacuten del 100 de saturacioacuten como sigue

(4)

donde

W Sal = contenido de agua para una completa saturacioacuten Yw = peso unitario del agua 6243 Ibfpie3

( 9807 kNm3)

Yd = peso unitario seco del suelo y Gs = gravedad especiacutefica del suelo

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NOTA 10- Se debe calcular la gravedad especiacutefica de la muestra ensayada en base a los datos del ensayo de otrns muestras de la misma c1asi ficacioacuten de sucio y fuente De otro modo seriacutea necesario el cnsayo de gravedad especilica (Meacutetodo de Ensayo NTP 339(31)

13 INFORME

131 Reporte de la siguiente infonnacioacuten

1311 Procedimiento utilizado ( A B oacute C)

1312 Meacutetodo de preparacioacuten utilizado ( huacutemedo o seco)

1313 El contenido de agua recibido si se determinoacute

1314 Contenido de agua oacuteptimo modificado con aproximacioacuten al 05

l315 Peso unitario seco mlximo modificado con aproximacioacuten a 05 Ibfpic3

1316 Descripcioacuten del pisoacuten ( manual o mecaacutenico)

1317 Datos del tamizado del sucio cuando se aplica en la dctcnninacioacuten del procedimiento (A B oacute C)

1318 Descripcioacuten del material utilizado en el cnsayo mcdiante la pruacutectiea ASTM D 2488 o clasificacioacuten mediante el meacutetodo de ensayo NTP ]39134

1319 Gravedad especiacutefica y meacutetodo de detenninacioacuten

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13110 Origen del material utilizado en el ensayo por ejemplo proyecto lugar profundidad cte

13111 Ploteo de la curva de compactacioacuten mostrando los puntos de compactacioacuten utilizados para establecer la curva de compactacioacuten y la curva de 100 de saturacioacuten punto del peso unitario seco maacuteximo y el contenido de agua oacuteptimo

13 112 Datos de la correCClOn de sobredimensioacuten si se utiliza incluyendo la fraccioacuten de sobredimensioacuten (fraccionamiento grueso) Pc en

14 PRECISIOacuteN Y CONFIABILIDAD

141 Precisioacuten Todos los datos estaacuten siendo evaluados para determinar la precisioacuten de este meacutetodo de ensayo Ademaacutes los datos pertinentes estaacuten siendo solicitados por los usuarios de este meacutetodo de ensayo

142 Confiabilidad No es posible obtener informacioacuten sobre la confiabilidad ya que no existe otro meacutetodo para dctcnninar los valores dcl pcso unitario scco maacuteximo y el contenido de agua oacuteptimo modificados

15 PALABRAS CLAVES

Caracteriacutesticas de Compactacioacuten densidad compactacioacuten por impactos utilizando un csfucrzo l11olti licalto ensayos de lahoratorio cnsnyo de proctor ll1oditicnlto curvns de humcdad - densidad compactacioacuten de suclo

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16 ANTECED ENTES

ASTM D1557-91 Test Method for Laboratory Compaction Characteristics of Soils Using Modified Effort (2700 kN-mm3 (56000 pie-lbpie3raquo

(

Al

A11

A 111

A212

A12

A121

A 1211

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ANEXO (Infonnacioacuten obligatoria)

VOLUMEN DEL MOLDE DE COMPACTACiOacuteN

Alcance

Este anexo describe el procedimiento para detenninar el volumen del molde de compactacioacuten

El volumen se detennina mediante el meacutetodo de llenado de agua y revisado mediante el meacutetodo de la medicioacuten lineal

Aparatos

Ademaacutes del aparato que se indica en la Seccioacuten 6 se requiere lo siguiente

Vernier o Caliper de Dial que tenga una rango de medicioacuten de por lo menos de Oa 150 mm (O a 6 pulg) y sensibilidad de 002 mm (0001 pulg)

A1212 Microacutemetro interior - que tenga una rango de medicioacuten de por lo menos de 50 a 300 mm (2 a 12 pulg) y sensibilidad de 002 mm (0001 pulg)

A 121 3 Platos pluacutestitos () de vidrio - Dos platos pluacuteslIacuteLos o de vidrio de aprox 200

111m2 por 6 mm de grosor (8 pulg2 por A pulg)

A1214 Tennoacutemetro- De O a 50 oC de graduacioacuten de 05 oC confonne a los requisitos de la especificacioacuten ASTM El

A1215 Llave de cierre engrasado o un sellador similar

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A1216 Diferentes equipos- jeringa bombilla toallas etc

A13 Precauciones

Realice el procedimiento en una aacuterea aislada de la corriente de aire o de fluctuaciones de extrema temperatura

AI4 Procedimiento

A1A1 Meacutetodo de Llenado de Agua

A 10411 Engrase ligeramente la parte inferior del molde de compactacioacuten y coloacutequelo en uno de los platos plaacutesticos o de vidrio Engrase ligeramente la parte superior del molde Tenga cuidado de no engrasar el interior del molde Si es necesario utilizar el plato base como se indica en el 11047 coloque el molde engrasado en el plato base y aseguacuterelo con los pernos de cierre

A 10412 Determine la masa del molde engrasado y de los platos de plaacutestico y vidrio lo maacutes cerca a 1 g (001 lbm) y regiacutestrelo Cuando se utiliza el plato base para unir el plaacutestico inferior o el plato de vidrio determine la masa del molde el plato base y el plato simple de plaacutestico o vidrio que se usaraacute en la parte superior del molde lo maacutes cerca a 1 g (001 lbm) y regiacutestrelo

A 10413 Coloque el molde y el plato inferior en una superficie ni velada finne y llene el molde con agua ligeramente hasta sobre su borde

A 14104 Deslice el segundo plato sobrc la parte supcrior dc la superficie del moldc de manera que el molde quede completamente lleno con agua pero sin burbujas de aire Antildeada o remueva agua si es necesario con la jeringa bombilla

A 10415 Seque completamente middotcualquier exceso de agua de la parte exterior del molde y de los platos

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Al 4 16 Detennine la masa del molde platos yagua y regiacutestrcIo lo maacutes cerca a 1 g (001 Ibm)

A1417 Detennine la temperatura del agua en el molde lo maacutes cerca a 1 oC y regiacutestrelo Determine y registre la densidad absoluta del agua de la Tabla A 11

A1418 Calcule la masa del agua en el molde mediante la sustraccioacuten de la masa determinada en el A1416

AI419 Calcule el volumen del agua dividiendo la masa del agua por la densidad del agua y registraacutendola lo maacutes cerca a 1 cm3 (00001 pie3

)

A 14110 Cuando se utiliza el plato base para la calibracioacuten del volumen del molde repita los pasos del A 1413 al A 1419

A142 Meacutetodo de Medicioacuten Lineal

A 1421 Utilice el caliper de vernier o el microacutemetro interior mida el diaacutemetro del molde seis veces en la parte superior del molde y seis veces en la parte inferior del molde espaciando cada seis mediciones superiores e inferiores equitativamente alrededor de la circunferencia del molde Registre los valores lo maacutes cerca a 002 mm (0001 pulg)

A1422 Utilice el caliper de vernier mida la altura interior del molde realizando tres mediciones iguales espaciadas alrededor de la circunferencia del molde Registre los valores a 002 mm (0001 pulg)

A 1423 Calcule el promedio del diaacutemetro superior promedio del diaacutemetro inferior y el promedio de la altura

Al424 Calcule el volumen del molde y regiacutestrelo 10 maacutes cerca a 1 cm3(00001 pie3 )

utilizando la Ec Ala (para pulg-libra) oacute Alb (para SI)

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v = (17)(h )(d t + db yUuml 6 )(1 728) Ala

v A1b

donde

v = volumen del molde cm3 (pie3 )

h = promedio de altura mm (pulg) di = promedio del diaacutemetro sup~rior mm (pulg) db = promedio del diaacutemetro inferior mm (pulg) 11728 = constante de conversioacuten pulg3 a pie3 y 1103 = constante de conversioacuten mmJ a cm3

bull

A15 Comparacioacuten de resultados

A151 El volumen obtenido por ambos meacutetodos deberaacute estar dentro de la tolerancia de los requisitos de 711 Y712

A152 La diferencia entre los dos meacutetodos no debe exceder del 05 del volumen ( nominal del molde

A153 Repita la determinacioacuten del volumen SI no se consigue cumplir con los requisitos

A154 La falla en la obtencioacuten de un acuerdo satisfactorio entre los dos meacutetodos incluso despueacutes de varias tentativas es una indicacioacuten que el molde se deforma demasiado y debe ser reemplazado

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A155 Utilice el volumen del molde detenninado usando el meacutetodo de llenado de agua como el valor de volumen asignado para los caacutelculos de la densidad huacutemeda y seca

(veacutease 124)

(

(

NORMA TEacuteCNICA NTP 339141 PERUANA 27 de 30

PLANTA

1

ELEYACION

VER TABLA 2 PARA EQUIVALENTES METRICOS

FIGURA 1 Molde ciliacutendrico 40 pulg

Ogtmo alternativa al parante de longitud completa puede utilizarse un parante de 212 x 38 El collar puede fijarse mediante una cartela ranurada sujeta al collar y un pasador en el molde

l(l

PLANTA illIVACION

--6Ifl_

VOL OJS

FFji~~1E314=~=Omiddot0009=1~~e3~lEiP(3==1r=-L

VER TABLA 2 PARA EQUIVALENTES METRICOS

-FIGURA 2 Molde ciliacutendrico 60 pulg

NORMA TEacuteCNICA NTP 339141 PERUANA 28 de 30

TABLA 1 Tiempo de permanencia requerido de especiacutemenes en saturacioacuten

Clasificacioacuten Tiempo de pennanencia miacutenimo h

GW GP SW SP No se requiere GMSM 3

Todos los demaacutes suelos 16

TABLA 1 Equivalentes meacutetricos para las Figl y2

Pulgada~ 0016 0026 0032 0028

l2 2lh 2 58

( 4 4 2

4584 4 31

6 middot 6 Yz 6 58 6 JI 8 y

pie3

mm 041 066 081 071 1270 6350 6670 10160 11430 11643 12060 15240 16510 16830 17140 20860

3 cm 1130 (00333) 943

00005 14 113333 (00750) 2124

0 0011 31

NORMA TEacuteCNICA NTP 339141

PERUANA 29 de 30

ENSAYO DE COMPACTACION

H4 _1shy

HUMEOO

136

132

128 ~

~( lU

rdmax i22() 1

~u

Joshy (

EC ~

120 v

Wo= 120

116

8 10 12 14 16 18

CONTENIDO DE HUMEDAD - W

FIG 3 EJEMPLO DE GRAFICO DE CURVA DE COMPACfACION

NORMA TEacuteCNICA NTP 339141 PERUANA 30 de 30

TABLA Al1

Temperatura oC (OF)

18 (644) 19(662)

( 20 (680) 21 (698) 22 (716) 23 (73 4) 24 (75 2) 25 (770) 26 (788)

Densidad del Agua

_ Densidad del Ag~~JL~J_ 099862 099843 099823 099802 099779I 099756 099733 099707

I 099681

I I I I

Page 5: NTP339.141 1999 Proctor Modificado

Universidad Nacional de Ingenieria

Universidad Ricardo Palma

Instituto para el desarrollo de los pavimentos en el Peruacute

Alpha Consult

COSAPI SA

( CICSA

Ministerio de Transportes Comunicaciones Vivienda y Construccioacuten (MTC)

PA VCO DEL PERU SA

ALBEN SA

CIDELSA

INGENIERIA DINAMICA

TECNOLOGIA DE MATERIALES

Alberto Concha-Fernaacutendez Benavides

Joseacute Wilfredo Gutieacuterrez Lazares Luisa Esther Shuan Lucas

Abel Ordontildeez Huamaacuten

Germaacuten Vivar Romero

Genaro H umala Aybar

Javier Martin Arranz

Justo Kahatt Katan Jesuacutes Arrueacute Morales

Julio Manrique Pino

Neacutestor Sifuentes Boggio

Luis Aparcana Anicama

Miguel Gonzalez Paniura

Lia Ricaldi

Joseacute Ferreyros Villacorta Augusto Alza Vilela

IV

NORMA TEacuteCNICA NTP 339141 PERUANA 1 de 30

SUELOS Meacutetodo de ensayo para la compactacioacuten del suelo en laboratorio utilizando una energiacutea modificada (2700 kNshymlm3 (56000 pie-lbfpie3

))

1 OBJETO

Esta Nonna Teacutecnica Peruana establece el meacutetodo de ensayo para la compactacioacuten del suelo en leacuteiboratorio utilizando una energiacutea modificada (2700 kN-mm3 (56000 pie-Ibfpie3raquo

2 ALCANCE

21 Este meacutetodo de ensayo cubre los procedimientos de compactacioacuten en laboratorio que se utilizan para detenninar las relaciones entre el contenido de agua y el peso unitario seco de los suelos (curva de compactacioacuten) compactada en un molde con un diaacutemetro de 1016 o 1524 mm (4 oacute 6 pli1g) con mi pisoacuten de 445-N (lO-lbf) que cae a una altura de 457 mm (18 pu1g) produciendo un esfuerzo de compactacioacuten de (2700 kN-mm3

(56000 pie-lbfpie3raquo

NOTAS 1 - Las mezclas de suelos o de suelos agregados se les considera como suelos finos o de grano grueso o compuestos o mezclas de suelos naturales o mezclas de suelos naturales o procesados o agregados tal como el limo grava o piedra partida

2 - El equipo y los procedimientos son los mismos que propuso la US Corps of Engineers - el Cuerpo de Ingenieros de los Estados Unidos en 1945 La prueba de esfuerzo modificado (veacutease 422) tambieacuten tielle el nombre de Prueba de Compactacioacuten de Proetor Modificado

22 Este meacutetodo de ensayo solo se utiliza con suelos que tienen el 30 o menos en peso de sus partiacuteculas retenidas en el tamiz de 190 mm (~ pulg)

Nota 3 - Para las relaciones entre los pesos unitarios y los contenidos de agua de los suelos con el 30 o menos en peso de las partiacuteculas retenidas en un tamiz de 190-mm (~ pulg) a pesos unitarios y contenidos de agua de la fraccioacuten que pasa el tamiz de 190-mm (~ pulg) veacutease la Praacutectica ASTM D 4718

NORMA TEacuteCNICA NTP 339141 PERUANA 2 de 30

23 Existen tres procedimientos El procedimiento que se utilizaraacute deberaacute realizarse como se indica en la especificacioacuten para el material que se utilizaraacute en el ensayo Si no se indica ninguacuten procedimiento la eleccioacuten del procedimiento se basaraacute en la gradacioacuten del material

231 Procedimiento A

2311 Molde de 1016 mm (4 pulg) de diaacutemetro

2312 Material que pasa la malla Ndeg 4 (475 mm)

2313 Capas Cinco

2314 Golpes por capas 25

2315 Uso Se utiliza si la mallaNdeg 4 (475-mm) retiene el20 o menos del peso del material

2316 Otros usos Si no se indicase ninguacuten procedimiento los materiales que tengan estos requisitos de gradacioacuten deberaacuten ser ensayados de acuerdo a los procedimientos B o C

232 Procedimiento B

2321 Molde diaacutemetro de 1016 mm (4 pulg)

2322 Materiales que pasan la malla 95 mm (38 pulg)

2323 Capas Cinco

NORMA TEacuteCNICA NTP 339141 PERUANA 3 de 30

2324 Golpes por capas 25

2325 Uso Se utiliza si el tamiz N4 ( 475-mm) retiene maacutes del 20 en peso del material y el tamiz de 95 mm (38 pulg) retiene el 20 o menos en peso del material

2326 Otros usos Si no se indicase ninguacuten procedimiento los materiales que tengan estos requisitos de gradacioacuten deberaacuten ser ensayados de acuerdo al procedimiento C

233 Procedimiento C

2331 Molde 1524 mm (6 pulg) de diaacutemetro

2332 Material que pasa el tamiz de 190 mm (X pulg)

2333 Capas Cinco

2334 Golpes por capas 56

2335 Uso Se deberaacute utilizar si el tamiz 953 mm (38 pulg) retiene maacutes del 20 en peso del material y el tamiz 190 mm (34 pulg) retiene menos del 30 en peso del material

234 En el procedimiento A oacute B no se utiliza el molde de diaacutemetro de 6 pulg

Nota 4 - Los resultados obtenidos variacutean ligeramente cuando un material se ensaya con el mismo esfuerzo de compactacioacuten en moldes de diferentes tamantildeos

24 Si el espeClmen ensayado contiene maacutes del 5 en peso de un tamantildeo mayor (fraccioacuten gruesa) y el material no se incluye en el ensayo se deberaacute corregir el peso unitario y el contenido de agua del espeacutecimen ensayado o la densidad de campo apropiada usando la praacutectica ASTM D4718

NORMA TEacuteCNICA NTP 339141 PERUANA 4 de 30

25 Este meacutetodo de ensayo generalmente produce un peso unitario seco maacuteximo bien definido en los suelos que no drenan libremente Si este meacutetodo de ensayo se utiliza para suelos que drenan libremente no se definiraacute bien el peso unitario maacuteximo y puede ser menor del obtenido con el meacutetodo de ensayo NTP 339137

26 Los valores de unidades de pulg-libras son estaacutendar Los valores establecidos por las unidades SI soacutelo son para informacioacuten

( 261 En ingenieriacutea se acostumbra usar indistintamente unidades que representan masa y fuerza a menos que se realicen caacutelculos dinaacutemicos (F = Ma) Taacutecitamente combina dos sistemas diferentes de unidades es decir un sistema absoluto y uno gravimeacutetrico Cientiacuteficamente no se desea combinar el uso de dos sistemas diferentes en uno estaacutendar Este meacutetodo de ensayo se elaboroacute utilizando unidades pulg-libra (sistema gravimeacutetrico) donde la libra (lbf) representa una unidad de fuerza El uso de masa (lb m) es por conveniencia de las unidades y no intenta establecer que su uso sea cientiacuteficamente correcto Las conversiones del sistema SI son de acuerdo a la praacutectica ASTM E380 El uso de balanzas que registran libras masa o registran la densidad en lbmpie3 no se debe considerar como si no concordase con esta NTP

27 Esta NTP no hace referencia a todos los riesgos relacionados con este uso si los hubiera Es responsabilidad del usuario de esta NTP establecer una seguridad apropiada pruebas confiables y determinar la aplicabilidad de limitaciones regulatorias antes del uso

3 REFERENCIAS NORMATIVAS

Las siguientes nonnas contienen disposiciones que al ser citadas en este texto constituyen requisitos de esta Norma Teacutecnica Peruana Las ediciones indicadas estaban en vigencia en el momento de esta publicacioacuten Como toda Nonna estaacute sujeta a revisioacuten se recomienda a aquellos que realicen acuerdos en basemiddot a ellos que analicen la conveniencia de usar las ediciones recientes de las normas citadas seguidamente El Organismo Peruano de Normalizacioacuten posee la informacioacuten de las NOlmas Teacutecnicas Peruanas en vigencia en todo momento

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31 Normas Teacutecnicas Peruanas

311 NTP 3391271998 SUELOS Meacutetodo de ensayo para detenninar el contenido de humedad de un suelo

312 NTP 3391281999 SUELOS Meacutetodo de ensayo para el anaacutelisis granulomeacutetrico

313 NTP 3391311998 SUELOS Meacutetodo de ensayo para detenninar el peso especiacutefico relativo de soacutelidos

314 NTP 3391341999 SUELOS Meacutetodo para la clasificacioacuten suelos con propoacutesitos de ingenieriacutea SUCS

de

315 NTP 3391361999 SUELOS Siacutembolos unidades tenninologiacuteas y definiciones

316 NTP 3391371999 SUELOS Meacutetodos de ensayo estaacutendar para la detenninacioacuten del iacutendice de densidad y peso unitario maacuteximos de suelos utilizando una mesa vibratoria

317 NTP 3391421999 SUELOS Meacutetodo de ensayo para la compactacioacuten del suelo en laboratorio utilizando una energiacutea estaacutendar 600 kN-mm3

(12400 pic-lblipicJraquo

318 NTP 4000211979 AGREGADOS Meacutetodo de ensayo para la detenninacioacuten del peso especifico y absorcioacuten del agregado grueso

32

NORMA TEacuteCNICA NTP 339141 PERUANA 6 de 30

Normas Teacutecnicas de Asociaciones

321 ASTM C1361996

322 ASTM D 21681990

323 ASTM D 24881993

324 ASTM D4220 1989

325 ASTM D47181994

326 ASTM 47531992

327 ASTM El1998

328 ASTM EI11995

329 ASTM E3191997

Method for Sieve Analysis of Fine and Coarse Aggregates

Test Methods for Calibration of Laboratory Mechanical-Rammer Soil Compactors

Practice for Description and Identification of Soils (Visual- Manual procedure)

Practices for Preserving and Transporting Soil Samples

Practice for Correction of Unit Weight and Water Content for Soils Containing Oversize Particles

Specification for Evaluating Selecting and Specifying Balances and Scales For Use in Soil and Rock Testing

Specification for ASTM Thermometers

Spccification for Wirc-Cloth Sicvcs for Testing Purposes

Practice for the Evaluation of Single-Pan Mechanical Balances

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3210 ASTM E3801993 Practice for Use of the Intemational System of Units (SI)

4 TERMINOLOGIacuteA

41 Definiciones Veacutease Terminologiacutea NTP 339136 para definiciones generales

42 Descripciacuteoacuten de teacuterminos especiacuteficos relacionadas a esta NTP

421 Esfuerzo modificado Es el teacutermino aplicado para el esfuerzo de compactacioacuten de 2700 kN-m1m3 (56000 pie-Ibfpie3

) aplicado por el equipo y procedimientos de este ensayo

422 Peso Unitario Seco Maacuteximo modificado Yclmaacutex (kNm3 (lbpie3raquo Es el maacuteximo valor definido por la curva de compactacioacuten del ensayo utilizando un esfuerzo modificado

423 Contenido de Agua Oacuteptimo modificado Wo () Es el contenido de agua al que el suelo seraacute compactado al peso unitario seco maacuteximo utilizando un esfuerzo de compactacioacuten modificado

424 Fraccioacuten de tamantildeo mayor (fraccioacuten gruesa) Pe ( ) Es la porcioacuten de la muestra total que no se utiliza en el ensayo de compactacioacuten es la porcioacuten de la muestra total quc retiene la malla Ndeg 4 (475 mm) 95 mm (38 pulg) o 190 mm eX pulg )

425 Fraccioacuten de ensayo ( fraccioacuten maacutes fina) PI () Es la porcioacuten de la muestra total utilizada en el ensayo de compactacioacuten es la fraccioacuten que pasa la malla Ndeg 4 (475 mm) en el procedimiento A menor al tamiz de 95 mm (38 pulg) en el procedimiento B o menor del tamiz de 190 mm (X pulg) del Procedimiento C

-NORMA TEacuteCNICA NTP 339141 PERUANA 8 de 30

1iiiiIshy -shy

s RESUMEN DEL MEacuteTODO DE ENSAYO

Se coloca un suelo a un contenido de agua seleccionado en cinco capas dentro de un molde de dimensiones particulares con cada capa compactada con 25 oacute 56 golpes de un pisoacuten de 445 N (1 O-lbf) que cae desde una distancia de 457 mm (18 pulg) sometiendo al suelo a un esfuerzo de compactacioacuten total de aproximadamente 2700 kN mlm3 (56 000 pieshylbfpie3

) Se determina el peso unitario seco resultante El procedimiento se repite con un nuacutemero suficiente de contenidos de agua para establecer una relacioacuten entre el peso unitario seco y el contenido de agua del suelo Este dato cuando se plotea representa una relacioacuten curvilineal conocida como curva de compactacioacuten Los valores del oacuteptimo contenido de agua y el maacuteximo peso unitario seco modificado se determinan en base a la curva de compactacioacuten

6 IMPORTANCIA Y USO

61 El suelo tomado como relleno de ingenieriacutea (terrapleacuten rellenos de cimentacioacuten bases para caminos) se compacta a un estado denso para obtener propiedades satisfactorias de ingenieriacutea tales como resistencia al esfuerzo de corte compresibilidad o permeabilidad Tambieacuten los suelos de cimentacioacuten son compactados generalmente para mejorar sus propiedades de ingenieriacutea Los ensayos de compactacioacuten en laboratorio proporcionan las bases para determinar el porcentaje de compactacioacuten y el contenido de agua que se necesita para obtener las propiedades de ingenieriacutea requeridas y para el control de la construccioacuten para asegurar la obtencioacuten de la compactacioacuten requerida y los contenidos de agua

62 Durante el disentildeo de los relle~os de ingenieriacutea se utilizan los ensayos de corte consolidacioacuten permeabilidad u otros ensayos que requieren preparacioacuten de especiacutemenes de ensayo compactando a alguacuten contenido de agua para alguacuten peso unitario Es praacutectica comuacuten determinar primero el contenido de agua oacuteptimo (w()) y el peso unitario seco maacuteximo (YdmaacuteJ mediante un ensayo de compactacioacuten Los especiacutemenes de ensayo son compactados a un contenido de agua seleccionado (w) sea del lado huacutemedo o seco del oacuteptimo (wo) o al oacuteptimo (wo) y a un peso unitario seco seleccionado relativo a un porcentaje del peso unitario seco maacuteximo (Ydmaacutex) La seleccioacuten del contenido de agua (w) sea del lado huacutemedo o seco del oacuteptimo (wo) o al oacuteptimo (wo) y el peso unitario seco (YdmaacuteJ se debe basar en experiencias pasadas 6 se deberaacute investigar una serie de valores para determinar el porcentaje necesario de compactacioacuten

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7 APARATOS

71 Ensamblaje del molde Los moldes deben ser ciliacutendricos hechos de material riacutegido y con la capacidad y dimensiones que se indican en 711 oacute 712 y Figuras 1 y 2 Las paredes del molde deberaacuten ser soacutelidas partidas o ahusadas El tipo partido deberaacute tener dos medias secciones circulares o una seccioacuten de tubo dividido a lo largo de un elemento que se puede cerrar de forma segura formando un cilindro que reuacutena los requisitos de esta seccioacuten El tipo ahusado debe tener un diaacutemetro interno tipo tapa que sea uniforme y no mida maacutes de 167 mmm (0200 pulglpie) de la altura del molde Cada molde tienen un plato base y un collar de extensioacuten ensamblado ambos de metal riacutegido y construidos de modo que se puedan adherir de forma segura y faacutecil de desmoldar El ensamblaje collar de extensioacuten debe tener una altura que sobrepase la parte maacutes alta del molde por lo menos 508 mm (20 pulg) con una seccioacuten superior que sobrepasa para formar un tubo con una seccioacuten ciliacutendrica recta de por 10 menos 190 mm (075 pulg) por debajo de eacutesta

El collar de extensioacuten debe alinearse con el interior del molde La parte inferior del plato base y del aacuterea central ahuecada que acepta el molde ciliacutendrico debe ser plana

711 Molde de 4 pulg Un molde que tenga un promedio de 1016 mm plusmn 04 mm (4000 pulg plusmn 0016 pulg) de diaacutemetro interior promedio una altura de 1164 mm plusmn 05 mm (4584 pulg plusmn 0018 pulg) y un volumen de 944 cm3 plusmn 14 cm3 (00333 pie3plusmn 00005 pie3

)

En la Figura 1 se muestra el ensamblaje del molde con los requisitos miacutenimos

712 Molde de 6 pulg Un molde que tenga un promedio de 1524 m plusmn 07 mm (6000 pulg plusmn 0026 pulg ) de diaacutemetro interior promedio una altura de 1164 film plusmn 05 mm (4584 pulg plusmn 0018 pulg) y un volumen de 2124 cm3 plusmn 25 cm3 (0075 pie3plusmn 00009 pie3

) En la Figura 2 se muestra el ensamblaje del molde con los requisitos miacutenimos

72 Pisoacuten Un pisoacuten que tatIacutelbieacuten puede ser operado manualmente como se indica en 721 o mecaacutenicamente como se indica en 722 El pisoacuten debe caer libremente a una distancia de 4572 mm plusmn 16 mm (8 pulg plusmn 005 pulg) de la superficie del espeacutecimen La masa del pisoacuten debe ser de 454 kg plusmn 001 kg (lO lbm plusmn 002 lbm) salvo que las masas de los pisones mecaacutenicos se ajusten como se indica en el meacutetodo de ensayo ASTM D 2168 (veacutease nota 5) Lacara del pisoacuten que golpea debe ser plana y circular salvo como se indica en el 7223 con un diaacutemetro cuando sea nuevo de 5080 mm plusmn 013 mm

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(2000 pulg plusmn 0005 pulg) Se debe reemplazar el pisoacuten si la cara que golpea se desgasta o se deforma al punto que el diaacutemetro sobrepase los 50RO mm plusmn 025 mm (2000 pulg plusmn 001 pulg)

NOTA 5 - Es una praacutectica comuacuten y aceptable en el sistema pulgada-libra asumir que la masa del pisoacuten es igual a su masa determinada utilizundosea una balanza en kilogramo o libra y l Ibf es igual a llbm oacute 04536 kg oacute 1 N es igual a 02248 lbm o a 01020 kg

721 Pisoacuten Manual El pisoacuten debe equiparse con una guiacutea que tenga suficiente juego de modo que la caiacuteda libre del pisoacuten y la cabeza no sea restringida La guiacutea debe tener por lo menos cuatro orificios de ventilacioacuten en cada extremo (ocho huecos en total) localizados con centros de 190 mm plusmn 16 mm eX pulg plusmn 116 pulg) de cada extremo y espaciados a 90 grados El diaacutemetro miacutenimo de los orificios de ventilacioacuten debe ser de 95 mm (38 pulg) Se podriacutean antildeadir orifiCioacutes adicionales o ranuras en el tubo guiacutea

722 Pisoacuten mecaacutenico circular El pisoacuten debe operar mecaacutenicamente de manera que proporcione una cobertura uniforme y completa de la superficie del espeacutecimen Deberaacute haber una holgura de 25 mm plusmn 08 mm entre el pisoacuten y la superficie interior del molde en su diaacutemetro maacutes pequentildeo El pisoacuten mecaacutenico debe reunir los requisitos de calibracioacuten del meacutetodo de ensayo ASTM D 2168 El pisoacuten mecaacutenico debe ser equipado con medios mecaacutenicos positivos para soportar el pisoacuten cuando no se utilice

7223 Pisoacuten mecaacutenico Cuando se utiliza un molde de 1524 mm (60 pulg) un sector de la cara del pisoacuten se debe utilizar en lugar de la cara circular La cara que contacta el espeacutecimen debe tener la forma de un sector de un ciacuterculo de radio igual a 737 mm plusmn 05 mm (290 pulg plusmn 002 pulg) El pisoacuten debe operar de modo que los orificios del sector se situacuteen en el centro del espeacutecimen

73 Extractor de muestras (opcional) Puede ser un gato estructura u otro aparato adaptado para extraer los especiacutemenes compactados del molde

74 Balanza Una balanza tipo GP5 que reuacutena los requisitos de la especificacioacuten ASTM D 4753 para una aproximacioacuten de l-g

75

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Horno de secado Con control tel1110staacutetico preferiblemente del tipo de ventilacioacuten forzada y con la capacidad de mantencr una temperatura unifltmne de 110degC plusmn 5 oC (230 uF plusmn 9degF) a traveacutes de la caacutemara de secado

76 Regla recta Una regla recta de metal riacutegido de una longitud adecuada pero no menor de 254 mm (10 pulg) La longitud total de la regla recta debe ajustarse directamente a una tolerancia de plusmn 01 mm (0005 pulg) El borde de arrastre debe ser biselado si es maacutes grueso que 3 mm (l8 pulg)

77 Tamices De 190 mm ( pulg) 95 mm (38 pulg) y Ndeg 4 (475 mm) conforme a los requisitos de la especificacioacuten ASTM El1

78 Diferentes Herramientas Diversas herramientas tal como mortero cucharas paleta espaacutetula botellas de spray etc o un aparato mecaacutenico apropiado para la mezcla de muestras de suelo con incrementos de agua

8 MUESTRA DEL ENSAYO

La masa de la muestra requerida para ~os procedimientos A y B es de aproximadamente 16 kg (35 lbm) y para el procedimiento C es aproximadamente de 29 kg (65 lbm) del suelo seco Debido a esto la muestra de campo debe tener una masa huacutemeda miacutenima de 23 kg (50 Ibm) y 45 kg (100 lbm) respectivamente

Detennine adecuadamente el porcentaje del material retenido en el tamiz Ndeg 4 (475 mm) 95 mm (38 pulg) o 190 mm eX pu1g) para escoger el procedimiento A B o C separando una porcioacuten representativa de la muestra total y determinando los porcentajes que pasan las mallas de intereacutes mediante el meacutetodo de ensayo NTP 339128 oacute ASTM C 136 Soacutelo es necesario calcular los porcentajes para un tamiz o tamices de la infonnacioacuten que se desa

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9 PREPARACIOacuteN DEL APARATO

91 Seleccione un molde de compactacioacuten apropiado que se va a utilizar de acuerdo con el procedimiento CA B oC) Detennine y registre su masa con aproximacioacuten a 1 g Ensamble el molde base y coUar de extensioacuten Revise el alineamiento de la pared interior y del molde y del collar de extensioacuten del molde Haga ajustes si es necesario

92 Revise que el ensamblado del pisoacuten trabaje en buenas condiciones y que sus partes no esteacuten flojas o gastadas Realice cualquier ajuste o reparacioacuten necesaria si es asiacute el pisoacuten deberaacute recalibrarse

10 CALIBRACIOacuteN

Calibre los siguientes aparatos antes del uso inicial despueacutes de reparaciones u otras acciones que puedan afectar los resultados del ensayo en intervalos que no excedan de 1000 muestras ensayadas o anualmente cualquiera que ocurra primero

101 Balanza Evaluacutee de acuerdo a la especificacioacuten ASTM 04753

102 Moldes Detennine el volumen como se describe en el Anexo Al

103 Pisoacuten manual Verifiquela distancia de la caiacuteda libre masa del pisoacuten y la cara del pisoacuten de acuerdo con 72 Verifique los requisitos de la guiacutea de acuerdo con 721

104 Pisoacuten Mecaacutenico Calibre y ajuste el pisoacuten mccuacutenico de acuerdo al meacutetodo de ensayo ASTM O 2168 Ademaacutes la holgura entre el pisoacuten y la superficie interior del molde debe ser verificada de acuerdo a 622

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11 PROCEDIMIENTOS

111 Sucios

1111 No vuelva a utilizar suelo que ha sido previamente compactado en laboratorio

1112 Utilice el meacutetodo de preparacioacuten huacutemeda cuando se ensaye con suelos que contienen hallosita hidratada o donde la experiencia con determinados suelos indica que los resultados pueden ser alterados por el secado al aire ( veacutease 102)

1113 Prepare los especiacutemenes del suelo para el ensayo de acuerdo con 112 (de preferencia) o con 113

112 Meacutetodo de Preparacioacuten Huacutemeda (preferible) Sin secado previo de la muestra paacuteseiacuteo a traveacutes del tamiz Ndeg 4 ( 475-mm) 95 mm (38 pulg) o 190 mm eX pulg) en base al procedimiento ( A B C) que se va a utilizar Determine el contenido de agua del suelo procesado

1121 Prepare miacutenimo cuatro (preferible cinco) especiacutemenes con contenidos de agua de modo que eacutestos tengan un contenido de agua lo maacutes cerca al oacuteptimo Un espeacutecimen que tiene un contenido de agua cerca al oacuteptimo debe ser preparado primero antildeadiendo al caacutelculo agua y mezcla (veacutease nota 6) Seleccione contenidos de agua para el resto de los especiacutemenes que resulten por lo menos en dos especiacutemenes huacutemedos j dos secos de acuerdo al contenido oacuteptimo de agua que variacuteen alrededor del 2 Como miacutenimo es necesario dos contenidos de agua en cJ lado seco y huacutemedo del oacuteptimo para definir exactamente la curva de compactacioacuten del peso seco unitario (veacutease 115 ) Algullos suelos con un contenido de agua oacuteptimo muy alto o una curva de compactacioacuten rcJativamente plana requeriraacuten grandes incrementos de contenido de agua para obtener un peso unitario seco maacuteximo bien definido Los incrementos de contenido de agua no deberaacuten exceder al 4

NOTA 6 - Con la praacutectica generalmente es posible juzgar visualmente un punto cerca al contenido de agua oacuteptimo Generalmente un suelo en un contenido de agua oacuteptimo puede fonnar un terroacuten que se mantiene unido cuando se libera la presioacuten pero puede quebrarse limpiamente en dos

NORMA TEacuteCNICA NTP 339141 PERUANA 14 de 30

secciones cuando se dobla En contenidos dc agua del lado seco dcl oacuteptimo los suelos tienden a dcsintcgrarsc dcl lado huacutemcdooacuteptimo sc manticncn unidos cn una masa cohcsiva pcgajosa Un contcnido de agua oacuteptimo es en general ligcramcnte mcnor que el Iiacutemitc plaacutestico

1122 Utilice aproximadamente 23 kg (5 Ibm) de suelo tamizado en cada espeacutecimen que se compactaraacute utilizando el procedimiento A oacute B oacute 59 kg (13 lbm) cuando se utilice el procedimiento C Para obtener los contenidos de agua del espeacutecimen que se indica en el 1121 antildeada o remueva las cantidades requeridas de agua de la siguiente manera Antildeada poco a poco el agua al suelo durante la mezcla para sacar el agua deje que el suelo se seque en el aire auna temperatura de ambiente o en un aparato de secado de modo que la temperatura de la muestra no exceda de 60degC (140degF) Mezcle continuamente el suelo durante el secado para mantener la distribucioacuten del contenido de agua Mezcle minuciosamente cada espeacutecimen para asegurar tambieacuten la distribucioacuten del agua en todas partes y luego coloacutequelo aparte en un contenedor con tapa y ubiacutequelo de acuerdo con la Tabla 1 antes de la compactacioacuten Para seleccionar un tiempo de espera el suelo debe ser clasificado mediante el meacutetodo de ensayo NTP 339134 la Praacutectica ASTM D 2488 o los datos de otras muestras del mismo material Para ensayos de determinacioacuten la clasificacioacuten deberaacute realizarse mediante el meacutetodo de ensayo NTP 339134

113 Meacutetodo de Preparacioacuten en Seco Si la muestra estaacute muy huacutemeda reduzca el contenido mediante el secado al aire El secado deberaacute ser al aire o utilizando un aparato de secado de modo que la temperatura de la muestra no exceda de 60 oC (140degF) Quiebre en muchas partes los agregados pero sin quebrar las partiacuteculas individuales Pase el material a traveacutes de un tamiz apropiado Ndeg 4 (475 mm) 95 mm (38 pulg) o 190 mm (X pulg) Cuando prepare el material por el tamiz de x pulg para la compactacioacuten en un molde de 6 pulg quiebre los agregados de modo que pasen por el tamiz de 38 de pulg para que facilite la distribuCioacuten del agua por todo el suelo en una proacutexima mezcla

113 1 Prepare miacutenimo cuatro ( preferible cinco) cspeciacutemenes de acuerdo al 1121

11 32 Utilice aproximadamente 23 kg (5 Ibm) del suelo tamizado para cada espeacutecimen que seraacute compactado con el procedimiento A o B o 59 kg (13 Ibm) utilizando el procedimiento C Antildeada las cantidades requeridas de agua para que los contenidos de agua de los especiacutemenes tengan los valores descritos en el 1131 Siga con el procedimiento de preparacioacuten del espeacutecimen descrito en el 1122 para los suelos secos o antildeada agua en el suelo y cure cada muestra de ensayo

114

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Compactacioacuten Despueacutes de la curacioacuten si se requiere cada espeacutecimen se compactaraacute de la siguiente manera

1141 Detennine y registre la masa del molde o del molde y el plato base

1142 Ensamble y asegure el molde y el collar al plato base El molde debe descansar en un cimiento riacutegido y unifonne que tenga un cilindro o cubo de concreto con una masa no menor a 91 kg (200 lbm) Asegure el plato base al cimiento riacutegido El meacutetodo de unioacuten al cimiento riacutegido deberaacute pennitir un desmolde faacutecil del molde ensamblado el collar y el plato base despueacutes de que se concluya la compactacioacuten

Compacte el espeacutecimen en cinco capas Despueacutes de la compactacioacuten cada capa deberaacute tener casi el mismo grosor Antes de la compactacioacuten coloque el suelo desmenuzado en el molde y distribuacuteyalo en una capa de espesor unifonne Suavemente apisone el suelo antes de ia compactacioacuten hasta que no esteacute esponjoso ni suelto utilizando el pisoacuten de compactacioacuten manual o un cilindro de 5 mm de diaacutemetro (2 pulg) Prosiga con la compactacioacuten de cada una de las cuatro primeras capas cualquier suelo adyacente a las paredes del molde que no ha sido compactado o extendido en la superficie compactada debe ser recortados

El suelo recortado debe incluirse con el suelo adicional para la siguiente capa Se debe usar un cuchillo u otro aparato parecido La cantidad total del suelo utilizado deberaacute ser tal que la quinta capa compactada se extienda ligeramente en el collar pero que no exceda maacutes de 6 mm (liacute pulg) de la parte superior del molde Si la quinta capa sobrepasa la parte superior del molde maacutes de 6 mm (liacute pulg) se debe desechar el espeacutecimen El espeacutecimen debe ser descartado cuando el uacuteltimo golpe del pisoacuten de la quinta capa resulta en la parte inferior del pisoacuten por debajo de la parte superior del molde de compactacioacuten

1144 Compacte cada capa con 25 golpes para el molde de 1016 mm (4 pulg) o con 56 golpes para un molde de 1524 mm (6 pulg)

NOTA 7 - Cuando los especiacutemenes de compactacioacuten se humedecen maacutes que el contenido de agua oacuteptimo pueden producirse superficies compactadas irregulares y se requeriraacute del juicio del operador para la altura promedio del eacutespeacutecimen

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1145 Al operar el pisoacuten manual tenga cuidado de evitar ]a elevacioacuten de la guiacutea mientras el pisoacuten sube Mantenga la guiacutea firme y a 5deg de la vertical Aplique los golpes un nivel uniforme de 25 golpesminuto aproximadamente de modo que se asegure una cobertura completa y uniforme de la superficie del espeacutecimen

1146 Continuacutee con la compactacioacuten de la uacuteltima capa remueva el collar y el plato base del molde excepto como se especifica en 1147 Se debe utilizar un cuchillo para cortar el suelo adyacente del collar para soltar el suelo del collar antes de removerlo y evitar el desgarro del suelo bajo la parte superior del molde

(

1147 Corte cuidadosamente el espeacutecimen compactado incluso en la parte superior e inferior del molde mediante una regla recta a traveacutes de la parte superior e inferior del molde para formar una superficie plana incluso en la parte superior e inferior del molde Un corte inicial en el espeacutecimen en la parte superior del molde con un cuchillo puede prevenir la caiacuteda del suelo por debajo de la parte superior del molde Rellene cualquier hueco en cada superficie con suelo cortado o no utilizado del espeacutecimen presioacutenelo con los dedos y vuelva a raspar la regla recta a traveacutes de la parte superior e inferior del molde Repita las operaciones anteriores en la parte inferior del espeacutecimen cuando se halla determinado el volumen del molde sin el plato base Para suelos muy huacutemedos o secos se perderaacute suelo o agua si el plato base se remueve En esta situacioacuten deje el plato base unido al molde Cuando se deja unido al plato base el volumen del molde debe ser calibrado con el plato base unido al molde o a un plato de plaacutestico o de vidrio como se especifica en el Anexo Al (A141 )

1148 Determine y registre la masa del espeacutecimen con aproximacioacuten al gramo Cuando se deja unido el plato base determine y registre la masa del espeacutecimen molde y plato base con aproximacioacuten al gramo

I 149 Remueva el material del molde Obtenga un espeacutecimen para el contenido de agua utilizando todo el espeacutecimen (se prefiere eacuteste meacutetodo) o una porcioacuten representativa Cuando se utiliza todo el espeacutecimen quieacutebrelo para facilitar el secado De otra manera obtenga una porcioacuten dividiendo el espeacutecimen compactado axialmente a traveacutes del centro y removiendo 500 g del material de los lados cortados Obtenga el contenido de agua de acuerdo al meacutetodo de ensayo NTP 339127

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12 CAacuteLCULOS

121 Caicule el peso unitario seco y el contenido de agua de cada espeacutecimen compactado como se explica en 123 y 124 Plotee los valores y dibuje la curva de compactacioacuten como una curva llana a traveacutes de los puntos (veacutease ejemplo Fig 3) PIotee el peso unitario seco con aproximacioacuten a 02 kNm3 (01 Ibfpie3

) y el contenido de agua lo maacutes cerca al 01 En base a la curva de compactacioacuten detennine el contenido de agua oacuteptimo y el peso unitario seco maacuteximo Si maacutes del 5 del peso del material de gran tamantildeo se remueve de la muestra calcule el contenido de agua oacuteptimo y el peso unitario seco maacuteximo corregido del material total utilizando la Praacutectica ASTM D4 718 Esta correccioacuten debe hacerse en el espeacutecimen de ensayo de densidad de campo maacutes que al espeacutecimen de ensayo de laboratorio

122 PIotee la curva del 100 de saturacioacuten Los valores del contenido de agua para un 100 de saturacioacuten pueden ser calculados como se explica en 125 (veacutease ejemplo Fig3)

NOTAS 8 - La curva de 100 de saturacioacuten es una middotayuda al disentildear la curva de compactacioacuten Los suelos que contienen maacutes del 10 de finos aproximadamente a contenidos de agua que superan el oacuteptimo las dos curvas generalmente llegan a ser casi paralelas con el lado huacutemedo de la curva de compactacioacuten entre el 92 al 95 de saturacioacuten Teoacutericamente la curva de compactacioacuten no puede ser ploteada a la derecha de la curva de 100 de saturacioacuten Si esto ocurre habriacutea error en la gravedad especiacutefica en las mediciones en los caacutelculos en procedimientos de ensayo o en el ploteo

9 - La curva de 100 de saturacioacuten se denomina a veces como curva de relacioacuten de vaciacuteos cero o como curva de saturacioacuten completa

123 ContenidG de agua w Calcule de acucrdo al meacutetodo de ensayo NTP 339127

124 Pesos Unitarios secos Calcule la densidad huacutemeda (Ecl) la densidad seca (Ec2) y luego el peso unitario seco (Ec3) como sigue

Pm = 1000 (MI - MlItI)1 V donde

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Pm =densidad huacutemeda del espeacutecimen compactado Mgm3bull

MI =masa del espeacutecimen huacutemedo y molde kg = Masa del molde compactado kg yMmd

V =volumen del molde de compactacioacuten m3 (ver Anexo Al)

donde

Pd = densidad seca del espeacutecimen compactado Mgm3 y w = contenido de agua

rd = 6243pd en lb pie3 (3)

rd = 9807Pd en kN m3

donde

Yd = peso unitario seco del espeacutecimen compactado

125 Para calcular los puntos para el ploteo de la curva del 100 de saturacioacuten o curva de relacioacuten de vaciacuteos cero del peso unitario seco seleccione los valores correspondientes del peso unitario seco calcule los valores correspondientes de contenido de agua a la condicioacuten del 100 de saturacioacuten como sigue

(4)

donde

W Sal = contenido de agua para una completa saturacioacuten Yw = peso unitario del agua 6243 Ibfpie3

( 9807 kNm3)

Yd = peso unitario seco del suelo y Gs = gravedad especiacutefica del suelo

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NOTA 10- Se debe calcular la gravedad especiacutefica de la muestra ensayada en base a los datos del ensayo de otrns muestras de la misma c1asi ficacioacuten de sucio y fuente De otro modo seriacutea necesario el cnsayo de gravedad especilica (Meacutetodo de Ensayo NTP 339(31)

13 INFORME

131 Reporte de la siguiente infonnacioacuten

1311 Procedimiento utilizado ( A B oacute C)

1312 Meacutetodo de preparacioacuten utilizado ( huacutemedo o seco)

1313 El contenido de agua recibido si se determinoacute

1314 Contenido de agua oacuteptimo modificado con aproximacioacuten al 05

l315 Peso unitario seco mlximo modificado con aproximacioacuten a 05 Ibfpic3

1316 Descripcioacuten del pisoacuten ( manual o mecaacutenico)

1317 Datos del tamizado del sucio cuando se aplica en la dctcnninacioacuten del procedimiento (A B oacute C)

1318 Descripcioacuten del material utilizado en el cnsayo mcdiante la pruacutectiea ASTM D 2488 o clasificacioacuten mediante el meacutetodo de ensayo NTP ]39134

1319 Gravedad especiacutefica y meacutetodo de detenninacioacuten

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13110 Origen del material utilizado en el ensayo por ejemplo proyecto lugar profundidad cte

13111 Ploteo de la curva de compactacioacuten mostrando los puntos de compactacioacuten utilizados para establecer la curva de compactacioacuten y la curva de 100 de saturacioacuten punto del peso unitario seco maacuteximo y el contenido de agua oacuteptimo

13 112 Datos de la correCClOn de sobredimensioacuten si se utiliza incluyendo la fraccioacuten de sobredimensioacuten (fraccionamiento grueso) Pc en

14 PRECISIOacuteN Y CONFIABILIDAD

141 Precisioacuten Todos los datos estaacuten siendo evaluados para determinar la precisioacuten de este meacutetodo de ensayo Ademaacutes los datos pertinentes estaacuten siendo solicitados por los usuarios de este meacutetodo de ensayo

142 Confiabilidad No es posible obtener informacioacuten sobre la confiabilidad ya que no existe otro meacutetodo para dctcnninar los valores dcl pcso unitario scco maacuteximo y el contenido de agua oacuteptimo modificados

15 PALABRAS CLAVES

Caracteriacutesticas de Compactacioacuten densidad compactacioacuten por impactos utilizando un csfucrzo l11olti licalto ensayos de lahoratorio cnsnyo de proctor ll1oditicnlto curvns de humcdad - densidad compactacioacuten de suclo

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16 ANTECED ENTES

ASTM D1557-91 Test Method for Laboratory Compaction Characteristics of Soils Using Modified Effort (2700 kN-mm3 (56000 pie-lbpie3raquo

(

Al

A11

A 111

A212

A12

A121

A 1211

MA TEacuteCNICA NTP 339141 ANA 22 de 30

ANEXO (Infonnacioacuten obligatoria)

VOLUMEN DEL MOLDE DE COMPACTACiOacuteN

Alcance

Este anexo describe el procedimiento para detenninar el volumen del molde de compactacioacuten

El volumen se detennina mediante el meacutetodo de llenado de agua y revisado mediante el meacutetodo de la medicioacuten lineal

Aparatos

Ademaacutes del aparato que se indica en la Seccioacuten 6 se requiere lo siguiente

Vernier o Caliper de Dial que tenga una rango de medicioacuten de por lo menos de Oa 150 mm (O a 6 pulg) y sensibilidad de 002 mm (0001 pulg)

A1212 Microacutemetro interior - que tenga una rango de medicioacuten de por lo menos de 50 a 300 mm (2 a 12 pulg) y sensibilidad de 002 mm (0001 pulg)

A 121 3 Platos pluacutestitos () de vidrio - Dos platos pluacuteslIacuteLos o de vidrio de aprox 200

111m2 por 6 mm de grosor (8 pulg2 por A pulg)

A1214 Tennoacutemetro- De O a 50 oC de graduacioacuten de 05 oC confonne a los requisitos de la especificacioacuten ASTM El

A1215 Llave de cierre engrasado o un sellador similar

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A1216 Diferentes equipos- jeringa bombilla toallas etc

A13 Precauciones

Realice el procedimiento en una aacuterea aislada de la corriente de aire o de fluctuaciones de extrema temperatura

AI4 Procedimiento

A1A1 Meacutetodo de Llenado de Agua

A 10411 Engrase ligeramente la parte inferior del molde de compactacioacuten y coloacutequelo en uno de los platos plaacutesticos o de vidrio Engrase ligeramente la parte superior del molde Tenga cuidado de no engrasar el interior del molde Si es necesario utilizar el plato base como se indica en el 11047 coloque el molde engrasado en el plato base y aseguacuterelo con los pernos de cierre

A 10412 Determine la masa del molde engrasado y de los platos de plaacutestico y vidrio lo maacutes cerca a 1 g (001 lbm) y regiacutestrelo Cuando se utiliza el plato base para unir el plaacutestico inferior o el plato de vidrio determine la masa del molde el plato base y el plato simple de plaacutestico o vidrio que se usaraacute en la parte superior del molde lo maacutes cerca a 1 g (001 lbm) y regiacutestrelo

A 10413 Coloque el molde y el plato inferior en una superficie ni velada finne y llene el molde con agua ligeramente hasta sobre su borde

A 14104 Deslice el segundo plato sobrc la parte supcrior dc la superficie del moldc de manera que el molde quede completamente lleno con agua pero sin burbujas de aire Antildeada o remueva agua si es necesario con la jeringa bombilla

A 10415 Seque completamente middotcualquier exceso de agua de la parte exterior del molde y de los platos

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Al 4 16 Detennine la masa del molde platos yagua y regiacutestrcIo lo maacutes cerca a 1 g (001 Ibm)

A1417 Detennine la temperatura del agua en el molde lo maacutes cerca a 1 oC y regiacutestrelo Determine y registre la densidad absoluta del agua de la Tabla A 11

A1418 Calcule la masa del agua en el molde mediante la sustraccioacuten de la masa determinada en el A1416

AI419 Calcule el volumen del agua dividiendo la masa del agua por la densidad del agua y registraacutendola lo maacutes cerca a 1 cm3 (00001 pie3

)

A 14110 Cuando se utiliza el plato base para la calibracioacuten del volumen del molde repita los pasos del A 1413 al A 1419

A142 Meacutetodo de Medicioacuten Lineal

A 1421 Utilice el caliper de vernier o el microacutemetro interior mida el diaacutemetro del molde seis veces en la parte superior del molde y seis veces en la parte inferior del molde espaciando cada seis mediciones superiores e inferiores equitativamente alrededor de la circunferencia del molde Registre los valores lo maacutes cerca a 002 mm (0001 pulg)

A1422 Utilice el caliper de vernier mida la altura interior del molde realizando tres mediciones iguales espaciadas alrededor de la circunferencia del molde Registre los valores a 002 mm (0001 pulg)

A 1423 Calcule el promedio del diaacutemetro superior promedio del diaacutemetro inferior y el promedio de la altura

Al424 Calcule el volumen del molde y regiacutestrelo 10 maacutes cerca a 1 cm3(00001 pie3 )

utilizando la Ec Ala (para pulg-libra) oacute Alb (para SI)

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v = (17)(h )(d t + db yUuml 6 )(1 728) Ala

v A1b

donde

v = volumen del molde cm3 (pie3 )

h = promedio de altura mm (pulg) di = promedio del diaacutemetro sup~rior mm (pulg) db = promedio del diaacutemetro inferior mm (pulg) 11728 = constante de conversioacuten pulg3 a pie3 y 1103 = constante de conversioacuten mmJ a cm3

bull

A15 Comparacioacuten de resultados

A151 El volumen obtenido por ambos meacutetodos deberaacute estar dentro de la tolerancia de los requisitos de 711 Y712

A152 La diferencia entre los dos meacutetodos no debe exceder del 05 del volumen ( nominal del molde

A153 Repita la determinacioacuten del volumen SI no se consigue cumplir con los requisitos

A154 La falla en la obtencioacuten de un acuerdo satisfactorio entre los dos meacutetodos incluso despueacutes de varias tentativas es una indicacioacuten que el molde se deforma demasiado y debe ser reemplazado

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A155 Utilice el volumen del molde detenninado usando el meacutetodo de llenado de agua como el valor de volumen asignado para los caacutelculos de la densidad huacutemeda y seca

(veacutease 124)

(

(

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PLANTA

1

ELEYACION

VER TABLA 2 PARA EQUIVALENTES METRICOS

FIGURA 1 Molde ciliacutendrico 40 pulg

Ogtmo alternativa al parante de longitud completa puede utilizarse un parante de 212 x 38 El collar puede fijarse mediante una cartela ranurada sujeta al collar y un pasador en el molde

l(l

PLANTA illIVACION

--6Ifl_

VOL OJS

FFji~~1E314=~=Omiddot0009=1~~e3~lEiP(3==1r=-L

VER TABLA 2 PARA EQUIVALENTES METRICOS

-FIGURA 2 Molde ciliacutendrico 60 pulg

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TABLA 1 Tiempo de permanencia requerido de especiacutemenes en saturacioacuten

Clasificacioacuten Tiempo de pennanencia miacutenimo h

GW GP SW SP No se requiere GMSM 3

Todos los demaacutes suelos 16

TABLA 1 Equivalentes meacutetricos para las Figl y2

Pulgada~ 0016 0026 0032 0028

l2 2lh 2 58

( 4 4 2

4584 4 31

6 middot 6 Yz 6 58 6 JI 8 y

pie3

mm 041 066 081 071 1270 6350 6670 10160 11430 11643 12060 15240 16510 16830 17140 20860

3 cm 1130 (00333) 943

00005 14 113333 (00750) 2124

0 0011 31

NORMA TEacuteCNICA NTP 339141

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ENSAYO DE COMPACTACION

H4 _1shy

HUMEOO

136

132

128 ~

~( lU

rdmax i22() 1

~u

Joshy (

EC ~

120 v

Wo= 120

116

8 10 12 14 16 18

CONTENIDO DE HUMEDAD - W

FIG 3 EJEMPLO DE GRAFICO DE CURVA DE COMPACfACION

NORMA TEacuteCNICA NTP 339141 PERUANA 30 de 30

TABLA Al1

Temperatura oC (OF)

18 (644) 19(662)

( 20 (680) 21 (698) 22 (716) 23 (73 4) 24 (75 2) 25 (770) 26 (788)

Densidad del Agua

_ Densidad del Ag~~JL~J_ 099862 099843 099823 099802 099779I 099756 099733 099707

I 099681

I I I I

Page 6: NTP339.141 1999 Proctor Modificado

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SUELOS Meacutetodo de ensayo para la compactacioacuten del suelo en laboratorio utilizando una energiacutea modificada (2700 kNshymlm3 (56000 pie-lbfpie3

))

1 OBJETO

Esta Nonna Teacutecnica Peruana establece el meacutetodo de ensayo para la compactacioacuten del suelo en leacuteiboratorio utilizando una energiacutea modificada (2700 kN-mm3 (56000 pie-Ibfpie3raquo

2 ALCANCE

21 Este meacutetodo de ensayo cubre los procedimientos de compactacioacuten en laboratorio que se utilizan para detenninar las relaciones entre el contenido de agua y el peso unitario seco de los suelos (curva de compactacioacuten) compactada en un molde con un diaacutemetro de 1016 o 1524 mm (4 oacute 6 pli1g) con mi pisoacuten de 445-N (lO-lbf) que cae a una altura de 457 mm (18 pu1g) produciendo un esfuerzo de compactacioacuten de (2700 kN-mm3

(56000 pie-lbfpie3raquo

NOTAS 1 - Las mezclas de suelos o de suelos agregados se les considera como suelos finos o de grano grueso o compuestos o mezclas de suelos naturales o mezclas de suelos naturales o procesados o agregados tal como el limo grava o piedra partida

2 - El equipo y los procedimientos son los mismos que propuso la US Corps of Engineers - el Cuerpo de Ingenieros de los Estados Unidos en 1945 La prueba de esfuerzo modificado (veacutease 422) tambieacuten tielle el nombre de Prueba de Compactacioacuten de Proetor Modificado

22 Este meacutetodo de ensayo solo se utiliza con suelos que tienen el 30 o menos en peso de sus partiacuteculas retenidas en el tamiz de 190 mm (~ pulg)

Nota 3 - Para las relaciones entre los pesos unitarios y los contenidos de agua de los suelos con el 30 o menos en peso de las partiacuteculas retenidas en un tamiz de 190-mm (~ pulg) a pesos unitarios y contenidos de agua de la fraccioacuten que pasa el tamiz de 190-mm (~ pulg) veacutease la Praacutectica ASTM D 4718

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23 Existen tres procedimientos El procedimiento que se utilizaraacute deberaacute realizarse como se indica en la especificacioacuten para el material que se utilizaraacute en el ensayo Si no se indica ninguacuten procedimiento la eleccioacuten del procedimiento se basaraacute en la gradacioacuten del material

231 Procedimiento A

2311 Molde de 1016 mm (4 pulg) de diaacutemetro

2312 Material que pasa la malla Ndeg 4 (475 mm)

2313 Capas Cinco

2314 Golpes por capas 25

2315 Uso Se utiliza si la mallaNdeg 4 (475-mm) retiene el20 o menos del peso del material

2316 Otros usos Si no se indicase ninguacuten procedimiento los materiales que tengan estos requisitos de gradacioacuten deberaacuten ser ensayados de acuerdo a los procedimientos B o C

232 Procedimiento B

2321 Molde diaacutemetro de 1016 mm (4 pulg)

2322 Materiales que pasan la malla 95 mm (38 pulg)

2323 Capas Cinco

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2324 Golpes por capas 25

2325 Uso Se utiliza si el tamiz N4 ( 475-mm) retiene maacutes del 20 en peso del material y el tamiz de 95 mm (38 pulg) retiene el 20 o menos en peso del material

2326 Otros usos Si no se indicase ninguacuten procedimiento los materiales que tengan estos requisitos de gradacioacuten deberaacuten ser ensayados de acuerdo al procedimiento C

233 Procedimiento C

2331 Molde 1524 mm (6 pulg) de diaacutemetro

2332 Material que pasa el tamiz de 190 mm (X pulg)

2333 Capas Cinco

2334 Golpes por capas 56

2335 Uso Se deberaacute utilizar si el tamiz 953 mm (38 pulg) retiene maacutes del 20 en peso del material y el tamiz 190 mm (34 pulg) retiene menos del 30 en peso del material

234 En el procedimiento A oacute B no se utiliza el molde de diaacutemetro de 6 pulg

Nota 4 - Los resultados obtenidos variacutean ligeramente cuando un material se ensaya con el mismo esfuerzo de compactacioacuten en moldes de diferentes tamantildeos

24 Si el espeClmen ensayado contiene maacutes del 5 en peso de un tamantildeo mayor (fraccioacuten gruesa) y el material no se incluye en el ensayo se deberaacute corregir el peso unitario y el contenido de agua del espeacutecimen ensayado o la densidad de campo apropiada usando la praacutectica ASTM D4718

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25 Este meacutetodo de ensayo generalmente produce un peso unitario seco maacuteximo bien definido en los suelos que no drenan libremente Si este meacutetodo de ensayo se utiliza para suelos que drenan libremente no se definiraacute bien el peso unitario maacuteximo y puede ser menor del obtenido con el meacutetodo de ensayo NTP 339137

26 Los valores de unidades de pulg-libras son estaacutendar Los valores establecidos por las unidades SI soacutelo son para informacioacuten

( 261 En ingenieriacutea se acostumbra usar indistintamente unidades que representan masa y fuerza a menos que se realicen caacutelculos dinaacutemicos (F = Ma) Taacutecitamente combina dos sistemas diferentes de unidades es decir un sistema absoluto y uno gravimeacutetrico Cientiacuteficamente no se desea combinar el uso de dos sistemas diferentes en uno estaacutendar Este meacutetodo de ensayo se elaboroacute utilizando unidades pulg-libra (sistema gravimeacutetrico) donde la libra (lbf) representa una unidad de fuerza El uso de masa (lb m) es por conveniencia de las unidades y no intenta establecer que su uso sea cientiacuteficamente correcto Las conversiones del sistema SI son de acuerdo a la praacutectica ASTM E380 El uso de balanzas que registran libras masa o registran la densidad en lbmpie3 no se debe considerar como si no concordase con esta NTP

27 Esta NTP no hace referencia a todos los riesgos relacionados con este uso si los hubiera Es responsabilidad del usuario de esta NTP establecer una seguridad apropiada pruebas confiables y determinar la aplicabilidad de limitaciones regulatorias antes del uso

3 REFERENCIAS NORMATIVAS

Las siguientes nonnas contienen disposiciones que al ser citadas en este texto constituyen requisitos de esta Norma Teacutecnica Peruana Las ediciones indicadas estaban en vigencia en el momento de esta publicacioacuten Como toda Nonna estaacute sujeta a revisioacuten se recomienda a aquellos que realicen acuerdos en basemiddot a ellos que analicen la conveniencia de usar las ediciones recientes de las normas citadas seguidamente El Organismo Peruano de Normalizacioacuten posee la informacioacuten de las NOlmas Teacutecnicas Peruanas en vigencia en todo momento

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31 Normas Teacutecnicas Peruanas

311 NTP 3391271998 SUELOS Meacutetodo de ensayo para detenninar el contenido de humedad de un suelo

312 NTP 3391281999 SUELOS Meacutetodo de ensayo para el anaacutelisis granulomeacutetrico

313 NTP 3391311998 SUELOS Meacutetodo de ensayo para detenninar el peso especiacutefico relativo de soacutelidos

314 NTP 3391341999 SUELOS Meacutetodo para la clasificacioacuten suelos con propoacutesitos de ingenieriacutea SUCS

de

315 NTP 3391361999 SUELOS Siacutembolos unidades tenninologiacuteas y definiciones

316 NTP 3391371999 SUELOS Meacutetodos de ensayo estaacutendar para la detenninacioacuten del iacutendice de densidad y peso unitario maacuteximos de suelos utilizando una mesa vibratoria

317 NTP 3391421999 SUELOS Meacutetodo de ensayo para la compactacioacuten del suelo en laboratorio utilizando una energiacutea estaacutendar 600 kN-mm3

(12400 pic-lblipicJraquo

318 NTP 4000211979 AGREGADOS Meacutetodo de ensayo para la detenninacioacuten del peso especifico y absorcioacuten del agregado grueso

32

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Normas Teacutecnicas de Asociaciones

321 ASTM C1361996

322 ASTM D 21681990

323 ASTM D 24881993

324 ASTM D4220 1989

325 ASTM D47181994

326 ASTM 47531992

327 ASTM El1998

328 ASTM EI11995

329 ASTM E3191997

Method for Sieve Analysis of Fine and Coarse Aggregates

Test Methods for Calibration of Laboratory Mechanical-Rammer Soil Compactors

Practice for Description and Identification of Soils (Visual- Manual procedure)

Practices for Preserving and Transporting Soil Samples

Practice for Correction of Unit Weight and Water Content for Soils Containing Oversize Particles

Specification for Evaluating Selecting and Specifying Balances and Scales For Use in Soil and Rock Testing

Specification for ASTM Thermometers

Spccification for Wirc-Cloth Sicvcs for Testing Purposes

Practice for the Evaluation of Single-Pan Mechanical Balances

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3210 ASTM E3801993 Practice for Use of the Intemational System of Units (SI)

4 TERMINOLOGIacuteA

41 Definiciones Veacutease Terminologiacutea NTP 339136 para definiciones generales

42 Descripciacuteoacuten de teacuterminos especiacuteficos relacionadas a esta NTP

421 Esfuerzo modificado Es el teacutermino aplicado para el esfuerzo de compactacioacuten de 2700 kN-m1m3 (56000 pie-Ibfpie3

) aplicado por el equipo y procedimientos de este ensayo

422 Peso Unitario Seco Maacuteximo modificado Yclmaacutex (kNm3 (lbpie3raquo Es el maacuteximo valor definido por la curva de compactacioacuten del ensayo utilizando un esfuerzo modificado

423 Contenido de Agua Oacuteptimo modificado Wo () Es el contenido de agua al que el suelo seraacute compactado al peso unitario seco maacuteximo utilizando un esfuerzo de compactacioacuten modificado

424 Fraccioacuten de tamantildeo mayor (fraccioacuten gruesa) Pe ( ) Es la porcioacuten de la muestra total que no se utiliza en el ensayo de compactacioacuten es la porcioacuten de la muestra total quc retiene la malla Ndeg 4 (475 mm) 95 mm (38 pulg) o 190 mm eX pulg )

425 Fraccioacuten de ensayo ( fraccioacuten maacutes fina) PI () Es la porcioacuten de la muestra total utilizada en el ensayo de compactacioacuten es la fraccioacuten que pasa la malla Ndeg 4 (475 mm) en el procedimiento A menor al tamiz de 95 mm (38 pulg) en el procedimiento B o menor del tamiz de 190 mm (X pulg) del Procedimiento C

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1iiiiIshy -shy

s RESUMEN DEL MEacuteTODO DE ENSAYO

Se coloca un suelo a un contenido de agua seleccionado en cinco capas dentro de un molde de dimensiones particulares con cada capa compactada con 25 oacute 56 golpes de un pisoacuten de 445 N (1 O-lbf) que cae desde una distancia de 457 mm (18 pulg) sometiendo al suelo a un esfuerzo de compactacioacuten total de aproximadamente 2700 kN mlm3 (56 000 pieshylbfpie3

) Se determina el peso unitario seco resultante El procedimiento se repite con un nuacutemero suficiente de contenidos de agua para establecer una relacioacuten entre el peso unitario seco y el contenido de agua del suelo Este dato cuando se plotea representa una relacioacuten curvilineal conocida como curva de compactacioacuten Los valores del oacuteptimo contenido de agua y el maacuteximo peso unitario seco modificado se determinan en base a la curva de compactacioacuten

6 IMPORTANCIA Y USO

61 El suelo tomado como relleno de ingenieriacutea (terrapleacuten rellenos de cimentacioacuten bases para caminos) se compacta a un estado denso para obtener propiedades satisfactorias de ingenieriacutea tales como resistencia al esfuerzo de corte compresibilidad o permeabilidad Tambieacuten los suelos de cimentacioacuten son compactados generalmente para mejorar sus propiedades de ingenieriacutea Los ensayos de compactacioacuten en laboratorio proporcionan las bases para determinar el porcentaje de compactacioacuten y el contenido de agua que se necesita para obtener las propiedades de ingenieriacutea requeridas y para el control de la construccioacuten para asegurar la obtencioacuten de la compactacioacuten requerida y los contenidos de agua

62 Durante el disentildeo de los relle~os de ingenieriacutea se utilizan los ensayos de corte consolidacioacuten permeabilidad u otros ensayos que requieren preparacioacuten de especiacutemenes de ensayo compactando a alguacuten contenido de agua para alguacuten peso unitario Es praacutectica comuacuten determinar primero el contenido de agua oacuteptimo (w()) y el peso unitario seco maacuteximo (YdmaacuteJ mediante un ensayo de compactacioacuten Los especiacutemenes de ensayo son compactados a un contenido de agua seleccionado (w) sea del lado huacutemedo o seco del oacuteptimo (wo) o al oacuteptimo (wo) y a un peso unitario seco seleccionado relativo a un porcentaje del peso unitario seco maacuteximo (Ydmaacutex) La seleccioacuten del contenido de agua (w) sea del lado huacutemedo o seco del oacuteptimo (wo) o al oacuteptimo (wo) y el peso unitario seco (YdmaacuteJ se debe basar en experiencias pasadas 6 se deberaacute investigar una serie de valores para determinar el porcentaje necesario de compactacioacuten

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7 APARATOS

71 Ensamblaje del molde Los moldes deben ser ciliacutendricos hechos de material riacutegido y con la capacidad y dimensiones que se indican en 711 oacute 712 y Figuras 1 y 2 Las paredes del molde deberaacuten ser soacutelidas partidas o ahusadas El tipo partido deberaacute tener dos medias secciones circulares o una seccioacuten de tubo dividido a lo largo de un elemento que se puede cerrar de forma segura formando un cilindro que reuacutena los requisitos de esta seccioacuten El tipo ahusado debe tener un diaacutemetro interno tipo tapa que sea uniforme y no mida maacutes de 167 mmm (0200 pulglpie) de la altura del molde Cada molde tienen un plato base y un collar de extensioacuten ensamblado ambos de metal riacutegido y construidos de modo que se puedan adherir de forma segura y faacutecil de desmoldar El ensamblaje collar de extensioacuten debe tener una altura que sobrepase la parte maacutes alta del molde por lo menos 508 mm (20 pulg) con una seccioacuten superior que sobrepasa para formar un tubo con una seccioacuten ciliacutendrica recta de por 10 menos 190 mm (075 pulg) por debajo de eacutesta

El collar de extensioacuten debe alinearse con el interior del molde La parte inferior del plato base y del aacuterea central ahuecada que acepta el molde ciliacutendrico debe ser plana

711 Molde de 4 pulg Un molde que tenga un promedio de 1016 mm plusmn 04 mm (4000 pulg plusmn 0016 pulg) de diaacutemetro interior promedio una altura de 1164 mm plusmn 05 mm (4584 pulg plusmn 0018 pulg) y un volumen de 944 cm3 plusmn 14 cm3 (00333 pie3plusmn 00005 pie3

)

En la Figura 1 se muestra el ensamblaje del molde con los requisitos miacutenimos

712 Molde de 6 pulg Un molde que tenga un promedio de 1524 m plusmn 07 mm (6000 pulg plusmn 0026 pulg ) de diaacutemetro interior promedio una altura de 1164 film plusmn 05 mm (4584 pulg plusmn 0018 pulg) y un volumen de 2124 cm3 plusmn 25 cm3 (0075 pie3plusmn 00009 pie3

) En la Figura 2 se muestra el ensamblaje del molde con los requisitos miacutenimos

72 Pisoacuten Un pisoacuten que tatIacutelbieacuten puede ser operado manualmente como se indica en 721 o mecaacutenicamente como se indica en 722 El pisoacuten debe caer libremente a una distancia de 4572 mm plusmn 16 mm (8 pulg plusmn 005 pulg) de la superficie del espeacutecimen La masa del pisoacuten debe ser de 454 kg plusmn 001 kg (lO lbm plusmn 002 lbm) salvo que las masas de los pisones mecaacutenicos se ajusten como se indica en el meacutetodo de ensayo ASTM D 2168 (veacutease nota 5) Lacara del pisoacuten que golpea debe ser plana y circular salvo como se indica en el 7223 con un diaacutemetro cuando sea nuevo de 5080 mm plusmn 013 mm

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(2000 pulg plusmn 0005 pulg) Se debe reemplazar el pisoacuten si la cara que golpea se desgasta o se deforma al punto que el diaacutemetro sobrepase los 50RO mm plusmn 025 mm (2000 pulg plusmn 001 pulg)

NOTA 5 - Es una praacutectica comuacuten y aceptable en el sistema pulgada-libra asumir que la masa del pisoacuten es igual a su masa determinada utilizundosea una balanza en kilogramo o libra y l Ibf es igual a llbm oacute 04536 kg oacute 1 N es igual a 02248 lbm o a 01020 kg

721 Pisoacuten Manual El pisoacuten debe equiparse con una guiacutea que tenga suficiente juego de modo que la caiacuteda libre del pisoacuten y la cabeza no sea restringida La guiacutea debe tener por lo menos cuatro orificios de ventilacioacuten en cada extremo (ocho huecos en total) localizados con centros de 190 mm plusmn 16 mm eX pulg plusmn 116 pulg) de cada extremo y espaciados a 90 grados El diaacutemetro miacutenimo de los orificios de ventilacioacuten debe ser de 95 mm (38 pulg) Se podriacutean antildeadir orifiCioacutes adicionales o ranuras en el tubo guiacutea

722 Pisoacuten mecaacutenico circular El pisoacuten debe operar mecaacutenicamente de manera que proporcione una cobertura uniforme y completa de la superficie del espeacutecimen Deberaacute haber una holgura de 25 mm plusmn 08 mm entre el pisoacuten y la superficie interior del molde en su diaacutemetro maacutes pequentildeo El pisoacuten mecaacutenico debe reunir los requisitos de calibracioacuten del meacutetodo de ensayo ASTM D 2168 El pisoacuten mecaacutenico debe ser equipado con medios mecaacutenicos positivos para soportar el pisoacuten cuando no se utilice

7223 Pisoacuten mecaacutenico Cuando se utiliza un molde de 1524 mm (60 pulg) un sector de la cara del pisoacuten se debe utilizar en lugar de la cara circular La cara que contacta el espeacutecimen debe tener la forma de un sector de un ciacuterculo de radio igual a 737 mm plusmn 05 mm (290 pulg plusmn 002 pulg) El pisoacuten debe operar de modo que los orificios del sector se situacuteen en el centro del espeacutecimen

73 Extractor de muestras (opcional) Puede ser un gato estructura u otro aparato adaptado para extraer los especiacutemenes compactados del molde

74 Balanza Una balanza tipo GP5 que reuacutena los requisitos de la especificacioacuten ASTM D 4753 para una aproximacioacuten de l-g

75

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Horno de secado Con control tel1110staacutetico preferiblemente del tipo de ventilacioacuten forzada y con la capacidad de mantencr una temperatura unifltmne de 110degC plusmn 5 oC (230 uF plusmn 9degF) a traveacutes de la caacutemara de secado

76 Regla recta Una regla recta de metal riacutegido de una longitud adecuada pero no menor de 254 mm (10 pulg) La longitud total de la regla recta debe ajustarse directamente a una tolerancia de plusmn 01 mm (0005 pulg) El borde de arrastre debe ser biselado si es maacutes grueso que 3 mm (l8 pulg)

77 Tamices De 190 mm ( pulg) 95 mm (38 pulg) y Ndeg 4 (475 mm) conforme a los requisitos de la especificacioacuten ASTM El1

78 Diferentes Herramientas Diversas herramientas tal como mortero cucharas paleta espaacutetula botellas de spray etc o un aparato mecaacutenico apropiado para la mezcla de muestras de suelo con incrementos de agua

8 MUESTRA DEL ENSAYO

La masa de la muestra requerida para ~os procedimientos A y B es de aproximadamente 16 kg (35 lbm) y para el procedimiento C es aproximadamente de 29 kg (65 lbm) del suelo seco Debido a esto la muestra de campo debe tener una masa huacutemeda miacutenima de 23 kg (50 Ibm) y 45 kg (100 lbm) respectivamente

Detennine adecuadamente el porcentaje del material retenido en el tamiz Ndeg 4 (475 mm) 95 mm (38 pulg) o 190 mm eX pu1g) para escoger el procedimiento A B o C separando una porcioacuten representativa de la muestra total y determinando los porcentajes que pasan las mallas de intereacutes mediante el meacutetodo de ensayo NTP 339128 oacute ASTM C 136 Soacutelo es necesario calcular los porcentajes para un tamiz o tamices de la infonnacioacuten que se desa

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9 PREPARACIOacuteN DEL APARATO

91 Seleccione un molde de compactacioacuten apropiado que se va a utilizar de acuerdo con el procedimiento CA B oC) Detennine y registre su masa con aproximacioacuten a 1 g Ensamble el molde base y coUar de extensioacuten Revise el alineamiento de la pared interior y del molde y del collar de extensioacuten del molde Haga ajustes si es necesario

92 Revise que el ensamblado del pisoacuten trabaje en buenas condiciones y que sus partes no esteacuten flojas o gastadas Realice cualquier ajuste o reparacioacuten necesaria si es asiacute el pisoacuten deberaacute recalibrarse

10 CALIBRACIOacuteN

Calibre los siguientes aparatos antes del uso inicial despueacutes de reparaciones u otras acciones que puedan afectar los resultados del ensayo en intervalos que no excedan de 1000 muestras ensayadas o anualmente cualquiera que ocurra primero

101 Balanza Evaluacutee de acuerdo a la especificacioacuten ASTM 04753

102 Moldes Detennine el volumen como se describe en el Anexo Al

103 Pisoacuten manual Verifiquela distancia de la caiacuteda libre masa del pisoacuten y la cara del pisoacuten de acuerdo con 72 Verifique los requisitos de la guiacutea de acuerdo con 721

104 Pisoacuten Mecaacutenico Calibre y ajuste el pisoacuten mccuacutenico de acuerdo al meacutetodo de ensayo ASTM O 2168 Ademaacutes la holgura entre el pisoacuten y la superficie interior del molde debe ser verificada de acuerdo a 622

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11 PROCEDIMIENTOS

111 Sucios

1111 No vuelva a utilizar suelo que ha sido previamente compactado en laboratorio

1112 Utilice el meacutetodo de preparacioacuten huacutemeda cuando se ensaye con suelos que contienen hallosita hidratada o donde la experiencia con determinados suelos indica que los resultados pueden ser alterados por el secado al aire ( veacutease 102)

1113 Prepare los especiacutemenes del suelo para el ensayo de acuerdo con 112 (de preferencia) o con 113

112 Meacutetodo de Preparacioacuten Huacutemeda (preferible) Sin secado previo de la muestra paacuteseiacuteo a traveacutes del tamiz Ndeg 4 ( 475-mm) 95 mm (38 pulg) o 190 mm eX pulg) en base al procedimiento ( A B C) que se va a utilizar Determine el contenido de agua del suelo procesado

1121 Prepare miacutenimo cuatro (preferible cinco) especiacutemenes con contenidos de agua de modo que eacutestos tengan un contenido de agua lo maacutes cerca al oacuteptimo Un espeacutecimen que tiene un contenido de agua cerca al oacuteptimo debe ser preparado primero antildeadiendo al caacutelculo agua y mezcla (veacutease nota 6) Seleccione contenidos de agua para el resto de los especiacutemenes que resulten por lo menos en dos especiacutemenes huacutemedos j dos secos de acuerdo al contenido oacuteptimo de agua que variacuteen alrededor del 2 Como miacutenimo es necesario dos contenidos de agua en cJ lado seco y huacutemedo del oacuteptimo para definir exactamente la curva de compactacioacuten del peso seco unitario (veacutease 115 ) Algullos suelos con un contenido de agua oacuteptimo muy alto o una curva de compactacioacuten rcJativamente plana requeriraacuten grandes incrementos de contenido de agua para obtener un peso unitario seco maacuteximo bien definido Los incrementos de contenido de agua no deberaacuten exceder al 4

NOTA 6 - Con la praacutectica generalmente es posible juzgar visualmente un punto cerca al contenido de agua oacuteptimo Generalmente un suelo en un contenido de agua oacuteptimo puede fonnar un terroacuten que se mantiene unido cuando se libera la presioacuten pero puede quebrarse limpiamente en dos

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secciones cuando se dobla En contenidos dc agua del lado seco dcl oacuteptimo los suelos tienden a dcsintcgrarsc dcl lado huacutemcdooacuteptimo sc manticncn unidos cn una masa cohcsiva pcgajosa Un contcnido de agua oacuteptimo es en general ligcramcnte mcnor que el Iiacutemitc plaacutestico

1122 Utilice aproximadamente 23 kg (5 Ibm) de suelo tamizado en cada espeacutecimen que se compactaraacute utilizando el procedimiento A oacute B oacute 59 kg (13 lbm) cuando se utilice el procedimiento C Para obtener los contenidos de agua del espeacutecimen que se indica en el 1121 antildeada o remueva las cantidades requeridas de agua de la siguiente manera Antildeada poco a poco el agua al suelo durante la mezcla para sacar el agua deje que el suelo se seque en el aire auna temperatura de ambiente o en un aparato de secado de modo que la temperatura de la muestra no exceda de 60degC (140degF) Mezcle continuamente el suelo durante el secado para mantener la distribucioacuten del contenido de agua Mezcle minuciosamente cada espeacutecimen para asegurar tambieacuten la distribucioacuten del agua en todas partes y luego coloacutequelo aparte en un contenedor con tapa y ubiacutequelo de acuerdo con la Tabla 1 antes de la compactacioacuten Para seleccionar un tiempo de espera el suelo debe ser clasificado mediante el meacutetodo de ensayo NTP 339134 la Praacutectica ASTM D 2488 o los datos de otras muestras del mismo material Para ensayos de determinacioacuten la clasificacioacuten deberaacute realizarse mediante el meacutetodo de ensayo NTP 339134

