informe compactacion final 1
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Facultad de Ingenierías y Arquitectura
Escuela Profesional de Ingeniería CivilCURSO:
DISEÑO MODERNO DE PAVIMENTOSTEMA:
INFORME N° 1
“ENSAYO DE COMPACTACION”
SECCION: 01GRUPO: “PROCTOR MODIFICADO”
DOCENTE:
INTEGRANTES:
HUAMANI TACO GENRRIVENTURA VENTURA ALVARO
SACSI RONDON, JUAN JOSEMAMANI LAURA, ROBHER
MANUEL CORNEJO, GIAN PIERREYUCRA SANTA CRUZ, GUILLERMOPUMACAJIA MENDOZA, GLADIZ T.
MAMANI HOLANDA, DERLYYANA QUISPE, JOSE
QUISOCCAPA GONZALES, LINO
TURNO: TARDESEMESTRE: IX
AREQUIPA – PERÚ
“ENSAYO DE COMPACTACION”
2015
ENSAYO DE COMPACTACION
CONTENIDO
ENSAYO DE COMPACTACION 5I. INTRODUCCION 5II. OBJETIVOS 62.1. OBJETIVO GENERAL 62.2. OBJETIVOS ESPECIFICOS 7III. MARCO TEORICO 73.1. HISTORIA DE COMPACTACION 73.2. COMPACTACION DE SUELOS 9a) COMPACTACIÓN ESTÁTICA O POR PRESIÓN: 11b) COMPACTACIÓN POR IMPACTO: 11c) COMPACTACIÓN POR VIBRACIÓN: 12d) COMPACTACIÓN POR AMASADO: 123.3. METODO MAS ADECUADO DE COMPACTACIÓN PARA LOS DIFERENTES TIPOS DE SUELOS 13a. SUELOS GRANULARES: 13b. SUELOS COHESIVOS: 133.3.1. VARIABLES DE COMPACTACION 143.4. METODOS DE ENSAYO DE COMPACTACION 143.4.1. Método A 153.4.2. Método B 153.4.3. Método C utiliza 153.5. MATERIALES Y PROCEDIMIENTO: 153.5.1. Preparación de muestras: 153.6. OTROS METODOS 19
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“ENSAYO DE COMPACTACION”
3.6.1. Método del Cono de Arena 193.6.2. Método del Densímetro Nuclear. 203.7. RECOMENDACIONES GENERALES SOBRE USO DE EQUIPOS USO DE EQUIPOS COMPACTADORES 203.8. ÁREAS DE EJECUCIÓN 21IV. DATOS OBTENIDOS 224.1. EQUIPOS Y HERRAMIENTAS UTILIZADOS 224.2. PROCEDIMIENTO DEL ENSAYO 234.3. OBTENCION DE DATOS 24V. PROCESAMIENTO DE DATOS 275.1. CALCULOS REALIZADOS 275.2. GRAFICAS OBTENIDAS 315.3. INTERPRETACION DE RESULTADOS 33CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES 36BIBLIOGRAFIA 37PANEL FOTOGRAFICO 39
DISEÑO MODERNO DE PAVIMENTOS 3
“ENSAYO DE COMPACTACION”
I. INTRODUCCION
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 y
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
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“ENSAYO DE COMPACTACION”
de la muestra con el objetivo de que se obtenga lo más representativa
posible.
II. OBJETIVOS
2.1. OBJETIVO GENERALDeterminar el peso volumétrico seco máximo (γd máx) que pueda
alcanzar un material, así como la humedad óptima (W ópt.) a que
deberá hacerse la compactación.
2.2. OBJETIVOS ESPECIFICOS Preparar la muestras necesarias para el ensayo a realizar
Obtener la curva de compactación del suelo
Determinar la curva de cero vacíos de aire
III. MARCO TEORICO
En este informe se busca expresar el estudio de compactación que se le
realizo a una muestra de un suelo obtenido por el grupo 1. Dicho estudio
se realizó por medio del ensayo basado en las normas ASTM, el ensayo de
compactación Proctor modificado (ASTM D1557).
Basándonos en los procedimientos de reducción claramente establecidos
en la norma, se obtuvieron muestras de 6000 grs, las cuales fueron
utilizadas en la prueba Proctor con el fin de compactar el suelo en estudio a
diferentes porcentajes de humedad.
