INFORME ENSAYO PROCTOR1.- INTRODUCCION La mecánica de suelos, estudia el comportamiento y las propiedades físicas del suelo cuando fuerzas y agentes externos actúan en la masa de suelo. Esta rama de la geotecnia considera la estructura del suelo, la forma de las partículas que lo constituyen y las fases que éste presenta, concentrándose en las propiedades ingenieríles. El objetivo principal de la Mecánica de Suelos es estudiar el comportamiento del suelo para ser usado como material de construcción o como base de sustentación de las obras de ingeniería. La importancia de los estudios de la mecánica de suelos radica en el hecho de que si se sobrepasan los límites de la capacidad resistente del suelo, las deformaciones son considerables, se pueden producir esfuerzos secundarios en los miembros estructurales tomados en cuenta en el diseño. La mecánica de suelos se interesa por la estabilidad del suelo, por su deformación y por el flujo de agua hacia su interior como hacia su exterior y a través de su masa, tomando en cuenta que resulte económicamente factible usarlo como material de construcción. En consecuencia, las condiciones del suelo como elemento de sustentación y construcción y las del cimiento como dispositivo de transición entre aquel y la supra-estructura, han de ser siempre observadas, aunque esto se haga en proyectos pequeños fundados sobre suelos normales a la vista de datos estadísticos y experiencias locales, y en proyectos de mediana a gran importancia o en suelos dudosos, infaliblemente, al través de una correcta investigación de mecánica de suelos. 2.- OBJETIVO DEL TRABAJO Los objetivos trazados para el presente informe de laboratorio de la materiade Mecánica de Suelos fueron los siguientes: 2.1.- Objetivo General: Realizar el Ensayo de Proctor durante el proceso de Compactación de suelos. 2.2.- Objetivos Específicos: - Indicar en que consiste el ensayo de Proctor (T-180). - Calcular la Densidad Máxima seca en el Ensayo de Proctor. - Calcular la Humedad Optima en el Ensayo de Proctor. - Graficar con los datos obtenidos del proceso de compactación la curva de compactación (AASHTO T 180- D). 3.- FINALIDAD Permitir al estudiante llevar a la practica todo lo aprendido en aulas y en laboratorio; afianzando así los conocimientos en el ensayo Proctor, obteniendo la grafica y mediante ella la densidad máxima y la 1 Compactación La compactación de los suelos consiste en el mejoramiento de las propiedades ingenieriles del suelo por medio de energía mecánica.MARCO TEORICO 5. d) Tipo de suelo (gradación. presencia de minerales de arcilla. ρd. etc.) El esfuerzo de compactación es una medida de la energía mecánica aplicada a la masa del suelo. En su honor el ensayo de compactación es llamado ensayo de compactación Proctor. Proctor en 1933 desarrollo los principios de la compactación en una serie de artículos. w. b) Contenido de humedad. Proctor estableció que la compactación está en función de cuatro variables: a) Densidad del material. Para la compactación en campo el esfuerzo de compactación es el número de pasadas de un rodillo de cierto tipo y peso en un volumen de suelo dado. utilizando el método del ensayo Proctor (T-180).PROPOSITO Saber determinar la densidad máxima y la humedad optima de una muestra de suelo.. . 4. 