INTRODUCCIÓN

En el presente trabajo damos a conocer los pasos necesarios para encontrar la densidad seca máxima y el contenido de agua óptimo utilizando el método de proctor estándar y modificado según corresponda

La compactación de suelos constituye un capitulo importantísimo y se halla íntimamente relacionada con la construcción de canales, pavimentación de carreteras, vial urbanas y pistas de aterrizaje.

A fin de que el material a compactarse alcance la mayor densidad posible en el terreno, deberá tener una humedad adecuada en el momento de la compactación.

Esta humedad, previamente determinada en laboratorio de suelos, se llama “humedad óptima” y la densidad obtenida se conoce con el nombre de “densidad máxima”

La importancia de la compactación de suelos estriba en el aumento de la resistencia y disminución de la capacidad de deformación que se obtiene al someter el suelo a técnicas convenientes, que aumentan el peso específico seco, disminuyendo sus vacíos. Por lo general, las técnicas de compactación se aplican a rellenos artificiales tales como cortinas de presas de tierra, diques, terraplenes para caminos y ferrocarriles, bordes de defensas, muelles, pavimentos, etc.

OBJETIVOS

OBJETIVO GENERAL:

Determinar el contenido de agua óptimo para compactar el suelo utilizando el ensayo proctor estándar y modificado.

OBJETIVOS ESPECÍFICOS:

Encontrar la densidad seca máxima tanto para la muestra de suelo seco como para la arena seca.

Determinar con que ensayo se va a trabajar(A, B, C) con cada muestra en estudio. Determinar el peso específico de la arena

MARCO TEÓRICO

COMPACTACIÓN DE SUELOS:

La compactación consiste en un proceso repetitivo, cuyo objetivo es conseguir una densidad específica para una relación óptima de agua, al fin de garantizar las características mecánicas

necesarias del suelo. En primer lugar se lanza sobre el suelo natural existente, generalmente en camadas sucesivas, un terreno con granulometría adecuada; a seguir se modifica su humedad por medio de aeración o de adición de agua y, finalmente, se le transmite energía de compactación por el medio de golpes o de presión. Para esto se utilizan diversos tipos de máquinas, generalmente rodillos lisos, neumáticos, pie de cabra, vibratorios, etc., en función del tipo de suelo y, muchas veces, de su accesibilidad.

PROCTOR ESTANDAR

PROCTOR MODIFICADO

Este ensayo se establece para determinar la relación entre la humedad y la densidad de un suelo compactado en un molde normalizado mediante un pisón de 4.5Kg en caída libre desde una altura de 460mm, con una energía especifica de compactación de 267 J/cm3.Actualmente existen muchos métodos para reproducir, al menos teóricamente, en laboratorio las condiciones dadas de compactación en terreno. Históricamente, el primer método, respecto a la técnica que se utiliza actualmente, se debe a R.R. Proctor el que es conocido como ensayo de Proctor estándar. El más empleado, actualmente, es el denominado ensayo de Proctor modificado en el que se aplica mayor energía de compactación que el estándar siendo el que está más de acuerdo con las solicitaciones que las modernas estructuras imponen al suelo. También para algunas condiciones se utiliza el que se conoce como Proctor de 15 golpes

CURVA DE HUMEDAD COMPACTACIÓN

Esta curva da la variación, γ Vs w%, que se obtiene en laboratorio. La densidad seca va variando al modificar la humedad, 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.

DIFERENCIA ENTRE PROCTOR ESTANDAR Y MODIFICADO

La diferencia básica entre el ensayo Proctor Normal y el Modificado es la energía de compactación usada. En el Normal se hace caer un peso de 2.5 kilogramos de una altura de 30 centímetros, compactando la tierra en 3 camadas con 25 golpes y, en el Modificado, un peso de 5 kilogramo de una altura de 45 centímetros, compactando la tierra en 5 camadas con 50 golpes. Esta diferencia se debe a la existencia de modernos equipos de compactación más pesados que permiten densidades más altas en campo.Existen diferentes Normas que definen estos ensayos, entre la cuales pueden ser destacadas las Normas americanas, ASTM D-698 para el Proctor Normal y ASTM D-1557 para el ensayo de Proctor modificado y la norma brasileña NBR 7182 que se refiere a ambos ensayos.

