CARRETERAS II
CIV-325
COMPACTACION 1) OBJETIVO.•
•
Determinar la relacion existente entre el contenido de humedad ( w ) y el peso unitario de un suelo, mediante los ensayos de compactacion Proctor Estándar y Proctor Modificado. Obtenida dicha relacion, posteriormente mediante la gráfica de compactación obtendremos un contenido de humedad óptimo para un peso unitario seco maximo del suelo.
2) FUNDAMENTO TEORICO.2.1) COMPACTACION DE SUELOS.-
El proceso de compactacion produce un aumento de la densidad , con la consiguinte reduccion del volumen aire-vacios, pero sin que se modifique el volumen del agua . Esto se suele llevar a cabo por medios mecanicos, tales como rodillazo, apisonado o vibrado. En la construccion de bases de carreteras , pistas , pressas de tierra y terraplenes , el suelo se coloca en capas de espesores especificos, compactando cada capa hasta una especificación relacionada con el tipo de equipo que se usa. En la tabla se incluye una lista comparativa de los tipos comunes de equipos de compactacion .
SEL TIPO DE EQUIPO Rodill Rodillo o Liso
Rodillo de cuadros Tres son los objetivos principales que se buscan con la compactacion de los suelos, que son:
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La ma
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Reducir la relacion de vacios , por tanto la permeabilidad del suelo ( esto tambien produce el efecto de controlar la absorcion de agua y los consiguientes cambios de contenido de humedad).
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Incrementar la resistencia al corte, con lo que se aumenta la capacidad de carga del suelo.
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Lograr que el suelo sea menos susceptible a los cambios de volumen, por tanto, a la tendencia a sufrir asentamientos bajo carga o por la influencia de vibraciones. La efectividad del proceso de compactacion depende de varios factores:
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Naturaleza y tipo de suelo ( esto es, arena o arcilla, uniforme o de buena graduación, plastico o no plastico).
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Contenido de humedad en el momento de colocar el suelo.
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Compactacion maxima posible en el suelo considerado.
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Compactacion maxima posible en las condiciones de campo.
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Tipo de equipo de compactacion que se use.
2.2) RELACION DENSIDAD SECA MAXIMA / CONTENIDO DE HUMEDAD OPTIMO.-
El estado de compactacion de un suelo puede medirse de manera conveniente usando la densidad seca, cuyos valores estan relacionados con el contenido de humedad. Al añadir agua a un suelo seco se forman películas de agua adsorbida alrededor de la particula. A medida que las particulas de agua adsorbida incrementan su espesor, las particulas quedan lubricadas y tienden a empacarse más cercanas unas a otras, con lo cual aumenta la densidad. Sin embargo al llegar a cierto punto, las películas de agua adsorbidas empiezan a empujar a las particulas separandolas , por lo cual al seguirse aumentando la humedad , la densidad disminuye.Por consiguiente, la densidad seca maxima se representa con un contenido optimo de humedad. Para evaluar el potencial de compactación de un suelo se usa uno de cualquiera de los tres ensayos estandar de laboratorio. El metodo de prueba consiste esencialmente en colocar el suelo en un molde apropiado ya sea en tres o en cinco capas iguales, cada una de las cuales se somete a un grado especifico de energia de compactacion. Después de compactar la capa final, se determina la densidad total del suelo en el molde y se toma una muestra para analizar su contenido de humedad. Después se retira el suelo del molde, se vuelve a mezclar con una cantidad adicional de agua y se repite el procedimiento. Debe llevarse a cabo un total de cuando menos cinco pruebas para cada tipo de suelo. Inicialmente , el suelo se seca al aire y se eliminan las particulas mayores a 20mm. 3) EQUIPO DE LABORATORIO.•
Moldes para el manipuleo de la muestra.
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Capsulas para el secado de las muestras compactadas. Balanzas de 0.01 gr de precision con una capacidad de 4000 y 500 gr.