5. Los fundamentos de la compactación de suelos cohesivos son relativamente nuevos. R.. c) Esfuerzo decompactación.humedad optima de una muestra de suelo. Esto se logra comprimiendo el suelo en un volumen más pequeño y así aumentando su peso específico seco (densificación). El grado de compactación de un suelo se mide en términos de su peso específico seco. es decir que el peso específico seco después de la compactación al principio aumenta con el aumento del contenido de humedad. esta actúa como un agente suavizante en las partículas del suelo (lubrica las partículas). GRAFICO DE COMPACTACION . lo que facilita que las partículas del suelo se deslizan una sobre cada otra y pasen a una configuración más densa. Cuando se agrega agua al suelo durante la compactación. y después con base en toda una serie de pruebas. cada vez que se desee estudiar cualquiera de sus detalles. CURVA DE COMPACTACION TIPICA . debido a esto es que los ensayos de compactación se realizan principalmente en laboratorio. Fue hasta que se trato de estudiar de un modo más riguroso los efectos de tales técnicas y deestablecer procedimientos de control de calidad y verificación de resultados en campo cuando nacieron las pruebas de compactación en laboratorio.2 Compactación en Laboratorio Los ensayos de compactación en campo son generalmente demasiado lentos y costos como para poder repetirlos varias veces. 5. esto se realiza mediante pruebas que consisten en hallar la curva de compactación del suelo.3 Curva de Compactación Los procesos de compactación comenzaron a desarrollarse en campo como técnicas de construcción. al principio solo con base en la original desarrollada por Proctor. El propósito de la compactación en laboratorio es al igual que en la compactación en campo determinar el peso específico o densidad seca máxima para un contenido de humedad óptimo. con variantes más o menos cercanas a la primera. que se desarrollaron con la intención de ir logrando en laboratorio mayor acercamiento a los procesos de campo.5. que paralelamente se ampliaron con toda una serie de equipos nuevos producidos por una tecnología cada vez mas conocedora y exigente. . Como es lógico diferentes procesos de compactación producen al mismo suelo compactaciones distintas.Proctor hizo una correlación entre los resultados de un proceso de compactación y el aumento del peso especifico seco del material compactado y estableció la costumbre que aun hoy se sigue.4 Compactación en campo . estableció una forma de representar un proceso de compactación por medio de una gráfica en la que se haga ver el cambio del peso específico seco al compactar el suelo a distintos contenidos de agua. de juzgar los resultados de un proceso de compactación con base a la variación del peso específico seco que se logre. Juntando estos dos aspectos que considero básicos. por lo tanto un mismo suelo podrá tener diversas curvas de compactación correspondientes a los diferentes modos de compactarlo que pueden usarse. con un cierto procedimiento. utilizando varias muestras de suelo. también comprendió el fundamental papel que desempeña el contenido de humedad del suelo en la compactación que de él se obtiene. cada una de las cuales proporciona un punto de la curva. sea en campo o enlaboratorio. 5. y así sucesivamente cada método de compactación en laboratorio tiene una mayor representatividad con un determinado equipo de compactación de campo. CURVAS DE COMPACTACIÓN PARA OCHO SUELOS UTILIZANDO LA PRUEBA PROCTOR ESTÁNDAR.La compactación en campo se la realiza con diferentes tipos de compactadoras. de tal manera que reproduzcan los valores de la compactación realizada en laboratorio. El tipo de compactadora que se utilizara juega un papel importante en esto pues cada tipo de compactadora tiene un proceso distinto de compactar el terreno. Variando el método de laboratorio. Como ya se menciono anteriormente hay cierta evidencia de que algunos métodos de compactación en laboratorio concuerdan mejor o son de mayor representatividad con ciertos tipos de compactación en campo. . la compactación por impactos (dinámica) en laboratorio da muy buenos resultados con los rodillos neumáticos. presión estática o presión dinámica. pueden ser por procesos vibratorios. Para poder lograr esto es necesario tratar de reproducir todas las condiciones que se tendrán en