COMPACTACIN ESTNDAR Y

INGENIERA CIVIL

LABORATORIO DE SUELOS

COMPACTACIN ESTNDAR Y

MODIFICADO

INTRODUCCIN- Se entiende por compactacin de los suelos al mejoramiento artificial de sus propiedades mecnicas por medios mecnicos. Se distingue de la consolidacin de los suelos por lo que este se realiza por medios fsicos y la compactacin por medios mecnicos.

La importancia de la compactacin radica en que aumenta la resistencia del suelo y reduce la capacidad de deformacin y los vacos que pueden producir asentamientos futuros.

El tipo de compactacin es variable dependiendo de material que se desea compactar adems del equipo a utilizar.

En las practicas de campo los mtodos mas comunes de compactacin son los de vibrado y los de rodillo.

La eficiencia de cualquier equipo de compactacin depende de varios factores y para poder analizar la influencia de cada uno se requiere disponer de procedimientos estandarizados que reproduzcan en laboratorio lo que se pueda obtener en el campo.

Los factores mas importantes en este proceso son 2: El contenido de humedad del suelo antes de iniciarse el proceso de compactacin y la energa especfica empleada para dicho proceso.

OBJETIVO PRINCIPAL

Conocer el procedimiento correcto de los ensayos de compactacin, y poder obtener la densidad mxima y contenido de humedad optimo.

OBJETIVOS SECUNDARIOSFamiliarizarse con los materiales empleados para la practica.

Entender el concepto de compactacin de un suelo a travs de los resultados encontrados.

Poder determinar la humedad ptima para poder alcanzar la densidad mxima y la mejor compactacin de un suelo por este mtodo

ENFOQUE:

Es sabido que la compactacin se aplica a suelos con el fin de mejorar sus caracteristicaza de comprensibilidad, relacin esfuerzo-deformacin y resistencia.

Como vimos en practicas pasadas, sabemos que un suelo esta formado por partculas de tamao y forma variada y que entre estas existen espacios nter granulares llamados vacos, que se hallan llenos de aire, agua o ambos a la vez. Cuando una masa de suelo se encuentra en estado suelto ocupa mayor volumen, por que tiene mayor nmero de vacos.

En las especificaciones de construccin la calidad requerida del suelo compactado se fija generalmente en trminos del suelo especifico seco mximo y no en funcin de la comprensibilidad y la consistencia que posea el material compactado.

Es claro que la clase de suelo con que se trabaja influye de manera decisiva en el proceso de compactacin; de hecho a lo largo de ese capitulo habrn de diferenciarse las tcnicas que se empleen y los resultados que se obtengan precisamente con base en el tipo de suelo.

Ya en los primeros estudios de Proctor se puso de manifiesto que el contenido de agua del suelo que se compacta es otra variable fundamental del proceso. Proctor observado que con contenidos crecientes de aguas, a partir de valores bajos, se obtenan ms altos los peso especficos secos para el material compactado, si se usa la misma energa de compactacin; pero observo que tambin esta tendencia no se mantena indefinidamente, ya que cuando la humedad pasa de cierto valor, disminuyen los pesos especficos secos logrados. Es decir Proctor puso de manifiesto que para un suelo dado y usado determinados procedimientos de compactacin, llamado el ptimo, que produce el mximo peso volumtrico seco que es dable obtener de ese procedimiento de compactacin.

METODOLOGA

La muestra se prepara realizando una compensacin de material entre los tamices 3/4 y N 4; con el objetivo de extraer material grueso y densificar ms el material.

De la muestra requerida ya pesada, se pesara por el tamiz 3/4 de lo cual el material que pasa, se guardar para unir con el material compensado, de lo que se retiene solo nos interesa su peso y no as su material. Se completar con otro montn del mismo material, pero haciendo pasar este por las mallas del tamiz y N 4, interesndonos solo el material que queda entre ambas mallas, este proceso se realiza hasta obtener el peso del material grueso pesado con anterioridad (a).

En los materiales finos no existe compensacin, solo se triturarn los terrones para facilitar el manipuleo del mismo material.

MATERIAL Y EQUIPO UTILIZADO.-

Muestra (estrato).

Molde de dimetro 4 y altura de 4,6. (Proctor estndar)

Tamiz N 4 de pulg.

Apisonador o martillo de 5.5 lb. y altura de cada de 12 pulg.

Regla metlica para enrasar.

Balanza

Horno a temperatura 105.

Cuchara, badilejo, combo, esptula.

Fuentes para preparar la muestra.

Cpsulas.

Cinceles, martillo, paos de tela.

Extractor de muestras.

Gato hidrulico

PROCEDIMIENTO QUE SE SIGUI PARA REALIZAR LA PRACTICA.-

Nuestra muestra se trata de un estrato, y segn las especificaciones del ingeniero teniamos que trabajar con el material del T-99 pero con las condiciones del T-180.

Esto quiere decir que usamos los materiales (Molde de dimetro 4 y altura de 4,6. (Proctor estndar), Apisonador o martillo de 5.5 lb. y altura de cada de 12 pulg. Pero con 3 capas y 56 golpes.

Ahora se nombrara los dos mtodos usuales de trabajo

Para el T 99 (Proctor Estndar)

Se realizarn moldes de compactacin estructurados por 3 capas y 25 golpes por cada capa. Se debe tantear una divisin de la altura del molde en 3 partes iguales del material para su respectiva compactacin.

Para el T 180 (Proctor Modificado)

Se realizarn moldes de compactacin estructurados por 5 capas y 56 golpes por cada capa. Se debe tantear una divisin de la altura del molde en 5 partes iguales del material para su respectiva compactacin.

