Ensayo Proctor Modificado

LABORATORIO DE MECANICA DE SUELOS I”

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Contenido

1. ENSAYO DE PROCTOR MODIFICADO ........................................................... ...................................................................... ........... 3 1.1. GENERALIDADES. ................................................................................................... 3 ............................................................................................. 3 1.1.1. INFORME No. 07 .............................................................................................. 1.1.2. LUGAR DONDE SE REALIZO LA CLASIFICACION ............................... 3 ............................................................................................................... ............................................ 3 1.1.3. NORMA ................................................................... ............................................................................................................. ............................................ 4 1.2. OBJETIVOS. ................................................................. FUNDAMENTOS TEORICOS ................................................................................ 4 1.3. 1.3.1. DEFINICIÓN: .................................................................. ................................................................................................... ................................. 4 ........................................................................... ........ 4 1.3.2. COMPACIDAD DEL SUELO. ................................................................... ................................................................................... ...................... 5 1.3.3. PROCTOR ESTANDAR: ............................................................. 1.3.4. PROCTOR MODIFICADO .................................................................. ........................................................................................ ...................... 5 1.4. MATERIALES Y EQUIPOS .................................................................................... 7 1.5. PROCEDIMIENTOS. ................................................................................................ 8 1.5.1. PREPARACION DEL MOLDE DE COMPACTACION ................................. 8 1.5.2. PREPARACION DE LA MUESTRA ................................................................ 9 1.5.3. ENSAYO DEL PROCTOR MODIFICADO .................................................. 10 1.6. RESULTADOS. ............................................................. ........................................................................................................ ........................................... 13 1.6.1. PARA EL CÁLCULO: ........................................................................................ ....................................................................................... 13 .......................................................................................... ......... 13 1.7. RECOMENDACIONES. ................................................................................. 1.7.1. FORMULAS: ..................................................................................................... 14 1.7.2. CUADRO DE RESULTADOS FINALES ...................................................... ..................................................... 14 ..................................................................................................... ........................................... 15 1.8. BIBLIOGRAFIA. .......................................................... 1.9. ANEXOS: .................................................................................................................. 15

Ensayo de compactación de suelos – PROCTOR MODIFICADO

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INRODUCCION

En el presente informe se da a conocer del procedimiento, materiales y/o herramientas necesarias para la realización del ensayo proctor, esto en el laboratorio de mecánica de suelos de nuestra universidad, el método que nosotros describiremos y a su vez se ha ensayado es el método D, de donde obtendremos el contenido de humedad óptimo y el peso específico seco máximo de la muestra proveniente de Cantera Taparachi con el Ensayo de Compactación - Proctor Modificado.


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1. ENSAYO DE PROCTOR MODIFICADO 1.1.

GENERALIDADES. 1.1.1.

INFORME No. 07 ENSAYO DE COMPACTACION – Proctor Modificado

1.1.2.

LUGAR DONDE SE REALIZO LA CLASIFICACION Campus universitario. (Lab. De Mecánica de Suelos) Imagen 01: Campus Universitario – UANCV.

FUENTE: GOOGLEEART.

1.1.3.

NORMA ASTM D-1557. AASHTO T-180


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1.2. OBJETIVOS. Determinar el contenido de humedad óptimo y el peso específico seco máximo de la muestra proveniente de Cantera Taparachi con el Ensayo de Compactación 1.3.

FUNDAMENTOS TEORICOS 1.3.1.

DEFINICIÓN:

Es la densificación del suelo por medios mecánicos. El objetivo, mejorar la resistencia y estabilidad volumétrica, afectando la permeabilidad, como consecuencia del proceso de densificación de la masa. Este modo operativo está basado en la norma ASTM D-1557, la misma que se ha adaptado al nivel de implementación y a las condiciones propias de nuestra realidad cabe mencionar que este modo operativo está sujeto a revisión y actualización continua NORMA:

ASTM - D – 1557 MTC E 115 -2000

1.3.2.

COMPACIDAD DEL SUELO.