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Probeta de 100ml
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Molde chico y grande sin collar previamente pesados
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Horno de secado capaz de mantener una temperatura constante (110± 5 ºC)
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Martillo grande para el proctor T-180
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Escarificador (destornillador).
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Una regla de metál rigida recta.
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Equipo de manipuleo ( guantes , taras , etc.)
4) PROCEDIMIENTO .-
Para la realización del ensayo seguimos el procedimiento detallado a continuación: •
Determinar las dimensiones del molde y determinar su volumen.
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Ensamblar y asegurar el molde a la base. Determinar la masa del molde más la base.
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• •
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Seleccionar una superficie uniforme y rigida sobre la cual se ubicara el molde durante el proceso de compactacion. Ensamblar el anillo de extensión al molde. Para el ensayo de proctor estándar compactar la muestra en 3 capas con 25 golpes cada una y para el ensayo proctor modificado compactar la muestra 5 capas con 56 golpes cada una. Aplicar los golpes con una frecuencia uniforme tratando de cubrir toda la superficie de la muestra, asegurándose asi la homogeneidad de compactación. Una vez compactada la ultima capa, esta debe exceder ligeramente el molde, llegando hasta el anillo de extensión. El exceso no debe ser mayor a 6 mm, de otra manera descartar la muestra. Quitar el anillo de extensión cortando el suelo en contacto con sus paredes con la ayuda de un cuchillo o una navaja. Enrasar la muestra compactada, con la ayuda de la regla metálica rígida, hasta el nivel del borde del molde , rellenando cualquier orificio con suelo fino restante. Determinar la masa del molde mas la base y la muestra. Extraer suelo de la parte superior de la muestra compactada con el proposito de determinar el contenido de humedad. Repetir el procedimiento para las 4 muestras preparadas.
5) DATOS Y CALCULOS.•
Una vez realizada la compactación pudimos obtener la siguiente tabla de datos :
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PROCTOR MODIFICADO T -180 1
2
3
4
5
PESO DE TARA (gr)
20,50
20,90
20,30
20,80
20,80
PESO DE TARA+SUELO HUMEDO (gr)
PESO DEL AGUA (gr)
51,50 50,30 1,20
66,00 63,70 2,30
47,20 45,50 1,70
40,00 38,40 1,60
44,50 42,10 2,40
PESO DEL SUELO SECO (gr)
29,80
42,80
25,20
17,60
21,30
CONTENIDO DE HUMEDAD W%
4,03
5,37
6,75
9,09
MUESTRAS
PESO DE TARA+SUELO SECO (gr)
11,27
PESO DEL MOLDE
13616
13616
13616
13616
13616
PESO DE MOLDE + SUELO
16190
16342
16379
16410
16430
VOLUMEN (cm³) PESO DEL SUELO EN MOLDE (gr)
2123,307 2123,307 2123,307 2123,307 2123,307 2574
2726
2763
2794
2814
DENSIDAD HUMEDA (gr/cm³)
2,507
2,655
2,691
2,721
2,741
DENSIDAD SECA (gr/cm³)
2,41
2,52
2,521
2,495
2,463
5,8
Del gráfico:
% woptimo
=
2,528 ( gr/cm³)
γ dMAX
=
6) CONCLUSIONES.•
Puesto que cumplimos con el procedimiento de nuestro ensayo a cabalidad aceptamos los valores obtenidos.
7) BIBLIOGRAFIA.•
FUNDAMENTOS DE MECANICA DE SUELOS Eulalio Juárez Badillo Alfonso rico Rodríguez
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MECANICA DE SUELOS
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CARRETERAS II
Ing. Germán Lizarazu Pantoja •
INFORMES DE LABORATORIO Laboratorio de Geotecnia Universidad Mayor de San Simón
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FUNDAMENTOS DE MECANICA DE SUELOS R. Whitlow Tercera Reimpresion
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