Norma ASTM D4D698 Ensayo de compactación estándar.docx

8/10/2019 Norma ASTM D4D698 Ensayo de compactacin estndar.docx

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Universidad Nacional de San AgustnAlejandra Sanchez Yancapallo 1

Referencia:

Norma ASTM D4D698 Ensao de compac!aci"n es!#ndar

$%je!i&os:

El objetivo de esta prctica es familiarizarnos con el ensayo de

compactacin Ensayo de !roctor" en laboratorio y obtener la

relacin densidad #umedad para un esfuerzo de compactacin

dado sobre el suelo en estudio$ %btener el contenido de #umedad optimo &'% y la densidad

seca m(ima )* con una energa de compactacin de

+,,-./m0 del suelo en estudio

'n!rod(cci"n:

&ualuier proyectista de fundaciones en alg2n momento ya tubo ue

#acer su dise3o basado en conclusiones procedentes de un estudio

geot4cnico5 incluyendo la mejora de una capa de suelos de espesor

variable5 por medio de la sustitucin de este por un material granular

o de material compactado

No todos los terrenos en los cuales se debe realizar un cierto tipo de

fundacin5 son adecuados$ Un suelo granular suelto5 por ejemplo5

puede sufrir deformaciones elsticas inadmisibles$ 6o mismo puede

ocurrir a un terreno co#esivo por razones de consolidacin5 debe

entonces ser mejorado este suelo$

6a compactacin no es seguramente el 2nico m4todo de mejorar el

suelo5 aun si es el mas econmico y popular$ E(isten otros m4todos

por ejemplo7 las inyecciones5 el congelamiento5 la vibra 8uctuacin5 el

pre compresin5 los drenes5 la estabilizacin con materiales como la

cal o las cenizas$

&on la compactacin variamos la estructura del suelo y algunas de

sus caractersticas mecnicas$ Algunos de los parmetros ue varan

con la compactacin buscamos las propiedades adecuadas para el

suelo de una determinada fundacin5 as como una buena

#omogenizacin del mismo la cual causara una reduccin de la

posibilidad de producir asentamientos deferenciales$


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6a compactacin cosiste en un proceso repetitivo5 cuyo objetivo es

conseguir una densidad espec:ca para una relacin ptima de agua5

al :n de garantizar las caractersticas mecnicas necesarias del suelo$

&on los ensayos se pretende determinar los parmetros optimos decompactacin5 lo cual asegura las propiedades necesarias para el

proyecto de fundacin$ Este se traduce en determinada cual es la

#umedad ue se reuiere con una energa de compactacin para un

determinado ue se reuiere5 con una energa de compactacin cual

es la #umedad ue se reuiere5 con una energa de compactacin

dada5 para obtener la densidad seca5 m(ima ue se puede conseguir

para un determinado suelo$ 6a densidad seca m(ima ue se puede

conseguir para un determinado suelo$ 6a #umedad ue se busca es

de:nida como #umedad optima y es con ella ue se alcanza la

m(ima densidad seca5 para la energa de compactacin dada$

Es comprobado ue el suelos se compacta a la medida en ue

aumenta su #umedad la densidad seca va aumentando #asta llegar a

un punto m(imo5 cuya #umedad es la ptima$ A partir de este punto5

cualuier aumento de #umedad ni puede ser mayor ue la densidad

seca a no ser por lo contrario5 una reduccin de esta

Marco Te"rico:En general5 la compactacin es la densi:cacin del suelo porremocin de aire5 lo ue reuiere energa mecnica$ El grado decompactacin de un suelo se mide en t4rminos de su pesoespec:co seco$ &uando se agrega agua al suelo durante lacompactacin5 esta act2a como un agente ablandador de laspartculas del suelo5 ue #ace ue se deslicen entre si y semuevan a una posicin de empaue ms denso$ El pesoespec:co seco despu4s de la compactacin se incrementaprimero conforme aumenta el contenido de agua$ &uando elcontenido de agua es gradualmente incrementado y se usa elmismo esfuerzo compactador para la compactacin5 el peso de

los slidos del suelo en un volumen unitario crece en formagradual$*s all de un cierto contenido de agua5 cualuier incrementoen el contenido de agua tiende a reducir el peso espec:coseco5 debido a ue el agua toma los espacios ue podran #abersido ocupados por las partculas slidas$ El contenido de aguabajo el cual se alcanza el m(imo peso espec:co en seco sellama contenido de agua ptimo$