113 Meacutetodo de Preparacioacuten en Seco Si la muestra estaacute muy huacutemeda reduzca el contenido mediante el secado al aire El secado deberaacute ser al aire o utilizando un aparato de secado de modo que la temperatura de la muestra no exceda de 60 oC (140degF) Quiebre en muchas partes los agregados pero sin quebrar las partiacuteculas individuales Pase el material a traveacutes de un tamiz apropiado Ndeg 4 (475 mm) 95 mm (38 pulg) o 190 mm (X pulg) Cuando prepare el material por el tamiz de x pulg para la compactacioacuten en un molde de 6 pulg quiebre los agregados de modo que pasen por el tamiz de 38 de pulg para que facilite la distribuCioacuten del agua por todo el suelo en una proacutexima mezcla

113 1 Prepare miacutenimo cuatro ( preferible cinco) cspeciacutemenes de acuerdo al 1121

11 32 Utilice aproximadamente 23 kg (5 Ibm) del suelo tamizado para cada espeacutecimen que seraacute compactado con el procedimiento A o B o 59 kg (13 Ibm) utilizando el procedimiento C Antildeada las cantidades requeridas de agua para que los contenidos de agua de los especiacutemenes tengan los valores descritos en el 1131 Siga con el procedimiento de preparacioacuten del espeacutecimen descrito en el 1122 para los suelos secos o antildeada agua en el suelo y cure cada muestra de ensayo

114

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Compactacioacuten Despueacutes de la curacioacuten si se requiere cada espeacutecimen se compactaraacute de la siguiente manera

1141 Detennine y registre la masa del molde o del molde y el plato base

1142 Ensamble y asegure el molde y el collar al plato base El molde debe descansar en un cimiento riacutegido y unifonne que tenga un cilindro o cubo de concreto con una masa no menor a 91 kg (200 lbm) Asegure el plato base al cimiento riacutegido El meacutetodo de unioacuten al cimiento riacutegido deberaacute pennitir un desmolde faacutecil del molde ensamblado el collar y el plato base despueacutes de que se concluya la compactacioacuten

Compacte el espeacutecimen en cinco capas Despueacutes de la compactacioacuten cada capa deberaacute tener casi el mismo grosor Antes de la compactacioacuten coloque el suelo desmenuzado en el molde y distribuacuteyalo en una capa de espesor unifonne Suavemente apisone el suelo antes de ia compactacioacuten hasta que no esteacute esponjoso ni suelto utilizando el pisoacuten de compactacioacuten manual o un cilindro de 5 mm de diaacutemetro (2 pulg) Prosiga con la compactacioacuten de cada una de las cuatro primeras capas cualquier suelo adyacente a las paredes del molde que no ha sido compactado o extendido en la superficie compactada debe ser recortados

El suelo recortado debe incluirse con el suelo adicional para la siguiente capa Se debe usar un cuchillo u otro aparato parecido La cantidad total del suelo utilizado deberaacute ser tal que la quinta capa compactada se extienda ligeramente en el collar pero que no exceda maacutes de 6 mm (liacute pulg) de la parte superior del molde Si la quinta capa sobrepasa la parte superior del molde maacutes de 6 mm (liacute pulg) se debe desechar el espeacutecimen El espeacutecimen debe ser descartado cuando el uacuteltimo golpe del pisoacuten de la quinta capa resulta en la parte inferior del pisoacuten por debajo de la parte superior del molde de compactacioacuten

1144 Compacte cada capa con 25 golpes para el molde de 1016 mm (4 pulg) o con 56 golpes para un molde de 1524 mm (6 pulg)

NOTA 7 - Cuando los especiacutemenes de compactacioacuten se humedecen maacutes que el contenido de agua oacuteptimo pueden producirse superficies compactadas irregulares y se requeriraacute del juicio del operador para la altura promedio del eacutespeacutecimen

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1145 Al operar el pisoacuten manual tenga cuidado de evitar ]a elevacioacuten de la guiacutea mientras el pisoacuten sube Mantenga la guiacutea firme y a 5deg de la vertical Aplique los golpes un nivel uniforme de 25 golpesminuto aproximadamente de modo que se asegure una cobertura completa y uniforme de la superficie del espeacutecimen

1146 Continuacutee con la compactacioacuten de la uacuteltima capa remueva el collar y el plato base del molde excepto como se especifica en 1147 Se debe utilizar un cuchillo para cortar el suelo adyacente del collar para soltar el suelo del collar antes de removerlo y evitar el desgarro del suelo bajo la parte superior del molde

(

1147 Corte cuidadosamente el espeacutecimen compactado incluso en la parte superior e inferior del molde mediante una regla recta a traveacutes de la parte superior e inferior del molde para formar una superficie plana incluso en la parte superior e inferior del molde Un corte inicial en el espeacutecimen en la parte superior del molde con un cuchillo puede prevenir la caiacuteda del suelo por debajo de la parte superior del molde Rellene cualquier hueco en cada superficie con suelo cortado o no utilizado del espeacutecimen presioacutenelo con los dedos y vuelva a raspar la regla recta a traveacutes de la parte superior e inferior del molde Repita las operaciones anteriores en la parte inferior del espeacutecimen cuando se halla determinado el volumen del molde sin el plato base Para suelos muy huacutemedos o secos se perderaacute suelo o agua si el plato base se remueve En esta situacioacuten deje el plato base unido al molde Cuando se deja unido al plato base el volumen del molde debe ser calibrado con el plato base unido al molde o a un plato de plaacutestico o de vidrio como se especifica en el Anexo Al (A141 )

1148 Determine y registre la masa del espeacutecimen con aproximacioacuten al gramo Cuando se deja unido el plato base determine y registre la masa del espeacutecimen molde y plato base con aproximacioacuten al gramo

I 149 Remueva el material del molde Obtenga un espeacutecimen para el contenido de agua utilizando todo el espeacutecimen (se prefiere eacuteste meacutetodo) o una porcioacuten representativa Cuando se utiliza todo el espeacutecimen quieacutebrelo para facilitar el secado De otra manera obtenga una porcioacuten dividiendo el espeacutecimen compactado axialmente a traveacutes del centro y removiendo 500 g del material de los lados cortados Obtenga el contenido de agua de acuerdo al meacutetodo de ensayo NTP 339127

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12 CAacuteLCULOS

121 Caicule el peso unitario seco y el contenido de agua de cada espeacutecimen compactado como se explica en 123 y 124 Plotee los valores y dibuje la curva de compactacioacuten como una curva llana a traveacutes de los puntos (veacutease ejemplo Fig 3) PIotee el peso unitario seco con aproximacioacuten a 02 kNm3 (01 Ibfpie3

) y el contenido de agua lo maacutes cerca al 01 En base a la curva de compactacioacuten detennine el contenido de agua oacuteptimo y el peso unitario seco maacuteximo Si maacutes del 5 del peso del material de gran tamantildeo se remueve de la muestra calcule el contenido de agua oacuteptimo y el peso unitario seco maacuteximo corregido del material total utilizando la Praacutectica ASTM D4 718 Esta correccioacuten debe hacerse en el espeacutecimen de ensayo de densidad de campo maacutes que al espeacutecimen de ensayo de laboratorio

122 PIotee la curva del 100 de saturacioacuten Los valores del contenido de agua para un 100 de saturacioacuten pueden ser calculados como se explica en 125 (veacutease ejemplo Fig3)

NOTAS 8 - La curva de 100 de saturacioacuten es una middotayuda al disentildear la curva de compactacioacuten Los suelos que contienen maacutes del 10 de finos aproximadamente a contenidos de agua que superan el oacuteptimo las dos curvas generalmente llegan a ser casi paralelas con el lado huacutemedo de la curva de compactacioacuten entre el 92 al 95 de saturacioacuten Teoacutericamente la curva de compactacioacuten no puede ser ploteada a la derecha de la curva de 100 de saturacioacuten Si esto ocurre habriacutea error en la gravedad especiacutefica en las mediciones en los caacutelculos en procedimientos de ensayo o en el ploteo

9 - La curva de 100 de saturacioacuten se denomina a veces como curva de relacioacuten de vaciacuteos cero o como curva de saturacioacuten completa

123 ContenidG de agua w Calcule de acucrdo al meacutetodo de ensayo NTP 339127

124 Pesos Unitarios secos Calcule la densidad huacutemeda (Ecl) la densidad seca (Ec2) y luego el peso unitario seco (Ec3) como sigue

Pm = 1000 (MI - MlItI)1 V donde

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Pm =densidad huacutemeda del espeacutecimen compactado Mgm3bull

MI =masa del espeacutecimen huacutemedo y molde kg = Masa del molde compactado kg yMmd

V =volumen del molde de compactacioacuten m3 (ver Anexo Al)

donde

Pd = densidad seca del espeacutecimen compactado Mgm3 y w = contenido de agua

rd = 6243pd en lb pie3 (3)

rd = 9807Pd en kN m3

donde

Yd = peso unitario seco del espeacutecimen compactado

125 Para calcular los puntos para el ploteo de la curva del 100 de saturacioacuten o curva de relacioacuten de vaciacuteos cero del peso unitario seco seleccione los valores correspondientes del peso unitario seco calcule los valores correspondientes de contenido de agua a la condicioacuten del 100 de saturacioacuten como sigue

(4)

donde

W Sal = contenido de agua para una completa saturacioacuten Yw = peso unitario del agua 6243 Ibfpie3

( 9807 kNm3)

Yd = peso unitario seco del suelo y Gs = gravedad especiacutefica del suelo

NORMA TEacuteCNICA NTP 339141 PERUANA 19 de 30

NOTA 10- Se debe calcular la gravedad especiacutefica de la muestra ensayada en base a los datos del ensayo de otrns muestras de la misma c1asi ficacioacuten de sucio y fuente De otro modo seriacutea necesario el cnsayo de gravedad especilica (Meacutetodo de Ensayo NTP 339(31)

13 INFORME

131 Reporte de la siguiente infonnacioacuten

1311 Procedimiento utilizado ( A B oacute C)

1312 Meacutetodo de preparacioacuten utilizado ( huacutemedo o seco)

1313 El contenido de agua recibido si se determinoacute

1314 Contenido de agua oacuteptimo modificado con aproximacioacuten al 05

l315 Peso unitario seco mlximo modificado con aproximacioacuten a 05 Ibfpic3

1316 Descripcioacuten del pisoacuten ( manual o mecaacutenico)

1317 Datos del tamizado del sucio cuando se aplica en la dctcnninacioacuten del procedimiento (A B oacute C)

1318 Descripcioacuten del material utilizado en el cnsayo mcdiante la pruacutectiea ASTM D 2488 o clasificacioacuten mediante el meacutetodo de ensayo NTP ]39134

1319 Gravedad especiacutefica y meacutetodo de detenninacioacuten

NORMA TEacuteCNICA NTP 339141 PERUANA 20 de 30

13110 Origen del material utilizado en el ensayo por ejemplo proyecto lugar profundidad cte

13111 Ploteo de la curva de compactacioacuten mostrando los puntos de compactacioacuten utilizados para establecer la curva de compactacioacuten y la curva de 100 de saturacioacuten punto del peso unitario seco maacuteximo y el contenido de agua oacuteptimo

13 112 Datos de la correCClOn de sobredimensioacuten si se utiliza incluyendo la fraccioacuten de sobredimensioacuten (fraccionamiento grueso) Pc en

14 PRECISIOacuteN Y CONFIABILIDAD

141 Precisioacuten Todos los datos estaacuten siendo evaluados para determinar la precisioacuten de este meacutetodo de ensayo Ademaacutes los datos pertinentes estaacuten siendo solicitados por los usuarios de este meacutetodo de ensayo

142 Confiabilidad No es posible obtener informacioacuten sobre la confiabilidad ya que no existe otro meacutetodo para dctcnninar los valores dcl pcso unitario scco maacuteximo y el contenido de agua oacuteptimo modificados

15 PALABRAS CLAVES

Caracteriacutesticas de Compactacioacuten densidad compactacioacuten por impactos utilizando un csfucrzo l11olti licalto ensayos de lahoratorio cnsnyo de proctor ll1oditicnlto curvns de humcdad - densidad compactacioacuten de suclo

NORMA TEacuteCNICA NTP 339141 PERUANA 21 de 30

16 ANTECED ENTES

ASTM D1557-91 Test Method for Laboratory Compaction Characteristics of Soils Using Modified Effort (2700 kN-mm3 (56000 pie-lbpie3raquo

(

Al

A11

A 111

A212

A12

A121

A 1211

MA TEacuteCNICA NTP 339141 ANA 22 de 30

ANEXO (Infonnacioacuten obligatoria)

VOLUMEN DEL MOLDE DE COMPACTACiOacuteN

Alcance

Este anexo describe el procedimiento para detenninar el volumen del molde de compactacioacuten

El volumen se detennina mediante el meacutetodo de llenado de agua y revisado mediante el meacutetodo de la medicioacuten lineal

Aparatos

Ademaacutes del aparato que se indica en la Seccioacuten 6 se requiere lo siguiente

Vernier o Caliper de Dial que tenga una rango de medicioacuten de por lo menos de Oa 150 mm (O a 6 pulg) y sensibilidad de 002 mm (0001 pulg)

A1212 Microacutemetro interior - que tenga una rango de medicioacuten de por lo menos de 50 a 300 mm (2 a 12 pulg) y sensibilidad de 002 mm (0001 pulg)

A 121 3 Platos pluacutestitos () de vidrio - Dos platos pluacuteslIacuteLos o de vidrio de aprox 200

111m2 por 6 mm de grosor (8 pulg2 por A pulg)

A1214 Tennoacutemetro- De O a 50 oC de graduacioacuten de 05 oC confonne a los requisitos de la especificacioacuten ASTM El

A1215 Llave de cierre engrasado o un sellador similar

NORMA TEacuteCNICA NTP 339141 PERUANA 23 de 30

A1216 Diferentes equipos- jeringa bombilla toallas etc

A13 Precauciones

Realice el procedimiento en una aacuterea aislada de la corriente de aire o de fluctuaciones de extrema temperatura

AI4 Procedimiento

A1A1 Meacutetodo de Llenado de Agua

A 10411 Engrase ligeramente la parte inferior del molde de compactacioacuten y coloacutequelo en uno de los platos plaacutesticos o de vidrio Engrase ligeramente la parte superior del molde Tenga cuidado de no engrasar el interior del molde Si es necesario utilizar el plato base como se indica en el 11047 coloque el molde engrasado en el plato base y aseguacuterelo con los pernos de cierre

A 10412 Determine la masa del molde engrasado y de los platos de plaacutestico y vidrio lo maacutes cerca a 1 g (001 lbm) y regiacutestrelo Cuando se utiliza el plato base para unir el plaacutestico inferior o el plato de vidrio determine la masa del molde el plato base y el plato simple de plaacutestico o vidrio que se usaraacute en la parte superior del molde lo maacutes cerca a 1 g (001 lbm) y regiacutestrelo

A 10413 Coloque el molde y el plato inferior en una superficie ni velada finne y llene el molde con agua ligeramente hasta sobre su borde

A 14104 Deslice el segundo plato sobrc la parte supcrior dc la superficie del moldc de manera que el molde quede completamente lleno con agua pero sin burbujas de aire Antildeada o remueva agua si es necesario con la jeringa bombilla

A 10415 Seque completamente middotcualquier exceso de agua de la parte exterior del molde y de los platos

NORMA TEacuteCNICA NTP 339141 PERUANA 24 de 30

Al 4 16 Detennine la masa del molde platos yagua y regiacutestrcIo lo maacutes cerca a 1 g (001 Ibm)

A1417 Detennine la temperatura del agua en el molde lo maacutes cerca a 1 oC y regiacutestrelo Determine y registre la densidad absoluta del agua de la Tabla A 11

A1418 Calcule la masa del agua en el molde mediante la sustraccioacuten de la masa determinada en el A1416

AI419 Calcule el volumen del agua dividiendo la masa del agua por la densidad del agua y registraacutendola lo maacutes cerca a 1 cm3 (00001 pie3

)

A 14110 Cuando se utiliza el plato base para la calibracioacuten del volumen del molde repita los pasos del A 1413 al A 1419

A142 Meacutetodo de Medicioacuten Lineal

A 1421 Utilice el caliper de vernier o el microacutemetro interior mida el diaacutemetro del molde seis veces en la parte superior del molde y seis veces en la parte inferior del molde espaciando cada seis mediciones superiores e inferiores equitativamente alrededor de la circunferencia del molde Registre los valores lo maacutes cerca a 002 mm (0001 pulg)

A1422 Utilice el caliper de vernier mida la altura interior del molde realizando tres mediciones iguales espaciadas alrededor de la circunferencia del molde Registre los valores a 002 mm (0001 pulg)

A 1423 Calcule el promedio del diaacutemetro superior promedio del diaacutemetro inferior y el promedio de la altura

Al424 Calcule el volumen del molde y regiacutestrelo 10 maacutes cerca a 1 cm3(00001 pie3 )

utilizando la Ec Ala (para pulg-libra) oacute Alb (para SI)

NORMA TEacuteCNICA NTP 339141 PERUANA 25 de 30

v = (17)(h )(d t + db yUuml 6 )(1 728) Ala

v A1b

donde

v = volumen del molde cm3 (pie3 )

h = promedio de altura mm (pulg) di = promedio del diaacutemetro sup~rior mm (pulg) db = promedio del diaacutemetro inferior mm (pulg) 11728 = constante de conversioacuten pulg3 a pie3 y 1103 = constante de conversioacuten mmJ a cm3

bull

A15 Comparacioacuten de resultados

A151 El volumen obtenido por ambos meacutetodos deberaacute estar dentro de la tolerancia de los requisitos de 711 Y712

A152 La diferencia entre los dos meacutetodos no debe exceder del 05 del volumen ( nominal del molde

A153 Repita la determinacioacuten del volumen SI no se consigue cumplir con los requisitos

A154 La falla en la obtencioacuten de un acuerdo satisfactorio entre los dos meacutetodos incluso despueacutes de varias tentativas es una indicacioacuten que el molde se deforma demasiado y debe ser reemplazado

NORMA TEacuteCNICA NTP 339141 PERUANA 26 de 30

A155 Utilice el volumen del molde detenninado usando el meacutetodo de llenado de agua como el valor de volumen asignado para los caacutelculos de la densidad huacutemeda y seca

(veacutease 124)

(

(

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PLANTA

1

ELEYACION

VER TABLA 2 PARA EQUIVALENTES METRICOS

FIGURA 1 Molde ciliacutendrico 40 pulg

Ogtmo alternativa al parante de longitud completa puede utilizarse un parante de 212 x 38 El collar puede fijarse mediante una cartela ranurada sujeta al collar y un pasador en el molde

l(l

PLANTA illIVACION

--6Ifl_

VOL OJS

FFji~~1E314=~=Omiddot0009=1~~e3~lEiP(3==1r=-L

VER TABLA 2 PARA EQUIVALENTES METRICOS

-FIGURA 2 Molde ciliacutendrico 60 pulg

NORMA TEacuteCNICA NTP 339141 PERUANA 28 de 30

TABLA 1 Tiempo de permanencia requerido de especiacutemenes en saturacioacuten

Clasificacioacuten Tiempo de pennanencia miacutenimo h

GW GP SW SP No se requiere GMSM 3

Todos los demaacutes suelos 16

TABLA 1 Equivalentes meacutetricos para las Figl y2

Pulgada~ 0016 0026 0032 0028

l2 2lh 2 58

( 4 4 2

4584 4 31

6 middot 6 Yz 6 58 6 JI 8 y

pie3

mm 041 066 081 071 1270 6350 6670 10160 11430 11643 12060 15240 16510 16830 17140 20860

3 cm 1130 (00333) 943

00005 14 113333 (00750) 2124

0 0011 31

NORMA TEacuteCNICA NTP 339141

PERUANA 29 de 30

ENSAYO DE COMPACTACION

H4 _1shy

HUMEOO

136

132

128 ~

~( lU

rdmax i22() 1

~u

Joshy (

EC ~

120 v

Wo= 120

116

8 10 12 14 16 18

CONTENIDO DE HUMEDAD - W

FIG 3 EJEMPLO DE GRAFICO DE CURVA DE COMPACfACION

NORMA TEacuteCNICA NTP 339141 PERUANA 30 de 30

TABLA Al1

Temperatura oC (OF)

18 (644) 19(662)

( 20 (680) 21 (698) 22 (716) 23 (73 4) 24 (75 2) 25 (770) 26 (788)

Densidad del Agua

_ Densidad del Ag~~JL~J_ 099862 099843 099823 099802 099779I 099756 099733 099707

I 099681

I I I I

Page 7: NTP339.141 1999 Proctor Modificado

NORMA TEacuteCNICA NTP 339141 PERUANA 2 de 30

23 Existen tres procedimientos El procedimiento que se utilizaraacute deberaacute realizarse como se indica en la especificacioacuten para el material que se utilizaraacute en el ensayo Si no se indica ninguacuten procedimiento la eleccioacuten del procedimiento se basaraacute en la gradacioacuten del material

231 Procedimiento A

2311 Molde de 1016 mm (4 pulg) de diaacutemetro

2312 Material que pasa la malla Ndeg 4 (475 mm)

2313 Capas Cinco

2314 Golpes por capas 25

2315 Uso Se utiliza si la mallaNdeg 4 (475-mm) retiene el20 o menos del peso del material

2316 Otros usos Si no se indicase ninguacuten procedimiento los materiales que tengan estos requisitos de gradacioacuten deberaacuten ser ensayados de acuerdo a los procedimientos B o C

232 Procedimiento B

2321 Molde diaacutemetro de 1016 mm (4 pulg)

2322 Materiales que pasan la malla 95 mm (38 pulg)

2323 Capas Cinco

NORMA TEacuteCNICA NTP 339141 PERUANA 3 de 30

2324 Golpes por capas 25

2325 Uso Se utiliza si el tamiz N4 ( 475-mm) retiene maacutes del 20 en peso del material y el tamiz de 95 mm (38 pulg) retiene el 20 o menos en peso del material

2326 Otros usos Si no se indicase ninguacuten procedimiento los materiales que tengan estos requisitos de gradacioacuten deberaacuten ser ensayados de acuerdo al procedimiento C

233 Procedimiento C

2331 Molde 1524 mm (6 pulg) de diaacutemetro

2332 Material que pasa el tamiz de 190 mm (X pulg)

2333 Capas Cinco

2334 Golpes por capas 56

2335 Uso Se deberaacute utilizar si el tamiz 953 mm (38 pulg) retiene maacutes del 20 en peso del material y el tamiz 190 mm (34 pulg) retiene menos del 30 en peso del material

234 En el procedimiento A oacute B no se utiliza el molde de diaacutemetro de 6 pulg

Nota 4 - Los resultados obtenidos variacutean ligeramente cuando un material se ensaya con el mismo esfuerzo de compactacioacuten en moldes de diferentes tamantildeos

24 Si el espeClmen ensayado contiene maacutes del 5 en peso de un tamantildeo mayor (fraccioacuten gruesa) y el material no se incluye en el ensayo se deberaacute corregir el peso unitario y el contenido de agua del espeacutecimen ensayado o la densidad de campo apropiada usando la praacutectica ASTM D4718

NORMA TEacuteCNICA NTP 339141 PERUANA 4 de 30

25 Este meacutetodo de ensayo generalmente produce un peso unitario seco maacuteximo bien definido en los suelos que no drenan libremente Si este meacutetodo de ensayo se utiliza para suelos que drenan libremente no se definiraacute bien el peso unitario maacuteximo y puede ser menor del obtenido con el meacutetodo de ensayo NTP 339137

26 Los valores de unidades de pulg-libras son estaacutendar Los valores establecidos por las unidades SI soacutelo son para informacioacuten

( 261 En ingenieriacutea se acostumbra usar indistintamente unidades que representan masa y fuerza a menos que se realicen caacutelculos dinaacutemicos (F = Ma) Taacutecitamente combina dos sistemas diferentes de unidades es decir un sistema absoluto y uno gravimeacutetrico Cientiacuteficamente no se desea combinar el uso de dos sistemas diferentes en uno estaacutendar Este meacutetodo de ensayo se elaboroacute utilizando unidades pulg-libra (sistema gravimeacutetrico) donde la libra (lbf) representa una unidad de fuerza El uso de masa (lb m) es por conveniencia de las unidades y no intenta establecer que su uso sea cientiacuteficamente correcto Las conversiones del sistema SI son de acuerdo a la praacutectica ASTM E380 El uso de balanzas que registran libras masa o registran la densidad en lbmpie3 no se debe considerar como si no concordase con esta NTP

27 Esta NTP no hace referencia a todos los riesgos relacionados con este uso si los hubiera Es responsabilidad del usuario de esta NTP establecer una seguridad apropiada pruebas confiables y determinar la aplicabilidad de limitaciones regulatorias antes del uso

3 REFERENCIAS NORMATIVAS

Las siguientes nonnas contienen disposiciones que al ser citadas en este texto constituyen requisitos de esta Norma Teacutecnica Peruana Las ediciones indicadas estaban en vigencia en el momento de esta publicacioacuten Como toda Nonna estaacute sujeta a revisioacuten se recomienda a aquellos que realicen acuerdos en basemiddot a ellos que analicen la conveniencia de usar las ediciones recientes de las normas citadas seguidamente El Organismo Peruano de Normalizacioacuten posee la informacioacuten de las NOlmas Teacutecnicas Peruanas en vigencia en todo momento

NORMA TEacuteCNICA NTP 339141 PERUANA 5 de 30

31 Normas Teacutecnicas Peruanas

311 NTP 3391271998 SUELOS Meacutetodo de ensayo para detenninar el contenido de humedad de un suelo

312 NTP 3391281999 SUELOS Meacutetodo de ensayo para el anaacutelisis granulomeacutetrico

313 NTP 3391311998 SUELOS Meacutetodo de ensayo para detenninar el peso especiacutefico relativo de soacutelidos

314 NTP 3391341999 SUELOS Meacutetodo para la clasificacioacuten suelos con propoacutesitos de ingenieriacutea SUCS

de

315 NTP 3391361999 SUELOS Siacutembolos unidades tenninologiacuteas y definiciones

316 NTP 3391371999 SUELOS Meacutetodos de ensayo estaacutendar para la detenninacioacuten del iacutendice de densidad y peso unitario maacuteximos de suelos utilizando una mesa vibratoria

317 NTP 3391421999 SUELOS Meacutetodo de ensayo para la compactacioacuten del suelo en laboratorio utilizando una energiacutea estaacutendar 600 kN-mm3

(12400 pic-lblipicJraquo

318 NTP 4000211979 AGREGADOS Meacutetodo de ensayo para la detenninacioacuten del peso especifico y absorcioacuten del agregado grueso

32

NORMA TEacuteCNICA NTP 339141 PERUANA 6 de 30

Normas Teacutecnicas de Asociaciones

321 ASTM C1361996

322 ASTM D 21681990

323 ASTM D 24881993

324 ASTM D4220 1989

325 ASTM D47181994

326 ASTM 47531992

327 ASTM El1998

328 ASTM EI11995

329 ASTM E3191997

Method for Sieve Analysis of Fine and Coarse Aggregates

Test Methods for Calibration of Laboratory Mechanical-Rammer Soil Compactors

Practice for Description and Identification of Soils (Visual- Manual procedure)

Practices for Preserving and Transporting Soil Samples

Practice for Correction of Unit Weight and Water Content for Soils Containing Oversize Particles

Specification for Evaluating Selecting and Specifying Balances and Scales For Use in Soil and Rock Testing

Specification for ASTM Thermometers

Spccification for Wirc-Cloth Sicvcs for Testing Purposes

Practice for the Evaluation of Single-Pan Mechanical Balances

NORMA TEacuteCNICA NTP 339141 PERUANA 7 de 30

3210 ASTM E3801993 Practice for Use of the Intemational System of Units (SI)

4 TERMINOLOGIacuteA

41 Definiciones Veacutease Terminologiacutea NTP 339136 para definiciones generales

42 Descripciacuteoacuten de teacuterminos especiacuteficos relacionadas a esta NTP

421 Esfuerzo modificado Es el teacutermino aplicado para el esfuerzo de compactacioacuten de 2700 kN-m1m3 (56000 pie-Ibfpie3

) aplicado por el equipo y procedimientos de este ensayo

422 Peso Unitario Seco Maacuteximo modificado Yclmaacutex (kNm3 (lbpie3raquo Es el maacuteximo valor definido por la curva de compactacioacuten del ensayo utilizando un esfuerzo modificado

423 Contenido de Agua Oacuteptimo modificado Wo () Es el contenido de agua al que el suelo seraacute compactado al peso unitario seco maacuteximo utilizando un esfuerzo de compactacioacuten modificado

424 Fraccioacuten de tamantildeo mayor (fraccioacuten gruesa) Pe ( ) Es la porcioacuten de la muestra total que no se utiliza en el ensayo de compactacioacuten es la porcioacuten de la muestra total quc retiene la malla Ndeg 4 (475 mm) 95 mm (38 pulg) o 190 mm eX pulg )

425 Fraccioacuten de ensayo ( fraccioacuten maacutes fina) PI () Es la porcioacuten de la muestra total utilizada en el ensayo de compactacioacuten es la fraccioacuten que pasa la malla Ndeg 4 (475 mm) en el procedimiento A menor al tamiz de 95 mm (38 pulg) en el procedimiento B o menor del tamiz de 190 mm (X pulg) del Procedimiento C

-NORMA TEacuteCNICA NTP 339141 PERUANA 8 de 30

1iiiiIshy -shy

s RESUMEN DEL MEacuteTODO DE ENSAYO

Se coloca un suelo a un contenido de agua seleccionado en cinco capas dentro de un molde de dimensiones particulares con cada capa compactada con 25 oacute 56 golpes de un pisoacuten de 445 N (1 O-lbf) que cae desde una distancia de 457 mm (18 pulg) sometiendo al suelo a un esfuerzo de compactacioacuten total de aproximadamente 2700 kN mlm3 (56 000 pieshylbfpie3

) Se determina el peso unitario seco resultante El procedimiento se repite con un nuacutemero suficiente de contenidos de agua para establecer una relacioacuten entre el peso unitario seco y el contenido de agua del suelo Este dato cuando se plotea representa una relacioacuten curvilineal conocida como curva de compactacioacuten Los valores del oacuteptimo contenido de agua y el maacuteximo peso unitario seco modificado se determinan en base a la curva de compactacioacuten

6 IMPORTANCIA Y USO

61 El suelo tomado como relleno de ingenieriacutea (terrapleacuten rellenos de cimentacioacuten bases para caminos) se compacta a un estado denso para obtener propiedades satisfactorias de ingenieriacutea tales como resistencia al esfuerzo de corte compresibilidad o permeabilidad Tambieacuten los suelos de cimentacioacuten son compactados generalmente para mejorar sus propiedades de ingenieriacutea Los ensayos de compactacioacuten en laboratorio proporcionan las bases para determinar el porcentaje de compactacioacuten y el contenido de agua que se necesita para obtener las propiedades de ingenieriacutea requeridas y para el control de la construccioacuten para asegurar la obtencioacuten de la compactacioacuten requerida y los contenidos de agua

62 Durante el disentildeo de los relle~os de ingenieriacutea se utilizan los ensayos de corte consolidacioacuten permeabilidad u otros ensayos que requieren preparacioacuten de especiacutemenes de ensayo compactando a alguacuten contenido de agua para alguacuten peso unitario Es praacutectica comuacuten determinar primero el contenido de agua oacuteptimo (w()) y el peso unitario seco maacuteximo (YdmaacuteJ mediante un ensayo de compactacioacuten Los especiacutemenes de ensayo son compactados a un contenido de agua seleccionado (w) sea del lado huacutemedo o seco del oacuteptimo (wo) o al oacuteptimo (wo) y a un peso unitario seco seleccionado relativo a un porcentaje del peso unitario seco maacuteximo (Ydmaacutex) La seleccioacuten del contenido de agua (w) sea del lado huacutemedo o seco del oacuteptimo (wo) o al oacuteptimo (wo) y el peso unitario seco (YdmaacuteJ se debe basar en experiencias pasadas 6 se deberaacute investigar una serie de valores para determinar el porcentaje necesario de compactacioacuten

NORMA TEacuteCNICA NTP 339141 PERUANA 9 de 30

7 APARATOS

71 Ensamblaje del molde Los moldes deben ser ciliacutendricos hechos de material riacutegido y con la capacidad y dimensiones que se indican en 711 oacute 712 y Figuras 1 y 2 Las paredes del molde deberaacuten ser soacutelidas partidas o ahusadas El tipo partido deberaacute tener dos medias secciones circulares o una seccioacuten de tubo dividido a lo largo de un elemento que se puede cerrar de forma segura formando un cilindro que reuacutena los requisitos de esta seccioacuten El tipo ahusado debe tener un diaacutemetro interno tipo tapa que sea uniforme y no mida maacutes de 167 mmm (0200 pulglpie) de la altura del molde Cada molde tienen un plato base y un collar de extensioacuten ensamblado ambos de metal riacutegido y construidos de modo que se puedan adherir de forma segura y faacutecil de desmoldar El ensamblaje collar de extensioacuten debe tener una altura que sobrepase la parte maacutes alta del molde por lo menos 508 mm (20 pulg) con una seccioacuten superior que sobrepasa para formar un tubo con una seccioacuten ciliacutendrica recta de por 10 menos 190 mm (075 pulg) por debajo de eacutesta

El collar de extensioacuten debe alinearse con el interior del molde La parte inferior del plato base y del aacuterea central ahuecada que acepta el molde ciliacutendrico debe ser plana

711 Molde de 4 pulg Un molde que tenga un promedio de 1016 mm plusmn 04 mm (4000 pulg plusmn 0016 pulg) de diaacutemetro interior promedio una altura de 1164 mm plusmn 05 mm (4584 pulg plusmn 0018 pulg) y un volumen de 944 cm3 plusmn 14 cm3 (00333 pie3plusmn 00005 pie3

)

En la Figura 1 se muestra el ensamblaje del molde con los requisitos miacutenimos

712 Molde de 6 pulg Un molde que tenga un promedio de 1524 m plusmn 07 mm (6000 pulg plusmn 0026 pulg ) de diaacutemetro interior promedio una altura de 1164 film plusmn 05 mm (4584 pulg plusmn 0018 pulg) y un volumen de 2124 cm3 plusmn 25 cm3 (0075 pie3plusmn 00009 pie3

) En la Figura 2 se muestra el ensamblaje del molde con los requisitos miacutenimos

72 Pisoacuten Un pisoacuten que tatIacutelbieacuten puede ser operado manualmente como se indica en 721 o mecaacutenicamente como se indica en 722 El pisoacuten debe caer libremente a una distancia de 4572 mm plusmn 16 mm (8 pulg plusmn 005 pulg) de la superficie del espeacutecimen La masa del pisoacuten debe ser de 454 kg plusmn 001 kg (lO lbm plusmn 002 lbm) salvo que las masas de los pisones mecaacutenicos se ajusten como se indica en el meacutetodo de ensayo ASTM D 2168 (veacutease nota 5) Lacara del pisoacuten que golpea debe ser plana y circular salvo como se indica en el 7223 con un diaacutemetro cuando sea nuevo de 5080 mm plusmn 013 mm

NORMA TEacuteCNICA NTP 339141 PERUANA 10 de 30

(2000 pulg plusmn 0005 pulg) Se debe reemplazar el pisoacuten si la cara que golpea se desgasta o se deforma al punto que el diaacutemetro sobrepase los 50RO mm plusmn 025 mm (2000 pulg plusmn 001 pulg)

NOTA 5 - Es una praacutectica comuacuten y aceptable en el sistema pulgada-libra asumir que la masa del pisoacuten es igual a su masa determinada utilizundosea una balanza en kilogramo o libra y l Ibf es igual a llbm oacute 04536 kg oacute 1 N es igual a 02248 lbm o a 01020 kg

721 Pisoacuten Manual El pisoacuten debe equiparse con una guiacutea que tenga suficiente juego de modo que la caiacuteda libre del pisoacuten y la cabeza no sea restringida La guiacutea debe tener por lo menos cuatro orificios de ventilacioacuten en cada extremo (ocho huecos en total) localizados con centros de 190 mm plusmn 16 mm eX pulg plusmn 116 pulg) de cada extremo y espaciados a 90 grados El diaacutemetro miacutenimo de los orificios de ventilacioacuten debe ser de 95 mm (38 pulg) Se podriacutean antildeadir orifiCioacutes adicionales o ranuras en el tubo guiacutea

722 Pisoacuten mecaacutenico circular El pisoacuten debe operar mecaacutenicamente de manera que proporcione una cobertura uniforme y completa de la superficie del espeacutecimen Deberaacute haber una holgura de 25 mm plusmn 08 mm entre el pisoacuten y la superficie interior del molde en su diaacutemetro maacutes pequentildeo El pisoacuten mecaacutenico debe reunir los requisitos de calibracioacuten del meacutetodo de ensayo ASTM D 2168 El pisoacuten mecaacutenico debe ser equipado con medios mecaacutenicos positivos para soportar el pisoacuten cuando no se utilice

7223 Pisoacuten mecaacutenico Cuando se utiliza un molde de 1524 mm (60 pulg) un sector de la cara del pisoacuten se debe utilizar en lugar de la cara circular La cara que contacta el espeacutecimen debe tener la forma de un sector de un ciacuterculo de radio igual a 737 mm plusmn 05 mm (290 pulg plusmn 002 pulg) El pisoacuten debe operar de modo que los orificios del sector se situacuteen en el centro del espeacutecimen

73 Extractor de muestras (opcional) Puede ser un gato estructura u otro aparato adaptado para extraer los especiacutemenes compactados del molde

74 Balanza Una balanza tipo GP5 que reuacutena los requisitos de la especificacioacuten ASTM D 4753 para una aproximacioacuten de l-g

75

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Horno de secado Con control tel1110staacutetico preferiblemente del tipo de ventilacioacuten forzada y con la capacidad de mantencr una temperatura unifltmne de 110degC plusmn 5 oC (230 uF plusmn 9degF) a traveacutes de la caacutemara de secado

76 Regla recta Una regla recta de metal riacutegido de una longitud adecuada pero no menor de 254 mm (10 pulg) La longitud total de la regla recta debe ajustarse directamente a una tolerancia de plusmn 01 mm (0005 pulg) El borde de arrastre debe ser biselado si es maacutes grueso que 3 mm (l8 pulg)

77 Tamices De 190 mm ( pulg) 95 mm (38 pulg) y Ndeg 4 (475 mm) conforme a los requisitos de la especificacioacuten ASTM El1

78 Diferentes Herramientas Diversas herramientas tal como mortero cucharas paleta espaacutetula botellas de spray etc o un aparato mecaacutenico apropiado para la mezcla de muestras de suelo con incrementos de agua

8 MUESTRA DEL ENSAYO

La masa de la muestra requerida para ~os procedimientos A y B es de aproximadamente 16 kg (35 lbm) y para el procedimiento C es aproximadamente de 29 kg (65 lbm) del suelo seco Debido a esto la muestra de campo debe tener una masa huacutemeda miacutenima de 23 kg (50 Ibm) y 45 kg (100 lbm) respectivamente

Detennine adecuadamente el porcentaje del material retenido en el tamiz Ndeg 4 (475 mm) 95 mm (38 pulg) o 190 mm eX pu1g) para escoger el procedimiento A B o C separando una porcioacuten representativa de la muestra total y determinando los porcentajes que pasan las mallas de intereacutes mediante el meacutetodo de ensayo NTP 339128 oacute ASTM C 136 Soacutelo es necesario calcular los porcentajes para un tamiz o tamices de la infonnacioacuten que se desa

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9 PREPARACIOacuteN DEL APARATO

91 Seleccione un molde de compactacioacuten apropiado que se va a utilizar de acuerdo con el procedimiento CA B oC) Detennine y registre su masa con aproximacioacuten a 1 g Ensamble el molde base y coUar de extensioacuten Revise el alineamiento de la pared interior y del molde y del collar de extensioacuten del molde Haga ajustes si es necesario

92 Revise que el ensamblado del pisoacuten trabaje en buenas condiciones y que sus partes no esteacuten flojas o gastadas Realice cualquier ajuste o reparacioacuten necesaria si es asiacute el pisoacuten deberaacute recalibrarse

10 CALIBRACIOacuteN

Calibre los siguientes aparatos antes del uso inicial despueacutes de reparaciones u otras acciones que puedan afectar los resultados del ensayo en intervalos que no excedan de 1000 muestras ensayadas o anualmente cualquiera que ocurra primero

101 Balanza Evaluacutee de acuerdo a la especificacioacuten ASTM 04753

102 Moldes Detennine el volumen como se describe en el Anexo Al

103 Pisoacuten manual Verifiquela distancia de la caiacuteda libre masa del pisoacuten y la cara del pisoacuten de acuerdo con 72 Verifique los requisitos de la guiacutea de acuerdo con 721

104 Pisoacuten Mecaacutenico Calibre y ajuste el pisoacuten mccuacutenico de acuerdo al meacutetodo de ensayo ASTM O 2168 Ademaacutes la holgura entre el pisoacuten y la superficie interior del molde debe ser verificada de acuerdo a 622

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11 PROCEDIMIENTOS

111 Sucios

1111 No vuelva a utilizar suelo que ha sido previamente compactado en laboratorio

1112 Utilice el meacutetodo de preparacioacuten huacutemeda cuando se ensaye con suelos que contienen hallosita hidratada o donde la experiencia con determinados suelos indica que los resultados pueden ser alterados por el secado al aire ( veacutease 102)

1113 Prepare los especiacutemenes del suelo para el ensayo de acuerdo con 112 (de preferencia) o con 113

112 Meacutetodo de Preparacioacuten Huacutemeda (preferible) Sin secado previo de la muestra paacuteseiacuteo a traveacutes del tamiz Ndeg 4 ( 475-mm) 95 mm (38 pulg) o 190 mm eX pulg) en base al procedimiento ( A B C) que se va a utilizar Determine el contenido de agua del suelo procesado

1121 Prepare miacutenimo cuatro (preferible cinco) especiacutemenes con contenidos de agua de modo que eacutestos tengan un contenido de agua lo maacutes cerca al oacuteptimo Un espeacutecimen que tiene un contenido de agua cerca al oacuteptimo debe ser preparado primero antildeadiendo al caacutelculo agua y mezcla (veacutease nota 6) Seleccione contenidos de agua para el resto de los especiacutemenes que resulten por lo menos en dos especiacutemenes huacutemedos j dos secos de acuerdo al contenido oacuteptimo de agua que variacuteen alrededor del 2 Como miacutenimo es necesario dos contenidos de agua en cJ lado seco y huacutemedo del oacuteptimo para definir exactamente la curva de compactacioacuten del peso seco unitario (veacutease 115 ) Algullos suelos con un contenido de agua oacuteptimo muy alto o una curva de compactacioacuten rcJativamente plana requeriraacuten grandes incrementos de contenido de agua para obtener un peso unitario seco maacuteximo bien definido Los incrementos de contenido de agua no deberaacuten exceder al 4

NOTA 6 - Con la praacutectica generalmente es posible juzgar visualmente un punto cerca al contenido de agua oacuteptimo Generalmente un suelo en un contenido de agua oacuteptimo puede fonnar un terroacuten que se mantiene unido cuando se libera la presioacuten pero puede quebrarse limpiamente en dos

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secciones cuando se dobla En contenidos dc agua del lado seco dcl oacuteptimo los suelos tienden a dcsintcgrarsc dcl lado huacutemcdooacuteptimo sc manticncn unidos cn una masa cohcsiva pcgajosa Un contcnido de agua oacuteptimo es en general ligcramcnte mcnor que el Iiacutemitc plaacutestico

1122 Utilice aproximadamente 23 kg (5 Ibm) de suelo tamizado en cada espeacutecimen que se compactaraacute utilizando el procedimiento A oacute B oacute 59 kg (13 lbm) cuando se utilice el procedimiento C Para obtener los contenidos de agua del espeacutecimen que se indica en el 1121 antildeada o remueva las cantidades requeridas de agua de la siguiente manera Antildeada poco a poco el agua al suelo durante la mezcla para sacar el agua deje que el suelo se seque en el aire auna temperatura de ambiente o en un aparato de secado de modo que la temperatura de la muestra no exceda de 60degC (140degF) Mezcle continuamente el suelo durante el secado para mantener la distribucioacuten del contenido de agua Mezcle minuciosamente cada espeacutecimen para asegurar tambieacuten la distribucioacuten del agua en todas partes y luego coloacutequelo aparte en un contenedor con tapa y ubiacutequelo de acuerdo con la Tabla 1 antes de la compactacioacuten Para seleccionar un tiempo de espera el suelo debe ser clasificado mediante el meacutetodo de ensayo NTP 339134 la Praacutectica ASTM D 2488 o los datos de otras muestras del mismo material Para ensayos de determinacioacuten la clasificacioacuten deberaacute realizarse mediante el meacutetodo de ensayo NTP 339134

113 Meacutetodo de Preparacioacuten en Seco Si la muestra estaacute muy huacutemeda reduzca el contenido mediante el secado al aire El secado deberaacute ser al aire o utilizando un aparato de secado de modo que la temperatura de la muestra no exceda de 60 oC (140degF) Quiebre en muchas partes los agregados pero sin quebrar las partiacuteculas individuales Pase el material a traveacutes de un tamiz apropiado Ndeg 4 (475 mm) 95 mm (38 pulg) o 190 mm (X pulg) Cuando prepare el material por el tamiz de x pulg para la compactacioacuten en un molde de 6 pulg quiebre los agregados de modo que pasen por el tamiz de 38 de pulg para que facilite la distribuCioacuten del agua por todo el suelo en una proacutexima mezcla

113 1 Prepare miacutenimo cuatro ( preferible cinco) cspeciacutemenes de acuerdo al 1121

11 32 Utilice aproximadamente 23 kg (5 Ibm) del suelo tamizado para cada espeacutecimen que seraacute compactado con el procedimiento A o B o 59 kg (13 Ibm) utilizando el procedimiento C Antildeada las cantidades requeridas de agua para que los contenidos de agua de los especiacutemenes tengan los valores descritos en el 1131 Siga con el procedimiento de preparacioacuten del espeacutecimen descrito en el 1122 para los suelos secos o antildeada agua en el suelo y cure cada muestra de ensayo

114

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Compactacioacuten Despueacutes de la curacioacuten si se requiere cada espeacutecimen se compactaraacute de la siguiente manera

1141 Detennine y registre la masa del molde o del molde y el plato base

1142 Ensamble y asegure el molde y el collar al plato base El molde debe descansar en un cimiento riacutegido y unifonne que tenga un cilindro o cubo de concreto con una masa no menor a 91 kg (200 lbm) Asegure el plato base al cimiento riacutegido El meacutetodo de unioacuten al cimiento riacutegido deberaacute pennitir un desmolde faacutecil del molde ensamblado el collar y el plato base despueacutes de que se concluya la compactacioacuten

Compacte el espeacutecimen en cinco capas Despueacutes de la compactacioacuten cada capa deberaacute tener casi el mismo grosor Antes de la compactacioacuten coloque el suelo desmenuzado en el molde y distribuacuteyalo en una capa de espesor unifonne Suavemente apisone el suelo antes de ia compactacioacuten hasta que no esteacute esponjoso ni suelto utilizando el pisoacuten de compactacioacuten manual o un cilindro de 5 mm de diaacutemetro (2 pulg) Prosiga con la compactacioacuten de cada una de las cuatro primeras capas cualquier suelo adyacente a las paredes del molde que no ha sido compactado o extendido en la superficie compactada debe ser recortados

El suelo recortado debe incluirse con el suelo adicional para la siguiente capa Se debe usar un cuchillo u otro aparato parecido La cantidad total del suelo utilizado deberaacute ser tal que la quinta capa compactada se extienda ligeramente en el collar pero que no exceda maacutes de 6 mm (liacute pulg) de la parte superior del molde Si la quinta capa sobrepasa la parte superior del molde maacutes de 6 mm (liacute pulg) se debe desechar el espeacutecimen El espeacutecimen debe ser descartado cuando el uacuteltimo golpe del pisoacuten de la quinta capa resulta en la parte inferior del pisoacuten por debajo de la parte superior del molde de compactacioacuten

1144 Compacte cada capa con 25 golpes para el molde de 1016 mm (4 pulg) o con 56 golpes para un molde de 1524 mm (6 pulg)

NOTA 7 - Cuando los especiacutemenes de compactacioacuten se humedecen maacutes que el contenido de agua oacuteptimo pueden producirse superficies compactadas irregulares y se requeriraacute del juicio del operador para la altura promedio del eacutespeacutecimen

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1145 Al operar el pisoacuten manual tenga cuidado de evitar ]a elevacioacuten de la guiacutea mientras el pisoacuten sube Mantenga la guiacutea firme y a 5deg de la vertical Aplique los golpes un nivel uniforme de 25 golpesminuto aproximadamente de modo que se asegure una cobertura completa y uniforme de la superficie del espeacutecimen

1146 Continuacutee con la compactacioacuten de la uacuteltima capa remueva el collar y el plato base del molde excepto como se especifica en 1147 Se debe utilizar un cuchillo para cortar el suelo adyacente del collar para soltar el suelo del collar antes de removerlo y evitar el desgarro del suelo bajo la parte superior del molde

(

1147 Corte cuidadosamente el espeacutecimen compactado incluso en la parte superior e inferior del molde mediante una regla recta a traveacutes de la parte superior e inferior del molde para formar una superficie plana incluso en la parte superior e inferior del molde Un corte inicial en el espeacutecimen en la parte superior del molde con un cuchillo puede prevenir la caiacuteda del suelo por debajo de la parte superior del molde Rellene cualquier hueco en cada superficie con suelo cortado o no utilizado del espeacutecimen presioacutenelo con los dedos y vuelva a raspar la regla recta a traveacutes de la parte superior e inferior del molde Repita las operaciones anteriores en la parte inferior del espeacutecimen cuando se halla determinado el volumen del molde sin el plato base Para suelos muy huacutemedos o secos se perderaacute suelo o agua si el plato base se remueve En esta situacioacuten deje el plato base unido al molde Cuando se deja unido al plato base el volumen del molde debe ser calibrado con el plato base unido al molde o a un plato de plaacutestico o de vidrio como se especifica en el Anexo Al (A141 )

1148 Determine y registre la masa del espeacutecimen con aproximacioacuten al gramo Cuando se deja unido el plato base determine y registre la masa del espeacutecimen molde y plato base con aproximacioacuten al gramo

I 149 Remueva el material del molde Obtenga un espeacutecimen para el contenido de agua utilizando todo el espeacutecimen (se prefiere eacuteste meacutetodo) o una porcioacuten representativa Cuando se utiliza todo el espeacutecimen quieacutebrelo para facilitar el secado De otra manera obtenga una porcioacuten dividiendo el espeacutecimen compactado axialmente a traveacutes del centro y removiendo 500 g del material de los lados cortados Obtenga el contenido de agua de acuerdo al meacutetodo de ensayo NTP 339127

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12 CAacuteLCULOS

121 Caicule el peso unitario seco y el contenido de agua de cada espeacutecimen compactado como se explica en 123 y 124 Plotee los valores y dibuje la curva de compactacioacuten como una curva llana a traveacutes de los puntos (veacutease ejemplo Fig 3) PIotee el peso unitario seco con aproximacioacuten a 02 kNm3 (01 Ibfpie3

) y el contenido de agua lo maacutes cerca al 01 En base a la curva de compactacioacuten detennine el contenido de agua oacuteptimo y el peso unitario seco maacuteximo Si maacutes del 5 del peso del material de gran tamantildeo se remueve de la muestra calcule el contenido de agua oacuteptimo y el peso unitario seco maacuteximo corregido del material total utilizando la Praacutectica ASTM D4 718 Esta correccioacuten debe hacerse en el espeacutecimen de ensayo de densidad de campo maacutes que al espeacutecimen de ensayo de laboratorio

122 PIotee la curva del 100 de saturacioacuten Los valores del contenido de agua para un 100 de saturacioacuten pueden ser calculados como se explica en 125 (veacutease ejemplo Fig3)

NOTAS 8 - La curva de 100 de saturacioacuten es una middotayuda al disentildear la curva de compactacioacuten Los suelos que contienen maacutes del 10 de finos aproximadamente a contenidos de agua que superan el oacuteptimo las dos curvas generalmente llegan a ser casi paralelas con el lado huacutemedo de la curva de compactacioacuten entre el 92 al 95 de saturacioacuten Teoacutericamente la curva de compactacioacuten no puede ser ploteada a la derecha de la curva de 100 de saturacioacuten Si esto ocurre habriacutea error en la gravedad especiacutefica en las mediciones en los caacutelculos en procedimientos de ensayo o en el ploteo

9 - La curva de 100 de saturacioacuten se denomina a veces como curva de relacioacuten de vaciacuteos cero o como curva de saturacioacuten completa

123 ContenidG de agua w Calcule de acucrdo al meacutetodo de ensayo NTP 339127

124 Pesos Unitarios secos Calcule la densidad huacutemeda (Ecl) la densidad seca (Ec2) y luego el peso unitario seco (Ec3) como sigue

Pm = 1000 (MI - MlItI)1 V donde

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Pm =densidad huacutemeda del espeacutecimen compactado Mgm3bull

MI =masa del espeacutecimen huacutemedo y molde kg = Masa del molde compactado kg yMmd

V =volumen del molde de compactacioacuten m3 (ver Anexo Al)

donde

Pd = densidad seca del espeacutecimen compactado Mgm3 y w = contenido de agua

rd = 6243pd en lb pie3 (3)

rd = 9807Pd en kN m3

donde

Yd = peso unitario seco del espeacutecimen compactado

125 Para calcular los puntos para el ploteo de la curva del 100 de saturacioacuten o curva de relacioacuten de vaciacuteos cero del peso unitario seco seleccione los valores correspondientes del peso unitario seco calcule los valores correspondientes de contenido de agua a la condicioacuten del 100 de saturacioacuten como sigue

(4)

donde

W Sal = contenido de agua para una completa saturacioacuten Yw = peso unitario del agua 6243 Ibfpie3

( 9807 kNm3)

Yd = peso unitario seco del suelo y Gs = gravedad especiacutefica del suelo

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NOTA 10- Se debe calcular la gravedad especiacutefica de la muestra ensayada en base a los datos del ensayo de otrns muestras de la misma c1asi ficacioacuten de sucio y fuente De otro modo seriacutea necesario el cnsayo de gravedad especilica (Meacutetodo de Ensayo NTP 339(31)

13 INFORME

131 Reporte de la siguiente infonnacioacuten

1311 Procedimiento utilizado ( A B oacute C)

1312 Meacutetodo de preparacioacuten utilizado ( huacutemedo o seco)

1313 El contenido de agua recibido si se determinoacute

1314 Contenido de agua oacuteptimo modificado con aproximacioacuten al 05

l315 Peso unitario seco mlximo modificado con aproximacioacuten a 05 Ibfpic3

1316 Descripcioacuten del pisoacuten ( manual o mecaacutenico)

1317 Datos del tamizado del sucio cuando se aplica en la dctcnninacioacuten del procedimiento (A B oacute C)

1318 Descripcioacuten del material utilizado en el cnsayo mcdiante la pruacutectiea ASTM D 2488 o clasificacioacuten mediante el meacutetodo de ensayo NTP ]39134

1319 Gravedad especiacutefica y meacutetodo de detenninacioacuten

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13110 Origen del material utilizado en el ensayo por ejemplo proyecto lugar profundidad cte

13111 Ploteo de la curva de compactacioacuten mostrando los puntos de compactacioacuten utilizados para establecer la curva de compactacioacuten y la curva de 100 de saturacioacuten punto del peso unitario seco maacuteximo y el contenido de agua oacuteptimo

13 112 Datos de la correCClOn de sobredimensioacuten si se utiliza incluyendo la fraccioacuten de sobredimensioacuten (fraccionamiento grueso) Pc en

14 PRECISIOacuteN Y CONFIABILIDAD

141 Precisioacuten Todos los datos estaacuten siendo evaluados para determinar la precisioacuten de este meacutetodo de ensayo Ademaacutes los datos pertinentes estaacuten siendo solicitados por los usuarios de este meacutetodo de ensayo

142 Confiabilidad No es posible obtener informacioacuten sobre la confiabilidad ya que no existe otro meacutetodo para dctcnninar los valores dcl pcso unitario scco maacuteximo y el contenido de agua oacuteptimo modificados

15 PALABRAS CLAVES

Caracteriacutesticas de Compactacioacuten densidad compactacioacuten por impactos utilizando un csfucrzo l11olti licalto ensayos de lahoratorio cnsnyo de proctor ll1oditicnlto curvns de humcdad - densidad compactacioacuten de suclo

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16 ANTECED ENTES

ASTM D1557-91 Test Method for Laboratory Compaction Characteristics of Soils Using Modified Effort (2700 kN-mm3 (56000 pie-lbpie3raquo

(

Al

A11

A 111

A212

A12

A121

A 1211

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ANEXO (Infonnacioacuten obligatoria)

VOLUMEN DEL MOLDE DE COMPACTACiOacuteN

Alcance

Este anexo describe el procedimiento para detenninar el volumen del molde de compactacioacuten

El volumen se detennina mediante el meacutetodo de llenado de agua y revisado mediante el meacutetodo de la medicioacuten lineal

Aparatos

Ademaacutes del aparato que se indica en la Seccioacuten 6 se requiere lo siguiente

Vernier o Caliper de Dial que tenga una rango de medicioacuten de por lo menos de Oa 150 mm (O a 6 pulg) y sensibilidad de 002 mm (0001 pulg)

A1212 Microacutemetro interior - que tenga una rango de medicioacuten de por lo menos de 50 a 300 mm (2 a 12 pulg) y sensibilidad de 002 mm (0001 pulg)

A 121 3 Platos pluacutestitos () de vidrio - Dos platos pluacuteslIacuteLos o de vidrio de aprox 200

111m2 por 6 mm de grosor (8 pulg2 por A pulg)

A1214 Tennoacutemetro- De O a 50 oC de graduacioacuten de 05 oC confonne a los requisitos de la especificacioacuten ASTM El

A1215 Llave de cierre engrasado o un sellador similar

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A1216 Diferentes equipos- jeringa bombilla toallas etc

A13 Precauciones

Realice el procedimiento en una aacuterea aislada de la corriente de aire o de fluctuaciones de extrema temperatura

AI4 Procedimiento

A1A1 Meacutetodo de Llenado de Agua

A 10411 Engrase ligeramente la parte inferior del molde de compactacioacuten y coloacutequelo en uno de los platos plaacutesticos o de vidrio Engrase ligeramente la parte superior del molde Tenga cuidado de no engrasar el interior del molde Si es necesario utilizar el plato base como se indica en el 11047 coloque el molde engrasado en el plato base y aseguacuterelo con los pernos de cierre

A 10412 Determine la masa del molde engrasado y de los platos de plaacutestico y vidrio lo maacutes cerca a 1 g (001 lbm) y regiacutestrelo Cuando se utiliza el plato base para unir el plaacutestico inferior o el plato de vidrio determine la masa del molde el plato base y el plato simple de plaacutestico o vidrio que se usaraacute en la parte superior del molde lo maacutes cerca a 1 g (001 lbm) y regiacutestrelo

A 10413 Coloque el molde y el plato inferior en una superficie ni velada finne y llene el molde con agua ligeramente hasta sobre su borde

A 14104 Deslice el segundo plato sobrc la parte supcrior dc la superficie del moldc de manera que el molde quede completamente lleno con agua pero sin burbujas de aire Antildeada o remueva agua si es necesario con la jeringa bombilla

A 10415 Seque completamente middotcualquier exceso de agua de la parte exterior del molde y de los platos

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Al 4 16 Detennine la masa del molde platos yagua y regiacutestrcIo lo maacutes cerca a 1 g (001 Ibm)

A1417 Detennine la temperatura del agua en el molde lo maacutes cerca a 1 oC y regiacutestrelo Determine y registre la densidad absoluta del agua de la Tabla A 11

A1418 Calcule la masa del agua en el molde mediante la sustraccioacuten de la masa determinada en el A1416

AI419 Calcule el volumen del agua dividiendo la masa del agua por la densidad del agua y registraacutendola lo maacutes cerca a 1 cm3 (00001 pie3

)

A 14110 Cuando se utiliza el plato base para la calibracioacuten del volumen del molde repita los pasos del A 1413 al A 1419

A142 Meacutetodo de Medicioacuten Lineal

A 1421 Utilice el caliper de vernier o el microacutemetro interior mida el diaacutemetro del molde seis veces en la parte superior del molde y seis veces en la parte inferior del molde espaciando cada seis mediciones superiores e inferiores equitativamente alrededor de la circunferencia del molde Registre los valores lo maacutes cerca a 002 mm (0001 pulg)

A1422 Utilice el caliper de vernier mida la altura interior del molde realizando tres mediciones iguales espaciadas alrededor de la circunferencia del molde Registre los valores a 002 mm (0001 pulg)

A 1423 Calcule el promedio del diaacutemetro superior promedio del diaacutemetro inferior y el promedio de la altura

Al424 Calcule el volumen del molde y regiacutestrelo 10 maacutes cerca a 1 cm3(00001 pie3 )

utilizando la Ec Ala (para pulg-libra) oacute Alb (para SI)

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v = (17)(h )(d t + db yUuml 6 )(1 728) Ala

v A1b

donde

v = volumen del molde cm3 (pie3 )

h = promedio de altura mm (pulg) di = promedio del diaacutemetro sup~rior mm (pulg) db = promedio del diaacutemetro inferior mm (pulg) 11728 = constante de conversioacuten pulg3 a pie3 y 1103 = constante de conversioacuten mmJ a cm3

bull

A15 Comparacioacuten de resultados

A151 El volumen obtenido por ambos meacutetodos deberaacute estar dentro de la tolerancia de los requisitos de 711 Y712

A152 La diferencia entre los dos meacutetodos no debe exceder del 05 del volumen ( nominal del molde

A153 Repita la determinacioacuten del volumen SI no se consigue cumplir con los requisitos

A154 La falla en la obtencioacuten de un acuerdo satisfactorio entre los dos meacutetodos incluso despueacutes de varias tentativas es una indicacioacuten que el molde se deforma demasiado y debe ser reemplazado

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A155 Utilice el volumen del molde detenninado usando el meacutetodo de llenado de agua como el valor de volumen asignado para los caacutelculos de la densidad huacutemeda y seca

(veacutease 124)

(

(

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PLANTA

1

ELEYACION

VER TABLA 2 PARA EQUIVALENTES METRICOS

FIGURA 1 Molde ciliacutendrico 40 pulg

Ogtmo alternativa al parante de longitud completa puede utilizarse un parante de 212 x 38 El collar puede fijarse mediante una cartela ranurada sujeta al collar y un pasador en el molde

l(l

PLANTA illIVACION

--6Ifl_

VOL OJS

FFji~~1E314=~=Omiddot0009=1~~e3~lEiP(3==1r=-L

VER TABLA 2 PARA EQUIVALENTES METRICOS

-FIGURA 2 Molde ciliacutendrico 60 pulg

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TABLA 1 Tiempo de permanencia requerido de especiacutemenes en saturacioacuten

Clasificacioacuten Tiempo de pennanencia miacutenimo h

GW GP SW SP No se requiere GMSM 3

Todos los demaacutes suelos 16

TABLA 1 Equivalentes meacutetricos para las Figl y2

Pulgada~ 0016 0026 0032 0028

l2 2lh 2 58

( 4 4 2

4584 4 31

6 middot 6 Yz 6 58 6 JI 8 y

pie3

mm 041 066 081 071 1270 6350 6670 10160 11430 11643 12060 15240 16510 16830 17140 20860

3 cm 1130 (00333) 943

00005 14 113333 (00750) 2124

0 0011 31

NORMA TEacuteCNICA NTP 339141

PERUANA 29 de 30

ENSAYO DE COMPACTACION

H4 _1shy

HUMEOO

136

132

128 ~

~( lU

rdmax i22() 1

~u

Joshy (

EC ~

120 v

Wo= 120

116

8 10 12 14 16 18

CONTENIDO DE HUMEDAD - W

FIG 3 EJEMPLO DE GRAFICO DE CURVA DE COMPACfACION

NORMA TEacuteCNICA NTP 339141 PERUANA 30 de 30

TABLA Al1

Temperatura oC (OF)

18 (644) 19(662)

( 20 (680) 21 (698) 22 (716) 23 (73 4) 24 (75 2) 25 (770) 26 (788)

Densidad del Agua

_ Densidad del Ag~~JL~J_ 099862 099843 099823 099802 099779I 099756 099733 099707

I 099681

I I I I

Page 8: NTP339.141 1999 Proctor Modificado

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2324 Golpes por capas 25

2325 Uso Se utiliza si el tamiz N4 ( 475-mm) retiene maacutes del 20 en peso del material y el tamiz de 95 mm (38 pulg) retiene el 20 o menos en peso del material

2326 Otros usos Si no se indicase ninguacuten procedimiento los materiales que tengan estos requisitos de gradacioacuten deberaacuten ser ensayados de acuerdo al procedimiento C

233 Procedimiento C

2331 Molde 1524 mm (6 pulg) de diaacutemetro

2332 Material que pasa el tamiz de 190 mm (X pulg)

2333 Capas Cinco

2334 Golpes por capas 56

2335 Uso Se deberaacute utilizar si el tamiz 953 mm (38 pulg) retiene maacutes del 20 en peso del material y el tamiz 190 mm (34 pulg) retiene menos del 30 en peso del material

234 En el procedimiento A oacute B no se utiliza el molde de diaacutemetro de 6 pulg

Nota 4 - Los resultados obtenidos variacutean ligeramente cuando un material se ensaya con el mismo esfuerzo de compactacioacuten en moldes de diferentes tamantildeos

24 Si el espeClmen ensayado contiene maacutes del 5 en peso de un tamantildeo mayor (fraccioacuten gruesa) y el material no se incluye en el ensayo se deberaacute corregir el peso unitario y el contenido de agua del espeacutecimen ensayado o la densidad de campo apropiada usando la praacutectica ASTM D4718

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25 Este meacutetodo de ensayo generalmente produce un peso unitario seco maacuteximo bien definido en los suelos que no drenan libremente Si este meacutetodo de ensayo se utiliza para suelos que drenan libremente no se definiraacute bien el peso unitario maacuteximo y puede ser menor del obtenido con el meacutetodo de ensayo NTP 339137

26 Los valores de unidades de pulg-libras son estaacutendar Los valores establecidos por las unidades SI soacutelo son para informacioacuten

( 261 En ingenieriacutea se acostumbra usar indistintamente unidades que representan masa y fuerza a menos que se realicen caacutelculos dinaacutemicos (F = Ma) Taacutecitamente combina dos sistemas diferentes de unidades es decir un sistema absoluto y uno gravimeacutetrico Cientiacuteficamente no se desea combinar el uso de dos sistemas diferentes en uno estaacutendar Este meacutetodo de ensayo se elaboroacute utilizando unidades pulg-libra (sistema gravimeacutetrico) donde la libra (lbf) representa una unidad de fuerza El uso de masa (lb m) es por conveniencia de las unidades y no intenta establecer que su uso sea cientiacuteficamente correcto Las conversiones del sistema SI son de acuerdo a la praacutectica ASTM E380 El uso de balanzas que registran libras masa o registran la densidad en lbmpie3 no se debe considerar como si no concordase con esta NTP

27 Esta NTP no hace referencia a todos los riesgos relacionados con este uso si los hubiera Es responsabilidad del usuario de esta NTP establecer una seguridad apropiada pruebas confiables y determinar la aplicabilidad de limitaciones regulatorias antes del uso

3 REFERENCIAS NORMATIVAS

Las siguientes nonnas contienen disposiciones que al ser citadas en este texto constituyen requisitos de esta Norma Teacutecnica Peruana Las ediciones indicadas estaban en vigencia en el momento de esta publicacioacuten Como toda Nonna estaacute sujeta a revisioacuten se recomienda a aquellos que realicen acuerdos en basemiddot a ellos que analicen la conveniencia de usar las ediciones recientes de las normas citadas seguidamente El Organismo Peruano de Normalizacioacuten posee la informacioacuten de las NOlmas Teacutecnicas Peruanas en vigencia en todo momento

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31 Normas Teacutecnicas Peruanas

311 NTP 3391271998 SUELOS Meacutetodo de ensayo para detenninar el contenido de humedad de un suelo

312 NTP 3391281999 SUELOS Meacutetodo de ensayo para el anaacutelisis granulomeacutetrico

313 NTP 3391311998 SUELOS Meacutetodo de ensayo para detenninar el peso especiacutefico relativo de soacutelidos

314 NTP 3391341999 SUELOS Meacutetodo para la clasificacioacuten suelos con propoacutesitos de ingenieriacutea SUCS

de

315 NTP 3391361999 SUELOS Siacutembolos unidades tenninologiacuteas y definiciones

316 NTP 3391371999 SUELOS Meacutetodos de ensayo estaacutendar para la detenninacioacuten del iacutendice de densidad y peso unitario maacuteximos de suelos utilizando una mesa vibratoria

317 NTP 3391421999 SUELOS Meacutetodo de ensayo para la compactacioacuten del suelo en laboratorio utilizando una energiacutea estaacutendar 600 kN-mm3

(12400 pic-lblipicJraquo

318 NTP 4000211979 AGREGADOS Meacutetodo de ensayo para la detenninacioacuten del peso especifico y absorcioacuten del agregado grueso

32

NORMA TEacuteCNICA NTP 339141 PERUANA 6 de 30

Normas Teacutecnicas de Asociaciones

321 ASTM C1361996

322 ASTM D 21681990

323 ASTM D 24881993

324 ASTM D4220 1989

325 ASTM D47181994

326 ASTM 47531992

327 ASTM El1998

328 ASTM EI11995

329 ASTM E3191997

Method for Sieve Analysis of Fine and Coarse Aggregates

Test Methods for Calibration of Laboratory Mechanical-Rammer Soil Compactors

Practice for Description and Identification of Soils (Visual- Manual procedure)

Practices for Preserving and Transporting Soil Samples

Practice for Correction of Unit Weight and Water Content for Soils Containing Oversize Particles

Specification for Evaluating Selecting and Specifying Balances and Scales For Use in Soil and Rock Testing

Specification for ASTM Thermometers

Spccification for Wirc-Cloth Sicvcs for Testing Purposes

Practice for the Evaluation of Single-Pan Mechanical Balances

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3210 ASTM E3801993 Practice for Use of the Intemational System of Units (SI)

4 TERMINOLOGIacuteA

41 Definiciones Veacutease Terminologiacutea NTP 339136 para definiciones generales

42 Descripciacuteoacuten de teacuterminos especiacuteficos relacionadas a esta NTP

421 Esfuerzo modificado Es el teacutermino aplicado para el esfuerzo de compactacioacuten de 2700 kN-m1m3 (56000 pie-Ibfpie3

) aplicado por el equipo y procedimientos de este ensayo

422 Peso Unitario Seco Maacuteximo modificado Yclmaacutex (kNm3 (lbpie3raquo Es el maacuteximo valor definido por la curva de compactacioacuten del ensayo utilizando un esfuerzo modificado

423 Contenido de Agua Oacuteptimo modificado Wo () Es el contenido de agua al que el suelo seraacute compactado al peso unitario seco maacuteximo utilizando un esfuerzo de compactacioacuten modificado

424 Fraccioacuten de tamantildeo mayor (fraccioacuten gruesa) Pe ( ) Es la porcioacuten de la muestra total que no se utiliza en el ensayo de compactacioacuten es la porcioacuten de la muestra total quc retiene la malla Ndeg 4 (475 mm) 95 mm (38 pulg) o 190 mm eX pulg )

425 Fraccioacuten de ensayo ( fraccioacuten maacutes fina) PI () Es la porcioacuten de la muestra total utilizada en el ensayo de compactacioacuten es la fraccioacuten que pasa la malla Ndeg 4 (475 mm) en el procedimiento A menor al tamiz de 95 mm (38 pulg) en el procedimiento B o menor del tamiz de 190 mm (X pulg) del Procedimiento C

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1iiiiIshy -shy

s RESUMEN DEL MEacuteTODO DE ENSAYO

Se coloca un suelo a un contenido de agua seleccionado en cinco capas dentro de un molde de dimensiones particulares con cada capa compactada con 25 oacute 56 golpes de un pisoacuten de 445 N (1 O-lbf) que cae desde una distancia de 457 mm (18 pulg) sometiendo al suelo a un esfuerzo de compactacioacuten total de aproximadamente 2700 kN mlm3 (56 000 pieshylbfpie3

) Se determina el peso unitario seco resultante El procedimiento se repite con un nuacutemero suficiente de contenidos de agua para establecer una relacioacuten entre el peso unitario seco y el contenido de agua del suelo Este dato cuando se plotea representa una relacioacuten curvilineal conocida como curva de compactacioacuten Los valores del oacuteptimo contenido de agua y el maacuteximo peso unitario seco modificado se determinan en base a la curva de compactacioacuten

6 IMPORTANCIA Y USO

61 El suelo tomado como relleno de ingenieriacutea (terrapleacuten rellenos de cimentacioacuten bases para caminos) se compacta a un estado denso para obtener propiedades satisfactorias de ingenieriacutea tales como resistencia al esfuerzo de corte compresibilidad o permeabilidad Tambieacuten los suelos de cimentacioacuten son compactados generalmente para mejorar sus propiedades de ingenieriacutea Los ensayos de compactacioacuten en laboratorio proporcionan las bases para determinar el porcentaje de compactacioacuten y el contenido de agua que se necesita para obtener las propiedades de ingenieriacutea requeridas y para el control de la construccioacuten para asegurar la obtencioacuten de la compactacioacuten requerida y los contenidos de agua

62 Durante el disentildeo de los relle~os de ingenieriacutea se utilizan los ensayos de corte consolidacioacuten permeabilidad u otros ensayos que requieren preparacioacuten de especiacutemenes de ensayo compactando a alguacuten contenido de agua para alguacuten peso unitario Es praacutectica comuacuten determinar primero el contenido de agua oacuteptimo (w()) y el peso unitario seco maacuteximo (YdmaacuteJ mediante un ensayo de compactacioacuten Los especiacutemenes de ensayo son compactados a un contenido de agua seleccionado (w) sea del lado huacutemedo o seco del oacuteptimo (wo) o al oacuteptimo (wo) y a un peso unitario seco seleccionado relativo a un porcentaje del peso unitario seco maacuteximo (Ydmaacutex) La seleccioacuten del contenido de agua (w) sea del lado huacutemedo o seco del oacuteptimo (wo) o al oacuteptimo (wo) y el peso unitario seco (YdmaacuteJ se debe basar en experiencias pasadas 6 se deberaacute investigar una serie de valores para determinar el porcentaje necesario de compactacioacuten

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7 APARATOS

71 Ensamblaje del molde Los moldes deben ser ciliacutendricos hechos de material riacutegido y con la capacidad y dimensiones que se indican en 711 oacute 712 y Figuras 1 y 2 Las paredes del molde deberaacuten ser soacutelidas partidas o ahusadas El tipo partido deberaacute tener dos medias secciones circulares o una seccioacuten de tubo dividido a lo largo de un elemento que se puede cerrar de forma segura formando un cilindro que reuacutena los requisitos de esta seccioacuten El tipo ahusado debe tener un diaacutemetro interno tipo tapa que sea uniforme y no mida maacutes de 167 mmm (0200 pulglpie) de la altura del molde Cada molde tienen un plato base y un collar de extensioacuten ensamblado ambos de metal riacutegido y construidos de modo que se puedan adherir de forma segura y faacutecil de desmoldar El ensamblaje collar de extensioacuten debe tener una altura que sobrepase la parte maacutes alta del molde por lo menos 508 mm (20 pulg) con una seccioacuten superior que sobrepasa para formar un tubo con una seccioacuten ciliacutendrica recta de por 10 menos 190 mm (075 pulg) por debajo de eacutesta

El collar de extensioacuten debe alinearse con el interior del molde La parte inferior del plato base y del aacuterea central ahuecada que acepta el molde ciliacutendrico debe ser plana

711 Molde de 4 pulg Un molde que tenga un promedio de 1016 mm plusmn 04 mm (4000 pulg plusmn 0016 pulg) de diaacutemetro interior promedio una altura de 1164 mm plusmn 05 mm (4584 pulg plusmn 0018 pulg) y un volumen de 944 cm3 plusmn 14 cm3 (00333 pie3plusmn 00005 pie3

)

En la Figura 1 se muestra el ensamblaje del molde con los requisitos miacutenimos

712 Molde de 6 pulg Un molde que tenga un promedio de 1524 m plusmn 07 mm (6000 pulg plusmn 0026 pulg ) de diaacutemetro interior promedio una altura de 1164 film plusmn 05 mm (4584 pulg plusmn 0018 pulg) y un volumen de 2124 cm3 plusmn 25 cm3 (0075 pie3plusmn 00009 pie3

) En la Figura 2 se muestra el ensamblaje del molde con los requisitos miacutenimos

72 Pisoacuten Un pisoacuten que tatIacutelbieacuten puede ser operado manualmente como se indica en 721 o mecaacutenicamente como se indica en 722 El pisoacuten debe caer libremente a una distancia de 4572 mm plusmn 16 mm (8 pulg plusmn 005 pulg) de la superficie del espeacutecimen La masa del pisoacuten debe ser de 454 kg plusmn 001 kg (lO lbm plusmn 002 lbm) salvo que las masas de los pisones mecaacutenicos se ajusten como se indica en el meacutetodo de ensayo ASTM D 2168 (veacutease nota 5) Lacara del pisoacuten que golpea debe ser plana y circular salvo como se indica en el 7223 con un diaacutemetro cuando sea nuevo de 5080 mm plusmn 013 mm

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(2000 pulg plusmn 0005 pulg) Se debe reemplazar el pisoacuten si la cara que golpea se desgasta o se deforma al punto que el diaacutemetro sobrepase los 50RO mm plusmn 025 mm (2000 pulg plusmn 001 pulg)

NOTA 5 - Es una praacutectica comuacuten y aceptable en el sistema pulgada-libra asumir que la masa del pisoacuten es igual a su masa determinada utilizundosea una balanza en kilogramo o libra y l Ibf es igual a llbm oacute 04536 kg oacute 1 N es igual a 02248 lbm o a 01020 kg

721 Pisoacuten Manual El pisoacuten debe equiparse con una guiacutea que tenga suficiente juego de modo que la caiacuteda libre del pisoacuten y la cabeza no sea restringida La guiacutea debe tener por lo menos cuatro orificios de ventilacioacuten en cada extremo (ocho huecos en total) localizados con centros de 190 mm plusmn 16 mm eX pulg plusmn 116 pulg) de cada extremo y espaciados a 90 grados El diaacutemetro miacutenimo de los orificios de ventilacioacuten debe ser de 95 mm (38 pulg) Se podriacutean antildeadir orifiCioacutes adicionales o ranuras en el tubo guiacutea

722 Pisoacuten mecaacutenico circular El pisoacuten debe operar mecaacutenicamente de manera que proporcione una cobertura uniforme y completa de la superficie del espeacutecimen Deberaacute haber una holgura de 25 mm plusmn 08 mm entre el pisoacuten y la superficie interior del molde en su diaacutemetro maacutes pequentildeo El pisoacuten mecaacutenico debe reunir los requisitos de calibracioacuten del meacutetodo de ensayo ASTM D 2168 El pisoacuten mecaacutenico debe ser equipado con medios mecaacutenicos positivos para soportar el pisoacuten cuando no se utilice

7223 Pisoacuten mecaacutenico Cuando se utiliza un molde de 1524 mm (60 pulg) un sector de la cara del pisoacuten se debe utilizar en lugar de la cara circular La cara que contacta el espeacutecimen debe tener la forma de un sector de un ciacuterculo de radio igual a 737 mm plusmn 05 mm (290 pulg plusmn 002 pulg) El pisoacuten debe operar de modo que los orificios del sector se situacuteen en el centro del espeacutecimen

73 Extractor de muestras (opcional) Puede ser un gato estructura u otro aparato adaptado para extraer los especiacutemenes compactados del molde

74 Balanza Una balanza tipo GP5 que reuacutena los requisitos de la especificacioacuten ASTM D 4753 para una aproximacioacuten de l-g

75

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Horno de secado Con control tel1110staacutetico preferiblemente del tipo de ventilacioacuten forzada y con la capacidad de mantencr una temperatura unifltmne de 110degC plusmn 5 oC (230 uF plusmn 9degF) a traveacutes de la caacutemara de secado

76 Regla recta Una regla recta de metal riacutegido de una longitud adecuada pero no menor de 254 mm (10 pulg) La longitud total de la regla recta debe ajustarse directamente a una tolerancia de plusmn 01 mm (0005 pulg) El borde de arrastre debe ser biselado si es maacutes grueso que 3 mm (l8 pulg)

77 Tamices De 190 mm ( pulg) 95 mm (38 pulg) y Ndeg 4 (475 mm) conforme a los requisitos de la especificacioacuten ASTM El1

78 Diferentes Herramientas Diversas herramientas tal como mortero cucharas paleta espaacutetula botellas de spray etc o un aparato mecaacutenico apropiado para la mezcla de muestras de suelo con incrementos de agua

8 MUESTRA DEL ENSAYO

La masa de la muestra requerida para ~os procedimientos A y B es de aproximadamente 16 kg (35 lbm) y para el procedimiento C es aproximadamente de 29 kg (65 lbm) del suelo seco Debido a esto la muestra de campo debe tener una masa huacutemeda miacutenima de 23 kg (50 Ibm) y 45 kg (100 lbm) respectivamente

Detennine adecuadamente el porcentaje del material retenido en el tamiz Ndeg 4 (475 mm) 95 mm (38 pulg) o 190 mm eX pu1g) para escoger el procedimiento A B o C separando una porcioacuten representativa de la muestra total y determinando los porcentajes que pasan las mallas de intereacutes mediante el meacutetodo de ensayo NTP 339128 oacute ASTM C 136 Soacutelo es necesario calcular los porcentajes para un tamiz o tamices de la infonnacioacuten que se desa

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9 PREPARACIOacuteN DEL APARATO

91 Seleccione un molde de compactacioacuten apropiado que se va a utilizar de acuerdo con el procedimiento CA B oC) Detennine y registre su masa con aproximacioacuten a 1 g Ensamble el molde base y coUar de extensioacuten Revise el alineamiento de la pared interior y del molde y del collar de extensioacuten del molde Haga ajustes si es necesario

92 Revise que el ensamblado del pisoacuten trabaje en buenas condiciones y que sus partes no esteacuten flojas o gastadas Realice cualquier ajuste o reparacioacuten necesaria si es asiacute el pisoacuten deberaacute recalibrarse

10 CALIBRACIOacuteN

Calibre los siguientes aparatos antes del uso inicial despueacutes de reparaciones u otras acciones que puedan afectar los resultados del ensayo en intervalos que no excedan de 1000 muestras ensayadas o anualmente cualquiera que ocurra primero

101 Balanza Evaluacutee de acuerdo a la especificacioacuten ASTM 04753

102 Moldes Detennine el volumen como se describe en el Anexo Al

103 Pisoacuten manual Verifiquela distancia de la caiacuteda libre masa del pisoacuten y la cara del pisoacuten de acuerdo con 72 Verifique los requisitos de la guiacutea de acuerdo con 721

104 Pisoacuten Mecaacutenico Calibre y ajuste el pisoacuten mccuacutenico de acuerdo al meacutetodo de ensayo ASTM O 2168 Ademaacutes la holgura entre el pisoacuten y la superficie interior del molde debe ser verificada de acuerdo a 622

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11 PROCEDIMIENTOS

111 Sucios

1111 No vuelva a utilizar suelo que ha sido previamente compactado en laboratorio

1112 Utilice el meacutetodo de preparacioacuten huacutemeda cuando se ensaye con suelos que contienen hallosita hidratada o donde la experiencia con determinados suelos indica que los resultados pueden ser alterados por el secado al aire ( veacutease 102)

