2.7.- Proctor Modificado – Relaciones Humedad Densidad ASTM D 1557. 2.7.1.- O!eti"o. 2.7.1.1.- Estos métodos se emplean para determinar la relación entre la humedad y el peso unitario unitario de, los suelos compactados compactados en un molde de un tamaño dado con un martillo martillo de 10 lb. que cae desde una altura de 18". Se han previsto cuatro procedimientos en la siuiente !orma
Método A.
#n molde de di$metro 10% mm &'"( material de suelo que pasa
una malla de '.)* mm &+o. '(.
Método B .
#n molde de di$metro 10% mm &'"( material de suelo que pasa
una malla de '.)* mm &+o. '(.
Método C . #n
molde de di$metro 1*% mm &"( material que pasa una malla
de1-.0 mm &/'"(.
Método D. #n
molde de di$metro di$metro 1*% mm &"( material material de suelo que pasa
una malla de 1- mm &/'"(.
2.7.1.2.- Se indicar$ en las especi!icaciones el método que deber$ usarse para el material que se va a ensayar en sayar.. Si no se especi!ica ninuno, reir$ el étodo .
2.7.2.- #$ui%o. 2.7.2.1.- Moldes. 2os moldes deber$n ser cil3ndricos de 4 de di$metro y '.*-4 de altura de paredes sólidas, !abricados con metal. 5eber$n tener un con6unto de collar a6ustable, que permita la preparación de muestras compactadas de me7clas de suelo con aua de la altura y volumen deseados. El con6unto del molde y del collar de %4 de altura deben a6ustarse libremente a una base con tornillos de mariposa.
2.7.2.2.- Pisón
perad perado o manual manualmen mente. te. #n martil martillo lo met$li met$lico co que tena tena una cara cara plana plana
circular de%.00" de di$metro, y que pese 10.00 lb. El martillo deber$ estar provisto de una u3a apropiada que controle la altura de ca3da del olpe desde una altura libre de 18.0" por encima de la altura del suelo.
*)
perado mec$nicamente. #n martillo de metal que esté equipado con un
dispositivo para controlar la altura de ca3da del olpe hasta una altura libre de 18.0" por encima del suelo y que distribuya uni!ormemente los olpes sobre la super!icie de éste. El martillo deber$ tener una cara plana circular de %.0 "9 un peso de !abricación de 10.0 lb. Este el pisón utili7ado en nuestros ensayos de laboratorio.
2.7.2.&.- :robeta raduada de por lo menos *00cc. 2.7.2.'.- Balanzas, con precisión del 0.1; del material a traba6ar. :ara el contenido de humedad se requiere que la balan7a tena una precisión de 0.1 r
2.7.2.5.- Horno, termostáticamente controlado, capa7 de mantener una temperatura de 110< * = &%0 < - =>( para el secado de las muestras.
2.7.2.(.- Regla metálica (escantillón), de acero endurecido, de borde recto y al menos de 10" de laro. 5eber$ tener un borde biselado y al menos una cara plana en sentido lonitudinal &usada para el corte !inal del suelo(.
2.7.2.7.- Mallas, de %"9 /'",/8" y +o. '. 2.7.2.).- Herramientas misceláneas para me7clado, tales como cucharas, esp$tulas, ta7ones, o un dispositivo mec$nico adecuado para me7clar las muestras de suelo con diversas cantidades de aua.
2.7.2.*.- Recipientes, para determinar la humedad de las muestras, elaborados en metal u otro material adecuado, con cierres que a6usten herméticamente para evitar la pérdida de humedad durante el pesa6e.
2.7.&.- M+todos. 2.7.&.1.- M+todo A. 2.7.&.1.1.- Muestra. ?. Si la muestra de suelo est$ h@meda cuando se recibe del terreno, deber$ secarse hasta que lleue a hacerse desmenu7able se@n se vea al introducir en ella una esp$tula. El secamiento puede e!ectuarse al aire o por medio de aparatos de secado de manera que la temperatura de la muestra no sobrepase de 0 = &1'0 =>(. Aómpanse entonces los terrones del material de una manera tal que se evite reducir el tamaño natural de las part3culas individuales de la muestra.
*8
B. Cam3cese una cantidad representativa adecuada de suelo, pulveri7ado sobre el tami7 de '.)* mm &+o. '(. Si lo hubiere, elim3nese el material rueso retenido sobre dicha malla. . Escó6ase una muestra representativa con un peso aproDimado de o m$s, del suelo preparado como se describe en ? y B.