3.1. HISTORIA DE COMPACTACION
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“ENSAYO DE COMPACTACION”
La fascinación de Proctor con la ingeniería geotécnica comenzó al
tomar sus estudios de pregrado en la Universidad de California,
Berkeley. Él estaba interesado en las publicaciones de Sir Alec
Skempton y sus ideas sobre un comportamiento in situ de arcillas
naturales. Skempton formula conceptos y coeficientes de agua
porosa que aún se utilizan ampliamente en la actualidad. Fue
procuradores idea tomar este concepto un paso más allá y formular
sus propias conclusiones experimentales para determinar una
solución para el comportamiento en situ de suelos de arcilla y tierra
que hacen que sea adecuado para la construcción. Su idea, que
luego fue adoptada y expuso sobre por Skempton, consistió en la
compactación del suelo para determinar la densidad máxima
alcanzable prácticamente-de los suelos y agregados.
A principios de la década de 1930, finalmente se creó una solución
para la determinación de la densidad máxima de los suelos. Se
encontró que en un ambiente controlado, el suelo podría ser
compactado hasta el punto donde el aire podría ser completamente
eliminado, la simulación de los efectos de un suelo en condiciones in
situ. A partir de esto, la densidad en seco puede ser determinada
midiendo simplemente el peso de la tierra antes y después de la
compactación, el cálculo del contenido de humedad, y, además, el
cálculo de la densidad en seco. Ralph R. Proctor pasó a enseñar en
la Universidad de Arkansas.
En 1958, el ensayo de compactación Proctor modificado se
desarrolló como un estándar ASTM. Era necesaria una norma
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“ENSAYO DE COMPACTACION”
compactación mayor y más relevante. No eran más grandes y
equipos de compactación pesada, como grandes compactadores
vibratorios y apisonadoras pesadas. Este equipo puede producir
densidades en seco más altas en los suelos a lo largo con una mayor
estabilidad. Estas propiedades mejoradas permitidas para el
transporte de cargas muy pesadas de camiones por caminos y
carreteras. Durante la década de 1970 y principios de 1980 la prueba
Proctor modificado se hizo más ampliamente utilizado como un
sustituto de los sistemas de ensayo Proctor estándar.
3.2. COMPACTACION DE SUELOS
Se entiende por compactación la aplicación mecánica de cierta energía, o
cantidad de trabajo por unidad de volumen, para lograr una reducción de
los espacios entre las partículas sólidas de un suelo, con el objeto de
mejorar sus características mecánicas.
Al obtenerse un mejor acomodo de las partículas sólidas y la expulsión de
aire que contiene el suelo, se produce un aumento de su peso volumétrico
o específico.
Los objetivos de la compactación son los siguientes:
Aumentar la resistencia al corte y mejorar la estabilidad de
terraplenes y la capacidad de carga de cimentaciones y pavimentos.
Disminuir la compresibilidad y reducir los asentamientos.
Disminuir la relación de vacíos y reducir la permeabilidad.
Reducir el potencial de expansión, contracción, o expansión por
congelamiento.
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“ENSAYO DE COMPACTACION”
Si a un suelo cuya humedad es baja se le van dando ciertos incrementos a
su contenido de agua y se le aplica cada vez la misma energía de
compactación, su peso volumétrico va aumentando, propiciado por la
acción lubricante del agua, hasta que llega un momento en el que el peso
volumétrico del material seco, calculado a partir del peso volumétrico del
material húmedo y de la humedad, alcanza un valor máximo.
Al contenido de agua con el que se obtiene el mejor acomodo de partículas
y el mayor peso volumétrico o especifico del material seco, para una
determinada energía de compactación, se le denomina humedad óptima y
al peso volumétrico correspondiente se le designa como peso volumétrico o
peso específico seco máximo.
Cuando a partir de esta condición de humedad óptima y peso volumétrico
seco máximo, se incrementa el agua para un mismo volumen, el agua con
el aire remanente ocuparían el lugar de algunas partículas de suelo,
obteniéndose en consecuencia pesos volumétricos que van siendo
menores a medida que el agua aumenta. Si en un sistema de ejes
coordenados se sitúan los puntos correspondientes a cada peso
volumétrico seco con su respectiva humedad y se unen con una curva,
quedará representada la variación del peso volumétrico de un material para
diferentes contenidos de agua y una misma energía de compactación; esta
curva adopta aproximadamente la forma de una parábola, siendo más pronunciada su curvatura en el caso de suelos arenosos que en los suelos arcillosos.
