ensayo proctor

ENSAYO DE COMPACTACIÓN (PROCTOR ESTÁNDAR Y MODIFICADO)

Universidad de GuayaquilFacultad de Ciencias Matemáticas y Físicas

Escuela de Ingeniería Civil

PRÀCTICA Nº 6

CURSO:

PROFESOR:

ESTUDIANTE:

LABORATORIO DE MECÀNICA DE SUELOS II

ING. VICENTE LEÒN

JOSELYN GURUMENDI LEÒN

2015

Práctica Nº 6

INTRODUCCIÓN……………………………………………..…..2OBJETIVO..………………………………………………….....…2MARCO TEÒRICO....…………………………………………....2MATERIALES Y EQUIPOS…………………………………….5 PROCEDIMIENTO….………………………………………...….6CÀLCULOS…………………………………....………………….7

1

INDICE

Práctica Nº 6

ENSAYO DE COMPACTACIÓN (PROCTOR ESTÁNDAR Y MODIFICADO)

ASTM D 698

I. INTRODUCCIÓN

En cada una de las obras de construcción, es de gran importancia tener bien definidas las propiedades que tiene el suelo ya que este es la base sobre la cual se realizara el proyecto. Se entiende por compactación de un suelo al incremento artificial de su peso específico por medio o empleando medios mecánicos. Su importancia radica en el aumento de resistencia y disminución de la capacidad de deformación del suelo en el cual se soportara o se colocara la cimentación de una estructura. Hay que tener en cuenta que en el proceso se disminuye además la permeabilidad que estas pudieran presentar. El Ensayo Próctor es una prueba de laboratorio que sirve para determinar la relación entre el contenido de humedad y el peso unitario seco de un suelo compactado.

II. OBJETIVOS

Determinar la humedad optima con que debe compactarse un suelo con el objetivo de obtener la densidad seca máxima del suelo.

III. MARCO TEÒRICO

El ensayo Proctor se realiza para determinar la humedad óptima a la cual un suelo alcanzará su máxima compacidad. La humedad es importante pues aumentando o disminuyendo su contenido en el suelo se pueden alcanzar mayores o menores densidades del mismo, la razón de esto es que el agua llena los espacios del suelo ocupados por aire (recordemos que el suelo está compuesto de aire, agua y material sólido), permitiendo una mejor acomodación de las partículas, lo que a su vez aumenta la compacidad.

Sin embargo un exceso de agua podría provocar el efecto contrario, es decir separar las partículas disminuyendo su

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Práctica Nº 6

compacidad. Es por esto que el ensayo Proctor tiene una real importancia en la construcción, ya que las carreteras y las

estructuras necesitan de una base resistente donde apoyarse, y un suelo mal compactado podría significar el colapso de una estructura bien diseñada.

El proceso de compactación es afectado por una serie de factores, entre ellos: el tamaño de las partículas del suelo, el método de compactación, etc., de modo que las mayores densidades se obtendrán a medida que el tamaño de las partículas sea mayor. Si un mismo suelo se somete a los distintos procesos de compactación, se obtendrá mayor densidad en los que se genera mayor energía de compactación. (P. Modificado). La compactación se aplica a rellenos artificiales tales como cortinas de presas de tierras, diques, terraplenes para caminos y ferrocarriles, bordes de defensa, muelles, pavimentos, etc.

Para el cálculo de la Energía de compactación se requiere de la siguiente formula:

V = Volumen del molde W = Peso del martillo h = Altura de caída del martillo N = Numero de capas n = Número de golpes por capa

En el ensayo Proctor existen dos sistemas AASHTO: el STANDART y el MODIFICADO. Para ambos ensayos existen 4 métodos diferentes A, B, C y D; en los cuales para A y B requiere de un material que pase el tamiz n° 4 (para suelos finos); en el caso de C y D un material que pase el tamiz ¾ “.

3

Ec=W .h . N .nV

Práctica Nº 6

Cada ensayo tiene su propio peso de martillo con su altura de caída. Los tipos de molde que se usaran son:

Para A y C el de 4”, el cual tiene un volumen sin el collar del molde de 0.000944 m^3.

Para B y D el de 6”, el cual tiene un volumen sin el collar del molde de 0.002123 m^3.

Tanto el ensayo STANDARD como el MODIFICADO tienen su propio número de capas y cada método su correspondiente número de golpes por capa. En el caso de la Energía de compactación aproximada del STANDARD es de 12.375 Libra-pie por pie^3 y para el MODIFICADO es 4.2 veces mayor que la energía del STANDARD; ósea es aproximadamente 56.250 Libra-pie por pie^3.

