En este informe se busca expresar el estudio de compactación que se le realizo a una

muestra de una cantera del anexo de pucarumi del distrito de Ascensión de la provincia y

Departamento de Huancavelica. Dicho estudio se realizó por medio de dos ensayos

basados en las normas ASTM, los cuales son, la preparación de la muestra y el ensayo de

compactación Proctor modificado (ASTM D1557).

Basándose en los procedimientos de reducción claramente establecidos en la norma, se

obtuvieron muestras de 40 kg, las cuales fueron utilizadas en la prueba Proctor con el fin

de compactar el suelo en estudio a diferentes porcentajes de humedad.

El principal objetivo que se busca con estos ensayos es el de obtener diferentes

contenidos de humedad y diferentes pesos específicos secos para generar la curva de

compactación y con esta el contenido de humedad optimo y el peso específico seco

máximo.

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.

En muchos casos dichas propiedades no cumplen con lo que buscamos en ellas, sin

embargo, se pueden realizar alteraciones en estas para poder obtener las propiedades

satisfactorias.

Una opción que nos permite tener características de suelo que nos sirvan para nuestra

construcción es la de la sustitución de terreno por uno de propiedades ideales. Sin

embargo este es un procedimiento de alto costo, por lo que en muchos casos se deben

buscar otras soluciones con el suelo que tenemos.

La compactación es un procedimiento que nos permite mejorar el funcionamiento del

suelo que tenemos en nuestro terreno. Este mejora propiedades como la resistencia al

esfuerzo cortante, densifica el suelo reduce los asentamientos al igual que la

permeabilidad. Este es de menor costo, sin embargo, no en todos los casos es factible el

uso de esta técnica de mejoramiento del suelo.

Es importante obtener la curva de compactación, y por medio de esta una humedad

optima, para lograr alcanzar el máximo grado de compactación. Las pruebas que se

realizan en los laboratorios nos generan una idea muy cercana de la humedad optima de

nuestro terreno, esto en el caso de que se realicen correctamente los procedimientos de

obtención y preparación de la muestra con el objetivo de que se obtenga lo más

representativa posible.

MARCO TEÓRICO.

Según Juárez y Rico (1975) “la compactación busca el mejoramiento de las propiedades

mecánicas del suelo provocando un aumento de resistencia y una disminución en la

capacidad de deformación”. A demás de estas propiedades, también encontramos la

densificación del material lo que disminuye la permeabilidad y la erosión y brinda mayor

estabilidad.

Las técnicas de compactación son de gran importancia en la mayoría de obras civiles para

mejorar el suelo existente sin tener que aplicar sustitución. Tal es el caso de terraplenes

de relleno, presas de tierra, pavimentos, cimentaciones, entre otros. En terrenos de arena

suelta es mejor aplicar métodos de vibración que permiten una mejor densificación del

material, tal como lo sugiere Braja (2001).

Según Fournier (2011) la humedad óptima corresponde al contenido de humedad en el

material que permite obtener el máximo peso específico, generalmente este valor de

humedad está entre un 15-20% debajo del límite liquido del suelo. La compactación

perfecta es cuando se ha eliminado completamente la presencia de aire y los espacios

vacíos presentes están saturados.

Como establecen Juárez Y Rico (1975), el primer método de compactación desarrollado

fue el Proctor estándar pero conforme se avanzó en tecnología y se desarrollaron mejores

equipos de compactación en campo, se desarrolló el Proctor modificado que aplica mayor

energía a la muestra. La siguiente ecuación permite obtener la energía que se le aplica a la

muestra:

Ee=N ×w×h×HV

Dónde:

Ee= Energía especifica

N= Numero de golpes por capa

n= número de capas

W= Peso del pistón

h= altura de caída

V=Volumen del suelo compactado

Tabla 1. Energía aplicada en Proctor Estándar y Modificado.

Proctor Modificado

Número de golpes 25 56

Numero de capas 3 5

Peso del pistón 2,5 kg (5,5 lb) 4,5 kg (10 lb)

Altura de caída 30,5 cm (12 in) 45,7 cm (18 in)

Diámetro molde 10,2 cm (4 in) 15,24 cm (6 in)

Volumen del molde 943,3 cm3 2124 cm3

Energía específica 12300 lb-ft/ft3 56200 lb-ft/ft3

FUENTE: Juárez y Rico, 1975

Las curvas representadas en los resultados de humedad contra peso específico son

obtenidas de la siguiente ecuación:

4. OBJETIVOS 4.1OBJETIVO GENERAL

Determinar la humedad necesaria en un suelo para lograr la compactación máxima.

4.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS:

Conocer las técnicas adecuadas para la preparación de muestras para compactación.

Establecer el contenido de humedad óptimo para una grava mal graduada.

Determinar el peso seco máximo en una muestra obtenido mediante compactación.

Fijar los posibles errores que se pueden incurrir en el ensayo de compactación.

5. MÉTODOS Y MATERIALES

5.1 PREPARACIÓN DE MUESTRAS: EQUIPOS:

Pala

Bolsa de plástico.

Lona

Mallas 3/4 pulg, N° 4

Bandejas metálicas

Balanzas

PROCEDIMIENTO:

Se debe realizar el cuarteo de alrededor de tres carretillos de material y reducir la muestra

hasta asegurar unos 40 kg de material pasando la malla de 2 pulgadas, luego se tamiza el

material a través de ambas mallas y se proporciona la cantidad de material que se debe

tomar pasando por la 3/4 pulgadas y retenido en la N° 4, y también la cantidad de material

que se debe tomar del material pasando la N°4. (Acorde con la ASTM D- 698 y ASTM D-

1557).

PRUEBA DE PROCTOR ESTÁNDAR.

“El suelo se mezcla cantidades variables de agua y luego se compacta en tres capas iguales

por medio de un pistón que transmite 25 golpes a cada capa. El pistón pesa 24.4 N y tiene

una altura de caída de 304.8 mm”. (Braja, 2001) En cada determinación, se obtiene el

contenido de agua y el peso específico seco, se grafican los puntos para obtener el peso

específico seco máximo y el contenido de agua óptimo. Esta grafica se llama curva de

compactación.

“Para un contenido de agua dado, el peso específico seco máximo teórico se obtiene

cuando no existe aire en los espacios vacíos, es decir, cuando el grado de saturación es de

100%.” (Braja, 2001). Para obtener la variación del peso específico seco con contenido de

aire igual a cero se usan distintos valores de contenido de agua. Esta variación recibe el

nombre de “curva de ceros vacíos”.

y z=yw

w+ 1Gs

“Bajo ninguna circunstancias, alguna parte de la curva de compactación debe encontrarse

a la derecha de la curva de cero vacíos de aire”. (Braja, 2001).

Masa del martillo (Wr) = 5.5 lb

Altura de caída del martillo (H) = 12 in = 1 ft

Número de golpes por capas (Nb) = 25 E = 12,375 Lb.ft/ft3.

Número de capas (Nl) = 3

Volumen del molde cm3 (V) = 1/30 ft3

Suelo a Utilizar:

Método A Método B Método C

Porción que pasa la malla

No. 4. Se usa si 20% o menos por peso de material es retenido en la malla malla No. 4.

Porción que pasa la malla 3/8”. Se usa si el suelo retenido en la No. 4 es más del 20%, y 20% o menos por peso es retenido en la malla 3/8”.

Porción que pasa la malla ¾”.

Se usa si más de 20% por peso de material es retenido en la malla de 3/8”, y menos de 30% por peso es retenido en la malla de ¾”

COMO DIBUJAR LA PARÁBOLA DE OCH