Se califica la compacidad por la comparación cuantitativa de las densidades secas o pesos unitarios secos, γd, que el suelo

va adquiriendo gradualmente, al variar la humedad, la energía o el método de compactación. MÉTODO PROCTOR. Consiste en compactar el material dentro de un molde metálico y cilíndrico, en varias capas y por la caída de un pistón. Existen dos variaciones del MÉTODO PROCTOR. a) Proctor estándar o normal, con pistón de 5 ½ lbs, h = 12’’, N = 25 golpes y 3 capas a compactar. El molde de φ = 4’’ y

volumen 1/30 ft3. b) Proctor modificado, con pistón de 10 lbs, h = 18’’, N = 25

golpes, y compactando en 5 capas, con el mismo molde. Ensayo de compactación de suelos – PROCTOR MODIFICADO

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La compactación es el procedimiento de aplicar energía al suelo suelto para eliminar espacios vacíos, aumentando así su densidad y en consecuencia, su capacidad de soporte y estabilidad entre otras propiedades. 1.3.3.

PROCTOR ESTANDAR: La prueba consiste en compactar el suelo a emplear en tres capas dentro de un molde de forma y dimensiones normalizadas por medio de 25 golpes en cada una de ellas (56 para el método c) con el pisón de 2.5kg de peso que se deja ser libremente desde una altura de 30.5cm.

Con este procedimiento proctor estándar observo que para un suelo dado a contenido e humedad creciente incorporado a la masa del ismo se obtenían densidades secas sucesivamente más altas (mejor grado de compactación) así mismo noto que sea tendencia no se mantiene indefinidamente si no que al superar un cierto valor la humedad agregada las densidades se disminuían con lo cual las condiciones empeoraban. Es decir poseen evidencia que para un suelo dado y a determinada energía de compactación existe un valor de humedad óptima con la cual puede alcanzarse l máxima densidad seca El ensayo de proctor estándar también es conocido como ensayo AASHTO T-99 (American Association of Statehiway and Transportation Officials- Asociación Americana de Agencia de Carreteras y Transporte). 1.3.4.

PROCTOR MODIFICADO

La prueba consiste en compactar el suelo a emplear en cinco capas dentro de u molde de forma y dimensiones normalizadas por medio de 25 golpes en cada una de ellas (56 para el método c) con un pisón libremente desde una altura de 45.7cm. Todo método de compactación sea por impacto como en el caso del ensayo proctor o bien por amasado, vibración o compresión estática o dinámico produce estabilización del suelo al transferirle energía al mismo. Ensayo de compactación de suelos – PROCTOR MODIFICADO

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Curva de humedad : densidad o de COMPACTACIÓN. Esta curva da la variación, γd Vs ω, que se obtiene en laboratorio. La densidad seca (y tambi én el γd) va variando al modificar la humedad, ω, de compactación.

La humedad óptima: es la que se corresponde con el máximo de la curva de densidad. La rama seca es la que se corresponde al suelo bajo de humedad, donde la fricción y cohesión dificultan su densificación. La rama húmeda, es asintótica a la línea de saturación, que se desplaza hacia la derecha de la humedad

Compactación de suelos óptima de compactación, dado que la energía de compactación de un suelo muy húmedo la absorbe el agua y no el esqueleto mineral. En la compactación, sale aire, y no agua. Como es imposible sacarlo todo, la curva de compactación no podrá llegar a confundir su rama húmeda con la curva S 0 100%. Esta propiedad nos permite tener en evidencia errores en la curva γd Vs ω.

