INFORME DE ENSAYO PROCTOR ESTÁNDAR
INGRIT ALEJANDRA SANCHEZ VALERO JORGE ALBERTO FORERO PARRADO KEVIN ALEJANDRO TEJEIRO CRISTIAN DAVID DAVID SEGURA SEGUR A
LIC. MATEO AGUDELO
UNIVERSIDAD COOPERATIVA DE COLOMBIA FACULTAD DE INGENIERÍA MECÁNICA DE SUELOS VILLAVICENCIO-META 201
OBJETIVOS OBJETIVO GENERAL •
Dete Determ rmin inar ar el cont conten enid ido o de humed humedad ad optim optima a y el peso peso espe especí cífi fico co seco seco máximo para una muestra de suelo compactado en el laboratorio.
OBJETIVOS ESPECIFICOS •
Esta Estable blecer cer la import importanc ancia ia del métod método o de compac compactac tació ión n como medio medio para para aumentar la resistencia y disminuir la compresibilidad de los suelos.
•
Obtene Obtenerr la curva curva de compac compactaci tación ón de la muest muestra ra de suelo suelo compacta compactado do en el laboratorio de los pesos específicos secos contra el contenido de humedad.
•
Obten btener er una curva curva de satu satura rac ción ión del del 1! 1! para para la mue muestra stra de suelo suelo compactado a partir de la cual todas las curvas de compactación deberán ubicarse a la i"#uierda de dicha curva de saturación.
•
$nali"a $nali"arr el ensayo ensayo cumpl cumplien iendo do las norma normas s #ue lo re%u re%ulan& lan& consi considera derando ndo los los pasos #ue se deben se%uir y los materiales #ue se deben usar.
MATERIALES Y E!UIPOS 'ara 'ara la consecu consecución ción satisfac satisfactor toria ia de los resultad resultados os del laborat laboratorio orio del proctor proctor estándar se emplearon los si%uientes e#uipos( •
)ues )uestr tra a de de sue suelo lo de de * * %ra %ramo mos. s.
•
+ilin ilindr dro o de com compa pact ctac ació ión. n.
•
Esp Espátul átula a ,en ,enrr rras asad ador or-. -.
•
alan alan"a "a de sens sensibi ibilid lidad ad de .1 .1 %r. %r.
•
/ecip cipien iente de a% a%ua.
•
'ist istón o mart martiillo llo.
•
/ecipie /ecipientes ntes adecuad adecuados os para para la deter determinac minación ión de la la humeda humedad. d.
•
0orno 0orno +on temperat temperatura ura re%ulab re%ulable le y circula circulación ción de aire. aire.
TIPO Y PROCEDENCIA DE LA L A MUESTRA 'ara la eecución del ensayo del proctor estándar& empleamos una muestra de * %rs& obtenida del laboratorio de suelos de la universidad cooperativa de +olombia& esta muestra& presentaba una coloración amarrilla2parda con ciertas características %ranulares& y aparentemente seco& por lo #ue no se hi"o notorio la presencia de al%3n %rado de humedad en el contenido de la muestra.
PROCEDIMIENTO DE LA PRUEBA En un primer paso para la eecución de la del ensayo procedimos a pesar * %rs de muestra& para lue%o introducir esta muestra en un balde de color amarrillo donde en el cual me"clamos con un contenido de humedad del 4 !. Después de me"clado por completo el material con el 4! de a%ua& tomamos el cilindro de compactación el cual presentaba un peso de 4567 %rs y un volumen de 788.6& y lue%o se introduo el material en cierto cilindro& aproximadamente 8 cucharadas de material y compactamos sobre toda la superficie con 4* %olpes con el pisón de 7.59 :% de peso& repetimos este procedimiento dos veces mas& es decir& compactamos 6 capas cada una con 4* %olpes y enrasamos para lue%o pesar este sistema. ;erminado el proceso de compactación& tomamos una muestra con una espátula del interior del cilindro en la parte central y en la parte inferior& la depositamos en un reci recipi pien ente te metá metáli lico co de refe refere renc ncia ia or*& or*& se debi debió ó intr introd oduc ucir ir al horn horno o ya previamente pesado ,cabe aclarar #ue esta paso no pudo haberse levado a cabo por #ue el horno no estaba en funcionamiento-& solo hasta el miércoles de la semana si%uiente se pudo colocar dicho recipiente a una estufa& donde se seco di%amos #ue por completo y se peso ese recipiente para así poder calcular el conte contenid nido o de a%ua a%ua o humed humedad ad&& y el peso peso de los sólidos sólidos para dete determi rminar nar el respectivo contenido de humedad en porcentae. Este mismo procedimiento si%uieron los demás %rupos& pero con contenidos de humedades diferentes ,
RESULTADOS
HUMEDAD REECIPIENTES
"#
$#
1%#
1& ' DE RECIPIENTE ( SUELO HUMEDO )*+,&
%
$2.1
%
2& ' DE RECIPIENTE ( SUELO SECO )*+,&
1.1
.2
".
