INTRODUCCION

Se denomina compactación de suelos al proceso mecánico por el cual se busca mejorar las características de resistencia, compresibilidad y esfuerzo-deformación de los mismos; por lo general el proceso implica una reducción más o menos rápida de los vacíos, como consecuencia de la cual en el suelo ocurren cambios de volumen de importancia, fundamentalmente ligados a pérdida de volumen de aire, pues por lo común no se expulsa agua de los huecos durante el proceso de compactación. No todo el aire sale del suelo, por lo que la condición de un suelo compactado es la de un suelo parcialmente saturado.El objetivo principal de la compactación es obtener un suelo de tal manera estructurado que posea y mantenga un comportamiento mecánico adecuado a través de toda la vida útil de la obra. Las propiedades requeridas pueden variar de caso a caso, pero la resistencia la compresibilidad y una adecuada relación esfuerzo-deformación figuran entre aquella s cuyo mejoramiento se busca siempre; es menos frecuente, aunque a veces no menos importante, que también se compacte para obtener unas características idóneas de permeabilidad y flexibilidad. Finalmente , suele favorecer mucho la permanencia de la estructura térrea ante la acción de los agentes erosivos como consecuencia de un proceso de compactación.

II. MARCO TEORICO:

Actualmente existen muchos métodos para reproducir, al menos teóricamente, en el laboratorio unas condiciones dadas de compactación de campo. Todos ellos pensados para estudiar, además los distintos factores que gobiernan la compactación de los suelos. Históricamente, el primer método, en el sentido de la técnica actual, es el debido a R.R. Proctor y es conocido hoy día como Prueba Proctor Estándar. o A.A.S.H.O. (American Associatin of State Highway Officials) Estándar. La prueba consiste en compactar el suelo en cuestión en tres capas, dentro de un molde de dimensiones y forma especificadas, por medio de golpes de un pisón, también especificada, que se deja caer libremente desde una altura prefijada.El molde es un cilindro de 0.94 1 de capacidad aproximada (1/30 pie3), de 10.2 cm (4 pulgadas). de diámetro y 11.7 cm (4.59 pulgadas) de altura, provisto de una extensión desmontable de igual diámetro y 5 cm (2 pulgadas) de altura. El molde puede fijarse a una base metálica con tornillos de mariposa.El pisón es de 2.5 kg (5.5 libras) de peso y consta de un vástago en cuyo extremo inferior hay un cilindro metálico de 5 cm ( 2 pulgadas) de diámetro, los golpes se aplican dejando caer el pisón desde una altura de 30.5 cm (12 pulgadas).Dentro del molde el suelo debe colocarse en tres capas que se compactan dando 25 golpes, repartidos en el área del cilindro, a cada una ellas.Con los datos anteriores de energía específica de compactación es de kg. Cm/cm3 (12 300 libras. Pie/pie3), calculada con la fórmula.

En donde:Ee = Energía específica.N = Número de golpes.n = Número de capas de suelo.W = peso del pisón.h = Altura de caída libre del pisón.V = Volumen del suelo compactado.

Los datos que determinan la energía específica en la prueba fueron establecidos originalmente por Proctor como los adecuados para reproducir los pesos específicos secos que podían lograrse

económicamente (es decir, con un número moderado de pasadas) con el equipo comercialmente disponible en aquella época.Con este procedimiento de compactación Proctor estudió la influencia que ejercía en el proceso el contenido inicial de agua del suelo, encortinados que tal valor era de fundamental importancia en la compactación lograda. En efecto, observó que a contenidos de humedad crecientes, a partir de valores bajos, se obtenían más altos pesos específicos secos y, por lo tanto, mejores compactaciones del suelo, pero que esta tendencia no se mantenía indefinidamente, sino que al pasar la humedad da un cierto valor, los pesos específicos secos obtenidos disminuían, resultando peores compactaciones en la muestra. Es decir, Proctor puso de manifiesto que, para un suelo dado y usando el procedimiento descrito, existe una humedad inicial, llamada la “optima”, que produce el máximo peso específico seco que puede lograrse con este procedimiento de compactación.Lo anterior puede explicarse, en términos generales teniendo en cuenta que a bajos contenidos de agua, en los suelos finos, del tipo de los suelos arcillosos, el agua está en forma capilar produciendo compresiones entre las partículas constituyentes del suelo lo cual tiende a formar grumos difícilmente desintegrables que dificultan la compactación. El aumento de contenido de agua disminuye esa tensión capilar en el agua haciendo que una misma energía de compactación produzca mejores resultados. Empero, si el contenido de agua es tal que haya exceso de agua libre, al grado de llenar casi los vacíos del suelo, ésta impide una buena compactación. Puesto que no puede desplazarse instantáneamente bajo los impactos del pisón.