El contenido de agua óptimo y el peso volumétrico seco máximo de un
suelo, también varían con la energía de compactación; cuando ésta se
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“ENSAYO DE COMPACTACION”
aumenta, se obtienen mayores pesos volumétricos secos máximos con
humedades óptimas menores. A su vez, la humedad óptima y el peso
volumétrico seco máximo son función del tipo de suelo; los suelos gruesos,
para una misma energía de compactación, tienen en general mayores
pesos volumétricos y menores contenidos de agua que los suelos finos.
De acuerdo con la naturaleza de los materiales y con el uso que se les
pretenda dar, se han establecido procedimientos de prueba para llevar a
cabo la compactación de los suelos en el laboratorio, con objeto de
referenciar y evaluar la compactación que se alcanza con los
procedimientos aplicados en el campo, para determinar el grado de
compactación del material. Tomando en cuenta la forma de aplicar la
energía al material, las pruebas de compactación que generalmente se
emplean son de los siguientes tipos:
a) COMPACTACIÓN ESTÁTICA O POR PRESIÓN:
La compactación se logra utilizando una máquina pesada,
cuyo peso comprime las partículas del suelo, sin necesidad de
movimiento vibratorio.
Por ejemplo: Rodillo Estático o Rodillo Liso
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“ENSAYO DE COMPACTACION”
b) COMPACTACIÓN POR IMPACTO:
La compactación es producida por una placa apisonadora que
golpea y se separa del suelo a alta velocidad.
Por ejemplo: Un apisonador
c) COMPACTACIÓN POR VIBRACIÓN:
La compactación se logra aplicando al suelo vibraciones de
alta frecuencia.
Por ejemplo: Placa o rodillos vibratorios.
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“ENSAYO DE COMPACTACION”
d) COMPACTACIÓN POR AMASADO:
La compactación se logra aplicando al suelo altas presiones
distribuidas en áreas más pequeñas que los rodillos lisos.
Por ejemplo: Un rodillo “Pata de Cabra”
3.3. METODO MAS ADECUADO DE COMPACTACIÓN PARA LOS DIFERENTES TIPOS DE SUELOS
La elección del método de compactación (equipo), depende de:
Tipo de Suelo
Variaciones del suelo dentro de la obra
Tamaño e importancia de la obra a ejecutar
Especificaciones de compactación del proyecto: Densidad, humedad óptima, Tamaño del sitio, Nº de pasadas.
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“ENSAYO DE COMPACTACION”
Tiempo disponible para ejecutar el trabajo
Equipo que ya se posea antes de comenzar los trabajos
Economía
a) SUELOS GRANULARES:
Se compactan mejor por vibración.
La vibración reduce las fuerzas de fricción, dejando que las partículas caigan libremente por su propio peso.
Pisones
Rodillo Pata de Cabra y Neumático
Circulación adecuada del equipo de transporte
b) SUELOS COHESIVOS:
Se compactan mejor por amasado e impacto.
La fuerza de impacto produce un esfuerzo de cizalle que junta las laminaciones, oprimiendo las bolsas de aire hacia la superficie.
Placas y rodillos vibratorios
Masas desde altura ( comp. dinámica )3.3.1. VARIABLES DE COMPACTACION
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“ENSAYO DE COMPACTACION”
Proctor (1933) definió cuatro variables que afectan a la compactación en suelos con cohesión:
Peso unitario seco
Contenido de agua
Tipo de suelo
Energía de Compactación
Otras variables que afectan al proceso de compactación:
Método de compactación
Humedad original del suelo
Sentido que recorre la escala de humedades
Temperatura
Recompactación
Número y espesor de capas, número de pasadas etc.3.4. METODOS DE ENSAYO DE COMPACTACION
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.
Según ASTM existen 3 métodos de compactación:
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“ENSAYO DE COMPACTACION”
Método A Método B Método C
3.4.1. Método A utiliza como material de compactación el suelo que
pasa por el tamiz Nº 4. Es aplicado a suelos con un porcentaje
menor al 20 % de material retenido en el tamiz Nº 4.
3.4.2. Método B utiliza como material de compactación el suelo que
pasa por el tamiz 3/8 plg. Es aplicado a muestras de suelo con
un valor mayor al 20 % de material retenido en el tamiz Nº 4 y
con un valor menor al 20 % de material retenido en el tamiz
3/8 plg.
3.4.3. Método C utiliza como material de compactación el suelo que
pasa por el tamiz 3/4 plg. Es aplicado a muestras de suelo con
un valor mayor al 20 % de material retenido en el tamiz 3/8 plg
y con un valor menor al 30 % del material retenido en el tamiz
3/4 plg.
