ENSAYO DE COMPACTACION PROCTOR

Laboratorio de Mecnica de SuelosIng. Omar Enrique Medrano MndezPRCTICA COMPACTACIN DE SUELOS

Compactacin de los suelosGeneralidades

HistoriaLa compactacin de los suelos no fue reconocida ampliamente sino hasta 1933, ao en el que R. R. Proctor public sus investigaciones sobre este tema, cuando se conocieron los factores que intervienen en la compactacin.Proctor encontr que aplicando a un suelo cierta energa para compactarlo, el peso volumtrico obtenido vara con el contenido de humedad segn una curva.HistoriaBuscando una prueba de laboratorio que igualar los resultados obtenidos en el campo con los diferentes equipos de compactacin disponibles en esa poca, Proctor propuso la prueba de compactacin que hoy lleva su nombre: Prueba de Proctor.

GeneralidadesSe entiende por compactacin todo proceso que aumente el peso volumtrico de un material granular.En general, es conveniente compactar un suelo para:Aumentar la resistencia al corte y por consiguiente, mejorar la estabilidad y la capacidad de carga de cimentaciones y pavimentos.Disminuir la compresibilidad y as reducir los asentamientos.Disminuir la relacin de vacos y por consiguiente, reducir la permeabilidad.Reducir el potencial de expansin, contraccin o expansin por congelamiento.

Mtodos de compactacinPara obtener la humedad ptima y la densidad seca mxima, existen diferentes mtodos, que se pueden resumir en dos grupos:Mtodos Dinmicos: son aquellos en los que la energa de compactacin se aplica por medio de golpes de pisn (mazo o martillo) dinmicamente (Proctor).Mtodos Estticos: son aquellos mtodos en que la energa de compactacin es aplicada por medio de presin hidrulica (prensa hidrulica) o esttica (CBR).PRUEBA DE COMPACTACIN PROCTORGeneralidades

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Mtodo proctorProctor EstndarAASHTO T99-01: Standard Method of Test for Moisture-Density Relations of Soils Using a 2.5 kg (5.5 lb) Rammer and a 305 mm (12 in) Drop.ASTM D698-10: Standard Test Methods for Laboratory Compaction Characteristics of Soil Using Standar Effort (12,400 ft-lbf/ft3 (600 kN-m/m3))Proctor ModificadoAASHTO T180-01: Standard Method of Test for Moisture-Density Relations of Soils Using a 4.54 kg (10 lb) Rammer and a 457 mm (18 in) Drop.ASTM D1557-10: Standard Test Methods for Laboratory Compaction Characteristics of Soil Using Modified Effort (56,000 ft-lbf/ft3 (2,700 kN-m/m3))

Mtodo proctorProctor EstndarTambin se le conoce como normal, con un pistn de 5 libras, una cada libre de 12, 25 golpes y 3 capas a compactar. El molde de 4 6 de dimetro y volumen de 1/30 pie 1/13.33 pie.Proctor ModificadoCon un pistn de 10 libras, una cada libre de 18, 25 golpes y 5 capas a compactar. El molde de 4o 6 de dimetro y volumen de 1/30 pie 1/13.33 pie.

Procedimientos alternativos para el ensayo proctorMtodo AMolde de 4 pulgadas con material que pasa el tamiz No. 4, si 20% o menos por peso es retenido por la malla No.4. Compactar en 3 5 capas con 25 golpes cada una.

Mtodo BMolde de 6 pulgadas con material que pasa el tamiz 3/8. Compactar en 3 5 capas con 56 golpes cada una.Procedimientos alternativos para el ensayo proctorMtodo CMolde de 4 pulgadas con material que pasa el tamiz de pulgada. Compactar en 3 5 capas con 25 golpes cada una.Mtodo DMolde de 6 pulgadas con material que pasa el tamiz de pulgada. Compactar en 3 5 capas con 56 golpes cada una.

PROCTOR MODIFICADOProcedimiento

Equipo a utilizarCilindro Proctor de compactacin de 4 6 plg., dependiendo del mtodo descrito anteriormente.Martillo de compactacin de 10 lb de peso y 18 plg de cada.Tamiz de 2 plg, tamiz No. 4 y tamiz de plg.Balanza de 20 kg de capacidad y aproximacin de 1 gr o una de 35 lb de capacidad y aproximacin de 0.01 lb.