campo al realizar una prueba de laboratorio. Como por ejemplo la compactación por manipulación en laboratorio da muy buenos resultados con la compactación por una pata de cabra. puede desplazarse la relación humedad-peso específico seco para conseguir una mejor correlación con un determinado método de compactación en campo. la compactación por métodos vibratorios en laboratorio da mejores resultados con suelos sin cohesión. manipuleo. . Todos estos equipos de compactación utilizan uno o más de los cuatro métodos de compactación siguientes.El tráfico casual usualmente sigue las rutas comunes. de esta manera. así que su energía de compactación no se distribuye uniformemente en el terraplén. Sin embargo también pueden ser obtenidas compactaciones considerables por la asignación de la ruta apropiada del equipo de transporte sobre el terraplén durante la construcción. mientras que otras no reciben virtualmente ninguna. Por lo tanto. los rodillos pata de cabra. Sin embargo. es necesario el uso de equipos de compactación específicamente diseñados para esta tarea. Por ejemplo un cargador frontal tiene una presión de contacto de solo 83 kPa.La mayoría de los equipos de construcción son diseñados intencionalmente para tener presiones de contacto bajas entre los neumáticos o huellas y el suelo. los rodillos neumáticos. .5. algunas áreas pueden recibir suficiente compactación. b.. generalmente no se puede confiar sólo en esta compactación accidental porque: a. y otros tipos de equipo pesado para la compactación.. desde las volquetas hasta los cargadores frontales contribuyen en la compactación del mismo.5 Tipos de compactadoras Todos los equipos que se conducen sobreun terraplén. Esto permite que viajen más rápidas y fácilmente a través del suelo suave. El equipo de compactación común en campo incluye los pisones manuales. la manipulación excesiva. la cual es mucho mayor el equipo anteriormente mencionado. Esto agrega un componente dinámico a la energía de compactación. puede ser perjudicial. como en un terraplén excesivamente mojado. b.Compactación por Impacto.Compactación por Manipulación o Amasado. Los cuatro tipos de rodillos más comunes son: 1. Sin embargo. La presión de contacto entre el equipo y la tierra es probablemente el factor más importante en el resultado de la compactación de los suelos.Compactación por Presión. Esta acción es llamada manipulación o amasamiento. Rodillos pata de cabra 4. Un típico rodillo pata de cabra tiene una presión de contacto de alrededor de 3500 kPa.. Rodillos vibratorios. rodillos de rueda-Lisa (o rodillos de tambor-liso) 2. d.Compactación por Vibración.a. c.. Estas vibraciones tienen generalmente una frecuencia de 1000-3500 ciclos por minuto... Las cuales pueden intensificar su compactación. El equipo vibratorio de compactación utiliza pesos excéntricos u otro dispositivo para inducir fuerzas vibratorias en el suelo. EJEMPLIFICACIÓN DE LAS DIFERENTES FORMAS Y TIPOS DE COMPACTACION . Como por la caída de un peso. Rodillos neumáticos 3. Algunosequipos imparten una serie de golpes al suelo.. Los equipos de compactación que imparten algunas fuerzas cortantes al suelo pueden también mejorar la compactación. Mayormente la compactación en campo se hace con rodillos. COMPACTACION POR MANIPULACION EMPLEANDO RODILLOS PATA DE CABRA . COMPACTACION POR MANIPULACION EMPLEANDO RODILLOS DE PATA APISONADORA . COMPACTACION POR PRESION EMPLEANDO RODILLOS NEUMATICOS . COMPACTACION POR PRESION EMPLEANDO RODILLOS LISOS DE ACERO COMPACTACION POR VIBRACION EMPLEANDO RODILLOS VIBRATORIOS COMPACTACION POR VIBRACION O PRESION EMPLEANDO COMPACTADORAS MANUALES . 6 Ensayo de Proctor 5. está elaborada en base a ASTM D-698 (ASTM. 1982) y AASHTO T-99 (AASHTO.5.1 Prueba Proctor estándar. En esta prueba el suelo es compactado en un molde que tenga un volumen de 943. 