MATERIALES Y PROCEDIMIENTO:
Preparación de muestras:
Equipo:
• Pala
• Carretillo
• Lona
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“ENSAYO DE COMPACTACION”
• Mallas 2 in, N° 4
• Bandejas metálicas
• Balanzas
P r o c edi m i e n t o :
Se debe realizar el cuarteo de alrededor de tres
carretillas de material y reducir la muestra hasta
asegurar unos 75 kg de material pasando la malla de
2 pulgadas, luego se tamiza.
Se seca previamente el material a compactar (15 - 25
kg.), en el cual el diámetro de las partículas sea
menor de 3/4”.
Se separa el material seco en cinco porciones
iguales; cada una de ellas representa un punto la
curva humedad vs densidad
Compactación:
Equipo:
• Mazo Proctor modificado
• Molde metálico
• Bandeja metálica
• Balanzas
• Cucharas
• Probeta
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• Cuchillos
• Horno
• Gato hidraulico
Procedimiento:
Se debe agregar agua a la primera muestra hasta
tener una consistencia donde los terrenos se
mantengan con textura uniforme, se debe llenar el
molde en 5 capas aplicando 56 golpes por capa,
luego se debe enrasar y determinar el peso del
material, se extrae una pequeña parte de la muestra.
La cual se coloca en el horno para determinar el
respectivo contenido de humedad. Para las otras
muestras se varía los contenidos de agua para
obtener diversos valores de humedad, se recomienda
obtener cinco puntos para graficar con mayor
facilidad. (Acorde con la ASTM D-698 y ASTM D-
1557).
CALCULOS
la Densidad Húmeda del suelo, mediante la
siguiente expresión, ya conocida:
γh= PV
el Contenido de Humedad de la muestra:
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“ENSAYO DE COMPACTACION”
%h=PaPs x 100
Finalmente, la Densidad Seca del suelo la
obtenemos mediante la siguiente expresión:
γd= γh1+h
Donde:
γd=¿ Densidad Seca en el Campo.
γh=¿ Densidad Húmeda.
h=¿ Contenido de humedad.
Con los datos obtenidos en un ensayo de Densidad
de Campo, calcular la Densidad de Campo del suelo
ensayado.
GRAFICA DE COMPACTACION
Con los valores de Contenido de Humedad y Peso
Específico Seco de cada muestra, se traza la Curva de
Compactación, como se muestra a continuación:
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“ENSAYO DE COMPACTACION”
3.5. OTROS METODOS
3.5.1. Método del Cono de Arena
Se excava un hueco de 15 cm de ancho por 15
cm de profundidad en el suelo compactado.
Se pesa el suelo extraído.
Se seca y se vuelve a pesar. Se obtiene el porcentaje (%) de humedad.
Un cono con granos de arena uniformes se coloca sobre el agujero y éste se llena con arena
Se divide el peso seco extraído por el volumen de arena que se requiere para llenar el hueco y se obtiene la densidad del suelo compactado en kg/m3.
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“ENSAYO DE COMPACTACION”
La densidad obtenida se compara con la densidad máxima Proctor, obteniendo la densidad Proctor Relativa.
3.5.2. Método del Densímetro Nuclear.
Opera con el principio de que los suelos densos absorben más radiación que los suelos sueltos.
El densímetro se coloca sobre el suelo a probar y se conecta para que funcione.
Los rayos Gamma de una fuente radiactiva penetran en el suelo y, según sea el número de huecos que existan, un número de rayos se reflejan y vuelven a la superficie.
Esta densidad se compara con la máxima Proctor y se obtiene la densidad relativa.
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“ENSAYO DE COMPACTACION”
3.6. RECOMENDACIONES GENERALES SOBRE USO DE EQUIPOS USO DE EQUIPOS COMPACTADORES
La elección del equipo de compactación depende del tipo de suelo:
Rodillos lisos: se utilizan en gravas y arenas mecánicamente estables.
Rodillos neumáticos: se usa en arenas uniformes y suelos cohesivos, humedad cercana a límite plástico.
Rodillos “pata de cabra”: suelos finos, humedad entre 7 a 20 % por debajo del límite plástico debajo del límite plástico.
Rodillo vibratorio: se utiliza especialmente en suelos granulares.