1113 Prepare los especiacutemenes del suelo para el ensayo de acuerdo con 112 (de preferencia) o con 113

112 Meacutetodo de Preparacioacuten Huacutemeda (preferible) Sin secado previo de la muestra paacuteseiacuteo a traveacutes del tamiz Ndeg 4 ( 475-mm) 95 mm (38 pulg) o 190 mm eX pulg) en base al procedimiento ( A B C) que se va a utilizar Determine el contenido de agua del suelo procesado

1121 Prepare miacutenimo cuatro (preferible cinco) especiacutemenes con contenidos de agua de modo que eacutestos tengan un contenido de agua lo maacutes cerca al oacuteptimo Un espeacutecimen que tiene un contenido de agua cerca al oacuteptimo debe ser preparado primero antildeadiendo al caacutelculo agua y mezcla (veacutease nota 6) Seleccione contenidos de agua para el resto de los especiacutemenes que resulten por lo menos en dos especiacutemenes huacutemedos j dos secos de acuerdo al contenido oacuteptimo de agua que variacuteen alrededor del 2 Como miacutenimo es necesario dos contenidos de agua en cJ lado seco y huacutemedo del oacuteptimo para definir exactamente la curva de compactacioacuten del peso seco unitario (veacutease 115 ) Algullos suelos con un contenido de agua oacuteptimo muy alto o una curva de compactacioacuten rcJativamente plana requeriraacuten grandes incrementos de contenido de agua para obtener un peso unitario seco maacuteximo bien definido Los incrementos de contenido de agua no deberaacuten exceder al 4

NOTA 6 - Con la praacutectica generalmente es posible juzgar visualmente un punto cerca al contenido de agua oacuteptimo Generalmente un suelo en un contenido de agua oacuteptimo puede fonnar un terroacuten que se mantiene unido cuando se libera la presioacuten pero puede quebrarse limpiamente en dos

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secciones cuando se dobla En contenidos dc agua del lado seco dcl oacuteptimo los suelos tienden a dcsintcgrarsc dcl lado huacutemcdooacuteptimo sc manticncn unidos cn una masa cohcsiva pcgajosa Un contcnido de agua oacuteptimo es en general ligcramcnte mcnor que el Iiacutemitc plaacutestico

1122 Utilice aproximadamente 23 kg (5 Ibm) de suelo tamizado en cada espeacutecimen que se compactaraacute utilizando el procedimiento A oacute B oacute 59 kg (13 lbm) cuando se utilice el procedimiento C Para obtener los contenidos de agua del espeacutecimen que se indica en el 1121 antildeada o remueva las cantidades requeridas de agua de la siguiente manera Antildeada poco a poco el agua al suelo durante la mezcla para sacar el agua deje que el suelo se seque en el aire auna temperatura de ambiente o en un aparato de secado de modo que la temperatura de la muestra no exceda de 60degC (140degF) Mezcle continuamente el suelo durante el secado para mantener la distribucioacuten del contenido de agua Mezcle minuciosamente cada espeacutecimen para asegurar tambieacuten la distribucioacuten del agua en todas partes y luego coloacutequelo aparte en un contenedor con tapa y ubiacutequelo de acuerdo con la Tabla 1 antes de la compactacioacuten Para seleccionar un tiempo de espera el suelo debe ser clasificado mediante el meacutetodo de ensayo NTP 339134 la Praacutectica ASTM D 2488 o los datos de otras muestras del mismo material Para ensayos de determinacioacuten la clasificacioacuten deberaacute realizarse mediante el meacutetodo de ensayo NTP 339134

113 Meacutetodo de Preparacioacuten en Seco Si la muestra estaacute muy huacutemeda reduzca el contenido mediante el secado al aire El secado deberaacute ser al aire o utilizando un aparato de secado de modo que la temperatura de la muestra no exceda de 60 oC (140degF) Quiebre en muchas partes los agregados pero sin quebrar las partiacuteculas individuales Pase el material a traveacutes de un tamiz apropiado Ndeg 4 (475 mm) 95 mm (38 pulg) o 190 mm (X pulg) Cuando prepare el material por el tamiz de x pulg para la compactacioacuten en un molde de 6 pulg quiebre los agregados de modo que pasen por el tamiz de 38 de pulg para que facilite la distribuCioacuten del agua por todo el suelo en una proacutexima mezcla

113 1 Prepare miacutenimo cuatro ( preferible cinco) cspeciacutemenes de acuerdo al 1121

11 32 Utilice aproximadamente 23 kg (5 Ibm) del suelo tamizado para cada espeacutecimen que seraacute compactado con el procedimiento A o B o 59 kg (13 Ibm) utilizando el procedimiento C Antildeada las cantidades requeridas de agua para que los contenidos de agua de los especiacutemenes tengan los valores descritos en el 1131 Siga con el procedimiento de preparacioacuten del espeacutecimen descrito en el 1122 para los suelos secos o antildeada agua en el suelo y cure cada muestra de ensayo

114

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Compactacioacuten Despueacutes de la curacioacuten si se requiere cada espeacutecimen se compactaraacute de la siguiente manera

1141 Detennine y registre la masa del molde o del molde y el plato base

1142 Ensamble y asegure el molde y el collar al plato base El molde debe descansar en un cimiento riacutegido y unifonne que tenga un cilindro o cubo de concreto con una masa no menor a 91 kg (200 lbm) Asegure el plato base al cimiento riacutegido El meacutetodo de unioacuten al cimiento riacutegido deberaacute pennitir un desmolde faacutecil del molde ensamblado el collar y el plato base despueacutes de que se concluya la compactacioacuten

Compacte el espeacutecimen en cinco capas Despueacutes de la compactacioacuten cada capa deberaacute tener casi el mismo grosor Antes de la compactacioacuten coloque el suelo desmenuzado en el molde y distribuacuteyalo en una capa de espesor unifonne Suavemente apisone el suelo antes de ia compactacioacuten hasta que no esteacute esponjoso ni suelto utilizando el pisoacuten de compactacioacuten manual o un cilindro de 5 mm de diaacutemetro (2 pulg) Prosiga con la compactacioacuten de cada una de las cuatro primeras capas cualquier suelo adyacente a las paredes del molde que no ha sido compactado o extendido en la superficie compactada debe ser recortados

El suelo recortado debe incluirse con el suelo adicional para la siguiente capa Se debe usar un cuchillo u otro aparato parecido La cantidad total del suelo utilizado deberaacute ser tal que la quinta capa compactada se extienda ligeramente en el collar pero que no exceda maacutes de 6 mm (liacute pulg) de la parte superior del molde Si la quinta capa sobrepasa la parte superior del molde maacutes de 6 mm (liacute pulg) se debe desechar el espeacutecimen El espeacutecimen debe ser descartado cuando el uacuteltimo golpe del pisoacuten de la quinta capa resulta en la parte inferior del pisoacuten por debajo de la parte superior del molde de compactacioacuten

1144 Compacte cada capa con 25 golpes para el molde de 1016 mm (4 pulg) o con 56 golpes para un molde de 1524 mm (6 pulg)

NOTA 7 - Cuando los especiacutemenes de compactacioacuten se humedecen maacutes que el contenido de agua oacuteptimo pueden producirse superficies compactadas irregulares y se requeriraacute del juicio del operador para la altura promedio del eacutespeacutecimen

NORMA TEacuteCNICA NTP 33914] PERUANA 16 de 30

1145 Al operar el pisoacuten manual tenga cuidado de evitar ]a elevacioacuten de la guiacutea mientras el pisoacuten sube Mantenga la guiacutea firme y a 5deg de la vertical Aplique los golpes un nivel uniforme de 25 golpesminuto aproximadamente de modo que se asegure una cobertura completa y uniforme de la superficie del espeacutecimen

1146 Continuacutee con la compactacioacuten de la uacuteltima capa remueva el collar y el plato base del molde excepto como se especifica en 1147 Se debe utilizar un cuchillo para cortar el suelo adyacente del collar para soltar el suelo del collar antes de removerlo y evitar el desgarro del suelo bajo la parte superior del molde

(

1147 Corte cuidadosamente el espeacutecimen compactado incluso en la parte superior e inferior del molde mediante una regla recta a traveacutes de la parte superior e inferior del molde para formar una superficie plana incluso en la parte superior e inferior del molde Un corte inicial en el espeacutecimen en la parte superior del molde con un cuchillo puede prevenir la caiacuteda del suelo por debajo de la parte superior del molde Rellene cualquier hueco en cada superficie con suelo cortado o no utilizado del espeacutecimen presioacutenelo con los dedos y vuelva a raspar la regla recta a traveacutes de la parte superior e inferior del molde Repita las operaciones anteriores en la parte inferior del espeacutecimen cuando se halla determinado el volumen del molde sin el plato base Para suelos muy huacutemedos o secos se perderaacute suelo o agua si el plato base se remueve En esta situacioacuten deje el plato base unido al molde Cuando se deja unido al plato base el volumen del molde debe ser calibrado con el plato base unido al molde o a un plato de plaacutestico o de vidrio como se especifica en el Anexo Al (A141 )

1148 Determine y registre la masa del espeacutecimen con aproximacioacuten al gramo Cuando se deja unido el plato base determine y registre la masa del espeacutecimen molde y plato base con aproximacioacuten al gramo

I 149 Remueva el material del molde Obtenga un espeacutecimen para el contenido de agua utilizando todo el espeacutecimen (se prefiere eacuteste meacutetodo) o una porcioacuten representativa Cuando se utiliza todo el espeacutecimen quieacutebrelo para facilitar el secado De otra manera obtenga una porcioacuten dividiendo el espeacutecimen compactado axialmente a traveacutes del centro y removiendo 500 g del material de los lados cortados Obtenga el contenido de agua de acuerdo al meacutetodo de ensayo NTP 339127

NORMA TEacuteCNICA NTP 339141 PERUANA 17 de 30

12 CAacuteLCULOS

121 Caicule el peso unitario seco y el contenido de agua de cada espeacutecimen compactado como se explica en 123 y 124 Plotee los valores y dibuje la curva de compactacioacuten como una curva llana a traveacutes de los puntos (veacutease ejemplo Fig 3) PIotee el peso unitario seco con aproximacioacuten a 02 kNm3 (01 Ibfpie3

) y el contenido de agua lo maacutes cerca al 01 En base a la curva de compactacioacuten detennine el contenido de agua oacuteptimo y el peso unitario seco maacuteximo Si maacutes del 5 del peso del material de gran tamantildeo se remueve de la muestra calcule el contenido de agua oacuteptimo y el peso unitario seco maacuteximo corregido del material total utilizando la Praacutectica ASTM D4 718 Esta correccioacuten debe hacerse en el espeacutecimen de ensayo de densidad de campo maacutes que al espeacutecimen de ensayo de laboratorio

122 PIotee la curva del 100 de saturacioacuten Los valores del contenido de agua para un 100 de saturacioacuten pueden ser calculados como se explica en 125 (veacutease ejemplo Fig3)

NOTAS 8 - La curva de 100 de saturacioacuten es una middotayuda al disentildear la curva de compactacioacuten Los suelos que contienen maacutes del 10 de finos aproximadamente a contenidos de agua que superan el oacuteptimo las dos curvas generalmente llegan a ser casi paralelas con el lado huacutemedo de la curva de compactacioacuten entre el 92 al 95 de saturacioacuten Teoacutericamente la curva de compactacioacuten no puede ser ploteada a la derecha de la curva de 100 de saturacioacuten Si esto ocurre habriacutea error en la gravedad especiacutefica en las mediciones en los caacutelculos en procedimientos de ensayo o en el ploteo

9 - La curva de 100 de saturacioacuten se denomina a veces como curva de relacioacuten de vaciacuteos cero o como curva de saturacioacuten completa

123 ContenidG de agua w Calcule de acucrdo al meacutetodo de ensayo NTP 339127

124 Pesos Unitarios secos Calcule la densidad huacutemeda (Ecl) la densidad seca (Ec2) y luego el peso unitario seco (Ec3) como sigue

Pm = 1000 (MI - MlItI)1 V donde

NORMA TEacuteCNICA NTP 339141 PERUANA 18 de 30

Pm =densidad huacutemeda del espeacutecimen compactado Mgm3bull

MI =masa del espeacutecimen huacutemedo y molde kg = Masa del molde compactado kg yMmd

V =volumen del molde de compactacioacuten m3 (ver Anexo Al)

donde

Pd = densidad seca del espeacutecimen compactado Mgm3 y w = contenido de agua

rd = 6243pd en lb pie3 (3)

rd = 9807Pd en kN m3

donde

Yd = peso unitario seco del espeacutecimen compactado

125 Para calcular los puntos para el ploteo de la curva del 100 de saturacioacuten o curva de relacioacuten de vaciacuteos cero del peso unitario seco seleccione los valores correspondientes del peso unitario seco calcule los valores correspondientes de contenido de agua a la condicioacuten del 100 de saturacioacuten como sigue

(4)

donde

W Sal = contenido de agua para una completa saturacioacuten Yw = peso unitario del agua 6243 Ibfpie3

( 9807 kNm3)

Yd = peso unitario seco del suelo y Gs = gravedad especiacutefica del suelo

NORMA TEacuteCNICA NTP 339141 PERUANA 19 de 30

NOTA 10- Se debe calcular la gravedad especiacutefica de la muestra ensayada en base a los datos del ensayo de otrns muestras de la misma c1asi ficacioacuten de sucio y fuente De otro modo seriacutea necesario el cnsayo de gravedad especilica (Meacutetodo de Ensayo NTP 339(31)

13 INFORME

131 Reporte de la siguiente infonnacioacuten

1311 Procedimiento utilizado ( A B oacute C)

1312 Meacutetodo de preparacioacuten utilizado ( huacutemedo o seco)

1313 El contenido de agua recibido si se determinoacute

1314 Contenido de agua oacuteptimo modificado con aproximacioacuten al 05

l315 Peso unitario seco mlximo modificado con aproximacioacuten a 05 Ibfpic3

1316 Descripcioacuten del pisoacuten ( manual o mecaacutenico)

1317 Datos del tamizado del sucio cuando se aplica en la dctcnninacioacuten del procedimiento (A B oacute C)

1318 Descripcioacuten del material utilizado en el cnsayo mcdiante la pruacutectiea ASTM D 2488 o clasificacioacuten mediante el meacutetodo de ensayo NTP ]39134

1319 Gravedad especiacutefica y meacutetodo de detenninacioacuten

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13110 Origen del material utilizado en el ensayo por ejemplo proyecto lugar profundidad cte

13111 Ploteo de la curva de compactacioacuten mostrando los puntos de compactacioacuten utilizados para establecer la curva de compactacioacuten y la curva de 100 de saturacioacuten punto del peso unitario seco maacuteximo y el contenido de agua oacuteptimo

13 112 Datos de la correCClOn de sobredimensioacuten si se utiliza incluyendo la fraccioacuten de sobredimensioacuten (fraccionamiento grueso) Pc en

14 PRECISIOacuteN Y CONFIABILIDAD

141 Precisioacuten Todos los datos estaacuten siendo evaluados para determinar la precisioacuten de este meacutetodo de ensayo Ademaacutes los datos pertinentes estaacuten siendo solicitados por los usuarios de este meacutetodo de ensayo

142 Confiabilidad No es posible obtener informacioacuten sobre la confiabilidad ya que no existe otro meacutetodo para dctcnninar los valores dcl pcso unitario scco maacuteximo y el contenido de agua oacuteptimo modificados

15 PALABRAS CLAVES

Caracteriacutesticas de Compactacioacuten densidad compactacioacuten por impactos utilizando un csfucrzo l11olti licalto ensayos de lahoratorio cnsnyo de proctor ll1oditicnlto curvns de humcdad - densidad compactacioacuten de suclo

NORMA TEacuteCNICA NTP 339141 PERUANA 21 de 30

16 ANTECED ENTES

ASTM D1557-91 Test Method for Laboratory Compaction Characteristics of Soils Using Modified Effort (2700 kN-mm3 (56000 pie-lbpie3raquo

(

Al

A11

A 111

A212

A12

A121

A 1211

MA TEacuteCNICA NTP 339141 ANA 22 de 30

ANEXO (Infonnacioacuten obligatoria)

VOLUMEN DEL MOLDE DE COMPACTACiOacuteN

Alcance

Este anexo describe el procedimiento para detenninar el volumen del molde de compactacioacuten

El volumen se detennina mediante el meacutetodo de llenado de agua y revisado mediante el meacutetodo de la medicioacuten lineal

Aparatos

Ademaacutes del aparato que se indica en la Seccioacuten 6 se requiere lo siguiente

Vernier o Caliper de Dial que tenga una rango de medicioacuten de por lo menos de Oa 150 mm (O a 6 pulg) y sensibilidad de 002 mm (0001 pulg)

A1212 Microacutemetro interior - que tenga una rango de medicioacuten de por lo menos de 50 a 300 mm (2 a 12 pulg) y sensibilidad de 002 mm (0001 pulg)

A 121 3 Platos pluacutestitos () de vidrio - Dos platos pluacuteslIacuteLos o de vidrio de aprox 200

111m2 por 6 mm de grosor (8 pulg2 por A pulg)

A1214 Tennoacutemetro- De O a 50 oC de graduacioacuten de 05 oC confonne a los requisitos de la especificacioacuten ASTM El

A1215 Llave de cierre engrasado o un sellador similar

NORMA TEacuteCNICA NTP 339141 PERUANA 23 de 30

A1216 Diferentes equipos- jeringa bombilla toallas etc

A13 Precauciones

Realice el procedimiento en una aacuterea aislada de la corriente de aire o de fluctuaciones de extrema temperatura

AI4 Procedimiento

A1A1 Meacutetodo de Llenado de Agua

A 10411 Engrase ligeramente la parte inferior del molde de compactacioacuten y coloacutequelo en uno de los platos plaacutesticos o de vidrio Engrase ligeramente la parte superior del molde Tenga cuidado de no engrasar el interior del molde Si es necesario utilizar el plato base como se indica en el 11047 coloque el molde engrasado en el plato base y aseguacuterelo con los pernos de cierre

A 10412 Determine la masa del molde engrasado y de los platos de plaacutestico y vidrio lo maacutes cerca a 1 g (001 lbm) y regiacutestrelo Cuando se utiliza el plato base para unir el plaacutestico inferior o el plato de vidrio determine la masa del molde el plato base y el plato simple de plaacutestico o vidrio que se usaraacute en la parte superior del molde lo maacutes cerca a 1 g (001 lbm) y regiacutestrelo

A 10413 Coloque el molde y el plato inferior en una superficie ni velada finne y llene el molde con agua ligeramente hasta sobre su borde

A 14104 Deslice el segundo plato sobrc la parte supcrior dc la superficie del moldc de manera que el molde quede completamente lleno con agua pero sin burbujas de aire Antildeada o remueva agua si es necesario con la jeringa bombilla

A 10415 Seque completamente middotcualquier exceso de agua de la parte exterior del molde y de los platos

NORMA TEacuteCNICA NTP 339141 PERUANA 24 de 30

Al 4 16 Detennine la masa del molde platos yagua y regiacutestrcIo lo maacutes cerca a 1 g (001 Ibm)

A1417 Detennine la temperatura del agua en el molde lo maacutes cerca a 1 oC y regiacutestrelo Determine y registre la densidad absoluta del agua de la Tabla A 11

A1418 Calcule la masa del agua en el molde mediante la sustraccioacuten de la masa determinada en el A1416

AI419 Calcule el volumen del agua dividiendo la masa del agua por la densidad del agua y registraacutendola lo maacutes cerca a 1 cm3 (00001 pie3

)

A 14110 Cuando se utiliza el plato base para la calibracioacuten del volumen del molde repita los pasos del A 1413 al A 1419

A142 Meacutetodo de Medicioacuten Lineal

A 1421 Utilice el caliper de vernier o el microacutemetro interior mida el diaacutemetro del molde seis veces en la parte superior del molde y seis veces en la parte inferior del molde espaciando cada seis mediciones superiores e inferiores equitativamente alrededor de la circunferencia del molde Registre los valores lo maacutes cerca a 002 mm (0001 pulg)

A1422 Utilice el caliper de vernier mida la altura interior del molde realizando tres mediciones iguales espaciadas alrededor de la circunferencia del molde Registre los valores a 002 mm (0001 pulg)

A 1423 Calcule el promedio del diaacutemetro superior promedio del diaacutemetro inferior y el promedio de la altura

Al424 Calcule el volumen del molde y regiacutestrelo 10 maacutes cerca a 1 cm3(00001 pie3 )

utilizando la Ec Ala (para pulg-libra) oacute Alb (para SI)

NORMA TEacuteCNICA NTP 339141 PERUANA 25 de 30

v = (17)(h )(d t + db yUuml 6 )(1 728) Ala

v A1b

donde

v = volumen del molde cm3 (pie3 )

h = promedio de altura mm (pulg) di = promedio del diaacutemetro sup~rior mm (pulg) db = promedio del diaacutemetro inferior mm (pulg) 11728 = constante de conversioacuten pulg3 a pie3 y 1103 = constante de conversioacuten mmJ a cm3

bull

A15 Comparacioacuten de resultados

A151 El volumen obtenido por ambos meacutetodos deberaacute estar dentro de la tolerancia de los requisitos de 711 Y712

A152 La diferencia entre los dos meacutetodos no debe exceder del 05 del volumen ( nominal del molde

A153 Repita la determinacioacuten del volumen SI no se consigue cumplir con los requisitos

A154 La falla en la obtencioacuten de un acuerdo satisfactorio entre los dos meacutetodos incluso despueacutes de varias tentativas es una indicacioacuten que el molde se deforma demasiado y debe ser reemplazado

NORMA TEacuteCNICA NTP 339141 PERUANA 26 de 30

A155 Utilice el volumen del molde detenninado usando el meacutetodo de llenado de agua como el valor de volumen asignado para los caacutelculos de la densidad huacutemeda y seca

(veacutease 124)

(

(

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PLANTA

1

ELEYACION

VER TABLA 2 PARA EQUIVALENTES METRICOS

FIGURA 1 Molde ciliacutendrico 40 pulg

Ogtmo alternativa al parante de longitud completa puede utilizarse un parante de 212 x 38 El collar puede fijarse mediante una cartela ranurada sujeta al collar y un pasador en el molde

l(l

PLANTA illIVACION

--6Ifl_

VOL OJS

FFji~~1E314=~=Omiddot0009=1~~e3~lEiP(3==1r=-L

VER TABLA 2 PARA EQUIVALENTES METRICOS

-FIGURA 2 Molde ciliacutendrico 60 pulg

NORMA TEacuteCNICA NTP 339141 PERUANA 28 de 30

TABLA 1 Tiempo de permanencia requerido de especiacutemenes en saturacioacuten

Clasificacioacuten Tiempo de pennanencia miacutenimo h

GW GP SW SP No se requiere GMSM 3

Todos los demaacutes suelos 16

TABLA 1 Equivalentes meacutetricos para las Figl y2

Pulgada~ 0016 0026 0032 0028

l2 2lh 2 58

( 4 4 2

4584 4 31

6 middot 6 Yz 6 58 6 JI 8 y

pie3

mm 041 066 081 071 1270 6350 6670 10160 11430 11643 12060 15240 16510 16830 17140 20860

3 cm 1130 (00333) 943

00005 14 113333 (00750) 2124

0 0011 31

NORMA TEacuteCNICA NTP 339141

PERUANA 29 de 30

ENSAYO DE COMPACTACION

H4 _1shy

HUMEOO

136

132

128 ~

~( lU

rdmax i22() 1

~u

Joshy (

EC ~

120 v

Wo= 120

116

8 10 12 14 16 18

CONTENIDO DE HUMEDAD - W

FIG 3 EJEMPLO DE GRAFICO DE CURVA DE COMPACfACION

NORMA TEacuteCNICA NTP 339141 PERUANA 30 de 30

TABLA Al1

Temperatura oC (OF)

18 (644) 19(662)

( 20 (680) 21 (698) 22 (716) 23 (73 4) 24 (75 2) 25 (770) 26 (788)

Densidad del Agua

_ Densidad del Ag~~JL~J_ 099862 099843 099823 099802 099779I 099756 099733 099707

I 099681

I I I I

Page 9: NTP339.141 1999 Proctor Modificado

NORMA TEacuteCNICA NTP 339141 PERUANA 4 de 30

25 Este meacutetodo de ensayo generalmente produce un peso unitario seco maacuteximo bien definido en los suelos que no drenan libremente Si este meacutetodo de ensayo se utiliza para suelos que drenan libremente no se definiraacute bien el peso unitario maacuteximo y puede ser menor del obtenido con el meacutetodo de ensayo NTP 339137

26 Los valores de unidades de pulg-libras son estaacutendar Los valores establecidos por las unidades SI soacutelo son para informacioacuten

( 261 En ingenieriacutea se acostumbra usar indistintamente unidades que representan masa y fuerza a menos que se realicen caacutelculos dinaacutemicos (F = Ma) Taacutecitamente combina dos sistemas diferentes de unidades es decir un sistema absoluto y uno gravimeacutetrico Cientiacuteficamente no se desea combinar el uso de dos sistemas diferentes en uno estaacutendar Este meacutetodo de ensayo se elaboroacute utilizando unidades pulg-libra (sistema gravimeacutetrico) donde la libra (lbf) representa una unidad de fuerza El uso de masa (lb m) es por conveniencia de las unidades y no intenta establecer que su uso sea cientiacuteficamente correcto Las conversiones del sistema SI son de acuerdo a la praacutectica ASTM E380 El uso de balanzas que registran libras masa o registran la densidad en lbmpie3 no se debe considerar como si no concordase con esta NTP

27 Esta NTP no hace referencia a todos los riesgos relacionados con este uso si los hubiera Es responsabilidad del usuario de esta NTP establecer una seguridad apropiada pruebas confiables y determinar la aplicabilidad de limitaciones regulatorias antes del uso

3 REFERENCIAS NORMATIVAS

Las siguientes nonnas contienen disposiciones que al ser citadas en este texto constituyen requisitos de esta Norma Teacutecnica Peruana Las ediciones indicadas estaban en vigencia en el momento de esta publicacioacuten Como toda Nonna estaacute sujeta a revisioacuten se recomienda a aquellos que realicen acuerdos en basemiddot a ellos que analicen la conveniencia de usar las ediciones recientes de las normas citadas seguidamente El Organismo Peruano de Normalizacioacuten posee la informacioacuten de las NOlmas Teacutecnicas Peruanas en vigencia en todo momento

NORMA TEacuteCNICA NTP 339141 PERUANA 5 de 30

31 Normas Teacutecnicas Peruanas

311 NTP 3391271998 SUELOS Meacutetodo de ensayo para detenninar el contenido de humedad de un suelo

312 NTP 3391281999 SUELOS Meacutetodo de ensayo para el anaacutelisis granulomeacutetrico

313 NTP 3391311998 SUELOS Meacutetodo de ensayo para detenninar el peso especiacutefico relativo de soacutelidos

314 NTP 3391341999 SUELOS Meacutetodo para la clasificacioacuten suelos con propoacutesitos de ingenieriacutea SUCS

de

315 NTP 3391361999 SUELOS Siacutembolos unidades tenninologiacuteas y definiciones

316 NTP 3391371999 SUELOS Meacutetodos de ensayo estaacutendar para la detenninacioacuten del iacutendice de densidad y peso unitario maacuteximos de suelos utilizando una mesa vibratoria

317 NTP 3391421999 SUELOS Meacutetodo de ensayo para la compactacioacuten del suelo en laboratorio utilizando una energiacutea estaacutendar 600 kN-mm3

(12400 pic-lblipicJraquo

318 NTP 4000211979 AGREGADOS Meacutetodo de ensayo para la detenninacioacuten del peso especifico y absorcioacuten del agregado grueso

32

NORMA TEacuteCNICA NTP 339141 PERUANA 6 de 30

Normas Teacutecnicas de Asociaciones

321 ASTM C1361996

322 ASTM D 21681990

323 ASTM D 24881993

324 ASTM D4220 1989

325 ASTM D47181994

326 ASTM 47531992

327 ASTM El1998

328 ASTM EI11995

329 ASTM E3191997

Method for Sieve Analysis of Fine and Coarse Aggregates

Test Methods for Calibration of Laboratory Mechanical-Rammer Soil Compactors

Practice for Description and Identification of Soils (Visual- Manual procedure)

Practices for Preserving and Transporting Soil Samples

Practice for Correction of Unit Weight and Water Content for Soils Containing Oversize Particles

Specification for Evaluating Selecting and Specifying Balances and Scales For Use in Soil and Rock Testing

Specification for ASTM Thermometers

Spccification for Wirc-Cloth Sicvcs for Testing Purposes

Practice for the Evaluation of Single-Pan Mechanical Balances

NORMA TEacuteCNICA NTP 339141 PERUANA 7 de 30

3210 ASTM E3801993 Practice for Use of the Intemational System of Units (SI)

4 TERMINOLOGIacuteA

41 Definiciones Veacutease Terminologiacutea NTP 339136 para definiciones generales

42 Descripciacuteoacuten de teacuterminos especiacuteficos relacionadas a esta NTP

421 Esfuerzo modificado Es el teacutermino aplicado para el esfuerzo de compactacioacuten de 2700 kN-m1m3 (56000 pie-Ibfpie3

) aplicado por el equipo y procedimientos de este ensayo

422 Peso Unitario Seco Maacuteximo modificado Yclmaacutex (kNm3 (lbpie3raquo Es el maacuteximo valor definido por la curva de compactacioacuten del ensayo utilizando un esfuerzo modificado

423 Contenido de Agua Oacuteptimo modificado Wo () Es el contenido de agua al que el suelo seraacute compactado al peso unitario seco maacuteximo utilizando un esfuerzo de compactacioacuten modificado

424 Fraccioacuten de tamantildeo mayor (fraccioacuten gruesa) Pe ( ) Es la porcioacuten de la muestra total que no se utiliza en el ensayo de compactacioacuten es la porcioacuten de la muestra total quc retiene la malla Ndeg 4 (475 mm) 95 mm (38 pulg) o 190 mm eX pulg )

425 Fraccioacuten de ensayo ( fraccioacuten maacutes fina) PI () Es la porcioacuten de la muestra total utilizada en el ensayo de compactacioacuten es la fraccioacuten que pasa la malla Ndeg 4 (475 mm) en el procedimiento A menor al tamiz de 95 mm (38 pulg) en el procedimiento B o menor del tamiz de 190 mm (X pulg) del Procedimiento C

-NORMA TEacuteCNICA NTP 339141 PERUANA 8 de 30

1iiiiIshy -shy

s RESUMEN DEL MEacuteTODO DE ENSAYO

Se coloca un suelo a un contenido de agua seleccionado en cinco capas dentro de un molde de dimensiones particulares con cada capa compactada con 25 oacute 56 golpes de un pisoacuten de 445 N (1 O-lbf) que cae desde una distancia de 457 mm (18 pulg) sometiendo al suelo a un esfuerzo de compactacioacuten total de aproximadamente 2700 kN mlm3 (56 000 pieshylbfpie3

) Se determina el peso unitario seco resultante El procedimiento se repite con un nuacutemero suficiente de contenidos de agua para establecer una relacioacuten entre el peso unitario seco y el contenido de agua del suelo Este dato cuando se plotea representa una relacioacuten curvilineal conocida como curva de compactacioacuten Los valores del oacuteptimo contenido de agua y el maacuteximo peso unitario seco modificado se determinan en base a la curva de compactacioacuten

6 IMPORTANCIA Y USO

61 El suelo tomado como relleno de ingenieriacutea (terrapleacuten rellenos de cimentacioacuten bases para caminos) se compacta a un estado denso para obtener propiedades satisfactorias de ingenieriacutea tales como resistencia al esfuerzo de corte compresibilidad o permeabilidad Tambieacuten los suelos de cimentacioacuten son compactados generalmente para mejorar sus propiedades de ingenieriacutea Los ensayos de compactacioacuten en laboratorio proporcionan las bases para determinar el porcentaje de compactacioacuten y el contenido de agua que se necesita para obtener las propiedades de ingenieriacutea requeridas y para el control de la construccioacuten para asegurar la obtencioacuten de la compactacioacuten requerida y los contenidos de agua

62 Durante el disentildeo de los relle~os de ingenieriacutea se utilizan los ensayos de corte consolidacioacuten permeabilidad u otros ensayos que requieren preparacioacuten de especiacutemenes de ensayo compactando a alguacuten contenido de agua para alguacuten peso unitario Es praacutectica comuacuten determinar primero el contenido de agua oacuteptimo (w()) y el peso unitario seco maacuteximo (YdmaacuteJ mediante un ensayo de compactacioacuten Los especiacutemenes de ensayo son compactados a un contenido de agua seleccionado (w) sea del lado huacutemedo o seco del oacuteptimo (wo) o al oacuteptimo (wo) y a un peso unitario seco seleccionado relativo a un porcentaje del peso unitario seco maacuteximo (Ydmaacutex) La seleccioacuten del contenido de agua (w) sea del lado huacutemedo o seco del oacuteptimo (wo) o al oacuteptimo (wo) y el peso unitario seco (YdmaacuteJ se debe basar en experiencias pasadas 6 se deberaacute investigar una serie de valores para determinar el porcentaje necesario de compactacioacuten

NORMA TEacuteCNICA NTP 339141 PERUANA 9 de 30

7 APARATOS

71 Ensamblaje del molde Los moldes deben ser ciliacutendricos hechos de material riacutegido y con la capacidad y dimensiones que se indican en 711 oacute 712 y Figuras 1 y 2 Las paredes del molde deberaacuten ser soacutelidas partidas o ahusadas El tipo partido deberaacute tener dos medias secciones circulares o una seccioacuten de tubo dividido a lo largo de un elemento que se puede cerrar de forma segura formando un cilindro que reuacutena los requisitos de esta seccioacuten El tipo ahusado debe tener un diaacutemetro interno tipo tapa que sea uniforme y no mida maacutes de 167 mmm (0200 pulglpie) de la altura del molde Cada molde tienen un plato base y un collar de extensioacuten ensamblado ambos de metal riacutegido y construidos de modo que se puedan adherir de forma segura y faacutecil de desmoldar El ensamblaje collar de extensioacuten debe tener una altura que sobrepase la parte maacutes alta del molde por lo menos 508 mm (20 pulg) con una seccioacuten superior que sobrepasa para formar un tubo con una seccioacuten ciliacutendrica recta de por 10 menos 190 mm (075 pulg) por debajo de eacutesta

El collar de extensioacuten debe alinearse con el interior del molde La parte inferior del plato base y del aacuterea central ahuecada que acepta el molde ciliacutendrico debe ser plana

711 Molde de 4 pulg Un molde que tenga un promedio de 1016 mm plusmn 04 mm (4000 pulg plusmn 0016 pulg) de diaacutemetro interior promedio una altura de 1164 mm plusmn 05 mm (4584 pulg plusmn 0018 pulg) y un volumen de 944 cm3 plusmn 14 cm3 (00333 pie3plusmn 00005 pie3

)

En la Figura 1 se muestra el ensamblaje del molde con los requisitos miacutenimos

712 Molde de 6 pulg Un molde que tenga un promedio de 1524 m plusmn 07 mm (6000 pulg plusmn 0026 pulg ) de diaacutemetro interior promedio una altura de 1164 film plusmn 05 mm (4584 pulg plusmn 0018 pulg) y un volumen de 2124 cm3 plusmn 25 cm3 (0075 pie3plusmn 00009 pie3

) En la Figura 2 se muestra el ensamblaje del molde con los requisitos miacutenimos

72 Pisoacuten Un pisoacuten que tatIacutelbieacuten puede ser operado manualmente como se indica en 721 o mecaacutenicamente como se indica en 722 El pisoacuten debe caer libremente a una distancia de 4572 mm plusmn 16 mm (8 pulg plusmn 005 pulg) de la superficie del espeacutecimen La masa del pisoacuten debe ser de 454 kg plusmn 001 kg (lO lbm plusmn 002 lbm) salvo que las masas de los pisones mecaacutenicos se ajusten como se indica en el meacutetodo de ensayo ASTM D 2168 (veacutease nota 5) Lacara del pisoacuten que golpea debe ser plana y circular salvo como se indica en el 7223 con un diaacutemetro cuando sea nuevo de 5080 mm plusmn 013 mm

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(2000 pulg plusmn 0005 pulg) Se debe reemplazar el pisoacuten si la cara que golpea se desgasta o se deforma al punto que el diaacutemetro sobrepase los 50RO mm plusmn 025 mm (2000 pulg plusmn 001 pulg)

NOTA 5 - Es una praacutectica comuacuten y aceptable en el sistema pulgada-libra asumir que la masa del pisoacuten es igual a su masa determinada utilizundosea una balanza en kilogramo o libra y l Ibf es igual a llbm oacute 04536 kg oacute 1 N es igual a 02248 lbm o a 01020 kg

721 Pisoacuten Manual El pisoacuten debe equiparse con una guiacutea que tenga suficiente juego de modo que la caiacuteda libre del pisoacuten y la cabeza no sea restringida La guiacutea debe tener por lo menos cuatro orificios de ventilacioacuten en cada extremo (ocho huecos en total) localizados con centros de 190 mm plusmn 16 mm eX pulg plusmn 116 pulg) de cada extremo y espaciados a 90 grados El diaacutemetro miacutenimo de los orificios de ventilacioacuten debe ser de 95 mm (38 pulg) Se podriacutean antildeadir orifiCioacutes adicionales o ranuras en el tubo guiacutea

722 Pisoacuten mecaacutenico circular El pisoacuten debe operar mecaacutenicamente de manera que proporcione una cobertura uniforme y completa de la superficie del espeacutecimen Deberaacute haber una holgura de 25 mm plusmn 08 mm entre el pisoacuten y la superficie interior del molde en su diaacutemetro maacutes pequentildeo El pisoacuten mecaacutenico debe reunir los requisitos de calibracioacuten del meacutetodo de ensayo ASTM D 2168 El pisoacuten mecaacutenico debe ser equipado con medios mecaacutenicos positivos para soportar el pisoacuten cuando no se utilice

7223 Pisoacuten mecaacutenico Cuando se utiliza un molde de 1524 mm (60 pulg) un sector de la cara del pisoacuten se debe utilizar en lugar de la cara circular La cara que contacta el espeacutecimen debe tener la forma de un sector de un ciacuterculo de radio igual a 737 mm plusmn 05 mm (290 pulg plusmn 002 pulg) El pisoacuten debe operar de modo que los orificios del sector se situacuteen en el centro del espeacutecimen

73 Extractor de muestras (opcional) Puede ser un gato estructura u otro aparato adaptado para extraer los especiacutemenes compactados del molde

74 Balanza Una balanza tipo GP5 que reuacutena los requisitos de la especificacioacuten ASTM D 4753 para una aproximacioacuten de l-g

75

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Horno de secado Con control tel1110staacutetico preferiblemente del tipo de ventilacioacuten forzada y con la capacidad de mantencr una temperatura unifltmne de 110degC plusmn 5 oC (230 uF plusmn 9degF) a traveacutes de la caacutemara de secado

76 Regla recta Una regla recta de metal riacutegido de una longitud adecuada pero no menor de 254 mm (10 pulg) La longitud total de la regla recta debe ajustarse directamente a una tolerancia de plusmn 01 mm (0005 pulg) El borde de arrastre debe ser biselado si es maacutes grueso que 3 mm (l8 pulg)

77 Tamices De 190 mm ( pulg) 95 mm (38 pulg) y Ndeg 4 (475 mm) conforme a los requisitos de la especificacioacuten ASTM El1

78 Diferentes Herramientas Diversas herramientas tal como mortero cucharas paleta espaacutetula botellas de spray etc o un aparato mecaacutenico apropiado para la mezcla de muestras de suelo con incrementos de agua

8 MUESTRA DEL ENSAYO

La masa de la muestra requerida para ~os procedimientos A y B es de aproximadamente 16 kg (35 lbm) y para el procedimiento C es aproximadamente de 29 kg (65 lbm) del suelo seco Debido a esto la muestra de campo debe tener una masa huacutemeda miacutenima de 23 kg (50 Ibm) y 45 kg (100 lbm) respectivamente

Detennine adecuadamente el porcentaje del material retenido en el tamiz Ndeg 4 (475 mm) 95 mm (38 pulg) o 190 mm eX pu1g) para escoger el procedimiento A B o C separando una porcioacuten representativa de la muestra total y determinando los porcentajes que pasan las mallas de intereacutes mediante el meacutetodo de ensayo NTP 339128 oacute ASTM C 136 Soacutelo es necesario calcular los porcentajes para un tamiz o tamices de la infonnacioacuten que se desa

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9 PREPARACIOacuteN DEL APARATO

91 Seleccione un molde de compactacioacuten apropiado que se va a utilizar de acuerdo con el procedimiento CA B oC) Detennine y registre su masa con aproximacioacuten a 1 g Ensamble el molde base y coUar de extensioacuten Revise el alineamiento de la pared interior y del molde y del collar de extensioacuten del molde Haga ajustes si es necesario

92 Revise que el ensamblado del pisoacuten trabaje en buenas condiciones y que sus partes no esteacuten flojas o gastadas Realice cualquier ajuste o reparacioacuten necesaria si es asiacute el pisoacuten deberaacute recalibrarse

10 CALIBRACIOacuteN

Calibre los siguientes aparatos antes del uso inicial despueacutes de reparaciones u otras acciones que puedan afectar los resultados del ensayo en intervalos que no excedan de 1000 muestras ensayadas o anualmente cualquiera que ocurra primero

101 Balanza Evaluacutee de acuerdo a la especificacioacuten ASTM 04753

102 Moldes Detennine el volumen como se describe en el Anexo Al

103 Pisoacuten manual Verifiquela distancia de la caiacuteda libre masa del pisoacuten y la cara del pisoacuten de acuerdo con 72 Verifique los requisitos de la guiacutea de acuerdo con 721

104 Pisoacuten Mecaacutenico Calibre y ajuste el pisoacuten mccuacutenico de acuerdo al meacutetodo de ensayo ASTM O 2168 Ademaacutes la holgura entre el pisoacuten y la superficie interior del molde debe ser verificada de acuerdo a 622

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11 PROCEDIMIENTOS

111 Sucios

1111 No vuelva a utilizar suelo que ha sido previamente compactado en laboratorio

1112 Utilice el meacutetodo de preparacioacuten huacutemeda cuando se ensaye con suelos que contienen hallosita hidratada o donde la experiencia con determinados suelos indica que los resultados pueden ser alterados por el secado al aire ( veacutease 102)

1113 Prepare los especiacutemenes del suelo para el ensayo de acuerdo con 112 (de preferencia) o con 113

112 Meacutetodo de Preparacioacuten Huacutemeda (preferible) Sin secado previo de la muestra paacuteseiacuteo a traveacutes del tamiz Ndeg 4 ( 475-mm) 95 mm (38 pulg) o 190 mm eX pulg) en base al procedimiento ( A B C) que se va a utilizar Determine el contenido de agua del suelo procesado

1121 Prepare miacutenimo cuatro (preferible cinco) especiacutemenes con contenidos de agua de modo que eacutestos tengan un contenido de agua lo maacutes cerca al oacuteptimo Un espeacutecimen que tiene un contenido de agua cerca al oacuteptimo debe ser preparado primero antildeadiendo al caacutelculo agua y mezcla (veacutease nota 6) Seleccione contenidos de agua para el resto de los especiacutemenes que resulten por lo menos en dos especiacutemenes huacutemedos j dos secos de acuerdo al contenido oacuteptimo de agua que variacuteen alrededor del 2 Como miacutenimo es necesario dos contenidos de agua en cJ lado seco y huacutemedo del oacuteptimo para definir exactamente la curva de compactacioacuten del peso seco unitario (veacutease 115 ) Algullos suelos con un contenido de agua oacuteptimo muy alto o una curva de compactacioacuten rcJativamente plana requeriraacuten grandes incrementos de contenido de agua para obtener un peso unitario seco maacuteximo bien definido Los incrementos de contenido de agua no deberaacuten exceder al 4

NOTA 6 - Con la praacutectica generalmente es posible juzgar visualmente un punto cerca al contenido de agua oacuteptimo Generalmente un suelo en un contenido de agua oacuteptimo puede fonnar un terroacuten que se mantiene unido cuando se libera la presioacuten pero puede quebrarse limpiamente en dos

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secciones cuando se dobla En contenidos dc agua del lado seco dcl oacuteptimo los suelos tienden a dcsintcgrarsc dcl lado huacutemcdooacuteptimo sc manticncn unidos cn una masa cohcsiva pcgajosa Un contcnido de agua oacuteptimo es en general ligcramcnte mcnor que el Iiacutemitc plaacutestico

1122 Utilice aproximadamente 23 kg (5 Ibm) de suelo tamizado en cada espeacutecimen que se compactaraacute utilizando el procedimiento A oacute B oacute 59 kg (13 lbm) cuando se utilice el procedimiento C Para obtener los contenidos de agua del espeacutecimen que se indica en el 1121 antildeada o remueva las cantidades requeridas de agua de la siguiente manera Antildeada poco a poco el agua al suelo durante la mezcla para sacar el agua deje que el suelo se seque en el aire auna temperatura de ambiente o en un aparato de secado de modo que la temperatura de la muestra no exceda de 60degC (140degF) Mezcle continuamente el suelo durante el secado para mantener la distribucioacuten del contenido de agua Mezcle minuciosamente cada espeacutecimen para asegurar tambieacuten la distribucioacuten del agua en todas partes y luego coloacutequelo aparte en un contenedor con tapa y ubiacutequelo de acuerdo con la Tabla 1 antes de la compactacioacuten Para seleccionar un tiempo de espera el suelo debe ser clasificado mediante el meacutetodo de ensayo NTP 339134 la Praacutectica ASTM D 2488 o los datos de otras muestras del mismo material Para ensayos de determinacioacuten la clasificacioacuten deberaacute realizarse mediante el meacutetodo de ensayo NTP 339134

113 Meacutetodo de Preparacioacuten en Seco Si la muestra estaacute muy huacutemeda reduzca el contenido mediante el secado al aire El secado deberaacute ser al aire o utilizando un aparato de secado de modo que la temperatura de la muestra no exceda de 60 oC (140degF) Quiebre en muchas partes los agregados pero sin quebrar las partiacuteculas individuales Pase el material a traveacutes de un tamiz apropiado Ndeg 4 (475 mm) 95 mm (38 pulg) o 190 mm (X pulg) Cuando prepare el material por el tamiz de x pulg para la compactacioacuten en un molde de 6 pulg quiebre los agregados de modo que pasen por el tamiz de 38 de pulg para que facilite la distribuCioacuten del agua por todo el suelo en una proacutexima mezcla

113 1 Prepare miacutenimo cuatro ( preferible cinco) cspeciacutemenes de acuerdo al 1121

11 32 Utilice aproximadamente 23 kg (5 Ibm) del suelo tamizado para cada espeacutecimen que seraacute compactado con el procedimiento A o B o 59 kg (13 Ibm) utilizando el procedimiento C Antildeada las cantidades requeridas de agua para que los contenidos de agua de los especiacutemenes tengan los valores descritos en el 1131 Siga con el procedimiento de preparacioacuten del espeacutecimen descrito en el 1122 para los suelos secos o antildeada agua en el suelo y cure cada muestra de ensayo

114

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Compactacioacuten Despueacutes de la curacioacuten si se requiere cada espeacutecimen se compactaraacute de la siguiente manera

1141 Detennine y registre la masa del molde o del molde y el plato base

1142 Ensamble y asegure el molde y el collar al plato base El molde debe descansar en un cimiento riacutegido y unifonne que tenga un cilindro o cubo de concreto con una masa no menor a 91 kg (200 lbm) Asegure el plato base al cimiento riacutegido El meacutetodo de unioacuten al cimiento riacutegido deberaacute pennitir un desmolde faacutecil del molde ensamblado el collar y el plato base despueacutes de que se concluya la compactacioacuten

Compacte el espeacutecimen en cinco capas Despueacutes de la compactacioacuten cada capa deberaacute tener casi el mismo grosor Antes de la compactacioacuten coloque el suelo desmenuzado en el molde y distribuacuteyalo en una capa de espesor unifonne Suavemente apisone el suelo antes de ia compactacioacuten hasta que no esteacute esponjoso ni suelto utilizando el pisoacuten de compactacioacuten manual o un cilindro de 5 mm de diaacutemetro (2 pulg) Prosiga con la compactacioacuten de cada una de las cuatro primeras capas cualquier suelo adyacente a las paredes del molde que no ha sido compactado o extendido en la superficie compactada debe ser recortados

El suelo recortado debe incluirse con el suelo adicional para la siguiente capa Se debe usar un cuchillo u otro aparato parecido La cantidad total del suelo utilizado deberaacute ser tal que la quinta capa compactada se extienda ligeramente en el collar pero que no exceda maacutes de 6 mm (liacute pulg) de la parte superior del molde Si la quinta capa sobrepasa la parte superior del molde maacutes de 6 mm (liacute pulg) se debe desechar el espeacutecimen El espeacutecimen debe ser descartado cuando el uacuteltimo golpe del pisoacuten de la quinta capa resulta en la parte inferior del pisoacuten por debajo de la parte superior del molde de compactacioacuten

1144 Compacte cada capa con 25 golpes para el molde de 1016 mm (4 pulg) o con 56 golpes para un molde de 1524 mm (6 pulg)

NOTA 7 - Cuando los especiacutemenes de compactacioacuten se humedecen maacutes que el contenido de agua oacuteptimo pueden producirse superficies compactadas irregulares y se requeriraacute del juicio del operador para la altura promedio del eacutespeacutecimen

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1145 Al operar el pisoacuten manual tenga cuidado de evitar ]a elevacioacuten de la guiacutea mientras el pisoacuten sube Mantenga la guiacutea firme y a 5deg de la vertical Aplique los golpes un nivel uniforme de 25 golpesminuto aproximadamente de modo que se asegure una cobertura completa y uniforme de la superficie del espeacutecimen

1146 Continuacutee con la compactacioacuten de la uacuteltima capa remueva el collar y el plato base del molde excepto como se especifica en 1147 Se debe utilizar un cuchillo para cortar el suelo adyacente del collar para soltar el suelo del collar antes de removerlo y evitar el desgarro del suelo bajo la parte superior del molde

(

1147 Corte cuidadosamente el espeacutecimen compactado incluso en la parte superior e inferior del molde mediante una regla recta a traveacutes de la parte superior e inferior del molde para formar una superficie plana incluso en la parte superior e inferior del molde Un corte inicial en el espeacutecimen en la parte superior del molde con un cuchillo puede prevenir la caiacuteda del suelo por debajo de la parte superior del molde Rellene cualquier hueco en cada superficie con suelo cortado o no utilizado del espeacutecimen presioacutenelo con los dedos y vuelva a raspar la regla recta a traveacutes de la parte superior e inferior del molde Repita las operaciones anteriores en la parte inferior del espeacutecimen cuando se halla determinado el volumen del molde sin el plato base Para suelos muy huacutemedos o secos se perderaacute suelo o agua si el plato base se remueve En esta situacioacuten deje el plato base unido al molde Cuando se deja unido al plato base el volumen del molde debe ser calibrado con el plato base unido al molde o a un plato de plaacutestico o de vidrio como se especifica en el Anexo Al (A141 )

1148 Determine y registre la masa del espeacutecimen con aproximacioacuten al gramo Cuando se deja unido el plato base determine y registre la masa del espeacutecimen molde y plato base con aproximacioacuten al gramo

I 149 Remueva el material del molde Obtenga un espeacutecimen para el contenido de agua utilizando todo el espeacutecimen (se prefiere eacuteste meacutetodo) o una porcioacuten representativa Cuando se utiliza todo el espeacutecimen quieacutebrelo para facilitar el secado De otra manera obtenga una porcioacuten dividiendo el espeacutecimen compactado axialmente a traveacutes del centro y removiendo 500 g del material de los lados cortados Obtenga el contenido de agua de acuerdo al meacutetodo de ensayo NTP 339127

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12 CAacuteLCULOS

121 Caicule el peso unitario seco y el contenido de agua de cada espeacutecimen compactado como se explica en 123 y 124 Plotee los valores y dibuje la curva de compactacioacuten como una curva llana a traveacutes de los puntos (veacutease ejemplo Fig 3) PIotee el peso unitario seco con aproximacioacuten a 02 kNm3 (01 Ibfpie3

) y el contenido de agua lo maacutes cerca al 01 En base a la curva de compactacioacuten detennine el contenido de agua oacuteptimo y el peso unitario seco maacuteximo Si maacutes del 5 del peso del material de gran tamantildeo se remueve de la muestra calcule el contenido de agua oacuteptimo y el peso unitario seco maacuteximo corregido del material total utilizando la Praacutectica ASTM D4 718 Esta correccioacuten debe hacerse en el espeacutecimen de ensayo de densidad de campo maacutes que al espeacutecimen de ensayo de laboratorio

122 PIotee la curva del 100 de saturacioacuten Los valores del contenido de agua para un 100 de saturacioacuten pueden ser calculados como se explica en 125 (veacutease ejemplo Fig3)

NOTAS 8 - La curva de 100 de saturacioacuten es una middotayuda al disentildear la curva de compactacioacuten Los suelos que contienen maacutes del 10 de finos aproximadamente a contenidos de agua que superan el oacuteptimo las dos curvas generalmente llegan a ser casi paralelas con el lado huacutemedo de la curva de compactacioacuten entre el 92 al 95 de saturacioacuten Teoacutericamente la curva de compactacioacuten no puede ser ploteada a la derecha de la curva de 100 de saturacioacuten Si esto ocurre habriacutea error en la gravedad especiacutefica en las mediciones en los caacutelculos en procedimientos de ensayo o en el ploteo

9 - La curva de 100 de saturacioacuten se denomina a veces como curva de relacioacuten de vaciacuteos cero o como curva de saturacioacuten completa

123 ContenidG de agua w Calcule de acucrdo al meacutetodo de ensayo NTP 339127

124 Pesos Unitarios secos Calcule la densidad huacutemeda (Ecl) la densidad seca (Ec2) y luego el peso unitario seco (Ec3) como sigue

Pm = 1000 (MI - MlItI)1 V donde

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Pm =densidad huacutemeda del espeacutecimen compactado Mgm3bull

MI =masa del espeacutecimen huacutemedo y molde kg = Masa del molde compactado kg yMmd

V =volumen del molde de compactacioacuten m3 (ver Anexo Al)

donde

Pd = densidad seca del espeacutecimen compactado Mgm3 y w = contenido de agua

rd = 6243pd en lb pie3 (3)

rd = 9807Pd en kN m3

donde

Yd = peso unitario seco del espeacutecimen compactado

125 Para calcular los puntos para el ploteo de la curva del 100 de saturacioacuten o curva de relacioacuten de vaciacuteos cero del peso unitario seco seleccione los valores correspondientes del peso unitario seco calcule los valores correspondientes de contenido de agua a la condicioacuten del 100 de saturacioacuten como sigue

(4)

donde

W Sal = contenido de agua para una completa saturacioacuten Yw = peso unitario del agua 6243 Ibfpie3

( 9807 kNm3)

Yd = peso unitario seco del suelo y Gs = gravedad especiacutefica del suelo

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NOTA 10- Se debe calcular la gravedad especiacutefica de la muestra ensayada en base a los datos del ensayo de otrns muestras de la misma c1asi ficacioacuten de sucio y fuente De otro modo seriacutea necesario el cnsayo de gravedad especilica (Meacutetodo de Ensayo NTP 339(31)

13 INFORME

131 Reporte de la siguiente infonnacioacuten

1311 Procedimiento utilizado ( A B oacute C)

1312 Meacutetodo de preparacioacuten utilizado ( huacutemedo o seco)

1313 El contenido de agua recibido si se determinoacute

1314 Contenido de agua oacuteptimo modificado con aproximacioacuten al 05

l315 Peso unitario seco mlximo modificado con aproximacioacuten a 05 Ibfpic3

1316 Descripcioacuten del pisoacuten ( manual o mecaacutenico)

1317 Datos del tamizado del sucio cuando se aplica en la dctcnninacioacuten del procedimiento (A B oacute C)

1318 Descripcioacuten del material utilizado en el cnsayo mcdiante la pruacutectiea ASTM D 2488 o clasificacioacuten mediante el meacutetodo de ensayo NTP ]39134

1319 Gravedad especiacutefica y meacutetodo de detenninacioacuten

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13110 Origen del material utilizado en el ensayo por ejemplo proyecto lugar profundidad cte

13111 Ploteo de la curva de compactacioacuten mostrando los puntos de compactacioacuten utilizados para establecer la curva de compactacioacuten y la curva de 100 de saturacioacuten punto del peso unitario seco maacuteximo y el contenido de agua oacuteptimo

13 112 Datos de la correCClOn de sobredimensioacuten si se utiliza incluyendo la fraccioacuten de sobredimensioacuten (fraccionamiento grueso) Pc en

14 PRECISIOacuteN Y CONFIABILIDAD

141 Precisioacuten Todos los datos estaacuten siendo evaluados para determinar la precisioacuten de este meacutetodo de ensayo Ademaacutes los datos pertinentes estaacuten siendo solicitados por los usuarios de este meacutetodo de ensayo

142 Confiabilidad No es posible obtener informacioacuten sobre la confiabilidad ya que no existe otro meacutetodo para dctcnninar los valores dcl pcso unitario scco maacuteximo y el contenido de agua oacuteptimo modificados

15 PALABRAS CLAVES

Caracteriacutesticas de Compactacioacuten densidad compactacioacuten por impactos utilizando un csfucrzo l11olti licalto ensayos de lahoratorio cnsnyo de proctor ll1oditicnlto curvns de humcdad - densidad compactacioacuten de suclo

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16 ANTECED ENTES

ASTM D1557-91 Test Method for Laboratory Compaction Characteristics of Soils Using Modified Effort (2700 kN-mm3 (56000 pie-lbpie3raquo

(

Al

A11

A 111

A212

A12

A121

A 1211

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ANEXO (Infonnacioacuten obligatoria)

VOLUMEN DEL MOLDE DE COMPACTACiOacuteN

Alcance

Este anexo describe el procedimiento para detenninar el volumen del molde de compactacioacuten

El volumen se detennina mediante el meacutetodo de llenado de agua y revisado mediante el meacutetodo de la medicioacuten lineal

Aparatos

Ademaacutes del aparato que se indica en la Seccioacuten 6 se requiere lo siguiente

Vernier o Caliper de Dial que tenga una rango de medicioacuten de por lo menos de Oa 150 mm (O a 6 pulg) y sensibilidad de 002 mm (0001 pulg)

A1212 Microacutemetro interior - que tenga una rango de medicioacuten de por lo menos de 50 a 300 mm (2 a 12 pulg) y sensibilidad de 002 mm (0001 pulg)

A 121 3 Platos pluacutestitos () de vidrio - Dos platos pluacuteslIacuteLos o de vidrio de aprox 200

111m2 por 6 mm de grosor (8 pulg2 por A pulg)

A1214 Tennoacutemetro- De O a 50 oC de graduacioacuten de 05 oC confonne a los requisitos de la especificacioacuten ASTM El

A1215 Llave de cierre engrasado o un sellador similar

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A1216 Diferentes equipos- jeringa bombilla toallas etc

A13 Precauciones

Realice el procedimiento en una aacuterea aislada de la corriente de aire o de fluctuaciones de extrema temperatura

AI4 Procedimiento

A1A1 Meacutetodo de Llenado de Agua

A 10411 Engrase ligeramente la parte inferior del molde de compactacioacuten y coloacutequelo en uno de los platos plaacutesticos o de vidrio Engrase ligeramente la parte superior del molde Tenga cuidado de no engrasar el interior del molde Si es necesario utilizar el plato base como se indica en el 11047 coloque el molde engrasado en el plato base y aseguacuterelo con los pernos de cierre

A 10412 Determine la masa del molde engrasado y de los platos de plaacutestico y vidrio lo maacutes cerca a 1 g (001 lbm) y regiacutestrelo Cuando se utiliza el plato base para unir el plaacutestico inferior o el plato de vidrio determine la masa del molde el plato base y el plato simple de plaacutestico o vidrio que se usaraacute en la parte superior del molde lo maacutes cerca a 1 g (001 lbm) y regiacutestrelo

A 10413 Coloque el molde y el plato inferior en una superficie ni velada finne y llene el molde con agua ligeramente hasta sobre su borde

A 14104 Deslice el segundo plato sobrc la parte supcrior dc la superficie del moldc de manera que el molde quede completamente lleno con agua pero sin burbujas de aire Antildeada o remueva agua si es necesario con la jeringa bombilla

A 10415 Seque completamente middotcualquier exceso de agua de la parte exterior del molde y de los platos

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Al 4 16 Detennine la masa del molde platos yagua y regiacutestrcIo lo maacutes cerca a 1 g (001 Ibm)

A1417 Detennine la temperatura del agua en el molde lo maacutes cerca a 1 oC y regiacutestrelo Determine y registre la densidad absoluta del agua de la Tabla A 11

A1418 Calcule la masa del agua en el molde mediante la sustraccioacuten de la masa determinada en el A1416

AI419 Calcule el volumen del agua dividiendo la masa del agua por la densidad del agua y registraacutendola lo maacutes cerca a 1 cm3 (00001 pie3

)

A 14110 Cuando se utiliza el plato base para la calibracioacuten del volumen del molde repita los pasos del A 1413 al A 1419

A142 Meacutetodo de Medicioacuten Lineal

A 1421 Utilice el caliper de vernier o el microacutemetro interior mida el diaacutemetro del molde seis veces en la parte superior del molde y seis veces en la parte inferior del molde espaciando cada seis mediciones superiores e inferiores equitativamente alrededor de la circunferencia del molde Registre los valores lo maacutes cerca a 002 mm (0001 pulg)

A1422 Utilice el caliper de vernier mida la altura interior del molde realizando tres mediciones iguales espaciadas alrededor de la circunferencia del molde Registre los valores a 002 mm (0001 pulg)

A 1423 Calcule el promedio del diaacutemetro superior promedio del diaacutemetro inferior y el promedio de la altura

Al424 Calcule el volumen del molde y regiacutestrelo 10 maacutes cerca a 1 cm3(00001 pie3 )

utilizando la Ec Ala (para pulg-libra) oacute Alb (para SI)

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v = (17)(h )(d t + db yUuml 6 )(1 728) Ala

v A1b

donde

v = volumen del molde cm3 (pie3 )

h = promedio de altura mm (pulg) di = promedio del diaacutemetro sup~rior mm (pulg) db = promedio del diaacutemetro inferior mm (pulg) 11728 = constante de conversioacuten pulg3 a pie3 y 1103 = constante de conversioacuten mmJ a cm3

bull

A15 Comparacioacuten de resultados

A151 El volumen obtenido por ambos meacutetodos deberaacute estar dentro de la tolerancia de los requisitos de 711 Y712

A152 La diferencia entre los dos meacutetodos no debe exceder del 05 del volumen ( nominal del molde

A153 Repita la determinacioacuten del volumen SI no se consigue cumplir con los requisitos

A154 La falla en la obtencioacuten de un acuerdo satisfactorio entre los dos meacutetodos incluso despueacutes de varias tentativas es una indicacioacuten que el molde se deforma demasiado y debe ser reemplazado

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A155 Utilice el volumen del molde detenninado usando el meacutetodo de llenado de agua como el valor de volumen asignado para los caacutelculos de la densidad huacutemeda y seca

(veacutease 124)

(

(

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PLANTA

1

ELEYACION

VER TABLA 2 PARA EQUIVALENTES METRICOS

FIGURA 1 Molde ciliacutendrico 40 pulg

Ogtmo alternativa al parante de longitud completa puede utilizarse un parante de 212 x 38 El collar puede fijarse mediante una cartela ranurada sujeta al collar y un pasador en el molde

l(l

PLANTA illIVACION

--6Ifl_

VOL OJS

FFji~~1E314=~=Omiddot0009=1~~e3~lEiP(3==1r=-L

VER TABLA 2 PARA EQUIVALENTES METRICOS

-FIGURA 2 Molde ciliacutendrico 60 pulg

NORMA TEacuteCNICA NTP 339141 PERUANA 28 de 30

TABLA 1 Tiempo de permanencia requerido de especiacutemenes en saturacioacuten

Clasificacioacuten Tiempo de pennanencia miacutenimo h

GW GP SW SP No se requiere GMSM 3

Todos los demaacutes suelos 16

TABLA 1 Equivalentes meacutetricos para las Figl y2

Pulgada~ 0016 0026 0032 0028

l2 2lh 2 58

( 4 4 2

4584 4 31

6 middot 6 Yz 6 58 6 JI 8 y

pie3

mm 041 066 081 071 1270 6350 6670 10160 11430 11643 12060 15240 16510 16830 17140 20860

3 cm 1130 (00333) 943

00005 14 113333 (00750) 2124

0 0011 31

NORMA TEacuteCNICA NTP 339141

PERUANA 29 de 30

ENSAYO DE COMPACTACION

H4 _1shy

HUMEOO

136

132

128 ~

~( lU

rdmax i22() 1

~u

Joshy (

EC ~

120 v

Wo= 120

116

8 10 12 14 16 18

CONTENIDO DE HUMEDAD - W

FIG 3 EJEMPLO DE GRAFICO DE CURVA DE COMPACfACION

NORMA TEacuteCNICA NTP 339141 PERUANA 30 de 30

TABLA Al1

Temperatura oC (OF)

18 (644) 19(662)

( 20 (680) 21 (698) 22 (716) 23 (73 4) 24 (75 2) 25 (770) 26 (788)

Densidad del Agua

_ Densidad del Ag~~JL~J_ 099862 099843 099823 099802 099779I 099756 099733 099707

I 099681

I I I I

Page 10: NTP339.141 1999 Proctor Modificado

NORMA TEacuteCNICA NTP 339141 PERUANA 5 de 30

31 Normas Teacutecnicas Peruanas

311 NTP 3391271998 SUELOS Meacutetodo de ensayo para detenninar el contenido de humedad de un suelo

312 NTP 3391281999 SUELOS Meacutetodo de ensayo para el anaacutelisis granulomeacutetrico

313 NTP 3391311998 SUELOS Meacutetodo de ensayo para detenninar el peso especiacutefico relativo de soacutelidos

314 NTP 3391341999 SUELOS Meacutetodo para la clasificacioacuten suelos con propoacutesitos de ingenieriacutea SUCS

de

315 NTP 3391361999 SUELOS Siacutembolos unidades tenninologiacuteas y definiciones

316 NTP 3391371999 SUELOS Meacutetodos de ensayo estaacutendar para la detenninacioacuten del iacutendice de densidad y peso unitario maacuteximos de suelos utilizando una mesa vibratoria

317 NTP 3391421999 SUELOS Meacutetodo de ensayo para la compactacioacuten del suelo en laboratorio utilizando una energiacutea estaacutendar 600 kN-mm3

(12400 pic-lblipicJraquo

318 NTP 4000211979 AGREGADOS Meacutetodo de ensayo para la detenninacioacuten del peso especifico y absorcioacuten del agregado grueso

32

NORMA TEacuteCNICA NTP 339141 PERUANA 6 de 30

Normas Teacutecnicas de Asociaciones

321 ASTM C1361996

322 ASTM D 21681990

323 ASTM D 24881993

324 ASTM D4220 1989

325 ASTM D47181994

326 ASTM 47531992

327 ASTM El1998

328 ASTM EI11995

329 ASTM E3191997

Method for Sieve Analysis of Fine and Coarse Aggregates

Test Methods for Calibration of Laboratory Mechanical-Rammer Soil Compactors

Practice for Description and Identification of Soils (Visual- Manual procedure)

Practices for Preserving and Transporting Soil Samples

Practice for Correction of Unit Weight and Water Content for Soils Containing Oversize Particles

Specification for Evaluating Selecting and Specifying Balances and Scales For Use in Soil and Rock Testing

Specification for ASTM Thermometers

Spccification for Wirc-Cloth Sicvcs for Testing Purposes

Practice for the Evaluation of Single-Pan Mechanical Balances

NORMA TEacuteCNICA NTP 339141 PERUANA 7 de 30

3210 ASTM E3801993 Practice for Use of the Intemational System of Units (SI)

4 TERMINOLOGIacuteA

41 Definiciones Veacutease Terminologiacutea NTP 339136 para definiciones generales

42 Descripciacuteoacuten de teacuterminos especiacuteficos relacionadas a esta NTP

421 Esfuerzo modificado Es el teacutermino aplicado para el esfuerzo de compactacioacuten de 2700 kN-m1m3 (56000 pie-Ibfpie3

) aplicado por el equipo y procedimientos de este ensayo

422 Peso Unitario Seco Maacuteximo modificado Yclmaacutex (kNm3 (lbpie3raquo Es el maacuteximo valor definido por la curva de compactacioacuten del ensayo utilizando un esfuerzo modificado

423 Contenido de Agua Oacuteptimo modificado Wo () Es el contenido de agua al que el suelo seraacute compactado al peso unitario seco maacuteximo utilizando un esfuerzo de compactacioacuten modificado

424 Fraccioacuten de tamantildeo mayor (fraccioacuten gruesa) Pe ( ) Es la porcioacuten de la muestra total que no se utiliza en el ensayo de compactacioacuten es la porcioacuten de la muestra total quc retiene la malla Ndeg 4 (475 mm) 95 mm (38 pulg) o 190 mm eX pulg )

425 Fraccioacuten de ensayo ( fraccioacuten maacutes fina) PI () Es la porcioacuten de la muestra total utilizada en el ensayo de compactacioacuten es la fraccioacuten que pasa la malla Ndeg 4 (475 mm) en el procedimiento A menor al tamiz de 95 mm (38 pulg) en el procedimiento B o menor del tamiz de 190 mm (X pulg) del Procedimiento C

-NORMA TEacuteCNICA NTP 339141 PERUANA 8 de 30

1iiiiIshy -shy

s RESUMEN DEL MEacuteTODO DE ENSAYO

Se coloca un suelo a un contenido de agua seleccionado en cinco capas dentro de un molde de dimensiones particulares con cada capa compactada con 25 oacute 56 golpes de un pisoacuten de 445 N (1 O-lbf) que cae desde una distancia de 457 mm (18 pulg) sometiendo al suelo a un esfuerzo de compactacioacuten total de aproximadamente 2700 kN mlm3 (56 000 pieshylbfpie3

) Se determina el peso unitario seco resultante El procedimiento se repite con un nuacutemero suficiente de contenidos de agua para establecer una relacioacuten entre el peso unitario seco y el contenido de agua del suelo Este dato cuando se plotea representa una relacioacuten curvilineal conocida como curva de compactacioacuten Los valores del oacuteptimo contenido de agua y el maacuteximo peso unitario seco modificado se determinan en base a la curva de compactacioacuten

6 IMPORTANCIA Y USO

61 El suelo tomado como relleno de ingenieriacutea (terrapleacuten rellenos de cimentacioacuten bases para caminos) se compacta a un estado denso para obtener propiedades satisfactorias de ingenieriacutea tales como resistencia al esfuerzo de corte compresibilidad o permeabilidad Tambieacuten los suelos de cimentacioacuten son compactados generalmente para mejorar sus propiedades de ingenieriacutea Los ensayos de compactacioacuten en laboratorio proporcionan las bases para determinar el porcentaje de compactacioacuten y el contenido de agua que se necesita para obtener las propiedades de ingenieriacutea requeridas y para el control de la construccioacuten para asegurar la obtencioacuten de la compactacioacuten requerida y los contenidos de agua

62 Durante el disentildeo de los relle~os de ingenieriacutea se utilizan los ensayos de corte consolidacioacuten permeabilidad u otros ensayos que requieren preparacioacuten de especiacutemenes de ensayo compactando a alguacuten contenido de agua para alguacuten peso unitario Es praacutectica comuacuten determinar primero el contenido de agua oacuteptimo (w()) y el peso unitario seco maacuteximo (YdmaacuteJ mediante un ensayo de compactacioacuten Los especiacutemenes de ensayo son compactados a un contenido de agua seleccionado (w) sea del lado huacutemedo o seco del oacuteptimo (wo) o al oacuteptimo (wo) y a un peso unitario seco seleccionado relativo a un porcentaje del peso unitario seco maacuteximo (Ydmaacutex) La seleccioacuten del contenido de agua (w) sea del lado huacutemedo o seco del oacuteptimo (wo) o al oacuteptimo (wo) y el peso unitario seco (YdmaacuteJ se debe basar en experiencias pasadas 6 se deberaacute investigar una serie de valores para determinar el porcentaje necesario de compactacioacuten

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7 APARATOS

71 Ensamblaje del molde Los moldes deben ser ciliacutendricos hechos de material riacutegido y con la capacidad y dimensiones que se indican en 711 oacute 712 y Figuras 1 y 2 Las paredes del molde deberaacuten ser soacutelidas partidas o ahusadas El tipo partido deberaacute tener dos medias secciones circulares o una seccioacuten de tubo dividido a lo largo de un elemento que se puede cerrar de forma segura formando un cilindro que reuacutena los requisitos de esta seccioacuten El tipo ahusado debe tener un diaacutemetro interno tipo tapa que sea uniforme y no mida maacutes de 167 mmm (0200 pulglpie) de la altura del molde Cada molde tienen un plato base y un collar de extensioacuten ensamblado ambos de metal riacutegido y construidos de modo que se puedan adherir de forma segura y faacutecil de desmoldar El ensamblaje collar de extensioacuten debe tener una altura que sobrepase la parte maacutes alta del molde por lo menos 508 mm (20 pulg) con una seccioacuten superior que sobrepasa para formar un tubo con una seccioacuten ciliacutendrica recta de por 10 menos 190 mm (075 pulg) por debajo de eacutesta

El collar de extensioacuten debe alinearse con el interior del molde La parte inferior del plato base y del aacuterea central ahuecada que acepta el molde ciliacutendrico debe ser plana

711 Molde de 4 pulg Un molde que tenga un promedio de 1016 mm plusmn 04 mm (4000 pulg plusmn 0016 pulg) de diaacutemetro interior promedio una altura de 1164 mm plusmn 05 mm (4584 pulg plusmn 0018 pulg) y un volumen de 944 cm3 plusmn 14 cm3 (00333 pie3plusmn 00005 pie3

)

En la Figura 1 se muestra el ensamblaje del molde con los requisitos miacutenimos

712 Molde de 6 pulg Un molde que tenga un promedio de 1524 m plusmn 07 mm (6000 pulg plusmn 0026 pulg ) de diaacutemetro interior promedio una altura de 1164 film plusmn 05 mm (4584 pulg plusmn 0018 pulg) y un volumen de 2124 cm3 plusmn 25 cm3 (0075 pie3plusmn 00009 pie3

) En la Figura 2 se muestra el ensamblaje del molde con los requisitos miacutenimos

72 Pisoacuten Un pisoacuten que tatIacutelbieacuten puede ser operado manualmente como se indica en 721 o mecaacutenicamente como se indica en 722 El pisoacuten debe caer libremente a una distancia de 4572 mm plusmn 16 mm (8 pulg plusmn 005 pulg) de la superficie del espeacutecimen La masa del pisoacuten debe ser de 454 kg plusmn 001 kg (lO lbm plusmn 002 lbm) salvo que las masas de los pisones mecaacutenicos se ajusten como se indica en el meacutetodo de ensayo ASTM D 2168 (veacutease nota 5) Lacara del pisoacuten que golpea debe ser plana y circular salvo como se indica en el 7223 con un diaacutemetro cuando sea nuevo de 5080 mm plusmn 013 mm

NORMA TEacuteCNICA NTP 339141 PERUANA 10 de 30

(2000 pulg plusmn 0005 pulg) Se debe reemplazar el pisoacuten si la cara que golpea se desgasta o se deforma al punto que el diaacutemetro sobrepase los 50RO mm plusmn 025 mm (2000 pulg plusmn 001 pulg)

NOTA 5 - Es una praacutectica comuacuten y aceptable en el sistema pulgada-libra asumir que la masa del pisoacuten es igual a su masa determinada utilizundosea una balanza en kilogramo o libra y l Ibf es igual a llbm oacute 04536 kg oacute 1 N es igual a 02248 lbm o a 01020 kg

721 Pisoacuten Manual El pisoacuten debe equiparse con una guiacutea que tenga suficiente juego de modo que la caiacuteda libre del pisoacuten y la cabeza no sea restringida La guiacutea debe tener por lo menos cuatro orificios de ventilacioacuten en cada extremo (ocho huecos en total) localizados con centros de 190 mm plusmn 16 mm eX pulg plusmn 116 pulg) de cada extremo y espaciados a 90 grados El diaacutemetro miacutenimo de los orificios de ventilacioacuten debe ser de 95 mm (38 pulg) Se podriacutean antildeadir orifiCioacutes adicionales o ranuras en el tubo guiacutea

722 Pisoacuten mecaacutenico circular El pisoacuten debe operar mecaacutenicamente de manera que proporcione una cobertura uniforme y completa de la superficie del espeacutecimen Deberaacute haber una holgura de 25 mm plusmn 08 mm entre el pisoacuten y la superficie interior del molde en su diaacutemetro maacutes pequentildeo El pisoacuten mecaacutenico debe reunir los requisitos de calibracioacuten del meacutetodo de ensayo ASTM D 2168 El pisoacuten mecaacutenico debe ser equipado con medios mecaacutenicos positivos para soportar el pisoacuten cuando no se utilice

7223 Pisoacuten mecaacutenico Cuando se utiliza un molde de 1524 mm (60 pulg) un sector de la cara del pisoacuten se debe utilizar en lugar de la cara circular La cara que contacta el espeacutecimen debe tener la forma de un sector de un ciacuterculo de radio igual a 737 mm plusmn 05 mm (290 pulg plusmn 002 pulg) El pisoacuten debe operar de modo que los orificios del sector se situacuteen en el centro del espeacutecimen

73 Extractor de muestras (opcional) Puede ser un gato estructura u otro aparato adaptado para extraer los especiacutemenes compactados del molde

74 Balanza Una balanza tipo GP5 que reuacutena los requisitos de la especificacioacuten ASTM D 4753 para una aproximacioacuten de l-g

75

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Horno de secado Con control tel1110staacutetico preferiblemente del tipo de ventilacioacuten forzada y con la capacidad de mantencr una temperatura unifltmne de 110degC plusmn 5 oC (230 uF plusmn 9degF) a traveacutes de la caacutemara de secado

76 Regla recta Una regla recta de metal riacutegido de una longitud adecuada pero no menor de 254 mm (10 pulg) La longitud total de la regla recta debe ajustarse directamente a una tolerancia de plusmn 01 mm (0005 pulg) El borde de arrastre debe ser biselado si es maacutes grueso que 3 mm (l8 pulg)

77 Tamices De 190 mm ( pulg) 95 mm (38 pulg) y Ndeg 4 (475 mm) conforme a los requisitos de la especificacioacuten ASTM El1

78 Diferentes Herramientas Diversas herramientas tal como mortero cucharas paleta espaacutetula botellas de spray etc o un aparato mecaacutenico apropiado para la mezcla de muestras de suelo con incrementos de agua

8 MUESTRA DEL ENSAYO

La masa de la muestra requerida para ~os procedimientos A y B es de aproximadamente 16 kg (35 lbm) y para el procedimiento C es aproximadamente de 29 kg (65 lbm) del suelo seco Debido a esto la muestra de campo debe tener una masa huacutemeda miacutenima de 23 kg (50 Ibm) y 45 kg (100 lbm) respectivamente

Detennine adecuadamente el porcentaje del material retenido en el tamiz Ndeg 4 (475 mm) 95 mm (38 pulg) o 190 mm eX pu1g) para escoger el procedimiento A B o C separando una porcioacuten representativa de la muestra total y determinando los porcentajes que pasan las mallas de intereacutes mediante el meacutetodo de ensayo NTP 339128 oacute ASTM C 136 Soacutelo es necesario calcular los porcentajes para un tamiz o tamices de la infonnacioacuten que se desa

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9 PREPARACIOacuteN DEL APARATO

91 Seleccione un molde de compactacioacuten apropiado que se va a utilizar de acuerdo con el procedimiento CA B oC) Detennine y registre su masa con aproximacioacuten a 1 g Ensamble el molde base y coUar de extensioacuten Revise el alineamiento de la pared interior y del molde y del collar de extensioacuten del molde Haga ajustes si es necesario

92 Revise que el ensamblado del pisoacuten trabaje en buenas condiciones y que sus partes no esteacuten flojas o gastadas Realice cualquier ajuste o reparacioacuten necesaria si es asiacute el pisoacuten deberaacute recalibrarse

10 CALIBRACIOacuteN

Calibre los siguientes aparatos antes del uso inicial despueacutes de reparaciones u otras acciones que puedan afectar los resultados del ensayo en intervalos que no excedan de 1000 muestras ensayadas o anualmente cualquiera que ocurra primero

101 Balanza Evaluacutee de acuerdo a la especificacioacuten ASTM 04753

102 Moldes Detennine el volumen como se describe en el Anexo Al

103 Pisoacuten manual Verifiquela distancia de la caiacuteda libre masa del pisoacuten y la cara del pisoacuten de acuerdo con 72 Verifique los requisitos de la guiacutea de acuerdo con 721

104 Pisoacuten Mecaacutenico Calibre y ajuste el pisoacuten mccuacutenico de acuerdo al meacutetodo de ensayo ASTM O 2168 Ademaacutes la holgura entre el pisoacuten y la superficie interior del molde debe ser verificada de acuerdo a 622

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11 PROCEDIMIENTOS

111 Sucios

1111 No vuelva a utilizar suelo que ha sido previamente compactado en laboratorio

1112 Utilice el meacutetodo de preparacioacuten huacutemeda cuando se ensaye con suelos que contienen hallosita hidratada o donde la experiencia con determinados suelos indica que los resultados pueden ser alterados por el secado al aire ( veacutease 102)

1113 Prepare los especiacutemenes del suelo para el ensayo de acuerdo con 112 (de preferencia) o con 113

112 Meacutetodo de Preparacioacuten Huacutemeda (preferible) Sin secado previo de la muestra paacuteseiacuteo a traveacutes del tamiz Ndeg 4 ( 475-mm) 95 mm (38 pulg) o 190 mm eX pulg) en base al procedimiento ( A B C) que se va a utilizar Determine el contenido de agua del suelo procesado

1121 Prepare miacutenimo cuatro (preferible cinco) especiacutemenes con contenidos de agua de modo que eacutestos tengan un contenido de agua lo maacutes cerca al oacuteptimo Un espeacutecimen que tiene un contenido de agua cerca al oacuteptimo debe ser preparado primero antildeadiendo al caacutelculo agua y mezcla (veacutease nota 6) Seleccione contenidos de agua para el resto de los especiacutemenes que resulten por lo menos en dos especiacutemenes huacutemedos j dos secos de acuerdo al contenido oacuteptimo de agua que variacuteen alrededor del 2 Como miacutenimo es necesario dos contenidos de agua en cJ lado seco y huacutemedo del oacuteptimo para definir exactamente la curva de compactacioacuten del peso seco unitario (veacutease 115 ) Algullos suelos con un contenido de agua oacuteptimo muy alto o una curva de compactacioacuten rcJativamente plana requeriraacuten grandes incrementos de contenido de agua para obtener un peso unitario seco maacuteximo bien definido Los incrementos de contenido de agua no deberaacuten exceder al 4

NOTA 6 - Con la praacutectica generalmente es posible juzgar visualmente un punto cerca al contenido de agua oacuteptimo Generalmente un suelo en un contenido de agua oacuteptimo puede fonnar un terroacuten que se mantiene unido cuando se libera la presioacuten pero puede quebrarse limpiamente en dos

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secciones cuando se dobla En contenidos dc agua del lado seco dcl oacuteptimo los suelos tienden a dcsintcgrarsc dcl lado huacutemcdooacuteptimo sc manticncn unidos cn una masa cohcsiva pcgajosa Un contcnido de agua oacuteptimo es en general ligcramcnte mcnor que el Iiacutemitc plaacutestico

