mecánica de suelos informe compactaion

UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN ANTONIO ABAD DEL CUSCOFACULTAD DE INGENIERIA CIVIL LABORATORIO DE MECANICA DE SUELOS

COMPACTACION DE SUELOS EN LABORATOTIO

IMPORTANCIA Y USOEl suelo utilizado como relleno en Ingeniería (terraplenes, rellenos de cimentación, bases para caminos) se compacta a un estado denso para obtener propiedades satisfactorias de Ingeniería tales como: resistencia al esfuerzo de corte, compresibilidad ó permeabilidad. También los suelos de cimentaciones son a menudo compactados para mejorar sus propiedades de Ingeniería. Los ensayos de Compactación en Laboratorio proporcionan las bases para determinar el porcentaje de compactación y contenido de agua que se necesitan para obtener las propiedades de Ingeniería requeridas, y para el control de la construcción para asegurar la obtención de la compactación requerida y los contenidos de agua.

Durante el diseño de los rellenos de Ingeniería, se utilizan los ensayos de corte consolidación permeabilidad u otros ensayos que requieren la preparación de especímenes de ensayo compactado a algún contenido de agua para algún Peso Unitario. Es práctica común, primero determinar el óptimo contenido de humedad (Wo) y el Peso Unitario Seco (Ɣmax) mediante un ensayo de compactación. Los especímenes de compactación a un contenido de agua seleccionado (w), sea del lado húmedo o seco del optimo (Wo) ó al optimo (Wo) y a un Peso Unitario seco seleccionado relativo a un porcentaje del Peso Unitario Seco máximo (Ɣmax). La selección del contenido de agua (w), sea del lado húmedo o seco del óptimo (Wo) ó al óptimo (Wo), y el Peso Unitario Seco (Ɣmax) se debe basar en experiencias pasadas, o se deberá investigar una serie de valores para determinar el porcentaje necesario de compactación.

RESUMEN DEL ENSAYO

Un suelo con un contenido de Humedad determinado es colocado en 5 capas dentro de un molde de ciertas dimensiones, cada una de las capas es compactada en 56 golpes con un pisón de 10 Ibf (44.5 N) desde una altura de caída de 18 pulgadas (457 mm), sometiendo al suelo a un esfuerzo de compactación total de aproximadamente de 56 000 pie-lbf/pie3 (2 700 kN-m/m3). Se determina el Peso Unitario Seco resultante. El procedimiento se repite con un número suficiente de contenidos de agua para establecer una relación entre el Peso Unitario Seco y el Contenido de Agua del Suelo. Estos datos, cuando son ploteados, representan una relación curvilineal conocida como curva de

COMPACTACION CON ENERGIA MODIFICADA (PROCTOR MODIFICADO)


Compactación. Los valores de Optimo Contenido de Agua y Máximo Peso Unitario Seco Modificado son determinados de la Curva de Compactación.

MATERIALES Molde de Proctor modificado Diametro 6” Pisón de 10 Lb Espátula Cuchara Recipientes Probeta graduada Comba de goma

Figura. Compactación.

Preparación de la Muestra(a) Se seca al aire una muestra.(b) Se disgregan los terrones de material fino con comba de goma.(C) Se criba a través del tamiz de ¾” .

Procedimiento de Ensayo

(1) Se amasa a fondo la nuestra con agua suficiente para formar una mezcla húmeda que se desmenuza cuando se suelta,



después de haber sido estrújala en la mano. Procúrese no hacer esta mezcla inicial demasiado húmeda.

Figura. Preparación de la muestra.

Figura Criba de tamiz de 3/4 “

(2) Se pesa el molde de compactar en la balanza; luego se le une la placa de base y el anillo de extensión y se le coloca sobre un apoyo firme.(3) Se pone una porción de la mezcla húmeda en el molde, nivelando la superficie con la mano. (4) Se coloca el pisón de compactar con guía sobre el material, dentro del molde, se eleva luego el mango hasta que el pisón alcanza la parte superior de la guía, entonces se suelta aquél, permitiendo que el pisón caiga sobre la muestra.(5) Se cambia la posición de la guía y otra vez se deja caer el pisón. Se repite el proceso cubriendo sistemáticamente la superficie entera de la muestra, hasta que el pisón haya caído 56 veces.



Figura. Nivelación de la superficie en el molde

Figura. Empleo del pisón de compactar.(6) Se saca el pisón del molde, se pone otra porción de la muestra en él y se apisona como antes. Se repite con las otras porciones que quedan. NOTA: Cada capa compacta debe ser de una altura similar a la anterior, debe extenderse 1/4 pulgada de la parte superior del molde. El peso de muestra necesario para este objeto se determina por tanteo y variará con los diferentes suelos.



Figura. Corte longitudinal del molde de compactación.(7) Se quita el anillo y con un cuchillo se recorta la muestra hasta enrasar con los bordes del molde de compactación. Comprobar la nivelación con la regla. (8) Se quita la placa de base y se pesa el molde que contiene la muestra compactada.(9) Se toman muestras de contenido de humedad de la parte alta y la parte baja del molde. (En los cálculos se usa el valor medio).

Figura. Enrasado de los bordes del molde de compactación.



Figura. Toma de muestras de contenido de humedad de partes alta y baja del molde.

Curva de Contenido Optimo de Humedad



Se dibuja la curva "peso - contenido de humedad" en papel milimetrado o cuadriculado. El contenido óptimo de humedad es el contenido de humedad correspondiente al máximo de la curva de humedad seca.

Figura. Curva de contenido óptimo de humedad.(COA)



DATOS OBTENIDOS

OBSERVACIONES

El ensayo fue realizado satisfactoriamente, y se ve la necesidad de hacerlo rápidamente para evitar cambios de temperatura que también logren cambios de humedad en la muestra.

La probeta graduada fue de gran ayuda para controlar el agua vertida para cada vez que se repetía el ensayo.



La cantidad de material necesario para llenar cada molde fue de aproximadamente 4.8 kg.

CONCLUSIONES

El proceso de apisonamiento requiere atención y cuidado para evitar zonas más compactadas que otras.

La mescla del material debe demorarse para lograr la mezcla más uniforme posible.

El apoyo del software para mejorar y agilizar la obtención de los datos de compactación fue muy útil. Pues se obtuvo la fórmula de la curva, la cual al derivar y posteriormente igualar a cero, nos daba matemáticamente el valor de la densidad máxima y el COA.

REFERENCIA NORMATIVA:

Norma MTC E 115 – 2000, COMPACTACION DE SUELOS EN LABORATORIO UTILIZANDO UNA ENERGIA MODIFICADA

ASTM D 1557



ANEXOS


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