& ' DEL AGUA ( EVAPORADA )*+,&
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"./
$.
%& ' RECIPIENTE )*+,&
20
1$."
1
"& ' SUELO SECO )*+,&
%1.1
".
%/.
& CONTENIDO DE AGUA
.1
10.2
1.
'ara los cálculos tenemos #ue ' DEL AGUA ( EVAPORADA )' DE RECIPIENTE ( SUELO HUMEDO& )' DE RECIPIENTE ( SUELO SECO& )' DEL AGUA ( EVAPORADA& )"#& *5 %r = *1.1%rs> 2./*+ . )' DEL AGUA ( EVAPORADA& )$#& <7.1 %r = 8*.7%rs> "./*+. )' DEL AGUA ( EVAPORADA& )1%#& 85%r = *4.8%rs> $.*+.
' ,345 ,365 )' DE RECIPIENTE ( SUELO SECO& )' RECIPIENTE& )' ,345 ,365& )"#& *1.1 %r = 7 %r %1.1 *+. )' ,345 ,365& )$#& 8*.7 %r = 1<.9 %r ". *+. )' ,345 ,365& )1%#& *4.8 %r = 1* %r %/. *+. PORCENTAJE PORCENTAJE DE HUMEDAD HUMED AD )' DEL AGUA ( EVAPORADA& 7 )' SUELO SECO& 8100 CONTENIDO DE AGUA )"#& ,7.9 %r- ?,51.1%r- @1 .1#. CONTENIDO DE AGUA )$#& ,4.9 %r- ?,48.8%r- @1 10.2#. CONTENIDO DE AGUA )1%#& ,<.6 %r-?,59.8%r-@1 1.#.
MOLDE
HUMEDAD "#
$#
1%#
VOLUMEN DEL CILINDRO )69&
20.
21%.2
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PESO DEL CILINDRO )*+&
"%2
%
%$"12
PESO DELMOLDE ( SUELO COMPACTA COMPACTADO DO )*+&
/00
/02%
/%%
PESO DEL SUELO COMPACTA COMPACTADO DO )*+&
$$
%%0
%$
CONTENIDO DE AGUA )#&
.1
10.2
1.
DENSIDAD DEL SUELO HUMEDO )*+769&
1.$
2.0
2.11
DENSIDAD TEORICA SECA )*+769&
1.%
1.
%$1.$1
PESO ESPESIFICO TEORICO SECO ):;79&
1.0"2
1$.02
1.$
PESO ESPESIFICO TEORICO DE CERO VACIOS VACIOS ):;79&
22."
21.0
1$.%/
PESO DEL SUELO S UELO COMPACTADO COMPACTADO )PESO DELMOLDE ( SUELO COMPACTADO&-)PESO COMPACTADO&-)PESO DEL CILINDRO&. PESO DEL SUELO COMPACTADO COMPACTADO )"#& )" #& 96 %r24567 %r $$ *+. PESO DEL SUELO COMPACTADO COMPACTADO )$#& )$ #& 975 %r25*<5 %r %%0 *+. PESO DEL SUELO COMPACTADO COMPACTADO )1%#& )1% #& 95*5%r2417* %r %$ *+. P<+< 4< =3;,>=<= =34 ,345 ?@93=5 3;395, DENSIDAD DEL SUELO HUMEDO )PESO DEL SUELO COMPACTADO& COMPACTADO& 7 )VOLUMEN DEL CILINDRO& DENSIDAD DEL SUELO HUMEDO )"#& $$*+720.69 1.$*+769. DENSIDAD DEL SUELO HUMEDO )$#& %%0*+7211.269 2.0*+769. DENSIDAD DEL SUELO HUMEDO )1%#& %$*+720"/.%69 2.11*+769. P<+< 4< =3;,>=<= 3+>6< ,36< 3;395, 3 DENSIDAD SECA DENSIDAD SECA )"#&
1.% *+769.
DENSIDAD SECA )$#&
1.$% *+769.
DENSIDAD SECA )1%#&
1.$1 *+769.
P<+< <,<+ 4< =3;,>=<= < 3,5 3,36>65 ,365 DENSIDAD SECA )"#&1.%*+,769 8 /.$ 1.0"2 :;79. DENSIDAD SECA )$#&1.$%*+,769 8 /.$ 1$.02 :;79. DENSIDAD SECA )1%#&1.$1*+,769 8 /.$ 1.$ :;79. P<+< 34 3,5 3,36>65 65; 63+5 <6>5, 3;395, 3 GS2." PESO ESPECIFICO CERO VACIOS
PESO ESPECIFICO CERO VACIOS )"#&
K;79.