1122 Utilice aproximadamente 23 kg (5 Ibm) de suelo tamizado en cada espeacutecimen que se compactaraacute utilizando el procedimiento A oacute B oacute 59 kg (13 lbm) cuando se utilice el procedimiento C Para obtener los contenidos de agua del espeacutecimen que se indica en el 1121 antildeada o remueva las cantidades requeridas de agua de la siguiente manera Antildeada poco a poco el agua al suelo durante la mezcla para sacar el agua deje que el suelo se seque en el aire auna temperatura de ambiente o en un aparato de secado de modo que la temperatura de la muestra no exceda de 60degC (140degF) Mezcle continuamente el suelo durante el secado para mantener la distribucioacuten del contenido de agua Mezcle minuciosamente cada espeacutecimen para asegurar tambieacuten la distribucioacuten del agua en todas partes y luego coloacutequelo aparte en un contenedor con tapa y ubiacutequelo de acuerdo con la Tabla 1 antes de la compactacioacuten Para seleccionar un tiempo de espera el suelo debe ser clasificado mediante el meacutetodo de ensayo NTP 339134 la Praacutectica ASTM D 2488 o los datos de otras muestras del mismo material Para ensayos de determinacioacuten la clasificacioacuten deberaacute realizarse mediante el meacutetodo de ensayo NTP 339134

113 Meacutetodo de Preparacioacuten en Seco Si la muestra estaacute muy huacutemeda reduzca el contenido mediante el secado al aire El secado deberaacute ser al aire o utilizando un aparato de secado de modo que la temperatura de la muestra no exceda de 60 oC (140degF) Quiebre en muchas partes los agregados pero sin quebrar las partiacuteculas individuales Pase el material a traveacutes de un tamiz apropiado Ndeg 4 (475 mm) 95 mm (38 pulg) o 190 mm (X pulg) Cuando prepare el material por el tamiz de x pulg para la compactacioacuten en un molde de 6 pulg quiebre los agregados de modo que pasen por el tamiz de 38 de pulg para que facilite la distribuCioacuten del agua por todo el suelo en una proacutexima mezcla

113 1 Prepare miacutenimo cuatro ( preferible cinco) cspeciacutemenes de acuerdo al 1121

11 32 Utilice aproximadamente 23 kg (5 Ibm) del suelo tamizado para cada espeacutecimen que seraacute compactado con el procedimiento A o B o 59 kg (13 Ibm) utilizando el procedimiento C Antildeada las cantidades requeridas de agua para que los contenidos de agua de los especiacutemenes tengan los valores descritos en el 1131 Siga con el procedimiento de preparacioacuten del espeacutecimen descrito en el 1122 para los suelos secos o antildeada agua en el suelo y cure cada muestra de ensayo

114

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Compactacioacuten Despueacutes de la curacioacuten si se requiere cada espeacutecimen se compactaraacute de la siguiente manera

1141 Detennine y registre la masa del molde o del molde y el plato base

1142 Ensamble y asegure el molde y el collar al plato base El molde debe descansar en un cimiento riacutegido y unifonne que tenga un cilindro o cubo de concreto con una masa no menor a 91 kg (200 lbm) Asegure el plato base al cimiento riacutegido El meacutetodo de unioacuten al cimiento riacutegido deberaacute pennitir un desmolde faacutecil del molde ensamblado el collar y el plato base despueacutes de que se concluya la compactacioacuten

Compacte el espeacutecimen en cinco capas Despueacutes de la compactacioacuten cada capa deberaacute tener casi el mismo grosor Antes de la compactacioacuten coloque el suelo desmenuzado en el molde y distribuacuteyalo en una capa de espesor unifonne Suavemente apisone el suelo antes de ia compactacioacuten hasta que no esteacute esponjoso ni suelto utilizando el pisoacuten de compactacioacuten manual o un cilindro de 5 mm de diaacutemetro (2 pulg) Prosiga con la compactacioacuten de cada una de las cuatro primeras capas cualquier suelo adyacente a las paredes del molde que no ha sido compactado o extendido en la superficie compactada debe ser recortados

El suelo recortado debe incluirse con el suelo adicional para la siguiente capa Se debe usar un cuchillo u otro aparato parecido La cantidad total del suelo utilizado deberaacute ser tal que la quinta capa compactada se extienda ligeramente en el collar pero que no exceda maacutes de 6 mm (liacute pulg) de la parte superior del molde Si la quinta capa sobrepasa la parte superior del molde maacutes de 6 mm (liacute pulg) se debe desechar el espeacutecimen El espeacutecimen debe ser descartado cuando el uacuteltimo golpe del pisoacuten de la quinta capa resulta en la parte inferior del pisoacuten por debajo de la parte superior del molde de compactacioacuten

1144 Compacte cada capa con 25 golpes para el molde de 1016 mm (4 pulg) o con 56 golpes para un molde de 1524 mm (6 pulg)

NOTA 7 - Cuando los especiacutemenes de compactacioacuten se humedecen maacutes que el contenido de agua oacuteptimo pueden producirse superficies compactadas irregulares y se requeriraacute del juicio del operador para la altura promedio del eacutespeacutecimen

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1145 Al operar el pisoacuten manual tenga cuidado de evitar ]a elevacioacuten de la guiacutea mientras el pisoacuten sube Mantenga la guiacutea firme y a 5deg de la vertical Aplique los golpes un nivel uniforme de 25 golpesminuto aproximadamente de modo que se asegure una cobertura completa y uniforme de la superficie del espeacutecimen

1146 Continuacutee con la compactacioacuten de la uacuteltima capa remueva el collar y el plato base del molde excepto como se especifica en 1147 Se debe utilizar un cuchillo para cortar el suelo adyacente del collar para soltar el suelo del collar antes de removerlo y evitar el desgarro del suelo bajo la parte superior del molde

(

1147 Corte cuidadosamente el espeacutecimen compactado incluso en la parte superior e inferior del molde mediante una regla recta a traveacutes de la parte superior e inferior del molde para formar una superficie plana incluso en la parte superior e inferior del molde Un corte inicial en el espeacutecimen en la parte superior del molde con un cuchillo puede prevenir la caiacuteda del suelo por debajo de la parte superior del molde Rellene cualquier hueco en cada superficie con suelo cortado o no utilizado del espeacutecimen presioacutenelo con los dedos y vuelva a raspar la regla recta a traveacutes de la parte superior e inferior del molde Repita las operaciones anteriores en la parte inferior del espeacutecimen cuando se halla determinado el volumen del molde sin el plato base Para suelos muy huacutemedos o secos se perderaacute suelo o agua si el plato base se remueve En esta situacioacuten deje el plato base unido al molde Cuando se deja unido al plato base el volumen del molde debe ser calibrado con el plato base unido al molde o a un plato de plaacutestico o de vidrio como se especifica en el Anexo Al (A141 )

1148 Determine y registre la masa del espeacutecimen con aproximacioacuten al gramo Cuando se deja unido el plato base determine y registre la masa del espeacutecimen molde y plato base con aproximacioacuten al gramo

I 149 Remueva el material del molde Obtenga un espeacutecimen para el contenido de agua utilizando todo el espeacutecimen (se prefiere eacuteste meacutetodo) o una porcioacuten representativa Cuando se utiliza todo el espeacutecimen quieacutebrelo para facilitar el secado De otra manera obtenga una porcioacuten dividiendo el espeacutecimen compactado axialmente a traveacutes del centro y removiendo 500 g del material de los lados cortados Obtenga el contenido de agua de acuerdo al meacutetodo de ensayo NTP 339127

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12 CAacuteLCULOS

121 Caicule el peso unitario seco y el contenido de agua de cada espeacutecimen compactado como se explica en 123 y 124 Plotee los valores y dibuje la curva de compactacioacuten como una curva llana a traveacutes de los puntos (veacutease ejemplo Fig 3) PIotee el peso unitario seco con aproximacioacuten a 02 kNm3 (01 Ibfpie3

) y el contenido de agua lo maacutes cerca al 01 En base a la curva de compactacioacuten detennine el contenido de agua oacuteptimo y el peso unitario seco maacuteximo Si maacutes del 5 del peso del material de gran tamantildeo se remueve de la muestra calcule el contenido de agua oacuteptimo y el peso unitario seco maacuteximo corregido del material total utilizando la Praacutectica ASTM D4 718 Esta correccioacuten debe hacerse en el espeacutecimen de ensayo de densidad de campo maacutes que al espeacutecimen de ensayo de laboratorio

122 PIotee la curva del 100 de saturacioacuten Los valores del contenido de agua para un 100 de saturacioacuten pueden ser calculados como se explica en 125 (veacutease ejemplo Fig3)

NOTAS 8 - La curva de 100 de saturacioacuten es una middotayuda al disentildear la curva de compactacioacuten Los suelos que contienen maacutes del 10 de finos aproximadamente a contenidos de agua que superan el oacuteptimo las dos curvas generalmente llegan a ser casi paralelas con el lado huacutemedo de la curva de compactacioacuten entre el 92 al 95 de saturacioacuten Teoacutericamente la curva de compactacioacuten no puede ser ploteada a la derecha de la curva de 100 de saturacioacuten Si esto ocurre habriacutea error en la gravedad especiacutefica en las mediciones en los caacutelculos en procedimientos de ensayo o en el ploteo

9 - La curva de 100 de saturacioacuten se denomina a veces como curva de relacioacuten de vaciacuteos cero o como curva de saturacioacuten completa

123 ContenidG de agua w Calcule de acucrdo al meacutetodo de ensayo NTP 339127

124 Pesos Unitarios secos Calcule la densidad huacutemeda (Ecl) la densidad seca (Ec2) y luego el peso unitario seco (Ec3) como sigue

Pm = 1000 (MI - MlItI)1 V donde

NORMA TEacuteCNICA NTP 339141 PERUANA 18 de 30

Pm =densidad huacutemeda del espeacutecimen compactado Mgm3bull

MI =masa del espeacutecimen huacutemedo y molde kg = Masa del molde compactado kg yMmd

V =volumen del molde de compactacioacuten m3 (ver Anexo Al)

donde

Pd = densidad seca del espeacutecimen compactado Mgm3 y w = contenido de agua

rd = 6243pd en lb pie3 (3)

rd = 9807Pd en kN m3

donde

Yd = peso unitario seco del espeacutecimen compactado

125 Para calcular los puntos para el ploteo de la curva del 100 de saturacioacuten o curva de relacioacuten de vaciacuteos cero del peso unitario seco seleccione los valores correspondientes del peso unitario seco calcule los valores correspondientes de contenido de agua a la condicioacuten del 100 de saturacioacuten como sigue

(4)

donde

W Sal = contenido de agua para una completa saturacioacuten Yw = peso unitario del agua 6243 Ibfpie3

( 9807 kNm3)

Yd = peso unitario seco del suelo y Gs = gravedad especiacutefica del suelo

NORMA TEacuteCNICA NTP 339141 PERUANA 19 de 30

NOTA 10- Se debe calcular la gravedad especiacutefica de la muestra ensayada en base a los datos del ensayo de otrns muestras de la misma c1asi ficacioacuten de sucio y fuente De otro modo seriacutea necesario el cnsayo de gravedad especilica (Meacutetodo de Ensayo NTP 339(31)

13 INFORME

131 Reporte de la siguiente infonnacioacuten

1311 Procedimiento utilizado ( A B oacute C)

1312 Meacutetodo de preparacioacuten utilizado ( huacutemedo o seco)

1313 El contenido de agua recibido si se determinoacute

1314 Contenido de agua oacuteptimo modificado con aproximacioacuten al 05

l315 Peso unitario seco mlximo modificado con aproximacioacuten a 05 Ibfpic3

1316 Descripcioacuten del pisoacuten ( manual o mecaacutenico)

1317 Datos del tamizado del sucio cuando se aplica en la dctcnninacioacuten del procedimiento (A B oacute C)

1318 Descripcioacuten del material utilizado en el cnsayo mcdiante la pruacutectiea ASTM D 2488 o clasificacioacuten mediante el meacutetodo de ensayo NTP ]39134

1319 Gravedad especiacutefica y meacutetodo de detenninacioacuten

NORMA TEacuteCNICA NTP 339141 PERUANA 20 de 30

13110 Origen del material utilizado en el ensayo por ejemplo proyecto lugar profundidad cte

13111 Ploteo de la curva de compactacioacuten mostrando los puntos de compactacioacuten utilizados para establecer la curva de compactacioacuten y la curva de 100 de saturacioacuten punto del peso unitario seco maacuteximo y el contenido de agua oacuteptimo

13 112 Datos de la correCClOn de sobredimensioacuten si se utiliza incluyendo la fraccioacuten de sobredimensioacuten (fraccionamiento grueso) Pc en

14 PRECISIOacuteN Y CONFIABILIDAD

141 Precisioacuten Todos los datos estaacuten siendo evaluados para determinar la precisioacuten de este meacutetodo de ensayo Ademaacutes los datos pertinentes estaacuten siendo solicitados por los usuarios de este meacutetodo de ensayo

142 Confiabilidad No es posible obtener informacioacuten sobre la confiabilidad ya que no existe otro meacutetodo para dctcnninar los valores dcl pcso unitario scco maacuteximo y el contenido de agua oacuteptimo modificados

15 PALABRAS CLAVES

Caracteriacutesticas de Compactacioacuten densidad compactacioacuten por impactos utilizando un csfucrzo l11olti licalto ensayos de lahoratorio cnsnyo de proctor ll1oditicnlto curvns de humcdad - densidad compactacioacuten de suclo

NORMA TEacuteCNICA NTP 339141 PERUANA 21 de 30

16 ANTECED ENTES

ASTM D1557-91 Test Method for Laboratory Compaction Characteristics of Soils Using Modified Effort (2700 kN-mm3 (56000 pie-lbpie3raquo

(

Al

A11

A 111

A212

A12

A121

A 1211

MA TEacuteCNICA NTP 339141 ANA 22 de 30

ANEXO (Infonnacioacuten obligatoria)

VOLUMEN DEL MOLDE DE COMPACTACiOacuteN

Alcance

Este anexo describe el procedimiento para detenninar el volumen del molde de compactacioacuten

El volumen se detennina mediante el meacutetodo de llenado de agua y revisado mediante el meacutetodo de la medicioacuten lineal

Aparatos

Ademaacutes del aparato que se indica en la Seccioacuten 6 se requiere lo siguiente

Vernier o Caliper de Dial que tenga una rango de medicioacuten de por lo menos de Oa 150 mm (O a 6 pulg) y sensibilidad de 002 mm (0001 pulg)

A1212 Microacutemetro interior - que tenga una rango de medicioacuten de por lo menos de 50 a 300 mm (2 a 12 pulg) y sensibilidad de 002 mm (0001 pulg)

A 121 3 Platos pluacutestitos () de vidrio - Dos platos pluacuteslIacuteLos o de vidrio de aprox 200

111m2 por 6 mm de grosor (8 pulg2 por A pulg)

A1214 Tennoacutemetro- De O a 50 oC de graduacioacuten de 05 oC confonne a los requisitos de la especificacioacuten ASTM El

A1215 Llave de cierre engrasado o un sellador similar

NORMA TEacuteCNICA NTP 339141 PERUANA 23 de 30

A1216 Diferentes equipos- jeringa bombilla toallas etc

A13 Precauciones

Realice el procedimiento en una aacuterea aislada de la corriente de aire o de fluctuaciones de extrema temperatura

AI4 Procedimiento

A1A1 Meacutetodo de Llenado de Agua

A 10411 Engrase ligeramente la parte inferior del molde de compactacioacuten y coloacutequelo en uno de los platos plaacutesticos o de vidrio Engrase ligeramente la parte superior del molde Tenga cuidado de no engrasar el interior del molde Si es necesario utilizar el plato base como se indica en el 11047 coloque el molde engrasado en el plato base y aseguacuterelo con los pernos de cierre

A 10412 Determine la masa del molde engrasado y de los platos de plaacutestico y vidrio lo maacutes cerca a 1 g (001 lbm) y regiacutestrelo Cuando se utiliza el plato base para unir el plaacutestico inferior o el plato de vidrio determine la masa del molde el plato base y el plato simple de plaacutestico o vidrio que se usaraacute en la parte superior del molde lo maacutes cerca a 1 g (001 lbm) y regiacutestrelo

A 10413 Coloque el molde y el plato inferior en una superficie ni velada finne y llene el molde con agua ligeramente hasta sobre su borde

A 14104 Deslice el segundo plato sobrc la parte supcrior dc la superficie del moldc de manera que el molde quede completamente lleno con agua pero sin burbujas de aire Antildeada o remueva agua si es necesario con la jeringa bombilla

A 10415 Seque completamente middotcualquier exceso de agua de la parte exterior del molde y de los platos

NORMA TEacuteCNICA NTP 339141 PERUANA 24 de 30

Al 4 16 Detennine la masa del molde platos yagua y regiacutestrcIo lo maacutes cerca a 1 g (001 Ibm)

A1417 Detennine la temperatura del agua en el molde lo maacutes cerca a 1 oC y regiacutestrelo Determine y registre la densidad absoluta del agua de la Tabla A 11

A1418 Calcule la masa del agua en el molde mediante la sustraccioacuten de la masa determinada en el A1416

AI419 Calcule el volumen del agua dividiendo la masa del agua por la densidad del agua y registraacutendola lo maacutes cerca a 1 cm3 (00001 pie3

)

A 14110 Cuando se utiliza el plato base para la calibracioacuten del volumen del molde repita los pasos del A 1413 al A 1419

A142 Meacutetodo de Medicioacuten Lineal

A 1421 Utilice el caliper de vernier o el microacutemetro interior mida el diaacutemetro del molde seis veces en la parte superior del molde y seis veces en la parte inferior del molde espaciando cada seis mediciones superiores e inferiores equitativamente alrededor de la circunferencia del molde Registre los valores lo maacutes cerca a 002 mm (0001 pulg)

A1422 Utilice el caliper de vernier mida la altura interior del molde realizando tres mediciones iguales espaciadas alrededor de la circunferencia del molde Registre los valores a 002 mm (0001 pulg)

A 1423 Calcule el promedio del diaacutemetro superior promedio del diaacutemetro inferior y el promedio de la altura

Al424 Calcule el volumen del molde y regiacutestrelo 10 maacutes cerca a 1 cm3(00001 pie3 )

utilizando la Ec Ala (para pulg-libra) oacute Alb (para SI)

NORMA TEacuteCNICA NTP 339141 PERUANA 25 de 30

v = (17)(h )(d t + db yUuml 6 )(1 728) Ala

v A1b

donde

v = volumen del molde cm3 (pie3 )

h = promedio de altura mm (pulg) di = promedio del diaacutemetro sup~rior mm (pulg) db = promedio del diaacutemetro inferior mm (pulg) 11728 = constante de conversioacuten pulg3 a pie3 y 1103 = constante de conversioacuten mmJ a cm3

bull

A15 Comparacioacuten de resultados

A151 El volumen obtenido por ambos meacutetodos deberaacute estar dentro de la tolerancia de los requisitos de 711 Y712

A152 La diferencia entre los dos meacutetodos no debe exceder del 05 del volumen ( nominal del molde

A153 Repita la determinacioacuten del volumen SI no se consigue cumplir con los requisitos

A154 La falla en la obtencioacuten de un acuerdo satisfactorio entre los dos meacutetodos incluso despueacutes de varias tentativas es una indicacioacuten que el molde se deforma demasiado y debe ser reemplazado

NORMA TEacuteCNICA NTP 339141 PERUANA 26 de 30

A155 Utilice el volumen del molde detenninado usando el meacutetodo de llenado de agua como el valor de volumen asignado para los caacutelculos de la densidad huacutemeda y seca

(veacutease 124)

(

(

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PLANTA

1

ELEYACION

VER TABLA 2 PARA EQUIVALENTES METRICOS

FIGURA 1 Molde ciliacutendrico 40 pulg

Ogtmo alternativa al parante de longitud completa puede utilizarse un parante de 212 x 38 El collar puede fijarse mediante una cartela ranurada sujeta al collar y un pasador en el molde

l(l

PLANTA illIVACION

--6Ifl_

VOL OJS

FFji~~1E314=~=Omiddot0009=1~~e3~lEiP(3==1r=-L

VER TABLA 2 PARA EQUIVALENTES METRICOS

-FIGURA 2 Molde ciliacutendrico 60 pulg

NORMA TEacuteCNICA NTP 339141 PERUANA 28 de 30

TABLA 1 Tiempo de permanencia requerido de especiacutemenes en saturacioacuten

Clasificacioacuten Tiempo de pennanencia miacutenimo h

GW GP SW SP No se requiere GMSM 3

Todos los demaacutes suelos 16

TABLA 1 Equivalentes meacutetricos para las Figl y2

Pulgada~ 0016 0026 0032 0028

l2 2lh 2 58

( 4 4 2

4584 4 31

6 middot 6 Yz 6 58 6 JI 8 y

pie3

mm 041 066 081 071 1270 6350 6670 10160 11430 11643 12060 15240 16510 16830 17140 20860

3 cm 1130 (00333) 943

00005 14 113333 (00750) 2124

0 0011 31

NORMA TEacuteCNICA NTP 339141

PERUANA 29 de 30

ENSAYO DE COMPACTACION

H4 _1shy

HUMEOO

136

132

128 ~

~( lU

rdmax i22() 1

~u

Joshy (

EC ~

120 v

Wo= 120

116

8 10 12 14 16 18

CONTENIDO DE HUMEDAD - W

FIG 3 EJEMPLO DE GRAFICO DE CURVA DE COMPACfACION

NORMA TEacuteCNICA NTP 339141 PERUANA 30 de 30

TABLA Al1

Temperatura oC (OF)

18 (644) 19(662)

( 20 (680) 21 (698) 22 (716) 23 (73 4) 24 (75 2) 25 (770) 26 (788)

Densidad del Agua

_ Densidad del Ag~~JL~J_ 099862 099843 099823 099802 099779I 099756 099733 099707

I 099681

I I I I

Page 11: NTP339.141 1999 Proctor Modificado

32

NORMA TEacuteCNICA NTP 339141 PERUANA 6 de 30

Normas Teacutecnicas de Asociaciones

321 ASTM C1361996

322 ASTM D 21681990

323 ASTM D 24881993

324 ASTM D4220 1989

325 ASTM D47181994

326 ASTM 47531992

327 ASTM El1998

328 ASTM EI11995

329 ASTM E3191997

Method for Sieve Analysis of Fine and Coarse Aggregates

Test Methods for Calibration of Laboratory Mechanical-Rammer Soil Compactors

Practice for Description and Identification of Soils (Visual- Manual procedure)

Practices for Preserving and Transporting Soil Samples

Practice for Correction of Unit Weight and Water Content for Soils Containing Oversize Particles

Specification for Evaluating Selecting and Specifying Balances and Scales For Use in Soil and Rock Testing

Specification for ASTM Thermometers

Spccification for Wirc-Cloth Sicvcs for Testing Purposes

Practice for the Evaluation of Single-Pan Mechanical Balances

NORMA TEacuteCNICA NTP 339141 PERUANA 7 de 30

3210 ASTM E3801993 Practice for Use of the Intemational System of Units (SI)

4 TERMINOLOGIacuteA

41 Definiciones Veacutease Terminologiacutea NTP 339136 para definiciones generales

42 Descripciacuteoacuten de teacuterminos especiacuteficos relacionadas a esta NTP

421 Esfuerzo modificado Es el teacutermino aplicado para el esfuerzo de compactacioacuten de 2700 kN-m1m3 (56000 pie-Ibfpie3

) aplicado por el equipo y procedimientos de este ensayo

422 Peso Unitario Seco Maacuteximo modificado Yclmaacutex (kNm3 (lbpie3raquo Es el maacuteximo valor definido por la curva de compactacioacuten del ensayo utilizando un esfuerzo modificado

423 Contenido de Agua Oacuteptimo modificado Wo () Es el contenido de agua al que el suelo seraacute compactado al peso unitario seco maacuteximo utilizando un esfuerzo de compactacioacuten modificado

424 Fraccioacuten de tamantildeo mayor (fraccioacuten gruesa) Pe ( ) Es la porcioacuten de la muestra total que no se utiliza en el ensayo de compactacioacuten es la porcioacuten de la muestra total quc retiene la malla Ndeg 4 (475 mm) 95 mm (38 pulg) o 190 mm eX pulg )

425 Fraccioacuten de ensayo ( fraccioacuten maacutes fina) PI () Es la porcioacuten de la muestra total utilizada en el ensayo de compactacioacuten es la fraccioacuten que pasa la malla Ndeg 4 (475 mm) en el procedimiento A menor al tamiz de 95 mm (38 pulg) en el procedimiento B o menor del tamiz de 190 mm (X pulg) del Procedimiento C

-NORMA TEacuteCNICA NTP 339141 PERUANA 8 de 30

1iiiiIshy -shy

s RESUMEN DEL MEacuteTODO DE ENSAYO

Se coloca un suelo a un contenido de agua seleccionado en cinco capas dentro de un molde de dimensiones particulares con cada capa compactada con 25 oacute 56 golpes de un pisoacuten de 445 N (1 O-lbf) que cae desde una distancia de 457 mm (18 pulg) sometiendo al suelo a un esfuerzo de compactacioacuten total de aproximadamente 2700 kN mlm3 (56 000 pieshylbfpie3

) Se determina el peso unitario seco resultante El procedimiento se repite con un nuacutemero suficiente de contenidos de agua para establecer una relacioacuten entre el peso unitario seco y el contenido de agua del suelo Este dato cuando se plotea representa una relacioacuten curvilineal conocida como curva de compactacioacuten Los valores del oacuteptimo contenido de agua y el maacuteximo peso unitario seco modificado se determinan en base a la curva de compactacioacuten

6 IMPORTANCIA Y USO

61 El suelo tomado como relleno de ingenieriacutea (terrapleacuten rellenos de cimentacioacuten bases para caminos) se compacta a un estado denso para obtener propiedades satisfactorias de ingenieriacutea tales como resistencia al esfuerzo de corte compresibilidad o permeabilidad Tambieacuten los suelos de cimentacioacuten son compactados generalmente para mejorar sus propiedades de ingenieriacutea Los ensayos de compactacioacuten en laboratorio proporcionan las bases para determinar el porcentaje de compactacioacuten y el contenido de agua que se necesita para obtener las propiedades de ingenieriacutea requeridas y para el control de la construccioacuten para asegurar la obtencioacuten de la compactacioacuten requerida y los contenidos de agua

62 Durante el disentildeo de los relle~os de ingenieriacutea se utilizan los ensayos de corte consolidacioacuten permeabilidad u otros ensayos que requieren preparacioacuten de especiacutemenes de ensayo compactando a alguacuten contenido de agua para alguacuten peso unitario Es praacutectica comuacuten determinar primero el contenido de agua oacuteptimo (w()) y el peso unitario seco maacuteximo (YdmaacuteJ mediante un ensayo de compactacioacuten Los especiacutemenes de ensayo son compactados a un contenido de agua seleccionado (w) sea del lado huacutemedo o seco del oacuteptimo (wo) o al oacuteptimo (wo) y a un peso unitario seco seleccionado relativo a un porcentaje del peso unitario seco maacuteximo (Ydmaacutex) La seleccioacuten del contenido de agua (w) sea del lado huacutemedo o seco del oacuteptimo (wo) o al oacuteptimo (wo) y el peso unitario seco (YdmaacuteJ se debe basar en experiencias pasadas 6 se deberaacute investigar una serie de valores para determinar el porcentaje necesario de compactacioacuten

NORMA TEacuteCNICA NTP 339141 PERUANA 9 de 30

7 APARATOS

71 Ensamblaje del molde Los moldes deben ser ciliacutendricos hechos de material riacutegido y con la capacidad y dimensiones que se indican en 711 oacute 712 y Figuras 1 y 2 Las paredes del molde deberaacuten ser soacutelidas partidas o ahusadas El tipo partido deberaacute tener dos medias secciones circulares o una seccioacuten de tubo dividido a lo largo de un elemento que se puede cerrar de forma segura formando un cilindro que reuacutena los requisitos de esta seccioacuten El tipo ahusado debe tener un diaacutemetro interno tipo tapa que sea uniforme y no mida maacutes de 167 mmm (0200 pulglpie) de la altura del molde Cada molde tienen un plato base y un collar de extensioacuten ensamblado ambos de metal riacutegido y construidos de modo que se puedan adherir de forma segura y faacutecil de desmoldar El ensamblaje collar de extensioacuten debe tener una altura que sobrepase la parte maacutes alta del molde por lo menos 508 mm (20 pulg) con una seccioacuten superior que sobrepasa para formar un tubo con una seccioacuten ciliacutendrica recta de por 10 menos 190 mm (075 pulg) por debajo de eacutesta

El collar de extensioacuten debe alinearse con el interior del molde La parte inferior del plato base y del aacuterea central ahuecada que acepta el molde ciliacutendrico debe ser plana

711 Molde de 4 pulg Un molde que tenga un promedio de 1016 mm plusmn 04 mm (4000 pulg plusmn 0016 pulg) de diaacutemetro interior promedio una altura de 1164 mm plusmn 05 mm (4584 pulg plusmn 0018 pulg) y un volumen de 944 cm3 plusmn 14 cm3 (00333 pie3plusmn 00005 pie3

)

En la Figura 1 se muestra el ensamblaje del molde con los requisitos miacutenimos

712 Molde de 6 pulg Un molde que tenga un promedio de 1524 m plusmn 07 mm (6000 pulg plusmn 0026 pulg ) de diaacutemetro interior promedio una altura de 1164 film plusmn 05 mm (4584 pulg plusmn 0018 pulg) y un volumen de 2124 cm3 plusmn 25 cm3 (0075 pie3plusmn 00009 pie3

) En la Figura 2 se muestra el ensamblaje del molde con los requisitos miacutenimos

72 Pisoacuten Un pisoacuten que tatIacutelbieacuten puede ser operado manualmente como se indica en 721 o mecaacutenicamente como se indica en 722 El pisoacuten debe caer libremente a una distancia de 4572 mm plusmn 16 mm (8 pulg plusmn 005 pulg) de la superficie del espeacutecimen La masa del pisoacuten debe ser de 454 kg plusmn 001 kg (lO lbm plusmn 002 lbm) salvo que las masas de los pisones mecaacutenicos se ajusten como se indica en el meacutetodo de ensayo ASTM D 2168 (veacutease nota 5) Lacara del pisoacuten que golpea debe ser plana y circular salvo como se indica en el 7223 con un diaacutemetro cuando sea nuevo de 5080 mm plusmn 013 mm

NORMA TEacuteCNICA NTP 339141 PERUANA 10 de 30

(2000 pulg plusmn 0005 pulg) Se debe reemplazar el pisoacuten si la cara que golpea se desgasta o se deforma al punto que el diaacutemetro sobrepase los 50RO mm plusmn 025 mm (2000 pulg plusmn 001 pulg)

NOTA 5 - Es una praacutectica comuacuten y aceptable en el sistema pulgada-libra asumir que la masa del pisoacuten es igual a su masa determinada utilizundosea una balanza en kilogramo o libra y l Ibf es igual a llbm oacute 04536 kg oacute 1 N es igual a 02248 lbm o a 01020 kg

721 Pisoacuten Manual El pisoacuten debe equiparse con una guiacutea que tenga suficiente juego de modo que la caiacuteda libre del pisoacuten y la cabeza no sea restringida La guiacutea debe tener por lo menos cuatro orificios de ventilacioacuten en cada extremo (ocho huecos en total) localizados con centros de 190 mm plusmn 16 mm eX pulg plusmn 116 pulg) de cada extremo y espaciados a 90 grados El diaacutemetro miacutenimo de los orificios de ventilacioacuten debe ser de 95 mm (38 pulg) Se podriacutean antildeadir orifiCioacutes adicionales o ranuras en el tubo guiacutea

722 Pisoacuten mecaacutenico circular El pisoacuten debe operar mecaacutenicamente de manera que proporcione una cobertura uniforme y completa de la superficie del espeacutecimen Deberaacute haber una holgura de 25 mm plusmn 08 mm entre el pisoacuten y la superficie interior del molde en su diaacutemetro maacutes pequentildeo El pisoacuten mecaacutenico debe reunir los requisitos de calibracioacuten del meacutetodo de ensayo ASTM D 2168 El pisoacuten mecaacutenico debe ser equipado con medios mecaacutenicos positivos para soportar el pisoacuten cuando no se utilice

7223 Pisoacuten mecaacutenico Cuando se utiliza un molde de 1524 mm (60 pulg) un sector de la cara del pisoacuten se debe utilizar en lugar de la cara circular La cara que contacta el espeacutecimen debe tener la forma de un sector de un ciacuterculo de radio igual a 737 mm plusmn 05 mm (290 pulg plusmn 002 pulg) El pisoacuten debe operar de modo que los orificios del sector se situacuteen en el centro del espeacutecimen

73 Extractor de muestras (opcional) Puede ser un gato estructura u otro aparato adaptado para extraer los especiacutemenes compactados del molde

74 Balanza Una balanza tipo GP5 que reuacutena los requisitos de la especificacioacuten ASTM D 4753 para una aproximacioacuten de l-g

75

NORMA TEacuteCNICA NTP 339141 PERUANA 11 de 30

Horno de secado Con control tel1110staacutetico preferiblemente del tipo de ventilacioacuten forzada y con la capacidad de mantencr una temperatura unifltmne de 110degC plusmn 5 oC (230 uF plusmn 9degF) a traveacutes de la caacutemara de secado

76 Regla recta Una regla recta de metal riacutegido de una longitud adecuada pero no menor de 254 mm (10 pulg) La longitud total de la regla recta debe ajustarse directamente a una tolerancia de plusmn 01 mm (0005 pulg) El borde de arrastre debe ser biselado si es maacutes grueso que 3 mm (l8 pulg)

77 Tamices De 190 mm ( pulg) 95 mm (38 pulg) y Ndeg 4 (475 mm) conforme a los requisitos de la especificacioacuten ASTM El1

78 Diferentes Herramientas Diversas herramientas tal como mortero cucharas paleta espaacutetula botellas de spray etc o un aparato mecaacutenico apropiado para la mezcla de muestras de suelo con incrementos de agua

8 MUESTRA DEL ENSAYO

La masa de la muestra requerida para ~os procedimientos A y B es de aproximadamente 16 kg (35 lbm) y para el procedimiento C es aproximadamente de 29 kg (65 lbm) del suelo seco Debido a esto la muestra de campo debe tener una masa huacutemeda miacutenima de 23 kg (50 Ibm) y 45 kg (100 lbm) respectivamente

Detennine adecuadamente el porcentaje del material retenido en el tamiz Ndeg 4 (475 mm) 95 mm (38 pulg) o 190 mm eX pu1g) para escoger el procedimiento A B o C separando una porcioacuten representativa de la muestra total y determinando los porcentajes que pasan las mallas de intereacutes mediante el meacutetodo de ensayo NTP 339128 oacute ASTM C 136 Soacutelo es necesario calcular los porcentajes para un tamiz o tamices de la infonnacioacuten que se desa

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9 PREPARACIOacuteN DEL APARATO

91 Seleccione un molde de compactacioacuten apropiado que se va a utilizar de acuerdo con el procedimiento CA B oC) Detennine y registre su masa con aproximacioacuten a 1 g Ensamble el molde base y coUar de extensioacuten Revise el alineamiento de la pared interior y del molde y del collar de extensioacuten del molde Haga ajustes si es necesario

92 Revise que el ensamblado del pisoacuten trabaje en buenas condiciones y que sus partes no esteacuten flojas o gastadas Realice cualquier ajuste o reparacioacuten necesaria si es asiacute el pisoacuten deberaacute recalibrarse

10 CALIBRACIOacuteN

Calibre los siguientes aparatos antes del uso inicial despueacutes de reparaciones u otras acciones que puedan afectar los resultados del ensayo en intervalos que no excedan de 1000 muestras ensayadas o anualmente cualquiera que ocurra primero

101 Balanza Evaluacutee de acuerdo a la especificacioacuten ASTM 04753

102 Moldes Detennine el volumen como se describe en el Anexo Al

103 Pisoacuten manual Verifiquela distancia de la caiacuteda libre masa del pisoacuten y la cara del pisoacuten de acuerdo con 72 Verifique los requisitos de la guiacutea de acuerdo con 721

104 Pisoacuten Mecaacutenico Calibre y ajuste el pisoacuten mccuacutenico de acuerdo al meacutetodo de ensayo ASTM O 2168 Ademaacutes la holgura entre el pisoacuten y la superficie interior del molde debe ser verificada de acuerdo a 622

NORMA TEacuteCNICA NTP 339141 PERUANA 13 de 30

11 PROCEDIMIENTOS

111 Sucios

1111 No vuelva a utilizar suelo que ha sido previamente compactado en laboratorio

1112 Utilice el meacutetodo de preparacioacuten huacutemeda cuando se ensaye con suelos que contienen hallosita hidratada o donde la experiencia con determinados suelos indica que los resultados pueden ser alterados por el secado al aire ( veacutease 102)

1113 Prepare los especiacutemenes del suelo para el ensayo de acuerdo con 112 (de preferencia) o con 113

112 Meacutetodo de Preparacioacuten Huacutemeda (preferible) Sin secado previo de la muestra paacuteseiacuteo a traveacutes del tamiz Ndeg 4 ( 475-mm) 95 mm (38 pulg) o 190 mm eX pulg) en base al procedimiento ( A B C) que se va a utilizar Determine el contenido de agua del suelo procesado

1121 Prepare miacutenimo cuatro (preferible cinco) especiacutemenes con contenidos de agua de modo que eacutestos tengan un contenido de agua lo maacutes cerca al oacuteptimo Un espeacutecimen que tiene un contenido de agua cerca al oacuteptimo debe ser preparado primero antildeadiendo al caacutelculo agua y mezcla (veacutease nota 6) Seleccione contenidos de agua para el resto de los especiacutemenes que resulten por lo menos en dos especiacutemenes huacutemedos j dos secos de acuerdo al contenido oacuteptimo de agua que variacuteen alrededor del 2 Como miacutenimo es necesario dos contenidos de agua en cJ lado seco y huacutemedo del oacuteptimo para definir exactamente la curva de compactacioacuten del peso seco unitario (veacutease 115 ) Algullos suelos con un contenido de agua oacuteptimo muy alto o una curva de compactacioacuten rcJativamente plana requeriraacuten grandes incrementos de contenido de agua para obtener un peso unitario seco maacuteximo bien definido Los incrementos de contenido de agua no deberaacuten exceder al 4

NOTA 6 - Con la praacutectica generalmente es posible juzgar visualmente un punto cerca al contenido de agua oacuteptimo Generalmente un suelo en un contenido de agua oacuteptimo puede fonnar un terroacuten que se mantiene unido cuando se libera la presioacuten pero puede quebrarse limpiamente en dos

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secciones cuando se dobla En contenidos dc agua del lado seco dcl oacuteptimo los suelos tienden a dcsintcgrarsc dcl lado huacutemcdooacuteptimo sc manticncn unidos cn una masa cohcsiva pcgajosa Un contcnido de agua oacuteptimo es en general ligcramcnte mcnor que el Iiacutemitc plaacutestico

1122 Utilice aproximadamente 23 kg (5 Ibm) de suelo tamizado en cada espeacutecimen que se compactaraacute utilizando el procedimiento A oacute B oacute 59 kg (13 lbm) cuando se utilice el procedimiento C Para obtener los contenidos de agua del espeacutecimen que se indica en el 1121 antildeada o remueva las cantidades requeridas de agua de la siguiente manera Antildeada poco a poco el agua al suelo durante la mezcla para sacar el agua deje que el suelo se seque en el aire auna temperatura de ambiente o en un aparato de secado de modo que la temperatura de la muestra no exceda de 60degC (140degF) Mezcle continuamente el suelo durante el secado para mantener la distribucioacuten del contenido de agua Mezcle minuciosamente cada espeacutecimen para asegurar tambieacuten la distribucioacuten del agua en todas partes y luego coloacutequelo aparte en un contenedor con tapa y ubiacutequelo de acuerdo con la Tabla 1 antes de la compactacioacuten Para seleccionar un tiempo de espera el suelo debe ser clasificado mediante el meacutetodo de ensayo NTP 339134 la Praacutectica ASTM D 2488 o los datos de otras muestras del mismo material Para ensayos de determinacioacuten la clasificacioacuten deberaacute realizarse mediante el meacutetodo de ensayo NTP 339134

113 Meacutetodo de Preparacioacuten en Seco Si la muestra estaacute muy huacutemeda reduzca el contenido mediante el secado al aire El secado deberaacute ser al aire o utilizando un aparato de secado de modo que la temperatura de la muestra no exceda de 60 oC (140degF) Quiebre en muchas partes los agregados pero sin quebrar las partiacuteculas individuales Pase el material a traveacutes de un tamiz apropiado Ndeg 4 (475 mm) 95 mm (38 pulg) o 190 mm (X pulg) Cuando prepare el material por el tamiz de x pulg para la compactacioacuten en un molde de 6 pulg quiebre los agregados de modo que pasen por el tamiz de 38 de pulg para que facilite la distribuCioacuten del agua por todo el suelo en una proacutexima mezcla

113 1 Prepare miacutenimo cuatro ( preferible cinco) cspeciacutemenes de acuerdo al 1121

11 32 Utilice aproximadamente 23 kg (5 Ibm) del suelo tamizado para cada espeacutecimen que seraacute compactado con el procedimiento A o B o 59 kg (13 Ibm) utilizando el procedimiento C Antildeada las cantidades requeridas de agua para que los contenidos de agua de los especiacutemenes tengan los valores descritos en el 1131 Siga con el procedimiento de preparacioacuten del espeacutecimen descrito en el 1122 para los suelos secos o antildeada agua en el suelo y cure cada muestra de ensayo

114

NORMA TEacuteCNICA NTP 339141 PERUANA 15 de 30

Compactacioacuten Despueacutes de la curacioacuten si se requiere cada espeacutecimen se compactaraacute de la siguiente manera

1141 Detennine y registre la masa del molde o del molde y el plato base

1142 Ensamble y asegure el molde y el collar al plato base El molde debe descansar en un cimiento riacutegido y unifonne que tenga un cilindro o cubo de concreto con una masa no menor a 91 kg (200 lbm) Asegure el plato base al cimiento riacutegido El meacutetodo de unioacuten al cimiento riacutegido deberaacute pennitir un desmolde faacutecil del molde ensamblado el collar y el plato base despueacutes de que se concluya la compactacioacuten

Compacte el espeacutecimen en cinco capas Despueacutes de la compactacioacuten cada capa deberaacute tener casi el mismo grosor Antes de la compactacioacuten coloque el suelo desmenuzado en el molde y distribuacuteyalo en una capa de espesor unifonne Suavemente apisone el suelo antes de ia compactacioacuten hasta que no esteacute esponjoso ni suelto utilizando el pisoacuten de compactacioacuten manual o un cilindro de 5 mm de diaacutemetro (2 pulg) Prosiga con la compactacioacuten de cada una de las cuatro primeras capas cualquier suelo adyacente a las paredes del molde que no ha sido compactado o extendido en la superficie compactada debe ser recortados

El suelo recortado debe incluirse con el suelo adicional para la siguiente capa Se debe usar un cuchillo u otro aparato parecido La cantidad total del suelo utilizado deberaacute ser tal que la quinta capa compactada se extienda ligeramente en el collar pero que no exceda maacutes de 6 mm (liacute pulg) de la parte superior del molde Si la quinta capa sobrepasa la parte superior del molde maacutes de 6 mm (liacute pulg) se debe desechar el espeacutecimen El espeacutecimen debe ser descartado cuando el uacuteltimo golpe del pisoacuten de la quinta capa resulta en la parte inferior del pisoacuten por debajo de la parte superior del molde de compactacioacuten

1144 Compacte cada capa con 25 golpes para el molde de 1016 mm (4 pulg) o con 56 golpes para un molde de 1524 mm (6 pulg)

NOTA 7 - Cuando los especiacutemenes de compactacioacuten se humedecen maacutes que el contenido de agua oacuteptimo pueden producirse superficies compactadas irregulares y se requeriraacute del juicio del operador para la altura promedio del eacutespeacutecimen

NORMA TEacuteCNICA NTP 33914] PERUANA 16 de 30

1145 Al operar el pisoacuten manual tenga cuidado de evitar ]a elevacioacuten de la guiacutea mientras el pisoacuten sube Mantenga la guiacutea firme y a 5deg de la vertical Aplique los golpes un nivel uniforme de 25 golpesminuto aproximadamente de modo que se asegure una cobertura completa y uniforme de la superficie del espeacutecimen

1146 Continuacutee con la compactacioacuten de la uacuteltima capa remueva el collar y el plato base del molde excepto como se especifica en 1147 Se debe utilizar un cuchillo para cortar el suelo adyacente del collar para soltar el suelo del collar antes de removerlo y evitar el desgarro del suelo bajo la parte superior del molde

(

1147 Corte cuidadosamente el espeacutecimen compactado incluso en la parte superior e inferior del molde mediante una regla recta a traveacutes de la parte superior e inferior del molde para formar una superficie plana incluso en la parte superior e inferior del molde Un corte inicial en el espeacutecimen en la parte superior del molde con un cuchillo puede prevenir la caiacuteda del suelo por debajo de la parte superior del molde Rellene cualquier hueco en cada superficie con suelo cortado o no utilizado del espeacutecimen presioacutenelo con los dedos y vuelva a raspar la regla recta a traveacutes de la parte superior e inferior del molde Repita las operaciones anteriores en la parte inferior del espeacutecimen cuando se halla determinado el volumen del molde sin el plato base Para suelos muy huacutemedos o secos se perderaacute suelo o agua si el plato base se remueve En esta situacioacuten deje el plato base unido al molde Cuando se deja unido al plato base el volumen del molde debe ser calibrado con el plato base unido al molde o a un plato de plaacutestico o de vidrio como se especifica en el Anexo Al (A141 )

1148 Determine y registre la masa del espeacutecimen con aproximacioacuten al gramo Cuando se deja unido el plato base determine y registre la masa del espeacutecimen molde y plato base con aproximacioacuten al gramo

I 149 Remueva el material del molde Obtenga un espeacutecimen para el contenido de agua utilizando todo el espeacutecimen (se prefiere eacuteste meacutetodo) o una porcioacuten representativa Cuando se utiliza todo el espeacutecimen quieacutebrelo para facilitar el secado De otra manera obtenga una porcioacuten dividiendo el espeacutecimen compactado axialmente a traveacutes del centro y removiendo 500 g del material de los lados cortados Obtenga el contenido de agua de acuerdo al meacutetodo de ensayo NTP 339127

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12 CAacuteLCULOS

121 Caicule el peso unitario seco y el contenido de agua de cada espeacutecimen compactado como se explica en 123 y 124 Plotee los valores y dibuje la curva de compactacioacuten como una curva llana a traveacutes de los puntos (veacutease ejemplo Fig 3) PIotee el peso unitario seco con aproximacioacuten a 02 kNm3 (01 Ibfpie3

) y el contenido de agua lo maacutes cerca al 01 En base a la curva de compactacioacuten detennine el contenido de agua oacuteptimo y el peso unitario seco maacuteximo Si maacutes del 5 del peso del material de gran tamantildeo se remueve de la muestra calcule el contenido de agua oacuteptimo y el peso unitario seco maacuteximo corregido del material total utilizando la Praacutectica ASTM D4 718 Esta correccioacuten debe hacerse en el espeacutecimen de ensayo de densidad de campo maacutes que al espeacutecimen de ensayo de laboratorio

122 PIotee la curva del 100 de saturacioacuten Los valores del contenido de agua para un 100 de saturacioacuten pueden ser calculados como se explica en 125 (veacutease ejemplo Fig3)

NOTAS 8 - La curva de 100 de saturacioacuten es una middotayuda al disentildear la curva de compactacioacuten Los suelos que contienen maacutes del 10 de finos aproximadamente a contenidos de agua que superan el oacuteptimo las dos curvas generalmente llegan a ser casi paralelas con el lado huacutemedo de la curva de compactacioacuten entre el 92 al 95 de saturacioacuten Teoacutericamente la curva de compactacioacuten no puede ser ploteada a la derecha de la curva de 100 de saturacioacuten Si esto ocurre habriacutea error en la gravedad especiacutefica en las mediciones en los caacutelculos en procedimientos de ensayo o en el ploteo

9 - La curva de 100 de saturacioacuten se denomina a veces como curva de relacioacuten de vaciacuteos cero o como curva de saturacioacuten completa

123 ContenidG de agua w Calcule de acucrdo al meacutetodo de ensayo NTP 339127

124 Pesos Unitarios secos Calcule la densidad huacutemeda (Ecl) la densidad seca (Ec2) y luego el peso unitario seco (Ec3) como sigue

Pm = 1000 (MI - MlItI)1 V donde

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Pm =densidad huacutemeda del espeacutecimen compactado Mgm3bull

MI =masa del espeacutecimen huacutemedo y molde kg = Masa del molde compactado kg yMmd

V =volumen del molde de compactacioacuten m3 (ver Anexo Al)

donde

Pd = densidad seca del espeacutecimen compactado Mgm3 y w = contenido de agua

rd = 6243pd en lb pie3 (3)

rd = 9807Pd en kN m3

donde

Yd = peso unitario seco del espeacutecimen compactado

125 Para calcular los puntos para el ploteo de la curva del 100 de saturacioacuten o curva de relacioacuten de vaciacuteos cero del peso unitario seco seleccione los valores correspondientes del peso unitario seco calcule los valores correspondientes de contenido de agua a la condicioacuten del 100 de saturacioacuten como sigue

(4)

donde

W Sal = contenido de agua para una completa saturacioacuten Yw = peso unitario del agua 6243 Ibfpie3

( 9807 kNm3)

Yd = peso unitario seco del suelo y Gs = gravedad especiacutefica del suelo

NORMA TEacuteCNICA NTP 339141 PERUANA 19 de 30

NOTA 10- Se debe calcular la gravedad especiacutefica de la muestra ensayada en base a los datos del ensayo de otrns muestras de la misma c1asi ficacioacuten de sucio y fuente De otro modo seriacutea necesario el cnsayo de gravedad especilica (Meacutetodo de Ensayo NTP 339(31)

13 INFORME

131 Reporte de la siguiente infonnacioacuten

1311 Procedimiento utilizado ( A B oacute C)

1312 Meacutetodo de preparacioacuten utilizado ( huacutemedo o seco)

1313 El contenido de agua recibido si se determinoacute

1314 Contenido de agua oacuteptimo modificado con aproximacioacuten al 05

l315 Peso unitario seco mlximo modificado con aproximacioacuten a 05 Ibfpic3

1316 Descripcioacuten del pisoacuten ( manual o mecaacutenico)

1317 Datos del tamizado del sucio cuando se aplica en la dctcnninacioacuten del procedimiento (A B oacute C)

1318 Descripcioacuten del material utilizado en el cnsayo mcdiante la pruacutectiea ASTM D 2488 o clasificacioacuten mediante el meacutetodo de ensayo NTP ]39134

1319 Gravedad especiacutefica y meacutetodo de detenninacioacuten

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13110 Origen del material utilizado en el ensayo por ejemplo proyecto lugar profundidad cte

13111 Ploteo de la curva de compactacioacuten mostrando los puntos de compactacioacuten utilizados para establecer la curva de compactacioacuten y la curva de 100 de saturacioacuten punto del peso unitario seco maacuteximo y el contenido de agua oacuteptimo

13 112 Datos de la correCClOn de sobredimensioacuten si se utiliza incluyendo la fraccioacuten de sobredimensioacuten (fraccionamiento grueso) Pc en

14 PRECISIOacuteN Y CONFIABILIDAD

141 Precisioacuten Todos los datos estaacuten siendo evaluados para determinar la precisioacuten de este meacutetodo de ensayo Ademaacutes los datos pertinentes estaacuten siendo solicitados por los usuarios de este meacutetodo de ensayo

142 Confiabilidad No es posible obtener informacioacuten sobre la confiabilidad ya que no existe otro meacutetodo para dctcnninar los valores dcl pcso unitario scco maacuteximo y el contenido de agua oacuteptimo modificados

15 PALABRAS CLAVES

Caracteriacutesticas de Compactacioacuten densidad compactacioacuten por impactos utilizando un csfucrzo l11olti licalto ensayos de lahoratorio cnsnyo de proctor ll1oditicnlto curvns de humcdad - densidad compactacioacuten de suclo

NORMA TEacuteCNICA NTP 339141 PERUANA 21 de 30

16 ANTECED ENTES

ASTM D1557-91 Test Method for Laboratory Compaction Characteristics of Soils Using Modified Effort (2700 kN-mm3 (56000 pie-lbpie3raquo

(

Al

A11

A 111

A212

A12

A121

A 1211

MA TEacuteCNICA NTP 339141 ANA 22 de 30

ANEXO (Infonnacioacuten obligatoria)

VOLUMEN DEL MOLDE DE COMPACTACiOacuteN

Alcance

Este anexo describe el procedimiento para detenninar el volumen del molde de compactacioacuten

El volumen se detennina mediante el meacutetodo de llenado de agua y revisado mediante el meacutetodo de la medicioacuten lineal

Aparatos

Ademaacutes del aparato que se indica en la Seccioacuten 6 se requiere lo siguiente

Vernier o Caliper de Dial que tenga una rango de medicioacuten de por lo menos de Oa 150 mm (O a 6 pulg) y sensibilidad de 002 mm (0001 pulg)

A1212 Microacutemetro interior - que tenga una rango de medicioacuten de por lo menos de 50 a 300 mm (2 a 12 pulg) y sensibilidad de 002 mm (0001 pulg)

A 121 3 Platos pluacutestitos () de vidrio - Dos platos pluacuteslIacuteLos o de vidrio de aprox 200

111m2 por 6 mm de grosor (8 pulg2 por A pulg)

A1214 Tennoacutemetro- De O a 50 oC de graduacioacuten de 05 oC confonne a los requisitos de la especificacioacuten ASTM El

A1215 Llave de cierre engrasado o un sellador similar

NORMA TEacuteCNICA NTP 339141 PERUANA 23 de 30

A1216 Diferentes equipos- jeringa bombilla toallas etc

A13 Precauciones

Realice el procedimiento en una aacuterea aislada de la corriente de aire o de fluctuaciones de extrema temperatura

AI4 Procedimiento

A1A1 Meacutetodo de Llenado de Agua

A 10411 Engrase ligeramente la parte inferior del molde de compactacioacuten y coloacutequelo en uno de los platos plaacutesticos o de vidrio Engrase ligeramente la parte superior del molde Tenga cuidado de no engrasar el interior del molde Si es necesario utilizar el plato base como se indica en el 11047 coloque el molde engrasado en el plato base y aseguacuterelo con los pernos de cierre

A 10412 Determine la masa del molde engrasado y de los platos de plaacutestico y vidrio lo maacutes cerca a 1 g (001 lbm) y regiacutestrelo Cuando se utiliza el plato base para unir el plaacutestico inferior o el plato de vidrio determine la masa del molde el plato base y el plato simple de plaacutestico o vidrio que se usaraacute en la parte superior del molde lo maacutes cerca a 1 g (001 lbm) y regiacutestrelo

A 10413 Coloque el molde y el plato inferior en una superficie ni velada finne y llene el molde con agua ligeramente hasta sobre su borde

A 14104 Deslice el segundo plato sobrc la parte supcrior dc la superficie del moldc de manera que el molde quede completamente lleno con agua pero sin burbujas de aire Antildeada o remueva agua si es necesario con la jeringa bombilla

A 10415 Seque completamente middotcualquier exceso de agua de la parte exterior del molde y de los platos

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Al 4 16 Detennine la masa del molde platos yagua y regiacutestrcIo lo maacutes cerca a 1 g (001 Ibm)

A1417 Detennine la temperatura del agua en el molde lo maacutes cerca a 1 oC y regiacutestrelo Determine y registre la densidad absoluta del agua de la Tabla A 11

A1418 Calcule la masa del agua en el molde mediante la sustraccioacuten de la masa determinada en el A1416

AI419 Calcule el volumen del agua dividiendo la masa del agua por la densidad del agua y registraacutendola lo maacutes cerca a 1 cm3 (00001 pie3

)

A 14110 Cuando se utiliza el plato base para la calibracioacuten del volumen del molde repita los pasos del A 1413 al A 1419

A142 Meacutetodo de Medicioacuten Lineal

A 1421 Utilice el caliper de vernier o el microacutemetro interior mida el diaacutemetro del molde seis veces en la parte superior del molde y seis veces en la parte inferior del molde espaciando cada seis mediciones superiores e inferiores equitativamente alrededor de la circunferencia del molde Registre los valores lo maacutes cerca a 002 mm (0001 pulg)

A1422 Utilice el caliper de vernier mida la altura interior del molde realizando tres mediciones iguales espaciadas alrededor de la circunferencia del molde Registre los valores a 002 mm (0001 pulg)

A 1423 Calcule el promedio del diaacutemetro superior promedio del diaacutemetro inferior y el promedio de la altura

Al424 Calcule el volumen del molde y regiacutestrelo 10 maacutes cerca a 1 cm3(00001 pie3 )

utilizando la Ec Ala (para pulg-libra) oacute Alb (para SI)

NORMA TEacuteCNICA NTP 339141 PERUANA 25 de 30

v = (17)(h )(d t + db yUuml 6 )(1 728) Ala

v A1b

donde

v = volumen del molde cm3 (pie3 )

h = promedio de altura mm (pulg) di = promedio del diaacutemetro sup~rior mm (pulg) db = promedio del diaacutemetro inferior mm (pulg) 11728 = constante de conversioacuten pulg3 a pie3 y 1103 = constante de conversioacuten mmJ a cm3

bull

A15 Comparacioacuten de resultados

A151 El volumen obtenido por ambos meacutetodos deberaacute estar dentro de la tolerancia de los requisitos de 711 Y712

A152 La diferencia entre los dos meacutetodos no debe exceder del 05 del volumen ( nominal del molde

A153 Repita la determinacioacuten del volumen SI no se consigue cumplir con los requisitos

A154 La falla en la obtencioacuten de un acuerdo satisfactorio entre los dos meacutetodos incluso despueacutes de varias tentativas es una indicacioacuten que el molde se deforma demasiado y debe ser reemplazado

NORMA TEacuteCNICA NTP 339141 PERUANA 26 de 30

A155 Utilice el volumen del molde detenninado usando el meacutetodo de llenado de agua como el valor de volumen asignado para los caacutelculos de la densidad huacutemeda y seca

(veacutease 124)

(

(

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PLANTA

1

ELEYACION

VER TABLA 2 PARA EQUIVALENTES METRICOS

FIGURA 1 Molde ciliacutendrico 40 pulg

Ogtmo alternativa al parante de longitud completa puede utilizarse un parante de 212 x 38 El collar puede fijarse mediante una cartela ranurada sujeta al collar y un pasador en el molde

l(l

PLANTA illIVACION

--6Ifl_

VOL OJS

FFji~~1E314=~=Omiddot0009=1~~e3~lEiP(3==1r=-L

VER TABLA 2 PARA EQUIVALENTES METRICOS

-FIGURA 2 Molde ciliacutendrico 60 pulg

NORMA TEacuteCNICA NTP 339141 PERUANA 28 de 30

TABLA 1 Tiempo de permanencia requerido de especiacutemenes en saturacioacuten

Clasificacioacuten Tiempo de pennanencia miacutenimo h

GW GP SW SP No se requiere GMSM 3

Todos los demaacutes suelos 16

TABLA 1 Equivalentes meacutetricos para las Figl y2

Pulgada~ 0016 0026 0032 0028

l2 2lh 2 58

( 4 4 2

4584 4 31

6 middot 6 Yz 6 58 6 JI 8 y

pie3

mm 041 066 081 071 1270 6350 6670 10160 11430 11643 12060 15240 16510 16830 17140 20860

3 cm 1130 (00333) 943

00005 14 113333 (00750) 2124

0 0011 31

NORMA TEacuteCNICA NTP 339141

PERUANA 29 de 30

ENSAYO DE COMPACTACION

H4 _1shy

HUMEOO

136

132

128 ~

~( lU

rdmax i22() 1

~u

Joshy (

EC ~

120 v

Wo= 120

116

8 10 12 14 16 18

CONTENIDO DE HUMEDAD - W

FIG 3 EJEMPLO DE GRAFICO DE CURVA DE COMPACfACION

NORMA TEacuteCNICA NTP 339141 PERUANA 30 de 30

TABLA Al1

Temperatura oC (OF)

18 (644) 19(662)

( 20 (680) 21 (698) 22 (716) 23 (73 4) 24 (75 2) 25 (770) 26 (788)

Densidad del Agua

_ Densidad del Ag~~JL~J_ 099862 099843 099823 099802 099779I 099756 099733 099707

I 099681

I I I I

Page 12: NTP339.141 1999 Proctor Modificado

NORMA TEacuteCNICA NTP 339141 PERUANA 7 de 30

3210 ASTM E3801993 Practice for Use of the Intemational System of Units (SI)

4 TERMINOLOGIacuteA

41 Definiciones Veacutease Terminologiacutea NTP 339136 para definiciones generales

42 Descripciacuteoacuten de teacuterminos especiacuteficos relacionadas a esta NTP

421 Esfuerzo modificado Es el teacutermino aplicado para el esfuerzo de compactacioacuten de 2700 kN-m1m3 (56000 pie-Ibfpie3

) aplicado por el equipo y procedimientos de este ensayo

422 Peso Unitario Seco Maacuteximo modificado Yclmaacutex (kNm3 (lbpie3raquo Es el maacuteximo valor definido por la curva de compactacioacuten del ensayo utilizando un esfuerzo modificado

423 Contenido de Agua Oacuteptimo modificado Wo () Es el contenido de agua al que el suelo seraacute compactado al peso unitario seco maacuteximo utilizando un esfuerzo de compactacioacuten modificado

424 Fraccioacuten de tamantildeo mayor (fraccioacuten gruesa) Pe ( ) Es la porcioacuten de la muestra total que no se utiliza en el ensayo de compactacioacuten es la porcioacuten de la muestra total quc retiene la malla Ndeg 4 (475 mm) 95 mm (38 pulg) o 190 mm eX pulg )

425 Fraccioacuten de ensayo ( fraccioacuten maacutes fina) PI () Es la porcioacuten de la muestra total utilizada en el ensayo de compactacioacuten es la fraccioacuten que pasa la malla Ndeg 4 (475 mm) en el procedimiento A menor al tamiz de 95 mm (38 pulg) en el procedimiento B o menor del tamiz de 190 mm (X pulg) del Procedimiento C

-NORMA TEacuteCNICA NTP 339141 PERUANA 8 de 30

1iiiiIshy -shy

s RESUMEN DEL MEacuteTODO DE ENSAYO

Se coloca un suelo a un contenido de agua seleccionado en cinco capas dentro de un molde de dimensiones particulares con cada capa compactada con 25 oacute 56 golpes de un pisoacuten de 445 N (1 O-lbf) que cae desde una distancia de 457 mm (18 pulg) sometiendo al suelo a un esfuerzo de compactacioacuten total de aproximadamente 2700 kN mlm3 (56 000 pieshylbfpie3

) Se determina el peso unitario seco resultante El procedimiento se repite con un nuacutemero suficiente de contenidos de agua para establecer una relacioacuten entre el peso unitario seco y el contenido de agua del suelo Este dato cuando se plotea representa una relacioacuten curvilineal conocida como curva de compactacioacuten Los valores del oacuteptimo contenido de agua y el maacuteximo peso unitario seco modificado se determinan en base a la curva de compactacioacuten

6 IMPORTANCIA Y USO

61 El suelo tomado como relleno de ingenieriacutea (terrapleacuten rellenos de cimentacioacuten bases para caminos) se compacta a un estado denso para obtener propiedades satisfactorias de ingenieriacutea tales como resistencia al esfuerzo de corte compresibilidad o permeabilidad Tambieacuten los suelos de cimentacioacuten son compactados generalmente para mejorar sus propiedades de ingenieriacutea Los ensayos de compactacioacuten en laboratorio proporcionan las bases para determinar el porcentaje de compactacioacuten y el contenido de agua que se necesita para obtener las propiedades de ingenieriacutea requeridas y para el control de la construccioacuten para asegurar la obtencioacuten de la compactacioacuten requerida y los contenidos de agua

62 Durante el disentildeo de los relle~os de ingenieriacutea se utilizan los ensayos de corte consolidacioacuten permeabilidad u otros ensayos que requieren preparacioacuten de especiacutemenes de ensayo compactando a alguacuten contenido de agua para alguacuten peso unitario Es praacutectica comuacuten determinar primero el contenido de agua oacuteptimo (w()) y el peso unitario seco maacuteximo (YdmaacuteJ mediante un ensayo de compactacioacuten Los especiacutemenes de ensayo son compactados a un contenido de agua seleccionado (w) sea del lado huacutemedo o seco del oacuteptimo (wo) o al oacuteptimo (wo) y a un peso unitario seco seleccionado relativo a un porcentaje del peso unitario seco maacuteximo (Ydmaacutex) La seleccioacuten del contenido de agua (w) sea del lado huacutemedo o seco del oacuteptimo (wo) o al oacuteptimo (wo) y el peso unitario seco (YdmaacuteJ se debe basar en experiencias pasadas 6 se deberaacute investigar una serie de valores para determinar el porcentaje necesario de compactacioacuten

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7 APARATOS

71 Ensamblaje del molde Los moldes deben ser ciliacutendricos hechos de material riacutegido y con la capacidad y dimensiones que se indican en 711 oacute 712 y Figuras 1 y 2 Las paredes del molde deberaacuten ser soacutelidas partidas o ahusadas El tipo partido deberaacute tener dos medias secciones circulares o una seccioacuten de tubo dividido a lo largo de un elemento que se puede cerrar de forma segura formando un cilindro que reuacutena los requisitos de esta seccioacuten El tipo ahusado debe tener un diaacutemetro interno tipo tapa que sea uniforme y no mida maacutes de 167 mmm (0200 pulglpie) de la altura del molde Cada molde tienen un plato base y un collar de extensioacuten ensamblado ambos de metal riacutegido y construidos de modo que se puedan adherir de forma segura y faacutecil de desmoldar El ensamblaje collar de extensioacuten debe tener una altura que sobrepase la parte maacutes alta del molde por lo menos 508 mm (20 pulg) con una seccioacuten superior que sobrepasa para formar un tubo con una seccioacuten ciliacutendrica recta de por 10 menos 190 mm (075 pulg) por debajo de eacutesta

El collar de extensioacuten debe alinearse con el interior del molde La parte inferior del plato base y del aacuterea central ahuecada que acepta el molde ciliacutendrico debe ser plana

711 Molde de 4 pulg Un molde que tenga un promedio de 1016 mm plusmn 04 mm (4000 pulg plusmn 0016 pulg) de diaacutemetro interior promedio una altura de 1164 mm plusmn 05 mm (4584 pulg plusmn 0018 pulg) y un volumen de 944 cm3 plusmn 14 cm3 (00333 pie3plusmn 00005 pie3

)

En la Figura 1 se muestra el ensamblaje del molde con los requisitos miacutenimos

712 Molde de 6 pulg Un molde que tenga un promedio de 1524 m plusmn 07 mm (6000 pulg plusmn 0026 pulg ) de diaacutemetro interior promedio una altura de 1164 film plusmn 05 mm (4584 pulg plusmn 0018 pulg) y un volumen de 2124 cm3 plusmn 25 cm3 (0075 pie3plusmn 00009 pie3

) En la Figura 2 se muestra el ensamblaje del molde con los requisitos miacutenimos

72 Pisoacuten Un pisoacuten que tatIacutelbieacuten puede ser operado manualmente como se indica en 721 o mecaacutenicamente como se indica en 722 El pisoacuten debe caer libremente a una distancia de 4572 mm plusmn 16 mm (8 pulg plusmn 005 pulg) de la superficie del espeacutecimen La masa del pisoacuten debe ser de 454 kg plusmn 001 kg (lO lbm plusmn 002 lbm) salvo que las masas de los pisones mecaacutenicos se ajusten como se indica en el meacutetodo de ensayo ASTM D 2168 (veacutease nota 5) Lacara del pisoacuten que golpea debe ser plana y circular salvo como se indica en el 7223 con un diaacutemetro cuando sea nuevo de 5080 mm plusmn 013 mm

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(2000 pulg plusmn 0005 pulg) Se debe reemplazar el pisoacuten si la cara que golpea se desgasta o se deforma al punto que el diaacutemetro sobrepase los 50RO mm plusmn 025 mm (2000 pulg plusmn 001 pulg)

NOTA 5 - Es una praacutectica comuacuten y aceptable en el sistema pulgada-libra asumir que la masa del pisoacuten es igual a su masa determinada utilizundosea una balanza en kilogramo o libra y l Ibf es igual a llbm oacute 04536 kg oacute 1 N es igual a 02248 lbm o a 01020 kg

721 Pisoacuten Manual El pisoacuten debe equiparse con una guiacutea que tenga suficiente juego de modo que la caiacuteda libre del pisoacuten y la cabeza no sea restringida La guiacutea debe tener por lo menos cuatro orificios de ventilacioacuten en cada extremo (ocho huecos en total) localizados con centros de 190 mm plusmn 16 mm eX pulg plusmn 116 pulg) de cada extremo y espaciados a 90 grados El diaacutemetro miacutenimo de los orificios de ventilacioacuten debe ser de 95 mm (38 pulg) Se podriacutean antildeadir orifiCioacutes adicionales o ranuras en el tubo guiacutea

722 Pisoacuten mecaacutenico circular El pisoacuten debe operar mecaacutenicamente de manera que proporcione una cobertura uniforme y completa de la superficie del espeacutecimen Deberaacute haber una holgura de 25 mm plusmn 08 mm entre el pisoacuten y la superficie interior del molde en su diaacutemetro maacutes pequentildeo El pisoacuten mecaacutenico debe reunir los requisitos de calibracioacuten del meacutetodo de ensayo ASTM D 2168 El pisoacuten mecaacutenico debe ser equipado con medios mecaacutenicos positivos para soportar el pisoacuten cuando no se utilice

7223 Pisoacuten mecaacutenico Cuando se utiliza un molde de 1524 mm (60 pulg) un sector de la cara del pisoacuten se debe utilizar en lugar de la cara circular La cara que contacta el espeacutecimen debe tener la forma de un sector de un ciacuterculo de radio igual a 737 mm plusmn 05 mm (290 pulg plusmn 002 pulg) El pisoacuten debe operar de modo que los orificios del sector se situacuteen en el centro del espeacutecimen

73 Extractor de muestras (opcional) Puede ser un gato estructura u otro aparato adaptado para extraer los especiacutemenes compactados del molde

74 Balanza Una balanza tipo GP5 que reuacutena los requisitos de la especificacioacuten ASTM D 4753 para una aproximacioacuten de l-g

75

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Horno de secado Con control tel1110staacutetico preferiblemente del tipo de ventilacioacuten forzada y con la capacidad de mantencr una temperatura unifltmne de 110degC plusmn 5 oC (230 uF plusmn 9degF) a traveacutes de la caacutemara de secado

76 Regla recta Una regla recta de metal riacutegido de una longitud adecuada pero no menor de 254 mm (10 pulg) La longitud total de la regla recta debe ajustarse directamente a una tolerancia de plusmn 01 mm (0005 pulg) El borde de arrastre debe ser biselado si es maacutes grueso que 3 mm (l8 pulg)

77 Tamices De 190 mm ( pulg) 95 mm (38 pulg) y Ndeg 4 (475 mm) conforme a los requisitos de la especificacioacuten ASTM El1

78 Diferentes Herramientas Diversas herramientas tal como mortero cucharas paleta espaacutetula botellas de spray etc o un aparato mecaacutenico apropiado para la mezcla de muestras de suelo con incrementos de agua

8 MUESTRA DEL ENSAYO

La masa de la muestra requerida para ~os procedimientos A y B es de aproximadamente 16 kg (35 lbm) y para el procedimiento C es aproximadamente de 29 kg (65 lbm) del suelo seco Debido a esto la muestra de campo debe tener una masa huacutemeda miacutenima de 23 kg (50 Ibm) y 45 kg (100 lbm) respectivamente

Detennine adecuadamente el porcentaje del material retenido en el tamiz Ndeg 4 (475 mm) 95 mm (38 pulg) o 190 mm eX pu1g) para escoger el procedimiento A B o C separando una porcioacuten representativa de la muestra total y determinando los porcentajes que pasan las mallas de intereacutes mediante el meacutetodo de ensayo NTP 339128 oacute ASTM C 136 Soacutelo es necesario calcular los porcentajes para un tamiz o tamices de la infonnacioacuten que se desa

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9 PREPARACIOacuteN DEL APARATO

91 Seleccione un molde de compactacioacuten apropiado que se va a utilizar de acuerdo con el procedimiento CA B oC) Detennine y registre su masa con aproximacioacuten a 1 g Ensamble el molde base y coUar de extensioacuten Revise el alineamiento de la pared interior y del molde y del collar de extensioacuten del molde Haga ajustes si es necesario

92 Revise que el ensamblado del pisoacuten trabaje en buenas condiciones y que sus partes no esteacuten flojas o gastadas Realice cualquier ajuste o reparacioacuten necesaria si es asiacute el pisoacuten deberaacute recalibrarse

10 CALIBRACIOacuteN

Calibre los siguientes aparatos antes del uso inicial despueacutes de reparaciones u otras acciones que puedan afectar los resultados del ensayo en intervalos que no excedan de 1000 muestras ensayadas o anualmente cualquiera que ocurra primero

101 Balanza Evaluacutee de acuerdo a la especificacioacuten ASTM 04753

102 Moldes Detennine el volumen como se describe en el Anexo Al

103 Pisoacuten manual Verifiquela distancia de la caiacuteda libre masa del pisoacuten y la cara del pisoacuten de acuerdo con 72 Verifique los requisitos de la guiacutea de acuerdo con 721

104 Pisoacuten Mecaacutenico Calibre y ajuste el pisoacuten mccuacutenico de acuerdo al meacutetodo de ensayo ASTM O 2168 Ademaacutes la holgura entre el pisoacuten y la superficie interior del molde debe ser verificada de acuerdo a 622

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11 PROCEDIMIENTOS

111 Sucios

1111 No vuelva a utilizar suelo que ha sido previamente compactado en laboratorio

1112 Utilice el meacutetodo de preparacioacuten huacutemeda cuando se ensaye con suelos que contienen hallosita hidratada o donde la experiencia con determinados suelos indica que los resultados pueden ser alterados por el secado al aire ( veacutease 102)

1113 Prepare los especiacutemenes del suelo para el ensayo de acuerdo con 112 (de preferencia) o con 113

112 Meacutetodo de Preparacioacuten Huacutemeda (preferible) Sin secado previo de la muestra paacuteseiacuteo a traveacutes del tamiz Ndeg 4 ( 475-mm) 95 mm (38 pulg) o 190 mm eX pulg) en base al procedimiento ( A B C) que se va a utilizar Determine el contenido de agua del suelo procesado

1121 Prepare miacutenimo cuatro (preferible cinco) especiacutemenes con contenidos de agua de modo que eacutestos tengan un contenido de agua lo maacutes cerca al oacuteptimo Un espeacutecimen que tiene un contenido de agua cerca al oacuteptimo debe ser preparado primero antildeadiendo al caacutelculo agua y mezcla (veacutease nota 6) Seleccione contenidos de agua para el resto de los especiacutemenes que resulten por lo menos en dos especiacutemenes huacutemedos j dos secos de acuerdo al contenido oacuteptimo de agua que variacuteen alrededor del 2 Como miacutenimo es necesario dos contenidos de agua en cJ lado seco y huacutemedo del oacuteptimo para definir exactamente la curva de compactacioacuten del peso seco unitario (veacutease 115 ) Algullos suelos con un contenido de agua oacuteptimo muy alto o una curva de compactacioacuten rcJativamente plana requeriraacuten grandes incrementos de contenido de agua para obtener un peso unitario seco maacuteximo bien definido Los incrementos de contenido de agua no deberaacuten exceder al 4

NOTA 6 - Con la praacutectica generalmente es posible juzgar visualmente un punto cerca al contenido de agua oacuteptimo Generalmente un suelo en un contenido de agua oacuteptimo puede fonnar un terroacuten que se mantiene unido cuando se libera la presioacuten pero puede quebrarse limpiamente en dos

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secciones cuando se dobla En contenidos dc agua del lado seco dcl oacuteptimo los suelos tienden a dcsintcgrarsc dcl lado huacutemcdooacuteptimo sc manticncn unidos cn una masa cohcsiva pcgajosa Un contcnido de agua oacuteptimo es en general ligcramcnte mcnor que el Iiacutemitc plaacutestico

1122 Utilice aproximadamente 23 kg (5 Ibm) de suelo tamizado en cada espeacutecimen que se compactaraacute utilizando el procedimiento A oacute B oacute 59 kg (13 lbm) cuando se utilice el procedimiento C Para obtener los contenidos de agua del espeacutecimen que se indica en el 1121 antildeada o remueva las cantidades requeridas de agua de la siguiente manera Antildeada poco a poco el agua al suelo durante la mezcla para sacar el agua deje que el suelo se seque en el aire auna temperatura de ambiente o en un aparato de secado de modo que la temperatura de la muestra no exceda de 60degC (140degF) Mezcle continuamente el suelo durante el secado para mantener la distribucioacuten del contenido de agua Mezcle minuciosamente cada espeacutecimen para asegurar tambieacuten la distribucioacuten del agua en todas partes y luego coloacutequelo aparte en un contenedor con tapa y ubiacutequelo de acuerdo con la Tabla 1 antes de la compactacioacuten Para seleccionar un tiempo de espera el suelo debe ser clasificado mediante el meacutetodo de ensayo NTP 339134 la Praacutectica ASTM D 2488 o los datos de otras muestras del mismo material Para ensayos de determinacioacuten la clasificacioacuten deberaacute realizarse mediante el meacutetodo de ensayo NTP 339134

113 Meacutetodo de Preparacioacuten en Seco Si la muestra estaacute muy huacutemeda reduzca el contenido mediante el secado al aire El secado deberaacute ser al aire o utilizando un aparato de secado de modo que la temperatura de la muestra no exceda de 60 oC (140degF) Quiebre en muchas partes los agregados pero sin quebrar las partiacuteculas individuales Pase el material a traveacutes de un tamiz apropiado Ndeg 4 (475 mm) 95 mm (38 pulg) o 190 mm (X pulg) Cuando prepare el material por el tamiz de x pulg para la compactacioacuten en un molde de 6 pulg quiebre los agregados de modo que pasen por el tamiz de 38 de pulg para que facilite la distribuCioacuten del agua por todo el suelo en una proacutexima mezcla

113 1 Prepare miacutenimo cuatro ( preferible cinco) cspeciacutemenes de acuerdo al 1121

11 32 Utilice aproximadamente 23 kg (5 Ibm) del suelo tamizado para cada espeacutecimen que seraacute compactado con el procedimiento A o B o 59 kg (13 Ibm) utilizando el procedimiento C Antildeada las cantidades requeridas de agua para que los contenidos de agua de los especiacutemenes tengan los valores descritos en el 1131 Siga con el procedimiento de preparacioacuten del espeacutecimen descrito en el 1122 para los suelos secos o antildeada agua en el suelo y cure cada muestra de ensayo

114

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Compactacioacuten Despueacutes de la curacioacuten si se requiere cada espeacutecimen se compactaraacute de la siguiente manera

1141 Detennine y registre la masa del molde o del molde y el plato base

1142 Ensamble y asegure el molde y el collar al plato base El molde debe descansar en un cimiento riacutegido y unifonne que tenga un cilindro o cubo de concreto con una masa no menor a 91 kg (200 lbm) Asegure el plato base al cimiento riacutegido El meacutetodo de unioacuten al cimiento riacutegido deberaacute pennitir un desmolde faacutecil del molde ensamblado el collar y el plato base despueacutes de que se concluya la compactacioacuten

Compacte el espeacutecimen en cinco capas Despueacutes de la compactacioacuten cada capa deberaacute tener casi el mismo grosor Antes de la compactacioacuten coloque el suelo desmenuzado en el molde y distribuacuteyalo en una capa de espesor unifonne Suavemente apisone el suelo antes de ia compactacioacuten hasta que no esteacute esponjoso ni suelto utilizando el pisoacuten de compactacioacuten manual o un cilindro de 5 mm de diaacutemetro (2 pulg) Prosiga con la compactacioacuten de cada una de las cuatro primeras capas cualquier suelo adyacente a las paredes del molde que no ha sido compactado o extendido en la superficie compactada debe ser recortados

El suelo recortado debe incluirse con el suelo adicional para la siguiente capa Se debe usar un cuchillo u otro aparato parecido La cantidad total del suelo utilizado deberaacute ser tal que la quinta capa compactada se extienda ligeramente en el collar pero que no exceda maacutes de 6 mm (liacute pulg) de la parte superior del molde Si la quinta capa sobrepasa la parte superior del molde maacutes de 6 mm (liacute pulg) se debe desechar el espeacutecimen El espeacutecimen debe ser descartado cuando el uacuteltimo golpe del pisoacuten de la quinta capa resulta en la parte inferior del pisoacuten por debajo de la parte superior del molde de compactacioacuten

1144 Compacte cada capa con 25 golpes para el molde de 1016 mm (4 pulg) o con 56 golpes para un molde de 1524 mm (6 pulg)

NOTA 7 - Cuando los especiacutemenes de compactacioacuten se humedecen maacutes que el contenido de agua oacuteptimo pueden producirse superficies compactadas irregulares y se requeriraacute del juicio del operador para la altura promedio del eacutespeacutecimen

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1145 Al operar el pisoacuten manual tenga cuidado de evitar ]a elevacioacuten de la guiacutea mientras el pisoacuten sube Mantenga la guiacutea firme y a 5deg de la vertical Aplique los golpes un nivel uniforme de 25 golpesminuto aproximadamente de modo que se asegure una cobertura completa y uniforme de la superficie del espeacutecimen

1146 Continuacutee con la compactacioacuten de la uacuteltima capa remueva el collar y el plato base del molde excepto como se especifica en 1147 Se debe utilizar un cuchillo para cortar el suelo adyacente del collar para soltar el suelo del collar antes de removerlo y evitar el desgarro del suelo bajo la parte superior del molde

(

1147 Corte cuidadosamente el espeacutecimen compactado incluso en la parte superior e inferior del molde mediante una regla recta a traveacutes de la parte superior e inferior del molde para formar una superficie plana incluso en la parte superior e inferior del molde Un corte inicial en el espeacutecimen en la parte superior del molde con un cuchillo puede prevenir la caiacuteda del suelo por debajo de la parte superior del molde Rellene cualquier hueco en cada superficie con suelo cortado o no utilizado del espeacutecimen presioacutenelo con los dedos y vuelva a raspar la regla recta a traveacutes de la parte superior e inferior del molde Repita las operaciones anteriores en la parte inferior del espeacutecimen cuando se halla determinado el volumen del molde sin el plato base Para suelos muy huacutemedos o secos se perderaacute suelo o agua si el plato base se remueve En esta situacioacuten deje el plato base unido al molde Cuando se deja unido al plato base el volumen del molde debe ser calibrado con el plato base unido al molde o a un plato de plaacutestico o de vidrio como se especifica en el Anexo Al (A141 )

1148 Determine y registre la masa del espeacutecimen con aproximacioacuten al gramo Cuando se deja unido el plato base determine y registre la masa del espeacutecimen molde y plato base con aproximacioacuten al gramo

I 149 Remueva el material del molde Obtenga un espeacutecimen para el contenido de agua utilizando todo el espeacutecimen (se prefiere eacuteste meacutetodo) o una porcioacuten representativa Cuando se utiliza todo el espeacutecimen quieacutebrelo para facilitar el secado De otra manera obtenga una porcioacuten dividiendo el espeacutecimen compactado axialmente a traveacutes del centro y removiendo 500 g del material de los lados cortados Obtenga el contenido de agua de acuerdo al meacutetodo de ensayo NTP 339127