La densidad de un suelo sometido a compactación disminuye con la profundidad al aumentar el espesor de la capa. Esta disminución no influye en capas de hasta 20 disminuciones.
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“ENSAYO DE COMPACTACION”
En general se tiene un aumento considerable de la densidad entre una y seis pasadas que se va haciendo más lento para las para las pasadas siguientes.
3.7. ÁREAS DE EJECUCIÓN Rellenos compactados.
Presas de tierra (durante la construcción).
Estructuras de pavimentos (sub rasante, sub-base, base).
Pista de aterrizaje (aeropuertos).
Terraplén para vías férreas.
Cimentaciones de canales.
3.8. NORMATIVA
ASSTHO T99-70 (estándar)
ASSTHO T180-70 (modificado)
ASTM D698-70
ASTM D1557-70
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“ENSAYO DE COMPACTACION”
IV. DATOS OBTENIDOS
4.1. EQUIPOS Y HERRAMIENTAS UTILIZADOS
Molde de proctor
Balanza.
Regla metálica.
Brochas.
Cucharon
Agua
Tamiz ¾ plg.
Bandejas
Recipientes
Horno (en nuestro
caso cocina)
Pizon de 44.5 N.
Probeta
Cuchillos
4.2. PROCEDIMIENTO DEL ENSAYO
DISEÑO MODERNO DE PAVIMENTOS 22
“ENSAYO DE COMPACTACION”
Es importante establecer que en este laboratorio se trabajó con
el Proctor modificado y con un peso total de 25 kilos,
trabajándose 6 kilos por proceso, es decir que el mismo
procedimiento se repite 4 veces con la misma proporción de
suelo y se empieza con agua en proporción Del 3% de agua, se
procedió de la siguiente manera:
Se tomó una muestra de suelo de 6 Kg para cada ensayo, la
misma que se colocó en los recipientes adecuados y se tamizo
por la malla ¾.
Una vez pesada esta muestra y colocada en un recipiente
adecuado, se procede a incorporar el agua del 2% que vendría
hacer 120 ml a una de las muestras. Una vez realizado esto, se
mezcla la muestra con el agua hasta formar una masa
homogénea.
Se realizó un tamizado de la muestra, quedándonos solo con el
retenido en la malla ¾ obteniendo solo grava, que con lo retenido
llegaremos hacer una compensación de 780 gramos a cada
muestra.
Luego como se separó la muestra en 4 partes, se toma cada una
de ellas y son vaciadas al Proctor capa por capa para ser
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“ENSAYO DE COMPACTACION”
golpeado por el apisonador por 56 veces en cada capa pero con
la salvedad de que el apisonador debe caer por su propio peso.
Este proceso se repite por 4 veces, desde la caída de 56 veces
modo que el Proctor queda totalmente lleno, se quita el collarín y
se enraza para luego ser pesado limpiando previamente los
bordes del Proctor para así poder obtener su peso real.(Acorde
con la ASTM D-698 y ASTM D-1557).
4.3. OBTENCION DE DATOS
Obtención de datos en laboratorio de la muestra total con bandeja
1 2 3 4W bandeja 929 601 551 690W bandeja + muestra 6929 6601 6551 6690
Obtención de datos en laboratorio de la muestra total para contenido de humedad inicial
MUESTRA 1.
gr
W molde + muestra 10235
W molde 5718
h(cm) D(cm)
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“ENSAYO DE COMPACTACION”
Dimensiones del proctor 11.60 15.25
MUESTRA 2
gr
W molde + muestra 10355
W molde 5819
h(cm) D(cm)
Dimensiones del proctor 11.60 15.25
MUESTRA 3
gr
W molde + muestra 10161
W molde 5819
h(cm) D(cm)
Dimensiones del proctor 11.60 15.25
MUESTRA 4
gr
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“ENSAYO DE COMPACTACION”
W molde + muestra 9915
W molde 5718
h(cm) D(cm)
Dimensiones del proctor 11.60 15.25
Obtención de datos en laboratorio de la muestra en horno
MUESTRA 1
Es la muestra natural adicionado con agua al 2%
W recipiente Gr. 69W muestra húmeda + recipiente Gr. 569W muestra seca + recipiente Gr. 520
MUESTRA 2
Es la muestra natural con una humedad aproximada de 8%
W muestra húmeda + recipiente Gr. 666W recipiente Gr. 166W muestra seca + recipiente Gr. 627
MUESTRA 3
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“ENSAYO DE COMPACTACION”
W muestra húmeda + recipiente Gr. 668W recipiente Gr. 168W muestra seca + recipiente Gr. 652
MUESTRA 4
W muestra húmeda + recipiente Gr. 668W recipiente Gr. 168W muestra seca + recipiente Gr. 663
V. PROCESAMIENTO DE DATOS
5.1. CALCULOS REALIZADOS
MUESTRA 1
Calculo de cantidad de agua para adicionar ala muestra
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“ENSAYO DE COMPACTACION”
Se adiciono agua de un 2% ya que la muestra se observó que estaba con una humedad aproxima de 8% con una humedad casi óptima.