PESO ESPECIFICO CERO VACIOS )$#&
21.0K;79.
PESO ESPECIFICO CERO VACIOS )"#&
1$.%/K;79.
Despu Después és de habe haberr hech hecho o todos todos estos estos cálcu cálculos los y habe haberr %raf %rafica icado do los punt puntos os encontramos unos resultados de( 'eso específico seco máximo i%ual a 1<.79 An?m 6. +ontenido de a%ua óptimo de 17.<4!. $l multiplicar el peso peso específico específico seco máximo por el %rado %rado de compactación compactación #ue la norma nos indica obtenemos #ue será 18.68 An?m 6 y este estará entre un ran%o de contenido de a%ua de 8.9! y 18.
ANALISIS DE RESULTADOS
Después de haber reali"ados todos los cálculos pertinentes para la obtención del peso específico seco y el contenido de a%ua optimo& por medio de los resultados #ue se pudieron obtener para el suelo #ue se le reali"o a%re%ándoles diferentes porcentaes de humedad& se lle%ar a los resultados de( Cuelo( al #ue se le a%re%o una humedad del 4! se obtuvo un contenido de a%ua del 8.1!. 'ara cuando se le a%re%o una humedad del
17.<4!& como la norma nos indica #ue para el campo mínima del 94!& tomamos el peso peso espe específ cífic ico o seco seco máximo máximo y los multip multiplic licamo amos s por por este este 94!,% 94!,%ra rado do de compactación- lo cual nos arroa un resultado de 18.68:n?m 6& al ubicarlo en la %rafica nos permite hallar un ran%o #ue contenido de a%uas al cual debe a%re%arse para poder cumplir con esta especificación #ue será de 8.9! a 18.
CONCLUSIONES Despu Después és de haber haber concl concluid uido o satisf satisfact actori oriame amente nte el ensay ensayo o proct proctor or norma normall o estándar& aseveramos con un ran%o amplio de confiabilidad el hecho de haber alcan"ado alcan"ado los obetivos obetivos propuestos al inicio del ensayo lo%ramos obtener un peso específico seco máximo el cual fue del 1<.79 :n?m 6 y un %rado de humedad optimo de 17.<4!& evidenciados en la respectiva curva de compactación& además& se obtuvo la correspondiente curva de saturación del 1!& para la cual nuestra curva de compactación se encuentra a la i"#uierda de esta. Esta curva de compactación humedad2peso especifico& representa la variación de los pesos específicos secos alcan"ados por una muestra de suelo #ue se ha compactado en el laboratorio en dependencia a la variación de los contenidos de humedad de la misma. 'ara cumplir con las especificaciones de las normas $C;) *9<& FGE 15128 y $CC0;O $CC0;O ;1<& de mantener mantener un peso especifico máximo del 94!& obtuvimos #ue este valor fue de 18.68:n?m 6 & para el cual estas normas plantea #ue este valor ,94!-&del peso especifico seco máximo en el laboratorio& para el campo este deberá ser mayor al del laboratorio& para poder %aranti"ar un ran%o optimo de confiabilidad& es decir nuestro peso especifico se muestra ubicado en el ran%o& para el cual puede considerarse optimo y confiable& +uando se trabaa con una humedad mayor #ue la obtenida& la compactación se vera afectada y mientras mas se desee compactar esto no será posible por#ue el índice de vacío presente presente en este suelo estará estará saturado saturado de a%ua lo #ue provocara provocara #ue #ue las las part partíc ícul ulas as de suel suelo o no se pueda uedan n unt untar ar mas& mas& prov provoc ocan ando do una una compactación ineficiente. El contenido de humedad optima es un valor #ue nos sirve como %uía para ver en el campo cuanto de a%ua se le debe a%re%ar al suelo a compactar. +omo la curva curva no corte a la curva de saturació saturación n ,con C>1!C>1!- el ensayo ensayo y los cálculos se hicieron con propiedad.
RECOMENDACIONES 'ara meorar el %rado de confiabilidad de los resultados obtenidos en el laboratorio nosotros recomendamos(
Efectuar medidas con%ruentes en los procesos de me"clado.
Bsar Bsar al%3 al%3n n disp dispos osit itiv ivo o #ue #ue faci facili lite te o #ue #ue prop propen enda da a cons conse% e%ui uirr una una homo%eneidad casi del 1! al me"clar el material con el a%ua adicional.
Hlev Hlevar ar una una secue secuenc ncia ia ló%ica ló%ica del del n3mer n3mero o de %olpe %olpes s del del pisó pisón n sobre sobre la superficie del material.
$se%urarse $se%urarse de #ue el martillo lle%ue al máximo de la altura para %aranti"ar la caída de potencial re#uerida se%3n la norma #ue re%ula el método del proctor estándar.