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12 CAacuteLCULOS

121 Caicule el peso unitario seco y el contenido de agua de cada espeacutecimen compactado como se explica en 123 y 124 Plotee los valores y dibuje la curva de compactacioacuten como una curva llana a traveacutes de los puntos (veacutease ejemplo Fig 3) PIotee el peso unitario seco con aproximacioacuten a 02 kNm3 (01 Ibfpie3

) y el contenido de agua lo maacutes cerca al 01 En base a la curva de compactacioacuten detennine el contenido de agua oacuteptimo y el peso unitario seco maacuteximo Si maacutes del 5 del peso del material de gran tamantildeo se remueve de la muestra calcule el contenido de agua oacuteptimo y el peso unitario seco maacuteximo corregido del material total utilizando la Praacutectica ASTM D4 718 Esta correccioacuten debe hacerse en el espeacutecimen de ensayo de densidad de campo maacutes que al espeacutecimen de ensayo de laboratorio

122 PIotee la curva del 100 de saturacioacuten Los valores del contenido de agua para un 100 de saturacioacuten pueden ser calculados como se explica en 125 (veacutease ejemplo Fig3)

NOTAS 8 - La curva de 100 de saturacioacuten es una middotayuda al disentildear la curva de compactacioacuten Los suelos que contienen maacutes del 10 de finos aproximadamente a contenidos de agua que superan el oacuteptimo las dos curvas generalmente llegan a ser casi paralelas con el lado huacutemedo de la curva de compactacioacuten entre el 92 al 95 de saturacioacuten Teoacutericamente la curva de compactacioacuten no puede ser ploteada a la derecha de la curva de 100 de saturacioacuten Si esto ocurre habriacutea error en la gravedad especiacutefica en las mediciones en los caacutelculos en procedimientos de ensayo o en el ploteo

9 - La curva de 100 de saturacioacuten se denomina a veces como curva de relacioacuten de vaciacuteos cero o como curva de saturacioacuten completa

123 ContenidG de agua w Calcule de acucrdo al meacutetodo de ensayo NTP 339127

124 Pesos Unitarios secos Calcule la densidad huacutemeda (Ecl) la densidad seca (Ec2) y luego el peso unitario seco (Ec3) como sigue

Pm = 1000 (MI - MlItI)1 V donde

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Pm =densidad huacutemeda del espeacutecimen compactado Mgm3bull

MI =masa del espeacutecimen huacutemedo y molde kg = Masa del molde compactado kg yMmd

V =volumen del molde de compactacioacuten m3 (ver Anexo Al)

donde

Pd = densidad seca del espeacutecimen compactado Mgm3 y w = contenido de agua

rd = 6243pd en lb pie3 (3)

rd = 9807Pd en kN m3

donde

Yd = peso unitario seco del espeacutecimen compactado

125 Para calcular los puntos para el ploteo de la curva del 100 de saturacioacuten o curva de relacioacuten de vaciacuteos cero del peso unitario seco seleccione los valores correspondientes del peso unitario seco calcule los valores correspondientes de contenido de agua a la condicioacuten del 100 de saturacioacuten como sigue

(4)

donde

W Sal = contenido de agua para una completa saturacioacuten Yw = peso unitario del agua 6243 Ibfpie3

( 9807 kNm3)

Yd = peso unitario seco del suelo y Gs = gravedad especiacutefica del suelo

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NOTA 10- Se debe calcular la gravedad especiacutefica de la muestra ensayada en base a los datos del ensayo de otrns muestras de la misma c1asi ficacioacuten de sucio y fuente De otro modo seriacutea necesario el cnsayo de gravedad especilica (Meacutetodo de Ensayo NTP 339(31)

13 INFORME

131 Reporte de la siguiente infonnacioacuten

1311 Procedimiento utilizado ( A B oacute C)

1312 Meacutetodo de preparacioacuten utilizado ( huacutemedo o seco)

1313 El contenido de agua recibido si se determinoacute

1314 Contenido de agua oacuteptimo modificado con aproximacioacuten al 05

l315 Peso unitario seco mlximo modificado con aproximacioacuten a 05 Ibfpic3

1316 Descripcioacuten del pisoacuten ( manual o mecaacutenico)

1317 Datos del tamizado del sucio cuando se aplica en la dctcnninacioacuten del procedimiento (A B oacute C)

1318 Descripcioacuten del material utilizado en el cnsayo mcdiante la pruacutectiea ASTM D 2488 o clasificacioacuten mediante el meacutetodo de ensayo NTP ]39134

1319 Gravedad especiacutefica y meacutetodo de detenninacioacuten

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13110 Origen del material utilizado en el ensayo por ejemplo proyecto lugar profundidad cte

13111 Ploteo de la curva de compactacioacuten mostrando los puntos de compactacioacuten utilizados para establecer la curva de compactacioacuten y la curva de 100 de saturacioacuten punto del peso unitario seco maacuteximo y el contenido de agua oacuteptimo

13 112 Datos de la correCClOn de sobredimensioacuten si se utiliza incluyendo la fraccioacuten de sobredimensioacuten (fraccionamiento grueso) Pc en

14 PRECISIOacuteN Y CONFIABILIDAD

141 Precisioacuten Todos los datos estaacuten siendo evaluados para determinar la precisioacuten de este meacutetodo de ensayo Ademaacutes los datos pertinentes estaacuten siendo solicitados por los usuarios de este meacutetodo de ensayo

142 Confiabilidad No es posible obtener informacioacuten sobre la confiabilidad ya que no existe otro meacutetodo para dctcnninar los valores dcl pcso unitario scco maacuteximo y el contenido de agua oacuteptimo modificados

15 PALABRAS CLAVES

Caracteriacutesticas de Compactacioacuten densidad compactacioacuten por impactos utilizando un csfucrzo l11olti licalto ensayos de lahoratorio cnsnyo de proctor ll1oditicnlto curvns de humcdad - densidad compactacioacuten de suclo

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16 ANTECED ENTES

ASTM D1557-91 Test Method for Laboratory Compaction Characteristics of Soils Using Modified Effort (2700 kN-mm3 (56000 pie-lbpie3raquo

(

Al

A11

A 111

A212

A12

A121

A 1211

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ANEXO (Infonnacioacuten obligatoria)

VOLUMEN DEL MOLDE DE COMPACTACiOacuteN

Alcance

Este anexo describe el procedimiento para detenninar el volumen del molde de compactacioacuten

El volumen se detennina mediante el meacutetodo de llenado de agua y revisado mediante el meacutetodo de la medicioacuten lineal

Aparatos

Ademaacutes del aparato que se indica en la Seccioacuten 6 se requiere lo siguiente

Vernier o Caliper de Dial que tenga una rango de medicioacuten de por lo menos de Oa 150 mm (O a 6 pulg) y sensibilidad de 002 mm (0001 pulg)

A1212 Microacutemetro interior - que tenga una rango de medicioacuten de por lo menos de 50 a 300 mm (2 a 12 pulg) y sensibilidad de 002 mm (0001 pulg)

A 121 3 Platos pluacutestitos () de vidrio - Dos platos pluacuteslIacuteLos o de vidrio de aprox 200

111m2 por 6 mm de grosor (8 pulg2 por A pulg)

A1214 Tennoacutemetro- De O a 50 oC de graduacioacuten de 05 oC confonne a los requisitos de la especificacioacuten ASTM El

A1215 Llave de cierre engrasado o un sellador similar

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A1216 Diferentes equipos- jeringa bombilla toallas etc

A13 Precauciones

Realice el procedimiento en una aacuterea aislada de la corriente de aire o de fluctuaciones de extrema temperatura

AI4 Procedimiento

A1A1 Meacutetodo de Llenado de Agua

A 10411 Engrase ligeramente la parte inferior del molde de compactacioacuten y coloacutequelo en uno de los platos plaacutesticos o de vidrio Engrase ligeramente la parte superior del molde Tenga cuidado de no engrasar el interior del molde Si es necesario utilizar el plato base como se indica en el 11047 coloque el molde engrasado en el plato base y aseguacuterelo con los pernos de cierre

A 10412 Determine la masa del molde engrasado y de los platos de plaacutestico y vidrio lo maacutes cerca a 1 g (001 lbm) y regiacutestrelo Cuando se utiliza el plato base para unir el plaacutestico inferior o el plato de vidrio determine la masa del molde el plato base y el plato simple de plaacutestico o vidrio que se usaraacute en la parte superior del molde lo maacutes cerca a 1 g (001 lbm) y regiacutestrelo

A 10413 Coloque el molde y el plato inferior en una superficie ni velada finne y llene el molde con agua ligeramente hasta sobre su borde

A 14104 Deslice el segundo plato sobrc la parte supcrior dc la superficie del moldc de manera que el molde quede completamente lleno con agua pero sin burbujas de aire Antildeada o remueva agua si es necesario con la jeringa bombilla

A 10415 Seque completamente middotcualquier exceso de agua de la parte exterior del molde y de los platos

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Al 4 16 Detennine la masa del molde platos yagua y regiacutestrcIo lo maacutes cerca a 1 g (001 Ibm)

A1417 Detennine la temperatura del agua en el molde lo maacutes cerca a 1 oC y regiacutestrelo Determine y registre la densidad absoluta del agua de la Tabla A 11

A1418 Calcule la masa del agua en el molde mediante la sustraccioacuten de la masa determinada en el A1416

AI419 Calcule el volumen del agua dividiendo la masa del agua por la densidad del agua y registraacutendola lo maacutes cerca a 1 cm3 (00001 pie3

)

A 14110 Cuando se utiliza el plato base para la calibracioacuten del volumen del molde repita los pasos del A 1413 al A 1419

A142 Meacutetodo de Medicioacuten Lineal

A 1421 Utilice el caliper de vernier o el microacutemetro interior mida el diaacutemetro del molde seis veces en la parte superior del molde y seis veces en la parte inferior del molde espaciando cada seis mediciones superiores e inferiores equitativamente alrededor de la circunferencia del molde Registre los valores lo maacutes cerca a 002 mm (0001 pulg)

A1422 Utilice el caliper de vernier mida la altura interior del molde realizando tres mediciones iguales espaciadas alrededor de la circunferencia del molde Registre los valores a 002 mm (0001 pulg)

A 1423 Calcule el promedio del diaacutemetro superior promedio del diaacutemetro inferior y el promedio de la altura

Al424 Calcule el volumen del molde y regiacutestrelo 10 maacutes cerca a 1 cm3(00001 pie3 )

utilizando la Ec Ala (para pulg-libra) oacute Alb (para SI)

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v = (17)(h )(d t + db yUuml 6 )(1 728) Ala

v A1b

donde

v = volumen del molde cm3 (pie3 )

h = promedio de altura mm (pulg) di = promedio del diaacutemetro sup~rior mm (pulg) db = promedio del diaacutemetro inferior mm (pulg) 11728 = constante de conversioacuten pulg3 a pie3 y 1103 = constante de conversioacuten mmJ a cm3

bull

A15 Comparacioacuten de resultados

A151 El volumen obtenido por ambos meacutetodos deberaacute estar dentro de la tolerancia de los requisitos de 711 Y712

A152 La diferencia entre los dos meacutetodos no debe exceder del 05 del volumen ( nominal del molde

A153 Repita la determinacioacuten del volumen SI no se consigue cumplir con los requisitos

A154 La falla en la obtencioacuten de un acuerdo satisfactorio entre los dos meacutetodos incluso despueacutes de varias tentativas es una indicacioacuten que el molde se deforma demasiado y debe ser reemplazado

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A155 Utilice el volumen del molde detenninado usando el meacutetodo de llenado de agua como el valor de volumen asignado para los caacutelculos de la densidad huacutemeda y seca

(veacutease 124)

(

(

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PLANTA

1

ELEYACION

VER TABLA 2 PARA EQUIVALENTES METRICOS

FIGURA 1 Molde ciliacutendrico 40 pulg

Ogtmo alternativa al parante de longitud completa puede utilizarse un parante de 212 x 38 El collar puede fijarse mediante una cartela ranurada sujeta al collar y un pasador en el molde

l(l

PLANTA illIVACION

--6Ifl_

VOL OJS

FFji~~1E314=~=Omiddot0009=1~~e3~lEiP(3==1r=-L

VER TABLA 2 PARA EQUIVALENTES METRICOS

-FIGURA 2 Molde ciliacutendrico 60 pulg

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TABLA 1 Tiempo de permanencia requerido de especiacutemenes en saturacioacuten

Clasificacioacuten Tiempo de pennanencia miacutenimo h

GW GP SW SP No se requiere GMSM 3

Todos los demaacutes suelos 16

TABLA 1 Equivalentes meacutetricos para las Figl y2

Pulgada~ 0016 0026 0032 0028

l2 2lh 2 58

( 4 4 2

4584 4 31

6 middot 6 Yz 6 58 6 JI 8 y

pie3

mm 041 066 081 071 1270 6350 6670 10160 11430 11643 12060 15240 16510 16830 17140 20860

3 cm 1130 (00333) 943

00005 14 113333 (00750) 2124

0 0011 31

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ENSAYO DE COMPACTACION

H4 _1shy

HUMEOO

136

132

128 ~

~( lU

rdmax i22() 1

~u

Joshy (

EC ~

120 v

Wo= 120

116

8 10 12 14 16 18

CONTENIDO DE HUMEDAD - W

FIG 3 EJEMPLO DE GRAFICO DE CURVA DE COMPACfACION

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TABLA Al1

Temperatura oC (OF)

18 (644) 19(662)

( 20 (680) 21 (698) 22 (716) 23 (73 4) 24 (75 2) 25 (770) 26 (788)

Densidad del Agua

_ Densidad del Ag~~JL~J_ 099862 099843 099823 099802 099779I 099756 099733 099707

I 099681

I I I I

Page 13: NTP339.141 1999 Proctor Modificado

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1iiiiIshy -shy

s RESUMEN DEL MEacuteTODO DE ENSAYO

Se coloca un suelo a un contenido de agua seleccionado en cinco capas dentro de un molde de dimensiones particulares con cada capa compactada con 25 oacute 56 golpes de un pisoacuten de 445 N (1 O-lbf) que cae desde una distancia de 457 mm (18 pulg) sometiendo al suelo a un esfuerzo de compactacioacuten total de aproximadamente 2700 kN mlm3 (56 000 pieshylbfpie3

) Se determina el peso unitario seco resultante El procedimiento se repite con un nuacutemero suficiente de contenidos de agua para establecer una relacioacuten entre el peso unitario seco y el contenido de agua del suelo Este dato cuando se plotea representa una relacioacuten curvilineal conocida como curva de compactacioacuten Los valores del oacuteptimo contenido de agua y el maacuteximo peso unitario seco modificado se determinan en base a la curva de compactacioacuten

6 IMPORTANCIA Y USO

61 El suelo tomado como relleno de ingenieriacutea (terrapleacuten rellenos de cimentacioacuten bases para caminos) se compacta a un estado denso para obtener propiedades satisfactorias de ingenieriacutea tales como resistencia al esfuerzo de corte compresibilidad o permeabilidad Tambieacuten los suelos de cimentacioacuten son compactados generalmente para mejorar sus propiedades de ingenieriacutea Los ensayos de compactacioacuten en laboratorio proporcionan las bases para determinar el porcentaje de compactacioacuten y el contenido de agua que se necesita para obtener las propiedades de ingenieriacutea requeridas y para el control de la construccioacuten para asegurar la obtencioacuten de la compactacioacuten requerida y los contenidos de agua

62 Durante el disentildeo de los relle~os de ingenieriacutea se utilizan los ensayos de corte consolidacioacuten permeabilidad u otros ensayos que requieren preparacioacuten de especiacutemenes de ensayo compactando a alguacuten contenido de agua para alguacuten peso unitario Es praacutectica comuacuten determinar primero el contenido de agua oacuteptimo (w()) y el peso unitario seco maacuteximo (YdmaacuteJ mediante un ensayo de compactacioacuten Los especiacutemenes de ensayo son compactados a un contenido de agua seleccionado (w) sea del lado huacutemedo o seco del oacuteptimo (wo) o al oacuteptimo (wo) y a un peso unitario seco seleccionado relativo a un porcentaje del peso unitario seco maacuteximo (Ydmaacutex) La seleccioacuten del contenido de agua (w) sea del lado huacutemedo o seco del oacuteptimo (wo) o al oacuteptimo (wo) y el peso unitario seco (YdmaacuteJ se debe basar en experiencias pasadas 6 se deberaacute investigar una serie de valores para determinar el porcentaje necesario de compactacioacuten

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7 APARATOS

71 Ensamblaje del molde Los moldes deben ser ciliacutendricos hechos de material riacutegido y con la capacidad y dimensiones que se indican en 711 oacute 712 y Figuras 1 y 2 Las paredes del molde deberaacuten ser soacutelidas partidas o ahusadas El tipo partido deberaacute tener dos medias secciones circulares o una seccioacuten de tubo dividido a lo largo de un elemento que se puede cerrar de forma segura formando un cilindro que reuacutena los requisitos de esta seccioacuten El tipo ahusado debe tener un diaacutemetro interno tipo tapa que sea uniforme y no mida maacutes de 167 mmm (0200 pulglpie) de la altura del molde Cada molde tienen un plato base y un collar de extensioacuten ensamblado ambos de metal riacutegido y construidos de modo que se puedan adherir de forma segura y faacutecil de desmoldar El ensamblaje collar de extensioacuten debe tener una altura que sobrepase la parte maacutes alta del molde por lo menos 508 mm (20 pulg) con una seccioacuten superior que sobrepasa para formar un tubo con una seccioacuten ciliacutendrica recta de por 10 menos 190 mm (075 pulg) por debajo de eacutesta

El collar de extensioacuten debe alinearse con el interior del molde La parte inferior del plato base y del aacuterea central ahuecada que acepta el molde ciliacutendrico debe ser plana

711 Molde de 4 pulg Un molde que tenga un promedio de 1016 mm plusmn 04 mm (4000 pulg plusmn 0016 pulg) de diaacutemetro interior promedio una altura de 1164 mm plusmn 05 mm (4584 pulg plusmn 0018 pulg) y un volumen de 944 cm3 plusmn 14 cm3 (00333 pie3plusmn 00005 pie3

)

En la Figura 1 se muestra el ensamblaje del molde con los requisitos miacutenimos

712 Molde de 6 pulg Un molde que tenga un promedio de 1524 m plusmn 07 mm (6000 pulg plusmn 0026 pulg ) de diaacutemetro interior promedio una altura de 1164 film plusmn 05 mm (4584 pulg plusmn 0018 pulg) y un volumen de 2124 cm3 plusmn 25 cm3 (0075 pie3plusmn 00009 pie3

) En la Figura 2 se muestra el ensamblaje del molde con los requisitos miacutenimos

72 Pisoacuten Un pisoacuten que tatIacutelbieacuten puede ser operado manualmente como se indica en 721 o mecaacutenicamente como se indica en 722 El pisoacuten debe caer libremente a una distancia de 4572 mm plusmn 16 mm (8 pulg plusmn 005 pulg) de la superficie del espeacutecimen La masa del pisoacuten debe ser de 454 kg plusmn 001 kg (lO lbm plusmn 002 lbm) salvo que las masas de los pisones mecaacutenicos se ajusten como se indica en el meacutetodo de ensayo ASTM D 2168 (veacutease nota 5) Lacara del pisoacuten que golpea debe ser plana y circular salvo como se indica en el 7223 con un diaacutemetro cuando sea nuevo de 5080 mm plusmn 013 mm

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(2000 pulg plusmn 0005 pulg) Se debe reemplazar el pisoacuten si la cara que golpea se desgasta o se deforma al punto que el diaacutemetro sobrepase los 50RO mm plusmn 025 mm (2000 pulg plusmn 001 pulg)

NOTA 5 - Es una praacutectica comuacuten y aceptable en el sistema pulgada-libra asumir que la masa del pisoacuten es igual a su masa determinada utilizundosea una balanza en kilogramo o libra y l Ibf es igual a llbm oacute 04536 kg oacute 1 N es igual a 02248 lbm o a 01020 kg

721 Pisoacuten Manual El pisoacuten debe equiparse con una guiacutea que tenga suficiente juego de modo que la caiacuteda libre del pisoacuten y la cabeza no sea restringida La guiacutea debe tener por lo menos cuatro orificios de ventilacioacuten en cada extremo (ocho huecos en total) localizados con centros de 190 mm plusmn 16 mm eX pulg plusmn 116 pulg) de cada extremo y espaciados a 90 grados El diaacutemetro miacutenimo de los orificios de ventilacioacuten debe ser de 95 mm (38 pulg) Se podriacutean antildeadir orifiCioacutes adicionales o ranuras en el tubo guiacutea

722 Pisoacuten mecaacutenico circular El pisoacuten debe operar mecaacutenicamente de manera que proporcione una cobertura uniforme y completa de la superficie del espeacutecimen Deberaacute haber una holgura de 25 mm plusmn 08 mm entre el pisoacuten y la superficie interior del molde en su diaacutemetro maacutes pequentildeo El pisoacuten mecaacutenico debe reunir los requisitos de calibracioacuten del meacutetodo de ensayo ASTM D 2168 El pisoacuten mecaacutenico debe ser equipado con medios mecaacutenicos positivos para soportar el pisoacuten cuando no se utilice

7223 Pisoacuten mecaacutenico Cuando se utiliza un molde de 1524 mm (60 pulg) un sector de la cara del pisoacuten se debe utilizar en lugar de la cara circular La cara que contacta el espeacutecimen debe tener la forma de un sector de un ciacuterculo de radio igual a 737 mm plusmn 05 mm (290 pulg plusmn 002 pulg) El pisoacuten debe operar de modo que los orificios del sector se situacuteen en el centro del espeacutecimen

73 Extractor de muestras (opcional) Puede ser un gato estructura u otro aparato adaptado para extraer los especiacutemenes compactados del molde

74 Balanza Una balanza tipo GP5 que reuacutena los requisitos de la especificacioacuten ASTM D 4753 para una aproximacioacuten de l-g

75

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Horno de secado Con control tel1110staacutetico preferiblemente del tipo de ventilacioacuten forzada y con la capacidad de mantencr una temperatura unifltmne de 110degC plusmn 5 oC (230 uF plusmn 9degF) a traveacutes de la caacutemara de secado

76 Regla recta Una regla recta de metal riacutegido de una longitud adecuada pero no menor de 254 mm (10 pulg) La longitud total de la regla recta debe ajustarse directamente a una tolerancia de plusmn 01 mm (0005 pulg) El borde de arrastre debe ser biselado si es maacutes grueso que 3 mm (l8 pulg)

77 Tamices De 190 mm ( pulg) 95 mm (38 pulg) y Ndeg 4 (475 mm) conforme a los requisitos de la especificacioacuten ASTM El1

78 Diferentes Herramientas Diversas herramientas tal como mortero cucharas paleta espaacutetula botellas de spray etc o un aparato mecaacutenico apropiado para la mezcla de muestras de suelo con incrementos de agua

8 MUESTRA DEL ENSAYO

La masa de la muestra requerida para ~os procedimientos A y B es de aproximadamente 16 kg (35 lbm) y para el procedimiento C es aproximadamente de 29 kg (65 lbm) del suelo seco Debido a esto la muestra de campo debe tener una masa huacutemeda miacutenima de 23 kg (50 Ibm) y 45 kg (100 lbm) respectivamente

Detennine adecuadamente el porcentaje del material retenido en el tamiz Ndeg 4 (475 mm) 95 mm (38 pulg) o 190 mm eX pu1g) para escoger el procedimiento A B o C separando una porcioacuten representativa de la muestra total y determinando los porcentajes que pasan las mallas de intereacutes mediante el meacutetodo de ensayo NTP 339128 oacute ASTM C 136 Soacutelo es necesario calcular los porcentajes para un tamiz o tamices de la infonnacioacuten que se desa

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9 PREPARACIOacuteN DEL APARATO

91 Seleccione un molde de compactacioacuten apropiado que se va a utilizar de acuerdo con el procedimiento CA B oC) Detennine y registre su masa con aproximacioacuten a 1 g Ensamble el molde base y coUar de extensioacuten Revise el alineamiento de la pared interior y del molde y del collar de extensioacuten del molde Haga ajustes si es necesario

92 Revise que el ensamblado del pisoacuten trabaje en buenas condiciones y que sus partes no esteacuten flojas o gastadas Realice cualquier ajuste o reparacioacuten necesaria si es asiacute el pisoacuten deberaacute recalibrarse

10 CALIBRACIOacuteN

Calibre los siguientes aparatos antes del uso inicial despueacutes de reparaciones u otras acciones que puedan afectar los resultados del ensayo en intervalos que no excedan de 1000 muestras ensayadas o anualmente cualquiera que ocurra primero

101 Balanza Evaluacutee de acuerdo a la especificacioacuten ASTM 04753

102 Moldes Detennine el volumen como se describe en el Anexo Al

103 Pisoacuten manual Verifiquela distancia de la caiacuteda libre masa del pisoacuten y la cara del pisoacuten de acuerdo con 72 Verifique los requisitos de la guiacutea de acuerdo con 721

104 Pisoacuten Mecaacutenico Calibre y ajuste el pisoacuten mccuacutenico de acuerdo al meacutetodo de ensayo ASTM O 2168 Ademaacutes la holgura entre el pisoacuten y la superficie interior del molde debe ser verificada de acuerdo a 622

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11 PROCEDIMIENTOS

111 Sucios

1111 No vuelva a utilizar suelo que ha sido previamente compactado en laboratorio

1112 Utilice el meacutetodo de preparacioacuten huacutemeda cuando se ensaye con suelos que contienen hallosita hidratada o donde la experiencia con determinados suelos indica que los resultados pueden ser alterados por el secado al aire ( veacutease 102)

1113 Prepare los especiacutemenes del suelo para el ensayo de acuerdo con 112 (de preferencia) o con 113

112 Meacutetodo de Preparacioacuten Huacutemeda (preferible) Sin secado previo de la muestra paacuteseiacuteo a traveacutes del tamiz Ndeg 4 ( 475-mm) 95 mm (38 pulg) o 190 mm eX pulg) en base al procedimiento ( A B C) que se va a utilizar Determine el contenido de agua del suelo procesado

1121 Prepare miacutenimo cuatro (preferible cinco) especiacutemenes con contenidos de agua de modo que eacutestos tengan un contenido de agua lo maacutes cerca al oacuteptimo Un espeacutecimen que tiene un contenido de agua cerca al oacuteptimo debe ser preparado primero antildeadiendo al caacutelculo agua y mezcla (veacutease nota 6) Seleccione contenidos de agua para el resto de los especiacutemenes que resulten por lo menos en dos especiacutemenes huacutemedos j dos secos de acuerdo al contenido oacuteptimo de agua que variacuteen alrededor del 2 Como miacutenimo es necesario dos contenidos de agua en cJ lado seco y huacutemedo del oacuteptimo para definir exactamente la curva de compactacioacuten del peso seco unitario (veacutease 115 ) Algullos suelos con un contenido de agua oacuteptimo muy alto o una curva de compactacioacuten rcJativamente plana requeriraacuten grandes incrementos de contenido de agua para obtener un peso unitario seco maacuteximo bien definido Los incrementos de contenido de agua no deberaacuten exceder al 4

NOTA 6 - Con la praacutectica generalmente es posible juzgar visualmente un punto cerca al contenido de agua oacuteptimo Generalmente un suelo en un contenido de agua oacuteptimo puede fonnar un terroacuten que se mantiene unido cuando se libera la presioacuten pero puede quebrarse limpiamente en dos

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secciones cuando se dobla En contenidos dc agua del lado seco dcl oacuteptimo los suelos tienden a dcsintcgrarsc dcl lado huacutemcdooacuteptimo sc manticncn unidos cn una masa cohcsiva pcgajosa Un contcnido de agua oacuteptimo es en general ligcramcnte mcnor que el Iiacutemitc plaacutestico

1122 Utilice aproximadamente 23 kg (5 Ibm) de suelo tamizado en cada espeacutecimen que se compactaraacute utilizando el procedimiento A oacute B oacute 59 kg (13 lbm) cuando se utilice el procedimiento C Para obtener los contenidos de agua del espeacutecimen que se indica en el 1121 antildeada o remueva las cantidades requeridas de agua de la siguiente manera Antildeada poco a poco el agua al suelo durante la mezcla para sacar el agua deje que el suelo se seque en el aire auna temperatura de ambiente o en un aparato de secado de modo que la temperatura de la muestra no exceda de 60degC (140degF) Mezcle continuamente el suelo durante el secado para mantener la distribucioacuten del contenido de agua Mezcle minuciosamente cada espeacutecimen para asegurar tambieacuten la distribucioacuten del agua en todas partes y luego coloacutequelo aparte en un contenedor con tapa y ubiacutequelo de acuerdo con la Tabla 1 antes de la compactacioacuten Para seleccionar un tiempo de espera el suelo debe ser clasificado mediante el meacutetodo de ensayo NTP 339134 la Praacutectica ASTM D 2488 o los datos de otras muestras del mismo material Para ensayos de determinacioacuten la clasificacioacuten deberaacute realizarse mediante el meacutetodo de ensayo NTP 339134

113 Meacutetodo de Preparacioacuten en Seco Si la muestra estaacute muy huacutemeda reduzca el contenido mediante el secado al aire El secado deberaacute ser al aire o utilizando un aparato de secado de modo que la temperatura de la muestra no exceda de 60 oC (140degF) Quiebre en muchas partes los agregados pero sin quebrar las partiacuteculas individuales Pase el material a traveacutes de un tamiz apropiado Ndeg 4 (475 mm) 95 mm (38 pulg) o 190 mm (X pulg) Cuando prepare el material por el tamiz de x pulg para la compactacioacuten en un molde de 6 pulg quiebre los agregados de modo que pasen por el tamiz de 38 de pulg para que facilite la distribuCioacuten del agua por todo el suelo en una proacutexima mezcla

113 1 Prepare miacutenimo cuatro ( preferible cinco) cspeciacutemenes de acuerdo al 1121

11 32 Utilice aproximadamente 23 kg (5 Ibm) del suelo tamizado para cada espeacutecimen que seraacute compactado con el procedimiento A o B o 59 kg (13 Ibm) utilizando el procedimiento C Antildeada las cantidades requeridas de agua para que los contenidos de agua de los especiacutemenes tengan los valores descritos en el 1131 Siga con el procedimiento de preparacioacuten del espeacutecimen descrito en el 1122 para los suelos secos o antildeada agua en el suelo y cure cada muestra de ensayo

114

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Compactacioacuten Despueacutes de la curacioacuten si se requiere cada espeacutecimen se compactaraacute de la siguiente manera

1141 Detennine y registre la masa del molde o del molde y el plato base

1142 Ensamble y asegure el molde y el collar al plato base El molde debe descansar en un cimiento riacutegido y unifonne que tenga un cilindro o cubo de concreto con una masa no menor a 91 kg (200 lbm) Asegure el plato base al cimiento riacutegido El meacutetodo de unioacuten al cimiento riacutegido deberaacute pennitir un desmolde faacutecil del molde ensamblado el collar y el plato base despueacutes de que se concluya la compactacioacuten

Compacte el espeacutecimen en cinco capas Despueacutes de la compactacioacuten cada capa deberaacute tener casi el mismo grosor Antes de la compactacioacuten coloque el suelo desmenuzado en el molde y distribuacuteyalo en una capa de espesor unifonne Suavemente apisone el suelo antes de ia compactacioacuten hasta que no esteacute esponjoso ni suelto utilizando el pisoacuten de compactacioacuten manual o un cilindro de 5 mm de diaacutemetro (2 pulg) Prosiga con la compactacioacuten de cada una de las cuatro primeras capas cualquier suelo adyacente a las paredes del molde que no ha sido compactado o extendido en la superficie compactada debe ser recortados

El suelo recortado debe incluirse con el suelo adicional para la siguiente capa Se debe usar un cuchillo u otro aparato parecido La cantidad total del suelo utilizado deberaacute ser tal que la quinta capa compactada se extienda ligeramente en el collar pero que no exceda maacutes de 6 mm (liacute pulg) de la parte superior del molde Si la quinta capa sobrepasa la parte superior del molde maacutes de 6 mm (liacute pulg) se debe desechar el espeacutecimen El espeacutecimen debe ser descartado cuando el uacuteltimo golpe del pisoacuten de la quinta capa resulta en la parte inferior del pisoacuten por debajo de la parte superior del molde de compactacioacuten

1144 Compacte cada capa con 25 golpes para el molde de 1016 mm (4 pulg) o con 56 golpes para un molde de 1524 mm (6 pulg)

NOTA 7 - Cuando los especiacutemenes de compactacioacuten se humedecen maacutes que el contenido de agua oacuteptimo pueden producirse superficies compactadas irregulares y se requeriraacute del juicio del operador para la altura promedio del eacutespeacutecimen

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1145 Al operar el pisoacuten manual tenga cuidado de evitar ]a elevacioacuten de la guiacutea mientras el pisoacuten sube Mantenga la guiacutea firme y a 5deg de la vertical Aplique los golpes un nivel uniforme de 25 golpesminuto aproximadamente de modo que se asegure una cobertura completa y uniforme de la superficie del espeacutecimen

1146 Continuacutee con la compactacioacuten de la uacuteltima capa remueva el collar y el plato base del molde excepto como se especifica en 1147 Se debe utilizar un cuchillo para cortar el suelo adyacente del collar para soltar el suelo del collar antes de removerlo y evitar el desgarro del suelo bajo la parte superior del molde

(

1147 Corte cuidadosamente el espeacutecimen compactado incluso en la parte superior e inferior del molde mediante una regla recta a traveacutes de la parte superior e inferior del molde para formar una superficie plana incluso en la parte superior e inferior del molde Un corte inicial en el espeacutecimen en la parte superior del molde con un cuchillo puede prevenir la caiacuteda del suelo por debajo de la parte superior del molde Rellene cualquier hueco en cada superficie con suelo cortado o no utilizado del espeacutecimen presioacutenelo con los dedos y vuelva a raspar la regla recta a traveacutes de la parte superior e inferior del molde Repita las operaciones anteriores en la parte inferior del espeacutecimen cuando se halla determinado el volumen del molde sin el plato base Para suelos muy huacutemedos o secos se perderaacute suelo o agua si el plato base se remueve En esta situacioacuten deje el plato base unido al molde Cuando se deja unido al plato base el volumen del molde debe ser calibrado con el plato base unido al molde o a un plato de plaacutestico o de vidrio como se especifica en el Anexo Al (A141 )

1148 Determine y registre la masa del espeacutecimen con aproximacioacuten al gramo Cuando se deja unido el plato base determine y registre la masa del espeacutecimen molde y plato base con aproximacioacuten al gramo

I 149 Remueva el material del molde Obtenga un espeacutecimen para el contenido de agua utilizando todo el espeacutecimen (se prefiere eacuteste meacutetodo) o una porcioacuten representativa Cuando se utiliza todo el espeacutecimen quieacutebrelo para facilitar el secado De otra manera obtenga una porcioacuten dividiendo el espeacutecimen compactado axialmente a traveacutes del centro y removiendo 500 g del material de los lados cortados Obtenga el contenido de agua de acuerdo al meacutetodo de ensayo NTP 339127

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12 CAacuteLCULOS

121 Caicule el peso unitario seco y el contenido de agua de cada espeacutecimen compactado como se explica en 123 y 124 Plotee los valores y dibuje la curva de compactacioacuten como una curva llana a traveacutes de los puntos (veacutease ejemplo Fig 3) PIotee el peso unitario seco con aproximacioacuten a 02 kNm3 (01 Ibfpie3

) y el contenido de agua lo maacutes cerca al 01 En base a la curva de compactacioacuten detennine el contenido de agua oacuteptimo y el peso unitario seco maacuteximo Si maacutes del 5 del peso del material de gran tamantildeo se remueve de la muestra calcule el contenido de agua oacuteptimo y el peso unitario seco maacuteximo corregido del material total utilizando la Praacutectica ASTM D4 718 Esta correccioacuten debe hacerse en el espeacutecimen de ensayo de densidad de campo maacutes que al espeacutecimen de ensayo de laboratorio

122 PIotee la curva del 100 de saturacioacuten Los valores del contenido de agua para un 100 de saturacioacuten pueden ser calculados como se explica en 125 (veacutease ejemplo Fig3)

NOTAS 8 - La curva de 100 de saturacioacuten es una middotayuda al disentildear la curva de compactacioacuten Los suelos que contienen maacutes del 10 de finos aproximadamente a contenidos de agua que superan el oacuteptimo las dos curvas generalmente llegan a ser casi paralelas con el lado huacutemedo de la curva de compactacioacuten entre el 92 al 95 de saturacioacuten Teoacutericamente la curva de compactacioacuten no puede ser ploteada a la derecha de la curva de 100 de saturacioacuten Si esto ocurre habriacutea error en la gravedad especiacutefica en las mediciones en los caacutelculos en procedimientos de ensayo o en el ploteo

9 - La curva de 100 de saturacioacuten se denomina a veces como curva de relacioacuten de vaciacuteos cero o como curva de saturacioacuten completa

123 ContenidG de agua w Calcule de acucrdo al meacutetodo de ensayo NTP 339127

124 Pesos Unitarios secos Calcule la densidad huacutemeda (Ecl) la densidad seca (Ec2) y luego el peso unitario seco (Ec3) como sigue

Pm = 1000 (MI - MlItI)1 V donde

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Pm =densidad huacutemeda del espeacutecimen compactado Mgm3bull

MI =masa del espeacutecimen huacutemedo y molde kg = Masa del molde compactado kg yMmd

V =volumen del molde de compactacioacuten m3 (ver Anexo Al)

donde

Pd = densidad seca del espeacutecimen compactado Mgm3 y w = contenido de agua

rd = 6243pd en lb pie3 (3)

rd = 9807Pd en kN m3

donde

Yd = peso unitario seco del espeacutecimen compactado

125 Para calcular los puntos para el ploteo de la curva del 100 de saturacioacuten o curva de relacioacuten de vaciacuteos cero del peso unitario seco seleccione los valores correspondientes del peso unitario seco calcule los valores correspondientes de contenido de agua a la condicioacuten del 100 de saturacioacuten como sigue

(4)

donde

W Sal = contenido de agua para una completa saturacioacuten Yw = peso unitario del agua 6243 Ibfpie3

( 9807 kNm3)

Yd = peso unitario seco del suelo y Gs = gravedad especiacutefica del suelo

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NOTA 10- Se debe calcular la gravedad especiacutefica de la muestra ensayada en base a los datos del ensayo de otrns muestras de la misma c1asi ficacioacuten de sucio y fuente De otro modo seriacutea necesario el cnsayo de gravedad especilica (Meacutetodo de Ensayo NTP 339(31)

13 INFORME

131 Reporte de la siguiente infonnacioacuten

1311 Procedimiento utilizado ( A B oacute C)

1312 Meacutetodo de preparacioacuten utilizado ( huacutemedo o seco)

1313 El contenido de agua recibido si se determinoacute

1314 Contenido de agua oacuteptimo modificado con aproximacioacuten al 05

l315 Peso unitario seco mlximo modificado con aproximacioacuten a 05 Ibfpic3

1316 Descripcioacuten del pisoacuten ( manual o mecaacutenico)

1317 Datos del tamizado del sucio cuando se aplica en la dctcnninacioacuten del procedimiento (A B oacute C)

1318 Descripcioacuten del material utilizado en el cnsayo mcdiante la pruacutectiea ASTM D 2488 o clasificacioacuten mediante el meacutetodo de ensayo NTP ]39134

1319 Gravedad especiacutefica y meacutetodo de detenninacioacuten

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13110 Origen del material utilizado en el ensayo por ejemplo proyecto lugar profundidad cte

13111 Ploteo de la curva de compactacioacuten mostrando los puntos de compactacioacuten utilizados para establecer la curva de compactacioacuten y la curva de 100 de saturacioacuten punto del peso unitario seco maacuteximo y el contenido de agua oacuteptimo

13 112 Datos de la correCClOn de sobredimensioacuten si se utiliza incluyendo la fraccioacuten de sobredimensioacuten (fraccionamiento grueso) Pc en

14 PRECISIOacuteN Y CONFIABILIDAD

141 Precisioacuten Todos los datos estaacuten siendo evaluados para determinar la precisioacuten de este meacutetodo de ensayo Ademaacutes los datos pertinentes estaacuten siendo solicitados por los usuarios de este meacutetodo de ensayo

142 Confiabilidad No es posible obtener informacioacuten sobre la confiabilidad ya que no existe otro meacutetodo para dctcnninar los valores dcl pcso unitario scco maacuteximo y el contenido de agua oacuteptimo modificados

15 PALABRAS CLAVES

Caracteriacutesticas de Compactacioacuten densidad compactacioacuten por impactos utilizando un csfucrzo l11olti licalto ensayos de lahoratorio cnsnyo de proctor ll1oditicnlto curvns de humcdad - densidad compactacioacuten de suclo

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16 ANTECED ENTES

ASTM D1557-91 Test Method for Laboratory Compaction Characteristics of Soils Using Modified Effort (2700 kN-mm3 (56000 pie-lbpie3raquo

(

Al

A11

A 111

A212

A12

A121

A 1211

MA TEacuteCNICA NTP 339141 ANA 22 de 30

ANEXO (Infonnacioacuten obligatoria)

VOLUMEN DEL MOLDE DE COMPACTACiOacuteN

Alcance

Este anexo describe el procedimiento para detenninar el volumen del molde de compactacioacuten

El volumen se detennina mediante el meacutetodo de llenado de agua y revisado mediante el meacutetodo de la medicioacuten lineal

Aparatos

Ademaacutes del aparato que se indica en la Seccioacuten 6 se requiere lo siguiente

Vernier o Caliper de Dial que tenga una rango de medicioacuten de por lo menos de Oa 150 mm (O a 6 pulg) y sensibilidad de 002 mm (0001 pulg)

A1212 Microacutemetro interior - que tenga una rango de medicioacuten de por lo menos de 50 a 300 mm (2 a 12 pulg) y sensibilidad de 002 mm (0001 pulg)

A 121 3 Platos pluacutestitos () de vidrio - Dos platos pluacuteslIacuteLos o de vidrio de aprox 200

111m2 por 6 mm de grosor (8 pulg2 por A pulg)

A1214 Tennoacutemetro- De O a 50 oC de graduacioacuten de 05 oC confonne a los requisitos de la especificacioacuten ASTM El

A1215 Llave de cierre engrasado o un sellador similar

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A1216 Diferentes equipos- jeringa bombilla toallas etc

A13 Precauciones

Realice el procedimiento en una aacuterea aislada de la corriente de aire o de fluctuaciones de extrema temperatura

AI4 Procedimiento

A1A1 Meacutetodo de Llenado de Agua

A 10411 Engrase ligeramente la parte inferior del molde de compactacioacuten y coloacutequelo en uno de los platos plaacutesticos o de vidrio Engrase ligeramente la parte superior del molde Tenga cuidado de no engrasar el interior del molde Si es necesario utilizar el plato base como se indica en el 11047 coloque el molde engrasado en el plato base y aseguacuterelo con los pernos de cierre

A 10412 Determine la masa del molde engrasado y de los platos de plaacutestico y vidrio lo maacutes cerca a 1 g (001 lbm) y regiacutestrelo Cuando se utiliza el plato base para unir el plaacutestico inferior o el plato de vidrio determine la masa del molde el plato base y el plato simple de plaacutestico o vidrio que se usaraacute en la parte superior del molde lo maacutes cerca a 1 g (001 lbm) y regiacutestrelo

A 10413 Coloque el molde y el plato inferior en una superficie ni velada finne y llene el molde con agua ligeramente hasta sobre su borde

A 14104 Deslice el segundo plato sobrc la parte supcrior dc la superficie del moldc de manera que el molde quede completamente lleno con agua pero sin burbujas de aire Antildeada o remueva agua si es necesario con la jeringa bombilla

A 10415 Seque completamente middotcualquier exceso de agua de la parte exterior del molde y de los platos

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Al 4 16 Detennine la masa del molde platos yagua y regiacutestrcIo lo maacutes cerca a 1 g (001 Ibm)

A1417 Detennine la temperatura del agua en el molde lo maacutes cerca a 1 oC y regiacutestrelo Determine y registre la densidad absoluta del agua de la Tabla A 11

A1418 Calcule la masa del agua en el molde mediante la sustraccioacuten de la masa determinada en el A1416

AI419 Calcule el volumen del agua dividiendo la masa del agua por la densidad del agua y registraacutendola lo maacutes cerca a 1 cm3 (00001 pie3

)

A 14110 Cuando se utiliza el plato base para la calibracioacuten del volumen del molde repita los pasos del A 1413 al A 1419

A142 Meacutetodo de Medicioacuten Lineal

A 1421 Utilice el caliper de vernier o el microacutemetro interior mida el diaacutemetro del molde seis veces en la parte superior del molde y seis veces en la parte inferior del molde espaciando cada seis mediciones superiores e inferiores equitativamente alrededor de la circunferencia del molde Registre los valores lo maacutes cerca a 002 mm (0001 pulg)

A1422 Utilice el caliper de vernier mida la altura interior del molde realizando tres mediciones iguales espaciadas alrededor de la circunferencia del molde Registre los valores a 002 mm (0001 pulg)

A 1423 Calcule el promedio del diaacutemetro superior promedio del diaacutemetro inferior y el promedio de la altura

Al424 Calcule el volumen del molde y regiacutestrelo 10 maacutes cerca a 1 cm3(00001 pie3 )

utilizando la Ec Ala (para pulg-libra) oacute Alb (para SI)

NORMA TEacuteCNICA NTP 339141 PERUANA 25 de 30

v = (17)(h )(d t + db yUuml 6 )(1 728) Ala

v A1b

donde

v = volumen del molde cm3 (pie3 )

h = promedio de altura mm (pulg) di = promedio del diaacutemetro sup~rior mm (pulg) db = promedio del diaacutemetro inferior mm (pulg) 11728 = constante de conversioacuten pulg3 a pie3 y 1103 = constante de conversioacuten mmJ a cm3

bull

A15 Comparacioacuten de resultados

A151 El volumen obtenido por ambos meacutetodos deberaacute estar dentro de la tolerancia de los requisitos de 711 Y712

A152 La diferencia entre los dos meacutetodos no debe exceder del 05 del volumen ( nominal del molde

A153 Repita la determinacioacuten del volumen SI no se consigue cumplir con los requisitos

A154 La falla en la obtencioacuten de un acuerdo satisfactorio entre los dos meacutetodos incluso despueacutes de varias tentativas es una indicacioacuten que el molde se deforma demasiado y debe ser reemplazado

NORMA TEacuteCNICA NTP 339141 PERUANA 26 de 30

A155 Utilice el volumen del molde detenninado usando el meacutetodo de llenado de agua como el valor de volumen asignado para los caacutelculos de la densidad huacutemeda y seca

(veacutease 124)

(

(

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PLANTA

1

ELEYACION

VER TABLA 2 PARA EQUIVALENTES METRICOS

FIGURA 1 Molde ciliacutendrico 40 pulg

Ogtmo alternativa al parante de longitud completa puede utilizarse un parante de 212 x 38 El collar puede fijarse mediante una cartela ranurada sujeta al collar y un pasador en el molde

l(l

PLANTA illIVACION

--6Ifl_

VOL OJS

FFji~~1E314=~=Omiddot0009=1~~e3~lEiP(3==1r=-L

VER TABLA 2 PARA EQUIVALENTES METRICOS

-FIGURA 2 Molde ciliacutendrico 60 pulg

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TABLA 1 Tiempo de permanencia requerido de especiacutemenes en saturacioacuten

Clasificacioacuten Tiempo de pennanencia miacutenimo h

GW GP SW SP No se requiere GMSM 3

Todos los demaacutes suelos 16

TABLA 1 Equivalentes meacutetricos para las Figl y2

Pulgada~ 0016 0026 0032 0028

l2 2lh 2 58

( 4 4 2

4584 4 31

6 middot 6 Yz 6 58 6 JI 8 y

pie3

mm 041 066 081 071 1270 6350 6670 10160 11430 11643 12060 15240 16510 16830 17140 20860

3 cm 1130 (00333) 943

00005 14 113333 (00750) 2124

0 0011 31

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ENSAYO DE COMPACTACION

H4 _1shy

HUMEOO

136

132

128 ~

~( lU

rdmax i22() 1

~u

Joshy (

EC ~

120 v

Wo= 120

116

8 10 12 14 16 18

CONTENIDO DE HUMEDAD - W

FIG 3 EJEMPLO DE GRAFICO DE CURVA DE COMPACfACION

NORMA TEacuteCNICA NTP 339141 PERUANA 30 de 30

TABLA Al1

Temperatura oC (OF)

18 (644) 19(662)

( 20 (680) 21 (698) 22 (716) 23 (73 4) 24 (75 2) 25 (770) 26 (788)

Densidad del Agua

_ Densidad del Ag~~JL~J_ 099862 099843 099823 099802 099779I 099756 099733 099707

I 099681

I I I I

Page 14: NTP339.141 1999 Proctor Modificado

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7 APARATOS

71 Ensamblaje del molde Los moldes deben ser ciliacutendricos hechos de material riacutegido y con la capacidad y dimensiones que se indican en 711 oacute 712 y Figuras 1 y 2 Las paredes del molde deberaacuten ser soacutelidas partidas o ahusadas El tipo partido deberaacute tener dos medias secciones circulares o una seccioacuten de tubo dividido a lo largo de un elemento que se puede cerrar de forma segura formando un cilindro que reuacutena los requisitos de esta seccioacuten El tipo ahusado debe tener un diaacutemetro interno tipo tapa que sea uniforme y no mida maacutes de 167 mmm (0200 pulglpie) de la altura del molde Cada molde tienen un plato base y un collar de extensioacuten ensamblado ambos de metal riacutegido y construidos de modo que se puedan adherir de forma segura y faacutecil de desmoldar El ensamblaje collar de extensioacuten debe tener una altura que sobrepase la parte maacutes alta del molde por lo menos 508 mm (20 pulg) con una seccioacuten superior que sobrepasa para formar un tubo con una seccioacuten ciliacutendrica recta de por 10 menos 190 mm (075 pulg) por debajo de eacutesta

El collar de extensioacuten debe alinearse con el interior del molde La parte inferior del plato base y del aacuterea central ahuecada que acepta el molde ciliacutendrico debe ser plana

711 Molde de 4 pulg Un molde que tenga un promedio de 1016 mm plusmn 04 mm (4000 pulg plusmn 0016 pulg) de diaacutemetro interior promedio una altura de 1164 mm plusmn 05 mm (4584 pulg plusmn 0018 pulg) y un volumen de 944 cm3 plusmn 14 cm3 (00333 pie3plusmn 00005 pie3

)

En la Figura 1 se muestra el ensamblaje del molde con los requisitos miacutenimos

712 Molde de 6 pulg Un molde que tenga un promedio de 1524 m plusmn 07 mm (6000 pulg plusmn 0026 pulg ) de diaacutemetro interior promedio una altura de 1164 film plusmn 05 mm (4584 pulg plusmn 0018 pulg) y un volumen de 2124 cm3 plusmn 25 cm3 (0075 pie3plusmn 00009 pie3

) En la Figura 2 se muestra el ensamblaje del molde con los requisitos miacutenimos

72 Pisoacuten Un pisoacuten que tatIacutelbieacuten puede ser operado manualmente como se indica en 721 o mecaacutenicamente como se indica en 722 El pisoacuten debe caer libremente a una distancia de 4572 mm plusmn 16 mm (8 pulg plusmn 005 pulg) de la superficie del espeacutecimen La masa del pisoacuten debe ser de 454 kg plusmn 001 kg (lO lbm plusmn 002 lbm) salvo que las masas de los pisones mecaacutenicos se ajusten como se indica en el meacutetodo de ensayo ASTM D 2168 (veacutease nota 5) Lacara del pisoacuten que golpea debe ser plana y circular salvo como se indica en el 7223 con un diaacutemetro cuando sea nuevo de 5080 mm plusmn 013 mm

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(2000 pulg plusmn 0005 pulg) Se debe reemplazar el pisoacuten si la cara que golpea se desgasta o se deforma al punto que el diaacutemetro sobrepase los 50RO mm plusmn 025 mm (2000 pulg plusmn 001 pulg)

NOTA 5 - Es una praacutectica comuacuten y aceptable en el sistema pulgada-libra asumir que la masa del pisoacuten es igual a su masa determinada utilizundosea una balanza en kilogramo o libra y l Ibf es igual a llbm oacute 04536 kg oacute 1 N es igual a 02248 lbm o a 01020 kg

721 Pisoacuten Manual El pisoacuten debe equiparse con una guiacutea que tenga suficiente juego de modo que la caiacuteda libre del pisoacuten y la cabeza no sea restringida La guiacutea debe tener por lo menos cuatro orificios de ventilacioacuten en cada extremo (ocho huecos en total) localizados con centros de 190 mm plusmn 16 mm eX pulg plusmn 116 pulg) de cada extremo y espaciados a 90 grados El diaacutemetro miacutenimo de los orificios de ventilacioacuten debe ser de 95 mm (38 pulg) Se podriacutean antildeadir orifiCioacutes adicionales o ranuras en el tubo guiacutea

722 Pisoacuten mecaacutenico circular El pisoacuten debe operar mecaacutenicamente de manera que proporcione una cobertura uniforme y completa de la superficie del espeacutecimen Deberaacute haber una holgura de 25 mm plusmn 08 mm entre el pisoacuten y la superficie interior del molde en su diaacutemetro maacutes pequentildeo El pisoacuten mecaacutenico debe reunir los requisitos de calibracioacuten del meacutetodo de ensayo ASTM D 2168 El pisoacuten mecaacutenico debe ser equipado con medios mecaacutenicos positivos para soportar el pisoacuten cuando no se utilice

7223 Pisoacuten mecaacutenico Cuando se utiliza un molde de 1524 mm (60 pulg) un sector de la cara del pisoacuten se debe utilizar en lugar de la cara circular La cara que contacta el espeacutecimen debe tener la forma de un sector de un ciacuterculo de radio igual a 737 mm plusmn 05 mm (290 pulg plusmn 002 pulg) El pisoacuten debe operar de modo que los orificios del sector se situacuteen en el centro del espeacutecimen

73 Extractor de muestras (opcional) Puede ser un gato estructura u otro aparato adaptado para extraer los especiacutemenes compactados del molde

74 Balanza Una balanza tipo GP5 que reuacutena los requisitos de la especificacioacuten ASTM D 4753 para una aproximacioacuten de l-g

75

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Horno de secado Con control tel1110staacutetico preferiblemente del tipo de ventilacioacuten forzada y con la capacidad de mantencr una temperatura unifltmne de 110degC plusmn 5 oC (230 uF plusmn 9degF) a traveacutes de la caacutemara de secado

76 Regla recta Una regla recta de metal riacutegido de una longitud adecuada pero no menor de 254 mm (10 pulg) La longitud total de la regla recta debe ajustarse directamente a una tolerancia de plusmn 01 mm (0005 pulg) El borde de arrastre debe ser biselado si es maacutes grueso que 3 mm (l8 pulg)

77 Tamices De 190 mm ( pulg) 95 mm (38 pulg) y Ndeg 4 (475 mm) conforme a los requisitos de la especificacioacuten ASTM El1

78 Diferentes Herramientas Diversas herramientas tal como mortero cucharas paleta espaacutetula botellas de spray etc o un aparato mecaacutenico apropiado para la mezcla de muestras de suelo con incrementos de agua

8 MUESTRA DEL ENSAYO

La masa de la muestra requerida para ~os procedimientos A y B es de aproximadamente 16 kg (35 lbm) y para el procedimiento C es aproximadamente de 29 kg (65 lbm) del suelo seco Debido a esto la muestra de campo debe tener una masa huacutemeda miacutenima de 23 kg (50 Ibm) y 45 kg (100 lbm) respectivamente

Detennine adecuadamente el porcentaje del material retenido en el tamiz Ndeg 4 (475 mm) 95 mm (38 pulg) o 190 mm eX pu1g) para escoger el procedimiento A B o C separando una porcioacuten representativa de la muestra total y determinando los porcentajes que pasan las mallas de intereacutes mediante el meacutetodo de ensayo NTP 339128 oacute ASTM C 136 Soacutelo es necesario calcular los porcentajes para un tamiz o tamices de la infonnacioacuten que se desa

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9 PREPARACIOacuteN DEL APARATO

91 Seleccione un molde de compactacioacuten apropiado que se va a utilizar de acuerdo con el procedimiento CA B oC) Detennine y registre su masa con aproximacioacuten a 1 g Ensamble el molde base y coUar de extensioacuten Revise el alineamiento de la pared interior y del molde y del collar de extensioacuten del molde Haga ajustes si es necesario

92 Revise que el ensamblado del pisoacuten trabaje en buenas condiciones y que sus partes no esteacuten flojas o gastadas Realice cualquier ajuste o reparacioacuten necesaria si es asiacute el pisoacuten deberaacute recalibrarse

10 CALIBRACIOacuteN

Calibre los siguientes aparatos antes del uso inicial despueacutes de reparaciones u otras acciones que puedan afectar los resultados del ensayo en intervalos que no excedan de 1000 muestras ensayadas o anualmente cualquiera que ocurra primero

101 Balanza Evaluacutee de acuerdo a la especificacioacuten ASTM 04753

102 Moldes Detennine el volumen como se describe en el Anexo Al

103 Pisoacuten manual Verifiquela distancia de la caiacuteda libre masa del pisoacuten y la cara del pisoacuten de acuerdo con 72 Verifique los requisitos de la guiacutea de acuerdo con 721

104 Pisoacuten Mecaacutenico Calibre y ajuste el pisoacuten mccuacutenico de acuerdo al meacutetodo de ensayo ASTM O 2168 Ademaacutes la holgura entre el pisoacuten y la superficie interior del molde debe ser verificada de acuerdo a 622

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11 PROCEDIMIENTOS

111 Sucios

1111 No vuelva a utilizar suelo que ha sido previamente compactado en laboratorio

1112 Utilice el meacutetodo de preparacioacuten huacutemeda cuando se ensaye con suelos que contienen hallosita hidratada o donde la experiencia con determinados suelos indica que los resultados pueden ser alterados por el secado al aire ( veacutease 102)

1113 Prepare los especiacutemenes del suelo para el ensayo de acuerdo con 112 (de preferencia) o con 113

112 Meacutetodo de Preparacioacuten Huacutemeda (preferible) Sin secado previo de la muestra paacuteseiacuteo a traveacutes del tamiz Ndeg 4 ( 475-mm) 95 mm (38 pulg) o 190 mm eX pulg) en base al procedimiento ( A B C) que se va a utilizar Determine el contenido de agua del suelo procesado

1121 Prepare miacutenimo cuatro (preferible cinco) especiacutemenes con contenidos de agua de modo que eacutestos tengan un contenido de agua lo maacutes cerca al oacuteptimo Un espeacutecimen que tiene un contenido de agua cerca al oacuteptimo debe ser preparado primero antildeadiendo al caacutelculo agua y mezcla (veacutease nota 6) Seleccione contenidos de agua para el resto de los especiacutemenes que resulten por lo menos en dos especiacutemenes huacutemedos j dos secos de acuerdo al contenido oacuteptimo de agua que variacuteen alrededor del 2 Como miacutenimo es necesario dos contenidos de agua en cJ lado seco y huacutemedo del oacuteptimo para definir exactamente la curva de compactacioacuten del peso seco unitario (veacutease 115 ) Algullos suelos con un contenido de agua oacuteptimo muy alto o una curva de compactacioacuten rcJativamente plana requeriraacuten grandes incrementos de contenido de agua para obtener un peso unitario seco maacuteximo bien definido Los incrementos de contenido de agua no deberaacuten exceder al 4

NOTA 6 - Con la praacutectica generalmente es posible juzgar visualmente un punto cerca al contenido de agua oacuteptimo Generalmente un suelo en un contenido de agua oacuteptimo puede fonnar un terroacuten que se mantiene unido cuando se libera la presioacuten pero puede quebrarse limpiamente en dos

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secciones cuando se dobla En contenidos dc agua del lado seco dcl oacuteptimo los suelos tienden a dcsintcgrarsc dcl lado huacutemcdooacuteptimo sc manticncn unidos cn una masa cohcsiva pcgajosa Un contcnido de agua oacuteptimo es en general ligcramcnte mcnor que el Iiacutemitc plaacutestico

1122 Utilice aproximadamente 23 kg (5 Ibm) de suelo tamizado en cada espeacutecimen que se compactaraacute utilizando el procedimiento A oacute B oacute 59 kg (13 lbm) cuando se utilice el procedimiento C Para obtener los contenidos de agua del espeacutecimen que se indica en el 1121 antildeada o remueva las cantidades requeridas de agua de la siguiente manera Antildeada poco a poco el agua al suelo durante la mezcla para sacar el agua deje que el suelo se seque en el aire auna temperatura de ambiente o en un aparato de secado de modo que la temperatura de la muestra no exceda de 60degC (140degF) Mezcle continuamente el suelo durante el secado para mantener la distribucioacuten del contenido de agua Mezcle minuciosamente cada espeacutecimen para asegurar tambieacuten la distribucioacuten del agua en todas partes y luego coloacutequelo aparte en un contenedor con tapa y ubiacutequelo de acuerdo con la Tabla 1 antes de la compactacioacuten Para seleccionar un tiempo de espera el suelo debe ser clasificado mediante el meacutetodo de ensayo NTP 339134 la Praacutectica ASTM D 2488 o los datos de otras muestras del mismo material Para ensayos de determinacioacuten la clasificacioacuten deberaacute realizarse mediante el meacutetodo de ensayo NTP 339134

113 Meacutetodo de Preparacioacuten en Seco Si la muestra estaacute muy huacutemeda reduzca el contenido mediante el secado al aire El secado deberaacute ser al aire o utilizando un aparato de secado de modo que la temperatura de la muestra no exceda de 60 oC (140degF) Quiebre en muchas partes los agregados pero sin quebrar las partiacuteculas individuales Pase el material a traveacutes de un tamiz apropiado Ndeg 4 (475 mm) 95 mm (38 pulg) o 190 mm (X pulg) Cuando prepare el material por el tamiz de x pulg para la compactacioacuten en un molde de 6 pulg quiebre los agregados de modo que pasen por el tamiz de 38 de pulg para que facilite la distribuCioacuten del agua por todo el suelo en una proacutexima mezcla

113 1 Prepare miacutenimo cuatro ( preferible cinco) cspeciacutemenes de acuerdo al 1121

11 32 Utilice aproximadamente 23 kg (5 Ibm) del suelo tamizado para cada espeacutecimen que seraacute compactado con el procedimiento A o B o 59 kg (13 Ibm) utilizando el procedimiento C Antildeada las cantidades requeridas de agua para que los contenidos de agua de los especiacutemenes tengan los valores descritos en el 1131 Siga con el procedimiento de preparacioacuten del espeacutecimen descrito en el 1122 para los suelos secos o antildeada agua en el suelo y cure cada muestra de ensayo

114

NORMA TEacuteCNICA NTP 339141 PERUANA 15 de 30

Compactacioacuten Despueacutes de la curacioacuten si se requiere cada espeacutecimen se compactaraacute de la siguiente manera

1141 Detennine y registre la masa del molde o del molde y el plato base

1142 Ensamble y asegure el molde y el collar al plato base El molde debe descansar en un cimiento riacutegido y unifonne que tenga un cilindro o cubo de concreto con una masa no menor a 91 kg (200 lbm) Asegure el plato base al cimiento riacutegido El meacutetodo de unioacuten al cimiento riacutegido deberaacute pennitir un desmolde faacutecil del molde ensamblado el collar y el plato base despueacutes de que se concluya la compactacioacuten

Compacte el espeacutecimen en cinco capas Despueacutes de la compactacioacuten cada capa deberaacute tener casi el mismo grosor Antes de la compactacioacuten coloque el suelo desmenuzado en el molde y distribuacuteyalo en una capa de espesor unifonne Suavemente apisone el suelo antes de ia compactacioacuten hasta que no esteacute esponjoso ni suelto utilizando el pisoacuten de compactacioacuten manual o un cilindro de 5 mm de diaacutemetro (2 pulg) Prosiga con la compactacioacuten de cada una de las cuatro primeras capas cualquier suelo adyacente a las paredes del molde que no ha sido compactado o extendido en la superficie compactada debe ser recortados

El suelo recortado debe incluirse con el suelo adicional para la siguiente capa Se debe usar un cuchillo u otro aparato parecido La cantidad total del suelo utilizado deberaacute ser tal que la quinta capa compactada se extienda ligeramente en el collar pero que no exceda maacutes de 6 mm (liacute pulg) de la parte superior del molde Si la quinta capa sobrepasa la parte superior del molde maacutes de 6 mm (liacute pulg) se debe desechar el espeacutecimen El espeacutecimen debe ser descartado cuando el uacuteltimo golpe del pisoacuten de la quinta capa resulta en la parte inferior del pisoacuten por debajo de la parte superior del molde de compactacioacuten

1144 Compacte cada capa con 25 golpes para el molde de 1016 mm (4 pulg) o con 56 golpes para un molde de 1524 mm (6 pulg)

NOTA 7 - Cuando los especiacutemenes de compactacioacuten se humedecen maacutes que el contenido de agua oacuteptimo pueden producirse superficies compactadas irregulares y se requeriraacute del juicio del operador para la altura promedio del eacutespeacutecimen

NORMA TEacuteCNICA NTP 33914] PERUANA 16 de 30

1145 Al operar el pisoacuten manual tenga cuidado de evitar ]a elevacioacuten de la guiacutea mientras el pisoacuten sube Mantenga la guiacutea firme y a 5deg de la vertical Aplique los golpes un nivel uniforme de 25 golpesminuto aproximadamente de modo que se asegure una cobertura completa y uniforme de la superficie del espeacutecimen

1146 Continuacutee con la compactacioacuten de la uacuteltima capa remueva el collar y el plato base del molde excepto como se especifica en 1147 Se debe utilizar un cuchillo para cortar el suelo adyacente del collar para soltar el suelo del collar antes de removerlo y evitar el desgarro del suelo bajo la parte superior del molde

(

1147 Corte cuidadosamente el espeacutecimen compactado incluso en la parte superior e inferior del molde mediante una regla recta a traveacutes de la parte superior e inferior del molde para formar una superficie plana incluso en la parte superior e inferior del molde Un corte inicial en el espeacutecimen en la parte superior del molde con un cuchillo puede prevenir la caiacuteda del suelo por debajo de la parte superior del molde Rellene cualquier hueco en cada superficie con suelo cortado o no utilizado del espeacutecimen presioacutenelo con los dedos y vuelva a raspar la regla recta a traveacutes de la parte superior e inferior del molde Repita las operaciones anteriores en la parte inferior del espeacutecimen cuando se halla determinado el volumen del molde sin el plato base Para suelos muy huacutemedos o secos se perderaacute suelo o agua si el plato base se remueve En esta situacioacuten deje el plato base unido al molde Cuando se deja unido al plato base el volumen del molde debe ser calibrado con el plato base unido al molde o a un plato de plaacutestico o de vidrio como se especifica en el Anexo Al (A141 )

1148 Determine y registre la masa del espeacutecimen con aproximacioacuten al gramo Cuando se deja unido el plato base determine y registre la masa del espeacutecimen molde y plato base con aproximacioacuten al gramo

I 149 Remueva el material del molde Obtenga un espeacutecimen para el contenido de agua utilizando todo el espeacutecimen (se prefiere eacuteste meacutetodo) o una porcioacuten representativa Cuando se utiliza todo el espeacutecimen quieacutebrelo para facilitar el secado De otra manera obtenga una porcioacuten dividiendo el espeacutecimen compactado axialmente a traveacutes del centro y removiendo 500 g del material de los lados cortados Obtenga el contenido de agua de acuerdo al meacutetodo de ensayo NTP 339127

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12 CAacuteLCULOS

121 Caicule el peso unitario seco y el contenido de agua de cada espeacutecimen compactado como se explica en 123 y 124 Plotee los valores y dibuje la curva de compactacioacuten como una curva llana a traveacutes de los puntos (veacutease ejemplo Fig 3) PIotee el peso unitario seco con aproximacioacuten a 02 kNm3 (01 Ibfpie3

) y el contenido de agua lo maacutes cerca al 01 En base a la curva de compactacioacuten detennine el contenido de agua oacuteptimo y el peso unitario seco maacuteximo Si maacutes del 5 del peso del material de gran tamantildeo se remueve de la muestra calcule el contenido de agua oacuteptimo y el peso unitario seco maacuteximo corregido del material total utilizando la Praacutectica ASTM D4 718 Esta correccioacuten debe hacerse en el espeacutecimen de ensayo de densidad de campo maacutes que al espeacutecimen de ensayo de laboratorio

122 PIotee la curva del 100 de saturacioacuten Los valores del contenido de agua para un 100 de saturacioacuten pueden ser calculados como se explica en 125 (veacutease ejemplo Fig3)

NOTAS 8 - La curva de 100 de saturacioacuten es una middotayuda al disentildear la curva de compactacioacuten Los suelos que contienen maacutes del 10 de finos aproximadamente a contenidos de agua que superan el oacuteptimo las dos curvas generalmente llegan a ser casi paralelas con el lado huacutemedo de la curva de compactacioacuten entre el 92 al 95 de saturacioacuten Teoacutericamente la curva de compactacioacuten no puede ser ploteada a la derecha de la curva de 100 de saturacioacuten Si esto ocurre habriacutea error en la gravedad especiacutefica en las mediciones en los caacutelculos en procedimientos de ensayo o en el ploteo

9 - La curva de 100 de saturacioacuten se denomina a veces como curva de relacioacuten de vaciacuteos cero o como curva de saturacioacuten completa

123 ContenidG de agua w Calcule de acucrdo al meacutetodo de ensayo NTP 339127

124 Pesos Unitarios secos Calcule la densidad huacutemeda (Ecl) la densidad seca (Ec2) y luego el peso unitario seco (Ec3) como sigue

Pm = 1000 (MI - MlItI)1 V donde

NORMA TEacuteCNICA NTP 339141 PERUANA 18 de 30

Pm =densidad huacutemeda del espeacutecimen compactado Mgm3bull

MI =masa del espeacutecimen huacutemedo y molde kg = Masa del molde compactado kg yMmd

V =volumen del molde de compactacioacuten m3 (ver Anexo Al)

donde

Pd = densidad seca del espeacutecimen compactado Mgm3 y w = contenido de agua

rd = 6243pd en lb pie3 (3)

rd = 9807Pd en kN m3

donde

Yd = peso unitario seco del espeacutecimen compactado

125 Para calcular los puntos para el ploteo de la curva del 100 de saturacioacuten o curva de relacioacuten de vaciacuteos cero del peso unitario seco seleccione los valores correspondientes del peso unitario seco calcule los valores correspondientes de contenido de agua a la condicioacuten del 100 de saturacioacuten como sigue

(4)

donde

W Sal = contenido de agua para una completa saturacioacuten Yw = peso unitario del agua 6243 Ibfpie3

( 9807 kNm3)

Yd = peso unitario seco del suelo y Gs = gravedad especiacutefica del suelo

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NOTA 10- Se debe calcular la gravedad especiacutefica de la muestra ensayada en base a los datos del ensayo de otrns muestras de la misma c1asi ficacioacuten de sucio y fuente De otro modo seriacutea necesario el cnsayo de gravedad especilica (Meacutetodo de Ensayo NTP 339(31)

13 INFORME

131 Reporte de la siguiente infonnacioacuten

1311 Procedimiento utilizado ( A B oacute C)

1312 Meacutetodo de preparacioacuten utilizado ( huacutemedo o seco)

1313 El contenido de agua recibido si se determinoacute

1314 Contenido de agua oacuteptimo modificado con aproximacioacuten al 05

l315 Peso unitario seco mlximo modificado con aproximacioacuten a 05 Ibfpic3

1316 Descripcioacuten del pisoacuten ( manual o mecaacutenico)

1317 Datos del tamizado del sucio cuando se aplica en la dctcnninacioacuten del procedimiento (A B oacute C)

1318 Descripcioacuten del material utilizado en el cnsayo mcdiante la pruacutectiea ASTM D 2488 o clasificacioacuten mediante el meacutetodo de ensayo NTP ]39134

1319 Gravedad especiacutefica y meacutetodo de detenninacioacuten

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13110 Origen del material utilizado en el ensayo por ejemplo proyecto lugar profundidad cte

13111 Ploteo de la curva de compactacioacuten mostrando los puntos de compactacioacuten utilizados para establecer la curva de compactacioacuten y la curva de 100 de saturacioacuten punto del peso unitario seco maacuteximo y el contenido de agua oacuteptimo

13 112 Datos de la correCClOn de sobredimensioacuten si se utiliza incluyendo la fraccioacuten de sobredimensioacuten (fraccionamiento grueso) Pc en

14 PRECISIOacuteN Y CONFIABILIDAD

141 Precisioacuten Todos los datos estaacuten siendo evaluados para determinar la precisioacuten de este meacutetodo de ensayo Ademaacutes los datos pertinentes estaacuten siendo solicitados por los usuarios de este meacutetodo de ensayo

142 Confiabilidad No es posible obtener informacioacuten sobre la confiabilidad ya que no existe otro meacutetodo para dctcnninar los valores dcl pcso unitario scco maacuteximo y el contenido de agua oacuteptimo modificados

15 PALABRAS CLAVES

Caracteriacutesticas de Compactacioacuten densidad compactacioacuten por impactos utilizando un csfucrzo l11olti licalto ensayos de lahoratorio cnsnyo de proctor ll1oditicnlto curvns de humcdad - densidad compactacioacuten de suclo

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16 ANTECED ENTES

ASTM D1557-91 Test Method for Laboratory Compaction Characteristics of Soils Using Modified Effort (2700 kN-mm3 (56000 pie-lbpie3raquo

(

Al

A11

A 111

A212

A12

A121

A 1211

MA TEacuteCNICA NTP 339141 ANA 22 de 30

ANEXO (Infonnacioacuten obligatoria)

VOLUMEN DEL MOLDE DE COMPACTACiOacuteN

Alcance

Este anexo describe el procedimiento para detenninar el volumen del molde de compactacioacuten

El volumen se detennina mediante el meacutetodo de llenado de agua y revisado mediante el meacutetodo de la medicioacuten lineal

Aparatos

Ademaacutes del aparato que se indica en la Seccioacuten 6 se requiere lo siguiente

Vernier o Caliper de Dial que tenga una rango de medicioacuten de por lo menos de Oa 150 mm (O a 6 pulg) y sensibilidad de 002 mm (0001 pulg)

A1212 Microacutemetro interior - que tenga una rango de medicioacuten de por lo menos de 50 a 300 mm (2 a 12 pulg) y sensibilidad de 002 mm (0001 pulg)

A 121 3 Platos pluacutestitos () de vidrio - Dos platos pluacuteslIacuteLos o de vidrio de aprox 200

111m2 por 6 mm de grosor (8 pulg2 por A pulg)

A1214 Tennoacutemetro- De O a 50 oC de graduacioacuten de 05 oC confonne a los requisitos de la especificacioacuten ASTM El

A1215 Llave de cierre engrasado o un sellador similar

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A1216 Diferentes equipos- jeringa bombilla toallas etc

A13 Precauciones

Realice el procedimiento en una aacuterea aislada de la corriente de aire o de fluctuaciones de extrema temperatura

AI4 Procedimiento

A1A1 Meacutetodo de Llenado de Agua

A 10411 Engrase ligeramente la parte inferior del molde de compactacioacuten y coloacutequelo en uno de los platos plaacutesticos o de vidrio Engrase ligeramente la parte superior del molde Tenga cuidado de no engrasar el interior del molde Si es necesario utilizar el plato base como se indica en el 11047 coloque el molde engrasado en el plato base y aseguacuterelo con los pernos de cierre

A 10412 Determine la masa del molde engrasado y de los platos de plaacutestico y vidrio lo maacutes cerca a 1 g (001 lbm) y regiacutestrelo Cuando se utiliza el plato base para unir el plaacutestico inferior o el plato de vidrio determine la masa del molde el plato base y el plato simple de plaacutestico o vidrio que se usaraacute en la parte superior del molde lo maacutes cerca a 1 g (001 lbm) y regiacutestrelo

A 10413 Coloque el molde y el plato inferior en una superficie ni velada finne y llene el molde con agua ligeramente hasta sobre su borde

A 14104 Deslice el segundo plato sobrc la parte supcrior dc la superficie del moldc de manera que el molde quede completamente lleno con agua pero sin burbujas de aire Antildeada o remueva agua si es necesario con la jeringa bombilla

A 10415 Seque completamente middotcualquier exceso de agua de la parte exterior del molde y de los platos

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Al 4 16 Detennine la masa del molde platos yagua y regiacutestrcIo lo maacutes cerca a 1 g (001 Ibm)

A1417 Detennine la temperatura del agua en el molde lo maacutes cerca a 1 oC y regiacutestrelo Determine y registre la densidad absoluta del agua de la Tabla A 11

A1418 Calcule la masa del agua en el molde mediante la sustraccioacuten de la masa determinada en el A1416

AI419 Calcule el volumen del agua dividiendo la masa del agua por la densidad del agua y registraacutendola lo maacutes cerca a 1 cm3 (00001 pie3

)

A 14110 Cuando se utiliza el plato base para la calibracioacuten del volumen del molde repita los pasos del A 1413 al A 1419

A142 Meacutetodo de Medicioacuten Lineal

A 1421 Utilice el caliper de vernier o el microacutemetro interior mida el diaacutemetro del molde seis veces en la parte superior del molde y seis veces en la parte inferior del molde espaciando cada seis mediciones superiores e inferiores equitativamente alrededor de la circunferencia del molde Registre los valores lo maacutes cerca a 002 mm (0001 pulg)

A1422 Utilice el caliper de vernier mida la altura interior del molde realizando tres mediciones iguales espaciadas alrededor de la circunferencia del molde Registre los valores a 002 mm (0001 pulg)

A 1423 Calcule el promedio del diaacutemetro superior promedio del diaacutemetro inferior y el promedio de la altura

Al424 Calcule el volumen del molde y regiacutestrelo 10 maacutes cerca a 1 cm3(00001 pie3 )

utilizando la Ec Ala (para pulg-libra) oacute Alb (para SI)

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v = (17)(h )(d t + db yUuml 6 )(1 728) Ala

v A1b

donde

v = volumen del molde cm3 (pie3 )

h = promedio de altura mm (pulg) di = promedio del diaacutemetro sup~rior mm (pulg) db = promedio del diaacutemetro inferior mm (pulg) 11728 = constante de conversioacuten pulg3 a pie3 y 1103 = constante de conversioacuten mmJ a cm3

bull

A15 Comparacioacuten de resultados

A151 El volumen obtenido por ambos meacutetodos deberaacute estar dentro de la tolerancia de los requisitos de 711 Y712

A152 La diferencia entre los dos meacutetodos no debe exceder del 05 del volumen ( nominal del molde

A153 Repita la determinacioacuten del volumen SI no se consigue cumplir con los requisitos

A154 La falla en la obtencioacuten de un acuerdo satisfactorio entre los dos meacutetodos incluso despueacutes de varias tentativas es una indicacioacuten que el molde se deforma demasiado y debe ser reemplazado

NORMA TEacuteCNICA NTP 339141 PERUANA 26 de 30

A155 Utilice el volumen del molde detenninado usando el meacutetodo de llenado de agua como el valor de volumen asignado para los caacutelculos de la densidad huacutemeda y seca

(veacutease 124)

(

(

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PLANTA

1

ELEYACION

VER TABLA 2 PARA EQUIVALENTES METRICOS

FIGURA 1 Molde ciliacutendrico 40 pulg

Ogtmo alternativa al parante de longitud completa puede utilizarse un parante de 212 x 38 El collar puede fijarse mediante una cartela ranurada sujeta al collar y un pasador en el molde

l(l

PLANTA illIVACION

--6Ifl_

VOL OJS

FFji~~1E314=~=Omiddot0009=1~~e3~lEiP(3==1r=-L

VER TABLA 2 PARA EQUIVALENTES METRICOS

-FIGURA 2 Molde ciliacutendrico 60 pulg

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TABLA 1 Tiempo de permanencia requerido de especiacutemenes en saturacioacuten

Clasificacioacuten Tiempo de pennanencia miacutenimo h

GW GP SW SP No se requiere GMSM 3

Todos los demaacutes suelos 16

TABLA 1 Equivalentes meacutetricos para las Figl y2

Pulgada~ 0016 0026 0032 0028

l2 2lh 2 58

( 4 4 2

4584 4 31

6 middot 6 Yz 6 58 6 JI 8 y

pie3

mm 041 066 081 071 1270 6350 6670 10160 11430 11643 12060 15240 16510 16830 17140 20860

3 cm 1130 (00333) 943

00005 14 113333 (00750) 2124

0 0011 31

NORMA TEacuteCNICA NTP 339141

PERUANA 29 de 30

ENSAYO DE COMPACTACION

H4 _1shy

HUMEOO

136

132

128 ~

~( lU

rdmax i22() 1

~u

Joshy (

EC ~

120 v

Wo= 120

116

8 10 12 14 16 18

CONTENIDO DE HUMEDAD - W

FIG 3 EJEMPLO DE GRAFICO DE CURVA DE COMPACfACION

NORMA TEacuteCNICA NTP 339141 PERUANA 30 de 30

TABLA Al1

Temperatura oC (OF)

18 (644) 19(662)

( 20 (680) 21 (698) 22 (716) 23 (73 4) 24 (75 2) 25 (770) 26 (788)

Densidad del Agua

_ Densidad del Ag~~JL~J_ 099862 099843 099823 099802 099779I 099756 099733 099707

I 099681

I I I I

Page 15: NTP339.141 1999 Proctor Modificado

NORMA TEacuteCNICA NTP 339141 PERUANA 10 de 30

(2000 pulg plusmn 0005 pulg) Se debe reemplazar el pisoacuten si la cara que golpea se desgasta o se deforma al punto que el diaacutemetro sobrepase los 50RO mm plusmn 025 mm (2000 pulg plusmn 001 pulg)

NOTA 5 - Es una praacutectica comuacuten y aceptable en el sistema pulgada-libra asumir que la masa del pisoacuten es igual a su masa determinada utilizundosea una balanza en kilogramo o libra y l Ibf es igual a llbm oacute 04536 kg oacute 1 N es igual a 02248 lbm o a 01020 kg

721 Pisoacuten Manual El pisoacuten debe equiparse con una guiacutea que tenga suficiente juego de modo que la caiacuteda libre del pisoacuten y la cabeza no sea restringida La guiacutea debe tener por lo menos cuatro orificios de ventilacioacuten en cada extremo (ocho huecos en total) localizados con centros de 190 mm plusmn 16 mm eX pulg plusmn 116 pulg) de cada extremo y espaciados a 90 grados El diaacutemetro miacutenimo de los orificios de ventilacioacuten debe ser de 95 mm (38 pulg) Se podriacutean antildeadir orifiCioacutes adicionales o ranuras en el tubo guiacutea

722 Pisoacuten mecaacutenico circular El pisoacuten debe operar mecaacutenicamente de manera que proporcione una cobertura uniforme y completa de la superficie del espeacutecimen Deberaacute haber una holgura de 25 mm plusmn 08 mm entre el pisoacuten y la superficie interior del molde en su diaacutemetro maacutes pequentildeo El pisoacuten mecaacutenico debe reunir los requisitos de calibracioacuten del meacutetodo de ensayo ASTM D 2168 El pisoacuten mecaacutenico debe ser equipado con medios mecaacutenicos positivos para soportar el pisoacuten cuando no se utilice

7223 Pisoacuten mecaacutenico Cuando se utiliza un molde de 1524 mm (60 pulg) un sector de la cara del pisoacuten se debe utilizar en lugar de la cara circular La cara que contacta el espeacutecimen debe tener la forma de un sector de un ciacuterculo de radio igual a 737 mm plusmn 05 mm (290 pulg plusmn 002 pulg) El pisoacuten debe operar de modo que los orificios del sector se situacuteen en el centro del espeacutecimen

73 Extractor de muestras (opcional) Puede ser un gato estructura u otro aparato adaptado para extraer los especiacutemenes compactados del molde