RELACIÓN ENTRE AMBOS ENSAYOS DE PROCTOR

STANDARD AASHTO T - 99( Peso del martillo 5.5 Libras - Altura de caída: 12" )

MÉTODO A B C DMaterial Pasa Tamiz N° 4 Pasa tamiz 3/4"

Molde usado 4" 6" 4" 6"

N° de capas 3 3 3 3

N° de golpes por capa

25 56 25 56

Energía de Compactación( Libra-pie por pie^3)

12,375 12,317 12,375 12,317

MODIFICADO AASHTO T - 180( Peso del martillo 10 Libras - Altura de caída: 18" )

MÉTODO A B C DMaterial Pasa Tamiz N° 4 Pasa tamiz 3/4"

Molde usado 4" 6" 4" 6"

N° de capas 5 5 5 5

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Práctica Nº 6

N° de golpes por capa

25 56 25 56

Energía de Compactación( Libra-pie por pie^3)

56,250 55,986 56,250 55,986

IV. MATERIALES Y EQUIPOS

Moldes: son metálicos y de forma cilíndrica Collar: cada molde lleva un collar de aproximadamente 60

mm de altura. Placa base: está constituida por una placa metálica en la que

se asegura el molde y el collar, por medio de las alas que éstos tienen, a pernos con tuerca tipo mariposa solidarios a la placa.

Pisón metálico: es un cilindro metálico con una cara circular de 50 mm y con una masa de4500 g. Está equipado con una guía tubular para controlar la altura de caída.

Probetas graduadas: son recipientes de vidrio o plástico graduados en centímetros cúbicos y se usan para medir el agua que se le agrega a la muestra.

Balanzas: se usan para pesar el suelo y las muestras de cada ensayo para calcular el contenido de humedad real.

Regla de acero o Enrasador: se usan para enrasar el suelo al nivel del molde, luego de compactado y extraído el collar.

Tamiz Nº4: corresponde a una abertura nominal de 5 mm y se usa para seleccionar el material a ocupar en el ensayo.

Herramientas de mezclado: se usan vasijas o pailas metálicas poco profundas para mezclado y palas o

espátulas.

5

Práctica Nº 6

V. PROCEDIMIENTO

Se seca al ambiente y se tamiza por la malla correspondiente según el método a seguir y se separan 12.500 o 25.000 gramos para trabajar con el STANDARD o el MODIFICADO. Luego se divide el material en cinco porciones iguales, representando posteriormente cada una de ellas un punto en la curva humedad – densidad. Se toma la primera porción de material y se vuelve a dividir en cincos partes iguales, dependiendo el número de golpes requerido se divide el material en 2.500 gr o 5000gr cada porción. En estas cinco porciones la primera se la deja en estado natural (EN), y las demás se les van agregando cierta cantidad de agua para generar una masa de humedad uniforme. Cada capa se compacta con el martillo correspondiente y con el número de golpes especificado. Después se pesa el molde con el suelo compactado y se determina la densidad húmeda, se desmolda la muestra y se coge una porción de esta con la finalidad de obtener el contenido de humedad. Con este cálculo determinamos la densidad seca a partir de la densidad humedad.De esta manera se obtiene un primer punto de la curva humedad – densidad. De la misma manera como se ha trabajado la primera

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Práctica Nº 6

porción, se compactan las cuatro porciones restantes hasta completar las cinco veces; entonces el contenido de humedad ira aumentando en cada caso hasta llegar al punto de densidad seca máxima y humedad óptima. Pasado este punto la densidad ira disminuyendo. Este tramo que sigue después de la densidad máxima se le llama TRAMO DE SATURACIÓN.

VI. CÀLCULOS

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γs= γh

1+w%100

Práctica Nº 6

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VOLUMEN DEL C ILINDRO: m3 KgPESO DEL CILINDRO: kg mNÚMEROS DE GOLPES POR CAP A:NÚMERO DE CAPAS:

CANTIDAD PESO PESO PESO PESO PESO

DE AGUA RECIP IENTE TIERRA HÚ- TIERRA PESO PESO PESO w TIERRA TIERRA TIERRA DENSIDAD

MEDA + RE- SECA + RE- DE DE SEC O HÚMEDA + HÚMEDA 1 + w/100 SECA SECACIPIENTE CIP IENTE RECIP IENTE AGUA CILINDRO Wh

cm3 Nº grs grs grs grs grs % kg kg kg kg/m3

EN A 289,8 280,10 29,90 9,70 250,20 3,88 6,005 1,705 1,039 1,641 173980 F 364,0 342,90 31,70 21,10 311,20 6,78 6,167 1,867 1,068 1,748 1852160 3 478,5 437,80 27,90 40,70 409,90 9,93 6,233 1,933 1,099 1,758 1863240 IX 371,1 335,30 30,10 35,80 305,20 11,73 6,278 1,978 1,117 1,770 1875320 7 297,8 259,20 30,50 38,60 228,70 16,88 6,195 1,895 1,169 1,621 1718

CONTENIDO NATURAL DE HUMEDAD:%

CONTENIDO ÓPTIMO DE HUMEDAD:%

DENSIDAD SECA MÁXIMA:kg/m3

ENERGÌA DE COMPACTACIÒN:lb/pie3

PROF. wi wo IP %>Nº 4

Operador: C.C. Calculado por: F.H.B.B. Verificado por: Ing. Msc. Vicente León T.

