MECANICA DE SUELOS I
UNIVERSIDAD NACIONAL SAN ANTONIO ABAD DEL CUSCO FACULTAD DE ARQUITECTURA E INGENIERIA CIVIL CARRERA PROFESIONAL:INGENIERIA CIVIL PRACTICAS DE LABORATORIO MECANICA DE SUELOS I GRUPO A
INFORME DE LABORATORIO – COMPACTACION POR EL METODO DE PROCTOR MODIFICADO DOCENTE: Ing. Fernando Quilli Dueñas ALUMNOS:
CODIGO:
Marquez Huiñocana Wilbert ………………………… …………....124184 L
CUSCO-PERÚ 2017
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MECANICA DE SUELOS I
ENSAYO DE PROCTOR MODIFICADO
PRESENTACION En las obras de construcción, es importante tener bien definidas las propiedades del suelo, ya que este es la base sobre la cual se realizara el proyecto. En muchos casos dichas propiedades no cumplen con lo que se requiere, sin embargo, se pueden realizar alteraciones en estas para poder obtener las propiedades satisfactorias. La compactación es un procedimiento que nos permite mejorar el funcionamiento del suelo, este mejora propiedades como la resistencia al esfuerzo cortante, densifica el suelo, reduce los asentamientos al igual que la permeabilidad. Este es un método muy aplicado en las distintas construcciones, sin embargo, no en todos los casos es factible el uso de esta técnica de mejoramiento del suelo. Es importante obtener la curva de compactación, por medio de está una humedad optima, para lograr alcanzar el máximo grado de compactación. Las pruebas que se realizan en los laboratorios nos generan una idea muy cercana de la humedad optima de nuestro terreno, esto en el caso de que se realicen correctamente los procedimientos de obtención y preparación de la muestra con el objetivo de que se obtenga lo más representativa posible. 1.- OBJETIVOS Objetivo General Determinar la humedad necesaria en un suelo para lograr la compactación máxima.
Objetivos Específicos: Conocer las técnicas adecuadas para la preparación de muestras para compactación. Establecer el contenido de humedad óptimo para una grava mal graduada. Determinar el peso seco máximo en una muestra obtenido mediante compactación. Fijar los posibles errores que se pueden incurrir en el ensayo de compactación
2.- MARCO TEORICO (PROCTOR MODIFICADO) La compactación es un proceso mecánico el cual tiene la finalidad de mejorar las propiedades indeseables del suelo como: disminuir la relación de vacíos, aumentar la densidad del suelo, aumentar la capacidad resistente al corte, disminuir la permeabilidad. Para suelos arcillosos el procedimiento es mediante el amasado, para suelos granulares son mediante métodos vibratorios, los resultados obtenidos son para un determinado tipo de suelo ya que cada suelo tiene sus propias propiedades. Cuando la compactación se realiza debajo del COA el tipo de falla es frágil tiene mayor resistencia, las deformaciones son menores y la estructura del suelo es floculada, pero cuando se compacta por encima del COA el tipo de falla es progresiva (dúctil) la resistencia es menor las deformaciones son mayores. Para realizar el ensayo se tiene que tamizar bajo la malla N° 3/8”.
Se usaran las siguientes formulas: =
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1+
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=
∗ 1 + ∗
Dónde: : densidad seca Gs: peso específico relativo de los sólidos : densidad húmeda : densidad saturada W: contenido de húmeda A mayor energía de compactación el suelo tiene mayor densidad seca, por consiguiente la energía de compactación se da por la siguiente formula: =
ℎ
Dónde: E: energía de compactación (kJ/m3) N: número de golpes por capa. n: número de capas. W: peso del pisón. (N) h: altura de caída libre del pisón. (m) V: volumen del suelo compactado. (m3) Para el Proctor modificado el número de capas en 5 y cada capa compactada a 56 golpes, de debe realizar mínimo 4 muestras. 3.- PROCEDIMIENTO DE LABORATORIO: 3.1.- EQUIPO DE LABORATORIO Molde de compactación con base y collarín (Proctor Modificado) Martillo de compactación. Capsulas para el contenido de humedad. Bandeja mezcladora grande. Cucharon. Brocha. Probeta. Horno.
Tamiz N° 4”.
Enrasador. Comba de goma. Cuchillo. Balanza.
3.2.- PREPARACION DE LAS MUESTRAS Extender la muestra y dejar secar al aire o en estufa < 60 ºC Cuartear porciones de 6 Kg
3.3.- PROCEDIMIENTO 1. Se registran las dimensiones del Proctor modificado ( diámetro y altura) 2. Se registra el peso de molde más la base. 3. Se registra el peso de la capsulas para el contenido de humedad. 4. Se requiere una masa 6000 gr de suelo seco que pase la malla N° 4, se tiene que desmenuzar los terrones. 5. Se calcula un cantidad de agua que es el porcentaje del suelo se puede empezar con 3% en la probeta. 6. Se mezcla la muestra de suelo con el agua en la bandeja grande, hasta que este homogéneo.
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7. En el Proctor modificado se llena de muestra una quinta parte le la altura y se hace el compactado con 56 golpes por capa, luego se aumenta una quinta parte de muestra y se procede el compactado y así sucesivamente hasta terminar de compactar las 5 capas. 8. Se retira el collarín se enrasa y se registra el peso del molde más base más muestra húmeda. 9. Se toma muestras de la parte superior e inferior para el contenido de humedad. 10. Se deja secar al horno durante 24 horas. 11. Para la siguiente muestra se aumenta más agua y se procede de la misma manera, esto se repite tres veces más. 12. para proceder a obtener con la grafica el contenido de humedad optimo, con valores de densidad seca maxima (parte mas alta de la curva). 4.- HOJAS DE CÁLCULO. 4.1- CARACTERÍSTICAS DE ESTUDIO.
4.2.- CALCULO DE SU CONTENIDO DE HUMEDAD. Se realizan los cálculos respectivos utilizando las siguientes formulas:
=
=
( + ) − ( )
( ℎ + ) − ( + ) ( + ) − ( )
=
1+
4.3.- DETERMINACIÓN DE SU DENSIDAD SECA MÁXIMA.
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4.4.- DETERMINACIÓN GRAFICA DE CONTENIDO DE HUMEDAD ÓPTIMO.
5.- PANEL FOTOGRÁFICO
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Para nuestro ensayo de proctor modificado utilizamos nuestros materiales como se aprecia en la fotografía. Para nuestro ensayo debemos tamizar el suelo y usar el suelo que pase en el tamiz n°4 por ser un suelo fino.
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Se le añadió humedad al suelo en porcentajes de 4, 8, 10, 12 % para cada probeta.
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Se procede a compactar el suelo en un total de 5 capas aplicando 56 golpes por capa.
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Luego enrazamos tal que quede horizontal la superficie con respecto a su borde de molde. Procediendo a pesar el molde más el suelo compactado y tomando apuntes para el cálculo.
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6.- CONCLUSIONES: La compactación es un método ideal para mejorar las propiedades algunos suelos que se utilizan en obras de construcción.
Se obtiene el contenido optimo de agua y la densidad seca máxima. El ensayo de Proctor modificado nos ayuda a representar en el laboratorio las técnicas de compactación utilizadas en campo.
Se necesitan más puntos para que la curva quede bien definida.
Se debe tener cuidado al tomar los datos, para evitar datos erróneos.
El ensayo toma mucho tiempo, para lo cual se tiene que prever los tiempos.
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