TALLER BÁSICO DE MECÁNICA DE SUELOS
UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIAFacultad de Ingeniería Civil
Laboratorio de Mecánica de Suelos
Próctor Modificado
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Expositor: Luisa Shuan Lucas
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Laboratorio de Mecánica de SuelosDEFINICIÓN
COMPACTACIÓN
La compactación es un proceso de estabilizaciónmecánica del suelo que mejora sus propiedadescomo son:- Aumento de densidad
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- Disminución de la relación de vacíos- Disminución de la deformabilidad- Disminución de permeabilidad- Aumento de resistencia al corte
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Laboratorio de Mecánica de Suelos VARIABLES
La compactación depende de varios factores comopor ejemplo:- Tipo de suelo- Distribución granulomètrica- Forma de partículas
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- Forma de partículas- Energía de compactación- contenido de humedad
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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
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El objetivo de la prueba es determinar el contenidode humedad para el cual el suelo alcanza sumáxima densidad seca
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Laboratorio de Mecánica de Suelos ENERGÍA DE COMPACTACIÓN
La energía de compactación en el ensayo delaboratorio, se define como:
V
hWnNEc
***=
Donde:
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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
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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
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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
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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
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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
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Laboratorio de Mecánica de Suelos EQUIPO BÁSICO
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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
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•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.
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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
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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.
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Laboratorio de Mecánica de Suelos PROCEDIMIENTO
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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.
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Laboratorio de Mecánica de Suelos PROCEDIMIENTO
�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.
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Laboratorio de Mecánica de Suelos PROCEDIMIENTO
�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
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�Cada golpe debe ser aplicado en caída libre, soltar el pisòn en el tope.�De igual forma completar las cinco capas
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Laboratorio de Mecánica de Suelos PROCEDIMIENTO
�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
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Laboratorio de Mecánica de Suelos PROCEDIMIENTO
�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.
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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 :
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ω+1
Donde:γγγγm = densidad húmeda = peso suelo húmedo /volumenω = contenido de humedad
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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
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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
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Laboratorio de Mecánica de Suelos VALORES TÍPICOS
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Curvas típicas de compactación para suelos diferentes
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Laboratorio de Mecánica de Suelos
VARIACIÓN CON ENERGÍA DE COMPACTACIÓN
Curvas de Compactación Proctor Estándar y
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Proctor Estándar y Modificada para un limo arcilloso (método A).
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Laboratorio de Mecánica de Suelos VALORES TÍPICOS
Rango aproximado de OCH vs. Tipo de suelo
Tipo de suelo Valor probable ( % ) OCH Ensayo Proctor
Modificado
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Grava tipo afirmado 4 - 8
Arena 6 - 10
Arena limosa 8 - 12
Limo 11 - 15
Arcilla 13 - 21
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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.
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2. Para apoyo a una estructura.
3. Como sub - base para carreteras y ferrocarriles o aeropuertos.
4. Diques o presas de tierra.