74 Balanza Una balanza tipo GP5 que reuacutena los requisitos de la especificacioacuten ASTM D 4753 para una aproximacioacuten de l-g

75

NORMA TEacuteCNICA NTP 339141 PERUANA 11 de 30

Horno de secado Con control tel1110staacutetico preferiblemente del tipo de ventilacioacuten forzada y con la capacidad de mantencr una temperatura unifltmne de 110degC plusmn 5 oC (230 uF plusmn 9degF) a traveacutes de la caacutemara de secado

76 Regla recta Una regla recta de metal riacutegido de una longitud adecuada pero no menor de 254 mm (10 pulg) La longitud total de la regla recta debe ajustarse directamente a una tolerancia de plusmn 01 mm (0005 pulg) El borde de arrastre debe ser biselado si es maacutes grueso que 3 mm (l8 pulg)

77 Tamices De 190 mm ( pulg) 95 mm (38 pulg) y Ndeg 4 (475 mm) conforme a los requisitos de la especificacioacuten ASTM El1

78 Diferentes Herramientas Diversas herramientas tal como mortero cucharas paleta espaacutetula botellas de spray etc o un aparato mecaacutenico apropiado para la mezcla de muestras de suelo con incrementos de agua

8 MUESTRA DEL ENSAYO

La masa de la muestra requerida para ~os procedimientos A y B es de aproximadamente 16 kg (35 lbm) y para el procedimiento C es aproximadamente de 29 kg (65 lbm) del suelo seco Debido a esto la muestra de campo debe tener una masa huacutemeda miacutenima de 23 kg (50 Ibm) y 45 kg (100 lbm) respectivamente

Detennine adecuadamente el porcentaje del material retenido en el tamiz Ndeg 4 (475 mm) 95 mm (38 pulg) o 190 mm eX pu1g) para escoger el procedimiento A B o C separando una porcioacuten representativa de la muestra total y determinando los porcentajes que pasan las mallas de intereacutes mediante el meacutetodo de ensayo NTP 339128 oacute ASTM C 136 Soacutelo es necesario calcular los porcentajes para un tamiz o tamices de la infonnacioacuten que se desa

NORMA TEacuteCNICA NTP 339141 PERUANA 12 de 30

9 PREPARACIOacuteN DEL APARATO

91 Seleccione un molde de compactacioacuten apropiado que se va a utilizar de acuerdo con el procedimiento CA B oC) Detennine y registre su masa con aproximacioacuten a 1 g Ensamble el molde base y coUar de extensioacuten Revise el alineamiento de la pared interior y del molde y del collar de extensioacuten del molde Haga ajustes si es necesario

92 Revise que el ensamblado del pisoacuten trabaje en buenas condiciones y que sus partes no esteacuten flojas o gastadas Realice cualquier ajuste o reparacioacuten necesaria si es asiacute el pisoacuten deberaacute recalibrarse

10 CALIBRACIOacuteN

Calibre los siguientes aparatos antes del uso inicial despueacutes de reparaciones u otras acciones que puedan afectar los resultados del ensayo en intervalos que no excedan de 1000 muestras ensayadas o anualmente cualquiera que ocurra primero

101 Balanza Evaluacutee de acuerdo a la especificacioacuten ASTM 04753

102 Moldes Detennine el volumen como se describe en el Anexo Al

103 Pisoacuten manual Verifiquela distancia de la caiacuteda libre masa del pisoacuten y la cara del pisoacuten de acuerdo con 72 Verifique los requisitos de la guiacutea de acuerdo con 721

104 Pisoacuten Mecaacutenico Calibre y ajuste el pisoacuten mccuacutenico de acuerdo al meacutetodo de ensayo ASTM O 2168 Ademaacutes la holgura entre el pisoacuten y la superficie interior del molde debe ser verificada de acuerdo a 622

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11 PROCEDIMIENTOS

111 Sucios

1111 No vuelva a utilizar suelo que ha sido previamente compactado en laboratorio

1112 Utilice el meacutetodo de preparacioacuten huacutemeda cuando se ensaye con suelos que contienen hallosita hidratada o donde la experiencia con determinados suelos indica que los resultados pueden ser alterados por el secado al aire ( veacutease 102)

1113 Prepare los especiacutemenes del suelo para el ensayo de acuerdo con 112 (de preferencia) o con 113

112 Meacutetodo de Preparacioacuten Huacutemeda (preferible) Sin secado previo de la muestra paacuteseiacuteo a traveacutes del tamiz Ndeg 4 ( 475-mm) 95 mm (38 pulg) o 190 mm eX pulg) en base al procedimiento ( A B C) que se va a utilizar Determine el contenido de agua del suelo procesado

1121 Prepare miacutenimo cuatro (preferible cinco) especiacutemenes con contenidos de agua de modo que eacutestos tengan un contenido de agua lo maacutes cerca al oacuteptimo Un espeacutecimen que tiene un contenido de agua cerca al oacuteptimo debe ser preparado primero antildeadiendo al caacutelculo agua y mezcla (veacutease nota 6) Seleccione contenidos de agua para el resto de los especiacutemenes que resulten por lo menos en dos especiacutemenes huacutemedos j dos secos de acuerdo al contenido oacuteptimo de agua que variacuteen alrededor del 2 Como miacutenimo es necesario dos contenidos de agua en cJ lado seco y huacutemedo del oacuteptimo para definir exactamente la curva de compactacioacuten del peso seco unitario (veacutease 115 ) Algullos suelos con un contenido de agua oacuteptimo muy alto o una curva de compactacioacuten rcJativamente plana requeriraacuten grandes incrementos de contenido de agua para obtener un peso unitario seco maacuteximo bien definido Los incrementos de contenido de agua no deberaacuten exceder al 4

NOTA 6 - Con la praacutectica generalmente es posible juzgar visualmente un punto cerca al contenido de agua oacuteptimo Generalmente un suelo en un contenido de agua oacuteptimo puede fonnar un terroacuten que se mantiene unido cuando se libera la presioacuten pero puede quebrarse limpiamente en dos

NORMA TEacuteCNICA NTP 339141 PERUANA 14 de 30

secciones cuando se dobla En contenidos dc agua del lado seco dcl oacuteptimo los suelos tienden a dcsintcgrarsc dcl lado huacutemcdooacuteptimo sc manticncn unidos cn una masa cohcsiva pcgajosa Un contcnido de agua oacuteptimo es en general ligcramcnte mcnor que el Iiacutemitc plaacutestico

1122 Utilice aproximadamente 23 kg (5 Ibm) de suelo tamizado en cada espeacutecimen que se compactaraacute utilizando el procedimiento A oacute B oacute 59 kg (13 lbm) cuando se utilice el procedimiento C Para obtener los contenidos de agua del espeacutecimen que se indica en el 1121 antildeada o remueva las cantidades requeridas de agua de la siguiente manera Antildeada poco a poco el agua al suelo durante la mezcla para sacar el agua deje que el suelo se seque en el aire auna temperatura de ambiente o en un aparato de secado de modo que la temperatura de la muestra no exceda de 60degC (140degF) Mezcle continuamente el suelo durante el secado para mantener la distribucioacuten del contenido de agua Mezcle minuciosamente cada espeacutecimen para asegurar tambieacuten la distribucioacuten del agua en todas partes y luego coloacutequelo aparte en un contenedor con tapa y ubiacutequelo de acuerdo con la Tabla 1 antes de la compactacioacuten Para seleccionar un tiempo de espera el suelo debe ser clasificado mediante el meacutetodo de ensayo NTP 339134 la Praacutectica ASTM D 2488 o los datos de otras muestras del mismo material Para ensayos de determinacioacuten la clasificacioacuten deberaacute realizarse mediante el meacutetodo de ensayo NTP 339134

113 Meacutetodo de Preparacioacuten en Seco Si la muestra estaacute muy huacutemeda reduzca el contenido mediante el secado al aire El secado deberaacute ser al aire o utilizando un aparato de secado de modo que la temperatura de la muestra no exceda de 60 oC (140degF) Quiebre en muchas partes los agregados pero sin quebrar las partiacuteculas individuales Pase el material a traveacutes de un tamiz apropiado Ndeg 4 (475 mm) 95 mm (38 pulg) o 190 mm (X pulg) Cuando prepare el material por el tamiz de x pulg para la compactacioacuten en un molde de 6 pulg quiebre los agregados de modo que pasen por el tamiz de 38 de pulg para que facilite la distribuCioacuten del agua por todo el suelo en una proacutexima mezcla

113 1 Prepare miacutenimo cuatro ( preferible cinco) cspeciacutemenes de acuerdo al 1121

11 32 Utilice aproximadamente 23 kg (5 Ibm) del suelo tamizado para cada espeacutecimen que seraacute compactado con el procedimiento A o B o 59 kg (13 Ibm) utilizando el procedimiento C Antildeada las cantidades requeridas de agua para que los contenidos de agua de los especiacutemenes tengan los valores descritos en el 1131 Siga con el procedimiento de preparacioacuten del espeacutecimen descrito en el 1122 para los suelos secos o antildeada agua en el suelo y cure cada muestra de ensayo

114

NORMA TEacuteCNICA NTP 339141 PERUANA 15 de 30

Compactacioacuten Despueacutes de la curacioacuten si se requiere cada espeacutecimen se compactaraacute de la siguiente manera

1141 Detennine y registre la masa del molde o del molde y el plato base

1142 Ensamble y asegure el molde y el collar al plato base El molde debe descansar en un cimiento riacutegido y unifonne que tenga un cilindro o cubo de concreto con una masa no menor a 91 kg (200 lbm) Asegure el plato base al cimiento riacutegido El meacutetodo de unioacuten al cimiento riacutegido deberaacute pennitir un desmolde faacutecil del molde ensamblado el collar y el plato base despueacutes de que se concluya la compactacioacuten

Compacte el espeacutecimen en cinco capas Despueacutes de la compactacioacuten cada capa deberaacute tener casi el mismo grosor Antes de la compactacioacuten coloque el suelo desmenuzado en el molde y distribuacuteyalo en una capa de espesor unifonne Suavemente apisone el suelo antes de ia compactacioacuten hasta que no esteacute esponjoso ni suelto utilizando el pisoacuten de compactacioacuten manual o un cilindro de 5 mm de diaacutemetro (2 pulg) Prosiga con la compactacioacuten de cada una de las cuatro primeras capas cualquier suelo adyacente a las paredes del molde que no ha sido compactado o extendido en la superficie compactada debe ser recortados

El suelo recortado debe incluirse con el suelo adicional para la siguiente capa Se debe usar un cuchillo u otro aparato parecido La cantidad total del suelo utilizado deberaacute ser tal que la quinta capa compactada se extienda ligeramente en el collar pero que no exceda maacutes de 6 mm (liacute pulg) de la parte superior del molde Si la quinta capa sobrepasa la parte superior del molde maacutes de 6 mm (liacute pulg) se debe desechar el espeacutecimen El espeacutecimen debe ser descartado cuando el uacuteltimo golpe del pisoacuten de la quinta capa resulta en la parte inferior del pisoacuten por debajo de la parte superior del molde de compactacioacuten

1144 Compacte cada capa con 25 golpes para el molde de 1016 mm (4 pulg) o con 56 golpes para un molde de 1524 mm (6 pulg)

NOTA 7 - Cuando los especiacutemenes de compactacioacuten se humedecen maacutes que el contenido de agua oacuteptimo pueden producirse superficies compactadas irregulares y se requeriraacute del juicio del operador para la altura promedio del eacutespeacutecimen

NORMA TEacuteCNICA NTP 33914] PERUANA 16 de 30

1145 Al operar el pisoacuten manual tenga cuidado de evitar ]a elevacioacuten de la guiacutea mientras el pisoacuten sube Mantenga la guiacutea firme y a 5deg de la vertical Aplique los golpes un nivel uniforme de 25 golpesminuto aproximadamente de modo que se asegure una cobertura completa y uniforme de la superficie del espeacutecimen

1146 Continuacutee con la compactacioacuten de la uacuteltima capa remueva el collar y el plato base del molde excepto como se especifica en 1147 Se debe utilizar un cuchillo para cortar el suelo adyacente del collar para soltar el suelo del collar antes de removerlo y evitar el desgarro del suelo bajo la parte superior del molde

(

1147 Corte cuidadosamente el espeacutecimen compactado incluso en la parte superior e inferior del molde mediante una regla recta a traveacutes de la parte superior e inferior del molde para formar una superficie plana incluso en la parte superior e inferior del molde Un corte inicial en el espeacutecimen en la parte superior del molde con un cuchillo puede prevenir la caiacuteda del suelo por debajo de la parte superior del molde Rellene cualquier hueco en cada superficie con suelo cortado o no utilizado del espeacutecimen presioacutenelo con los dedos y vuelva a raspar la regla recta a traveacutes de la parte superior e inferior del molde Repita las operaciones anteriores en la parte inferior del espeacutecimen cuando se halla determinado el volumen del molde sin el plato base Para suelos muy huacutemedos o secos se perderaacute suelo o agua si el plato base se remueve En esta situacioacuten deje el plato base unido al molde Cuando se deja unido al plato base el volumen del molde debe ser calibrado con el plato base unido al molde o a un plato de plaacutestico o de vidrio como se especifica en el Anexo Al (A141 )

1148 Determine y registre la masa del espeacutecimen con aproximacioacuten al gramo Cuando se deja unido el plato base determine y registre la masa del espeacutecimen molde y plato base con aproximacioacuten al gramo

I 149 Remueva el material del molde Obtenga un espeacutecimen para el contenido de agua utilizando todo el espeacutecimen (se prefiere eacuteste meacutetodo) o una porcioacuten representativa Cuando se utiliza todo el espeacutecimen quieacutebrelo para facilitar el secado De otra manera obtenga una porcioacuten dividiendo el espeacutecimen compactado axialmente a traveacutes del centro y removiendo 500 g del material de los lados cortados Obtenga el contenido de agua de acuerdo al meacutetodo de ensayo NTP 339127

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12 CAacuteLCULOS

121 Caicule el peso unitario seco y el contenido de agua de cada espeacutecimen compactado como se explica en 123 y 124 Plotee los valores y dibuje la curva de compactacioacuten como una curva llana a traveacutes de los puntos (veacutease ejemplo Fig 3) PIotee el peso unitario seco con aproximacioacuten a 02 kNm3 (01 Ibfpie3

) y el contenido de agua lo maacutes cerca al 01 En base a la curva de compactacioacuten detennine el contenido de agua oacuteptimo y el peso unitario seco maacuteximo Si maacutes del 5 del peso del material de gran tamantildeo se remueve de la muestra calcule el contenido de agua oacuteptimo y el peso unitario seco maacuteximo corregido del material total utilizando la Praacutectica ASTM D4 718 Esta correccioacuten debe hacerse en el espeacutecimen de ensayo de densidad de campo maacutes que al espeacutecimen de ensayo de laboratorio

122 PIotee la curva del 100 de saturacioacuten Los valores del contenido de agua para un 100 de saturacioacuten pueden ser calculados como se explica en 125 (veacutease ejemplo Fig3)

NOTAS 8 - La curva de 100 de saturacioacuten es una middotayuda al disentildear la curva de compactacioacuten Los suelos que contienen maacutes del 10 de finos aproximadamente a contenidos de agua que superan el oacuteptimo las dos curvas generalmente llegan a ser casi paralelas con el lado huacutemedo de la curva de compactacioacuten entre el 92 al 95 de saturacioacuten Teoacutericamente la curva de compactacioacuten no puede ser ploteada a la derecha de la curva de 100 de saturacioacuten Si esto ocurre habriacutea error en la gravedad especiacutefica en las mediciones en los caacutelculos en procedimientos de ensayo o en el ploteo

9 - La curva de 100 de saturacioacuten se denomina a veces como curva de relacioacuten de vaciacuteos cero o como curva de saturacioacuten completa

123 ContenidG de agua w Calcule de acucrdo al meacutetodo de ensayo NTP 339127

124 Pesos Unitarios secos Calcule la densidad huacutemeda (Ecl) la densidad seca (Ec2) y luego el peso unitario seco (Ec3) como sigue

Pm = 1000 (MI - MlItI)1 V donde

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Pm =densidad huacutemeda del espeacutecimen compactado Mgm3bull

MI =masa del espeacutecimen huacutemedo y molde kg = Masa del molde compactado kg yMmd

V =volumen del molde de compactacioacuten m3 (ver Anexo Al)

donde

Pd = densidad seca del espeacutecimen compactado Mgm3 y w = contenido de agua

rd = 6243pd en lb pie3 (3)

rd = 9807Pd en kN m3

donde

Yd = peso unitario seco del espeacutecimen compactado

125 Para calcular los puntos para el ploteo de la curva del 100 de saturacioacuten o curva de relacioacuten de vaciacuteos cero del peso unitario seco seleccione los valores correspondientes del peso unitario seco calcule los valores correspondientes de contenido de agua a la condicioacuten del 100 de saturacioacuten como sigue

(4)

donde

W Sal = contenido de agua para una completa saturacioacuten Yw = peso unitario del agua 6243 Ibfpie3

( 9807 kNm3)

Yd = peso unitario seco del suelo y Gs = gravedad especiacutefica del suelo

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NOTA 10- Se debe calcular la gravedad especiacutefica de la muestra ensayada en base a los datos del ensayo de otrns muestras de la misma c1asi ficacioacuten de sucio y fuente De otro modo seriacutea necesario el cnsayo de gravedad especilica (Meacutetodo de Ensayo NTP 339(31)

13 INFORME

131 Reporte de la siguiente infonnacioacuten

1311 Procedimiento utilizado ( A B oacute C)

1312 Meacutetodo de preparacioacuten utilizado ( huacutemedo o seco)

1313 El contenido de agua recibido si se determinoacute

1314 Contenido de agua oacuteptimo modificado con aproximacioacuten al 05

l315 Peso unitario seco mlximo modificado con aproximacioacuten a 05 Ibfpic3

1316 Descripcioacuten del pisoacuten ( manual o mecaacutenico)

1317 Datos del tamizado del sucio cuando se aplica en la dctcnninacioacuten del procedimiento (A B oacute C)

1318 Descripcioacuten del material utilizado en el cnsayo mcdiante la pruacutectiea ASTM D 2488 o clasificacioacuten mediante el meacutetodo de ensayo NTP ]39134

1319 Gravedad especiacutefica y meacutetodo de detenninacioacuten

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13110 Origen del material utilizado en el ensayo por ejemplo proyecto lugar profundidad cte

13111 Ploteo de la curva de compactacioacuten mostrando los puntos de compactacioacuten utilizados para establecer la curva de compactacioacuten y la curva de 100 de saturacioacuten punto del peso unitario seco maacuteximo y el contenido de agua oacuteptimo

13 112 Datos de la correCClOn de sobredimensioacuten si se utiliza incluyendo la fraccioacuten de sobredimensioacuten (fraccionamiento grueso) Pc en

14 PRECISIOacuteN Y CONFIABILIDAD

141 Precisioacuten Todos los datos estaacuten siendo evaluados para determinar la precisioacuten de este meacutetodo de ensayo Ademaacutes los datos pertinentes estaacuten siendo solicitados por los usuarios de este meacutetodo de ensayo

142 Confiabilidad No es posible obtener informacioacuten sobre la confiabilidad ya que no existe otro meacutetodo para dctcnninar los valores dcl pcso unitario scco maacuteximo y el contenido de agua oacuteptimo modificados

15 PALABRAS CLAVES

Caracteriacutesticas de Compactacioacuten densidad compactacioacuten por impactos utilizando un csfucrzo l11olti licalto ensayos de lahoratorio cnsnyo de proctor ll1oditicnlto curvns de humcdad - densidad compactacioacuten de suclo

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16 ANTECED ENTES

ASTM D1557-91 Test Method for Laboratory Compaction Characteristics of Soils Using Modified Effort (2700 kN-mm3 (56000 pie-lbpie3raquo

(

Al

A11

A 111

A212

A12

A121

A 1211

MA TEacuteCNICA NTP 339141 ANA 22 de 30

ANEXO (Infonnacioacuten obligatoria)

VOLUMEN DEL MOLDE DE COMPACTACiOacuteN

Alcance

Este anexo describe el procedimiento para detenninar el volumen del molde de compactacioacuten

El volumen se detennina mediante el meacutetodo de llenado de agua y revisado mediante el meacutetodo de la medicioacuten lineal

Aparatos

Ademaacutes del aparato que se indica en la Seccioacuten 6 se requiere lo siguiente

Vernier o Caliper de Dial que tenga una rango de medicioacuten de por lo menos de Oa 150 mm (O a 6 pulg) y sensibilidad de 002 mm (0001 pulg)

A1212 Microacutemetro interior - que tenga una rango de medicioacuten de por lo menos de 50 a 300 mm (2 a 12 pulg) y sensibilidad de 002 mm (0001 pulg)

A 121 3 Platos pluacutestitos () de vidrio - Dos platos pluacuteslIacuteLos o de vidrio de aprox 200

111m2 por 6 mm de grosor (8 pulg2 por A pulg)

A1214 Tennoacutemetro- De O a 50 oC de graduacioacuten de 05 oC confonne a los requisitos de la especificacioacuten ASTM El

A1215 Llave de cierre engrasado o un sellador similar

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A1216 Diferentes equipos- jeringa bombilla toallas etc

A13 Precauciones

Realice el procedimiento en una aacuterea aislada de la corriente de aire o de fluctuaciones de extrema temperatura

AI4 Procedimiento

A1A1 Meacutetodo de Llenado de Agua

A 10411 Engrase ligeramente la parte inferior del molde de compactacioacuten y coloacutequelo en uno de los platos plaacutesticos o de vidrio Engrase ligeramente la parte superior del molde Tenga cuidado de no engrasar el interior del molde Si es necesario utilizar el plato base como se indica en el 11047 coloque el molde engrasado en el plato base y aseguacuterelo con los pernos de cierre

A 10412 Determine la masa del molde engrasado y de los platos de plaacutestico y vidrio lo maacutes cerca a 1 g (001 lbm) y regiacutestrelo Cuando se utiliza el plato base para unir el plaacutestico inferior o el plato de vidrio determine la masa del molde el plato base y el plato simple de plaacutestico o vidrio que se usaraacute en la parte superior del molde lo maacutes cerca a 1 g (001 lbm) y regiacutestrelo

A 10413 Coloque el molde y el plato inferior en una superficie ni velada finne y llene el molde con agua ligeramente hasta sobre su borde

A 14104 Deslice el segundo plato sobrc la parte supcrior dc la superficie del moldc de manera que el molde quede completamente lleno con agua pero sin burbujas de aire Antildeada o remueva agua si es necesario con la jeringa bombilla

A 10415 Seque completamente middotcualquier exceso de agua de la parte exterior del molde y de los platos

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Al 4 16 Detennine la masa del molde platos yagua y regiacutestrcIo lo maacutes cerca a 1 g (001 Ibm)

A1417 Detennine la temperatura del agua en el molde lo maacutes cerca a 1 oC y regiacutestrelo Determine y registre la densidad absoluta del agua de la Tabla A 11

A1418 Calcule la masa del agua en el molde mediante la sustraccioacuten de la masa determinada en el A1416

AI419 Calcule el volumen del agua dividiendo la masa del agua por la densidad del agua y registraacutendola lo maacutes cerca a 1 cm3 (00001 pie3

)

A 14110 Cuando se utiliza el plato base para la calibracioacuten del volumen del molde repita los pasos del A 1413 al A 1419

A142 Meacutetodo de Medicioacuten Lineal

A 1421 Utilice el caliper de vernier o el microacutemetro interior mida el diaacutemetro del molde seis veces en la parte superior del molde y seis veces en la parte inferior del molde espaciando cada seis mediciones superiores e inferiores equitativamente alrededor de la circunferencia del molde Registre los valores lo maacutes cerca a 002 mm (0001 pulg)

A1422 Utilice el caliper de vernier mida la altura interior del molde realizando tres mediciones iguales espaciadas alrededor de la circunferencia del molde Registre los valores a 002 mm (0001 pulg)

A 1423 Calcule el promedio del diaacutemetro superior promedio del diaacutemetro inferior y el promedio de la altura

Al424 Calcule el volumen del molde y regiacutestrelo 10 maacutes cerca a 1 cm3(00001 pie3 )

utilizando la Ec Ala (para pulg-libra) oacute Alb (para SI)

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v = (17)(h )(d t + db yUuml 6 )(1 728) Ala

v A1b

donde

v = volumen del molde cm3 (pie3 )

h = promedio de altura mm (pulg) di = promedio del diaacutemetro sup~rior mm (pulg) db = promedio del diaacutemetro inferior mm (pulg) 11728 = constante de conversioacuten pulg3 a pie3 y 1103 = constante de conversioacuten mmJ a cm3

bull

A15 Comparacioacuten de resultados

A151 El volumen obtenido por ambos meacutetodos deberaacute estar dentro de la tolerancia de los requisitos de 711 Y712

A152 La diferencia entre los dos meacutetodos no debe exceder del 05 del volumen ( nominal del molde

A153 Repita la determinacioacuten del volumen SI no se consigue cumplir con los requisitos

A154 La falla en la obtencioacuten de un acuerdo satisfactorio entre los dos meacutetodos incluso despueacutes de varias tentativas es una indicacioacuten que el molde se deforma demasiado y debe ser reemplazado

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A155 Utilice el volumen del molde detenninado usando el meacutetodo de llenado de agua como el valor de volumen asignado para los caacutelculos de la densidad huacutemeda y seca

(veacutease 124)

(

(

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PLANTA

1

ELEYACION

VER TABLA 2 PARA EQUIVALENTES METRICOS

FIGURA 1 Molde ciliacutendrico 40 pulg

Ogtmo alternativa al parante de longitud completa puede utilizarse un parante de 212 x 38 El collar puede fijarse mediante una cartela ranurada sujeta al collar y un pasador en el molde

l(l

PLANTA illIVACION

--6Ifl_

VOL OJS

FFji~~1E314=~=Omiddot0009=1~~e3~lEiP(3==1r=-L

VER TABLA 2 PARA EQUIVALENTES METRICOS

-FIGURA 2 Molde ciliacutendrico 60 pulg

NORMA TEacuteCNICA NTP 339141 PERUANA 28 de 30

TABLA 1 Tiempo de permanencia requerido de especiacutemenes en saturacioacuten

Clasificacioacuten Tiempo de pennanencia miacutenimo h

GW GP SW SP No se requiere GMSM 3

Todos los demaacutes suelos 16

TABLA 1 Equivalentes meacutetricos para las Figl y2

Pulgada~ 0016 0026 0032 0028

l2 2lh 2 58

( 4 4 2

4584 4 31

6 middot 6 Yz 6 58 6 JI 8 y

pie3

mm 041 066 081 071 1270 6350 6670 10160 11430 11643 12060 15240 16510 16830 17140 20860

3 cm 1130 (00333) 943

00005 14 113333 (00750) 2124

0 0011 31

NORMA TEacuteCNICA NTP 339141

PERUANA 29 de 30

ENSAYO DE COMPACTACION

H4 _1shy

HUMEOO

136

132

128 ~

~( lU

rdmax i22() 1

~u

Joshy (

EC ~

120 v

Wo= 120

116

8 10 12 14 16 18

CONTENIDO DE HUMEDAD - W

FIG 3 EJEMPLO DE GRAFICO DE CURVA DE COMPACfACION

NORMA TEacuteCNICA NTP 339141 PERUANA 30 de 30

TABLA Al1

Temperatura oC (OF)

18 (644) 19(662)

( 20 (680) 21 (698) 22 (716) 23 (73 4) 24 (75 2) 25 (770) 26 (788)

Densidad del Agua

_ Densidad del Ag~~JL~J_ 099862 099843 099823 099802 099779I 099756 099733 099707

I 099681

I I I I

Page 16: NTP339.141 1999 Proctor Modificado

75

NORMA TEacuteCNICA NTP 339141 PERUANA 11 de 30

Horno de secado Con control tel1110staacutetico preferiblemente del tipo de ventilacioacuten forzada y con la capacidad de mantencr una temperatura unifltmne de 110degC plusmn 5 oC (230 uF plusmn 9degF) a traveacutes de la caacutemara de secado

76 Regla recta Una regla recta de metal riacutegido de una longitud adecuada pero no menor de 254 mm (10 pulg) La longitud total de la regla recta debe ajustarse directamente a una tolerancia de plusmn 01 mm (0005 pulg) El borde de arrastre debe ser biselado si es maacutes grueso que 3 mm (l8 pulg)

77 Tamices De 190 mm ( pulg) 95 mm (38 pulg) y Ndeg 4 (475 mm) conforme a los requisitos de la especificacioacuten ASTM El1

78 Diferentes Herramientas Diversas herramientas tal como mortero cucharas paleta espaacutetula botellas de spray etc o un aparato mecaacutenico apropiado para la mezcla de muestras de suelo con incrementos de agua

8 MUESTRA DEL ENSAYO

La masa de la muestra requerida para ~os procedimientos A y B es de aproximadamente 16 kg (35 lbm) y para el procedimiento C es aproximadamente de 29 kg (65 lbm) del suelo seco Debido a esto la muestra de campo debe tener una masa huacutemeda miacutenima de 23 kg (50 Ibm) y 45 kg (100 lbm) respectivamente

Detennine adecuadamente el porcentaje del material retenido en el tamiz Ndeg 4 (475 mm) 95 mm (38 pulg) o 190 mm eX pu1g) para escoger el procedimiento A B o C separando una porcioacuten representativa de la muestra total y determinando los porcentajes que pasan las mallas de intereacutes mediante el meacutetodo de ensayo NTP 339128 oacute ASTM C 136 Soacutelo es necesario calcular los porcentajes para un tamiz o tamices de la infonnacioacuten que se desa

NORMA TEacuteCNICA NTP 339141 PERUANA 12 de 30

9 PREPARACIOacuteN DEL APARATO

91 Seleccione un molde de compactacioacuten apropiado que se va a utilizar de acuerdo con el procedimiento CA B oC) Detennine y registre su masa con aproximacioacuten a 1 g Ensamble el molde base y coUar de extensioacuten Revise el alineamiento de la pared interior y del molde y del collar de extensioacuten del molde Haga ajustes si es necesario

92 Revise que el ensamblado del pisoacuten trabaje en buenas condiciones y que sus partes no esteacuten flojas o gastadas Realice cualquier ajuste o reparacioacuten necesaria si es asiacute el pisoacuten deberaacute recalibrarse

10 CALIBRACIOacuteN

Calibre los siguientes aparatos antes del uso inicial despueacutes de reparaciones u otras acciones que puedan afectar los resultados del ensayo en intervalos que no excedan de 1000 muestras ensayadas o anualmente cualquiera que ocurra primero

101 Balanza Evaluacutee de acuerdo a la especificacioacuten ASTM 04753

102 Moldes Detennine el volumen como se describe en el Anexo Al

103 Pisoacuten manual Verifiquela distancia de la caiacuteda libre masa del pisoacuten y la cara del pisoacuten de acuerdo con 72 Verifique los requisitos de la guiacutea de acuerdo con 721

104 Pisoacuten Mecaacutenico Calibre y ajuste el pisoacuten mccuacutenico de acuerdo al meacutetodo de ensayo ASTM O 2168 Ademaacutes la holgura entre el pisoacuten y la superficie interior del molde debe ser verificada de acuerdo a 622

NORMA TEacuteCNICA NTP 339141 PERUANA 13 de 30

11 PROCEDIMIENTOS

111 Sucios

1111 No vuelva a utilizar suelo que ha sido previamente compactado en laboratorio

1112 Utilice el meacutetodo de preparacioacuten huacutemeda cuando se ensaye con suelos que contienen hallosita hidratada o donde la experiencia con determinados suelos indica que los resultados pueden ser alterados por el secado al aire ( veacutease 102)

1113 Prepare los especiacutemenes del suelo para el ensayo de acuerdo con 112 (de preferencia) o con 113

112 Meacutetodo de Preparacioacuten Huacutemeda (preferible) Sin secado previo de la muestra paacuteseiacuteo a traveacutes del tamiz Ndeg 4 ( 475-mm) 95 mm (38 pulg) o 190 mm eX pulg) en base al procedimiento ( A B C) que se va a utilizar Determine el contenido de agua del suelo procesado

1121 Prepare miacutenimo cuatro (preferible cinco) especiacutemenes con contenidos de agua de modo que eacutestos tengan un contenido de agua lo maacutes cerca al oacuteptimo Un espeacutecimen que tiene un contenido de agua cerca al oacuteptimo debe ser preparado primero antildeadiendo al caacutelculo agua y mezcla (veacutease nota 6) Seleccione contenidos de agua para el resto de los especiacutemenes que resulten por lo menos en dos especiacutemenes huacutemedos j dos secos de acuerdo al contenido oacuteptimo de agua que variacuteen alrededor del 2 Como miacutenimo es necesario dos contenidos de agua en cJ lado seco y huacutemedo del oacuteptimo para definir exactamente la curva de compactacioacuten del peso seco unitario (veacutease 115 ) Algullos suelos con un contenido de agua oacuteptimo muy alto o una curva de compactacioacuten rcJativamente plana requeriraacuten grandes incrementos de contenido de agua para obtener un peso unitario seco maacuteximo bien definido Los incrementos de contenido de agua no deberaacuten exceder al 4

NOTA 6 - Con la praacutectica generalmente es posible juzgar visualmente un punto cerca al contenido de agua oacuteptimo Generalmente un suelo en un contenido de agua oacuteptimo puede fonnar un terroacuten que se mantiene unido cuando se libera la presioacuten pero puede quebrarse limpiamente en dos

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secciones cuando se dobla En contenidos dc agua del lado seco dcl oacuteptimo los suelos tienden a dcsintcgrarsc dcl lado huacutemcdooacuteptimo sc manticncn unidos cn una masa cohcsiva pcgajosa Un contcnido de agua oacuteptimo es en general ligcramcnte mcnor que el Iiacutemitc plaacutestico

1122 Utilice aproximadamente 23 kg (5 Ibm) de suelo tamizado en cada espeacutecimen que se compactaraacute utilizando el procedimiento A oacute B oacute 59 kg (13 lbm) cuando se utilice el procedimiento C Para obtener los contenidos de agua del espeacutecimen que se indica en el 1121 antildeada o remueva las cantidades requeridas de agua de la siguiente manera Antildeada poco a poco el agua al suelo durante la mezcla para sacar el agua deje que el suelo se seque en el aire auna temperatura de ambiente o en un aparato de secado de modo que la temperatura de la muestra no exceda de 60degC (140degF) Mezcle continuamente el suelo durante el secado para mantener la distribucioacuten del contenido de agua Mezcle minuciosamente cada espeacutecimen para asegurar tambieacuten la distribucioacuten del agua en todas partes y luego coloacutequelo aparte en un contenedor con tapa y ubiacutequelo de acuerdo con la Tabla 1 antes de la compactacioacuten Para seleccionar un tiempo de espera el suelo debe ser clasificado mediante el meacutetodo de ensayo NTP 339134 la Praacutectica ASTM D 2488 o los datos de otras muestras del mismo material Para ensayos de determinacioacuten la clasificacioacuten deberaacute realizarse mediante el meacutetodo de ensayo NTP 339134

113 Meacutetodo de Preparacioacuten en Seco Si la muestra estaacute muy huacutemeda reduzca el contenido mediante el secado al aire El secado deberaacute ser al aire o utilizando un aparato de secado de modo que la temperatura de la muestra no exceda de 60 oC (140degF) Quiebre en muchas partes los agregados pero sin quebrar las partiacuteculas individuales Pase el material a traveacutes de un tamiz apropiado Ndeg 4 (475 mm) 95 mm (38 pulg) o 190 mm (X pulg) Cuando prepare el material por el tamiz de x pulg para la compactacioacuten en un molde de 6 pulg quiebre los agregados de modo que pasen por el tamiz de 38 de pulg para que facilite la distribuCioacuten del agua por todo el suelo en una proacutexima mezcla

113 1 Prepare miacutenimo cuatro ( preferible cinco) cspeciacutemenes de acuerdo al 1121

11 32 Utilice aproximadamente 23 kg (5 Ibm) del suelo tamizado para cada espeacutecimen que seraacute compactado con el procedimiento A o B o 59 kg (13 Ibm) utilizando el procedimiento C Antildeada las cantidades requeridas de agua para que los contenidos de agua de los especiacutemenes tengan los valores descritos en el 1131 Siga con el procedimiento de preparacioacuten del espeacutecimen descrito en el 1122 para los suelos secos o antildeada agua en el suelo y cure cada muestra de ensayo

114

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Compactacioacuten Despueacutes de la curacioacuten si se requiere cada espeacutecimen se compactaraacute de la siguiente manera

1141 Detennine y registre la masa del molde o del molde y el plato base

1142 Ensamble y asegure el molde y el collar al plato base El molde debe descansar en un cimiento riacutegido y unifonne que tenga un cilindro o cubo de concreto con una masa no menor a 91 kg (200 lbm) Asegure el plato base al cimiento riacutegido El meacutetodo de unioacuten al cimiento riacutegido deberaacute pennitir un desmolde faacutecil del molde ensamblado el collar y el plato base despueacutes de que se concluya la compactacioacuten

Compacte el espeacutecimen en cinco capas Despueacutes de la compactacioacuten cada capa deberaacute tener casi el mismo grosor Antes de la compactacioacuten coloque el suelo desmenuzado en el molde y distribuacuteyalo en una capa de espesor unifonne Suavemente apisone el suelo antes de ia compactacioacuten hasta que no esteacute esponjoso ni suelto utilizando el pisoacuten de compactacioacuten manual o un cilindro de 5 mm de diaacutemetro (2 pulg) Prosiga con la compactacioacuten de cada una de las cuatro primeras capas cualquier suelo adyacente a las paredes del molde que no ha sido compactado o extendido en la superficie compactada debe ser recortados

El suelo recortado debe incluirse con el suelo adicional para la siguiente capa Se debe usar un cuchillo u otro aparato parecido La cantidad total del suelo utilizado deberaacute ser tal que la quinta capa compactada se extienda ligeramente en el collar pero que no exceda maacutes de 6 mm (liacute pulg) de la parte superior del molde Si la quinta capa sobrepasa la parte superior del molde maacutes de 6 mm (liacute pulg) se debe desechar el espeacutecimen El espeacutecimen debe ser descartado cuando el uacuteltimo golpe del pisoacuten de la quinta capa resulta en la parte inferior del pisoacuten por debajo de la parte superior del molde de compactacioacuten

1144 Compacte cada capa con 25 golpes para el molde de 1016 mm (4 pulg) o con 56 golpes para un molde de 1524 mm (6 pulg)

NOTA 7 - Cuando los especiacutemenes de compactacioacuten se humedecen maacutes que el contenido de agua oacuteptimo pueden producirse superficies compactadas irregulares y se requeriraacute del juicio del operador para la altura promedio del eacutespeacutecimen

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1145 Al operar el pisoacuten manual tenga cuidado de evitar ]a elevacioacuten de la guiacutea mientras el pisoacuten sube Mantenga la guiacutea firme y a 5deg de la vertical Aplique los golpes un nivel uniforme de 25 golpesminuto aproximadamente de modo que se asegure una cobertura completa y uniforme de la superficie del espeacutecimen

1146 Continuacutee con la compactacioacuten de la uacuteltima capa remueva el collar y el plato base del molde excepto como se especifica en 1147 Se debe utilizar un cuchillo para cortar el suelo adyacente del collar para soltar el suelo del collar antes de removerlo y evitar el desgarro del suelo bajo la parte superior del molde

(

1147 Corte cuidadosamente el espeacutecimen compactado incluso en la parte superior e inferior del molde mediante una regla recta a traveacutes de la parte superior e inferior del molde para formar una superficie plana incluso en la parte superior e inferior del molde Un corte inicial en el espeacutecimen en la parte superior del molde con un cuchillo puede prevenir la caiacuteda del suelo por debajo de la parte superior del molde Rellene cualquier hueco en cada superficie con suelo cortado o no utilizado del espeacutecimen presioacutenelo con los dedos y vuelva a raspar la regla recta a traveacutes de la parte superior e inferior del molde Repita las operaciones anteriores en la parte inferior del espeacutecimen cuando se halla determinado el volumen del molde sin el plato base Para suelos muy huacutemedos o secos se perderaacute suelo o agua si el plato base se remueve En esta situacioacuten deje el plato base unido al molde Cuando se deja unido al plato base el volumen del molde debe ser calibrado con el plato base unido al molde o a un plato de plaacutestico o de vidrio como se especifica en el Anexo Al (A141 )

1148 Determine y registre la masa del espeacutecimen con aproximacioacuten al gramo Cuando se deja unido el plato base determine y registre la masa del espeacutecimen molde y plato base con aproximacioacuten al gramo

I 149 Remueva el material del molde Obtenga un espeacutecimen para el contenido de agua utilizando todo el espeacutecimen (se prefiere eacuteste meacutetodo) o una porcioacuten representativa Cuando se utiliza todo el espeacutecimen quieacutebrelo para facilitar el secado De otra manera obtenga una porcioacuten dividiendo el espeacutecimen compactado axialmente a traveacutes del centro y removiendo 500 g del material de los lados cortados Obtenga el contenido de agua de acuerdo al meacutetodo de ensayo NTP 339127

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12 CAacuteLCULOS

121 Caicule el peso unitario seco y el contenido de agua de cada espeacutecimen compactado como se explica en 123 y 124 Plotee los valores y dibuje la curva de compactacioacuten como una curva llana a traveacutes de los puntos (veacutease ejemplo Fig 3) PIotee el peso unitario seco con aproximacioacuten a 02 kNm3 (01 Ibfpie3

) y el contenido de agua lo maacutes cerca al 01 En base a la curva de compactacioacuten detennine el contenido de agua oacuteptimo y el peso unitario seco maacuteximo Si maacutes del 5 del peso del material de gran tamantildeo se remueve de la muestra calcule el contenido de agua oacuteptimo y el peso unitario seco maacuteximo corregido del material total utilizando la Praacutectica ASTM D4 718 Esta correccioacuten debe hacerse en el espeacutecimen de ensayo de densidad de campo maacutes que al espeacutecimen de ensayo de laboratorio

122 PIotee la curva del 100 de saturacioacuten Los valores del contenido de agua para un 100 de saturacioacuten pueden ser calculados como se explica en 125 (veacutease ejemplo Fig3)

NOTAS 8 - La curva de 100 de saturacioacuten es una middotayuda al disentildear la curva de compactacioacuten Los suelos que contienen maacutes del 10 de finos aproximadamente a contenidos de agua que superan el oacuteptimo las dos curvas generalmente llegan a ser casi paralelas con el lado huacutemedo de la curva de compactacioacuten entre el 92 al 95 de saturacioacuten Teoacutericamente la curva de compactacioacuten no puede ser ploteada a la derecha de la curva de 100 de saturacioacuten Si esto ocurre habriacutea error en la gravedad especiacutefica en las mediciones en los caacutelculos en procedimientos de ensayo o en el ploteo

9 - La curva de 100 de saturacioacuten se denomina a veces como curva de relacioacuten de vaciacuteos cero o como curva de saturacioacuten completa

123 ContenidG de agua w Calcule de acucrdo al meacutetodo de ensayo NTP 339127

124 Pesos Unitarios secos Calcule la densidad huacutemeda (Ecl) la densidad seca (Ec2) y luego el peso unitario seco (Ec3) como sigue

Pm = 1000 (MI - MlItI)1 V donde

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Pm =densidad huacutemeda del espeacutecimen compactado Mgm3bull

MI =masa del espeacutecimen huacutemedo y molde kg = Masa del molde compactado kg yMmd

V =volumen del molde de compactacioacuten m3 (ver Anexo Al)

donde

Pd = densidad seca del espeacutecimen compactado Mgm3 y w = contenido de agua

rd = 6243pd en lb pie3 (3)

rd = 9807Pd en kN m3

donde

Yd = peso unitario seco del espeacutecimen compactado

125 Para calcular los puntos para el ploteo de la curva del 100 de saturacioacuten o curva de relacioacuten de vaciacuteos cero del peso unitario seco seleccione los valores correspondientes del peso unitario seco calcule los valores correspondientes de contenido de agua a la condicioacuten del 100 de saturacioacuten como sigue

(4)

donde

W Sal = contenido de agua para una completa saturacioacuten Yw = peso unitario del agua 6243 Ibfpie3

( 9807 kNm3)

Yd = peso unitario seco del suelo y Gs = gravedad especiacutefica del suelo

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NOTA 10- Se debe calcular la gravedad especiacutefica de la muestra ensayada en base a los datos del ensayo de otrns muestras de la misma c1asi ficacioacuten de sucio y fuente De otro modo seriacutea necesario el cnsayo de gravedad especilica (Meacutetodo de Ensayo NTP 339(31)

13 INFORME

131 Reporte de la siguiente infonnacioacuten

1311 Procedimiento utilizado ( A B oacute C)

1312 Meacutetodo de preparacioacuten utilizado ( huacutemedo o seco)

1313 El contenido de agua recibido si se determinoacute

1314 Contenido de agua oacuteptimo modificado con aproximacioacuten al 05

l315 Peso unitario seco mlximo modificado con aproximacioacuten a 05 Ibfpic3

1316 Descripcioacuten del pisoacuten ( manual o mecaacutenico)

1317 Datos del tamizado del sucio cuando se aplica en la dctcnninacioacuten del procedimiento (A B oacute C)

1318 Descripcioacuten del material utilizado en el cnsayo mcdiante la pruacutectiea ASTM D 2488 o clasificacioacuten mediante el meacutetodo de ensayo NTP ]39134

1319 Gravedad especiacutefica y meacutetodo de detenninacioacuten

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13110 Origen del material utilizado en el ensayo por ejemplo proyecto lugar profundidad cte

13111 Ploteo de la curva de compactacioacuten mostrando los puntos de compactacioacuten utilizados para establecer la curva de compactacioacuten y la curva de 100 de saturacioacuten punto del peso unitario seco maacuteximo y el contenido de agua oacuteptimo

13 112 Datos de la correCClOn de sobredimensioacuten si se utiliza incluyendo la fraccioacuten de sobredimensioacuten (fraccionamiento grueso) Pc en

14 PRECISIOacuteN Y CONFIABILIDAD

141 Precisioacuten Todos los datos estaacuten siendo evaluados para determinar la precisioacuten de este meacutetodo de ensayo Ademaacutes los datos pertinentes estaacuten siendo solicitados por los usuarios de este meacutetodo de ensayo

142 Confiabilidad No es posible obtener informacioacuten sobre la confiabilidad ya que no existe otro meacutetodo para dctcnninar los valores dcl pcso unitario scco maacuteximo y el contenido de agua oacuteptimo modificados

15 PALABRAS CLAVES

Caracteriacutesticas de Compactacioacuten densidad compactacioacuten por impactos utilizando un csfucrzo l11olti licalto ensayos de lahoratorio cnsnyo de proctor ll1oditicnlto curvns de humcdad - densidad compactacioacuten de suclo

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16 ANTECED ENTES

ASTM D1557-91 Test Method for Laboratory Compaction Characteristics of Soils Using Modified Effort (2700 kN-mm3 (56000 pie-lbpie3raquo

(

Al

A11

A 111

A212

A12

A121

A 1211

MA TEacuteCNICA NTP 339141 ANA 22 de 30

ANEXO (Infonnacioacuten obligatoria)

VOLUMEN DEL MOLDE DE COMPACTACiOacuteN

Alcance

Este anexo describe el procedimiento para detenninar el volumen del molde de compactacioacuten

El volumen se detennina mediante el meacutetodo de llenado de agua y revisado mediante el meacutetodo de la medicioacuten lineal

Aparatos

Ademaacutes del aparato que se indica en la Seccioacuten 6 se requiere lo siguiente

Vernier o Caliper de Dial que tenga una rango de medicioacuten de por lo menos de Oa 150 mm (O a 6 pulg) y sensibilidad de 002 mm (0001 pulg)

A1212 Microacutemetro interior - que tenga una rango de medicioacuten de por lo menos de 50 a 300 mm (2 a 12 pulg) y sensibilidad de 002 mm (0001 pulg)

A 121 3 Platos pluacutestitos () de vidrio - Dos platos pluacuteslIacuteLos o de vidrio de aprox 200

111m2 por 6 mm de grosor (8 pulg2 por A pulg)

A1214 Tennoacutemetro- De O a 50 oC de graduacioacuten de 05 oC confonne a los requisitos de la especificacioacuten ASTM El

A1215 Llave de cierre engrasado o un sellador similar

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A1216 Diferentes equipos- jeringa bombilla toallas etc

A13 Precauciones

Realice el procedimiento en una aacuterea aislada de la corriente de aire o de fluctuaciones de extrema temperatura

AI4 Procedimiento

A1A1 Meacutetodo de Llenado de Agua

A 10411 Engrase ligeramente la parte inferior del molde de compactacioacuten y coloacutequelo en uno de los platos plaacutesticos o de vidrio Engrase ligeramente la parte superior del molde Tenga cuidado de no engrasar el interior del molde Si es necesario utilizar el plato base como se indica en el 11047 coloque el molde engrasado en el plato base y aseguacuterelo con los pernos de cierre

A 10412 Determine la masa del molde engrasado y de los platos de plaacutestico y vidrio lo maacutes cerca a 1 g (001 lbm) y regiacutestrelo Cuando se utiliza el plato base para unir el plaacutestico inferior o el plato de vidrio determine la masa del molde el plato base y el plato simple de plaacutestico o vidrio que se usaraacute en la parte superior del molde lo maacutes cerca a 1 g (001 lbm) y regiacutestrelo

A 10413 Coloque el molde y el plato inferior en una superficie ni velada finne y llene el molde con agua ligeramente hasta sobre su borde

A 14104 Deslice el segundo plato sobrc la parte supcrior dc la superficie del moldc de manera que el molde quede completamente lleno con agua pero sin burbujas de aire Antildeada o remueva agua si es necesario con la jeringa bombilla

A 10415 Seque completamente middotcualquier exceso de agua de la parte exterior del molde y de los platos

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Al 4 16 Detennine la masa del molde platos yagua y regiacutestrcIo lo maacutes cerca a 1 g (001 Ibm)

A1417 Detennine la temperatura del agua en el molde lo maacutes cerca a 1 oC y regiacutestrelo Determine y registre la densidad absoluta del agua de la Tabla A 11

A1418 Calcule la masa del agua en el molde mediante la sustraccioacuten de la masa determinada en el A1416

AI419 Calcule el volumen del agua dividiendo la masa del agua por la densidad del agua y registraacutendola lo maacutes cerca a 1 cm3 (00001 pie3

)

A 14110 Cuando se utiliza el plato base para la calibracioacuten del volumen del molde repita los pasos del A 1413 al A 1419

A142 Meacutetodo de Medicioacuten Lineal

A 1421 Utilice el caliper de vernier o el microacutemetro interior mida el diaacutemetro del molde seis veces en la parte superior del molde y seis veces en la parte inferior del molde espaciando cada seis mediciones superiores e inferiores equitativamente alrededor de la circunferencia del molde Registre los valores lo maacutes cerca a 002 mm (0001 pulg)

A1422 Utilice el caliper de vernier mida la altura interior del molde realizando tres mediciones iguales espaciadas alrededor de la circunferencia del molde Registre los valores a 002 mm (0001 pulg)

A 1423 Calcule el promedio del diaacutemetro superior promedio del diaacutemetro inferior y el promedio de la altura

Al424 Calcule el volumen del molde y regiacutestrelo 10 maacutes cerca a 1 cm3(00001 pie3 )

utilizando la Ec Ala (para pulg-libra) oacute Alb (para SI)

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v = (17)(h )(d t + db yUuml 6 )(1 728) Ala

v A1b

donde

v = volumen del molde cm3 (pie3 )

h = promedio de altura mm (pulg) di = promedio del diaacutemetro sup~rior mm (pulg) db = promedio del diaacutemetro inferior mm (pulg) 11728 = constante de conversioacuten pulg3 a pie3 y 1103 = constante de conversioacuten mmJ a cm3

bull

A15 Comparacioacuten de resultados

A151 El volumen obtenido por ambos meacutetodos deberaacute estar dentro de la tolerancia de los requisitos de 711 Y712

A152 La diferencia entre los dos meacutetodos no debe exceder del 05 del volumen ( nominal del molde

A153 Repita la determinacioacuten del volumen SI no se consigue cumplir con los requisitos

A154 La falla en la obtencioacuten de un acuerdo satisfactorio entre los dos meacutetodos incluso despueacutes de varias tentativas es una indicacioacuten que el molde se deforma demasiado y debe ser reemplazado

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A155 Utilice el volumen del molde detenninado usando el meacutetodo de llenado de agua como el valor de volumen asignado para los caacutelculos de la densidad huacutemeda y seca

(veacutease 124)

(

(

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PLANTA

1

ELEYACION

VER TABLA 2 PARA EQUIVALENTES METRICOS

FIGURA 1 Molde ciliacutendrico 40 pulg

Ogtmo alternativa al parante de longitud completa puede utilizarse un parante de 212 x 38 El collar puede fijarse mediante una cartela ranurada sujeta al collar y un pasador en el molde

l(l

PLANTA illIVACION

--6Ifl_

VOL OJS

FFji~~1E314=~=Omiddot0009=1~~e3~lEiP(3==1r=-L

VER TABLA 2 PARA EQUIVALENTES METRICOS

-FIGURA 2 Molde ciliacutendrico 60 pulg

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TABLA 1 Tiempo de permanencia requerido de especiacutemenes en saturacioacuten

Clasificacioacuten Tiempo de pennanencia miacutenimo h

GW GP SW SP No se requiere GMSM 3

Todos los demaacutes suelos 16

TABLA 1 Equivalentes meacutetricos para las Figl y2

Pulgada~ 0016 0026 0032 0028

l2 2lh 2 58

( 4 4 2

4584 4 31

6 middot 6 Yz 6 58 6 JI 8 y

pie3

mm 041 066 081 071 1270 6350 6670 10160 11430 11643 12060 15240 16510 16830 17140 20860

3 cm 1130 (00333) 943

00005 14 113333 (00750) 2124

0 0011 31

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ENSAYO DE COMPACTACION

H4 _1shy

HUMEOO

136

132

128 ~

~( lU

rdmax i22() 1

~u

Joshy (

EC ~

120 v

Wo= 120

116

8 10 12 14 16 18

CONTENIDO DE HUMEDAD - W

FIG 3 EJEMPLO DE GRAFICO DE CURVA DE COMPACfACION

NORMA TEacuteCNICA NTP 339141 PERUANA 30 de 30

TABLA Al1

Temperatura oC (OF)

18 (644) 19(662)

( 20 (680) 21 (698) 22 (716) 23 (73 4) 24 (75 2) 25 (770) 26 (788)

Densidad del Agua

_ Densidad del Ag~~JL~J_ 099862 099843 099823 099802 099779I 099756 099733 099707

I 099681

I I I I

Page 17: NTP339.141 1999 Proctor Modificado

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9 PREPARACIOacuteN DEL APARATO

91 Seleccione un molde de compactacioacuten apropiado que se va a utilizar de acuerdo con el procedimiento CA B oC) Detennine y registre su masa con aproximacioacuten a 1 g Ensamble el molde base y coUar de extensioacuten Revise el alineamiento de la pared interior y del molde y del collar de extensioacuten del molde Haga ajustes si es necesario

92 Revise que el ensamblado del pisoacuten trabaje en buenas condiciones y que sus partes no esteacuten flojas o gastadas Realice cualquier ajuste o reparacioacuten necesaria si es asiacute el pisoacuten deberaacute recalibrarse

10 CALIBRACIOacuteN

Calibre los siguientes aparatos antes del uso inicial despueacutes de reparaciones u otras acciones que puedan afectar los resultados del ensayo en intervalos que no excedan de 1000 muestras ensayadas o anualmente cualquiera que ocurra primero

101 Balanza Evaluacutee de acuerdo a la especificacioacuten ASTM 04753

102 Moldes Detennine el volumen como se describe en el Anexo Al

103 Pisoacuten manual Verifiquela distancia de la caiacuteda libre masa del pisoacuten y la cara del pisoacuten de acuerdo con 72 Verifique los requisitos de la guiacutea de acuerdo con 721

104 Pisoacuten Mecaacutenico Calibre y ajuste el pisoacuten mccuacutenico de acuerdo al meacutetodo de ensayo ASTM O 2168 Ademaacutes la holgura entre el pisoacuten y la superficie interior del molde debe ser verificada de acuerdo a 622

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11 PROCEDIMIENTOS

111 Sucios

1111 No vuelva a utilizar suelo que ha sido previamente compactado en laboratorio

1112 Utilice el meacutetodo de preparacioacuten huacutemeda cuando se ensaye con suelos que contienen hallosita hidratada o donde la experiencia con determinados suelos indica que los resultados pueden ser alterados por el secado al aire ( veacutease 102)

1113 Prepare los especiacutemenes del suelo para el ensayo de acuerdo con 112 (de preferencia) o con 113

112 Meacutetodo de Preparacioacuten Huacutemeda (preferible) Sin secado previo de la muestra paacuteseiacuteo a traveacutes del tamiz Ndeg 4 ( 475-mm) 95 mm (38 pulg) o 190 mm eX pulg) en base al procedimiento ( A B C) que se va a utilizar Determine el contenido de agua del suelo procesado

1121 Prepare miacutenimo cuatro (preferible cinco) especiacutemenes con contenidos de agua de modo que eacutestos tengan un contenido de agua lo maacutes cerca al oacuteptimo Un espeacutecimen que tiene un contenido de agua cerca al oacuteptimo debe ser preparado primero antildeadiendo al caacutelculo agua y mezcla (veacutease nota 6) Seleccione contenidos de agua para el resto de los especiacutemenes que resulten por lo menos en dos especiacutemenes huacutemedos j dos secos de acuerdo al contenido oacuteptimo de agua que variacuteen alrededor del 2 Como miacutenimo es necesario dos contenidos de agua en cJ lado seco y huacutemedo del oacuteptimo para definir exactamente la curva de compactacioacuten del peso seco unitario (veacutease 115 ) Algullos suelos con un contenido de agua oacuteptimo muy alto o una curva de compactacioacuten rcJativamente plana requeriraacuten grandes incrementos de contenido de agua para obtener un peso unitario seco maacuteximo bien definido Los incrementos de contenido de agua no deberaacuten exceder al 4

NOTA 6 - Con la praacutectica generalmente es posible juzgar visualmente un punto cerca al contenido de agua oacuteptimo Generalmente un suelo en un contenido de agua oacuteptimo puede fonnar un terroacuten que se mantiene unido cuando se libera la presioacuten pero puede quebrarse limpiamente en dos

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secciones cuando se dobla En contenidos dc agua del lado seco dcl oacuteptimo los suelos tienden a dcsintcgrarsc dcl lado huacutemcdooacuteptimo sc manticncn unidos cn una masa cohcsiva pcgajosa Un contcnido de agua oacuteptimo es en general ligcramcnte mcnor que el Iiacutemitc plaacutestico

1122 Utilice aproximadamente 23 kg (5 Ibm) de suelo tamizado en cada espeacutecimen que se compactaraacute utilizando el procedimiento A oacute B oacute 59 kg (13 lbm) cuando se utilice el procedimiento C Para obtener los contenidos de agua del espeacutecimen que se indica en el 1121 antildeada o remueva las cantidades requeridas de agua de la siguiente manera Antildeada poco a poco el agua al suelo durante la mezcla para sacar el agua deje que el suelo se seque en el aire auna temperatura de ambiente o en un aparato de secado de modo que la temperatura de la muestra no exceda de 60degC (140degF) Mezcle continuamente el suelo durante el secado para mantener la distribucioacuten del contenido de agua Mezcle minuciosamente cada espeacutecimen para asegurar tambieacuten la distribucioacuten del agua en todas partes y luego coloacutequelo aparte en un contenedor con tapa y ubiacutequelo de acuerdo con la Tabla 1 antes de la compactacioacuten Para seleccionar un tiempo de espera el suelo debe ser clasificado mediante el meacutetodo de ensayo NTP 339134 la Praacutectica ASTM D 2488 o los datos de otras muestras del mismo material Para ensayos de determinacioacuten la clasificacioacuten deberaacute realizarse mediante el meacutetodo de ensayo NTP 339134

113 Meacutetodo de Preparacioacuten en Seco Si la muestra estaacute muy huacutemeda reduzca el contenido mediante el secado al aire El secado deberaacute ser al aire o utilizando un aparato de secado de modo que la temperatura de la muestra no exceda de 60 oC (140degF) Quiebre en muchas partes los agregados pero sin quebrar las partiacuteculas individuales Pase el material a traveacutes de un tamiz apropiado Ndeg 4 (475 mm) 95 mm (38 pulg) o 190 mm (X pulg) Cuando prepare el material por el tamiz de x pulg para la compactacioacuten en un molde de 6 pulg quiebre los agregados de modo que pasen por el tamiz de 38 de pulg para que facilite la distribuCioacuten del agua por todo el suelo en una proacutexima mezcla

113 1 Prepare miacutenimo cuatro ( preferible cinco) cspeciacutemenes de acuerdo al 1121

11 32 Utilice aproximadamente 23 kg (5 Ibm) del suelo tamizado para cada espeacutecimen que seraacute compactado con el procedimiento A o B o 59 kg (13 Ibm) utilizando el procedimiento C Antildeada las cantidades requeridas de agua para que los contenidos de agua de los especiacutemenes tengan los valores descritos en el 1131 Siga con el procedimiento de preparacioacuten del espeacutecimen descrito en el 1122 para los suelos secos o antildeada agua en el suelo y cure cada muestra de ensayo

114

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Compactacioacuten Despueacutes de la curacioacuten si se requiere cada espeacutecimen se compactaraacute de la siguiente manera

1141 Detennine y registre la masa del molde o del molde y el plato base

1142 Ensamble y asegure el molde y el collar al plato base El molde debe descansar en un cimiento riacutegido y unifonne que tenga un cilindro o cubo de concreto con una masa no menor a 91 kg (200 lbm) Asegure el plato base al cimiento riacutegido El meacutetodo de unioacuten al cimiento riacutegido deberaacute pennitir un desmolde faacutecil del molde ensamblado el collar y el plato base despueacutes de que se concluya la compactacioacuten

Compacte el espeacutecimen en cinco capas Despueacutes de la compactacioacuten cada capa deberaacute tener casi el mismo grosor Antes de la compactacioacuten coloque el suelo desmenuzado en el molde y distribuacuteyalo en una capa de espesor unifonne Suavemente apisone el suelo antes de ia compactacioacuten hasta que no esteacute esponjoso ni suelto utilizando el pisoacuten de compactacioacuten manual o un cilindro de 5 mm de diaacutemetro (2 pulg) Prosiga con la compactacioacuten de cada una de las cuatro primeras capas cualquier suelo adyacente a las paredes del molde que no ha sido compactado o extendido en la superficie compactada debe ser recortados

El suelo recortado debe incluirse con el suelo adicional para la siguiente capa Se debe usar un cuchillo u otro aparato parecido La cantidad total del suelo utilizado deberaacute ser tal que la quinta capa compactada se extienda ligeramente en el collar pero que no exceda maacutes de 6 mm (liacute pulg) de la parte superior del molde Si la quinta capa sobrepasa la parte superior del molde maacutes de 6 mm (liacute pulg) se debe desechar el espeacutecimen El espeacutecimen debe ser descartado cuando el uacuteltimo golpe del pisoacuten de la quinta capa resulta en la parte inferior del pisoacuten por debajo de la parte superior del molde de compactacioacuten

1144 Compacte cada capa con 25 golpes para el molde de 1016 mm (4 pulg) o con 56 golpes para un molde de 1524 mm (6 pulg)

NOTA 7 - Cuando los especiacutemenes de compactacioacuten se humedecen maacutes que el contenido de agua oacuteptimo pueden producirse superficies compactadas irregulares y se requeriraacute del juicio del operador para la altura promedio del eacutespeacutecimen

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1145 Al operar el pisoacuten manual tenga cuidado de evitar ]a elevacioacuten de la guiacutea mientras el pisoacuten sube Mantenga la guiacutea firme y a 5deg de la vertical Aplique los golpes un nivel uniforme de 25 golpesminuto aproximadamente de modo que se asegure una cobertura completa y uniforme de la superficie del espeacutecimen

1146 Continuacutee con la compactacioacuten de la uacuteltima capa remueva el collar y el plato base del molde excepto como se especifica en 1147 Se debe utilizar un cuchillo para cortar el suelo adyacente del collar para soltar el suelo del collar antes de removerlo y evitar el desgarro del suelo bajo la parte superior del molde

(

1147 Corte cuidadosamente el espeacutecimen compactado incluso en la parte superior e inferior del molde mediante una regla recta a traveacutes de la parte superior e inferior del molde para formar una superficie plana incluso en la parte superior e inferior del molde Un corte inicial en el espeacutecimen en la parte superior del molde con un cuchillo puede prevenir la caiacuteda del suelo por debajo de la parte superior del molde Rellene cualquier hueco en cada superficie con suelo cortado o no utilizado del espeacutecimen presioacutenelo con los dedos y vuelva a raspar la regla recta a traveacutes de la parte superior e inferior del molde Repita las operaciones anteriores en la parte inferior del espeacutecimen cuando se halla determinado el volumen del molde sin el plato base Para suelos muy huacutemedos o secos se perderaacute suelo o agua si el plato base se remueve En esta situacioacuten deje el plato base unido al molde Cuando se deja unido al plato base el volumen del molde debe ser calibrado con el plato base unido al molde o a un plato de plaacutestico o de vidrio como se especifica en el Anexo Al (A141 )

1148 Determine y registre la masa del espeacutecimen con aproximacioacuten al gramo Cuando se deja unido el plato base determine y registre la masa del espeacutecimen molde y plato base con aproximacioacuten al gramo

I 149 Remueva el material del molde Obtenga un espeacutecimen para el contenido de agua utilizando todo el espeacutecimen (se prefiere eacuteste meacutetodo) o una porcioacuten representativa Cuando se utiliza todo el espeacutecimen quieacutebrelo para facilitar el secado De otra manera obtenga una porcioacuten dividiendo el espeacutecimen compactado axialmente a traveacutes del centro y removiendo 500 g del material de los lados cortados Obtenga el contenido de agua de acuerdo al meacutetodo de ensayo NTP 339127

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12 CAacuteLCULOS

121 Caicule el peso unitario seco y el contenido de agua de cada espeacutecimen compactado como se explica en 123 y 124 Plotee los valores y dibuje la curva de compactacioacuten como una curva llana a traveacutes de los puntos (veacutease ejemplo Fig 3) PIotee el peso unitario seco con aproximacioacuten a 02 kNm3 (01 Ibfpie3

) y el contenido de agua lo maacutes cerca al 01 En base a la curva de compactacioacuten detennine el contenido de agua oacuteptimo y el peso unitario seco maacuteximo Si maacutes del 5 del peso del material de gran tamantildeo se remueve de la muestra calcule el contenido de agua oacuteptimo y el peso unitario seco maacuteximo corregido del material total utilizando la Praacutectica ASTM D4 718 Esta correccioacuten debe hacerse en el espeacutecimen de ensayo de densidad de campo maacutes que al espeacutecimen de ensayo de laboratorio

122 PIotee la curva del 100 de saturacioacuten Los valores del contenido de agua para un 100 de saturacioacuten pueden ser calculados como se explica en 125 (veacutease ejemplo Fig3)

NOTAS 8 - La curva de 100 de saturacioacuten es una middotayuda al disentildear la curva de compactacioacuten Los suelos que contienen maacutes del 10 de finos aproximadamente a contenidos de agua que superan el oacuteptimo las dos curvas generalmente llegan a ser casi paralelas con el lado huacutemedo de la curva de compactacioacuten entre el 92 al 95 de saturacioacuten Teoacutericamente la curva de compactacioacuten no puede ser ploteada a la derecha de la curva de 100 de saturacioacuten Si esto ocurre habriacutea error en la gravedad especiacutefica en las mediciones en los caacutelculos en procedimientos de ensayo o en el ploteo

9 - La curva de 100 de saturacioacuten se denomina a veces como curva de relacioacuten de vaciacuteos cero o como curva de saturacioacuten completa

123 ContenidG de agua w Calcule de acucrdo al meacutetodo de ensayo NTP 339127

124 Pesos Unitarios secos Calcule la densidad huacutemeda (Ecl) la densidad seca (Ec2) y luego el peso unitario seco (Ec3) como sigue

Pm = 1000 (MI - MlItI)1 V donde

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Pm =densidad huacutemeda del espeacutecimen compactado Mgm3bull

MI =masa del espeacutecimen huacutemedo y molde kg = Masa del molde compactado kg yMmd

V =volumen del molde de compactacioacuten m3 (ver Anexo Al)

donde

Pd = densidad seca del espeacutecimen compactado Mgm3 y w = contenido de agua

rd = 6243pd en lb pie3 (3)

rd = 9807Pd en kN m3

donde

Yd = peso unitario seco del espeacutecimen compactado

125 Para calcular los puntos para el ploteo de la curva del 100 de saturacioacuten o curva de relacioacuten de vaciacuteos cero del peso unitario seco seleccione los valores correspondientes del peso unitario seco calcule los valores correspondientes de contenido de agua a la condicioacuten del 100 de saturacioacuten como sigue

(4)

donde

W Sal = contenido de agua para una completa saturacioacuten Yw = peso unitario del agua 6243 Ibfpie3

( 9807 kNm3)

Yd = peso unitario seco del suelo y Gs = gravedad especiacutefica del suelo

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NOTA 10- Se debe calcular la gravedad especiacutefica de la muestra ensayada en base a los datos del ensayo de otrns muestras de la misma c1asi ficacioacuten de sucio y fuente De otro modo seriacutea necesario el cnsayo de gravedad especilica (Meacutetodo de Ensayo NTP 339(31)

13 INFORME

131 Reporte de la siguiente infonnacioacuten

1311 Procedimiento utilizado ( A B oacute C)

1312 Meacutetodo de preparacioacuten utilizado ( huacutemedo o seco)

1313 El contenido de agua recibido si se determinoacute

1314 Contenido de agua oacuteptimo modificado con aproximacioacuten al 05

l315 Peso unitario seco mlximo modificado con aproximacioacuten a 05 Ibfpic3

1316 Descripcioacuten del pisoacuten ( manual o mecaacutenico)

1317 Datos del tamizado del sucio cuando se aplica en la dctcnninacioacuten del procedimiento (A B oacute C)

1318 Descripcioacuten del material utilizado en el cnsayo mcdiante la pruacutectiea ASTM D 2488 o clasificacioacuten mediante el meacutetodo de ensayo NTP ]39134

1319 Gravedad especiacutefica y meacutetodo de detenninacioacuten

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13110 Origen del material utilizado en el ensayo por ejemplo proyecto lugar profundidad cte

13111 Ploteo de la curva de compactacioacuten mostrando los puntos de compactacioacuten utilizados para establecer la curva de compactacioacuten y la curva de 100 de saturacioacuten punto del peso unitario seco maacuteximo y el contenido de agua oacuteptimo

13 112 Datos de la correCClOn de sobredimensioacuten si se utiliza incluyendo la fraccioacuten de sobredimensioacuten (fraccionamiento grueso) Pc en

14 PRECISIOacuteN Y CONFIABILIDAD

141 Precisioacuten Todos los datos estaacuten siendo evaluados para determinar la precisioacuten de este meacutetodo de ensayo Ademaacutes los datos pertinentes estaacuten siendo solicitados por los usuarios de este meacutetodo de ensayo

142 Confiabilidad No es posible obtener informacioacuten sobre la confiabilidad ya que no existe otro meacutetodo para dctcnninar los valores dcl pcso unitario scco maacuteximo y el contenido de agua oacuteptimo modificados

15 PALABRAS CLAVES

Caracteriacutesticas de Compactacioacuten densidad compactacioacuten por impactos utilizando un csfucrzo l11olti licalto ensayos de lahoratorio cnsnyo de proctor ll1oditicnlto curvns de humcdad - densidad compactacioacuten de suclo

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16 ANTECED ENTES

ASTM D1557-91 Test Method for Laboratory Compaction Characteristics of Soils Using Modified Effort (2700 kN-mm3 (56000 pie-lbpie3raquo

(

Al

A11

A 111

A212

A12

A121

A 1211

MA TEacuteCNICA NTP 339141 ANA 22 de 30

ANEXO (Infonnacioacuten obligatoria)

VOLUMEN DEL MOLDE DE COMPACTACiOacuteN

Alcance

Este anexo describe el procedimiento para detenninar el volumen del molde de compactacioacuten

El volumen se detennina mediante el meacutetodo de llenado de agua y revisado mediante el meacutetodo de la medicioacuten lineal

Aparatos

Ademaacutes del aparato que se indica en la Seccioacuten 6 se requiere lo siguiente

Vernier o Caliper de Dial que tenga una rango de medicioacuten de por lo menos de Oa 150 mm (O a 6 pulg) y sensibilidad de 002 mm (0001 pulg)

A1212 Microacutemetro interior - que tenga una rango de medicioacuten de por lo menos de 50 a 300 mm (2 a 12 pulg) y sensibilidad de 002 mm (0001 pulg)

A 121 3 Platos pluacutestitos () de vidrio - Dos platos pluacuteslIacuteLos o de vidrio de aprox 200

111m2 por 6 mm de grosor (8 pulg2 por A pulg)

A1214 Tennoacutemetro- De O a 50 oC de graduacioacuten de 05 oC confonne a los requisitos de la especificacioacuten ASTM El

A1215 Llave de cierre engrasado o un sellador similar

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A1216 Diferentes equipos- jeringa bombilla toallas etc

A13 Precauciones

Realice el procedimiento en una aacuterea aislada de la corriente de aire o de fluctuaciones de extrema temperatura

AI4 Procedimiento

A1A1 Meacutetodo de Llenado de Agua

A 10411 Engrase ligeramente la parte inferior del molde de compactacioacuten y coloacutequelo en uno de los platos plaacutesticos o de vidrio Engrase ligeramente la parte superior del molde Tenga cuidado de no engrasar el interior del molde Si es necesario utilizar el plato base como se indica en el 11047 coloque el molde engrasado en el plato base y aseguacuterelo con los pernos de cierre

A 10412 Determine la masa del molde engrasado y de los platos de plaacutestico y vidrio lo maacutes cerca a 1 g (001 lbm) y regiacutestrelo Cuando se utiliza el plato base para unir el plaacutestico inferior o el plato de vidrio determine la masa del molde el plato base y el plato simple de plaacutestico o vidrio que se usaraacute en la parte superior del molde lo maacutes cerca a 1 g (001 lbm) y regiacutestrelo

A 10413 Coloque el molde y el plato inferior en una superficie ni velada finne y llene el molde con agua ligeramente hasta sobre su borde

A 14104 Deslice el segundo plato sobrc la parte supcrior dc la superficie del moldc de manera que el molde quede completamente lleno con agua pero sin burbujas de aire Antildeada o remueva agua si es necesario con la jeringa bombilla

A 10415 Seque completamente middotcualquier exceso de agua de la parte exterior del molde y de los platos

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Al 4 16 Detennine la masa del molde platos yagua y regiacutestrcIo lo maacutes cerca a 1 g (001 Ibm)

A1417 Detennine la temperatura del agua en el molde lo maacutes cerca a 1 oC y regiacutestrelo Determine y registre la densidad absoluta del agua de la Tabla A 11

A1418 Calcule la masa del agua en el molde mediante la sustraccioacuten de la masa determinada en el A1416

AI419 Calcule el volumen del agua dividiendo la masa del agua por la densidad del agua y registraacutendola lo maacutes cerca a 1 cm3 (00001 pie3

)

A 14110 Cuando se utiliza el plato base para la calibracioacuten del volumen del molde repita los pasos del A 1413 al A 1419

A142 Meacutetodo de Medicioacuten Lineal

A 1421 Utilice el caliper de vernier o el microacutemetro interior mida el diaacutemetro del molde seis veces en la parte superior del molde y seis veces en la parte inferior del molde espaciando cada seis mediciones superiores e inferiores equitativamente alrededor de la circunferencia del molde Registre los valores lo maacutes cerca a 002 mm (0001 pulg)

A1422 Utilice el caliper de vernier mida la altura interior del molde realizando tres mediciones iguales espaciadas alrededor de la circunferencia del molde Registre los valores a 002 mm (0001 pulg)

A 1423 Calcule el promedio del diaacutemetro superior promedio del diaacutemetro inferior y el promedio de la altura

Al424 Calcule el volumen del molde y regiacutestrelo 10 maacutes cerca a 1 cm3(00001 pie3 )

utilizando la Ec Ala (para pulg-libra) oacute Alb (para SI)

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v = (17)(h )(d t + db yUuml 6 )(1 728) Ala

v A1b

donde

v = volumen del molde cm3 (pie3 )

h = promedio de altura mm (pulg) di = promedio del diaacutemetro sup~rior mm (pulg) db = promedio del diaacutemetro inferior mm (pulg) 11728 = constante de conversioacuten pulg3 a pie3 y 1103 = constante de conversioacuten mmJ a cm3

bull

A15 Comparacioacuten de resultados

A151 El volumen obtenido por ambos meacutetodos deberaacute estar dentro de la tolerancia de los requisitos de 711 Y712

A152 La diferencia entre los dos meacutetodos no debe exceder del 05 del volumen ( nominal del molde

A153 Repita la determinacioacuten del volumen SI no se consigue cumplir con los requisitos

A154 La falla en la obtencioacuten de un acuerdo satisfactorio entre los dos meacutetodos incluso despueacutes de varias tentativas es una indicacioacuten que el molde se deforma demasiado y debe ser reemplazado

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A155 Utilice el volumen del molde detenninado usando el meacutetodo de llenado de agua como el valor de volumen asignado para los caacutelculos de la densidad huacutemeda y seca

(veacutease 124)

(

(

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PLANTA

1

ELEYACION

VER TABLA 2 PARA EQUIVALENTES METRICOS

FIGURA 1 Molde ciliacutendrico 40 pulg

Ogtmo alternativa al parante de longitud completa puede utilizarse un parante de 212 x 38 El collar puede fijarse mediante una cartela ranurada sujeta al collar y un pasador en el molde

l(l

PLANTA illIVACION

--6Ifl_

VOL OJS

FFji~~1E314=~=Omiddot0009=1~~e3~lEiP(3==1r=-L

VER TABLA 2 PARA EQUIVALENTES METRICOS

-FIGURA 2 Molde ciliacutendrico 60 pulg

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TABLA 1 Tiempo de permanencia requerido de especiacutemenes en saturacioacuten

Clasificacioacuten Tiempo de pennanencia miacutenimo h

GW GP SW SP No se requiere GMSM 3

Todos los demaacutes suelos 16

TABLA 1 Equivalentes meacutetricos para las Figl y2

Pulgada~ 0016 0026 0032 0028

l2 2lh 2 58

( 4 4 2

4584 4 31

6 middot 6 Yz 6 58 6 JI 8 y

pie3

mm 041 066 081 071 1270 6350 6670 10160 11430 11643 12060 15240 16510 16830 17140 20860

3 cm 1130 (00333) 943

00005 14 113333 (00750) 2124

0 0011 31

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ENSAYO DE COMPACTACION

H4 _1shy

HUMEOO

136

132

128 ~

~( lU

rdmax i22() 1

~u

Joshy (

EC ~

120 v

Wo= 120

116

8 10 12 14 16 18

CONTENIDO DE HUMEDAD - W

FIG 3 EJEMPLO DE GRAFICO DE CURVA DE COMPACfACION

NORMA TEacuteCNICA NTP 339141 PERUANA 30 de 30

TABLA Al1

Temperatura oC (OF)

18 (644) 19(662)

( 20 (680) 21 (698) 22 (716) 23 (73 4) 24 (75 2) 25 (770) 26 (788)

Densidad del Agua

_ Densidad del Ag~~JL~J_ 099862 099843 099823 099802 099779I 099756 099733 099707

I 099681

I I I I

Page 18: NTP339.141 1999 Proctor Modificado

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11 PROCEDIMIENTOS

111 Sucios

1111 No vuelva a utilizar suelo que ha sido previamente compactado en laboratorio

1112 Utilice el meacutetodo de preparacioacuten huacutemeda cuando se ensaye con suelos que contienen hallosita hidratada o donde la experiencia con determinados suelos indica que los resultados pueden ser alterados por el secado al aire ( veacutease 102)

1113 Prepare los especiacutemenes del suelo para el ensayo de acuerdo con 112 (de preferencia) o con 113

112 Meacutetodo de Preparacioacuten Huacutemeda (preferible) Sin secado previo de la muestra paacuteseiacuteo a traveacutes del tamiz Ndeg 4 ( 475-mm) 95 mm (38 pulg) o 190 mm eX pulg) en base al procedimiento ( A B C) que se va a utilizar Determine el contenido de agua del suelo procesado

1121 Prepare miacutenimo cuatro (preferible cinco) especiacutemenes con contenidos de agua de modo que eacutestos tengan un contenido de agua lo maacutes cerca al oacuteptimo Un espeacutecimen que tiene un contenido de agua cerca al oacuteptimo debe ser preparado primero antildeadiendo al caacutelculo agua y mezcla (veacutease nota 6) Seleccione contenidos de agua para el resto de los especiacutemenes que resulten por lo menos en dos especiacutemenes huacutemedos j dos secos de acuerdo al contenido oacuteptimo de agua que variacuteen alrededor del 2 Como miacutenimo es necesario dos contenidos de agua en cJ lado seco y huacutemedo del oacuteptimo para definir exactamente la curva de compactacioacuten del peso seco unitario (veacutease 115 ) Algullos suelos con un contenido de agua oacuteptimo muy alto o una curva de compactacioacuten rcJativamente plana requeriraacuten grandes incrementos de contenido de agua para obtener un peso unitario seco maacuteximo bien definido Los incrementos de contenido de agua no deberaacuten exceder al 4

NOTA 6 - Con la praacutectica generalmente es posible juzgar visualmente un punto cerca al contenido de agua oacuteptimo Generalmente un suelo en un contenido de agua oacuteptimo puede fonnar un terroacuten que se mantiene unido cuando se libera la presioacuten pero puede quebrarse limpiamente en dos

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secciones cuando se dobla En contenidos dc agua del lado seco dcl oacuteptimo los suelos tienden a dcsintcgrarsc dcl lado huacutemcdooacuteptimo sc manticncn unidos cn una masa cohcsiva pcgajosa Un contcnido de agua oacuteptimo es en general ligcramcnte mcnor que el Iiacutemitc plaacutestico

1122 Utilice aproximadamente 23 kg (5 Ibm) de suelo tamizado en cada espeacutecimen que se compactaraacute utilizando el procedimiento A oacute B oacute 59 kg (13 lbm) cuando se utilice el procedimiento C Para obtener los contenidos de agua del espeacutecimen que se indica en el 1121 antildeada o remueva las cantidades requeridas de agua de la siguiente manera Antildeada poco a poco el agua al suelo durante la mezcla para sacar el agua deje que el suelo se seque en el aire auna temperatura de ambiente o en un aparato de secado de modo que la temperatura de la muestra no exceda de 60degC (140degF) Mezcle continuamente el suelo durante el secado para mantener la distribucioacuten del contenido de agua Mezcle minuciosamente cada espeacutecimen para asegurar tambieacuten la distribucioacuten del agua en todas partes y luego coloacutequelo aparte en un contenedor con tapa y ubiacutequelo de acuerdo con la Tabla 1 antes de la compactacioacuten Para seleccionar un tiempo de espera el suelo debe ser clasificado mediante el meacutetodo de ensayo NTP 339134 la Praacutectica ASTM D 2488 o los datos de otras muestras del mismo material Para ensayos de determinacioacuten la clasificacioacuten deberaacute realizarse mediante el meacutetodo de ensayo NTP 339134

