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TALLER BÁSICO DE MECÁNICA DE SUELOS

UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIAFacultad de Ingeniería Civil

Laboratorio de Mecánica de Suelos

Próctor Modificado

Próctor Estándar

Expositor: Luisa Shuan Lucas


Laboratorio de Mecánica de SuelosDEFINICIÓN

COMPACTACIÓN

La compactación es un proceso de estabilizaciónmecánica del suelo que mejora sus propiedadescomo son:- Aumento de densidad

Febrero 2006 Curso Taller de Mecánica de Suelos LMS-FIC-UNI

- Disminución de la relación de vacíos- Disminución de la deformabilidad- Disminución de permeabilidad- Aumento de resistencia al corte


Laboratorio de Mecánica de Suelos VARIABLES

La compactación depende de varios factores comopor ejemplo:- Tipo de suelo- Distribución granulomètrica- Forma de partículas


- Forma de partículas- Energía de compactación- contenido de humedad


Laboratorio de Mecánica de Suelos OBJETIVO

Desarrollar un método de ensayo para determinar larelación entre el contenido de humedad y el pesounitario seco compactado con una energía decompactación determinada.El objetivo de la prueba es determinar el contenido


El objetivo de la prueba es determinar el contenidode humedad para el cual el suelo alcanza sumáxima densidad seca


Laboratorio de Mecánica de Suelos ENERGÍA DE COMPACTACIÓN

La energía de compactación en el ensayo delaboratorio, se define como:

V

hWnNEc

***=

Donde:


Donde:

E c = Energía de compactación, depende del tipo de e nsayo

N = N°de golpes por capa

n = N°de capas

W = Peso del pisón

H = Altura de caída del pisón

V = Volumen del suelo compactado


Laboratorio de Mecánica de Suelos PROCTOR MODIFICADO

ASTM D 1557 Proctor Modificado

Ec = Energía de Compactación = 56,250 Lb.ft/ft3 .W = Peso del martillo = 10 lbh = Altura de caída del martillo = 18 pulgadasN = Número de golpes por capas = depende del molden = Número de capas = 5


n = Número de capas = 5V = volumen del molde cm3 = depende del método de prueba

Suelo y Molde a UtilizarMétodo A Método B Método CPasa la malla No. 4. Pasa la malla 3/8” Pasa la malla ¾”.Molde 4 Pulg.diam. Molde 4 pulg. Diam. Molde 6 “ pulg. diamV = 1/30 pie 3 V = 1/30 pie3 V = 1/13.3 pie3N = 25 golpes/capa N = 25 golpes/capa N = 56 golpes/capa


Laboratorio de Mecánica de Suelos PROCTOR ESTANDAR

ASTM D 696 Proctor Estándar

Ec = Energía de Compactación = 12,300 Lb.ft/ft3 .W = Peso del martillo = 5.5 lbh = Altura de caída del martillo = 12 pulgadasN = Número de golpes por capas = depende del molde


N = Número de golpes por capas = depende del molden = Número de capas = 3V = volumen del molde cm3 = depende del método de prueba

Suelo y Molde a UtilizarMétodo A Método B Método CPasa la malla No. 4. Pasa la malla 3/8” Pasa la malla ¾”.Molde 4 Pulg.diam. Molde 4 pulg. Diam. Molde 6 pulg. diamV = 1/30 pie 3 V = 1/30 pie3 V =1/13.3 pie3N = 25 golpes/capa N = 25 golpes/capa N = 56 golpes/capa


Laboratorio de Mecánica de Suelos EQUIPO BÁSICO




EQUIPOPROCTOR MODIFICADO

•Molde cilíndrico de material rígido con base de apo yo y collarín.•Probeta graduada de 500 cm3.•Pisón de 10 lb. de peso con 18 pulgadas de caída li bre.•Balanza de 0.1 gr. De precisión•Horno de secado


•Horno de secado•Regla recta de metal rígido de 10 pulgadas.•Tamices de 2”, ¾", 3/8", y Nº4. •Herramientas diversas como, bandeja, taras, cuchara s, paleta, espátula, etc.