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6a prueba de laboratorio usada generalmente para obtener elpeso espec:co seco m(imo de compactacin y el contenido deagua optimo es la prueba !;%&?0$0 cm0 El dimetro del molde es1,1$+mm durante la prueba del laboratorio el molde se une auna placa de base en el fondo y a una e(tensin en la partesuperior$ El suelo se mezcla con cantidades variables de agua y

luego se compacta en tres capas iguales por medio de un pisnue trasmite 9@ golpes a cada capa$ El pisn pesa 9?$? N ytiene una altura de cada de 0,?$mm !ara cada prueba55 el

peso espec:co #2medo de compactacin

se calcula como7

Peso del suelo compactdo en el molde

voluem del molde

m

m

W

V

W

V

=

!ara cada prueba5 el contenido de #umedad del suelo

compactado se determina en laboratorio$ &on el contenido de


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agua conocido5 El peso espec:co secod

se calcula con laecuacin7

1Contenido de Agua

d

W

=+

6os valoresd

determinados se gra:can contra loscorrespondientes contenidos de agua para obtener el pesoespec:co seco m(imo y el contenido de agua ptimo para elsuelo$!ara un contenido de agua dando5 el peso espec:co secom(imo terico se obtiene cuando no e(iste aire en los espacios

vacos5 es decir5 cuando el grado de saturacin es igual a 1,,B$As entonces5 el peso espec:co seco m(imo a un contenido deagua dado5 con cero vacos de aire se e(presa como7

.

1 .

Peso especifico con cero vacios en el aire

Peso especifico del agua

Contenido de humedad

ensidad de solidos del suelo

s w

Sat

s

Sat

w

s

G

G

G D

=+

)ompac!aci"n en campo:6a mayor parte de las compactaciones en campo se #acen concompactadoras de rodillos de los cuales #ay cuatro tipos7 &ompactador de rodillos de rueda lisa &ompactador de neumticos de #ule &ompactador de rodillos de pata de cabra &ompactador de rodillos vibratorios


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)e acuerdo a la granulometra del suelo5 e(isten tres m4todospara #acer el ensayo7

*4todo A7Re #4 20%t

0 capas5 9@ golpes5 molde de ? pulgadas de dimetro y peso de@$@Cg$

*4todo D7

Re # 4 20%

Re 3 ! " 20%

t

t

>

0 capas5 @+ golpes5 molde de + pulgadas de dimetro

*4todo &

Re 3 ! " 20%

Re 3 4 " 30%

t

t

>

Ma!eriales herramien!as *!ilizadas:

*uestra de suelo *olde !roctor


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Universidad Nacional de San AgustnAlejandra Sanchez Yancapallo +

Fernier metalico 6atas Dandeja y franela

&ombos de goma &uc#aron Droc#as

Da!os +rocedimien!os+rocedimien!os:

Se mide el dimetro y la altura del molde5 para determinar el volumen

el cual ser el mismo volumen del suelo$ 6uego en la Dalanza grande

se pesa el molde$

!ara realizar el ensayo se colocara el suelo en el molde en 0 capas y

entre capa y capa se darn 9@ golpes


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)atos obtenidos7

Ensao )aps(l

aC

WC SH

W

+ C SS

W

+

. N1 11$>0 ?1$+ 0G$09

. N9 9,$99 ??$+9 ?,$G9

/ N0 19$?+ 0@$99 0,$1+

/ N? 11$? 01$9@ 9+$>

0 N@ 99$,1 ??$G0 ?,$+9

0 N+ 91$+? @9$G@ ?G$1

4 NG 90$9 ?@$,> 0>$@@

4 N 99$@G @,$G? ?0$G0

1 N> 9?$, @?$10 ?@$+

1 N1, 9?$1 @+$G> ?G$@9

Ensao Masa de molde 2

s(elo

Masa

s(elo. ?09 110@/ ?+G 11G,

0 ??,+ 11@>4 ?@G1 109?

1 ?+, 1?00

)#lc(los Res(l!ados:

&alcular el Folumen7

2

2

3

4

10.110.$1

4!!.24

DV H

V

V cm

=

=

=

Ensa

oC

WC SH

W + C SSW +

prom

. N1 11$>0 ?1$+ 0G$09 1G$1G9 1$,>

. N9 9,$99 ??$+9 ?,$G9 1>$,9?