2.7.&.1.2.- Procedimiento. ?. é7clese per!ectamente la muestra representativa escoida, con aua su!iciente para humedecerla hasta aproDimadamente ' puntos de porcenta6e por deba6o del contenido óptimo de humedad. B. :rep$rese un espécimen compactando el suelo humedecido en el molde de '" de di$metro &con el collar a6ustado( en cinco capas aproDimadamente iuales y que den una altura total compactada de alrededor de *". omp$ctese cada capa mediante %* olpes uni!ormemente distribuidos con el pisón de ca3da libre de 18" por encima de la altura aproDimada del suelo compactado, cuando se usa un martillo operado manualmente. 5urante la compactación, el molde deber$ permanecer !irme sobre un soporte denso, uni!orme, r3ido y estable.
Bases satis!actorias para colocar el molde durante la compactación del suelo
pueden ser un bloque de concreto, que pese no menos de -1 &%00 lb(, sostenido por una !undación relativamente estable como un piso sano de concreto, y en el caso de hacer el ensayo en el campo, super!icies como los muros de alcantarillas de concreto, los puentes y los pavimentos.
5espués de la compactación remuévase el collar de eDtensión, recórtese
cuidadosamente el suelo eDcedente compactado en la parte superior del molde, usando la rela con borde recto. :ésese el molde y el suelo h@medo en iloramos con aproDimación de * . .
S$quese la muestra compactada del molde y córtese verticalmente
a través del centro de la misma. Cómese una muestra representativa del material de una de las caras del corte9 pésese inmediatamente y séquese en un horno a 110 < * = &%0 < -=>(, por un tiempo m3nimo de 1% horas o hasta peso constante, para determinar el contenido de aua. 2a muestra para humedad no deber$ pesar menos de 100 .
*-
5.
Aómpase completamente la porción restante de la muestra
moldeada hasta cuando se considere visualmente que pasa por la malla de '.)* mm &+o. '( y re@nase con la porción restante de la muestra que se est$ ensayando. ?réuese aua en cantidad su!iciente para aumentar la humedad del suelo en 1 o % puntos de porcenta6e y rep3tase el procedimiento anterior para cada incremento de aua. ontin@ese esta serie de determinaciones, hasta que haya disminución o no haya cambio en el peso h@medo, !1, en lb/pie, o /m, del suelo compactado.
Este procedimiento se ha encontrado satis!actorio en la mayor3a de las veces.
Sin embaro en alunos casos, en los cuales el suelo es de car$cter !r$il y se reduce sini!icativamente en su tamaño debido a la compactación repetida y en casos en los cuales el suelo est$ constituido por un material arcilloso de teDtura rasosa, dentro del cual es di!3cil incorporar aua, deber$ emplearse una muestra di!erente del mismo material para cada punto del ensayo de compactación. En estos casos, las di!erentes muestras deber$n me7clarse per!ectamente con cantidades su!icientes de aua para que la humedad de las mismas var3e aproDimadamente en % puntos de porcenta6e. 2os puntos de humedad escoidos deber$n encerrar el valor del contenido optimo de humedad, proporcionando de esta manera muestras que, cuando se compactan aumentan suFpeso hasta el peso unitario m$Dimo deseado y lueo de alcan7ado éste, disminuyen. 2as muestras de me7clas de suelo con aua deber$n colocarse en recipientes cubiertos y deber$ permit3rseles que permane7can por lo menos 1% horas antes de e!ectuar la determinación del ensayo de humedadFpeso unitario.
Sin embaro, cuando sea necesario arear o remover una cantidad
predeterminada de aua, podr$n emplearse los siuientes tiempos m3nimos de reposo para que la humedad se distribuya uni!ormemente, de acuerdo con el tipo de suelo.
0
2.7.&.2.- M+todo ,. 2.7.&.2.1.- Muestra. Escó6ase la muestra representativa de acuerdo con el numeral %.)..1.1 , eDcepto que deber$ tener un peso de aproDimadamente ) G. &1* lb.(.
2.7.&.2.2.- Procedimiento. S3ase el mismo procedimiento descrito para el étodo ? en el numeral %.)..1.%., eDcepto en lo siuiente :rep$rese una muestra compactando el suelo humedecido en el molde de ", de di$metro &con el collar a6ustado(, en cinco capas aproDimadamente iuales de tal manera que proporcionen una altura total compactada de alrededor de *", siendo compactada cada capa por medio de * olpes de martillo uni!ormemente distribuidos.
2.7.&.&.- M+todo . 2.7.&.&.1.- Muestra. ?.
Si el suelo est$ h@medo cuando se recibe del campo, secamos hasta que se note
!riable al introducir en él una esp$tula. El secamiento puede e!ectuarse en el aire, o mediante el uso de aparatos de secado, siempre que la temperatura no eDceda de 0= &1',0 =>(. Aómpanse lueo per!ectamente los terrones pero de tal manera que se evite la reducción del tamaño natural de las part3culas individuales B.