11,3

ENSAYO PROCTORMODIFICADO

0,0009444,300 0,457

255

3,9

56272,54

PESO DEL MARTILLOALTURA:

MUESTRAFECHA:

4,545

1880,0

Muestra. CLASIFICACIÓN GS

3,88; 1739

6,78; 18529,93; 1863

11,73; 1875

16,88; 1718

1700

1720

1740

1760

1780

1800

1820

1840

1860

1880

1900

0,00 5,00 10,00 15,00 20,00

Den

sida

d Kg

/m3

Contenido de Humedad %

Práctica Nº 6

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VOLUMEN DEL C ILINDRO: m3 KgPESO DEL C ILINDRO: kg mNÚMEROS DE GOLPES POR CAPA:NÚMERO DE C APAS:


DE AGUA RECIP IENTE TIERRA HÚ- TIERRA PESO PESO PESO w TIERRA TIERRA TIERRA DENSIDAD

MEDA + RE- SECA + RE- DE DE SECO HÚMEDA + HÚMEDA 1 + w/100 SECA SECACIP IENTE CIP IENTE RECIP IENTE AGUA CILINDRO Wh

cm3 Nº grs grs grs grs grs % kg kg kg kg/m3

EN 15 291,8 274,30 22,80 17,50 251,50 6,96 10,413 3,894 1,070 3,641 1715150 31 250,7 232,40 23,20 18,30 209,20 8,75 10,567 4,048 1,087 3,722 1753300 7 269,2 244,00 22,40 25,20 221,60 11,37 10,907 4,388 1,114 3,940 1856450 X 337,1 298,20 30,50 38,90 267,70 14,53 10,933 4,414 1,145 3,854 1815600 I 410,1 358,60 31,10 51,50 327,50 15,73 10,928 4,409 1,157 3,809 1794




ENERGÌA DE COMPACTACIÒN:lb/pie3


Verificado por: Ing. Msc. Vicente León T.

56048,83


MUESTRAFECHA:

4,545

1858,0


11,8

ENSAYO PROCTORMODIFICADO

0,0021236,519 0,457

565

7,0

6,96; 1715

8,75; 1753

11,37; 1856

14,53; 1815

15,73; 1794

1700

1720

1740

1760

1780

1800

1820

1840

1860

1880

0,00 5,00 10,00 15,00 20,00

Den

sida

d K

g/m

3


Práctica Nº 6

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VOLUMEN DEL C ILINDRO: m3 KgPESO DEL CILINDRO: kg mNÚMEROS DE GOLPES POR CAPA:NÚMERO DE CAPAS:


DE AGUA RECIP IENTE TIERRA HÚ- TIERRA PESO PESO PESO w TIERRA TIERRA TIERRA DENSIDADMEDA + RE- SECA + RE- DE DE SECO HÚMEDA + HÚMEDA 1 + w/100 SECA SECA

CIP IENTE CIP IENTE RECIP IENTE AGUA CILINDRO Whcm3 Nº grs grs grs grs grs % kg kg kg kg/m3

EN XYZ -2 172,5 165,00 47,30 7,50 117,70 6,37 5,804 1,504 1,064 1,414 1498150 29 234,6 213,10 29,20 21,50 183,90 11,69 5,976 1,676 1,117 1,501 1590300 2 255,6 220,10 29,40 35,50 190,70 18,62 6,235 1,935 1,186 1,631 1728450 X 429,5 350,60 30,10 78,90 320,50 24,62 6,179 1,879 1,246 1,508 1597




ENERGÌA DE COMPACTACIÒN:Lb/pie^3


Verificado por: Ing. Msc. Vicente León T.

12379,96


MUESTRAFECHA:

2,500

1728,0


18,9

ENSAYO PROCTORESTANDAR

0,0009444,300 0,305

253

6,4

6,37; 1498

11,69; 1590

18,62; 1728

24,62; 1597

14801500152015401560158016001620164016601680170017201740

0,00 5,00 10,00 15,00 20,00 25,00 30,00

Den

sida

d K

g/m

3


ensayo proctor

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