Calculo de densidad húmeda
Wmuestra=Wmuestra h.+molde−Wmolde
Wmuestra humeda=10235−5718=4517.00 gr .
V molde=2118.78cm 3.
Y h= 42772118.78
=2.13 grcm 3
Calculo de humedad y densidad secaWmuestra h.=Wmuestrah .+recipiente−W recipiene
Wmuestra humeda=669−69=500gr .
Wmuestra seca=520−69=451gr .
Wagua=500−451=49 gr .
W (% )= 49451
×100 %=10.86 %
Y d= 2.13∗100100+10.86
=1.92 grcm3
MUESTRA 2
Calculo de cantidad de agua para adicionar ala muestraNo se calculó la cantidad de agua para adicionar ya que tiene una humedad óptima aproximadamente de 8%
Calculo de densidad húmedaWmuestra=Wmuestra h.+molde−Wmolde
Wmuestra humeda=10355−5819=4536 gr .
V molde=2118.78cm 3.
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“ENSAYO DE COMPACTACION”
Y h= 45362118.78
=2.14 grcm3
Calculo de humedad y densidad secaWmuestra h.=Wmuestrah .+recipiente−W recipiene
Wmuestra humeda=666−166=500 gr .
Wmuestra seca=627−166=461gr .
Wagua=500−461=39gr .
W (% )= 39461
×100 %=8.46 %
Y d=2.14∗100100+8.46
=1.97 grcm 3
MUESTRA 3
Calculo de cantidad de agua para adicionar ala muestraSe hizo secar la muestra al sol natural ya que el punto anterior está casi e aproximadamente en la humedad óptima.
Calculo de densidad húmeda
Wmuestra=Wmuestra h.+molde−Wmolde
Wmuestra humeda=10161−5819=4342gr .
V molde=2118.78m3.
Y h= 43422118.78
=2.05 grcm 3
Calculo de humedad y densidad seca
Wmuestra h.=Wmuestrah .+recipiente−W recipiene
Wmuestra humeda=668−168=500gr .
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Wmuestra seca=652−168=484 gr .
Wagua=500−484=16 gr .
W (% )= 16484
×100 %=3.31 %
Y d=2.05∗100100+3.31
=1.98 grcm 3
MUESTRA 4
Calculo de cantidad de agua para adicionar ala muestraSe hizo secar al horno la muestra q se hiso secar al ambiente natural, se realizó con el fin de que la gráfica descienda.
Calculo de densidad húmeda
Wmuestra=Wmuestra h.+molde−WmoldeW muestra humeda=9915−5718=4197 gr .V molde=2118.78cm 3.
Y h= 41972118.78
=1.98 grcm 3
Calculo de humedad y densidad seca
Wmuestra h.=Wmuestrah .+recipiente−W recipiene
Wmuestra humeda=668−168=500gr .
Wmuestra seca=663−168=495gr .
Wagua=500−495=5gr .