113 Meacutetodo de Preparacioacuten en Seco Si la muestra estaacute muy huacutemeda reduzca el contenido mediante el secado al aire El secado deberaacute ser al aire o utilizando un aparato de secado de modo que la temperatura de la muestra no exceda de 60 oC (140degF) Quiebre en muchas partes los agregados pero sin quebrar las partiacuteculas individuales Pase el material a traveacutes de un tamiz apropiado Ndeg 4 (475 mm) 95 mm (38 pulg) o 190 mm (X pulg) Cuando prepare el material por el tamiz de x pulg para la compactacioacuten en un molde de 6 pulg quiebre los agregados de modo que pasen por el tamiz de 38 de pulg para que facilite la distribuCioacuten del agua por todo el suelo en una proacutexima mezcla

113 1 Prepare miacutenimo cuatro ( preferible cinco) cspeciacutemenes de acuerdo al 1121

11 32 Utilice aproximadamente 23 kg (5 Ibm) del suelo tamizado para cada espeacutecimen que seraacute compactado con el procedimiento A o B o 59 kg (13 Ibm) utilizando el procedimiento C Antildeada las cantidades requeridas de agua para que los contenidos de agua de los especiacutemenes tengan los valores descritos en el 1131 Siga con el procedimiento de preparacioacuten del espeacutecimen descrito en el 1122 para los suelos secos o antildeada agua en el suelo y cure cada muestra de ensayo

114

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Compactacioacuten Despueacutes de la curacioacuten si se requiere cada espeacutecimen se compactaraacute de la siguiente manera

1141 Detennine y registre la masa del molde o del molde y el plato base

1142 Ensamble y asegure el molde y el collar al plato base El molde debe descansar en un cimiento riacutegido y unifonne que tenga un cilindro o cubo de concreto con una masa no menor a 91 kg (200 lbm) Asegure el plato base al cimiento riacutegido El meacutetodo de unioacuten al cimiento riacutegido deberaacute pennitir un desmolde faacutecil del molde ensamblado el collar y el plato base despueacutes de que se concluya la compactacioacuten

Compacte el espeacutecimen en cinco capas Despueacutes de la compactacioacuten cada capa deberaacute tener casi el mismo grosor Antes de la compactacioacuten coloque el suelo desmenuzado en el molde y distribuacuteyalo en una capa de espesor unifonne Suavemente apisone el suelo antes de ia compactacioacuten hasta que no esteacute esponjoso ni suelto utilizando el pisoacuten de compactacioacuten manual o un cilindro de 5 mm de diaacutemetro (2 pulg) Prosiga con la compactacioacuten de cada una de las cuatro primeras capas cualquier suelo adyacente a las paredes del molde que no ha sido compactado o extendido en la superficie compactada debe ser recortados

El suelo recortado debe incluirse con el suelo adicional para la siguiente capa Se debe usar un cuchillo u otro aparato parecido La cantidad total del suelo utilizado deberaacute ser tal que la quinta capa compactada se extienda ligeramente en el collar pero que no exceda maacutes de 6 mm (liacute pulg) de la parte superior del molde Si la quinta capa sobrepasa la parte superior del molde maacutes de 6 mm (liacute pulg) se debe desechar el espeacutecimen El espeacutecimen debe ser descartado cuando el uacuteltimo golpe del pisoacuten de la quinta capa resulta en la parte inferior del pisoacuten por debajo de la parte superior del molde de compactacioacuten

1144 Compacte cada capa con 25 golpes para el molde de 1016 mm (4 pulg) o con 56 golpes para un molde de 1524 mm (6 pulg)

NOTA 7 - Cuando los especiacutemenes de compactacioacuten se humedecen maacutes que el contenido de agua oacuteptimo pueden producirse superficies compactadas irregulares y se requeriraacute del juicio del operador para la altura promedio del eacutespeacutecimen

NORMA TEacuteCNICA NTP 33914] PERUANA 16 de 30

1145 Al operar el pisoacuten manual tenga cuidado de evitar ]a elevacioacuten de la guiacutea mientras el pisoacuten sube Mantenga la guiacutea firme y a 5deg de la vertical Aplique los golpes un nivel uniforme de 25 golpesminuto aproximadamente de modo que se asegure una cobertura completa y uniforme de la superficie del espeacutecimen

1146 Continuacutee con la compactacioacuten de la uacuteltima capa remueva el collar y el plato base del molde excepto como se especifica en 1147 Se debe utilizar un cuchillo para cortar el suelo adyacente del collar para soltar el suelo del collar antes de removerlo y evitar el desgarro del suelo bajo la parte superior del molde

(

1147 Corte cuidadosamente el espeacutecimen compactado incluso en la parte superior e inferior del molde mediante una regla recta a traveacutes de la parte superior e inferior del molde para formar una superficie plana incluso en la parte superior e inferior del molde Un corte inicial en el espeacutecimen en la parte superior del molde con un cuchillo puede prevenir la caiacuteda del suelo por debajo de la parte superior del molde Rellene cualquier hueco en cada superficie con suelo cortado o no utilizado del espeacutecimen presioacutenelo con los dedos y vuelva a raspar la regla recta a traveacutes de la parte superior e inferior del molde Repita las operaciones anteriores en la parte inferior del espeacutecimen cuando se halla determinado el volumen del molde sin el plato base Para suelos muy huacutemedos o secos se perderaacute suelo o agua si el plato base se remueve En esta situacioacuten deje el plato base unido al molde Cuando se deja unido al plato base el volumen del molde debe ser calibrado con el plato base unido al molde o a un plato de plaacutestico o de vidrio como se especifica en el Anexo Al (A141 )

1148 Determine y registre la masa del espeacutecimen con aproximacioacuten al gramo Cuando se deja unido el plato base determine y registre la masa del espeacutecimen molde y plato base con aproximacioacuten al gramo

I 149 Remueva el material del molde Obtenga un espeacutecimen para el contenido de agua utilizando todo el espeacutecimen (se prefiere eacuteste meacutetodo) o una porcioacuten representativa Cuando se utiliza todo el espeacutecimen quieacutebrelo para facilitar el secado De otra manera obtenga una porcioacuten dividiendo el espeacutecimen compactado axialmente a traveacutes del centro y removiendo 500 g del material de los lados cortados Obtenga el contenido de agua de acuerdo al meacutetodo de ensayo NTP 339127

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12 CAacuteLCULOS

121 Caicule el peso unitario seco y el contenido de agua de cada espeacutecimen compactado como se explica en 123 y 124 Plotee los valores y dibuje la curva de compactacioacuten como una curva llana a traveacutes de los puntos (veacutease ejemplo Fig 3) PIotee el peso unitario seco con aproximacioacuten a 02 kNm3 (01 Ibfpie3

) y el contenido de agua lo maacutes cerca al 01 En base a la curva de compactacioacuten detennine el contenido de agua oacuteptimo y el peso unitario seco maacuteximo Si maacutes del 5 del peso del material de gran tamantildeo se remueve de la muestra calcule el contenido de agua oacuteptimo y el peso unitario seco maacuteximo corregido del material total utilizando la Praacutectica ASTM D4 718 Esta correccioacuten debe hacerse en el espeacutecimen de ensayo de densidad de campo maacutes que al espeacutecimen de ensayo de laboratorio

122 PIotee la curva del 100 de saturacioacuten Los valores del contenido de agua para un 100 de saturacioacuten pueden ser calculados como se explica en 125 (veacutease ejemplo Fig3)

NOTAS 8 - La curva de 100 de saturacioacuten es una middotayuda al disentildear la curva de compactacioacuten Los suelos que contienen maacutes del 10 de finos aproximadamente a contenidos de agua que superan el oacuteptimo las dos curvas generalmente llegan a ser casi paralelas con el lado huacutemedo de la curva de compactacioacuten entre el 92 al 95 de saturacioacuten Teoacutericamente la curva de compactacioacuten no puede ser ploteada a la derecha de la curva de 100 de saturacioacuten Si esto ocurre habriacutea error en la gravedad especiacutefica en las mediciones en los caacutelculos en procedimientos de ensayo o en el ploteo

9 - La curva de 100 de saturacioacuten se denomina a veces como curva de relacioacuten de vaciacuteos cero o como curva de saturacioacuten completa

123 ContenidG de agua w Calcule de acucrdo al meacutetodo de ensayo NTP 339127

124 Pesos Unitarios secos Calcule la densidad huacutemeda (Ecl) la densidad seca (Ec2) y luego el peso unitario seco (Ec3) como sigue

Pm = 1000 (MI - MlItI)1 V donde

NORMA TEacuteCNICA NTP 339141 PERUANA 18 de 30

Pm =densidad huacutemeda del espeacutecimen compactado Mgm3bull

MI =masa del espeacutecimen huacutemedo y molde kg = Masa del molde compactado kg yMmd

V =volumen del molde de compactacioacuten m3 (ver Anexo Al)

donde

Pd = densidad seca del espeacutecimen compactado Mgm3 y w = contenido de agua

rd = 6243pd en lb pie3 (3)

rd = 9807Pd en kN m3

donde

Yd = peso unitario seco del espeacutecimen compactado

125 Para calcular los puntos para el ploteo de la curva del 100 de saturacioacuten o curva de relacioacuten de vaciacuteos cero del peso unitario seco seleccione los valores correspondientes del peso unitario seco calcule los valores correspondientes de contenido de agua a la condicioacuten del 100 de saturacioacuten como sigue

(4)

donde

W Sal = contenido de agua para una completa saturacioacuten Yw = peso unitario del agua 6243 Ibfpie3

( 9807 kNm3)

Yd = peso unitario seco del suelo y Gs = gravedad especiacutefica del suelo

NORMA TEacuteCNICA NTP 339141 PERUANA 19 de 30

NOTA 10- Se debe calcular la gravedad especiacutefica de la muestra ensayada en base a los datos del ensayo de otrns muestras de la misma c1asi ficacioacuten de sucio y fuente De otro modo seriacutea necesario el cnsayo de gravedad especilica (Meacutetodo de Ensayo NTP 339(31)

13 INFORME

131 Reporte de la siguiente infonnacioacuten

1311 Procedimiento utilizado ( A B oacute C)

1312 Meacutetodo de preparacioacuten utilizado ( huacutemedo o seco)

1313 El contenido de agua recibido si se determinoacute

1314 Contenido de agua oacuteptimo modificado con aproximacioacuten al 05

l315 Peso unitario seco mlximo modificado con aproximacioacuten a 05 Ibfpic3

1316 Descripcioacuten del pisoacuten ( manual o mecaacutenico)

1317 Datos del tamizado del sucio cuando se aplica en la dctcnninacioacuten del procedimiento (A B oacute C)

1318 Descripcioacuten del material utilizado en el cnsayo mcdiante la pruacutectiea ASTM D 2488 o clasificacioacuten mediante el meacutetodo de ensayo NTP ]39134

1319 Gravedad especiacutefica y meacutetodo de detenninacioacuten

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13110 Origen del material utilizado en el ensayo por ejemplo proyecto lugar profundidad cte

13111 Ploteo de la curva de compactacioacuten mostrando los puntos de compactacioacuten utilizados para establecer la curva de compactacioacuten y la curva de 100 de saturacioacuten punto del peso unitario seco maacuteximo y el contenido de agua oacuteptimo

13 112 Datos de la correCClOn de sobredimensioacuten si se utiliza incluyendo la fraccioacuten de sobredimensioacuten (fraccionamiento grueso) Pc en

14 PRECISIOacuteN Y CONFIABILIDAD

141 Precisioacuten Todos los datos estaacuten siendo evaluados para determinar la precisioacuten de este meacutetodo de ensayo Ademaacutes los datos pertinentes estaacuten siendo solicitados por los usuarios de este meacutetodo de ensayo

142 Confiabilidad No es posible obtener informacioacuten sobre la confiabilidad ya que no existe otro meacutetodo para dctcnninar los valores dcl pcso unitario scco maacuteximo y el contenido de agua oacuteptimo modificados

15 PALABRAS CLAVES

Caracteriacutesticas de Compactacioacuten densidad compactacioacuten por impactos utilizando un csfucrzo l11olti licalto ensayos de lahoratorio cnsnyo de proctor ll1oditicnlto curvns de humcdad - densidad compactacioacuten de suclo

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16 ANTECED ENTES

ASTM D1557-91 Test Method for Laboratory Compaction Characteristics of Soils Using Modified Effort (2700 kN-mm3 (56000 pie-lbpie3raquo

(

Al

A11

A 111

A212

A12

A121

A 1211

MA TEacuteCNICA NTP 339141 ANA 22 de 30

ANEXO (Infonnacioacuten obligatoria)

VOLUMEN DEL MOLDE DE COMPACTACiOacuteN

Alcance

Este anexo describe el procedimiento para detenninar el volumen del molde de compactacioacuten

El volumen se detennina mediante el meacutetodo de llenado de agua y revisado mediante el meacutetodo de la medicioacuten lineal

Aparatos

Ademaacutes del aparato que se indica en la Seccioacuten 6 se requiere lo siguiente

Vernier o Caliper de Dial que tenga una rango de medicioacuten de por lo menos de Oa 150 mm (O a 6 pulg) y sensibilidad de 002 mm (0001 pulg)

A1212 Microacutemetro interior - que tenga una rango de medicioacuten de por lo menos de 50 a 300 mm (2 a 12 pulg) y sensibilidad de 002 mm (0001 pulg)

A 121 3 Platos pluacutestitos () de vidrio - Dos platos pluacuteslIacuteLos o de vidrio de aprox 200

111m2 por 6 mm de grosor (8 pulg2 por A pulg)

A1214 Tennoacutemetro- De O a 50 oC de graduacioacuten de 05 oC confonne a los requisitos de la especificacioacuten ASTM El

A1215 Llave de cierre engrasado o un sellador similar

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A1216 Diferentes equipos- jeringa bombilla toallas etc

A13 Precauciones

Realice el procedimiento en una aacuterea aislada de la corriente de aire o de fluctuaciones de extrema temperatura

AI4 Procedimiento

A1A1 Meacutetodo de Llenado de Agua

A 10411 Engrase ligeramente la parte inferior del molde de compactacioacuten y coloacutequelo en uno de los platos plaacutesticos o de vidrio Engrase ligeramente la parte superior del molde Tenga cuidado de no engrasar el interior del molde Si es necesario utilizar el plato base como se indica en el 11047 coloque el molde engrasado en el plato base y aseguacuterelo con los pernos de cierre

A 10412 Determine la masa del molde engrasado y de los platos de plaacutestico y vidrio lo maacutes cerca a 1 g (001 lbm) y regiacutestrelo Cuando se utiliza el plato base para unir el plaacutestico inferior o el plato de vidrio determine la masa del molde el plato base y el plato simple de plaacutestico o vidrio que se usaraacute en la parte superior del molde lo maacutes cerca a 1 g (001 lbm) y regiacutestrelo

A 10413 Coloque el molde y el plato inferior en una superficie ni velada finne y llene el molde con agua ligeramente hasta sobre su borde

A 14104 Deslice el segundo plato sobrc la parte supcrior dc la superficie del moldc de manera que el molde quede completamente lleno con agua pero sin burbujas de aire Antildeada o remueva agua si es necesario con la jeringa bombilla

A 10415 Seque completamente middotcualquier exceso de agua de la parte exterior del molde y de los platos

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Al 4 16 Detennine la masa del molde platos yagua y regiacutestrcIo lo maacutes cerca a 1 g (001 Ibm)

A1417 Detennine la temperatura del agua en el molde lo maacutes cerca a 1 oC y regiacutestrelo Determine y registre la densidad absoluta del agua de la Tabla A 11

A1418 Calcule la masa del agua en el molde mediante la sustraccioacuten de la masa determinada en el A1416

AI419 Calcule el volumen del agua dividiendo la masa del agua por la densidad del agua y registraacutendola lo maacutes cerca a 1 cm3 (00001 pie3

)

A 14110 Cuando se utiliza el plato base para la calibracioacuten del volumen del molde repita los pasos del A 1413 al A 1419

A142 Meacutetodo de Medicioacuten Lineal

A 1421 Utilice el caliper de vernier o el microacutemetro interior mida el diaacutemetro del molde seis veces en la parte superior del molde y seis veces en la parte inferior del molde espaciando cada seis mediciones superiores e inferiores equitativamente alrededor de la circunferencia del molde Registre los valores lo maacutes cerca a 002 mm (0001 pulg)

A1422 Utilice el caliper de vernier mida la altura interior del molde realizando tres mediciones iguales espaciadas alrededor de la circunferencia del molde Registre los valores a 002 mm (0001 pulg)

A 1423 Calcule el promedio del diaacutemetro superior promedio del diaacutemetro inferior y el promedio de la altura

Al424 Calcule el volumen del molde y regiacutestrelo 10 maacutes cerca a 1 cm3(00001 pie3 )

utilizando la Ec Ala (para pulg-libra) oacute Alb (para SI)

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v = (17)(h )(d t + db yUuml 6 )(1 728) Ala

v A1b

donde

v = volumen del molde cm3 (pie3 )

h = promedio de altura mm (pulg) di = promedio del diaacutemetro sup~rior mm (pulg) db = promedio del diaacutemetro inferior mm (pulg) 11728 = constante de conversioacuten pulg3 a pie3 y 1103 = constante de conversioacuten mmJ a cm3

bull

A15 Comparacioacuten de resultados

A151 El volumen obtenido por ambos meacutetodos deberaacute estar dentro de la tolerancia de los requisitos de 711 Y712

A152 La diferencia entre los dos meacutetodos no debe exceder del 05 del volumen ( nominal del molde

A153 Repita la determinacioacuten del volumen SI no se consigue cumplir con los requisitos

A154 La falla en la obtencioacuten de un acuerdo satisfactorio entre los dos meacutetodos incluso despueacutes de varias tentativas es una indicacioacuten que el molde se deforma demasiado y debe ser reemplazado

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A155 Utilice el volumen del molde detenninado usando el meacutetodo de llenado de agua como el valor de volumen asignado para los caacutelculos de la densidad huacutemeda y seca

(veacutease 124)

(

(

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PLANTA

1

ELEYACION

VER TABLA 2 PARA EQUIVALENTES METRICOS

FIGURA 1 Molde ciliacutendrico 40 pulg

Ogtmo alternativa al parante de longitud completa puede utilizarse un parante de 212 x 38 El collar puede fijarse mediante una cartela ranurada sujeta al collar y un pasador en el molde

l(l

PLANTA illIVACION

--6Ifl_

VOL OJS

FFji~~1E314=~=Omiddot0009=1~~e3~lEiP(3==1r=-L

VER TABLA 2 PARA EQUIVALENTES METRICOS

-FIGURA 2 Molde ciliacutendrico 60 pulg

NORMA TEacuteCNICA NTP 339141 PERUANA 28 de 30

TABLA 1 Tiempo de permanencia requerido de especiacutemenes en saturacioacuten

Clasificacioacuten Tiempo de pennanencia miacutenimo h

GW GP SW SP No se requiere GMSM 3

Todos los demaacutes suelos 16

TABLA 1 Equivalentes meacutetricos para las Figl y2

Pulgada~ 0016 0026 0032 0028

l2 2lh 2 58

( 4 4 2

4584 4 31

6 middot 6 Yz 6 58 6 JI 8 y

pie3

mm 041 066 081 071 1270 6350 6670 10160 11430 11643 12060 15240 16510 16830 17140 20860

3 cm 1130 (00333) 943

00005 14 113333 (00750) 2124

0 0011 31

NORMA TEacuteCNICA NTP 339141

PERUANA 29 de 30

ENSAYO DE COMPACTACION

H4 _1shy

HUMEOO

136

132

128 ~

~( lU

rdmax i22() 1

~u

Joshy (

EC ~

120 v

Wo= 120

116

8 10 12 14 16 18

CONTENIDO DE HUMEDAD - W

FIG 3 EJEMPLO DE GRAFICO DE CURVA DE COMPACfACION

NORMA TEacuteCNICA NTP 339141 PERUANA 30 de 30

TABLA Al1

Temperatura oC (OF)

18 (644) 19(662)

( 20 (680) 21 (698) 22 (716) 23 (73 4) 24 (75 2) 25 (770) 26 (788)

Densidad del Agua

_ Densidad del Ag~~JL~J_ 099862 099843 099823 099802 099779I 099756 099733 099707

I 099681

I I I I

Page 19: NTP339.141 1999 Proctor Modificado

NORMA TEacuteCNICA NTP 339141 PERUANA 14 de 30

secciones cuando se dobla En contenidos dc agua del lado seco dcl oacuteptimo los suelos tienden a dcsintcgrarsc dcl lado huacutemcdooacuteptimo sc manticncn unidos cn una masa cohcsiva pcgajosa Un contcnido de agua oacuteptimo es en general ligcramcnte mcnor que el Iiacutemitc plaacutestico

1122 Utilice aproximadamente 23 kg (5 Ibm) de suelo tamizado en cada espeacutecimen que se compactaraacute utilizando el procedimiento A oacute B oacute 59 kg (13 lbm) cuando se utilice el procedimiento C Para obtener los contenidos de agua del espeacutecimen que se indica en el 1121 antildeada o remueva las cantidades requeridas de agua de la siguiente manera Antildeada poco a poco el agua al suelo durante la mezcla para sacar el agua deje que el suelo se seque en el aire auna temperatura de ambiente o en un aparato de secado de modo que la temperatura de la muestra no exceda de 60degC (140degF) Mezcle continuamente el suelo durante el secado para mantener la distribucioacuten del contenido de agua Mezcle minuciosamente cada espeacutecimen para asegurar tambieacuten la distribucioacuten del agua en todas partes y luego coloacutequelo aparte en un contenedor con tapa y ubiacutequelo de acuerdo con la Tabla 1 antes de la compactacioacuten Para seleccionar un tiempo de espera el suelo debe ser clasificado mediante el meacutetodo de ensayo NTP 339134 la Praacutectica ASTM D 2488 o los datos de otras muestras del mismo material Para ensayos de determinacioacuten la clasificacioacuten deberaacute realizarse mediante el meacutetodo de ensayo NTP 339134

113 Meacutetodo de Preparacioacuten en Seco Si la muestra estaacute muy huacutemeda reduzca el contenido mediante el secado al aire El secado deberaacute ser al aire o utilizando un aparato de secado de modo que la temperatura de la muestra no exceda de 60 oC (140degF) Quiebre en muchas partes los agregados pero sin quebrar las partiacuteculas individuales Pase el material a traveacutes de un tamiz apropiado Ndeg 4 (475 mm) 95 mm (38 pulg) o 190 mm (X pulg) Cuando prepare el material por el tamiz de x pulg para la compactacioacuten en un molde de 6 pulg quiebre los agregados de modo que pasen por el tamiz de 38 de pulg para que facilite la distribuCioacuten del agua por todo el suelo en una proacutexima mezcla

113 1 Prepare miacutenimo cuatro ( preferible cinco) cspeciacutemenes de acuerdo al 1121

11 32 Utilice aproximadamente 23 kg (5 Ibm) del suelo tamizado para cada espeacutecimen que seraacute compactado con el procedimiento A o B o 59 kg (13 Ibm) utilizando el procedimiento C Antildeada las cantidades requeridas de agua para que los contenidos de agua de los especiacutemenes tengan los valores descritos en el 1131 Siga con el procedimiento de preparacioacuten del espeacutecimen descrito en el 1122 para los suelos secos o antildeada agua en el suelo y cure cada muestra de ensayo

114

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Compactacioacuten Despueacutes de la curacioacuten si se requiere cada espeacutecimen se compactaraacute de la siguiente manera

1141 Detennine y registre la masa del molde o del molde y el plato base

1142 Ensamble y asegure el molde y el collar al plato base El molde debe descansar en un cimiento riacutegido y unifonne que tenga un cilindro o cubo de concreto con una masa no menor a 91 kg (200 lbm) Asegure el plato base al cimiento riacutegido El meacutetodo de unioacuten al cimiento riacutegido deberaacute pennitir un desmolde faacutecil del molde ensamblado el collar y el plato base despueacutes de que se concluya la compactacioacuten

Compacte el espeacutecimen en cinco capas Despueacutes de la compactacioacuten cada capa deberaacute tener casi el mismo grosor Antes de la compactacioacuten coloque el suelo desmenuzado en el molde y distribuacuteyalo en una capa de espesor unifonne Suavemente apisone el suelo antes de ia compactacioacuten hasta que no esteacute esponjoso ni suelto utilizando el pisoacuten de compactacioacuten manual o un cilindro de 5 mm de diaacutemetro (2 pulg) Prosiga con la compactacioacuten de cada una de las cuatro primeras capas cualquier suelo adyacente a las paredes del molde que no ha sido compactado o extendido en la superficie compactada debe ser recortados

El suelo recortado debe incluirse con el suelo adicional para la siguiente capa Se debe usar un cuchillo u otro aparato parecido La cantidad total del suelo utilizado deberaacute ser tal que la quinta capa compactada se extienda ligeramente en el collar pero que no exceda maacutes de 6 mm (liacute pulg) de la parte superior del molde Si la quinta capa sobrepasa la parte superior del molde maacutes de 6 mm (liacute pulg) se debe desechar el espeacutecimen El espeacutecimen debe ser descartado cuando el uacuteltimo golpe del pisoacuten de la quinta capa resulta en la parte inferior del pisoacuten por debajo de la parte superior del molde de compactacioacuten

1144 Compacte cada capa con 25 golpes para el molde de 1016 mm (4 pulg) o con 56 golpes para un molde de 1524 mm (6 pulg)

NOTA 7 - Cuando los especiacutemenes de compactacioacuten se humedecen maacutes que el contenido de agua oacuteptimo pueden producirse superficies compactadas irregulares y se requeriraacute del juicio del operador para la altura promedio del eacutespeacutecimen

NORMA TEacuteCNICA NTP 33914] PERUANA 16 de 30

1145 Al operar el pisoacuten manual tenga cuidado de evitar ]a elevacioacuten de la guiacutea mientras el pisoacuten sube Mantenga la guiacutea firme y a 5deg de la vertical Aplique los golpes un nivel uniforme de 25 golpesminuto aproximadamente de modo que se asegure una cobertura completa y uniforme de la superficie del espeacutecimen

1146 Continuacutee con la compactacioacuten de la uacuteltima capa remueva el collar y el plato base del molde excepto como se especifica en 1147 Se debe utilizar un cuchillo para cortar el suelo adyacente del collar para soltar el suelo del collar antes de removerlo y evitar el desgarro del suelo bajo la parte superior del molde

(

1147 Corte cuidadosamente el espeacutecimen compactado incluso en la parte superior e inferior del molde mediante una regla recta a traveacutes de la parte superior e inferior del molde para formar una superficie plana incluso en la parte superior e inferior del molde Un corte inicial en el espeacutecimen en la parte superior del molde con un cuchillo puede prevenir la caiacuteda del suelo por debajo de la parte superior del molde Rellene cualquier hueco en cada superficie con suelo cortado o no utilizado del espeacutecimen presioacutenelo con los dedos y vuelva a raspar la regla recta a traveacutes de la parte superior e inferior del molde Repita las operaciones anteriores en la parte inferior del espeacutecimen cuando se halla determinado el volumen del molde sin el plato base Para suelos muy huacutemedos o secos se perderaacute suelo o agua si el plato base se remueve En esta situacioacuten deje el plato base unido al molde Cuando se deja unido al plato base el volumen del molde debe ser calibrado con el plato base unido al molde o a un plato de plaacutestico o de vidrio como se especifica en el Anexo Al (A141 )

1148 Determine y registre la masa del espeacutecimen con aproximacioacuten al gramo Cuando se deja unido el plato base determine y registre la masa del espeacutecimen molde y plato base con aproximacioacuten al gramo

I 149 Remueva el material del molde Obtenga un espeacutecimen para el contenido de agua utilizando todo el espeacutecimen (se prefiere eacuteste meacutetodo) o una porcioacuten representativa Cuando se utiliza todo el espeacutecimen quieacutebrelo para facilitar el secado De otra manera obtenga una porcioacuten dividiendo el espeacutecimen compactado axialmente a traveacutes del centro y removiendo 500 g del material de los lados cortados Obtenga el contenido de agua de acuerdo al meacutetodo de ensayo NTP 339127

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12 CAacuteLCULOS

121 Caicule el peso unitario seco y el contenido de agua de cada espeacutecimen compactado como se explica en 123 y 124 Plotee los valores y dibuje la curva de compactacioacuten como una curva llana a traveacutes de los puntos (veacutease ejemplo Fig 3) PIotee el peso unitario seco con aproximacioacuten a 02 kNm3 (01 Ibfpie3

) y el contenido de agua lo maacutes cerca al 01 En base a la curva de compactacioacuten detennine el contenido de agua oacuteptimo y el peso unitario seco maacuteximo Si maacutes del 5 del peso del material de gran tamantildeo se remueve de la muestra calcule el contenido de agua oacuteptimo y el peso unitario seco maacuteximo corregido del material total utilizando la Praacutectica ASTM D4 718 Esta correccioacuten debe hacerse en el espeacutecimen de ensayo de densidad de campo maacutes que al espeacutecimen de ensayo de laboratorio

122 PIotee la curva del 100 de saturacioacuten Los valores del contenido de agua para un 100 de saturacioacuten pueden ser calculados como se explica en 125 (veacutease ejemplo Fig3)

NOTAS 8 - La curva de 100 de saturacioacuten es una middotayuda al disentildear la curva de compactacioacuten Los suelos que contienen maacutes del 10 de finos aproximadamente a contenidos de agua que superan el oacuteptimo las dos curvas generalmente llegan a ser casi paralelas con el lado huacutemedo de la curva de compactacioacuten entre el 92 al 95 de saturacioacuten Teoacutericamente la curva de compactacioacuten no puede ser ploteada a la derecha de la curva de 100 de saturacioacuten Si esto ocurre habriacutea error en la gravedad especiacutefica en las mediciones en los caacutelculos en procedimientos de ensayo o en el ploteo

9 - La curva de 100 de saturacioacuten se denomina a veces como curva de relacioacuten de vaciacuteos cero o como curva de saturacioacuten completa

123 ContenidG de agua w Calcule de acucrdo al meacutetodo de ensayo NTP 339127

124 Pesos Unitarios secos Calcule la densidad huacutemeda (Ecl) la densidad seca (Ec2) y luego el peso unitario seco (Ec3) como sigue

Pm = 1000 (MI - MlItI)1 V donde

NORMA TEacuteCNICA NTP 339141 PERUANA 18 de 30

Pm =densidad huacutemeda del espeacutecimen compactado Mgm3bull

MI =masa del espeacutecimen huacutemedo y molde kg = Masa del molde compactado kg yMmd

V =volumen del molde de compactacioacuten m3 (ver Anexo Al)

donde

Pd = densidad seca del espeacutecimen compactado Mgm3 y w = contenido de agua

rd = 6243pd en lb pie3 (3)

rd = 9807Pd en kN m3

donde

Yd = peso unitario seco del espeacutecimen compactado

125 Para calcular los puntos para el ploteo de la curva del 100 de saturacioacuten o curva de relacioacuten de vaciacuteos cero del peso unitario seco seleccione los valores correspondientes del peso unitario seco calcule los valores correspondientes de contenido de agua a la condicioacuten del 100 de saturacioacuten como sigue

(4)

donde

W Sal = contenido de agua para una completa saturacioacuten Yw = peso unitario del agua 6243 Ibfpie3

( 9807 kNm3)

Yd = peso unitario seco del suelo y Gs = gravedad especiacutefica del suelo

NORMA TEacuteCNICA NTP 339141 PERUANA 19 de 30

NOTA 10- Se debe calcular la gravedad especiacutefica de la muestra ensayada en base a los datos del ensayo de otrns muestras de la misma c1asi ficacioacuten de sucio y fuente De otro modo seriacutea necesario el cnsayo de gravedad especilica (Meacutetodo de Ensayo NTP 339(31)

13 INFORME

131 Reporte de la siguiente infonnacioacuten

1311 Procedimiento utilizado ( A B oacute C)

1312 Meacutetodo de preparacioacuten utilizado ( huacutemedo o seco)

1313 El contenido de agua recibido si se determinoacute

1314 Contenido de agua oacuteptimo modificado con aproximacioacuten al 05

l315 Peso unitario seco mlximo modificado con aproximacioacuten a 05 Ibfpic3

1316 Descripcioacuten del pisoacuten ( manual o mecaacutenico)

1317 Datos del tamizado del sucio cuando se aplica en la dctcnninacioacuten del procedimiento (A B oacute C)

1318 Descripcioacuten del material utilizado en el cnsayo mcdiante la pruacutectiea ASTM D 2488 o clasificacioacuten mediante el meacutetodo de ensayo NTP ]39134

1319 Gravedad especiacutefica y meacutetodo de detenninacioacuten

NORMA TEacuteCNICA NTP 339141 PERUANA 20 de 30

13110 Origen del material utilizado en el ensayo por ejemplo proyecto lugar profundidad cte

13111 Ploteo de la curva de compactacioacuten mostrando los puntos de compactacioacuten utilizados para establecer la curva de compactacioacuten y la curva de 100 de saturacioacuten punto del peso unitario seco maacuteximo y el contenido de agua oacuteptimo

13 112 Datos de la correCClOn de sobredimensioacuten si se utiliza incluyendo la fraccioacuten de sobredimensioacuten (fraccionamiento grueso) Pc en

14 PRECISIOacuteN Y CONFIABILIDAD

141 Precisioacuten Todos los datos estaacuten siendo evaluados para determinar la precisioacuten de este meacutetodo de ensayo Ademaacutes los datos pertinentes estaacuten siendo solicitados por los usuarios de este meacutetodo de ensayo

142 Confiabilidad No es posible obtener informacioacuten sobre la confiabilidad ya que no existe otro meacutetodo para dctcnninar los valores dcl pcso unitario scco maacuteximo y el contenido de agua oacuteptimo modificados

15 PALABRAS CLAVES

Caracteriacutesticas de Compactacioacuten densidad compactacioacuten por impactos utilizando un csfucrzo l11olti licalto ensayos de lahoratorio cnsnyo de proctor ll1oditicnlto curvns de humcdad - densidad compactacioacuten de suclo

NORMA TEacuteCNICA NTP 339141 PERUANA 21 de 30

16 ANTECED ENTES

ASTM D1557-91 Test Method for Laboratory Compaction Characteristics of Soils Using Modified Effort (2700 kN-mm3 (56000 pie-lbpie3raquo

(

Al

A11

A 111

A212

A12

A121

A 1211

MA TEacuteCNICA NTP 339141 ANA 22 de 30

ANEXO (Infonnacioacuten obligatoria)

VOLUMEN DEL MOLDE DE COMPACTACiOacuteN

Alcance

Este anexo describe el procedimiento para detenninar el volumen del molde de compactacioacuten

El volumen se detennina mediante el meacutetodo de llenado de agua y revisado mediante el meacutetodo de la medicioacuten lineal

Aparatos

Ademaacutes del aparato que se indica en la Seccioacuten 6 se requiere lo siguiente

Vernier o Caliper de Dial que tenga una rango de medicioacuten de por lo menos de Oa 150 mm (O a 6 pulg) y sensibilidad de 002 mm (0001 pulg)

A1212 Microacutemetro interior - que tenga una rango de medicioacuten de por lo menos de 50 a 300 mm (2 a 12 pulg) y sensibilidad de 002 mm (0001 pulg)

A 121 3 Platos pluacutestitos () de vidrio - Dos platos pluacuteslIacuteLos o de vidrio de aprox 200

111m2 por 6 mm de grosor (8 pulg2 por A pulg)

A1214 Tennoacutemetro- De O a 50 oC de graduacioacuten de 05 oC confonne a los requisitos de la especificacioacuten ASTM El

A1215 Llave de cierre engrasado o un sellador similar

NORMA TEacuteCNICA NTP 339141 PERUANA 23 de 30

A1216 Diferentes equipos- jeringa bombilla toallas etc

A13 Precauciones

Realice el procedimiento en una aacuterea aislada de la corriente de aire o de fluctuaciones de extrema temperatura

AI4 Procedimiento

A1A1 Meacutetodo de Llenado de Agua

A 10411 Engrase ligeramente la parte inferior del molde de compactacioacuten y coloacutequelo en uno de los platos plaacutesticos o de vidrio Engrase ligeramente la parte superior del molde Tenga cuidado de no engrasar el interior del molde Si es necesario utilizar el plato base como se indica en el 11047 coloque el molde engrasado en el plato base y aseguacuterelo con los pernos de cierre

A 10412 Determine la masa del molde engrasado y de los platos de plaacutestico y vidrio lo maacutes cerca a 1 g (001 lbm) y regiacutestrelo Cuando se utiliza el plato base para unir el plaacutestico inferior o el plato de vidrio determine la masa del molde el plato base y el plato simple de plaacutestico o vidrio que se usaraacute en la parte superior del molde lo maacutes cerca a 1 g (001 lbm) y regiacutestrelo

A 10413 Coloque el molde y el plato inferior en una superficie ni velada finne y llene el molde con agua ligeramente hasta sobre su borde

A 14104 Deslice el segundo plato sobrc la parte supcrior dc la superficie del moldc de manera que el molde quede completamente lleno con agua pero sin burbujas de aire Antildeada o remueva agua si es necesario con la jeringa bombilla

A 10415 Seque completamente middotcualquier exceso de agua de la parte exterior del molde y de los platos

NORMA TEacuteCNICA NTP 339141 PERUANA 24 de 30

Al 4 16 Detennine la masa del molde platos yagua y regiacutestrcIo lo maacutes cerca a 1 g (001 Ibm)

A1417 Detennine la temperatura del agua en el molde lo maacutes cerca a 1 oC y regiacutestrelo Determine y registre la densidad absoluta del agua de la Tabla A 11

A1418 Calcule la masa del agua en el molde mediante la sustraccioacuten de la masa determinada en el A1416

AI419 Calcule el volumen del agua dividiendo la masa del agua por la densidad del agua y registraacutendola lo maacutes cerca a 1 cm3 (00001 pie3

)

A 14110 Cuando se utiliza el plato base para la calibracioacuten del volumen del molde repita los pasos del A 1413 al A 1419

A142 Meacutetodo de Medicioacuten Lineal

A 1421 Utilice el caliper de vernier o el microacutemetro interior mida el diaacutemetro del molde seis veces en la parte superior del molde y seis veces en la parte inferior del molde espaciando cada seis mediciones superiores e inferiores equitativamente alrededor de la circunferencia del molde Registre los valores lo maacutes cerca a 002 mm (0001 pulg)

A1422 Utilice el caliper de vernier mida la altura interior del molde realizando tres mediciones iguales espaciadas alrededor de la circunferencia del molde Registre los valores a 002 mm (0001 pulg)

A 1423 Calcule el promedio del diaacutemetro superior promedio del diaacutemetro inferior y el promedio de la altura

Al424 Calcule el volumen del molde y regiacutestrelo 10 maacutes cerca a 1 cm3(00001 pie3 )

utilizando la Ec Ala (para pulg-libra) oacute Alb (para SI)

NORMA TEacuteCNICA NTP 339141 PERUANA 25 de 30

v = (17)(h )(d t + db yUuml 6 )(1 728) Ala

v A1b

donde

v = volumen del molde cm3 (pie3 )

h = promedio de altura mm (pulg) di = promedio del diaacutemetro sup~rior mm (pulg) db = promedio del diaacutemetro inferior mm (pulg) 11728 = constante de conversioacuten pulg3 a pie3 y 1103 = constante de conversioacuten mmJ a cm3

bull

A15 Comparacioacuten de resultados

A151 El volumen obtenido por ambos meacutetodos deberaacute estar dentro de la tolerancia de los requisitos de 711 Y712

A152 La diferencia entre los dos meacutetodos no debe exceder del 05 del volumen ( nominal del molde

A153 Repita la determinacioacuten del volumen SI no se consigue cumplir con los requisitos

A154 La falla en la obtencioacuten de un acuerdo satisfactorio entre los dos meacutetodos incluso despueacutes de varias tentativas es una indicacioacuten que el molde se deforma demasiado y debe ser reemplazado

NORMA TEacuteCNICA NTP 339141 PERUANA 26 de 30

A155 Utilice el volumen del molde detenninado usando el meacutetodo de llenado de agua como el valor de volumen asignado para los caacutelculos de la densidad huacutemeda y seca

(veacutease 124)

(

(

NORMA TEacuteCNICA NTP 339141 PERUANA 27 de 30

PLANTA

1

ELEYACION

VER TABLA 2 PARA EQUIVALENTES METRICOS

FIGURA 1 Molde ciliacutendrico 40 pulg

Ogtmo alternativa al parante de longitud completa puede utilizarse un parante de 212 x 38 El collar puede fijarse mediante una cartela ranurada sujeta al collar y un pasador en el molde

l(l

PLANTA illIVACION

--6Ifl_

VOL OJS

FFji~~1E314=~=Omiddot0009=1~~e3~lEiP(3==1r=-L

VER TABLA 2 PARA EQUIVALENTES METRICOS

-FIGURA 2 Molde ciliacutendrico 60 pulg

NORMA TEacuteCNICA NTP 339141 PERUANA 28 de 30

TABLA 1 Tiempo de permanencia requerido de especiacutemenes en saturacioacuten

Clasificacioacuten Tiempo de pennanencia miacutenimo h

GW GP SW SP No se requiere GMSM 3

Todos los demaacutes suelos 16

TABLA 1 Equivalentes meacutetricos para las Figl y2

Pulgada~ 0016 0026 0032 0028

l2 2lh 2 58

( 4 4 2

4584 4 31

6 middot 6 Yz 6 58 6 JI 8 y

pie3

mm 041 066 081 071 1270 6350 6670 10160 11430 11643 12060 15240 16510 16830 17140 20860

3 cm 1130 (00333) 943

00005 14 113333 (00750) 2124

0 0011 31

NORMA TEacuteCNICA NTP 339141

PERUANA 29 de 30

ENSAYO DE COMPACTACION

H4 _1shy

HUMEOO

136

132

128 ~

~( lU

rdmax i22() 1

~u

Joshy (

EC ~

120 v

Wo= 120

116

8 10 12 14 16 18

CONTENIDO DE HUMEDAD - W

FIG 3 EJEMPLO DE GRAFICO DE CURVA DE COMPACfACION

NORMA TEacuteCNICA NTP 339141 PERUANA 30 de 30

TABLA Al1

Temperatura oC (OF)

18 (644) 19(662)

( 20 (680) 21 (698) 22 (716) 23 (73 4) 24 (75 2) 25 (770) 26 (788)

Densidad del Agua

_ Densidad del Ag~~JL~J_ 099862 099843 099823 099802 099779I 099756 099733 099707

I 099681

I I I I

Page 20: NTP339.141 1999 Proctor Modificado

114

NORMA TEacuteCNICA NTP 339141 PERUANA 15 de 30

Compactacioacuten Despueacutes de la curacioacuten si se requiere cada espeacutecimen se compactaraacute de la siguiente manera

1141 Detennine y registre la masa del molde o del molde y el plato base

1142 Ensamble y asegure el molde y el collar al plato base El molde debe descansar en un cimiento riacutegido y unifonne que tenga un cilindro o cubo de concreto con una masa no menor a 91 kg (200 lbm) Asegure el plato base al cimiento riacutegido El meacutetodo de unioacuten al cimiento riacutegido deberaacute pennitir un desmolde faacutecil del molde ensamblado el collar y el plato base despueacutes de que se concluya la compactacioacuten

Compacte el espeacutecimen en cinco capas Despueacutes de la compactacioacuten cada capa deberaacute tener casi el mismo grosor Antes de la compactacioacuten coloque el suelo desmenuzado en el molde y distribuacuteyalo en una capa de espesor unifonne Suavemente apisone el suelo antes de ia compactacioacuten hasta que no esteacute esponjoso ni suelto utilizando el pisoacuten de compactacioacuten manual o un cilindro de 5 mm de diaacutemetro (2 pulg) Prosiga con la compactacioacuten de cada una de las cuatro primeras capas cualquier suelo adyacente a las paredes del molde que no ha sido compactado o extendido en la superficie compactada debe ser recortados

El suelo recortado debe incluirse con el suelo adicional para la siguiente capa Se debe usar un cuchillo u otro aparato parecido La cantidad total del suelo utilizado deberaacute ser tal que la quinta capa compactada se extienda ligeramente en el collar pero que no exceda maacutes de 6 mm (liacute pulg) de la parte superior del molde Si la quinta capa sobrepasa la parte superior del molde maacutes de 6 mm (liacute pulg) se debe desechar el espeacutecimen El espeacutecimen debe ser descartado cuando el uacuteltimo golpe del pisoacuten de la quinta capa resulta en la parte inferior del pisoacuten por debajo de la parte superior del molde de compactacioacuten

1144 Compacte cada capa con 25 golpes para el molde de 1016 mm (4 pulg) o con 56 golpes para un molde de 1524 mm (6 pulg)

NOTA 7 - Cuando los especiacutemenes de compactacioacuten se humedecen maacutes que el contenido de agua oacuteptimo pueden producirse superficies compactadas irregulares y se requeriraacute del juicio del operador para la altura promedio del eacutespeacutecimen

NORMA TEacuteCNICA NTP 33914] PERUANA 16 de 30

1145 Al operar el pisoacuten manual tenga cuidado de evitar ]a elevacioacuten de la guiacutea mientras el pisoacuten sube Mantenga la guiacutea firme y a 5deg de la vertical Aplique los golpes un nivel uniforme de 25 golpesminuto aproximadamente de modo que se asegure una cobertura completa y uniforme de la superficie del espeacutecimen

1146 Continuacutee con la compactacioacuten de la uacuteltima capa remueva el collar y el plato base del molde excepto como se especifica en 1147 Se debe utilizar un cuchillo para cortar el suelo adyacente del collar para soltar el suelo del collar antes de removerlo y evitar el desgarro del suelo bajo la parte superior del molde

(

1147 Corte cuidadosamente el espeacutecimen compactado incluso en la parte superior e inferior del molde mediante una regla recta a traveacutes de la parte superior e inferior del molde para formar una superficie plana incluso en la parte superior e inferior del molde Un corte inicial en el espeacutecimen en la parte superior del molde con un cuchillo puede prevenir la caiacuteda del suelo por debajo de la parte superior del molde Rellene cualquier hueco en cada superficie con suelo cortado o no utilizado del espeacutecimen presioacutenelo con los dedos y vuelva a raspar la regla recta a traveacutes de la parte superior e inferior del molde Repita las operaciones anteriores en la parte inferior del espeacutecimen cuando se halla determinado el volumen del molde sin el plato base Para suelos muy huacutemedos o secos se perderaacute suelo o agua si el plato base se remueve En esta situacioacuten deje el plato base unido al molde Cuando se deja unido al plato base el volumen del molde debe ser calibrado con el plato base unido al molde o a un plato de plaacutestico o de vidrio como se especifica en el Anexo Al (A141 )

1148 Determine y registre la masa del espeacutecimen con aproximacioacuten al gramo Cuando se deja unido el plato base determine y registre la masa del espeacutecimen molde y plato base con aproximacioacuten al gramo

I 149 Remueva el material del molde Obtenga un espeacutecimen para el contenido de agua utilizando todo el espeacutecimen (se prefiere eacuteste meacutetodo) o una porcioacuten representativa Cuando se utiliza todo el espeacutecimen quieacutebrelo para facilitar el secado De otra manera obtenga una porcioacuten dividiendo el espeacutecimen compactado axialmente a traveacutes del centro y removiendo 500 g del material de los lados cortados Obtenga el contenido de agua de acuerdo al meacutetodo de ensayo NTP 339127

NORMA TEacuteCNICA NTP 339141 PERUANA 17 de 30

12 CAacuteLCULOS

121 Caicule el peso unitario seco y el contenido de agua de cada espeacutecimen compactado como se explica en 123 y 124 Plotee los valores y dibuje la curva de compactacioacuten como una curva llana a traveacutes de los puntos (veacutease ejemplo Fig 3) PIotee el peso unitario seco con aproximacioacuten a 02 kNm3 (01 Ibfpie3

) y el contenido de agua lo maacutes cerca al 01 En base a la curva de compactacioacuten detennine el contenido de agua oacuteptimo y el peso unitario seco maacuteximo Si maacutes del 5 del peso del material de gran tamantildeo se remueve de la muestra calcule el contenido de agua oacuteptimo y el peso unitario seco maacuteximo corregido del material total utilizando la Praacutectica ASTM D4 718 Esta correccioacuten debe hacerse en el espeacutecimen de ensayo de densidad de campo maacutes que al espeacutecimen de ensayo de laboratorio

122 PIotee la curva del 100 de saturacioacuten Los valores del contenido de agua para un 100 de saturacioacuten pueden ser calculados como se explica en 125 (veacutease ejemplo Fig3)

NOTAS 8 - La curva de 100 de saturacioacuten es una middotayuda al disentildear la curva de compactacioacuten Los suelos que contienen maacutes del 10 de finos aproximadamente a contenidos de agua que superan el oacuteptimo las dos curvas generalmente llegan a ser casi paralelas con el lado huacutemedo de la curva de compactacioacuten entre el 92 al 95 de saturacioacuten Teoacutericamente la curva de compactacioacuten no puede ser ploteada a la derecha de la curva de 100 de saturacioacuten Si esto ocurre habriacutea error en la gravedad especiacutefica en las mediciones en los caacutelculos en procedimientos de ensayo o en el ploteo

9 - La curva de 100 de saturacioacuten se denomina a veces como curva de relacioacuten de vaciacuteos cero o como curva de saturacioacuten completa

123 ContenidG de agua w Calcule de acucrdo al meacutetodo de ensayo NTP 339127

124 Pesos Unitarios secos Calcule la densidad huacutemeda (Ecl) la densidad seca (Ec2) y luego el peso unitario seco (Ec3) como sigue

Pm = 1000 (MI - MlItI)1 V donde

NORMA TEacuteCNICA NTP 339141 PERUANA 18 de 30

Pm =densidad huacutemeda del espeacutecimen compactado Mgm3bull

MI =masa del espeacutecimen huacutemedo y molde kg = Masa del molde compactado kg yMmd

V =volumen del molde de compactacioacuten m3 (ver Anexo Al)

donde

Pd = densidad seca del espeacutecimen compactado Mgm3 y w = contenido de agua

rd = 6243pd en lb pie3 (3)

rd = 9807Pd en kN m3

donde

Yd = peso unitario seco del espeacutecimen compactado

125 Para calcular los puntos para el ploteo de la curva del 100 de saturacioacuten o curva de relacioacuten de vaciacuteos cero del peso unitario seco seleccione los valores correspondientes del peso unitario seco calcule los valores correspondientes de contenido de agua a la condicioacuten del 100 de saturacioacuten como sigue

(4)

donde

W Sal = contenido de agua para una completa saturacioacuten Yw = peso unitario del agua 6243 Ibfpie3

( 9807 kNm3)

Yd = peso unitario seco del suelo y Gs = gravedad especiacutefica del suelo

NORMA TEacuteCNICA NTP 339141 PERUANA 19 de 30

NOTA 10- Se debe calcular la gravedad especiacutefica de la muestra ensayada en base a los datos del ensayo de otrns muestras de la misma c1asi ficacioacuten de sucio y fuente De otro modo seriacutea necesario el cnsayo de gravedad especilica (Meacutetodo de Ensayo NTP 339(31)

13 INFORME

131 Reporte de la siguiente infonnacioacuten

1311 Procedimiento utilizado ( A B oacute C)

1312 Meacutetodo de preparacioacuten utilizado ( huacutemedo o seco)

1313 El contenido de agua recibido si se determinoacute

1314 Contenido de agua oacuteptimo modificado con aproximacioacuten al 05

l315 Peso unitario seco mlximo modificado con aproximacioacuten a 05 Ibfpic3

1316 Descripcioacuten del pisoacuten ( manual o mecaacutenico)

1317 Datos del tamizado del sucio cuando se aplica en la dctcnninacioacuten del procedimiento (A B oacute C)

1318 Descripcioacuten del material utilizado en el cnsayo mcdiante la pruacutectiea ASTM D 2488 o clasificacioacuten mediante el meacutetodo de ensayo NTP ]39134

1319 Gravedad especiacutefica y meacutetodo de detenninacioacuten

NORMA TEacuteCNICA NTP 339141 PERUANA 20 de 30

13110 Origen del material utilizado en el ensayo por ejemplo proyecto lugar profundidad cte

13111 Ploteo de la curva de compactacioacuten mostrando los puntos de compactacioacuten utilizados para establecer la curva de compactacioacuten y la curva de 100 de saturacioacuten punto del peso unitario seco maacuteximo y el contenido de agua oacuteptimo

13 112 Datos de la correCClOn de sobredimensioacuten si se utiliza incluyendo la fraccioacuten de sobredimensioacuten (fraccionamiento grueso) Pc en

14 PRECISIOacuteN Y CONFIABILIDAD

141 Precisioacuten Todos los datos estaacuten siendo evaluados para determinar la precisioacuten de este meacutetodo de ensayo Ademaacutes los datos pertinentes estaacuten siendo solicitados por los usuarios de este meacutetodo de ensayo

142 Confiabilidad No es posible obtener informacioacuten sobre la confiabilidad ya que no existe otro meacutetodo para dctcnninar los valores dcl pcso unitario scco maacuteximo y el contenido de agua oacuteptimo modificados

15 PALABRAS CLAVES

Caracteriacutesticas de Compactacioacuten densidad compactacioacuten por impactos utilizando un csfucrzo l11olti licalto ensayos de lahoratorio cnsnyo de proctor ll1oditicnlto curvns de humcdad - densidad compactacioacuten de suclo

NORMA TEacuteCNICA NTP 339141 PERUANA 21 de 30

16 ANTECED ENTES

ASTM D1557-91 Test Method for Laboratory Compaction Characteristics of Soils Using Modified Effort (2700 kN-mm3 (56000 pie-lbpie3raquo

(

Al

A11

A 111

A212

A12

A121

A 1211

MA TEacuteCNICA NTP 339141 ANA 22 de 30

ANEXO (Infonnacioacuten obligatoria)

VOLUMEN DEL MOLDE DE COMPACTACiOacuteN

Alcance

Este anexo describe el procedimiento para detenninar el volumen del molde de compactacioacuten

El volumen se detennina mediante el meacutetodo de llenado de agua y revisado mediante el meacutetodo de la medicioacuten lineal

Aparatos

Ademaacutes del aparato que se indica en la Seccioacuten 6 se requiere lo siguiente

Vernier o Caliper de Dial que tenga una rango de medicioacuten de por lo menos de Oa 150 mm (O a 6 pulg) y sensibilidad de 002 mm (0001 pulg)

A1212 Microacutemetro interior - que tenga una rango de medicioacuten de por lo menos de 50 a 300 mm (2 a 12 pulg) y sensibilidad de 002 mm (0001 pulg)

A 121 3 Platos pluacutestitos () de vidrio - Dos platos pluacuteslIacuteLos o de vidrio de aprox 200

111m2 por 6 mm de grosor (8 pulg2 por A pulg)

A1214 Tennoacutemetro- De O a 50 oC de graduacioacuten de 05 oC confonne a los requisitos de la especificacioacuten ASTM El

A1215 Llave de cierre engrasado o un sellador similar

NORMA TEacuteCNICA NTP 339141 PERUANA 23 de 30

A1216 Diferentes equipos- jeringa bombilla toallas etc

A13 Precauciones

Realice el procedimiento en una aacuterea aislada de la corriente de aire o de fluctuaciones de extrema temperatura

AI4 Procedimiento

A1A1 Meacutetodo de Llenado de Agua

A 10411 Engrase ligeramente la parte inferior del molde de compactacioacuten y coloacutequelo en uno de los platos plaacutesticos o de vidrio Engrase ligeramente la parte superior del molde Tenga cuidado de no engrasar el interior del molde Si es necesario utilizar el plato base como se indica en el 11047 coloque el molde engrasado en el plato base y aseguacuterelo con los pernos de cierre

A 10412 Determine la masa del molde engrasado y de los platos de plaacutestico y vidrio lo maacutes cerca a 1 g (001 lbm) y regiacutestrelo Cuando se utiliza el plato base para unir el plaacutestico inferior o el plato de vidrio determine la masa del molde el plato base y el plato simple de plaacutestico o vidrio que se usaraacute en la parte superior del molde lo maacutes cerca a 1 g (001 lbm) y regiacutestrelo

A 10413 Coloque el molde y el plato inferior en una superficie ni velada finne y llene el molde con agua ligeramente hasta sobre su borde

A 14104 Deslice el segundo plato sobrc la parte supcrior dc la superficie del moldc de manera que el molde quede completamente lleno con agua pero sin burbujas de aire Antildeada o remueva agua si es necesario con la jeringa bombilla

A 10415 Seque completamente middotcualquier exceso de agua de la parte exterior del molde y de los platos

NORMA TEacuteCNICA NTP 339141 PERUANA 24 de 30

Al 4 16 Detennine la masa del molde platos yagua y regiacutestrcIo lo maacutes cerca a 1 g (001 Ibm)

A1417 Detennine la temperatura del agua en el molde lo maacutes cerca a 1 oC y regiacutestrelo Determine y registre la densidad absoluta del agua de la Tabla A 11

A1418 Calcule la masa del agua en el molde mediante la sustraccioacuten de la masa determinada en el A1416

AI419 Calcule el volumen del agua dividiendo la masa del agua por la densidad del agua y registraacutendola lo maacutes cerca a 1 cm3 (00001 pie3

)

A 14110 Cuando se utiliza el plato base para la calibracioacuten del volumen del molde repita los pasos del A 1413 al A 1419

A142 Meacutetodo de Medicioacuten Lineal

A 1421 Utilice el caliper de vernier o el microacutemetro interior mida el diaacutemetro del molde seis veces en la parte superior del molde y seis veces en la parte inferior del molde espaciando cada seis mediciones superiores e inferiores equitativamente alrededor de la circunferencia del molde Registre los valores lo maacutes cerca a 002 mm (0001 pulg)

A1422 Utilice el caliper de vernier mida la altura interior del molde realizando tres mediciones iguales espaciadas alrededor de la circunferencia del molde Registre los valores a 002 mm (0001 pulg)

A 1423 Calcule el promedio del diaacutemetro superior promedio del diaacutemetro inferior y el promedio de la altura

Al424 Calcule el volumen del molde y regiacutestrelo 10 maacutes cerca a 1 cm3(00001 pie3 )

utilizando la Ec Ala (para pulg-libra) oacute Alb (para SI)

NORMA TEacuteCNICA NTP 339141 PERUANA 25 de 30

v = (17)(h )(d t + db yUuml 6 )(1 728) Ala

v A1b

donde

v = volumen del molde cm3 (pie3 )

h = promedio de altura mm (pulg) di = promedio del diaacutemetro sup~rior mm (pulg) db = promedio del diaacutemetro inferior mm (pulg) 11728 = constante de conversioacuten pulg3 a pie3 y 1103 = constante de conversioacuten mmJ a cm3

bull

A15 Comparacioacuten de resultados

A151 El volumen obtenido por ambos meacutetodos deberaacute estar dentro de la tolerancia de los requisitos de 711 Y712

A152 La diferencia entre los dos meacutetodos no debe exceder del 05 del volumen ( nominal del molde

A153 Repita la determinacioacuten del volumen SI no se consigue cumplir con los requisitos

A154 La falla en la obtencioacuten de un acuerdo satisfactorio entre los dos meacutetodos incluso despueacutes de varias tentativas es una indicacioacuten que el molde se deforma demasiado y debe ser reemplazado

NORMA TEacuteCNICA NTP 339141 PERUANA 26 de 30

A155 Utilice el volumen del molde detenninado usando el meacutetodo de llenado de agua como el valor de volumen asignado para los caacutelculos de la densidad huacutemeda y seca

(veacutease 124)

(

(

NORMA TEacuteCNICA NTP 339141 PERUANA 27 de 30

PLANTA

1

ELEYACION

VER TABLA 2 PARA EQUIVALENTES METRICOS

FIGURA 1 Molde ciliacutendrico 40 pulg

Ogtmo alternativa al parante de longitud completa puede utilizarse un parante de 212 x 38 El collar puede fijarse mediante una cartela ranurada sujeta al collar y un pasador en el molde

l(l

PLANTA illIVACION

--6Ifl_

VOL OJS

FFji~~1E314=~=Omiddot0009=1~~e3~lEiP(3==1r=-L

VER TABLA 2 PARA EQUIVALENTES METRICOS

-FIGURA 2 Molde ciliacutendrico 60 pulg

NORMA TEacuteCNICA NTP 339141 PERUANA 28 de 30

TABLA 1 Tiempo de permanencia requerido de especiacutemenes en saturacioacuten

Clasificacioacuten Tiempo de pennanencia miacutenimo h

GW GP SW SP No se requiere GMSM 3

Todos los demaacutes suelos 16

TABLA 1 Equivalentes meacutetricos para las Figl y2

Pulgada~ 0016 0026 0032 0028

l2 2lh 2 58

( 4 4 2

4584 4 31

6 middot 6 Yz 6 58 6 JI 8 y

pie3

mm 041 066 081 071 1270 6350 6670 10160 11430 11643 12060 15240 16510 16830 17140 20860

3 cm 1130 (00333) 943

00005 14 113333 (00750) 2124

0 0011 31

NORMA TEacuteCNICA NTP 339141

PERUANA 29 de 30

ENSAYO DE COMPACTACION

H4 _1shy

HUMEOO

136

132

128 ~

~( lU

rdmax i22() 1

~u

Joshy (

EC ~

120 v

Wo= 120

116

8 10 12 14 16 18

CONTENIDO DE HUMEDAD - W

FIG 3 EJEMPLO DE GRAFICO DE CURVA DE COMPACfACION

NORMA TEacuteCNICA NTP 339141 PERUANA 30 de 30

TABLA Al1

Temperatura oC (OF)

18 (644) 19(662)

( 20 (680) 21 (698) 22 (716) 23 (73 4) 24 (75 2) 25 (770) 26 (788)

Densidad del Agua

_ Densidad del Ag~~JL~J_ 099862 099843 099823 099802 099779I 099756 099733 099707

I 099681

I I I I

Page 21: NTP339.141 1999 Proctor Modificado

NORMA TEacuteCNICA NTP 33914] PERUANA 16 de 30

1145 Al operar el pisoacuten manual tenga cuidado de evitar ]a elevacioacuten de la guiacutea mientras el pisoacuten sube Mantenga la guiacutea firme y a 5deg de la vertical Aplique los golpes un nivel uniforme de 25 golpesminuto aproximadamente de modo que se asegure una cobertura completa y uniforme de la superficie del espeacutecimen

1146 Continuacutee con la compactacioacuten de la uacuteltima capa remueva el collar y el plato base del molde excepto como se especifica en 1147 Se debe utilizar un cuchillo para cortar el suelo adyacente del collar para soltar el suelo del collar antes de removerlo y evitar el desgarro del suelo bajo la parte superior del molde

(

1147 Corte cuidadosamente el espeacutecimen compactado incluso en la parte superior e inferior del molde mediante una regla recta a traveacutes de la parte superior e inferior del molde para formar una superficie plana incluso en la parte superior e inferior del molde Un corte inicial en el espeacutecimen en la parte superior del molde con un cuchillo puede prevenir la caiacuteda del suelo por debajo de la parte superior del molde Rellene cualquier hueco en cada superficie con suelo cortado o no utilizado del espeacutecimen presioacutenelo con los dedos y vuelva a raspar la regla recta a traveacutes de la parte superior e inferior del molde Repita las operaciones anteriores en la parte inferior del espeacutecimen cuando se halla determinado el volumen del molde sin el plato base Para suelos muy huacutemedos o secos se perderaacute suelo o agua si el plato base se remueve En esta situacioacuten deje el plato base unido al molde Cuando se deja unido al plato base el volumen del molde debe ser calibrado con el plato base unido al molde o a un plato de plaacutestico o de vidrio como se especifica en el Anexo Al (A141 )

1148 Determine y registre la masa del espeacutecimen con aproximacioacuten al gramo Cuando se deja unido el plato base determine y registre la masa del espeacutecimen molde y plato base con aproximacioacuten al gramo

I 149 Remueva el material del molde Obtenga un espeacutecimen para el contenido de agua utilizando todo el espeacutecimen (se prefiere eacuteste meacutetodo) o una porcioacuten representativa Cuando se utiliza todo el espeacutecimen quieacutebrelo para facilitar el secado De otra manera obtenga una porcioacuten dividiendo el espeacutecimen compactado axialmente a traveacutes del centro y removiendo 500 g del material de los lados cortados Obtenga el contenido de agua de acuerdo al meacutetodo de ensayo NTP 339127

NORMA TEacuteCNICA NTP 339141 PERUANA 17 de 30

12 CAacuteLCULOS

121 Caicule el peso unitario seco y el contenido de agua de cada espeacutecimen compactado como se explica en 123 y 124 Plotee los valores y dibuje la curva de compactacioacuten como una curva llana a traveacutes de los puntos (veacutease ejemplo Fig 3) PIotee el peso unitario seco con aproximacioacuten a 02 kNm3 (01 Ibfpie3

) y el contenido de agua lo maacutes cerca al 01 En base a la curva de compactacioacuten detennine el contenido de agua oacuteptimo y el peso unitario seco maacuteximo Si maacutes del 5 del peso del material de gran tamantildeo se remueve de la muestra calcule el contenido de agua oacuteptimo y el peso unitario seco maacuteximo corregido del material total utilizando la Praacutectica ASTM D4 718 Esta correccioacuten debe hacerse en el espeacutecimen de ensayo de densidad de campo maacutes que al espeacutecimen de ensayo de laboratorio

122 PIotee la curva del 100 de saturacioacuten Los valores del contenido de agua para un 100 de saturacioacuten pueden ser calculados como se explica en 125 (veacutease ejemplo Fig3)

NOTAS 8 - La curva de 100 de saturacioacuten es una middotayuda al disentildear la curva de compactacioacuten Los suelos que contienen maacutes del 10 de finos aproximadamente a contenidos de agua que superan el oacuteptimo las dos curvas generalmente llegan a ser casi paralelas con el lado huacutemedo de la curva de compactacioacuten entre el 92 al 95 de saturacioacuten Teoacutericamente la curva de compactacioacuten no puede ser ploteada a la derecha de la curva de 100 de saturacioacuten Si esto ocurre habriacutea error en la gravedad especiacutefica en las mediciones en los caacutelculos en procedimientos de ensayo o en el ploteo

9 - La curva de 100 de saturacioacuten se denomina a veces como curva de relacioacuten de vaciacuteos cero o como curva de saturacioacuten completa

123 ContenidG de agua w Calcule de acucrdo al meacutetodo de ensayo NTP 339127

124 Pesos Unitarios secos Calcule la densidad huacutemeda (Ecl) la densidad seca (Ec2) y luego el peso unitario seco (Ec3) como sigue

Pm = 1000 (MI - MlItI)1 V donde

NORMA TEacuteCNICA NTP 339141 PERUANA 18 de 30

Pm =densidad huacutemeda del espeacutecimen compactado Mgm3bull

MI =masa del espeacutecimen huacutemedo y molde kg = Masa del molde compactado kg yMmd

V =volumen del molde de compactacioacuten m3 (ver Anexo Al)

donde

Pd = densidad seca del espeacutecimen compactado Mgm3 y w = contenido de agua

rd = 6243pd en lb pie3 (3)

rd = 9807Pd en kN m3

donde

Yd = peso unitario seco del espeacutecimen compactado

125 Para calcular los puntos para el ploteo de la curva del 100 de saturacioacuten o curva de relacioacuten de vaciacuteos cero del peso unitario seco seleccione los valores correspondientes del peso unitario seco calcule los valores correspondientes de contenido de agua a la condicioacuten del 100 de saturacioacuten como sigue

(4)

donde

W Sal = contenido de agua para una completa saturacioacuten Yw = peso unitario del agua 6243 Ibfpie3

( 9807 kNm3)

Yd = peso unitario seco del suelo y Gs = gravedad especiacutefica del suelo

NORMA TEacuteCNICA NTP 339141 PERUANA 19 de 30

NOTA 10- Se debe calcular la gravedad especiacutefica de la muestra ensayada en base a los datos del ensayo de otrns muestras de la misma c1asi ficacioacuten de sucio y fuente De otro modo seriacutea necesario el cnsayo de gravedad especilica (Meacutetodo de Ensayo NTP 339(31)

13 INFORME

131 Reporte de la siguiente infonnacioacuten

1311 Procedimiento utilizado ( A B oacute C)

1312 Meacutetodo de preparacioacuten utilizado ( huacutemedo o seco)

1313 El contenido de agua recibido si se determinoacute

1314 Contenido de agua oacuteptimo modificado con aproximacioacuten al 05

l315 Peso unitario seco mlximo modificado con aproximacioacuten a 05 Ibfpic3

1316 Descripcioacuten del pisoacuten ( manual o mecaacutenico)

1317 Datos del tamizado del sucio cuando se aplica en la dctcnninacioacuten del procedimiento (A B oacute C)

1318 Descripcioacuten del material utilizado en el cnsayo mcdiante la pruacutectiea ASTM D 2488 o clasificacioacuten mediante el meacutetodo de ensayo NTP ]39134

1319 Gravedad especiacutefica y meacutetodo de detenninacioacuten

NORMA TEacuteCNICA NTP 339141 PERUANA 20 de 30

13110 Origen del material utilizado en el ensayo por ejemplo proyecto lugar profundidad cte

13111 Ploteo de la curva de compactacioacuten mostrando los puntos de compactacioacuten utilizados para establecer la curva de compactacioacuten y la curva de 100 de saturacioacuten punto del peso unitario seco maacuteximo y el contenido de agua oacuteptimo

13 112 Datos de la correCClOn de sobredimensioacuten si se utiliza incluyendo la fraccioacuten de sobredimensioacuten (fraccionamiento grueso) Pc en

14 PRECISIOacuteN Y CONFIABILIDAD

141 Precisioacuten Todos los datos estaacuten siendo evaluados para determinar la precisioacuten de este meacutetodo de ensayo Ademaacutes los datos pertinentes estaacuten siendo solicitados por los usuarios de este meacutetodo de ensayo

142 Confiabilidad No es posible obtener informacioacuten sobre la confiabilidad ya que no existe otro meacutetodo para dctcnninar los valores dcl pcso unitario scco maacuteximo y el contenido de agua oacuteptimo modificados

15 PALABRAS CLAVES

Caracteriacutesticas de Compactacioacuten densidad compactacioacuten por impactos utilizando un csfucrzo l11olti licalto ensayos de lahoratorio cnsnyo de proctor ll1oditicnlto curvns de humcdad - densidad compactacioacuten de suclo

NORMA TEacuteCNICA NTP 339141 PERUANA 21 de 30

16 ANTECED ENTES

ASTM D1557-91 Test Method for Laboratory Compaction Characteristics of Soils Using Modified Effort (2700 kN-mm3 (56000 pie-lbpie3raquo

(

Al

A11

A 111

A212

A12

A121

A 1211

MA TEacuteCNICA NTP 339141 ANA 22 de 30

ANEXO (Infonnacioacuten obligatoria)

VOLUMEN DEL MOLDE DE COMPACTACiOacuteN

Alcance

Este anexo describe el procedimiento para detenninar el volumen del molde de compactacioacuten

El volumen se detennina mediante el meacutetodo de llenado de agua y revisado mediante el meacutetodo de la medicioacuten lineal

Aparatos

Ademaacutes del aparato que se indica en la Seccioacuten 6 se requiere lo siguiente

Vernier o Caliper de Dial que tenga una rango de medicioacuten de por lo menos de Oa 150 mm (O a 6 pulg) y sensibilidad de 002 mm (0001 pulg)

A1212 Microacutemetro interior - que tenga una rango de medicioacuten de por lo menos de 50 a 300 mm (2 a 12 pulg) y sensibilidad de 002 mm (0001 pulg)

A 121 3 Platos pluacutestitos () de vidrio - Dos platos pluacuteslIacuteLos o de vidrio de aprox 200

111m2 por 6 mm de grosor (8 pulg2 por A pulg)

A1214 Tennoacutemetro- De O a 50 oC de graduacioacuten de 05 oC confonne a los requisitos de la especificacioacuten ASTM El

A1215 Llave de cierre engrasado o un sellador similar

NORMA TEacuteCNICA NTP 339141 PERUANA 23 de 30

A1216 Diferentes equipos- jeringa bombilla toallas etc

A13 Precauciones

Realice el procedimiento en una aacuterea aislada de la corriente de aire o de fluctuaciones de extrema temperatura

AI4 Procedimiento

A1A1 Meacutetodo de Llenado de Agua

A 10411 Engrase ligeramente la parte inferior del molde de compactacioacuten y coloacutequelo en uno de los platos plaacutesticos o de vidrio Engrase ligeramente la parte superior del molde Tenga cuidado de no engrasar el interior del molde Si es necesario utilizar el plato base como se indica en el 11047 coloque el molde engrasado en el plato base y aseguacuterelo con los pernos de cierre

A 10412 Determine la masa del molde engrasado y de los platos de plaacutestico y vidrio lo maacutes cerca a 1 g (001 lbm) y regiacutestrelo Cuando se utiliza el plato base para unir el plaacutestico inferior o el plato de vidrio determine la masa del molde el plato base y el plato simple de plaacutestico o vidrio que se usaraacute en la parte superior del molde lo maacutes cerca a 1 g (001 lbm) y regiacutestrelo

A 10413 Coloque el molde y el plato inferior en una superficie ni velada finne y llene el molde con agua ligeramente hasta sobre su borde

A 14104 Deslice el segundo plato sobrc la parte supcrior dc la superficie del moldc de manera que el molde quede completamente lleno con agua pero sin burbujas de aire Antildeada o remueva agua si es necesario con la jeringa bombilla

A 10415 Seque completamente middotcualquier exceso de agua de la parte exterior del molde y de los platos

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Al 4 16 Detennine la masa del molde platos yagua y regiacutestrcIo lo maacutes cerca a 1 g (001 Ibm)

A1417 Detennine la temperatura del agua en el molde lo maacutes cerca a 1 oC y regiacutestrelo Determine y registre la densidad absoluta del agua de la Tabla A 11

A1418 Calcule la masa del agua en el molde mediante la sustraccioacuten de la masa determinada en el A1416

AI419 Calcule el volumen del agua dividiendo la masa del agua por la densidad del agua y registraacutendola lo maacutes cerca a 1 cm3 (00001 pie3

)

A 14110 Cuando se utiliza el plato base para la calibracioacuten del volumen del molde repita los pasos del A 1413 al A 1419

A142 Meacutetodo de Medicioacuten Lineal

A 1421 Utilice el caliper de vernier o el microacutemetro interior mida el diaacutemetro del molde seis veces en la parte superior del molde y seis veces en la parte inferior del molde espaciando cada seis mediciones superiores e inferiores equitativamente alrededor de la circunferencia del molde Registre los valores lo maacutes cerca a 002 mm (0001 pulg)

A1422 Utilice el caliper de vernier mida la altura interior del molde realizando tres mediciones iguales espaciadas alrededor de la circunferencia del molde Registre los valores a 002 mm (0001 pulg)

A 1423 Calcule el promedio del diaacutemetro superior promedio del diaacutemetro inferior y el promedio de la altura

Al424 Calcule el volumen del molde y regiacutestrelo 10 maacutes cerca a 1 cm3(00001 pie3 )

utilizando la Ec Ala (para pulg-libra) oacute Alb (para SI)

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v = (17)(h )(d t + db yUuml 6 )(1 728) Ala

v A1b

donde

v = volumen del molde cm3 (pie3 )

h = promedio de altura mm (pulg) di = promedio del diaacutemetro sup~rior mm (pulg) db = promedio del diaacutemetro inferior mm (pulg) 11728 = constante de conversioacuten pulg3 a pie3 y 1103 = constante de conversioacuten mmJ a cm3

bull

A15 Comparacioacuten de resultados

A151 El volumen obtenido por ambos meacutetodos deberaacute estar dentro de la tolerancia de los requisitos de 711 Y712

A152 La diferencia entre los dos meacutetodos no debe exceder del 05 del volumen ( nominal del molde

A153 Repita la determinacioacuten del volumen SI no se consigue cumplir con los requisitos

A154 La falla en la obtencioacuten de un acuerdo satisfactorio entre los dos meacutetodos incluso despueacutes de varias tentativas es una indicacioacuten que el molde se deforma demasiado y debe ser reemplazado

NORMA TEacuteCNICA NTP 339141 PERUANA 26 de 30

A155 Utilice el volumen del molde detenninado usando el meacutetodo de llenado de agua como el valor de volumen asignado para los caacutelculos de la densidad huacutemeda y seca

(veacutease 124)

(

(

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PLANTA

1

ELEYACION

VER TABLA 2 PARA EQUIVALENTES METRICOS

FIGURA 1 Molde ciliacutendrico 40 pulg

Ogtmo alternativa al parante de longitud completa puede utilizarse un parante de 212 x 38 El collar puede fijarse mediante una cartela ranurada sujeta al collar y un pasador en el molde

l(l

PLANTA illIVACION

--6Ifl_

VOL OJS

FFji~~1E314=~=Omiddot0009=1~~e3~lEiP(3==1r=-L

VER TABLA 2 PARA EQUIVALENTES METRICOS

-FIGURA 2 Molde ciliacutendrico 60 pulg

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TABLA 1 Tiempo de permanencia requerido de especiacutemenes en saturacioacuten

Clasificacioacuten Tiempo de pennanencia miacutenimo h

GW GP SW SP No se requiere GMSM 3

Todos los demaacutes suelos 16

TABLA 1 Equivalentes meacutetricos para las Figl y2

Pulgada~ 0016 0026 0032 0028

l2 2lh 2 58

( 4 4 2

4584 4 31

6 middot 6 Yz 6 58 6 JI 8 y

pie3

mm 041 066 081 071 1270 6350 6670 10160 11430 11643 12060 15240 16510 16830 17140 20860

3 cm 1130 (00333) 943

00005 14 113333 (00750) 2124

0 0011 31

NORMA TEacuteCNICA NTP 339141

PERUANA 29 de 30

ENSAYO DE COMPACTACION

H4 _1shy

HUMEOO

136

132

128 ~

~( lU

rdmax i22() 1

~u

Joshy (

EC ~

120 v

Wo= 120

116

8 10 12 14 16 18

CONTENIDO DE HUMEDAD - W

FIG 3 EJEMPLO DE GRAFICO DE CURVA DE COMPACfACION

NORMA TEacuteCNICA NTP 339141 PERUANA 30 de 30

TABLA Al1

Temperatura oC (OF)

18 (644) 19(662)

( 20 (680) 21 (698) 22 (716) 23 (73 4) 24 (75 2) 25 (770) 26 (788)

Densidad del Agua

_ Densidad del Ag~~JL~J_ 099862 099843 099823 099802 099779I 099756 099733 099707

I 099681

I I I I

Page 22: NTP339.141 1999 Proctor Modificado

NORMA TEacuteCNICA NTP 339141 PERUANA 17 de 30

12 CAacuteLCULOS

121 Caicule el peso unitario seco y el contenido de agua de cada espeacutecimen compactado como se explica en 123 y 124 Plotee los valores y dibuje la curva de compactacioacuten como una curva llana a traveacutes de los puntos (veacutease ejemplo Fig 3) PIotee el peso unitario seco con aproximacioacuten a 02 kNm3 (01 Ibfpie3

) y el contenido de agua lo maacutes cerca al 01 En base a la curva de compactacioacuten detennine el contenido de agua oacuteptimo y el peso unitario seco maacuteximo Si maacutes del 5 del peso del material de gran tamantildeo se remueve de la muestra calcule el contenido de agua oacuteptimo y el peso unitario seco maacuteximo corregido del material total utilizando la Praacutectica ASTM D4 718 Esta correccioacuten debe hacerse en el espeacutecimen de ensayo de densidad de campo maacutes que al espeacutecimen de ensayo de laboratorio

122 PIotee la curva del 100 de saturacioacuten Los valores del contenido de agua para un 100 de saturacioacuten pueden ser calculados como se explica en 125 (veacutease ejemplo Fig3)

NOTAS 8 - La curva de 100 de saturacioacuten es una middotayuda al disentildear la curva de compactacioacuten Los suelos que contienen maacutes del 10 de finos aproximadamente a contenidos de agua que superan el oacuteptimo las dos curvas generalmente llegan a ser casi paralelas con el lado huacutemedo de la curva de compactacioacuten entre el 92 al 95 de saturacioacuten Teoacutericamente la curva de compactacioacuten no puede ser ploteada a la derecha de la curva de 100 de saturacioacuten Si esto ocurre habriacutea error en la gravedad especiacutefica en las mediciones en los caacutelculos en procedimientos de ensayo o en el ploteo

9 - La curva de 100 de saturacioacuten se denomina a veces como curva de relacioacuten de vaciacuteos cero o como curva de saturacioacuten completa

123 ContenidG de agua w Calcule de acucrdo al meacutetodo de ensayo NTP 339127

124 Pesos Unitarios secos Calcule la densidad huacutemeda (Ecl) la densidad seca (Ec2) y luego el peso unitario seco (Ec3) como sigue

Pm = 1000 (MI - MlItI)1 V donde

NORMA TEacuteCNICA NTP 339141 PERUANA 18 de 30

Pm =densidad huacutemeda del espeacutecimen compactado Mgm3bull

MI =masa del espeacutecimen huacutemedo y molde kg = Masa del molde compactado kg yMmd

V =volumen del molde de compactacioacuten m3 (ver Anexo Al)

donde

Pd = densidad seca del espeacutecimen compactado Mgm3 y w = contenido de agua

rd = 6243pd en lb pie3 (3)

rd = 9807Pd en kN m3

donde

Yd = peso unitario seco del espeacutecimen compactado

125 Para calcular los puntos para el ploteo de la curva del 100 de saturacioacuten o curva de relacioacuten de vaciacuteos cero del peso unitario seco seleccione los valores correspondientes del peso unitario seco calcule los valores correspondientes de contenido de agua a la condicioacuten del 100 de saturacioacuten como sigue

(4)

donde

W Sal = contenido de agua para una completa saturacioacuten Yw = peso unitario del agua 6243 Ibfpie3

( 9807 kNm3)

Yd = peso unitario seco del suelo y Gs = gravedad especiacutefica del suelo

NORMA TEacuteCNICA NTP 339141 PERUANA 19 de 30

NOTA 10- Se debe calcular la gravedad especiacutefica de la muestra ensayada en base a los datos del ensayo de otrns muestras de la misma c1asi ficacioacuten de sucio y fuente De otro modo seriacutea necesario el cnsayo de gravedad especilica (Meacutetodo de Ensayo NTP 339(31)

13 INFORME

131 Reporte de la siguiente infonnacioacuten

1311 Procedimiento utilizado ( A B oacute C)

1312 Meacutetodo de preparacioacuten utilizado ( huacutemedo o seco)

1313 El contenido de agua recibido si se determinoacute

1314 Contenido de agua oacuteptimo modificado con aproximacioacuten al 05

l315 Peso unitario seco mlximo modificado con aproximacioacuten a 05 Ibfpic3

1316 Descripcioacuten del pisoacuten ( manual o mecaacutenico)

1317 Datos del tamizado del sucio cuando se aplica en la dctcnninacioacuten del procedimiento (A B oacute C)

1318 Descripcioacuten del material utilizado en el cnsayo mcdiante la pruacutectiea ASTM D 2488 o clasificacioacuten mediante el meacutetodo de ensayo NTP ]39134

1319 Gravedad especiacutefica y meacutetodo de detenninacioacuten

NORMA TEacuteCNICA NTP 339141 PERUANA 20 de 30

13110 Origen del material utilizado en el ensayo por ejemplo proyecto lugar profundidad cte

13111 Ploteo de la curva de compactacioacuten mostrando los puntos de compactacioacuten utilizados para establecer la curva de compactacioacuten y la curva de 100 de saturacioacuten punto del peso unitario seco maacuteximo y el contenido de agua oacuteptimo

13 112 Datos de la correCClOn de sobredimensioacuten si se utiliza incluyendo la fraccioacuten de sobredimensioacuten (fraccionamiento grueso) Pc en