III. OBJETIVOS: a) Determina el peso volumétrico seco máximo que puede alcanzar

su material, así como la humedad óptima a que debiera hacerse la compactación.

b) Determinar el grado de compactación alcanzado por el material durante la construcción o cuando ya se encuentre construido como puede ser, caminos, aeropuertos, calles, etc. Relacionando el peso volumétrico máximo PROCTOR.

IV. EQUIPO Y MATERIALES: A. EQUIPO:

Molde de Compactación PROCTOR MODIFICADO. PISON metálico de 5.5 libras de peso. Una regla graduada de 30 cm. Una balanza de 20 Kg. de capacidad y 1 gr. de aprox. Una balanza electrónica de 200 gr. de capacidad y 0.01

gr. de aprox. Un horno a temperatura constante de entre 100º y 110º C. Taras para determinar la humedad. Charolas para el humedecimiento de la muestra. Una probeta graduada de 500m3. Tamiz Nº 3/4, 3/8, 04.

B. MATERIALES : Afirmado. Agua.

V. PROCEDIMIENTO: Primero se encuentra la humedad en estado natural del material. Se puso a secar la muestra aproximadamente mas de 2 horas. Se hizo el cuarteo de la muestra. Se tomo aproximadamente 10kg. (10.429 kg.). Se hizo el tamizado de la muestra relacionado, haciendo uso de las

mallas ¾, 3/8, 4. con lo cual se obtuvo los siguientes.

Retenido (gr.) Retenido (%) % acumulado % que pasaMalla # 3/4 1337 12.8 12.8 87.2Malla # 3/8 1579 15.1 27.9 72.1Malla # 4 2103 20.2 48.1 51.9cazoleta 5410 51.9 100 0.0

Luego el proctor modificado se puede utilizar el método A, B, C. Método A:

Molde: 101.6 mm (4”)de diámetro.Material: pasa el tamiz 4.75 mm (#4)Numero de capas: 5Numero de golpes por capa:25

Uso: puede seguirse si el 20% o menos por peso del material es retenido sobre le tamiz 4.75 mm (#4)

Método B:Molde: 101.6 mm (4”)de diámetro.Material: pasa el tamiz 9.5 mm (3/8”)Numero de capas: 5Numero de golpes por capa:25Uso: se sigue si mas del 20% por peso del material queda retenido en el tamiz 4.75 mm (#4) y el 20% o menos por peso del material es retnido en el tamiz de 9.5 mm (3/8#).

Método C:Molde: 152.4 mm (6”)de diámetro.Material: pasa el tamiz 19 mm (3/4”)Numero de capas: 5Numero de golpes por capa:56Uso: debe seguirse si mas del 20% por peso del material queda retenido en el tamiz 9.5 mm (3/8”) y menos del 30% por peso del material queda retenido sobre el tamiz de 19 mm (3/4”).

Por lo tanto de acuerdo con nuestra granulometría, observamos que nuestros datos se adaptan al método B.

Entonces trabajaremos con el método B, lo cual indica que trabajaremos con todo el material que pasa la malla 3/8” y el numero de golpes por 4 cada capa será 25. Se trabajara en 5 capas por muestra.

Luego se tomo 4 muestras de 2.5 kg. Se incorpora a la muestra la cantidad de agua suficiente para ponerla

4 ó 6 puntos (su porcentaje) bajo la humedad óptima esperada. A la primera se le agrego 60 ml. de agua, lo cual

se le envolvió por toda la muestra, luego la muestra se dividió en 5 capas y se dio 25 golpes por cada capa. Luego se enraso la muestra

Posteriormente se extrajo un apequeña muestra del centro de la muestra en una tara y se le coloco al horno durante 24 horas.

A la segunda se le agrego 120 ml. de agua, lo cual se le envolvió por toda la muestra, luego la muestra se dividió en 5 capas y se dio 25 golpes por cada capa. Luego se enraso la muestra

Posteriormente se extrajo un apequeña muestra del centro de la muestra en una tara y se le coloco al horno durante 24 horas.