/ N0 19$?+ 0@$99 0,$1+ 9$@ 9$??,

/ N? 11$? 01$9@ 9+$> 9$9>00 N@ 99$,1 ??$G0 ?,$+9 99$,@ 99$10


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0 N+ 91$+? @9$G@ ?G$1 99$1>9

4 NG 90$9 ?@$,> 0>$@@ 0?$,@, 00$@>

4 N 99$@G @,$G? ?0$G0 00$19>

1 N> 9?$, @?$10 ?@$+ 0>$19, 0>$?1>

1 N1, 9?$1 @+$G> ?G$@9 0>$G1G

Ensao Masa de molde 2

s(elo

Masa

s(elo

+eso

especi3co. ?09 110@ 1$0,G

/ ?+G 11G, 1$100

0 ??,+ 11@> 1$00@

4 ?@G1 109? 1$@9@

1 ?+, 1?00 1$+@,

densidad de los

solidos

/4

Ensa

o

,5- n

d

100%d

. 1$,> 1$100 ,$>+, 1$+G0/ 99$10 1$0,G 1$,G, 1$@+G

0 9$??, 1$+@, 1$9@ 1$?9+

4 00$@> 1$@9@ 1$1?1 1$09>

1 0>$?1> 1$00@ ,$>@G 1$900

1@ 9, 9@ 0, 0@ ?,,$

,$>

1

1$1

1$9

1$01$?

1$@

1$+

1$G

1$


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Universidad Nacional de San AgustnAlejandra Sanchez Yancapallo 1,

!ara #allar el contenido de #umedad optimo &'% y densidad m(ima

%'

[ ] [ ]

2 3 4

0 1 2 3 4

1

d

d

a a w a w a w a w

a w

= + + + +

=

1.30$

1.133

1.33&

1.&2&

1.&0

:='

1

1

1

1

1

1!.0!

22.13!

2!.440

33.&!

3.41

1!.0!2

22.13!2

2!.4402

33.&!2

3.412

1!.0!3

22.13!3

2!.4403

33.&!3

3.413

1!.0!4

22.13!4

2!.4404

33.&!4

3.414

:=

' 1

#0.40!

!.1!4

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!.% 10 3

$.24# 10 &

13&.2#$

1%.#!%

1.03%

0.024

1.%!& 10 4

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22.3%!

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2.$14 10 4

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1#.22%

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4.24 10 &

=


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a

1#.0&3

2.014

0.0%!

2.0&1 103

1.&$4 10&

=

2 3 3 & 4

3 2 & 3

1.0&3 2.014 0.0! 2.0&1 10 1.&4 10

2.014 0.1 .1&3 10 .2& 10 0

d

d

w w w w

dw w w

dw

= + +

= + + =

)oncl(siones: &oncluimos ue la compactacin del suelo es muy importante

para el dise3o y la construccin de terraplenes y rellenos y para

evitar el asentamiento 6a curva de saturacin al 1,,B sale por encima de la curva de

contenido de #umedad vs densidad seca5 esto indica ue el

ensayo #a salido correctamente$

Recomendaciones:

!ara ue el ensayo de compactacin salga bien5 una persona

tiene ue realizar los golpes en las tres capas Utilizar la misma balanza para ue todas las medidas tengan la

misma precisin !ara #allar el volumen5 realizar varias mediciones de la altura y

el dimetro$ *ezclar el suelo con diferentes cantidades de agua para

obtener diferentes puntos para la gr:ca$ !ulverizar bien el suelo para eliminar los grumos$


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*N'ERS'DAD NA)'$NA7 SAN A*ST'N DE ARE*'+AA)*7TAD DE 'NEN'ER'A )''7

ENSAY$ DE )$M+A)TA)'$N

$;RA )amana7$)A7'


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+eso del s(elo h@medo

2cas(la??+9 01$9@ ??$G0 @,$G? @+$G>

+eso del

s(eloseco2caps(la?,$G9 9+$> ?,$+9 ?0$G0 ?G$@9

+eso caps(la 9,$99 11$? 99$,1 99$@G 9?$1M$7DE

+eso del s(elo2molde ?09 ?+G ??,+ ?@G1 ?+,+eso del molde 09?G 09?G 09?G 09?G 09?Gol(men del molde +$9>? +$9>? +$9>? +$9>? +$9>?)on!enido de h(medad 1$,> 9$??, 99$10 00$?1> 0>$?1>Densidad seca ,$>+, 1$,G, 1$9@ 1$1?1 ,$>@G

1@ 9, 9@ 0, 0@ ?,,$

1

1$9

1$?

1$+

1$

)on!enido de h(medad 5Densidad Maima,?Bcm0-

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