14 PRECISIOacuteN Y CONFIABILIDAD

141 Precisioacuten Todos los datos estaacuten siendo evaluados para determinar la precisioacuten de este meacutetodo de ensayo Ademaacutes los datos pertinentes estaacuten siendo solicitados por los usuarios de este meacutetodo de ensayo

142 Confiabilidad No es posible obtener informacioacuten sobre la confiabilidad ya que no existe otro meacutetodo para dctcnninar los valores dcl pcso unitario scco maacuteximo y el contenido de agua oacuteptimo modificados

15 PALABRAS CLAVES

Caracteriacutesticas de Compactacioacuten densidad compactacioacuten por impactos utilizando un csfucrzo l11olti licalto ensayos de lahoratorio cnsnyo de proctor ll1oditicnlto curvns de humcdad - densidad compactacioacuten de suclo

NORMA TEacuteCNICA NTP 339141 PERUANA 21 de 30

16 ANTECED ENTES

ASTM D1557-91 Test Method for Laboratory Compaction Characteristics of Soils Using Modified Effort (2700 kN-mm3 (56000 pie-lbpie3raquo

(

Al

A11

A 111

A212

A12

A121

A 1211

MA TEacuteCNICA NTP 339141 ANA 22 de 30

ANEXO (Infonnacioacuten obligatoria)

VOLUMEN DEL MOLDE DE COMPACTACiOacuteN

Alcance

Este anexo describe el procedimiento para detenninar el volumen del molde de compactacioacuten

El volumen se detennina mediante el meacutetodo de llenado de agua y revisado mediante el meacutetodo de la medicioacuten lineal

Aparatos

Ademaacutes del aparato que se indica en la Seccioacuten 6 se requiere lo siguiente

Vernier o Caliper de Dial que tenga una rango de medicioacuten de por lo menos de Oa 150 mm (O a 6 pulg) y sensibilidad de 002 mm (0001 pulg)

A1212 Microacutemetro interior - que tenga una rango de medicioacuten de por lo menos de 50 a 300 mm (2 a 12 pulg) y sensibilidad de 002 mm (0001 pulg)

A 121 3 Platos pluacutestitos () de vidrio - Dos platos pluacuteslIacuteLos o de vidrio de aprox 200

111m2 por 6 mm de grosor (8 pulg2 por A pulg)

A1214 Tennoacutemetro- De O a 50 oC de graduacioacuten de 05 oC confonne a los requisitos de la especificacioacuten ASTM El

A1215 Llave de cierre engrasado o un sellador similar

NORMA TEacuteCNICA NTP 339141 PERUANA 23 de 30

A1216 Diferentes equipos- jeringa bombilla toallas etc

A13 Precauciones

Realice el procedimiento en una aacuterea aislada de la corriente de aire o de fluctuaciones de extrema temperatura

AI4 Procedimiento

A1A1 Meacutetodo de Llenado de Agua

A 10411 Engrase ligeramente la parte inferior del molde de compactacioacuten y coloacutequelo en uno de los platos plaacutesticos o de vidrio Engrase ligeramente la parte superior del molde Tenga cuidado de no engrasar el interior del molde Si es necesario utilizar el plato base como se indica en el 11047 coloque el molde engrasado en el plato base y aseguacuterelo con los pernos de cierre

A 10412 Determine la masa del molde engrasado y de los platos de plaacutestico y vidrio lo maacutes cerca a 1 g (001 lbm) y regiacutestrelo Cuando se utiliza el plato base para unir el plaacutestico inferior o el plato de vidrio determine la masa del molde el plato base y el plato simple de plaacutestico o vidrio que se usaraacute en la parte superior del molde lo maacutes cerca a 1 g (001 lbm) y regiacutestrelo

A 10413 Coloque el molde y el plato inferior en una superficie ni velada finne y llene el molde con agua ligeramente hasta sobre su borde

A 14104 Deslice el segundo plato sobrc la parte supcrior dc la superficie del moldc de manera que el molde quede completamente lleno con agua pero sin burbujas de aire Antildeada o remueva agua si es necesario con la jeringa bombilla

A 10415 Seque completamente middotcualquier exceso de agua de la parte exterior del molde y de los platos

NORMA TEacuteCNICA NTP 339141 PERUANA 24 de 30

Al 4 16 Detennine la masa del molde platos yagua y regiacutestrcIo lo maacutes cerca a 1 g (001 Ibm)

A1417 Detennine la temperatura del agua en el molde lo maacutes cerca a 1 oC y regiacutestrelo Determine y registre la densidad absoluta del agua de la Tabla A 11

A1418 Calcule la masa del agua en el molde mediante la sustraccioacuten de la masa determinada en el A1416

AI419 Calcule el volumen del agua dividiendo la masa del agua por la densidad del agua y registraacutendola lo maacutes cerca a 1 cm3 (00001 pie3

)

A 14110 Cuando se utiliza el plato base para la calibracioacuten del volumen del molde repita los pasos del A 1413 al A 1419

A142 Meacutetodo de Medicioacuten Lineal

A 1421 Utilice el caliper de vernier o el microacutemetro interior mida el diaacutemetro del molde seis veces en la parte superior del molde y seis veces en la parte inferior del molde espaciando cada seis mediciones superiores e inferiores equitativamente alrededor de la circunferencia del molde Registre los valores lo maacutes cerca a 002 mm (0001 pulg)

A1422 Utilice el caliper de vernier mida la altura interior del molde realizando tres mediciones iguales espaciadas alrededor de la circunferencia del molde Registre los valores a 002 mm (0001 pulg)

A 1423 Calcule el promedio del diaacutemetro superior promedio del diaacutemetro inferior y el promedio de la altura

Al424 Calcule el volumen del molde y regiacutestrelo 10 maacutes cerca a 1 cm3(00001 pie3 )

utilizando la Ec Ala (para pulg-libra) oacute Alb (para SI)

NORMA TEacuteCNICA NTP 339141 PERUANA 25 de 30

v = (17)(h )(d t + db yUuml 6 )(1 728) Ala

v A1b

donde

v = volumen del molde cm3 (pie3 )

h = promedio de altura mm (pulg) di = promedio del diaacutemetro sup~rior mm (pulg) db = promedio del diaacutemetro inferior mm (pulg) 11728 = constante de conversioacuten pulg3 a pie3 y 1103 = constante de conversioacuten mmJ a cm3

bull

A15 Comparacioacuten de resultados

A151 El volumen obtenido por ambos meacutetodos deberaacute estar dentro de la tolerancia de los requisitos de 711 Y712

A152 La diferencia entre los dos meacutetodos no debe exceder del 05 del volumen ( nominal del molde

A153 Repita la determinacioacuten del volumen SI no se consigue cumplir con los requisitos

A154 La falla en la obtencioacuten de un acuerdo satisfactorio entre los dos meacutetodos incluso despueacutes de varias tentativas es una indicacioacuten que el molde se deforma demasiado y debe ser reemplazado

NORMA TEacuteCNICA NTP 339141 PERUANA 26 de 30

A155 Utilice el volumen del molde detenninado usando el meacutetodo de llenado de agua como el valor de volumen asignado para los caacutelculos de la densidad huacutemeda y seca

(veacutease 124)

(

(

NORMA TEacuteCNICA NTP 339141 PERUANA 27 de 30

PLANTA

1

ELEYACION

VER TABLA 2 PARA EQUIVALENTES METRICOS

FIGURA 1 Molde ciliacutendrico 40 pulg

Ogtmo alternativa al parante de longitud completa puede utilizarse un parante de 212 x 38 El collar puede fijarse mediante una cartela ranurada sujeta al collar y un pasador en el molde

l(l

PLANTA illIVACION

--6Ifl_

VOL OJS

FFji~~1E314=~=Omiddot0009=1~~e3~lEiP(3==1r=-L

VER TABLA 2 PARA EQUIVALENTES METRICOS

-FIGURA 2 Molde ciliacutendrico 60 pulg

NORMA TEacuteCNICA NTP 339141 PERUANA 28 de 30

TABLA 1 Tiempo de permanencia requerido de especiacutemenes en saturacioacuten

Clasificacioacuten Tiempo de pennanencia miacutenimo h

GW GP SW SP No se requiere GMSM 3

Todos los demaacutes suelos 16

TABLA 1 Equivalentes meacutetricos para las Figl y2

Pulgada~ 0016 0026 0032 0028

l2 2lh 2 58

( 4 4 2

4584 4 31

6 middot 6 Yz 6 58 6 JI 8 y

pie3

mm 041 066 081 071 1270 6350 6670 10160 11430 11643 12060 15240 16510 16830 17140 20860

3 cm 1130 (00333) 943

00005 14 113333 (00750) 2124

0 0011 31

NORMA TEacuteCNICA NTP 339141

PERUANA 29 de 30

ENSAYO DE COMPACTACION

H4 _1shy

HUMEOO

136

132

128 ~

~( lU

rdmax i22() 1

~u

Joshy (

EC ~

120 v

Wo= 120

116

8 10 12 14 16 18

CONTENIDO DE HUMEDAD - W

FIG 3 EJEMPLO DE GRAFICO DE CURVA DE COMPACfACION

NORMA TEacuteCNICA NTP 339141 PERUANA 30 de 30

TABLA Al1

Temperatura oC (OF)

18 (644) 19(662)

( 20 (680) 21 (698) 22 (716) 23 (73 4) 24 (75 2) 25 (770) 26 (788)

Densidad del Agua

_ Densidad del Ag~~JL~J_ 099862 099843 099823 099802 099779I 099756 099733 099707

I 099681

I I I I

Page 23: NTP339.141 1999 Proctor Modificado

NORMA TEacuteCNICA NTP 339141 PERUANA 18 de 30

Pm =densidad huacutemeda del espeacutecimen compactado Mgm3bull

MI =masa del espeacutecimen huacutemedo y molde kg = Masa del molde compactado kg yMmd

V =volumen del molde de compactacioacuten m3 (ver Anexo Al)

donde

Pd = densidad seca del espeacutecimen compactado Mgm3 y w = contenido de agua

rd = 6243pd en lb pie3 (3)

rd = 9807Pd en kN m3

donde

Yd = peso unitario seco del espeacutecimen compactado

125 Para calcular los puntos para el ploteo de la curva del 100 de saturacioacuten o curva de relacioacuten de vaciacuteos cero del peso unitario seco seleccione los valores correspondientes del peso unitario seco calcule los valores correspondientes de contenido de agua a la condicioacuten del 100 de saturacioacuten como sigue

(4)

donde

W Sal = contenido de agua para una completa saturacioacuten Yw = peso unitario del agua 6243 Ibfpie3

( 9807 kNm3)

Yd = peso unitario seco del suelo y Gs = gravedad especiacutefica del suelo

NORMA TEacuteCNICA NTP 339141 PERUANA 19 de 30

NOTA 10- Se debe calcular la gravedad especiacutefica de la muestra ensayada en base a los datos del ensayo de otrns muestras de la misma c1asi ficacioacuten de sucio y fuente De otro modo seriacutea necesario el cnsayo de gravedad especilica (Meacutetodo de Ensayo NTP 339(31)

13 INFORME

131 Reporte de la siguiente infonnacioacuten

1311 Procedimiento utilizado ( A B oacute C)

1312 Meacutetodo de preparacioacuten utilizado ( huacutemedo o seco)

1313 El contenido de agua recibido si se determinoacute

1314 Contenido de agua oacuteptimo modificado con aproximacioacuten al 05

l315 Peso unitario seco mlximo modificado con aproximacioacuten a 05 Ibfpic3

1316 Descripcioacuten del pisoacuten ( manual o mecaacutenico)

1317 Datos del tamizado del sucio cuando se aplica en la dctcnninacioacuten del procedimiento (A B oacute C)

1318 Descripcioacuten del material utilizado en el cnsayo mcdiante la pruacutectiea ASTM D 2488 o clasificacioacuten mediante el meacutetodo de ensayo NTP ]39134

1319 Gravedad especiacutefica y meacutetodo de detenninacioacuten

NORMA TEacuteCNICA NTP 339141 PERUANA 20 de 30

13110 Origen del material utilizado en el ensayo por ejemplo proyecto lugar profundidad cte

13111 Ploteo de la curva de compactacioacuten mostrando los puntos de compactacioacuten utilizados para establecer la curva de compactacioacuten y la curva de 100 de saturacioacuten punto del peso unitario seco maacuteximo y el contenido de agua oacuteptimo

13 112 Datos de la correCClOn de sobredimensioacuten si se utiliza incluyendo la fraccioacuten de sobredimensioacuten (fraccionamiento grueso) Pc en

14 PRECISIOacuteN Y CONFIABILIDAD

141 Precisioacuten Todos los datos estaacuten siendo evaluados para determinar la precisioacuten de este meacutetodo de ensayo Ademaacutes los datos pertinentes estaacuten siendo solicitados por los usuarios de este meacutetodo de ensayo

142 Confiabilidad No es posible obtener informacioacuten sobre la confiabilidad ya que no existe otro meacutetodo para dctcnninar los valores dcl pcso unitario scco maacuteximo y el contenido de agua oacuteptimo modificados

15 PALABRAS CLAVES

Caracteriacutesticas de Compactacioacuten densidad compactacioacuten por impactos utilizando un csfucrzo l11olti licalto ensayos de lahoratorio cnsnyo de proctor ll1oditicnlto curvns de humcdad - densidad compactacioacuten de suclo

NORMA TEacuteCNICA NTP 339141 PERUANA 21 de 30

16 ANTECED ENTES

ASTM D1557-91 Test Method for Laboratory Compaction Characteristics of Soils Using Modified Effort (2700 kN-mm3 (56000 pie-lbpie3raquo

(

Al

A11

A 111

A212

A12

A121

A 1211

MA TEacuteCNICA NTP 339141 ANA 22 de 30

ANEXO (Infonnacioacuten obligatoria)

VOLUMEN DEL MOLDE DE COMPACTACiOacuteN

Alcance

Este anexo describe el procedimiento para detenninar el volumen del molde de compactacioacuten

El volumen se detennina mediante el meacutetodo de llenado de agua y revisado mediante el meacutetodo de la medicioacuten lineal

Aparatos

Ademaacutes del aparato que se indica en la Seccioacuten 6 se requiere lo siguiente

Vernier o Caliper de Dial que tenga una rango de medicioacuten de por lo menos de Oa 150 mm (O a 6 pulg) y sensibilidad de 002 mm (0001 pulg)

A1212 Microacutemetro interior - que tenga una rango de medicioacuten de por lo menos de 50 a 300 mm (2 a 12 pulg) y sensibilidad de 002 mm (0001 pulg)

A 121 3 Platos pluacutestitos () de vidrio - Dos platos pluacuteslIacuteLos o de vidrio de aprox 200

111m2 por 6 mm de grosor (8 pulg2 por A pulg)

A1214 Tennoacutemetro- De O a 50 oC de graduacioacuten de 05 oC confonne a los requisitos de la especificacioacuten ASTM El

A1215 Llave de cierre engrasado o un sellador similar

NORMA TEacuteCNICA NTP 339141 PERUANA 23 de 30

A1216 Diferentes equipos- jeringa bombilla toallas etc

A13 Precauciones

Realice el procedimiento en una aacuterea aislada de la corriente de aire o de fluctuaciones de extrema temperatura

AI4 Procedimiento

A1A1 Meacutetodo de Llenado de Agua

A 10411 Engrase ligeramente la parte inferior del molde de compactacioacuten y coloacutequelo en uno de los platos plaacutesticos o de vidrio Engrase ligeramente la parte superior del molde Tenga cuidado de no engrasar el interior del molde Si es necesario utilizar el plato base como se indica en el 11047 coloque el molde engrasado en el plato base y aseguacuterelo con los pernos de cierre

A 10412 Determine la masa del molde engrasado y de los platos de plaacutestico y vidrio lo maacutes cerca a 1 g (001 lbm) y regiacutestrelo Cuando se utiliza el plato base para unir el plaacutestico inferior o el plato de vidrio determine la masa del molde el plato base y el plato simple de plaacutestico o vidrio que se usaraacute en la parte superior del molde lo maacutes cerca a 1 g (001 lbm) y regiacutestrelo

A 10413 Coloque el molde y el plato inferior en una superficie ni velada finne y llene el molde con agua ligeramente hasta sobre su borde

A 14104 Deslice el segundo plato sobrc la parte supcrior dc la superficie del moldc de manera que el molde quede completamente lleno con agua pero sin burbujas de aire Antildeada o remueva agua si es necesario con la jeringa bombilla

A 10415 Seque completamente middotcualquier exceso de agua de la parte exterior del molde y de los platos

NORMA TEacuteCNICA NTP 339141 PERUANA 24 de 30

Al 4 16 Detennine la masa del molde platos yagua y regiacutestrcIo lo maacutes cerca a 1 g (001 Ibm)

A1417 Detennine la temperatura del agua en el molde lo maacutes cerca a 1 oC y regiacutestrelo Determine y registre la densidad absoluta del agua de la Tabla A 11

A1418 Calcule la masa del agua en el molde mediante la sustraccioacuten de la masa determinada en el A1416

AI419 Calcule el volumen del agua dividiendo la masa del agua por la densidad del agua y registraacutendola lo maacutes cerca a 1 cm3 (00001 pie3

)

A 14110 Cuando se utiliza el plato base para la calibracioacuten del volumen del molde repita los pasos del A 1413 al A 1419

A142 Meacutetodo de Medicioacuten Lineal

A 1421 Utilice el caliper de vernier o el microacutemetro interior mida el diaacutemetro del molde seis veces en la parte superior del molde y seis veces en la parte inferior del molde espaciando cada seis mediciones superiores e inferiores equitativamente alrededor de la circunferencia del molde Registre los valores lo maacutes cerca a 002 mm (0001 pulg)

A1422 Utilice el caliper de vernier mida la altura interior del molde realizando tres mediciones iguales espaciadas alrededor de la circunferencia del molde Registre los valores a 002 mm (0001 pulg)

A 1423 Calcule el promedio del diaacutemetro superior promedio del diaacutemetro inferior y el promedio de la altura

Al424 Calcule el volumen del molde y regiacutestrelo 10 maacutes cerca a 1 cm3(00001 pie3 )

utilizando la Ec Ala (para pulg-libra) oacute Alb (para SI)

NORMA TEacuteCNICA NTP 339141 PERUANA 25 de 30

v = (17)(h )(d t + db yUuml 6 )(1 728) Ala

v A1b

donde

v = volumen del molde cm3 (pie3 )

h = promedio de altura mm (pulg) di = promedio del diaacutemetro sup~rior mm (pulg) db = promedio del diaacutemetro inferior mm (pulg) 11728 = constante de conversioacuten pulg3 a pie3 y 1103 = constante de conversioacuten mmJ a cm3

bull

A15 Comparacioacuten de resultados

A151 El volumen obtenido por ambos meacutetodos deberaacute estar dentro de la tolerancia de los requisitos de 711 Y712

A152 La diferencia entre los dos meacutetodos no debe exceder del 05 del volumen ( nominal del molde

A153 Repita la determinacioacuten del volumen SI no se consigue cumplir con los requisitos

A154 La falla en la obtencioacuten de un acuerdo satisfactorio entre los dos meacutetodos incluso despueacutes de varias tentativas es una indicacioacuten que el molde se deforma demasiado y debe ser reemplazado

NORMA TEacuteCNICA NTP 339141 PERUANA 26 de 30

A155 Utilice el volumen del molde detenninado usando el meacutetodo de llenado de agua como el valor de volumen asignado para los caacutelculos de la densidad huacutemeda y seca

(veacutease 124)

(

(

NORMA TEacuteCNICA NTP 339141 PERUANA 27 de 30

PLANTA

1

ELEYACION

VER TABLA 2 PARA EQUIVALENTES METRICOS

FIGURA 1 Molde ciliacutendrico 40 pulg

Ogtmo alternativa al parante de longitud completa puede utilizarse un parante de 212 x 38 El collar puede fijarse mediante una cartela ranurada sujeta al collar y un pasador en el molde

l(l

PLANTA illIVACION

--6Ifl_

VOL OJS

FFji~~1E314=~=Omiddot0009=1~~e3~lEiP(3==1r=-L

VER TABLA 2 PARA EQUIVALENTES METRICOS

-FIGURA 2 Molde ciliacutendrico 60 pulg

NORMA TEacuteCNICA NTP 339141 PERUANA 28 de 30

TABLA 1 Tiempo de permanencia requerido de especiacutemenes en saturacioacuten

Clasificacioacuten Tiempo de pennanencia miacutenimo h

GW GP SW SP No se requiere GMSM 3

Todos los demaacutes suelos 16

TABLA 1 Equivalentes meacutetricos para las Figl y2

Pulgada~ 0016 0026 0032 0028

l2 2lh 2 58

( 4 4 2

4584 4 31

6 middot 6 Yz 6 58 6 JI 8 y

pie3

mm 041 066 081 071 1270 6350 6670 10160 11430 11643 12060 15240 16510 16830 17140 20860

3 cm 1130 (00333) 943

00005 14 113333 (00750) 2124

0 0011 31

NORMA TEacuteCNICA NTP 339141

PERUANA 29 de 30

ENSAYO DE COMPACTACION

H4 _1shy

HUMEOO

136

132

128 ~

~( lU

rdmax i22() 1

~u

Joshy (

EC ~

120 v

Wo= 120

116

8 10 12 14 16 18

CONTENIDO DE HUMEDAD - W

FIG 3 EJEMPLO DE GRAFICO DE CURVA DE COMPACfACION

NORMA TEacuteCNICA NTP 339141 PERUANA 30 de 30

TABLA Al1

Temperatura oC (OF)

18 (644) 19(662)

( 20 (680) 21 (698) 22 (716) 23 (73 4) 24 (75 2) 25 (770) 26 (788)

Densidad del Agua

_ Densidad del Ag~~JL~J_ 099862 099843 099823 099802 099779I 099756 099733 099707

I 099681

I I I I

Page 24: NTP339.141 1999 Proctor Modificado

NORMA TEacuteCNICA NTP 339141 PERUANA 19 de 30

NOTA 10- Se debe calcular la gravedad especiacutefica de la muestra ensayada en base a los datos del ensayo de otrns muestras de la misma c1asi ficacioacuten de sucio y fuente De otro modo seriacutea necesario el cnsayo de gravedad especilica (Meacutetodo de Ensayo NTP 339(31)

13 INFORME

131 Reporte de la siguiente infonnacioacuten

1311 Procedimiento utilizado ( A B oacute C)

1312 Meacutetodo de preparacioacuten utilizado ( huacutemedo o seco)

1313 El contenido de agua recibido si se determinoacute

1314 Contenido de agua oacuteptimo modificado con aproximacioacuten al 05

l315 Peso unitario seco mlximo modificado con aproximacioacuten a 05 Ibfpic3

1316 Descripcioacuten del pisoacuten ( manual o mecaacutenico)

1317 Datos del tamizado del sucio cuando se aplica en la dctcnninacioacuten del procedimiento (A B oacute C)

1318 Descripcioacuten del material utilizado en el cnsayo mcdiante la pruacutectiea ASTM D 2488 o clasificacioacuten mediante el meacutetodo de ensayo NTP ]39134

1319 Gravedad especiacutefica y meacutetodo de detenninacioacuten

NORMA TEacuteCNICA NTP 339141 PERUANA 20 de 30

13110 Origen del material utilizado en el ensayo por ejemplo proyecto lugar profundidad cte

13111 Ploteo de la curva de compactacioacuten mostrando los puntos de compactacioacuten utilizados para establecer la curva de compactacioacuten y la curva de 100 de saturacioacuten punto del peso unitario seco maacuteximo y el contenido de agua oacuteptimo

13 112 Datos de la correCClOn de sobredimensioacuten si se utiliza incluyendo la fraccioacuten de sobredimensioacuten (fraccionamiento grueso) Pc en

14 PRECISIOacuteN Y CONFIABILIDAD

141 Precisioacuten Todos los datos estaacuten siendo evaluados para determinar la precisioacuten de este meacutetodo de ensayo Ademaacutes los datos pertinentes estaacuten siendo solicitados por los usuarios de este meacutetodo de ensayo

142 Confiabilidad No es posible obtener informacioacuten sobre la confiabilidad ya que no existe otro meacutetodo para dctcnninar los valores dcl pcso unitario scco maacuteximo y el contenido de agua oacuteptimo modificados

15 PALABRAS CLAVES

Caracteriacutesticas de Compactacioacuten densidad compactacioacuten por impactos utilizando un csfucrzo l11olti licalto ensayos de lahoratorio cnsnyo de proctor ll1oditicnlto curvns de humcdad - densidad compactacioacuten de suclo

NORMA TEacuteCNICA NTP 339141 PERUANA 21 de 30

16 ANTECED ENTES

ASTM D1557-91 Test Method for Laboratory Compaction Characteristics of Soils Using Modified Effort (2700 kN-mm3 (56000 pie-lbpie3raquo

(

Al

A11

A 111

A212

A12

A121

A 1211

MA TEacuteCNICA NTP 339141 ANA 22 de 30

ANEXO (Infonnacioacuten obligatoria)

VOLUMEN DEL MOLDE DE COMPACTACiOacuteN

Alcance

Este anexo describe el procedimiento para detenninar el volumen del molde de compactacioacuten

El volumen se detennina mediante el meacutetodo de llenado de agua y revisado mediante el meacutetodo de la medicioacuten lineal

Aparatos

Ademaacutes del aparato que se indica en la Seccioacuten 6 se requiere lo siguiente

Vernier o Caliper de Dial que tenga una rango de medicioacuten de por lo menos de Oa 150 mm (O a 6 pulg) y sensibilidad de 002 mm (0001 pulg)

A1212 Microacutemetro interior - que tenga una rango de medicioacuten de por lo menos de 50 a 300 mm (2 a 12 pulg) y sensibilidad de 002 mm (0001 pulg)

A 121 3 Platos pluacutestitos () de vidrio - Dos platos pluacuteslIacuteLos o de vidrio de aprox 200

111m2 por 6 mm de grosor (8 pulg2 por A pulg)

A1214 Tennoacutemetro- De O a 50 oC de graduacioacuten de 05 oC confonne a los requisitos de la especificacioacuten ASTM El

A1215 Llave de cierre engrasado o un sellador similar

NORMA TEacuteCNICA NTP 339141 PERUANA 23 de 30

A1216 Diferentes equipos- jeringa bombilla toallas etc

A13 Precauciones

Realice el procedimiento en una aacuterea aislada de la corriente de aire o de fluctuaciones de extrema temperatura

AI4 Procedimiento

A1A1 Meacutetodo de Llenado de Agua

A 10411 Engrase ligeramente la parte inferior del molde de compactacioacuten y coloacutequelo en uno de los platos plaacutesticos o de vidrio Engrase ligeramente la parte superior del molde Tenga cuidado de no engrasar el interior del molde Si es necesario utilizar el plato base como se indica en el 11047 coloque el molde engrasado en el plato base y aseguacuterelo con los pernos de cierre

A 10412 Determine la masa del molde engrasado y de los platos de plaacutestico y vidrio lo maacutes cerca a 1 g (001 lbm) y regiacutestrelo Cuando se utiliza el plato base para unir el plaacutestico inferior o el plato de vidrio determine la masa del molde el plato base y el plato simple de plaacutestico o vidrio que se usaraacute en la parte superior del molde lo maacutes cerca a 1 g (001 lbm) y regiacutestrelo

A 10413 Coloque el molde y el plato inferior en una superficie ni velada finne y llene el molde con agua ligeramente hasta sobre su borde

A 14104 Deslice el segundo plato sobrc la parte supcrior dc la superficie del moldc de manera que el molde quede completamente lleno con agua pero sin burbujas de aire Antildeada o remueva agua si es necesario con la jeringa bombilla

A 10415 Seque completamente middotcualquier exceso de agua de la parte exterior del molde y de los platos

NORMA TEacuteCNICA NTP 339141 PERUANA 24 de 30

Al 4 16 Detennine la masa del molde platos yagua y regiacutestrcIo lo maacutes cerca a 1 g (001 Ibm)

A1417 Detennine la temperatura del agua en el molde lo maacutes cerca a 1 oC y regiacutestrelo Determine y registre la densidad absoluta del agua de la Tabla A 11

A1418 Calcule la masa del agua en el molde mediante la sustraccioacuten de la masa determinada en el A1416

AI419 Calcule el volumen del agua dividiendo la masa del agua por la densidad del agua y registraacutendola lo maacutes cerca a 1 cm3 (00001 pie3

)

A 14110 Cuando se utiliza el plato base para la calibracioacuten del volumen del molde repita los pasos del A 1413 al A 1419

A142 Meacutetodo de Medicioacuten Lineal

A 1421 Utilice el caliper de vernier o el microacutemetro interior mida el diaacutemetro del molde seis veces en la parte superior del molde y seis veces en la parte inferior del molde espaciando cada seis mediciones superiores e inferiores equitativamente alrededor de la circunferencia del molde Registre los valores lo maacutes cerca a 002 mm (0001 pulg)

A1422 Utilice el caliper de vernier mida la altura interior del molde realizando tres mediciones iguales espaciadas alrededor de la circunferencia del molde Registre los valores a 002 mm (0001 pulg)

A 1423 Calcule el promedio del diaacutemetro superior promedio del diaacutemetro inferior y el promedio de la altura

Al424 Calcule el volumen del molde y regiacutestrelo 10 maacutes cerca a 1 cm3(00001 pie3 )

utilizando la Ec Ala (para pulg-libra) oacute Alb (para SI)

NORMA TEacuteCNICA NTP 339141 PERUANA 25 de 30

v = (17)(h )(d t + db yUuml 6 )(1 728) Ala

v A1b

donde

v = volumen del molde cm3 (pie3 )

h = promedio de altura mm (pulg) di = promedio del diaacutemetro sup~rior mm (pulg) db = promedio del diaacutemetro inferior mm (pulg) 11728 = constante de conversioacuten pulg3 a pie3 y 1103 = constante de conversioacuten mmJ a cm3

bull

A15 Comparacioacuten de resultados

A151 El volumen obtenido por ambos meacutetodos deberaacute estar dentro de la tolerancia de los requisitos de 711 Y712

A152 La diferencia entre los dos meacutetodos no debe exceder del 05 del volumen ( nominal del molde

A153 Repita la determinacioacuten del volumen SI no se consigue cumplir con los requisitos

A154 La falla en la obtencioacuten de un acuerdo satisfactorio entre los dos meacutetodos incluso despueacutes de varias tentativas es una indicacioacuten que el molde se deforma demasiado y debe ser reemplazado

NORMA TEacuteCNICA NTP 339141 PERUANA 26 de 30

A155 Utilice el volumen del molde detenninado usando el meacutetodo de llenado de agua como el valor de volumen asignado para los caacutelculos de la densidad huacutemeda y seca

(veacutease 124)

(

(

NORMA TEacuteCNICA NTP 339141 PERUANA 27 de 30

PLANTA

1

ELEYACION

VER TABLA 2 PARA EQUIVALENTES METRICOS

FIGURA 1 Molde ciliacutendrico 40 pulg

Ogtmo alternativa al parante de longitud completa puede utilizarse un parante de 212 x 38 El collar puede fijarse mediante una cartela ranurada sujeta al collar y un pasador en el molde

l(l

PLANTA illIVACION

--6Ifl_

VOL OJS

FFji~~1E314=~=Omiddot0009=1~~e3~lEiP(3==1r=-L

VER TABLA 2 PARA EQUIVALENTES METRICOS

-FIGURA 2 Molde ciliacutendrico 60 pulg

NORMA TEacuteCNICA NTP 339141 PERUANA 28 de 30

TABLA 1 Tiempo de permanencia requerido de especiacutemenes en saturacioacuten

Clasificacioacuten Tiempo de pennanencia miacutenimo h

GW GP SW SP No se requiere GMSM 3

Todos los demaacutes suelos 16

TABLA 1 Equivalentes meacutetricos para las Figl y2

Pulgada~ 0016 0026 0032 0028

l2 2lh 2 58

( 4 4 2

4584 4 31

6 middot 6 Yz 6 58 6 JI 8 y

pie3

mm 041 066 081 071 1270 6350 6670 10160 11430 11643 12060 15240 16510 16830 17140 20860

3 cm 1130 (00333) 943

00005 14 113333 (00750) 2124

0 0011 31

NORMA TEacuteCNICA NTP 339141

PERUANA 29 de 30

ENSAYO DE COMPACTACION

H4 _1shy

HUMEOO

136

132

128 ~

~( lU

rdmax i22() 1

~u

Joshy (

EC ~

120 v

Wo= 120

116

8 10 12 14 16 18

CONTENIDO DE HUMEDAD - W

FIG 3 EJEMPLO DE GRAFICO DE CURVA DE COMPACfACION

NORMA TEacuteCNICA NTP 339141 PERUANA 30 de 30

TABLA Al1

Temperatura oC (OF)

18 (644) 19(662)

( 20 (680) 21 (698) 22 (716) 23 (73 4) 24 (75 2) 25 (770) 26 (788)

Densidad del Agua

_ Densidad del Ag~~JL~J_ 099862 099843 099823 099802 099779I 099756 099733 099707

I 099681

I I I I

Page 25: NTP339.141 1999 Proctor Modificado

NORMA TEacuteCNICA NTP 339141 PERUANA 20 de 30

13110 Origen del material utilizado en el ensayo por ejemplo proyecto lugar profundidad cte

13111 Ploteo de la curva de compactacioacuten mostrando los puntos de compactacioacuten utilizados para establecer la curva de compactacioacuten y la curva de 100 de saturacioacuten punto del peso unitario seco maacuteximo y el contenido de agua oacuteptimo

13 112 Datos de la correCClOn de sobredimensioacuten si se utiliza incluyendo la fraccioacuten de sobredimensioacuten (fraccionamiento grueso) Pc en

14 PRECISIOacuteN Y CONFIABILIDAD

141 Precisioacuten Todos los datos estaacuten siendo evaluados para determinar la precisioacuten de este meacutetodo de ensayo Ademaacutes los datos pertinentes estaacuten siendo solicitados por los usuarios de este meacutetodo de ensayo

142 Confiabilidad No es posible obtener informacioacuten sobre la confiabilidad ya que no existe otro meacutetodo para dctcnninar los valores dcl pcso unitario scco maacuteximo y el contenido de agua oacuteptimo modificados

15 PALABRAS CLAVES

Caracteriacutesticas de Compactacioacuten densidad compactacioacuten por impactos utilizando un csfucrzo l11olti licalto ensayos de lahoratorio cnsnyo de proctor ll1oditicnlto curvns de humcdad - densidad compactacioacuten de suclo

NORMA TEacuteCNICA NTP 339141 PERUANA 21 de 30

16 ANTECED ENTES

ASTM D1557-91 Test Method for Laboratory Compaction Characteristics of Soils Using Modified Effort (2700 kN-mm3 (56000 pie-lbpie3raquo

(

Al

A11

A 111

A212

A12

A121

A 1211

MA TEacuteCNICA NTP 339141 ANA 22 de 30

ANEXO (Infonnacioacuten obligatoria)

VOLUMEN DEL MOLDE DE COMPACTACiOacuteN

Alcance

Este anexo describe el procedimiento para detenninar el volumen del molde de compactacioacuten

El volumen se detennina mediante el meacutetodo de llenado de agua y revisado mediante el meacutetodo de la medicioacuten lineal

Aparatos

Ademaacutes del aparato que se indica en la Seccioacuten 6 se requiere lo siguiente

Vernier o Caliper de Dial que tenga una rango de medicioacuten de por lo menos de Oa 150 mm (O a 6 pulg) y sensibilidad de 002 mm (0001 pulg)

A1212 Microacutemetro interior - que tenga una rango de medicioacuten de por lo menos de 50 a 300 mm (2 a 12 pulg) y sensibilidad de 002 mm (0001 pulg)

A 121 3 Platos pluacutestitos () de vidrio - Dos platos pluacuteslIacuteLos o de vidrio de aprox 200

111m2 por 6 mm de grosor (8 pulg2 por A pulg)

A1214 Tennoacutemetro- De O a 50 oC de graduacioacuten de 05 oC confonne a los requisitos de la especificacioacuten ASTM El

A1215 Llave de cierre engrasado o un sellador similar

NORMA TEacuteCNICA NTP 339141 PERUANA 23 de 30

A1216 Diferentes equipos- jeringa bombilla toallas etc

A13 Precauciones

Realice el procedimiento en una aacuterea aislada de la corriente de aire o de fluctuaciones de extrema temperatura

AI4 Procedimiento

A1A1 Meacutetodo de Llenado de Agua

A 10411 Engrase ligeramente la parte inferior del molde de compactacioacuten y coloacutequelo en uno de los platos plaacutesticos o de vidrio Engrase ligeramente la parte superior del molde Tenga cuidado de no engrasar el interior del molde Si es necesario utilizar el plato base como se indica en el 11047 coloque el molde engrasado en el plato base y aseguacuterelo con los pernos de cierre

A 10412 Determine la masa del molde engrasado y de los platos de plaacutestico y vidrio lo maacutes cerca a 1 g (001 lbm) y regiacutestrelo Cuando se utiliza el plato base para unir el plaacutestico inferior o el plato de vidrio determine la masa del molde el plato base y el plato simple de plaacutestico o vidrio que se usaraacute en la parte superior del molde lo maacutes cerca a 1 g (001 lbm) y regiacutestrelo

A 10413 Coloque el molde y el plato inferior en una superficie ni velada finne y llene el molde con agua ligeramente hasta sobre su borde

A 14104 Deslice el segundo plato sobrc la parte supcrior dc la superficie del moldc de manera que el molde quede completamente lleno con agua pero sin burbujas de aire Antildeada o remueva agua si es necesario con la jeringa bombilla

A 10415 Seque completamente middotcualquier exceso de agua de la parte exterior del molde y de los platos

NORMA TEacuteCNICA NTP 339141 PERUANA 24 de 30

Al 4 16 Detennine la masa del molde platos yagua y regiacutestrcIo lo maacutes cerca a 1 g (001 Ibm)

A1417 Detennine la temperatura del agua en el molde lo maacutes cerca a 1 oC y regiacutestrelo Determine y registre la densidad absoluta del agua de la Tabla A 11

A1418 Calcule la masa del agua en el molde mediante la sustraccioacuten de la masa determinada en el A1416

AI419 Calcule el volumen del agua dividiendo la masa del agua por la densidad del agua y registraacutendola lo maacutes cerca a 1 cm3 (00001 pie3

)

A 14110 Cuando se utiliza el plato base para la calibracioacuten del volumen del molde repita los pasos del A 1413 al A 1419

A142 Meacutetodo de Medicioacuten Lineal

A 1421 Utilice el caliper de vernier o el microacutemetro interior mida el diaacutemetro del molde seis veces en la parte superior del molde y seis veces en la parte inferior del molde espaciando cada seis mediciones superiores e inferiores equitativamente alrededor de la circunferencia del molde Registre los valores lo maacutes cerca a 002 mm (0001 pulg)

A1422 Utilice el caliper de vernier mida la altura interior del molde realizando tres mediciones iguales espaciadas alrededor de la circunferencia del molde Registre los valores a 002 mm (0001 pulg)

A 1423 Calcule el promedio del diaacutemetro superior promedio del diaacutemetro inferior y el promedio de la altura

Al424 Calcule el volumen del molde y regiacutestrelo 10 maacutes cerca a 1 cm3(00001 pie3 )

utilizando la Ec Ala (para pulg-libra) oacute Alb (para SI)

NORMA TEacuteCNICA NTP 339141 PERUANA 25 de 30

v = (17)(h )(d t + db yUuml 6 )(1 728) Ala

v A1b

donde

v = volumen del molde cm3 (pie3 )

h = promedio de altura mm (pulg) di = promedio del diaacutemetro sup~rior mm (pulg) db = promedio del diaacutemetro inferior mm (pulg) 11728 = constante de conversioacuten pulg3 a pie3 y 1103 = constante de conversioacuten mmJ a cm3

bull

A15 Comparacioacuten de resultados

A151 El volumen obtenido por ambos meacutetodos deberaacute estar dentro de la tolerancia de los requisitos de 711 Y712

A152 La diferencia entre los dos meacutetodos no debe exceder del 05 del volumen ( nominal del molde

A153 Repita la determinacioacuten del volumen SI no se consigue cumplir con los requisitos

A154 La falla en la obtencioacuten de un acuerdo satisfactorio entre los dos meacutetodos incluso despueacutes de varias tentativas es una indicacioacuten que el molde se deforma demasiado y debe ser reemplazado

NORMA TEacuteCNICA NTP 339141 PERUANA 26 de 30

A155 Utilice el volumen del molde detenninado usando el meacutetodo de llenado de agua como el valor de volumen asignado para los caacutelculos de la densidad huacutemeda y seca

(veacutease 124)

(

(

NORMA TEacuteCNICA NTP 339141 PERUANA 27 de 30

PLANTA

1

ELEYACION

VER TABLA 2 PARA EQUIVALENTES METRICOS

FIGURA 1 Molde ciliacutendrico 40 pulg

Ogtmo alternativa al parante de longitud completa puede utilizarse un parante de 212 x 38 El collar puede fijarse mediante una cartela ranurada sujeta al collar y un pasador en el molde

l(l

PLANTA illIVACION

--6Ifl_

VOL OJS

FFji~~1E314=~=Omiddot0009=1~~e3~lEiP(3==1r=-L

VER TABLA 2 PARA EQUIVALENTES METRICOS

-FIGURA 2 Molde ciliacutendrico 60 pulg

NORMA TEacuteCNICA NTP 339141 PERUANA 28 de 30

TABLA 1 Tiempo de permanencia requerido de especiacutemenes en saturacioacuten

Clasificacioacuten Tiempo de pennanencia miacutenimo h

GW GP SW SP No se requiere GMSM 3

Todos los demaacutes suelos 16

TABLA 1 Equivalentes meacutetricos para las Figl y2

Pulgada~ 0016 0026 0032 0028

l2 2lh 2 58

( 4 4 2

4584 4 31

6 middot 6 Yz 6 58 6 JI 8 y

pie3

mm 041 066 081 071 1270 6350 6670 10160 11430 11643 12060 15240 16510 16830 17140 20860

3 cm 1130 (00333) 943

00005 14 113333 (00750) 2124

0 0011 31

NORMA TEacuteCNICA NTP 339141

PERUANA 29 de 30

ENSAYO DE COMPACTACION

H4 _1shy

HUMEOO

136

132

128 ~

~( lU

rdmax i22() 1

~u

Joshy (

EC ~

120 v

Wo= 120

116

8 10 12 14 16 18

CONTENIDO DE HUMEDAD - W

FIG 3 EJEMPLO DE GRAFICO DE CURVA DE COMPACfACION

NORMA TEacuteCNICA NTP 339141 PERUANA 30 de 30

TABLA Al1

Temperatura oC (OF)

18 (644) 19(662)

( 20 (680) 21 (698) 22 (716) 23 (73 4) 24 (75 2) 25 (770) 26 (788)

Densidad del Agua

_ Densidad del Ag~~JL~J_ 099862 099843 099823 099802 099779I 099756 099733 099707

I 099681

I I I I

Page 26: NTP339.141 1999 Proctor Modificado

NORMA TEacuteCNICA NTP 339141 PERUANA 21 de 30

16 ANTECED ENTES

ASTM D1557-91 Test Method for Laboratory Compaction Characteristics of Soils Using Modified Effort (2700 kN-mm3 (56000 pie-lbpie3raquo

(

Al

A11

A 111

A212

A12

A121

A 1211

MA TEacuteCNICA NTP 339141 ANA 22 de 30

ANEXO (Infonnacioacuten obligatoria)

VOLUMEN DEL MOLDE DE COMPACTACiOacuteN

Alcance

Este anexo describe el procedimiento para detenninar el volumen del molde de compactacioacuten

El volumen se detennina mediante el meacutetodo de llenado de agua y revisado mediante el meacutetodo de la medicioacuten lineal

Aparatos

Ademaacutes del aparato que se indica en la Seccioacuten 6 se requiere lo siguiente

Vernier o Caliper de Dial que tenga una rango de medicioacuten de por lo menos de Oa 150 mm (O a 6 pulg) y sensibilidad de 002 mm (0001 pulg)

A1212 Microacutemetro interior - que tenga una rango de medicioacuten de por lo menos de 50 a 300 mm (2 a 12 pulg) y sensibilidad de 002 mm (0001 pulg)

A 121 3 Platos pluacutestitos () de vidrio - Dos platos pluacuteslIacuteLos o de vidrio de aprox 200

111m2 por 6 mm de grosor (8 pulg2 por A pulg)

A1214 Tennoacutemetro- De O a 50 oC de graduacioacuten de 05 oC confonne a los requisitos de la especificacioacuten ASTM El

A1215 Llave de cierre engrasado o un sellador similar

NORMA TEacuteCNICA NTP 339141 PERUANA 23 de 30

A1216 Diferentes equipos- jeringa bombilla toallas etc

A13 Precauciones

Realice el procedimiento en una aacuterea aislada de la corriente de aire o de fluctuaciones de extrema temperatura

AI4 Procedimiento

A1A1 Meacutetodo de Llenado de Agua

A 10411 Engrase ligeramente la parte inferior del molde de compactacioacuten y coloacutequelo en uno de los platos plaacutesticos o de vidrio Engrase ligeramente la parte superior del molde Tenga cuidado de no engrasar el interior del molde Si es necesario utilizar el plato base como se indica en el 11047 coloque el molde engrasado en el plato base y aseguacuterelo con los pernos de cierre

A 10412 Determine la masa del molde engrasado y de los platos de plaacutestico y vidrio lo maacutes cerca a 1 g (001 lbm) y regiacutestrelo Cuando se utiliza el plato base para unir el plaacutestico inferior o el plato de vidrio determine la masa del molde el plato base y el plato simple de plaacutestico o vidrio que se usaraacute en la parte superior del molde lo maacutes cerca a 1 g (001 lbm) y regiacutestrelo

A 10413 Coloque el molde y el plato inferior en una superficie ni velada finne y llene el molde con agua ligeramente hasta sobre su borde

A 14104 Deslice el segundo plato sobrc la parte supcrior dc la superficie del moldc de manera que el molde quede completamente lleno con agua pero sin burbujas de aire Antildeada o remueva agua si es necesario con la jeringa bombilla

A 10415 Seque completamente middotcualquier exceso de agua de la parte exterior del molde y de los platos

NORMA TEacuteCNICA NTP 339141 PERUANA 24 de 30

Al 4 16 Detennine la masa del molde platos yagua y regiacutestrcIo lo maacutes cerca a 1 g (001 Ibm)

A1417 Detennine la temperatura del agua en el molde lo maacutes cerca a 1 oC y regiacutestrelo Determine y registre la densidad absoluta del agua de la Tabla A 11

A1418 Calcule la masa del agua en el molde mediante la sustraccioacuten de la masa determinada en el A1416

AI419 Calcule el volumen del agua dividiendo la masa del agua por la densidad del agua y registraacutendola lo maacutes cerca a 1 cm3 (00001 pie3

)

A 14110 Cuando se utiliza el plato base para la calibracioacuten del volumen del molde repita los pasos del A 1413 al A 1419

A142 Meacutetodo de Medicioacuten Lineal

A 1421 Utilice el caliper de vernier o el microacutemetro interior mida el diaacutemetro del molde seis veces en la parte superior del molde y seis veces en la parte inferior del molde espaciando cada seis mediciones superiores e inferiores equitativamente alrededor de la circunferencia del molde Registre los valores lo maacutes cerca a 002 mm (0001 pulg)

A1422 Utilice el caliper de vernier mida la altura interior del molde realizando tres mediciones iguales espaciadas alrededor de la circunferencia del molde Registre los valores a 002 mm (0001 pulg)

A 1423 Calcule el promedio del diaacutemetro superior promedio del diaacutemetro inferior y el promedio de la altura

Al424 Calcule el volumen del molde y regiacutestrelo 10 maacutes cerca a 1 cm3(00001 pie3 )

utilizando la Ec Ala (para pulg-libra) oacute Alb (para SI)

NORMA TEacuteCNICA NTP 339141 PERUANA 25 de 30

v = (17)(h )(d t + db yUuml 6 )(1 728) Ala

v A1b

donde

v = volumen del molde cm3 (pie3 )

h = promedio de altura mm (pulg) di = promedio del diaacutemetro sup~rior mm (pulg) db = promedio del diaacutemetro inferior mm (pulg) 11728 = constante de conversioacuten pulg3 a pie3 y 1103 = constante de conversioacuten mmJ a cm3

bull

A15 Comparacioacuten de resultados

A151 El volumen obtenido por ambos meacutetodos deberaacute estar dentro de la tolerancia de los requisitos de 711 Y712

A152 La diferencia entre los dos meacutetodos no debe exceder del 05 del volumen ( nominal del molde

A153 Repita la determinacioacuten del volumen SI no se consigue cumplir con los requisitos

A154 La falla en la obtencioacuten de un acuerdo satisfactorio entre los dos meacutetodos incluso despueacutes de varias tentativas es una indicacioacuten que el molde se deforma demasiado y debe ser reemplazado

NORMA TEacuteCNICA NTP 339141 PERUANA 26 de 30

A155 Utilice el volumen del molde detenninado usando el meacutetodo de llenado de agua como el valor de volumen asignado para los caacutelculos de la densidad huacutemeda y seca

(veacutease 124)

(

(

NORMA TEacuteCNICA NTP 339141 PERUANA 27 de 30

PLANTA

1

ELEYACION

VER TABLA 2 PARA EQUIVALENTES METRICOS

FIGURA 1 Molde ciliacutendrico 40 pulg

Ogtmo alternativa al parante de longitud completa puede utilizarse un parante de 212 x 38 El collar puede fijarse mediante una cartela ranurada sujeta al collar y un pasador en el molde

l(l

PLANTA illIVACION

--6Ifl_

VOL OJS

FFji~~1E314=~=Omiddot0009=1~~e3~lEiP(3==1r=-L

VER TABLA 2 PARA EQUIVALENTES METRICOS

-FIGURA 2 Molde ciliacutendrico 60 pulg

NORMA TEacuteCNICA NTP 339141 PERUANA 28 de 30

TABLA 1 Tiempo de permanencia requerido de especiacutemenes en saturacioacuten

Clasificacioacuten Tiempo de pennanencia miacutenimo h

GW GP SW SP No se requiere GMSM 3

Todos los demaacutes suelos 16

TABLA 1 Equivalentes meacutetricos para las Figl y2

Pulgada~ 0016 0026 0032 0028

l2 2lh 2 58

( 4 4 2

4584 4 31

6 middot 6 Yz 6 58 6 JI 8 y

pie3

mm 041 066 081 071 1270 6350 6670 10160 11430 11643 12060 15240 16510 16830 17140 20860

3 cm 1130 (00333) 943

00005 14 113333 (00750) 2124

0 0011 31

NORMA TEacuteCNICA NTP 339141

PERUANA 29 de 30

ENSAYO DE COMPACTACION

H4 _1shy

HUMEOO

136

132

128 ~

~( lU

rdmax i22() 1

~u

Joshy (

EC ~

120 v

Wo= 120

116

8 10 12 14 16 18

CONTENIDO DE HUMEDAD - W

FIG 3 EJEMPLO DE GRAFICO DE CURVA DE COMPACfACION

NORMA TEacuteCNICA NTP 339141 PERUANA 30 de 30

TABLA Al1

Temperatura oC (OF)

18 (644) 19(662)

( 20 (680) 21 (698) 22 (716) 23 (73 4) 24 (75 2) 25 (770) 26 (788)

Densidad del Agua

_ Densidad del Ag~~JL~J_ 099862 099843 099823 099802 099779I 099756 099733 099707

I 099681

I I I I

Page 27: NTP339.141 1999 Proctor Modificado

Al

A11

A 111

A212

A12

A121

A 1211

MA TEacuteCNICA NTP 339141 ANA 22 de 30

ANEXO (Infonnacioacuten obligatoria)

VOLUMEN DEL MOLDE DE COMPACTACiOacuteN

Alcance

Este anexo describe el procedimiento para detenninar el volumen del molde de compactacioacuten

El volumen se detennina mediante el meacutetodo de llenado de agua y revisado mediante el meacutetodo de la medicioacuten lineal

Aparatos

Ademaacutes del aparato que se indica en la Seccioacuten 6 se requiere lo siguiente

Vernier o Caliper de Dial que tenga una rango de medicioacuten de por lo menos de Oa 150 mm (O a 6 pulg) y sensibilidad de 002 mm (0001 pulg)

A1212 Microacutemetro interior - que tenga una rango de medicioacuten de por lo menos de 50 a 300 mm (2 a 12 pulg) y sensibilidad de 002 mm (0001 pulg)

A 121 3 Platos pluacutestitos () de vidrio - Dos platos pluacuteslIacuteLos o de vidrio de aprox 200

111m2 por 6 mm de grosor (8 pulg2 por A pulg)

A1214 Tennoacutemetro- De O a 50 oC de graduacioacuten de 05 oC confonne a los requisitos de la especificacioacuten ASTM El

A1215 Llave de cierre engrasado o un sellador similar

NORMA TEacuteCNICA NTP 339141 PERUANA 23 de 30

A1216 Diferentes equipos- jeringa bombilla toallas etc

A13 Precauciones

Realice el procedimiento en una aacuterea aislada de la corriente de aire o de fluctuaciones de extrema temperatura

AI4 Procedimiento

A1A1 Meacutetodo de Llenado de Agua

A 10411 Engrase ligeramente la parte inferior del molde de compactacioacuten y coloacutequelo en uno de los platos plaacutesticos o de vidrio Engrase ligeramente la parte superior del molde Tenga cuidado de no engrasar el interior del molde Si es necesario utilizar el plato base como se indica en el 11047 coloque el molde engrasado en el plato base y aseguacuterelo con los pernos de cierre

A 10412 Determine la masa del molde engrasado y de los platos de plaacutestico y vidrio lo maacutes cerca a 1 g (001 lbm) y regiacutestrelo Cuando se utiliza el plato base para unir el plaacutestico inferior o el plato de vidrio determine la masa del molde el plato base y el plato simple de plaacutestico o vidrio que se usaraacute en la parte superior del molde lo maacutes cerca a 1 g (001 lbm) y regiacutestrelo

A 10413 Coloque el molde y el plato inferior en una superficie ni velada finne y llene el molde con agua ligeramente hasta sobre su borde

A 14104 Deslice el segundo plato sobrc la parte supcrior dc la superficie del moldc de manera que el molde quede completamente lleno con agua pero sin burbujas de aire Antildeada o remueva agua si es necesario con la jeringa bombilla

A 10415 Seque completamente middotcualquier exceso de agua de la parte exterior del molde y de los platos

NORMA TEacuteCNICA NTP 339141 PERUANA 24 de 30

Al 4 16 Detennine la masa del molde platos yagua y regiacutestrcIo lo maacutes cerca a 1 g (001 Ibm)

A1417 Detennine la temperatura del agua en el molde lo maacutes cerca a 1 oC y regiacutestrelo Determine y registre la densidad absoluta del agua de la Tabla A 11

A1418 Calcule la masa del agua en el molde mediante la sustraccioacuten de la masa determinada en el A1416

AI419 Calcule el volumen del agua dividiendo la masa del agua por la densidad del agua y registraacutendola lo maacutes cerca a 1 cm3 (00001 pie3

)

A 14110 Cuando se utiliza el plato base para la calibracioacuten del volumen del molde repita los pasos del A 1413 al A 1419

A142 Meacutetodo de Medicioacuten Lineal

A 1421 Utilice el caliper de vernier o el microacutemetro interior mida el diaacutemetro del molde seis veces en la parte superior del molde y seis veces en la parte inferior del molde espaciando cada seis mediciones superiores e inferiores equitativamente alrededor de la circunferencia del molde Registre los valores lo maacutes cerca a 002 mm (0001 pulg)

A1422 Utilice el caliper de vernier mida la altura interior del molde realizando tres mediciones iguales espaciadas alrededor de la circunferencia del molde Registre los valores a 002 mm (0001 pulg)

A 1423 Calcule el promedio del diaacutemetro superior promedio del diaacutemetro inferior y el promedio de la altura

Al424 Calcule el volumen del molde y regiacutestrelo 10 maacutes cerca a 1 cm3(00001 pie3 )

utilizando la Ec Ala (para pulg-libra) oacute Alb (para SI)

NORMA TEacuteCNICA NTP 339141 PERUANA 25 de 30

v = (17)(h )(d t + db yUuml 6 )(1 728) Ala

v A1b

donde

v = volumen del molde cm3 (pie3 )

h = promedio de altura mm (pulg) di = promedio del diaacutemetro sup~rior mm (pulg) db = promedio del diaacutemetro inferior mm (pulg) 11728 = constante de conversioacuten pulg3 a pie3 y 1103 = constante de conversioacuten mmJ a cm3

bull

A15 Comparacioacuten de resultados

A151 El volumen obtenido por ambos meacutetodos deberaacute estar dentro de la tolerancia de los requisitos de 711 Y712

A152 La diferencia entre los dos meacutetodos no debe exceder del 05 del volumen ( nominal del molde

A153 Repita la determinacioacuten del volumen SI no se consigue cumplir con los requisitos

A154 La falla en la obtencioacuten de un acuerdo satisfactorio entre los dos meacutetodos incluso despueacutes de varias tentativas es una indicacioacuten que el molde se deforma demasiado y debe ser reemplazado

NORMA TEacuteCNICA NTP 339141 PERUANA 26 de 30

A155 Utilice el volumen del molde detenninado usando el meacutetodo de llenado de agua como el valor de volumen asignado para los caacutelculos de la densidad huacutemeda y seca

(veacutease 124)

(

(

NORMA TEacuteCNICA NTP 339141 PERUANA 27 de 30

PLANTA

1

ELEYACION

VER TABLA 2 PARA EQUIVALENTES METRICOS

FIGURA 1 Molde ciliacutendrico 40 pulg

Ogtmo alternativa al parante de longitud completa puede utilizarse un parante de 212 x 38 El collar puede fijarse mediante una cartela ranurada sujeta al collar y un pasador en el molde

l(l

PLANTA illIVACION

--6Ifl_

VOL OJS

FFji~~1E314=~=Omiddot0009=1~~e3~lEiP(3==1r=-L

VER TABLA 2 PARA EQUIVALENTES METRICOS

-FIGURA 2 Molde ciliacutendrico 60 pulg

NORMA TEacuteCNICA NTP 339141 PERUANA 28 de 30

TABLA 1 Tiempo de permanencia requerido de especiacutemenes en saturacioacuten

Clasificacioacuten Tiempo de pennanencia miacutenimo h

GW GP SW SP No se requiere GMSM 3

Todos los demaacutes suelos 16

TABLA 1 Equivalentes meacutetricos para las Figl y2

Pulgada~ 0016 0026 0032 0028

l2 2lh 2 58

( 4 4 2

4584 4 31

6 middot 6 Yz 6 58 6 JI 8 y

pie3

mm 041 066 081 071 1270 6350 6670 10160 11430 11643 12060 15240 16510 16830 17140 20860

3 cm 1130 (00333) 943

00005 14 113333 (00750) 2124

0 0011 31

NORMA TEacuteCNICA NTP 339141

PERUANA 29 de 30

ENSAYO DE COMPACTACION

H4 _1shy

HUMEOO

136

132

128 ~

~( lU

rdmax i22() 1

~u

Joshy (

EC ~

120 v

Wo= 120

116

8 10 12 14 16 18

CONTENIDO DE HUMEDAD - W

FIG 3 EJEMPLO DE GRAFICO DE CURVA DE COMPACfACION

NORMA TEacuteCNICA NTP 339141 PERUANA 30 de 30

TABLA Al1

Temperatura oC (OF)

18 (644) 19(662)

( 20 (680) 21 (698) 22 (716) 23 (73 4) 24 (75 2) 25 (770) 26 (788)

Densidad del Agua

_ Densidad del Ag~~JL~J_ 099862 099843 099823 099802 099779I 099756 099733 099707

I 099681

I I I I

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NORMA TEacuteCNICA NTP 339141 PERUANA 23 de 30

A1216 Diferentes equipos- jeringa bombilla toallas etc

A13 Precauciones

Realice el procedimiento en una aacuterea aislada de la corriente de aire o de fluctuaciones de extrema temperatura

AI4 Procedimiento

A1A1 Meacutetodo de Llenado de Agua

A 10411 Engrase ligeramente la parte inferior del molde de compactacioacuten y coloacutequelo en uno de los platos plaacutesticos o de vidrio Engrase ligeramente la parte superior del molde Tenga cuidado de no engrasar el interior del molde Si es necesario utilizar el plato base como se indica en el 11047 coloque el molde engrasado en el plato base y aseguacuterelo con los pernos de cierre

A 10412 Determine la masa del molde engrasado y de los platos de plaacutestico y vidrio lo maacutes cerca a 1 g (001 lbm) y regiacutestrelo Cuando se utiliza el plato base para unir el plaacutestico inferior o el plato de vidrio determine la masa del molde el plato base y el plato simple de plaacutestico o vidrio que se usaraacute en la parte superior del molde lo maacutes cerca a 1 g (001 lbm) y regiacutestrelo

A 10413 Coloque el molde y el plato inferior en una superficie ni velada finne y llene el molde con agua ligeramente hasta sobre su borde

A 14104 Deslice el segundo plato sobrc la parte supcrior dc la superficie del moldc de manera que el molde quede completamente lleno con agua pero sin burbujas de aire Antildeada o remueva agua si es necesario con la jeringa bombilla

A 10415 Seque completamente middotcualquier exceso de agua de la parte exterior del molde y de los platos

NORMA TEacuteCNICA NTP 339141 PERUANA 24 de 30

Al 4 16 Detennine la masa del molde platos yagua y regiacutestrcIo lo maacutes cerca a 1 g (001 Ibm)

A1417 Detennine la temperatura del agua en el molde lo maacutes cerca a 1 oC y regiacutestrelo Determine y registre la densidad absoluta del agua de la Tabla A 11

A1418 Calcule la masa del agua en el molde mediante la sustraccioacuten de la masa determinada en el A1416

AI419 Calcule el volumen del agua dividiendo la masa del agua por la densidad del agua y registraacutendola lo maacutes cerca a 1 cm3 (00001 pie3

)

A 14110 Cuando se utiliza el plato base para la calibracioacuten del volumen del molde repita los pasos del A 1413 al A 1419

A142 Meacutetodo de Medicioacuten Lineal

A 1421 Utilice el caliper de vernier o el microacutemetro interior mida el diaacutemetro del molde seis veces en la parte superior del molde y seis veces en la parte inferior del molde espaciando cada seis mediciones superiores e inferiores equitativamente alrededor de la circunferencia del molde Registre los valores lo maacutes cerca a 002 mm (0001 pulg)

A1422 Utilice el caliper de vernier mida la altura interior del molde realizando tres mediciones iguales espaciadas alrededor de la circunferencia del molde Registre los valores a 002 mm (0001 pulg)

A 1423 Calcule el promedio del diaacutemetro superior promedio del diaacutemetro inferior y el promedio de la altura

Al424 Calcule el volumen del molde y regiacutestrelo 10 maacutes cerca a 1 cm3(00001 pie3 )

utilizando la Ec Ala (para pulg-libra) oacute Alb (para SI)

NORMA TEacuteCNICA NTP 339141 PERUANA 25 de 30

v = (17)(h )(d t + db yUuml 6 )(1 728) Ala

v A1b

donde

v = volumen del molde cm3 (pie3 )

h = promedio de altura mm (pulg) di = promedio del diaacutemetro sup~rior mm (pulg) db = promedio del diaacutemetro inferior mm (pulg) 11728 = constante de conversioacuten pulg3 a pie3 y 1103 = constante de conversioacuten mmJ a cm3

bull

A15 Comparacioacuten de resultados

A151 El volumen obtenido por ambos meacutetodos deberaacute estar dentro de la tolerancia de los requisitos de 711 Y712

A152 La diferencia entre los dos meacutetodos no debe exceder del 05 del volumen ( nominal del molde

A153 Repita la determinacioacuten del volumen SI no se consigue cumplir con los requisitos

A154 La falla en la obtencioacuten de un acuerdo satisfactorio entre los dos meacutetodos incluso despueacutes de varias tentativas es una indicacioacuten que el molde se deforma demasiado y debe ser reemplazado

NORMA TEacuteCNICA NTP 339141 PERUANA 26 de 30

A155 Utilice el volumen del molde detenninado usando el meacutetodo de llenado de agua como el valor de volumen asignado para los caacutelculos de la densidad huacutemeda y seca

(veacutease 124)

(

(

NORMA TEacuteCNICA NTP 339141 PERUANA 27 de 30

PLANTA

1

ELEYACION

VER TABLA 2 PARA EQUIVALENTES METRICOS

FIGURA 1 Molde ciliacutendrico 40 pulg

Ogtmo alternativa al parante de longitud completa puede utilizarse un parante de 212 x 38 El collar puede fijarse mediante una cartela ranurada sujeta al collar y un pasador en el molde

l(l

PLANTA illIVACION

--6Ifl_

VOL OJS

FFji~~1E314=~=Omiddot0009=1~~e3~lEiP(3==1r=-L

VER TABLA 2 PARA EQUIVALENTES METRICOS

-FIGURA 2 Molde ciliacutendrico 60 pulg

NORMA TEacuteCNICA NTP 339141 PERUANA 28 de 30

TABLA 1 Tiempo de permanencia requerido de especiacutemenes en saturacioacuten

Clasificacioacuten Tiempo de pennanencia miacutenimo h

GW GP SW SP No se requiere GMSM 3

Todos los demaacutes suelos 16

TABLA 1 Equivalentes meacutetricos para las Figl y2

Pulgada~ 0016 0026 0032 0028

l2 2lh 2 58

( 4 4 2

4584 4 31

6 middot 6 Yz 6 58 6 JI 8 y

pie3

mm 041 066 081 071 1270 6350 6670 10160 11430 11643 12060 15240 16510 16830 17140 20860

3 cm 1130 (00333) 943

00005 14 113333 (00750) 2124

0 0011 31

NORMA TEacuteCNICA NTP 339141

PERUANA 29 de 30

ENSAYO DE COMPACTACION

H4 _1shy

HUMEOO

136

132

128 ~

~( lU

rdmax i22() 1

~u

Joshy (

EC ~

120 v

Wo= 120

116

8 10 12 14 16 18

CONTENIDO DE HUMEDAD - W

FIG 3 EJEMPLO DE GRAFICO DE CURVA DE COMPACfACION

NORMA TEacuteCNICA NTP 339141 PERUANA 30 de 30

TABLA Al1

Temperatura oC (OF)

18 (644) 19(662)

( 20 (680) 21 (698) 22 (716) 23 (73 4) 24 (75 2) 25 (770) 26 (788)

Densidad del Agua

_ Densidad del Ag~~JL~J_ 099862 099843 099823 099802 099779I 099756 099733 099707

I 099681

I I I I

Page 29: NTP339.141 1999 Proctor Modificado

NORMA TEacuteCNICA NTP 339141 PERUANA 24 de 30

Al 4 16 Detennine la masa del molde platos yagua y regiacutestrcIo lo maacutes cerca a 1 g (001 Ibm)

A1417 Detennine la temperatura del agua en el molde lo maacutes cerca a 1 oC y regiacutestrelo Determine y registre la densidad absoluta del agua de la Tabla A 11

A1418 Calcule la masa del agua en el molde mediante la sustraccioacuten de la masa determinada en el A1416

AI419 Calcule el volumen del agua dividiendo la masa del agua por la densidad del agua y registraacutendola lo maacutes cerca a 1 cm3 (00001 pie3

)

A 14110 Cuando se utiliza el plato base para la calibracioacuten del volumen del molde repita los pasos del A 1413 al A 1419

A142 Meacutetodo de Medicioacuten Lineal

A 1421 Utilice el caliper de vernier o el microacutemetro interior mida el diaacutemetro del molde seis veces en la parte superior del molde y seis veces en la parte inferior del molde espaciando cada seis mediciones superiores e inferiores equitativamente alrededor de la circunferencia del molde Registre los valores lo maacutes cerca a 002 mm (0001 pulg)

A1422 Utilice el caliper de vernier mida la altura interior del molde realizando tres mediciones iguales espaciadas alrededor de la circunferencia del molde Registre los valores a 002 mm (0001 pulg)

A 1423 Calcule el promedio del diaacutemetro superior promedio del diaacutemetro inferior y el promedio de la altura

Al424 Calcule el volumen del molde y regiacutestrelo 10 maacutes cerca a 1 cm3(00001 pie3 )

utilizando la Ec Ala (para pulg-libra) oacute Alb (para SI)

NORMA TEacuteCNICA NTP 339141 PERUANA 25 de 30

v = (17)(h )(d t + db yUuml 6 )(1 728) Ala

v A1b

donde

v = volumen del molde cm3 (pie3 )

h = promedio de altura mm (pulg) di = promedio del diaacutemetro sup~rior mm (pulg) db = promedio del diaacutemetro inferior mm (pulg) 11728 = constante de conversioacuten pulg3 a pie3 y 1103 = constante de conversioacuten mmJ a cm3

bull

A15 Comparacioacuten de resultados

A151 El volumen obtenido por ambos meacutetodos deberaacute estar dentro de la tolerancia de los requisitos de 711 Y712

A152 La diferencia entre los dos meacutetodos no debe exceder del 05 del volumen ( nominal del molde

A153 Repita la determinacioacuten del volumen SI no se consigue cumplir con los requisitos

A154 La falla en la obtencioacuten de un acuerdo satisfactorio entre los dos meacutetodos incluso despueacutes de varias tentativas es una indicacioacuten que el molde se deforma demasiado y debe ser reemplazado

NORMA TEacuteCNICA NTP 339141 PERUANA 26 de 30

A155 Utilice el volumen del molde detenninado usando el meacutetodo de llenado de agua como el valor de volumen asignado para los caacutelculos de la densidad huacutemeda y seca

(veacutease 124)

(

(

NORMA TEacuteCNICA NTP 339141 PERUANA 27 de 30

PLANTA

1

ELEYACION

VER TABLA 2 PARA EQUIVALENTES METRICOS

FIGURA 1 Molde ciliacutendrico 40 pulg

Ogtmo alternativa al parante de longitud completa puede utilizarse un parante de 212 x 38 El collar puede fijarse mediante una cartela ranurada sujeta al collar y un pasador en el molde

l(l

PLANTA illIVACION

--6Ifl_

VOL OJS

FFji~~1E314=~=Omiddot0009=1~~e3~lEiP(3==1r=-L

VER TABLA 2 PARA EQUIVALENTES METRICOS

-FIGURA 2 Molde ciliacutendrico 60 pulg

NORMA TEacuteCNICA NTP 339141 PERUANA 28 de 30

TABLA 1 Tiempo de permanencia requerido de especiacutemenes en saturacioacuten

Clasificacioacuten Tiempo de pennanencia miacutenimo h

GW GP SW SP No se requiere GMSM 3

Todos los demaacutes suelos 16

TABLA 1 Equivalentes meacutetricos para las Figl y2

Pulgada~ 0016 0026 0032 0028

l2 2lh 2 58

( 4 4 2

4584 4 31

6 middot 6 Yz 6 58 6 JI 8 y

pie3

mm 041 066 081 071 1270 6350 6670 10160 11430 11643 12060 15240 16510 16830 17140 20860

3 cm 1130 (00333) 943

00005 14 113333 (00750) 2124

0 0011 31

NORMA TEacuteCNICA NTP 339141

PERUANA 29 de 30

ENSAYO DE COMPACTACION

H4 _1shy

HUMEOO

136

132

128 ~

~( lU

rdmax i22() 1

~u

Joshy (

EC ~

120 v

Wo= 120

116

8 10 12 14 16 18

CONTENIDO DE HUMEDAD - W

FIG 3 EJEMPLO DE GRAFICO DE CURVA DE COMPACfACION

NORMA TEacuteCNICA NTP 339141 PERUANA 30 de 30

TABLA Al1

Temperatura oC (OF)

18 (644) 19(662)

( 20 (680) 21 (698) 22 (716) 23 (73 4) 24 (75 2) 25 (770) 26 (788)

Densidad del Agua

_ Densidad del Ag~~JL~J_ 099862 099843 099823 099802 099779I 099756 099733 099707

I 099681

I I I I

Page 30: NTP339.141 1999 Proctor Modificado

NORMA TEacuteCNICA NTP 339141 PERUANA 25 de 30

v = (17)(h )(d t + db yUuml 6 )(1 728) Ala

v A1b

donde

v = volumen del molde cm3 (pie3 )

h = promedio de altura mm (pulg) di = promedio del diaacutemetro sup~rior mm (pulg) db = promedio del diaacutemetro inferior mm (pulg) 11728 = constante de conversioacuten pulg3 a pie3 y 1103 = constante de conversioacuten mmJ a cm3

bull

A15 Comparacioacuten de resultados

A151 El volumen obtenido por ambos meacutetodos deberaacute estar dentro de la tolerancia de los requisitos de 711 Y712

A152 La diferencia entre los dos meacutetodos no debe exceder del 05 del volumen ( nominal del molde

A153 Repita la determinacioacuten del volumen SI no se consigue cumplir con los requisitos

A154 La falla en la obtencioacuten de un acuerdo satisfactorio entre los dos meacutetodos incluso despueacutes de varias tentativas es una indicacioacuten que el molde se deforma demasiado y debe ser reemplazado

NORMA TEacuteCNICA NTP 339141 PERUANA 26 de 30

A155 Utilice el volumen del molde detenninado usando el meacutetodo de llenado de agua como el valor de volumen asignado para los caacutelculos de la densidad huacutemeda y seca

(veacutease 124)

(

(

NORMA TEacuteCNICA NTP 339141 PERUANA 27 de 30

PLANTA

1

ELEYACION

VER TABLA 2 PARA EQUIVALENTES METRICOS

FIGURA 1 Molde ciliacutendrico 40 pulg

Ogtmo alternativa al parante de longitud completa puede utilizarse un parante de 212 x 38 El collar puede fijarse mediante una cartela ranurada sujeta al collar y un pasador en el molde

l(l

PLANTA illIVACION

--6Ifl_

VOL OJS

FFji~~1E314=~=Omiddot0009=1~~e3~lEiP(3==1r=-L

VER TABLA 2 PARA EQUIVALENTES METRICOS

-FIGURA 2 Molde ciliacutendrico 60 pulg

NORMA TEacuteCNICA NTP 339141 PERUANA 28 de 30

TABLA 1 Tiempo de permanencia requerido de especiacutemenes en saturacioacuten

Clasificacioacuten Tiempo de pennanencia miacutenimo h

GW GP SW SP No se requiere GMSM 3

Todos los demaacutes suelos 16

TABLA 1 Equivalentes meacutetricos para las Figl y2

Pulgada~ 0016 0026 0032 0028

l2 2lh 2 58

( 4 4 2

4584 4 31

6 middot 6 Yz 6 58 6 JI 8 y

pie3

mm 041 066 081 071 1270 6350 6670 10160 11430 11643 12060 15240 16510 16830 17140 20860

3 cm 1130 (00333) 943

00005 14 113333 (00750) 2124

0 0011 31

NORMA TEacuteCNICA NTP 339141

PERUANA 29 de 30

ENSAYO DE COMPACTACION

H4 _1shy

HUMEOO

136

132

128 ~

~( lU

rdmax i22() 1

~u

Joshy (

EC ~

120 v

Wo= 120

116

8 10 12 14 16 18

CONTENIDO DE HUMEDAD - W

FIG 3 EJEMPLO DE GRAFICO DE CURVA DE COMPACfACION

NORMA TEacuteCNICA NTP 339141 PERUANA 30 de 30

TABLA Al1

Temperatura oC (OF)

18 (644) 19(662)

( 20 (680) 21 (698) 22 (716) 23 (73 4) 24 (75 2) 25 (770) 26 (788)

Densidad del Agua

_ Densidad del Ag~~JL~J_ 099862 099843 099823 099802 099779I 099756 099733 099707

I 099681

I I I I

Page 31: NTP339.141 1999 Proctor Modificado

NORMA TEacuteCNICA NTP 339141 PERUANA 26 de 30

A155 Utilice el volumen del molde detenninado usando el meacutetodo de llenado de agua como el valor de volumen asignado para los caacutelculos de la densidad huacutemeda y seca

(veacutease 124)

(

(

NORMA TEacuteCNICA NTP 339141 PERUANA 27 de 30

PLANTA

1

ELEYACION

VER TABLA 2 PARA EQUIVALENTES METRICOS

FIGURA 1 Molde ciliacutendrico 40 pulg

Ogtmo alternativa al parante de longitud completa puede utilizarse un parante de 212 x 38 El collar puede fijarse mediante una cartela ranurada sujeta al collar y un pasador en el molde

l(l

PLANTA illIVACION

--6Ifl_

VOL OJS

FFji~~1E314=~=Omiddot0009=1~~e3~lEiP(3==1r=-L

VER TABLA 2 PARA EQUIVALENTES METRICOS

-FIGURA 2 Molde ciliacutendrico 60 pulg

NORMA TEacuteCNICA NTP 339141 PERUANA 28 de 30

TABLA 1 Tiempo de permanencia requerido de especiacutemenes en saturacioacuten

Clasificacioacuten Tiempo de pennanencia miacutenimo h

GW GP SW SP No se requiere GMSM 3

Todos los demaacutes suelos 16

TABLA 1 Equivalentes meacutetricos para las Figl y2

Pulgada~ 0016 0026 0032 0028

l2 2lh 2 58

( 4 4 2

4584 4 31

6 middot 6 Yz 6 58 6 JI 8 y

pie3

mm 041 066 081 071 1270 6350 6670 10160 11430 11643 12060 15240 16510 16830 17140 20860

3 cm 1130 (00333) 943

00005 14 113333 (00750) 2124

0 0011 31

NORMA TEacuteCNICA NTP 339141

PERUANA 29 de 30

ENSAYO DE COMPACTACION

H4 _1shy

HUMEOO

136

132

128 ~

~( lU

rdmax i22() 1

~u

Joshy (

EC ~

120 v

Wo= 120

116

8 10 12 14 16 18

CONTENIDO DE HUMEDAD - W

FIG 3 EJEMPLO DE GRAFICO DE CURVA DE COMPACfACION

NORMA TEacuteCNICA NTP 339141 PERUANA 30 de 30

TABLA Al1

Temperatura oC (OF)

18 (644) 19(662)

( 20 (680) 21 (698) 22 (716) 23 (73 4) 24 (75 2) 25 (770) 26 (788)

Densidad del Agua

_ Densidad del Ag~~JL~J_ 099862 099843 099823 099802 099779I 099756 099733 099707

I 099681

I I I I

Page 32: NTP339.141 1999 Proctor Modificado

NORMA TEacuteCNICA NTP 339141 PERUANA 27 de 30

PLANTA

1

ELEYACION

VER TABLA 2 PARA EQUIVALENTES METRICOS

FIGURA 1 Molde ciliacutendrico 40 pulg

Ogtmo alternativa al parante de longitud completa puede utilizarse un parante de 212 x 38 El collar puede fijarse mediante una cartela ranurada sujeta al collar y un pasador en el molde

l(l

PLANTA illIVACION

--6Ifl_

VOL OJS

FFji~~1E314=~=Omiddot0009=1~~e3~lEiP(3==1r=-L

VER TABLA 2 PARA EQUIVALENTES METRICOS

-FIGURA 2 Molde ciliacutendrico 60 pulg

NORMA TEacuteCNICA NTP 339141 PERUANA 28 de 30

TABLA 1 Tiempo de permanencia requerido de especiacutemenes en saturacioacuten

Clasificacioacuten Tiempo de pennanencia miacutenimo h

GW GP SW SP No se requiere GMSM 3

Todos los demaacutes suelos 16

TABLA 1 Equivalentes meacutetricos para las Figl y2

Pulgada~ 0016 0026 0032 0028

l2 2lh 2 58

( 4 4 2

4584 4 31

6 middot 6 Yz 6 58 6 JI 8 y

pie3

mm 041 066 081 071 1270 6350 6670 10160 11430 11643 12060 15240 16510 16830 17140 20860

3 cm 1130 (00333) 943

00005 14 113333 (00750) 2124

0 0011 31

NORMA TEacuteCNICA NTP 339141

PERUANA 29 de 30

ENSAYO DE COMPACTACION

H4 _1shy

HUMEOO

136

132

128 ~

~( lU

rdmax i22() 1

~u

Joshy (

EC ~

120 v

Wo= 120

116

8 10 12 14 16 18

CONTENIDO DE HUMEDAD - W

FIG 3 EJEMPLO DE GRAFICO DE CURVA DE COMPACfACION

NORMA TEacuteCNICA NTP 339141 PERUANA 30 de 30

TABLA Al1

Temperatura oC (OF)

18 (644) 19(662)

( 20 (680) 21 (698) 22 (716) 23 (73 4) 24 (75 2) 25 (770) 26 (788)

Densidad del Agua

_ Densidad del Ag~~JL~J_ 099862 099843 099823 099802 099779I 099756 099733 099707

I 099681

I I I I

Page 33: NTP339.141 1999 Proctor Modificado

NORMA TEacuteCNICA NTP 339141 PERUANA 28 de 30

TABLA 1 Tiempo de permanencia requerido de especiacutemenes en saturacioacuten

Clasificacioacuten Tiempo de pennanencia miacutenimo h

GW GP SW SP No se requiere GMSM 3

Todos los demaacutes suelos 16

TABLA 1 Equivalentes meacutetricos para las Figl y2

Pulgada~ 0016 0026 0032 0028

l2 2lh 2 58

( 4 4 2

4584 4 31

6 middot 6 Yz 6 58 6 JI 8 y

pie3

mm 041 066 081 071 1270 6350 6670 10160 11430 11643 12060 15240 16510 16830 17140 20860

3 cm 1130 (00333) 943

00005 14 113333 (00750) 2124

0 0011 31

NORMA TEacuteCNICA NTP 339141

PERUANA 29 de 30

ENSAYO DE COMPACTACION

H4 _1shy

HUMEOO

136

132

128 ~

~( lU

rdmax i22() 1

~u

Joshy (

EC ~

120 v

Wo= 120

116

8 10 12 14 16 18

CONTENIDO DE HUMEDAD - W

FIG 3 EJEMPLO DE GRAFICO DE CURVA DE COMPACfACION

NORMA TEacuteCNICA NTP 339141 PERUANA 30 de 30

TABLA Al1

Temperatura oC (OF)

18 (644) 19(662)

( 20 (680) 21 (698) 22 (716) 23 (73 4) 24 (75 2) 25 (770) 26 (788)

Densidad del Agua

_ Densidad del Ag~~JL~J_ 099862 099843 099823 099802 099779I 099756 099733 099707

I 099681

I I I I

Page 34: NTP339.141 1999 Proctor Modificado

NORMA TEacuteCNICA NTP 339141

PERUANA 29 de 30

ENSAYO DE COMPACTACION

H4 _1shy

HUMEOO

136

132

128 ~

~( lU

rdmax i22() 1

~u

Joshy (

EC ~

120 v

Wo= 120

116

8 10 12 14 16 18

CONTENIDO DE HUMEDAD - W

FIG 3 EJEMPLO DE GRAFICO DE CURVA DE COMPACfACION

NORMA TEacuteCNICA NTP 339141 PERUANA 30 de 30

TABLA Al1

Temperatura oC (OF)

18 (644) 19(662)

( 20 (680) 21 (698) 22 (716) 23 (73 4) 24 (75 2) 25 (770) 26 (788)

Densidad del Agua

_ Densidad del Ag~~JL~J_ 099862 099843 099823 099802 099779I 099756 099733 099707

I 099681

I I I I

Page 35: NTP339.141 1999 Proctor Modificado

NORMA TEacuteCNICA NTP 339141 PERUANA 30 de 30

TABLA Al1

Temperatura oC (OF)

18 (644) 19(662)

( 20 (680) 21 (698) 22 (716) 23 (73 4) 24 (75 2) 25 (770) 26 (788)

Densidad del Agua

_ Densidad del Ag~~JL~J_ 099862 099843 099823 099802 099779I 099756 099733 099707

I 099681

I I I I