Las otras curvas (S = 80%, por ejemplo) dicen qué porcentaje de aire queda en el suelo (20%, por ejemplo). Energía de compactación: La calidad de la compactación depende de: Contenido de humedad, método de compactación y energía de compactación. VARIABLES DEL PROCESO . Son 3: Suelo, método y energía:

a. Suelo: Puede ser granular (friccionante) o fino (cohesivo) b. Método de compactación: En campo (rodillos); laboratorio (varios).

en

c. Energía: Energía específica, temperatura y humedad. Los métodos de laboratorio son impacto, amasado y de carga estática. Ellos dan resultados diferentes y afectan las condiciones del suelo de manera distinta. La compactación de campo se hace con rodillos lisos, neumáticos o con “pata de cabra”. Los rodillos pueden ser Ensayo de compactación de suelos – PROCTOR MODIFICADO

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vibratorios y los sistemas suelen hacerse mixtos. Se pueden usar ranas o canguros (vibrocompactadores), en áreas pequeñas. En carga estática, la Ee es difícil de evaluar y está afectada por el tiempo de aplicación y la deformalidad del suelo. En amasado, la Ee es más difícil y compleja de evaluar, pero se puede cuantificar variando el número y espesor de las capas, y la presión de apisonado y número de aplicaciones. El contenido de agua ω del suelo se relaciona con la

permeabilidad. En arcillas se dan tensiones capilares que favorecen la formación de grumos que dificultan la compactación. El resultado no es el mismo, en γd, aumentando

agua que esperando a que el suelo la pierda; es decir, compactando por la rama húmeda o por la rama seca, pues el suelo tarda tiempo en admitir agua que se agrega, en el primer caso. En suelos recompactados, el resultado es diferente al de los suelos vírgenes. Los pesos unitarios resultan mayores. La temperatura genera evaporación o condensación, con lo que se afecta la humedad del suelo. Esto obliga a compactar iniciando con humedades diferentes a la óptima. El equipo puede condicionar la humedad de trabajo, obligándose a una humedad diferente a la óptima.

1.4. MATERIALES Y EQUIPOS Tamiz 3/4" Balanza. 8 tarros. Martillo o pisón. Brocha. Cuchara. Barra de enrase. Probeta graduada 500ml. Vernier.


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Imagen 02: Lab. Mec, de suelos – UANCV.

Fuente: Propia.

1.5. PROCEDIMIENTOS. 1.5.1.

PREPARACION DEL MOLDE DE COMPACTACION  Se calibra el molde a usar en el ensayo, usando el vernier medimos 4 veces la altura y el diámetro obteniendo un promedio de ambos datos, y así calculamos el volumen exacto de nuestro molde. Imagen 03: Calibración del molde de compactación.

Fuente: Propia


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Procedemos a pesar el molde y también se observó oxido en parte del molde y collarín, por lo que se hizo la limpieza correspondiente. Obs. En el pesado del molde no tomamos en cuenta el collarín, ya que en el proceso del ensayo solo se pesara las muestras más el molde y no con el collarín. Imagen 04: Pesado del molde y limpieza del mismo.

Fuente: Propia. 

1.5.2.

De esta manera el molde está listo para el uso en el ensayo de proctor modificado.

PREPARACION DE LA MUESTRA  La muestra a trabajar fue extraída de la cantera de taparachi, se toma aproximadamente 30 kg. De agregado el cual se tuvo que tamizar por medio de la malla de 3/4 “. Imagen 05: Tamizado de la muestra

Fuente: Propia.


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Realizado el tamizado y el cuarteo de la muestra total a trabajar, procedemos a hacer cálculos del contenido de humedad el cual se va agregar, definiendo que se hará en un 2.5% progresivamente hasta alcanzar el 9.5%, de esta manera mesclamos la muestra con agua. Imagen 06: Combinación de la muestra + agua

Fuente: Propia.

1.5.3.

ENSAYO DEL PROCTOR MODIFICADO  Con el molde calibrado, junto a la muestra a ensayar bien preparada procedemos con el ensayo, el cual consiste ahora en llenar el molde en 5 capas y dar 56 golpes con el pisón por cada capa.  La muestra así preparada se divide en cinco porciones, se coloca una porción en el molde seleccionado y se nivela con la mano. El espesor de cada capa que se compacta debe ser tal que después de compactarla, tenga aproximadamente un espesor de 2.54 cm (1”). Previamente el molde debe colocarse sobre una base uniforme y rígida tal como un cilindro o cubo de concreto con un peso mayor a los 9 Kg.  Colocar el pistón de compactación sobre la porción vertida en el molde (una capa) y luego levantar con el mango hasta que el pistón llegue al extremo de la guía y se deja caer