W (% )= 5495
×100 %=1.01 %
Y d=1.98∗100100+1.01
=1.96 grcm3
Analíticamente el punto máximo será a la densidad seca mayor con ello se determina la humedad optima ya que luego desciende por ello se
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“ENSAYO DE COMPACTACION”
concluye que la humedad optima del suelo es de 7.71% y la densidad seca máxima es de 1.944 gr/cm3
5.2. GRAFICAS OBTENIDAS
RESUMEN DE LOS DATOS PARA LA GRÁFICA:
Punto Nº 4 3 2 1
PESO ESPECIFICOPeso de muestra húmeda + molde gr 9915 10161 10355 10235
Peso del molde gr 5718 5819 5819 5718Peso de la muestra húmeda gr 4197 4342 4536 4517Volúmen del molde cm3 2118.78 2118.78 2118.78 2118.78
Densidad húmeda gr/cm3. 1.981 2.049 2.141 2.132
CONTENIDO DE HUMEDAD
Recipiente Nº 1 2 3 4Peso muestra húmeda + recipiente gr 668.00 668.00 666.00 569.00Peso muestra seca + recipiente gr 663.00 652.00 627.00 520.00
Peso del agua gr 5.00 16.00 39.00 49.00Peso de recipiente gr 168 168 166 69Peso de la muestra seca gr 495 484 461 451
Contenido de humedad % 1.01 3.31 8.46 10.86
PESO ESPECIFICO SECODensidad seca gr/cm3. 1.961 1.984 1.974 1.923
GRAFICA 1 DE COMPACTACION METODO DE ECUACION POLINOMICA
DISEÑO MODERNO DE PAVIMENTOS 31
“ENSAYO DE COMPACTACION”
0.00 1.00 2.00 3.00 4.00 5.00 6.00 7.00 8.00 9.00 10.00 11.00 12.001.901.911.921.931.941.951.961.971.981.992.002.01
GRAFICA DE CURVA DE COMPACTACIONHUMEDAD-DENSIDAD
HUMEDAD ( %)
DEN
SID
AD S
ECA
gr./
cm3
COH=5.4O%
GRAFICA 2 DE COMPACTACION METODO DE REGRESIÓN NO LINEAL POLINOMICA
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“ENSAYO DE COMPACTACION”
0.00 1.00 2.00 3.00 4.00 5.00 6.00 7.00 8.00 9.00 10.00 11.00 12.001.90
1.91
1.92
1.93
1.94
1.95
1.96
1.97
1.98
1.99
2.00
GRAFICA DE CURVA DE COMPACTACIONHUMEDAD-DENSIDAD
HUMEDAD ( %)
DEN
SID
AD S
ECA
gr./
cm3
COH=5.20%
5.3. INTERPRETACION DE RESULTADOS
En este ensayo los resultados obtenidos son los siguientes:
CONTENIDO DE HUMEDAD INICIAL O NATURAL DEL SUELO.
W (%)= 8.00 %
A esta humedad inicial hemos aumentado 2% de agua iniciando de
un 1% hasta un contenido de humedad de 10%.
CONTENIDO DE HUMEDADES Y DENSIDADES SECAS:
MUESTA 1
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“ENSAYO DE COMPACTACION”
W (%)= 10.86 %
Ƴ húmedo = 2.13 (g/cm3)
Ƴ seca = 1.92 (g/cm3)
MUESTA 2
W (%)= 8.46 %
Ƴ húmedo = 2.14 (g/cm3)
Ƴ seca = 1.97 (g/cm3)
MUESTA 3
W (%)= 3.31 %
Ƴ húmedo = 2.05 (g/cm3)
Ƴ seca = 1.98 (g/cm3)
MUESTA 4
W (%)= 1.01 %
Ƴ húmedo = 1.98 (g/cm3)
Ƴ seca = 1.96 (g/cm3)
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“ENSAYO DE COMPACTACION”
CONTENIDO DE HUMEDAD ÓPTIMA Y DENSIDAD SECA MAXIMA SEGÚN GRAFICA:
Para ello es recomendable la primera grafica ya que la línea azul que
une los puntos pasa o une todo los puntos lo que nos da los datos
más próximos o más cercanos a la realidad.
W (%)= 5.40%
Ƴ seca máx. = 1.993 (g/cm3)
De la gráfica se obtuvo una humedad optima, lo que nos indica,
tomando en cuenta estudios previos del contenido de humedad
este mismo suelo, que no hace falta agregarle mucha cantidad de
agua al suelo para poder llegar a la compactación máxima que se
busca, además cabe indicar que el suelo debe perder cierta
humedad.
El agua en el material puede beneficiar la compactación hasta un
punto de equilibrio que es aproximadamente cuando el agua
ocupa todos los espacios vacíos dentro del suelo pero sin
presentar exceso, después de este punto, el agua comienza a ser
perjudicial afectando la densificación del material.
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“ENSAYO DE COMPACTACION”
VI. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
El contenido óptimo de humedad del suelo gráficamente es de 5.40 % según la ecuación polinómica el cual es el grafico recomendado.
La densidad seca máxima del suelo determinado gráficamente es de
1.993 (gr/cm3) según la ecuación polinómica el cual es el grafico
recomendado.
La grafica 2 nos da un contenido óptimo de humedad de 5.20 % y una
densidad seca máxima de 1.994 (gr/cm3) este grafica es por el método
de regresión no polinómica de 2do orden no es recomendado ya que
nos brinda una humedad optima con valor inferior al de la gráfica 1
además no une los puntos en forma adecuada.