Cami7amos una cantidad representativa de suelo pulveri7ado sobre el tami7 de
1-.0 mm &/'"(. 5escartamos el material rueso si lo hubiere, retenido sobre dicho tami7, si lo hubiere. . :esamos tres muestras representativas de GH cada una proporcional a su porcenta6e de ?reado Hrueso y ?reado >ino de la distribución de ranulometr3a.
OTO /0 &2 P#SA/DO ( 3. D# M4#STRA
1
2.7.&.&.2.- Procedimiento. e7clamos completamente la muestra representativa seleccionada con su!iciente aua de acuerdo al contenido de humedad inicial &asumimos un óptimo contenido de humedad probable y mediante c$lculos pertinentes obtenemos un volumen de aua(, areamos el aua en la primera bande6a &primer punto( y se procede a distribuir uni!ormemente en todo el suelo como se muestra en la !oto +I .
OTO / 0 && H4M#D##/DO 6A M4#STRA D# ( 3.
?. #na ve7 humedecida la primera porción de suelo enrasamos y dividimos en * partes iuales. B. ?l mismo tiempo procedimos a sacar un par de muestras del material humedecido en recipientes para obtener su contenido de humedad sec$ndolas al horno . 2ueo pesamos el molde a usar, en este caso el modi!icado de %1%- cc de capacidad. 5. olocamos la primera porción de suelo y nivelamos, para empe7ar a compactar usando el martillo de 10 lb., de la siuiente !orma 10 olpes laterales por uno central, * veces por capa, como se muestra en la !oto +I '.
OTO / 0 &' OMPATA/ D#6 S4#6O. %
5espués de la compactación, removemos el collar de eDtensión, recortamos cuidadosamente el suelo eDcedente compactado en la parte superior del molde, mediante la rela con borde recto &>C +I *(. 2os huecos que se hayan desarrollado en la super!icie por la remoción de material rueso los llenamos con material de tamaño m$s pequeño. :esamos el molde y el suelo h@medo &>C +I ( en .
OTO / 0 &5 #/RASADO D#6 S4#6O A6 /8#6 D#6 ,ORD# D#6 ,ORD#.
OTO /0 &( P#SADO D#6 MO6D# M9S 6A M4#STRA.
E. ?ñadimos aua en cantidad su!iciente para aumentar la humedad de la muestra en uno o dos puntos de porcenta6e, y repetimos el procedimiento anterior para cada incremento de aua.
OTO / 0 &7 #:4PO ; MAT#RA6#S D#6 #/SA;O D# PROTOR MODADO
2.7.&.'.- M+todo D. '
2.7.&.'.1.- Muestra. Selecciónese la muestra representativa de acuerdo con el numeral %.)..1. , eDcepto que deber$ tener un peso de aproDimadamente 11 .
2.7.&.'.2.- Procedimiento. S3ase el mismo procedimiento descrito para el étodo en el numeral 8, eDcepto en lo siuiente !órmese una muestra compactando el suelo humedecido en el molde de " de di$metro &con el collar a6ustado( en cinco capas aproDimadamente iuales, que de una altura total compactada alrededor de *", compact$ndose cada capa mediante * olpes del martillo distribuidos uni!ormemente.
2.7.&.'.&.-
5onde J K :orcenta6e de humedad en la muestra con base en el peso seco del suelo en el horno. ? K :eso del recipiente y del suelo h@medo. B K :eso del recipiente y del suelo seco. K :eso del recipiente. ! K :eso unitario seco, en /m &lb/pie( del suelo compactado. !1 K :eso unitario h@medo de /m &lb/pie( del suelo compactado.
2.7.'.- Relaciones de Humedad-Peso 4nitario. 2.7.'.1.- 2os c$lculos del numeral anterior deber$n e!ectuarse para determinar la humedad y el correspondiente peso unitario de la muestra del suelo, secado en el horno, en /m. 2os pesos unitarios se dibu6ar$n como ordenadas y las humedades correspondientes como abscisas.
2.7.'.2.- Lumedad óptima. uando los pesos unitarios y las correspondientes humedades para el suelo han sido determinados para con!ormar una curva, el contenido de humedad que corresponda al pico de la curva, se llamar$ contenido óptimo de humedad del suelo ba6o la compactación mencionada atr$s. *
2.7.'.&.- :eso unitario m$Dimo. El peso unitario del suelo secado al horno en /m o en lb/pie, correspondiente al contenido óptimo de humedad, ba6o la compactación mencionada arriba, se llamar$ peso unitario m$Dimo.