Por lo tanto, cuando es exigido un suelo compactado al 90% Proctor normal o modificado, significa que la compactación debe alcanzar una densidad seca de por lo menos 90% de la densidad seca máxima obtenida con los ensayos correspondientes.

PESO ESPECÍFICO

Peso específico es la relación entre el peso de un cuerpo y su volumen. Pe=W/V (pe= peso específico; W= peso del cuerpo; V=volumen que ocupa el cuerpo).

Sirve para saber si un cuerpo flota o no. Se acepta que el peso específico del agua es 1 ( es decir 1lt de agua pesa 1,000 gr o 1 kg), o bien 1 gr/cm^3

Si el peso específico de un material es menor de 1 este material flotará en el agua; por el contrario, si es mayor de 1 se hundirá.

METODO PARA CALCULAR EL PESO ESPECÍFICO DE NUESTRA MUESTRA

Este método permitirá calcular con ayuda del principio de Arquímedes y con la 2da ley de newton la cantidad en volumen que ocupará el agregado grueso en el mezclado del concreto

Formulas a Utilizar

P .E= w1w2−w3

Dónde:

P. E = Peso Específico.

W1 = Peso en el aire de la muestra secada al horno, en gramos.

W2 = Peso en el aire de la muestra Saturada con superficie Seca

W3 = Peso en el aire de la muestra Saturada, en gramos.

PROCEDIMIENTO

COMPACTACIÓN DE SUELOS

Ensayo: Proctor Estándar

Equipo:o Equipo de compactación o Espátulao Balanzao Estufa o Probeta

Material o Suelo secoo Arena de rio seca

Procedimientoo Pesar 5 kg de la arena con la que se va a estudiar.o Pasar por el juego de tamices: ¾, ½, 3/8; Nº:4, 10, 20, 40, 60, 100, 200.o Pesar el material retenido en cada tamiz y en la cazoleta.o Encontrar el porcentaje que retenido acumulado y el que pasa en cada tamiz.

o Dibujar la curva granulométrica.o Ver con que método se va a trabajar, (A, B, C). Para seguir trabajando con el

ensayo. o Realizar el ensayo según corresponda el método.o Graficar la curva de compactación.o Encontrar la densidad seca máxima.

PESO ESPECÍFICO material

Material que queda retenido en la malla ¾ equipo

Balanza hidrostática

RESULTADOS

CUADRO DEL ANALISIS GRANULOMETRICO

MALLA P.R.P %R.P %R.A %Q Pasa 3/4 1/2 3/8Nº 4

Nº10Nº20Nº40Nº60

Nº100Nº200

CAZOLETA

Análisis: Como la muestra del suelo no se ha hecho el análisis granulométrico hemos asumido que tiene las condiciones para utilizar el método “A”, pero estos resultados son para la arena lo cual podemos decir que se utilizará el método “B” ya que % retenido acumulado 3/8 es < que el 20% y el % retenido acumulado en el tamiz Nº 4 es > que el 20%.

CUADRO PARA EL PESO ESPECÍFICO

Ensayo 1 2 3 4w airew sumergidoγs

CONCLUSIONES:

La importancia de la compactación de los suelos estriba en el aumento de resistencia y disminución de capacidad de deformación que se obtiene al sujetar el suelo a técnicas convenientes que aumenten su peso específico secos, disminuyendo sus vacíos. Por lo general, las técnicas de compactación se aplican a rellenos artificiales, tales como cortinas de presas de tierra, diques, terraplenes para caminos y ferrocarriles, bordos de defensa, muelles, pavimentos, etc. Algunas veces se hace necesario compactar el suelo natural, como en el caso de cimentaciones sobre arenas sueltas.

Los métodos utilizados para la compactación de los suelos dependen de los tipos de materiales con los que se trabaje en cada caso; con base en un experimento sencillo que los materiales puramente friccionantes, como la arena, se compactan eficientemente por métodos vibratorios, en tanto que en los suelos plásticos el procedimiento de carga estática resulte más ventajoso

BIBLIOGRAFÍA

www.buenastareas.com/.../peso-especifico www.construaprende.com/Lab/2/Prac2_1.html http://www.docstoc.com/docs/25974092/Compactaci%EF%BF%BDn-de-suelos http://www.fabianhoyos.com/pdfs/cursos/Compactacion.pdf