El contenido de humedad inicial del suelo es de 8.46 %
La muestra utilizada fue de 25000 grs aproximadamente dividido en 4
puntos cada punto con peso de 6000 grs.
El molde utilizado tiene un peso de 5718 gr. Para los puntos 1 y 4 para
los 2 restantes tiene un peso de 5819 grs. Esta diferencia se debe que
para los 2 últimos puntos al proctor se le añadió una tuerca metálica
para asegurar el collarín.
Los moldes tienen un volumen de 2118.78 cm3.
La compactación es un método ideal para mejorar las propiedades de
algunos suelos que se utilizan en obras de construcción como en los
pavimentos.
DISEÑO MODERNO DE PAVIMENTOS 36
“ENSAYO DE COMPACTACION”
Conocer el contenido de humedad óptimo es de mucha importancia ya
que es de gran utilidad a la hora de buscar una solución para mejorar las
propiedades de resistencia al cortante, densidad y otras del suelo.
Se recomienda que los 56 golpes en cada capa tiene que ser uniforme
en el área interior del proctor.
Es importante la compactación de suelos ya que con ello corregimos o
mejoramos algunas propiedades del suelo. Tales como:
Aumenta la capacidad de soporte del suelo.
Reducir los asentamientos del terreno.
Reducir la permeabilidad del suelo, el escurrimiento y la
penetración del agua. El agua fluye y el drenaje puede
regularse.
Reducir el esponjamiento y la contracción del suelo, ya que si
hay vacíos, el agua penetra y habrá un esponjamiento en
invierno y contracción en verano.
Impide los daños de las heladas, puesto que el agua se
expande y aumenta de volumen al congelarse, haciendo que
pavimentos se hinchen y las losas y estructuras se agrieten.
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“ENSAYO DE COMPACTACION”
VII. BIBLIOGRAFIA
FUENTE INTERNET:
http://icc.ucv.cl/geotecnia/03_docencia/02_laboratorio/manual_laboratorio/
densidad_in_situ.pdf.
http://noticias.espe.edu.ec/hfbonifaz/files/2012/09/ENSAYO-DE-
COMPACTACI%C3%93N.pdf
http://es.wikipedia.org/wiki/Ensayo_de_compactaci%C3%B3n_Proctor.
http://icc.ucv.cl/geotecnia/03_docencia/03_clases_catedra/
clases_catedra_ms2/ms2/compactacion_suelos.pdf.
https://www.mtc.gob.pe/portal/transportes/caminos_ferro/Seminario2006/
Rivas.pdf.
http://www1.frm.utn.edu.ar/labvial/Normas%20de%20Ensayo.pdf.
http://apuntesingenierocivil.blogspot.com/2011/03/metodos-del-ensayo-de-
compactacion.html.
FUENTE LIBROS Ensayos Geotécnicos de Suelos y Rocas, Roberto Tomás, Juan Carlos
Santamarta y otros.
Braja M. D. (2001). Principios de ingeniería de cimentaciones.
California: International Thomson Editores.
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“ENSAYO DE COMPACTACION”
Fournier, R. Material del curso mecánica de suelos I
ASTM D-698. Características de compactación de suelo en laboratorio
usando esfuerzo normal.
ASTM D-1557. Características de compactación de suelo en laboratorio
usando esfuerzo modifica.
VIII. PANEL FOTOGRAFICO
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“ENSAYO DE COMPACTACION”
Fig. N°1 Alistando la muestra para realizar el Tamizado. Fig. N°2 Realizando el tamizado por la malla nº ¾
Fig. N°3 se efectuó el cuarteo de la muestra. Fig. N°4 separando dos partes la muestra después de haber realizado el cuarteo
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“ENSAYO DE COMPACTACION”
Fig. N°5 pesando la muestra para para realizar la compactación, muestra de 6kg. Fig. N°6 secando el material para efectuar la
compactación.
Fig. N°7 colocando el material en el molde en 5 capas de 56 golpes.
Fig. N°8 efectuando la compactación según la norma ASTM D 1557-14
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“ENSAYO DE COMPACTACION”
Fig. N°9 se enrasa con regla metálica y se pesa la muestra con el molde. Fig. N°10 se coloca la muestra en recipiente en la
cocina y se determina la humedad.
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“ENSAYO DE COMPACTACION”
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