2.7.5.- Oser"aciones.
En el caso de las tres canteras estudiadas &al :aso, ircunvalación y Luanch$n(, se utili7ó para el ensayo de :roctor modi!icado el método C.
Se reali7aron tres puntos por ensayo de :roctor modi!icado por me7cla canteraF escoria &0;, *;, 10;, %0;, 0; para las canteras al :aso y ircunvalación y 0;, *;, 10;, %0;, 0;, '0;, *0; para la cantera Luanch$n(
En resumen el ensayo de :roctor nos permite determinar la humedad óptima del suelo con la cual se obtiene la m$Dima densidad seca.
TA,6A / 0) PROTOR #STA/DAR ; PROTOR MODADO
PROCTOR ESTANDAR PROCTOR MODIFICADO
ASTM D698 - 91 ASTM D1557 - 91
TIPO DE ENSAYO METODO
A
Condiciones para la elección del méodo
PROCTOR ESTANDAR B
C
A
PROCTOR MODIFICADO B
C
! Re. Ac"m. N# $% &' ($! Re. Ac"m. N# )*+ &' ($! Re. Ac"m. N# )*% &' )$!! Re. Ac"m. N# $% &' ($! Re. Ac"m. N# )*+ &' ($!! Re. Ac"m. N# )*% &' )$! , ! Re. Ac"m. N# % - ($!. ! Re. Ac"m. N# )*+ - ($!
, ! Re. Ac"m. N# % - ($!. ! Re. Ac"m. N# )*+ - ($
Canidad de s"elo
/0 1
)
)
2
)
)
2
Tiempo de D"ración
D3as 1
)
)
)
)
)
)
N# de Capas n1
)
)
)
4
4
4
N# de 5olpes N1
(4
(4
42
(4
(4
42
Di6mero del Molde
cm 1
7$.72 8 $.
%$7$.72 8 $.
%$74.(% 8 $.$9
7$.72 8 $.
%$7$.72 8 $.
%$74.(% 8 $.$9
Al"ra del Molde
cm 1
77.2% 8 $.$4
77.2% 8 $.$4
77.2% 8 $.$4
77.2% 8 $.$4
77.2% 8 $.$4
77.2% 8 $.$4
:ol;men del Molde :1
cc 1
<%% 8 7%
<%% 8 7%
(7(% 8 (4
<%% 8 7%
<%% 8 7%
(7(% 8 (4
Peso del Marillo =1
/0 1
(.4 8 $.$7
(.4 8 $.$7
(.4 8 $.$7
%.4% 8 $.$7
%.4% 8 $.$7
%.4% 8 $.$7
Al"ra de Ca3da del Marillo >1
cm 1
)$.%+ 8 $.7)
)$.%+ 8 $.7)
)$.%+ 8 $.7)
%4.9( 8 $.72
%4.9( 8 $.72
%4.9( 8 $.72
Di6mero del Marillo
cm 1
4.$+$ 8 $.$(4
4.$+$ 8 $.$(4
4.$+$ 8 $.$(4
4.$+$ 8 $.$(4
4.$+$ 8 $.$(4
4.$+$ 8 $.$(4
2@$4%
2@$(9
(9@%+4
(9@%+4
(9@)2)
Ener03a Espec3?ica de Compacación
/0.cm*cc 1
2@$4%
Ener03a Espec3?ica de Compacación
'
Nn=> :
GUIA DE REEMPLAZO DE MATERIAL PARA EL ENSAYO PROCTOR ESTANDAR O MODIFICADO MÉTODO " A "
( % Re! A#$! N &' ) *&%! + Descarar el maerial reenido en el ami N# $%.
MÉTODO " , "
( % Re! A#$! N .8 ) *&% / % Re! A#$! N' 0 *&%! +
Pasar el maerial a raés del ami ). Descarar el maerial "e sea reenido en el ami ). El maerial "e pasa el ami ) , es reenido en el ami )*+ dee ser reemplaado por "na canidad i0"al en peso de maerial "e pase por el ami )*+ , sea reenido por el ami N# $%. El maerial para reemplao dee omarse de "na porción no "sada de la m"esra.
MÉTODO " C "
( % Re! A#$! N .' ) &% / % Re! A#$! N.8 0 *&%! +
Pasar el maerial a raés del ami ). Descarar el maerial "e sea reenido en el ami ). El maerial "e pasa el ami ) , es reenido en el ami )*% dee ser reemplaado por "na canidad i0"al en peso de maerial "e pase por el ami )*% , sea reenido en el ami )*+. El maerial para reemplao dee omarse de "na porción no "sada de la m"esra.
)