1982).3 cm3 (1/30 .6. Esta prueba de compactación Proctor estándar. Durante la prueba de laboratorio. El pisón pesa 2. El diámetro del molde es de 101.5 lb) y tiene una .584 plg) de altura.6 mm (4 plg) y 116. El suelo se mezcla con cantidades de agua que varían y después es compactado en tres capas iguales por un pisón (que aplica 25 golpes a cada capa.43 mm (4. el molde puede fijarse a una base metálica con tornillos de mariposa. provisto de una extensión desmontable de igual diámetro y 50 mm (2 in) de altura. (Das. Equipo para la prueba Proctor estándar (a) molde. 1998).5 kg (5. (b) pisón.ft3). teniendo tres variantes en el método. aumentando la energía de compactación. siendo el molde es el mismo que el de la prueba estándar. aumentando al mismo tiempo el peso del pisón y la altura de caída del mismo. .8 mm (12 plg). A continuación se describirán todas sus especificaciones y procedimiento de compactación. la energía de compactación en la prueba Proctor estándar empezó a no lograr representar en forma adecuada las compactaciones mayores que podían lograrse con dicho nuevo equipo. de modo que conservando el número de golpes por capa se elevo el número de capas de 3 a 5. usando el pisón Proctor estándar.6. 5.2 Prueba o Ensayo de Proctor Modificado Debido al rápido desarrollo en los equipos de compactación de campo. [pic] Compactación de un suelo. Esta nueva versión revisada se la llama normalmente como la prueba Proctor modificado (ASTM D-1557 y AASHTO T-180).caída de 304. Esto condujo a una modificación en la prueba. que varían en función del porcentaje de tamaño de partículas presentes en la muestra de suelo. La prueba Proctor modificado es la más utilizada para la compactación en laboratorio. El número de golpes del pisón para cada capa se conserva en 25 como en el caso de la prueba Proctor estándar. la cara de golpe del pisón tiene un diámetro de 50.25 mm.01 kg.3 cm3 (1/30 pie3) como en el caso de la prueba Proctor estándar. el tubo debe tener al menos cuatro agujeros en cada extremo espaciados 90º entre sí. Para conducir la prueba Proctor modificado.5 mm . El pisón debe estar equipado con un tubo que le permita desplazarse en la caída con facilidad.54 ± 0.8 ± 0.Debido a esto es que se explicara en forma más detallada el procedimiento de compactación. EQUIPO DE COMPACTACIÓN EN LABORATORIO.2 ± 1. además de todas sus especificaciones basándose en la ASTM D1557-00. . la caída del pisón es 457. el suelo es compactado en cinco capas por un pisón que pesa 4. La prueba Proctor modificado al igual que la Proctor estándar se utiliza para determinar el peso específico seco máximo y el contenido de humedad óptimo. El pisón debe ser reemplazado cuando el diámetro de la cara de golpe es desgastado o expandido en 12 mm. Sin embargo. Este ensayo se aplica solamente a suelos con menos del 30 % en peso de partículas retenidas en el tamiz de 19 mm. se utiliza el mismo molde con un volumen de 943.6 mm. el diámetro mínimo de estos agujeros es de 9. Molde de compactación de 4 plg de diámetro Molde de compactación de 6 plg de diámetro Martillo Pistón Compactador modificado Regla de 30cm. El aumento en el peso específico seco máximo es acompañado por una disminución del contenido de humedad óptimo. varían en algunas especificaciones que se resumen en la tabla que se presenta a continuación. TABLA DE ESPECIFICACIONES TÉCNICAS PARA LA PRUEBA DE COMPACTACIÓN PROCTOR SEGÚN LAS ESPECIFICACIONES ASTM. Las tres variantes en el método de compactación Proctor modificado. los resultados de la prueba Proctor modificado aumentan en el peso específico seco máximo del suelo. Debido a que aumenta la energía de compactación. . 6 | |Km.6 | |= 4 | | || | | | | |2097 |5.6 |101.8 | | | | |2207 |7.1 |T-99D |2032 |4.8 | | | | |2224 |7 | |Gs= |2.Diámetro [mm] |101.54 |4.8 | | | | |2184 |7.Masa [kg] |4.33 | |plástico | | | | | | | | |2100 |4.4 | | | | |2241 |6.8 | | | | |2110 |10.6 | |Pisón |.