INDICE

1.INTRODUCCIN21.1 CONCEPTO21.2 PRUEBA PROCTOR ESTNDAR32.ALCANCES43.OBJETIVO GENERAL44.MTODO DE LA PRUEBA DE COMPACTACIN PROCTOR ESTNDAR54.1 CONCEPTO54.2 OBJETIVO DE LA PRUEBA54.3 EQUIPO Y MATERIALES54.4 PREPARACIN DE LA MUESTRA DE SUELO PARA LA PRUEBA DE COMPACTACIN PROCTOR ESTNDAR64.5 PROCEDIMIENTO DE LA PRUEBA DE COMPACTACIN PROCTOR ESTNDAR64.6 MEMORIA DE CLCULO115. CONCLUSIONES12

1. INTRODUCCIN

1.1 CONCEPTO

En la construccin de terraplenes para carreteras, presas de tierra y muchas otras estructuras de la ingeniera, los suelos sueltos deben ser compactados para incrementar sus pesos especficos. La compactacin incrementa las caractersticas de resistencia de los suelos, aumentando as la capacidad de carga de las cimentaciones construidas sobre ellos. La compactacin disminuye tambin la cantidad de asentamientos indeseables de las estructuras e incrementa la estabilidad de los taludes de los terraplenes. Los rodillos de ruedas lisas, los rodillos patas de cabra, los rodillos con neumticos de hule y los rodillos vibratorios son usados generalmente en el campo para la compactacin del suelo. Los rodillos vibratorios se usan principalmente para la densificacin de los suelos granulares. Este captulo analiza los principios de la compactacin de suelos en el laboratorio y en el campo.

En general, la compactacin es la densificacin del suelo por remocin de aire, lo que requiere energa mecnica. El grado de compactacin de un suelo se mide en trminos de su peso especfico seco. Cuando se agrega agua al suelo durante la compactacin, sta acta como un agente ablandador de las partculas del suelo, que hace que se deslicen entre s y se muevan a una posicin de empaque ms denso. El peso especfico seco despus de la compactacin se incrementa primero conforme aumenta el contenido de agua. A un contenido de agua W = 0, el peso especfico hmedo () es igual al peso especfico seco (),

= (W=0) = 1

Cuando el contenido de agua es gradualmente incrementado y se usa el mismo esfuerzo compactador para la compactacin, el peso de los slidos del suelo en un volumen unitario crece en forma gradual. Por ejemplo, en W = W1, el peso especfico hmedo es igual a

= 2

Sin embargo, el peso especfico seco bajo este contenido de agua est dado por

(W = W1) = (W = 0) +

Ms all de un cierto contenido de agua (W = W2), cualquier incremento en el contenido de agua tiende a reducir el peso especfico seco, debido a que el agua toma los espacios que podran haber sido ocupados por las partculas slidas. El contenido de agua bajo el cual se alcanza el mximo peso especfico seco se llama contenido de agua ptimo. La prueba de laboratorio usada generalmente para obtener el peso especfico seco mximo de compactacin y el contenido de agua ptimo es la prueba Proctor de compactacin (Proctor, 1933).

1.2 PRUEBA PROCTOR ESTNDAR

En la Prueba Proctor, el suelo es compactado en un molde que tiene un volumen de 943.3 cm3 (medida estndar). El dimetro del molde es de 101.6 mm (medida estndar). Durante la prueba de laboratorio, el molde se une a una placa de base en el fondo y a una extensin en la parte superior. El suelo se mezcla con cantidades variables de agua y luego se compacta en tres capas iguales por medio de un pisn que transmite 25 golpes a cada capa. El pisn pesa 24.4 N, y tiene una altura de cada de 304.8 mm. Para cada prueba, el peso especfico hmedo de compactacin se calcula como

=

donde W = peso del suelo compactado en el molde = volumen del molde (943.3 cm3)

Para cada prueba, el contenido de agua del suelo compactado se determina en el laboratorio. Con un contenido de agua conocido, el peso especfico seco se calcula con la ecuacin

=

donde W (%) = porcentaje de contenido de agua.

Los valores de determinados con la ecuacin se grafican contra los contenidos de agua que correspondan para obtener el peso especfico seco mximo y el contenido de agua ptimo para el suelo.

El procedimiento para la Prueba Proctor Estndar se da en la prueba D-698 de la ASTM y en la prueba T-99 de la AASHTo.

2. ALCANCES

Los procesos que se llevaron a cabo son las siguientes:

Se realiz la prueba de compactacin proctor estndar en una arena arcillosa color gris (SC) con 36% de grava y 13% de finos arcillosos.

3. OBJETIVO GENERAL

El objetivo que tienen estas prcticas es que el alumno aprenda a desarrollar las tcnicas para llevar a cabo las pruebas que se requieren para determinar la humedad ptima del suelo (Wpt) y el peso especfico seco mximo (max), que consiste en realizar la prueba de compactacin proctor estndar en un suelo fino en una muestra de arena arcillosa. A que el alumno aprenda cmo trabajar con los materiales e instrumentos para elaborar dicha prueba. Se requiere que aprenda a manejar los instrumentos que se usan, en este caso las herramientas que se requieren para la prueba y por medio de frmulas matemticas determinar los datos que se solicitan, para esto se deben saber cmo realizar estos clculos que requieren de datos previos como medidas de contenido de agua y pesos especficos que se obtienen al final de la realizacin de la prueba. El alumno debe reportar los resultados con base en tablas de datos donde se registraran estos resultados que se han obtenido con las pruebas que se llevaron a cabo, y comprobar si los resultados son correctos con las comparaciones y porcentajes que se derivaron de los clculos matemticos.