Laboratorio de Mecánica de Suelos DETERMINACIÓN DEL MÉTODO

METODO % ACUM. RETENIDO

N°4

% ACUM. RETENIDO

3/8”

% ACUM. RETENIDO

3/4”

MATERIAL A USAR

A ≤ 20% - - Pasa N°4

ASTM D 1557 Proctor Modificado


B > 20% ≤ 20% - Pasa 3/8”

C - > 20% ≤ 30% Pasa ¾”

-Aplicable a material con 30% máximo retenido en tam iz ¾”

-Si el material tiene mas del 5% en peso de tamaño m ayor al utilizado en la prueba, se debe corregir los result ados.


Laboratorio de Mecánica de Suelos PROCEDIMIENTO




�Secar el material si este estuviera húmedo,puede ser al aire libre o al horno.�Tamizar a través de las mallas 2”, ¾”, 3/8” y N°4para determinar el mètodo de prueba.




�Preparar 4 ó 5 muestras de 6kg. para el método C y de 3 Kg. si se emplea el método A ó B.� Agregar agua y mezclar uniformemente. Cada punto de prueba debe tener un incremento de humedad constante.




�Colocar la primera capa en el molde y aplicarle 25 ó 56 golpes según el método de ensayo.�Los golpes deben ser aplicados en toda el área, girando el pisón adecuadamente.�Cada golpe debe ser aplicado en


�Cada golpe debe ser aplicado en caída libre, soltar el pisòn en el tope.�De igual forma completar las cinco capas



�La última capa debe quedar en el collarín de tal fo rma que luego pueda enrasarse.� Enrasar el molde con una regla metálica quitando previamente el collarín.�Retirar la base y registrar el peso del suelo + mol de




�Luego de pesado, extraer el suelo y tomar una muest ra para el contenido de humedad, como mínimo 500 gr. para ma terial granular tomada de la parte central del molde. �Llevar las muestras al horno para determinar la hum edad .�Repetir el procedimiento para un mínimo de 4 puntos compactados a diferentes contenidos de humedad, dos de los cuales quedan en el lado seco de la curva y los otr os dos en el lado húmedo.



Laboratorio de Mecánica de Suelos CÁLCULO

ωγγ+

=1

md

�Una vez determinados los contenido de humedad de cada muestra hallar la densidad seca de cada punto :


ω+1

Donde:γγγγm = densidad húmeda = peso suelo húmedo /volumenω = contenido de humedad


Laboratorio de Mecánica de Suelos GRÁFICO

CURVA DENSIDAD SECA vs HUMEDAD

2.220

2.260

2.300

Den

sida

d S

eca

(gr/c

m3 )

γγγγdmáx


2.100

2.140

2.180

0.0 2.0 4.0 6.0 8.0 10.0 12.0 14.0

Humedad (%)

Den

sida

d S

eca

(gr/c

m

Determinar: γγγγdmáx = Densidad Seca MáximaO.C.H = Optimo contenido de humedad

O.C.H


Laboratorio de Mecánica de Suelos VALORES TÍPICOS


Curvas típicas de compactación para suelos diferentes



VARIACIÓN CON ENERGÍA DE COMPACTACIÓN

Curvas de Compactación Proctor Estándar y


Proctor Estándar y Modificada para un limo arcilloso (método A).


Laboratorio de Mecánica de Suelos VALORES TÍPICOS

Rango aproximado de OCH vs. Tipo de suelo

Tipo de suelo Valor probable ( % ) OCH Ensayo Proctor

Modificado


Grava tipo afirmado 4 - 8

Arena 6 - 10

Arena limosa 8 - 12

Limo 11 - 15

Arcilla 13 - 21


Laboratorio de Mecánica de Suelos APLICACIÓN

La compactación de suelos se aplica en toda obra de terraplenado, para mejorar su estabilidad.

1. Conformación de rellenos controlados.

2. Para apoyo a una estructura.


2. Para apoyo a una estructura.

3. Como sub - base para carreteras y ferrocarriles o aeropuertos.

4. Diques o presas de tierra.

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