IN!UIETUDES
DE !UE TRATA EL ENSA ENS AYO El ensayo trata de la determinación del peso específico seco máximo y del %rado óptimo de humedad& esta prueba sirve también para determinar la calidad de los suelos #ue van a estar compactados. Ha prueba proctor se refiere a la determinación del peso por unidad de volumen de un suelo #ue ha sido compactado por un procedimiento definido para diferentes contenidos de humedad.
POR !UE ES NECESARIO El ensayo es necesario por #ue a partir del peso específico seco máximo y el cont conte enido nido de hume humeda dad d ópti óptima ma perm permit ite e deter etermi mina narr el %rad %rado o de compactación alcan"ado por el material durante la construcción o cuando ya se encu encuen entr tran an cons constr trui uido dos s los los camin aminos os&& aero aeropu puer erto tos s y call calles es&& relacionando el peso métrico obtenido en el lu%ar con el peso volumétrico máximo del proctor.
POR !UE SE SELECCIONAN DICHOS E!UIPOS Ce selec selecci ciona ona este este e#uip e#uipo& o& el cilind cilindro ro de compa compact ctaci ación ón&& el pisón pisón y los respectivos n3meros de %olpes para efectuar la compactación& se%3n las normas $C;) *9<& FGE 15128 y $CC0;O ;1<& y se%3n el método del proctor estándar desarrollado por /./ proctor en 1966& además& se contaba con la accesibilidad de estos e#uipos en el laboratorio de suelos de la universidad de sucre donde se desarrollo el ensayo.
!UE CONDICIONES IMPONE EL ENSAYO ENSAYO El ensayo impone #ue la prueba se realice en el laboratorio el tipo de compactación uniforme de la parte inferior hacia la superficie de la capa compactada. En todos los suelos& al incrementarse su humedad se debe
aplic aplicar ar un medio medio lubric lubrican ante te entre entre sus sus partí partícul culas as #ue permit permita a un cierto cierto acomodo de estas cuando se suetan al esfuer"o de compactación& si se si%u si%ue e incr increm emen enta tand ndo o la hume humeda dad d empl emplea eand ndo o el mism mismo o esfu esfuer er"o "o de compa compacta ctaci ción& ón& es decir decir&& los mismo mismo 4* %olpe %olpes s se lle%a lle%a a obten obtener er meor meor acomodamiento entre las partículas& y por consecuencia el mayor peso volumétrico& con cierta humedad llamada humedad optima& a esta humedad deber deberá á procu procurar rarse se siempr siempre e efectu efectuars arse e la compa compact ctaci ación ón en el camin camino& o& aeropuerto o lu%ar de #ue se trate.
EL E!UIPO ES CONVENCIONAL MODIFICADO O ESPECIALMENTE DISEADO PARA ESTE ENSAYO Este Este e#uipo e#uipo es convenc convenciona ional& l& con caracte característ rísticas icas de compacta compactación ción de acuerdo al volumen y peso del cilindro compactador& diseIado o creado a partir del sistema /./ proctor en los án%eles ,EEBB- en 1966 básicamente comprende dos variaciones& el proctor estándar y el proctor modificado.
COMO FUNCIONA Ha prueba dominada proctor estándar o normal& utili"a un pisón de 4.4 lbs. de peso peso ,7.5 ,7.59: 9:%s %s-- #ue #ue cae cae desd desde e una una altu altura ra de 17J 17J ,6. ,6.57 57cm cm-- para para comp compac acta tarr el suel suelo o en 6 capa capas s con aplic plicac ació ión n de 74 o 4* %olp %olpes es dependiendo del cilindro& a cada capa& este molde es de 5J de diámetro interior y un volumen de 1?6 pie 6.
!UE LIMITACIONES LIMITACIONES TIENE ESTE E!UIPO Ha prueba del proctor esta limitada a los suelos #ue pasan totalmente la malla K5& o #ue cuando mucho ten%a un retenido 1! en esta malla& pero #ue pase dicho retenido totalmente por la malla de 6?
!UE DEBE SER CAPAZ CAPAZ DE HACER EL ESTUDIANTE AL TERMINO DE ESTA PRACTICA
$l terminar la practica& practica& el estudiante estudiante deberá ser capa" de interpretar interpretar la curva de compactación ori%inada de la variable peso especifico seco contra la humedad& entendiéndose el punto máximo o c3spide de esta curva como el peso volumétrica seco máximo y la correspondiente humedad optima& además& saber reali"ar este ensayo de manera adecuada y satisfactoria& así como ubicar la humedad optima y este peso volumétrico seco máximo dentro del ran%o especificado se%3n los re#uerimientos de la respectivas normas
#ue
re%ulan
especificaciones.
y
normali"an
el
cumplimiento
de
dichas