A la tercera se le agrego 180 ml. de agua, lo cual se le envolvió por toda la muestra, luego la muestra se dividió en 5 capas y se dio 25 golpes por cada capa. Luego se enraso la muestra

Posteriormente se extrajo un apequeña muestra del centro de la muestra en una tara y se le coloco al horno durante 24 horas.

A la cuarta se le agrego 240 ml. de agua, lo cual se le envolvió por toda la muestra, luego la muestra se dividió en 5 capas y se dio 25 golpes por cada capa. Luego se enraso la muestra

Posteriormente se extrajo un apequeña muestra del centro de la muestra en una tara y se le coloco al horno durante 24 horas.

Luego se midió el proctor con el fin de conocer su volumen:

Después de 24 horas se saco la muestra del horno y se hallo el peso seco de la muestra:

Después de compactación, remuévase la extensión del molde y enrásese al suelo compactado.

Dibujase los resultados obtenidos en una gráfica que tenga como abscisas los diferentes contenidos de agua resultantes y como ordenadas los pesos específicos secos y de la masa y se dibuja la curva de saturación completa.

VI. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES:

A. CONCLUSIONES: Después de compactar la muestra se establecido un contacto

mas firmemente las partículas. Las partículas de menor tamaño ocupan los vacíos formados por

los de mayor dimensión. Cuando el material esta compactado se observo que aumento el

valor de soporte. Después de la compactación la masa del material es mas dura y

su volumen de vacíos es reducido a un mínimo. Se observo en el afirmado su más alto grado de compactación,

que fue de gr/cc con una humedad óptima de 14.47 %. El grado de compactación es la relación que hay entre la

densidad de campo y la densidad de laboratorio expresado en %. En este caso se obtuvo un G.c = %

B. RECOMENDACIONES: Se recomienda tener mucho cuidado en el mezclado del suelo

con el agua y en la completa destrucción de los gramos del suelo.

También debe cuidarse de repartir uniformemente los golpes del pisón sobre la superficie de la nuestra.

Verificar que el martillo este en buenas condiciones de trabajo que no hay partes sueltas o desgastadas. Si es necesario reparar

Debe determinarse la el número suficiente la curva de compactación.

VII. BIBLIOGRAFÍA:

LA INGENIERÍA DE SUELOS EN LAS VÍAS TERRESTRES. VOLUMEN I.

ALFONSO RICO Y HERMILIO DEL CASTILLO.

EDITORIAL LIMUSA.

MÉXICO 1978.

MECÁNICA DE SUELOS, TOMO I.

JUAREZ BADILLO, RICO RODRÍGUEZ.

TERCERA EDICIÓN, EDITORIAL LIMUSA .

MÉXICO 1982.

ENSAYO DE COMPACTACION (PROCTOR ESTÁNDAR) ASSHTO T-9 

DENSIDAD HUMEDA DE LA MUESTRA 

PUNTO N.- I II III IV  1 2 3 4

1 Volumen del molde, (cm³) 911.10 911.10 911.10 912.102 Peso del molde, (gr) 2,037.00 2,037.00 2,037.00 2,037.00

3Peso del molde, (gr) +Muestra

Humeda, (gr) 4,246.00 4,362.00 4,387.00 4,370.00

4 Peso Muestra Humeda, (gr) 2,209.00 2,325.00 2,350.00 2,333.00

5Densidad Humeda de la Muestra,

(gr/cm³) 2.42 2.55 2.58 2.56

 CONTENIDO DE HUMEDAD Y DENSIDAD SECA

 Recipiente 1 2 3 4

6 Peso de la tara , (gr) 26.98 26.24 27.20 26.70

7Peso de la tara(gr) + Suelo Humedo(gr) 116.40 103.34 116.52 121.13

8 Peso de la tara , (gr) + Suelo seco ,(gr) 113.71 99.80 110.11 113.89

9 Peso del agua, (gr) 2.69 3.54 6.41 7.2410 Peso Suelo seco ,(gr) 86.73 73.56 82.91 87.1911 Contenido de Humedad, (%) 3.102 4.812 7.731 8.304

12 Densidad seca de la Muestra, (gr/cm³) 2.352 2.435 2.394 2.362