|Características |Método | | |A |B |C | |Molde: |.2 |T-180D |2131 |2.54 | | |-Altura de caída|457 |457 | | |[mm] || | |Suelo a usarse | |Criterio de selección: | |Muestra |No.1 | | | | |2275 |5.1 | | | | |2218 |4.1 |T-99D |2030 |3. 2 +452 Muestra II Trituración 40% IP |2. Muestra |Ensayo |Puntos Densidad/Humedad | | | | |Densidad |Humedad | |Km.6 | | | | |2270 |5.4 | | |2.9 | | | | |2173 |3.5 | | | | |2137 |9.1 | | |1.744 | | | | CONCLUSIONES . 2 +225 Muestra I Trituración 80% no |1.Volumen [cm3] |944 |944 | | |.2 |T-180D |2143 |2. siendo el molde es el mismo que el de la prueba estándar. La prueba de Proctor modificado consiste en la modificación de la prueba. es el método más utilizado y representa una forma directa de obtener el volumen del agujero excavado.3 cm3 (1/30 ft3). Los datos obtenidos del ensayo de Proctor (T-180) son presentados en una tabla en la que difieren El Cono de Arena. pueden ser en algunos casos débiles. Las prácticas de Laboratorio de suelos se las debe realizar en un ambiente adecuado que cuente con todo el material necesario para que todos los estudiantes participen en la práctica. aumentando al mismo tiempo el peso del pisón y la altura de caída del mismo.584 plg) de altura. C y D. 1982). en muchos casos. 10. La prueba de Proctor estándar consiste en una prueba de compactación y está elaborada en base a ASTM D-698 (ASTM. de modo que conservando el número de golpes por capa se eleva el número de capas de 3 a 5. acerca de la actividad que se va a realizar. una arena estandarizada compuesta por partículas cuarzosas. o tener una permeabilidad más alta de la deseada. provisto de una extensióndesmontable de igual diámetro y 50 mm (2 in) de altura.RECOMENDACIONES Para la realización de este tipo de prácticas es necesario que el estudiante asista al laboratorio de mecánica de suelos con conocimientos previos. está elaborado en base a (ASTM D-1557 y AASHTO T-180). por lo que el hecho de que hayamos obtenido con la ayuda del equipo y material adecuado. lo que nos permite afianzar y consolidar mas los conocimientos propuestos para la presente materia. los datos para obtener la curva de compactación. Concluimos que los suelos en determinados lugares no son muy a menudo ideales para el propósito previsto. El diámetro del molde es de 101.BIBLIOGRAFIA . altamente compresibles. esta prueba el suelo es compactado en un molde que tenga un volumen de 943.6 mm (4 plg) y 116. 1982) y AASHTO T-99 (AASHTO. ya que ambos métodos clasifican los suelos en clase A.. sanas no cementadas.Una vez finalizado el presente informe podemos afirmar que el mismo nos permite ver de manera mas objetiva los conocimientos que logramos en las practicas de laboratorio.43 mm (4. 11. La compactación de los suelos consiste en el mejoramiento de las propiedades ingenieriles del suelo por medio de energía mecánica. B. se logra este cometido al realizar la compresión o comprimiendo el suelo en un volumen más pequeño y así aumentando su peso específico seco (densificación). de granulometría redondeada y comprendida entre los tamices Nº 10 (2 mm) y Nº 35 (0. aumentando la energía de compactación..5 mm). el ingeniero debe evitar problemas potenciales eligiendo otro lugar o eliminando el terreno indeseable y substituyéndolo por un suelo adecuado. El método de compactación del ensayo de Proctor estándar y modificado difieren ambos por el numero de golpes que se da con el pisón en el proceso de compactación y por el número de capas de muestra de material granulométrico que se introduce en el molde. utilizando para ello. http.//www.shtml. .shtml.Biblioteca de Consulta ENCARTA http://es.org http. Ensayo de Proctor/.//www.wikipedia. Mecánica de suelos/ .