Práctica:

Ensayo de compactación proctor

Introducción

En mecánica de suelos, el ensayo de compactación Proctor es uno de los más importantes procedimientos de estudio y control de calidad de la compactación de un terreno. A través de el es posible determinar la compactación máxima de un terreno en relación con su grado de humedad, condición que optimiza el inicio de la obra con relación al costo y el desarrollo estructural e hidráulico.

Existen dos tipos de ensayo Proctor normalizados; el "Ensayo Proctor Normal", y el "Ensayo Proctor Modificado". La diferencia entre ambos estriba en la distinta energía utilizada, debido al mayor peso del pisón y mayor altura de caída en el Proctor modificado.

Ambos ensayos se deben al ingeniero que les da nombre, Ralph R. Proctor (1933), y determinan la máxima densidad que es posible alcanzar para suelos o áridos, en unas determinadas condiciones de humedad, con la condición de que no tengan excesivo porcentaje de finos, pues la prueba Proctor está limitada a los suelos que pasen totalmente por la malla No 4, o que tengan un retenido máximo del 10 % en esta malla, pero que pase (dicho retenido) totalmente por la malla 3/8”. Cuando el material tenga retenido en la malla 3/8” deberá determinarse la humedad óptima y el peso volumétrico seco máximo con la prueba de Proctor estándar.

El ensayo consiste en compactar una porción de suelo en un cilindro con volumen conocido, haciéndose variar la humedad para obtener el punto de compactación máxima en el cual se obtiene la humedad óptima de compactación. El ensayo puede ser realizado en tres niveles de energía de compactación, conforme las especificaciones de la obra: normal, intermedia y modificada.

La energía de compactación viene dada por la ecuación:

Donde:

Y - energía a aplicar en la muestra de suelo; n - número de capas a ser compactadas en el cilindro de moldeado; N - número de golpes aplicados por capa; P - peso del pisón; H - altura de caída del pisón; y V - volumen del cilindro.

El Grado de compactación de un terreno se expresa en porcentaje respecto al ensayo Proctor; es decir, una compactación del 85% de Proctor Normal quiere decir que se alcanza el 85% de la máxima densidad posible para ese terreno.

Objetivo:

El alumno determinara la prueba que nos servirá para determinar el peso específico seco máximo y la humedad óptima en un suelo que se emplea en la construcción en terracerías

Equipo y material:

Pistón metálico Regla mecánica con arista Balanza de precisión 0.1g 2 charolas rectangulares 1 probeta de 1000 ml 1 malla del numero 4 Asador Molde de acero de 4" de diámetro y aprox. 12 cm de altura Martillo de compactación con guía Base y extensión para el molde Enrazador taras de aluminio Desarmador plano

Procedimiento:

1. La muestra se obtendrá por cuarteo pesando 5 kg previamente diseñado y que pasa por la malla No. 4

2. Después de pasar el material por la malla del numero 4 se deposita en la charola rectangular y se le va agregando agua poco a poco hasta obtener una muestra homogénea comprimiéndolo con la mano obtenemos el grado máximo de humedad.

3. Se comenzó por medir el diámetro y la altura del molde y a pesarlo; mientras otros compañeros calculaban el número de golpes a aplicar para cada capa obteniendo los resultados mostrados abajo.

4. Al obtener la muestra homogénea se deposita en el molde proctor en 3 capas. Cada una de esas capas será compactada con 25 golpes.

5. Después de haber sido compactado se removerá o se quitara el collarín de la parte superior del molde y se enrasara.

6. Después de haber enrazado (o Quitar el collarín) pesamos con el molde (molde+suelo+agua).

7. Después de haber sido pesado en el molde con el suelo y agua tomamos una parte proporcional del suelo para obtener el contenido de humedad.

8. Se repite el procedimiento descrito anteriormente hasta que el peso del material húmedo disminuya en dos ocasiones consecutivas.

Formulas a utilizar

Υm = WmV

W%=W m−WsWs

∗100

Υd = Ym1+w%

Resultados

Peso del cilindro = 3.4 Kg

Vol. = 91.49 cm³

Primer prueba.

W molde + material+ agua = 4.6 kg

W material = 4.6 – 3.4 = 1.2 kg

Υm = 0.00120.0009149

=1.31160 ton /m3

W%= ( (213.3−81 )−(183.4−81 ) )183.4−81

∗100=29.1992

Υd = 1.3116

1+29.1992=0.0434 ton /m3

Segunda prueba

W molde + material+ agua = 4.95 kg

W material = 1.55 kg

Υm = 1.6941 ton/m 3

W%¿37.9511

Υd ¿0.0434 ton /m3

Tercer prueba

W material = 2.1 kg

Υm =2.2953 ton /m3

W%¿42.8571

Υd ¿0.0523 ton /m3

Cuarta prueba

W material = 2.85 kg

Υm =3.1151 ton /m3

W%¿45.9567

Υd = 0.0663 ton /m3

Quinta prueba

W material = 3.8 kg

Υm =4.1534 t on /m3

W%¿34.9912

Υd = 0.1154 ton /m3

Sexta prueba

W material = 4.95 kg

Υm =5.4104t on/m3

W%¿308.1300

Υd = 0.0175ton /m3

Prueba Agua agregada

1 130 ml

2 240 ml

3 350 ml

4 460 ml

5 570 ml

6 680 ml

Prueba # de vaso

Peso del vaso (g)

peso húmedo (g)

peso seco (g)

W% peso especifico(ton/m3)

peso especifico seco (ton/m3)

1 9 81 213.3 183.4 29.1992 1.3116 0.0434

2 4 76.5 195 162.4 37.9511 1.6941 0.0434

3 17 83.4 250.4 200.3 42.8571 2.2953 0.0523

4 19 85.4 341.7 261 45.9567 3.1151 0.0663

5 31 87.2 241.9 201.8 34.9912 4.1534 0.1154

6 6 203.3 253.5 215.6 308.1300 5.4104 0.0175

0 50 100 150 200 250 300 3500

0.02

0.04

0.06

0.08

0.1

0.12

0.14

Curva de compactacion

contenido de humedad

peso

esp

ecifi

co se

co Υ

d (t

on/m

3)

Conclusión

La prueba de compactación Proctor Estándar es muy sencilla y rápida de realizar, lo único

que puede retrasar un poco dicha prueba es la obtención del contenido de humedad. En lo

que se refiere al procedimiento no presenta mayor problema debido a que es repetitiva

además de que no requiere equipo de gran tamaño o difícil de maniobrar.

Con esta prueba se obtiene la humedad óptima de compactación así como, el peso

específico seco máximo, con la finalidad de obtener una muy buena compactación en campo

si se reproducen las condiciones en las que se realiza la práctica en el laboratorio; ofrece

resultados confiables que si realmente se cumplen en campo se pueden obtener resultados

satisfactorios.

Bibliografía

MECÁNICA DE SUELOS TOMO 1

JUÁREZ BADILLO y RICO RODRÍGUEZ

LIMUSA

MECÁNICA DE SUELOS

LAMBE