ANEXOS

h= 11.5 volumen 957.727ø= 10.3MOLDE N° 1 2 3 4 5

Volumen 100.00 200.00 300.00 400.00 500.00Wcil 3320.00 3320.00 3320.00 3320.00 3320.00Wcil + mh 5185.00 5290.00 5355.00 5340.00 5275.00Wmh 1865.00 1970.00 2035.00 2020.00 1955.00Vmh 958.21 958.21 958.21 958.21 958.21Recipiente I1 S1 I2 S2 I3 S3 I4 S4 I5 S5

Wt 25.00 27.20 39.80 26.40 24.70 39.70 41.70 29.10 28.30 37.60Wmh + t 87.70 119.40 92.30 109.70 81.10 130.40 133.50 126.20 114.80 144.10Wms + t 79.50 107.10 84.50 96.90 71.70 114.90 116.20 108.20 96.50 122.00Ww 8.20 12.30 7.80 12.80 9.40 15.50 17.30 18.00 18.30 22.10Wms 54.50 79.90 44.70 70.50 47.00 75.20 74.50 79.10 68.20 84.40W% 15.05 15.39 17.45 18.16 20.00 20.61 23.22 22.76 26.83 26.18W prom 15.22 17.80 20.31 22.99 26.51Dh 1.95 2.06 2.12 2.11 2.04Ds 1.69 1.75 1.77 1.71 1.61

MOLDE N° 1 2 3 4 5

Volumen 0.00 100.00 200.00 300.00 400.00Wcil 3365.00 3365.00 3365.00 3365.00 3365.00Wcil + mh 5365.00 5425.00 5530.00 5595.00 5570.00Wmh 2000.00 2060.00 2165.00 2230.00 2205.00Vmh 958.21 958.21 958.21 958.21 958.21Recipiente I1 S1 I2 S2 I3 S3 I4 S4 I5 S5

Wt 25.00 27.20 39.80 26.40 24.70 39.70 41.70 29.10 28.30 37.60Wmh + t 115.30 92.90 119.50 109.50 97.00 162.60 129.10 134.80 144.50 134.70Wms + t 113.70 91.80 116.10 106.00 92.50 154.50 118.70 124.60 131.60 118.60Ww 1.60 1.10 3.40 3.50 4.50 8.10 10.40 10.20 12.90 16.10Wms 88.70 64.60 76.30 79.60 67.80 114.80 77.00 95.50 103.30 81.00W% 1.80 1.70 4.46 4.40 6.64 7.06 13.51 10.68 12.49 19.88W prom 1.75 4.43 6.85 12.09 16.18Dh 2.09 2.15 2.26 2.33 2.30Ds 2.05 2.06 2.11 2.08 1.98

PESO TOTAL 5000.00

MALLA P.R.P %R.P %R.A

3/4 82.40 1.65 1.65 98.35

1/2 352.80 7.06 8.70 91.30

3/8 465.00 9.30 18.00 82.00

Nº 4 1125.00 22.50 40.50 59.50

Nº10 830.36 16.61 57.11 42.89

Nº20 367.37 7.35 64.46 35.54

Nº40 1192.70 23.85 88.31 11.69

Nº60 357.31 7.15 95.46 4.54

Nº100 190.23 3.80 99.26 0.74

Nº200 13.49 0.27 99.53 0.47

CAZOLETA 23.35 0.47 100.00 0.00

0.01 0.1 1 10 1000.00

20.00

40.00

60.00

80.00

100.00

120.00

DATOS DEL MATERIAL DE SUELO

MOLDE

Cant. de agua ml

W cil (gr)

W cil + mh (gr)

Wmh (gr)

V mh (cm3)

Dh (gr/cm3)

Recipiente I1 S1 I2 S2 I3 S3 I4 S4 I5 S5

Wt (gr)

Wmh+t (gr)

Wms +t (gr)

Ww (gr)

Wms (gr)

w%

w% promedio

Ds (gr/cm3)

DATOS DE MATERIAL DE

ARENA

MOLDE

Cant. de agua ml

W cil (gr)

W cil + mh (gr)

Wmh (gr)

V mh (cm3)

Dh (gr/cm3)

Recipiente I1 S1 I2 S2 I3 S3 I4 S4 I5 S5

Wt (gr)

Wmh+t (gr)

Wms +t (gr)

Ww (gr)

Wms (gr)

w%

w% promedio

Ds (gr/cm3)