Antes de comenzar el ensayo se debe pesar el molde sin collarn, adems de obtener su volumen respectivo.

Actividades comunes

1) Despus de preparar el material se debe calcular el contenido de humedad.

2) Dividir el material en 5 partes iguales, depositar en fuentes lavadores, ya que a cada una se le incrementar el agua a diferentes proporciones.

3) Para los suelos aluviales es recomendables comenzar con el 4% de humedad por lo que, si el contenido de humedad est por debajo de este valor entonces hay que incrementar agua en la cantidad requerida, luego el incremento de agua ser de 6, 7, 8 y 10 respectivamente. (el nuestro es estrato por lo que tambin es preferente empezar el calculo con un 4% de humedad)

4) Para los suelos que contengan arcilla, se recomienda empezar por el 6% y luego incrementar agua en la cantidad requerida, luego el incremento de agua ser de 9, 12, 14 y 17 respectivamente.

5) Se debe aplicar el incremento de humedad con la regla de tres tomando en cuenta la humedad natural.

6) Ya calculado los porcentajes requeridos de humedad se procede a incrementar las cantidades de agua al suelo, mezclando y homogenizando hasta obtener la humedad uniforme en toda la muestra.

7) El material con humedad se hecha por capas en el molde respectivo y se compacta cada capa, con el nmero de golpes del ensayo que est practicando.

8) Seguidamente se procede a retirar el collarn, para luego enrazar el material con la regla metlica, si es que en este proceso se salen las piedras y dejan huecos por debajo del nivel del collarn, entonces hay que tamizar con el N10, el material con la misma humedad para rellenar los huecos presionando con la regla metlica.

9) Luego del enrazado, se pesa el molde ms la muestra hmeda y ms la base.

10) Seguidamente con el extractor de muestras se saca la muestra compactada del molde y del corazn de la misma extraer material para realizar el contenido de humedad real del suelo compactado.

11) Los pasos del 6 al 10 se repetirn con diferentes contenidos de humedad para obtener los cinco puntos necesarios de compactacin.

UNIVERSIDAD AUTNOMA JUAN MISAEL SARACHO

FACULTAD DE CIENCIAS Y TECNOLOGA

CARRERA DE INGENIERA CIVIL LABORATORIO DE SUELOS

COMPACTACIN

Volumen de agua (ml)105165195219225

N de capas33333

N de golpes por capa5656565656

Peso del suelo H + molde62216347634863586315

Peso del molde42214229422942294229

Peso del suelo H19922118211921292086

Volumen de la muestra947.26947.26947.26947.26947.26

Densidad suelo hmedo(gr/cm3)2.102.232.242.252.20

Cpsula N12345

Peso suelo H + cpsula175.48236.39141.68217.82156.57

Peso del suelo seco + cpsula167.64219.86133.79202.47146.57

Peso del agua7.8416.537.8915.3510

Peso de la cpsula42.537.8343.5542.2441.18

Peso del suelo seco125.14182.0390.24160.23105.39

Contenido de humedad (%h)6.2659.0818.7439.589.489

Densidad del suelo seco (gr/cm3)1.982.042.062.052

La ecuacin de la curva resulta igual a:

y = -0.0352 x2 + 0.5614 x - 0.1543

para obtener la mxima se deriva con respecto de (x) y se iguala a cero obtenemos que:

dy/dx = -0.0704x +0.5614 = 0..............x = 7.974

este resultado nos indica que el % de humedad optimo es 7.974 y que la densidad mxima es de 2.084

CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES:

Lo primero que podemos observar es la diferencia que existe entre los 2 mtodos de compactacin, el T-99 es mas rpido pero el T-180 arroja valores de compactacin mas ptimos, suponemos que es debido a que en el segundo se emplea mayor energa de compactacin. El error entre estos se estima que es de un 5%

Si uno de los puntos obtenidos se dispara de la grafica debe ser rechazado, ya que producira errores muy significativos en la misma, este es el caso de uno de nuestros puntos.

Debemos tomar en cuento que el concepto de consolidacin con compactacin no es el mismo, y el modo de calcularlo tampoco, consolidacin es un medio fsico en el que se coloca un peso sobre el suelo durante un tiempo y ver cuanto se asienta y compactacin se lo realiza por medios mencionados anteriormente

Uno de los puntos que debemos tomar muy en cuenta para la practica profesional es que en el laboratorio se obtienen resultados mayores o mximos, y en el campo los resultados sern menores.

Si bien los valores de humedad optima y densidad mxima no son iguales de un suelo a otro, existe un rango que debe cumplirse para los tipos de suelos, estos se indican a continuacin (esto con el fin mas que todo de controlar los resultados)

Uno de los errores mas comunes de la practica es que no se realiza un mezclado totalmente homogneo, en el momento de variar el % de humedad. El no repartir uniformemente los golpes del pison sobre la superficie de la muestra.

En esta practica mas que en cualquier otra la Balanza se encontraba en mal estado

Se debe limpiar los instrumentos antes de realizar las siguientes mediciones, es el caso del proctor, el enrasarte y otros.

Por ultimo indicar que los resultados obtenidos o sea % de humedad ptima = 7.974 y densidad mxima = 2.084 se encuentran dentro del rango establecido anteriormente e indicar que en la tabla se rechaz el 4 punto.

BIBLIOGRAFA

MECNICA DE SUELOS JUREZ BADILLO

GUA DE LABORATORIO DE SUELOS

Proceso de compactacin

En la figura Toma de muestra

Extractor de muestras

EMBED PBrush

Rechazado

COMPACTACIN