4. MTODO DE LA PRUEBA DE COMPACTACIN PROCTOR ESTNDAR

4.1 CONCEPTO

Este mtodo, en el sentido de la tcnica actual, es el debido a R. R. Proctor. La prueba consiste en compactar el suelo en cuestin en tres capas dentro de un molde de dimensiones y forma determinadas por medio de golpes de un pisn, que se deja caer libremente desde una altura especificada.

4.2 OBJETIVO DE LA PRUEBA

Determinar en una arena color gris la humedad ptima del suelo (Wpt) y el peso especfico seco mximo (max),

4.3 EQUIPO Y MATERIALES

Molde de 10.2 cm. de dimetro y 12.3 cm de altura, con extensin de 5 cm de altura. Con la altura indicada (12.3 cm), el molde tiene exactamente un litro de capacidad. En el procedimiento estndar, generalmente aceptado, el molde tiene una altura de 11.7 cm, correspondiente a 0.94 lt. Muestra de suelo de mnimo 15 kg Agua Martillo de compactacin manual de 2.5 kg de peso. Balanza con capacidad mnima de 10 kg, y presin mnima de 5 g. Regla metlica para enrasar Malla No. 4 Cucharn Horno de secado Recipientes para determinar el contenido de agua Charola Gasolina Disel Estopa Brocha Vernier Probeta de tamao suficiente para agregar agua

4.4 PREPARACIN DE LA MUESTRA DE SUELO PARA LA PRUEBA DE COMPACTACIN PROCTOR ESTNDAR

Del suelo que se tiene para el anlisis se tomara una porcin de no menos de 15 kg, que ya ha sido disgregado, cuarteado y ha pasado por la malla nmero 4.

1. Los 15 kg que se tienen para elaborar la prueba se secaran a temperatura ambiente y para cada determinacin que se realizaran (en este caso 6 determinaciones, suficientes para obtener una humedad optima, valores inferiores y superiores) se tomaran aproximadamente 2.5 kg de suelo, estas determinaciones conformaran la curva de compactacin.

2. Se hace el disgregado manualmente procurando no deshacer partculas slidas por exceso de fuerza al disgregar.

3. Para cada porcin se le agrega una diferente cantidad de agua (100 ml en la primera porcin, 50 ml en la segunda porcin, sucesivamente aumentando la humedad hasta la porcin nmero 6), para tener variaciones en la humedad. Y se mezcla manualmente para que se distribuya la humedad en la porcin de la muestra.

4. Al obtener una humedad homognea se guarda la porcin de suelo en un recipiente o en este caso una bolsa de plstico para conservar la humedad que se tiene, normalmente esto se hace un da antes de la prueba de pendiendo de la plasticidad del suelo que se analiza.

4.5 PROCEDIMIENTO DE LA PRUEBA DE COMPACTACIN PROCTOR ESTNDAR

Con las porciones que se prepararon se procede a realizar lo siguiente.

1. Se toma el peso del molde para la prueba sin la extensin.

2. Se le ajusta la extensin al molde.

3. Se aceita el molde con la extensin ya colocada con gasolina y disel para evitar que el material de suelo se pegue.

4. Tomando una parte de la primera porcin del suelo a compactar, se vierte sobre el molde hasta llenar una tercera parte del mismo.

5. Esta primera capa ser compactada con 25 golpes en cada libre de 30 cm con un martillo de 2.5 kg de peso, en forma de cruz al principio y despus en forma de caracol de alrededor al centro del dimetro.

6. Se vuelve a verter otra tercera parte en el molde y se realiza nuevamente el paso anterior, este proceso se realizara con la tercera parte que llena al molde, al igual que las dos primeras ser compactada.

7. Despus de compactar la tercer capa se retira el collarn de extensin y se enrasa la parte superior para que el suelo quede al nivel del molde.

8. Con el uso de una brocha se limpian del molde las partculas que se riegan y se lleva a pesar, el dato obtenido se registra en el formato correspondiente.

9. Despus de pesarse se extrae el suelo y de la parte del centro de la muestra se toma una porcin suficiente para determinar el contenido de humedad.

10. La cantidad de material que se extrajo de la parte del centro del suelo compactado se coloca en un recipiente y se pesa, despus se lleva al horno de secado.

11. El procedimiento anterior se vuelve a realizar en cada porcin de la muestra que se analiza, hasta completar las 6 determinaciones.

12. Se traza la curva con el contenido de agua y el peso especfico seco, y para determinar este ltimo se emplea la siguiente formula.

4.6 MEMORIA DE CLCULO

5. CONCLUSIONES

Todas las pruebas se efectuaron en el laboratorio del Instituto Tecnolgico de Chilpancingo. Se realizaron los procesos correspondientes a la prueba de compactacin proctor estndar.

De la prueba de compresin simple se efectuaron los clculos y los resultados fueron los siguientes.

Contenido de agua optimo: 7.40 %Peso especfico seco mximo: 2.29 t/m3

Las pruebas se llevaron a cabo en orden y cuidado, en los registro de valores se tom en cuenta la precisin en el tiempo para obtener los valores ms reales posibles.

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