Equipo a utilizarBalanza de 3 escalas de 0.01 g de aproximacin.Horno capaz de mantener una temperatura de 110 C con aproximacin de +/- 5 C.Tarros metlicos para determinar humedad.Esptula, cucharn para mezclar, rodillo, regla de acero de 12 plgExtractor de muestra (opcional).

Equipo a utilizar

Procedimiento de ensayoSi la muestra est muy hmeda se seca al aire libre o en un horno conveniente a una temperatura no mayor a 60 C.

Procedimiento de ensayoDependiendo del mtodo de ensayo tamizar por 1 1/2, 3/4, 3/8 #4.

Procedimiento de ensayoSe toman 4 especmenes (preferiblemente 5) de 2.3 kg para el mtodo A y C, o 5.9 kg para el mtodo B y D, segn norma ASTM D1557-06.

Procedimiento de ensayoTomar el peso del cilindro sin collarn.

Procedimiento de ensayoAnotar cada dato en la hoja de ensayo.

Se coloca el material en la bandeja y se le agrega la humedad en diferentes porcentajesProcedimiento de ensayo

Se procede a mezclar el material para homogenizar la humedad en toda la muestra de suelo.

Procedimiento de ensayoSe compacta el suelo en 5 capas compactado con 25 golpes del martillo por capa.Procedimiento de ensayo

Luego de compactar las 5 capas, se rebana el exceso de suelo con un rasador hasta formar una superficie plana.

Procedimiento de ensayoProcedimiento de ensayoA continuacin se registra el peso del espcimen compactado y el molde.

Se remueve el material del molde para obtener el contenido de humedad, utilizando muestras representativas al centro del espcimen.

Procedimiento de ensayoLas muestras tomadas en los recipientes se dejan secar en horno durante 24 horas a una temperatura de 110 C +/- 5 C.

Procedimiento de ensayoSe repite el proceso hasta compactado el ltimo espcimen, con lo cual se procede a realizar los clculos apropiados.

Procedimiento de ensayoParmetros para realizar el ensayo de compactacin

Clculos para determinar el Peso Unitario Seco (Densidad seca).Parmetros para realizar el ensayo de compactacin

Clculos para determinar el contenido de humedad en las muestras.ClculosSe realiz un ensayo de compactacin tipo C (Proctor Modificado). El suelo tiene la siguiente descripcin: Limo arenoso color caf claro. Los datos obtenidos del ensayo son:No. De Columna:1234Intervalo de Humedad:471013P.B.H. (kg)5.605.775.8755.80TARA (kg)4.204.204.204.20TarroA-1A-2A-3A-4A-5A-6A-7A-8P.B.H.78.1173.82105.19102.7192.3599.33100.0097.28P.B.S.70.1266.2892.5089.8479.3284.6583.3481.42tara24.5124.6934.3024.6024.6324.3924.7324.75ClculosDebido a que el clculo es el mismo para cualquiera de los puntos, solamente se muestra una iteracin:

Clculos

Clculos

ClculosNo. De Columna:1234Intervalo de Humedad:471013P.B.H. (kg)5.605.775.8755.80TARA (kg)4.204.204.204.20P.N.H. (kg)1.401.571.6751.60P.U.H. (lb/pie)92.51103.74110.68105.73TarroA-1A-2A-3A-4A-5A-6A-7A-8P.B.H. (gr.)78.1173.82105.19102.7192.3599.33100.0097.28P.B.S. (gr.)70.1266.2892.5089.8479.3284.6583.3481.42Tara (gr.)24.5124.6934.3024.6024.6324.3924.7324.75Dif. (gr.)7.997.5412.6912.8713.0314.6816.6615.86P.N.S. (gr.)45.6141.5958.2065.2454.6960.2658.6156.67% Humedad17.5218.1321.8019.7323.8324.3628.4327.99% H. Promedio17.8020.824.128.20P.U.S (lb/pie)78.5285.9189.1982.47Curva de compactacinP.U.S. Mx:1430.586 kg/m89.3 lb/pieHumedad ptima:23.7 %