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sobre la porción (un golpe). El tubo de guía debe sostenerse firme y verticalmente (máxima desviación de 5º con la vertical) Los golpes serán aplicados a una velocidad uniforme sobre toda la superficie de la porción en el molde no excediéndose aproximadamente de 1.4 segundos por golpe. Imagen 07: secuencia de golpes

Fuente: ELE Internacional Ltda., 1993

Imagen 09: Procedimiento del ensayo del proctor modificado

Fuente: Propia Ensayo de compactación de suelos – PROCTOR MODIFICADO

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Terminado las 5 capas, con sus 56 golpes cada una de ellas, quitamos el collarín, observándose que sobresale del molde un exceso de muestra del suelo compactado, entonces se procede con el enrasado, que consiste en poner a nivel del molde la muestra compactada, haciendo necesario el uso del enrazador y el martillo. Realizado correctamente el enrazado procedemos a pesar el molde + la muestra compactada, obteniendo como dato el peso, se saca 2 muestras de suelo compactado en capsulas (capsulas o latas ya pesadas), la primera muestra se extrae de la parte superior y la otra de la inferior teniéndose que pesar las capsulas + muestra. Las capsulas con las muestras son introducidos al horno de nuestro laboratorio, y estos han estado 24 hrs. Aproximadamente. Es así que al día siguiente se extrajo las capsulas del horno y se pesaron, de esta manera se conoció el contenido de humedad en cada capsula + muestra. Imagen 10: extracción de muestras en capsulas.

Fuente: propia


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1.6. RESULTADOS. 

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Se cumple con lo previsto en los objetivos, acerca del ensayo de compactación (proctor modificado), cumpliendo especificaciones que se indican en las normas. En cuanto a los resultados obtenidos, podemos decir que el suelo alcanza su máxima compacidad con un contenido de humedad Llegando a una densidad seca máxima Se concluye que como estudiantes de ingeniería civil es necesario conocer acerca del ensayo de compactación (proctor modificado).

1.6.1.

PARA EL CÁLCULO: Se realizó los respectivos cálculos de la altura (cm) y diámetro (cm) promedio. Obteniendo estos datos:

PARA LA CALIBRACION DEL MOLDE Nº de m. Altura (cm) Diámetro (cm) 01 10.8 14.75 02 10.82 14.73 03 10.8 14.71 04 10.9 14.72 promedio 10.83 14.73 Volumen (cm) 1845.54 Peso (gr) 5988 De la muestra que se ah tamizado con el tamiz 3/4” se obtuvo

que se retuvo un 35.11 % siendo excedente entonces se agregó más muestra para que compense ese defidid.

1.7. RECOMENDACIONES. 

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Tener en cuenta el estado del molde, preferiblemente no realizar el ensayo si este no se encuentra en óptimas condiciones. Es muy importante la calibración, realizar como mínimo 4 medidas. Hacer cálculos exactos del contenido de humedad a agregar a la muestra. Tener la o las balanzas bien calibradas. Tener todos los materiales y/o equipos limpios. Evitar los espacios vacíos en el momento del enrase.


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1.7.1.

FORMULAS:      

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             

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1.7.2.

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CUADRO DE RESULTADOS FINALES


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1.8. BIBLIOGRAFIA. http://www.unalmed.edu.co/~geotecni/GG-17.pdf http://www3.ucn.cl/FacultadesInstitutos/laboratorio/mecanica6.htm http://www.lms.uni.edu.pe/Proctor%20Modificado.pdf http://html.rincondelvago.com/ensayo-de-proctor-estandar-y-modificado.html http://www.tec-digital.itcr.ac.cr/file/3498118/informe_3_ http://www.tecdigital.itcr.ac.cr/file/3547207/Informe_3._Juan_Gabriel_Valenciano_Mora_20096 2323+REV.pdf

1.9. ANEXOS:


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Ensayo Proctor Modificado

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