INTRODUCCIÓN En cada una de las obras de construcción, es de gran importancia tener bien defnidas las propiedades que tiene el suelo ya que este es la base sobre la cual se realizara el proyecto. En muchos casos dichas propiedades no cumplen con lo que buscamos en ellas, sin embargo, se pueden realizar alteraciones en estas para poder obtener las propiedades propiedades satisactorias. Una opción que nos permite tener características de suelo que nos sirvan para nuestra construcción es la de la sustitución de terreno por uno de propiedades ideales. Sin embargo este es un procedimiento de alto costo, por lo que en muchos casos se deben buscar otras soluciones con el suelo que tenemos. a compactación es un procedimiento que nos permite me!orar el uncionamiento del suelo que tenemos en nuestro terreno. Este me!ora propiedades como la resistencia al esuerzo cortante, densifca el suelo y reduce los asentamientos al igual que la permeabilidad. Este es de menor costo, sin embargo, no en todos los casos es actible el uso de esta t"cnica de me!oramiento del suelo. Es importante obtener la curva de compactación, y por medio de esta una humedad optima, para lograr alcanzar el m#$imo grado de compactación. as pruebas que se realizan en los laboratorios nos generan una idea muy cercana de la humedad optima de nuestro terreno, esto en el caso de que se realicen correctamente los procedimientos de obtención y preparación de la muestra con el ob!etivo de que se obtenga lo m#s representativa posible.
OBJETIVOS
OBJETIVO GENERAL •
•
%eterminar el contenido de humedad óptima y el peso específco seco m#$imo para una muestra de suelo compactado en el laboratorio. %eterminar la humedad necesaria en un suelo para lograr la compactación m#$ima.
OBJETIVO ESPECÍFICOS •
•
•
•
&onocer las t"cnicas adecuadas para la preparación de muestras para compactación. 'i!ar los posibles errores que se pueden incurrir en el ensayo de compactación Establecer la importancia del m"todo de compactación como medio para aumentar la resistencia y disminuir la compresibilidad de los suelos (btener la curva de compactación de la muestra de suelo compactado en el laboratorio de los pesos específcos secos contra el contenido de humedad.
PROCEDIMIENTO
1. Cada grupo o!a "#$ra "a%#dad d$ &u$'o &$"ado a' a#r$( pu')$r#*ar'o &u+"#$%$!$%$ para ,u$ pa&$ a ra)-& d$' a!#* No. ( a "o%#%ua"#/% !$*"'ar'o "o% 'a "a%#dad d$ agua %$"$&ar#a para 0a"$r $' #%"r$!$%o d$ 0u!$dad a&ado $% por"$%a2$ d$ p$&o &$"o. 3. S# $' &u$'o &$ 0a 4"urado5( a6ad#r 17 d$ 0u!$dad por p$&o( para $%$r $% "u$%a 'a& p$rd#da& por $)apora"#/%. M$*"'ar $&a agua a' &u$'o "u#dado&a!$%$. 8. P$&ar $' !o'd$ d$ "o!pa"a"#/%( &#% #%"'u#r $' "o''ar. . M$d#r $' !o'd$ d$ "o!pa"a"#/% para d$$r!#%ar &u )o'u!$%. 9. U&ar #$% $' !-odo d$ "o!pa"a"#/% Pro"or $&:%dar ; Pro"or !od#+"ado ; "o!pa"ar u% "#'#%dro d$ &u$'o. <. E%ra&ar "u#dado&a!$%$ 'a a&$ ; 'a par$ &up$r#or d$' "#'#%dro "o!pa"ado a' &u$'o "o% u%a r$g'a !$:'#"a. L'$%ar "u#dado&a!$%$ "o% &u$'o o gra)a& p$,u$6a& "ua',u#$r agu2$ro ,u$ pud#$ra 0a$r ,u$dado $% 'a &up$r+"#$ o 0a$r&$ 0$"0o por r$!o"#/% d$ a'gu%a gra)a $% $' pro"$&o d$ $!par$2a!#$%o d$ 'a &up$r+"#$. =. E>ra$r $' "#'#%dro d$ &u$'o d$' !o'd$( o!ar u%a !u$&ra para "o%$%#do d$ 0u!$dad( d$2a%do $% $' r$"#p#$%$ d$ 0u!$dad a%o !a$r#a' "o!o &$a po&#'$. ?. D$&p$da*ar 'a !u$&ra 0a&a a!a6o apro>#!ado d$' a!#* No. ; a6ad#r 37 d$ agua. M$*"'ar %u$)a!$%$ "o% "u#dado ; r$p$#r 'o& pa&o& d$ 9 a @ 0a&a ,u$( &or$ 'a a&$ d$' p$&o 0!$do( &$ o$%ga% 3 )a'or$& d$ p$&o d$ !a$r#a' "o!pa"ado '#g$ra!$%$ !$%or$& ,u$ u% d$$r!#%ado )a'or p#"o. @. Vo')$r a' 'aoraor#o a' da &#gu#$%$ ; p$&ar 'a& !u$&ra& d$ "o%$%#do d$ 0u!$dad &$"ada& a' 0or%o para $%"o%rar $' pro!$d#o r$a' d$ "o%$%#do d$ 0u!$dad d$ "ada $%&a;o. 1. Ca'"u'ar $' p$&o u%#ar#o &$"o ; 0a"$r u%a gr:+"a d$ p$&o $&p$"+"o &$"o "o%ra "o%$%#do d$ 0u!$dad( "o% p$&o $&p$"+"o &$"o "o!o ord$%ada.
DATOS PROCTOR ESTNDAR peso= 4040 gr
altura ( h ) =11.65 cm
2
v =π ∗r ∗h
diametro ( Ɵ )=10.1 cm
v =π ∗( 5.05 ) ∗( 11.65 )=933.38 cm ³ 2
%eterminación )* /eso molde 0 suelo h1medo 2gr3 /eso molde 2gr3 /eso suelo h1medo 2gr3 /eso específco h1medo 29:cm;3 &apsula )o /eso capsula 0suelo h1medo 2gr3 /eso capsula 0suelo seco 2gr3 /eso del agua 2gr3 /eso capsula 2gr3 /eso suelo seco 2gr3 &ontenido de agua 2=3 /eso específco seco 29:cm;3 pesoespecifico humedo
γ h=
γ h=
W m V m W m V m
=
=
(5640 −4040 ) 933.38
(5850 −4040 ) 933.38
=1.714
=1.939
+ 456
4746
4846
4866
66 +566 +.<+
66 +7+6 +.8-8
66 +8+6 .65
66 +756 +.88-
++5 47.<
+-5 4<.
+-< 5+.6
-6+ <<.
45.++ .48 - .++ +6.< +.4
4.4 .84 -.+ .-4 +-. +.<+
45.6 .5 - . +7.74 +.<
<6.< 5.86.8.8< -.+ +.5
5950
γ h=
γ h=
− 4040 ¿ ¿
W m =¿ V m
W m V m
=
(5900 −4040 ) 933.38
=1.993
pesoespecific o seco
γd =
γd =
γd =
γd =
γh w +100 γh w +100 γh w +100 γh w +100
∗100 =
∗100 =
∗100 =
∗100 =
1.714 10.74
+ 100
1.939 13.2
+100
∗100 =1.71
2.046 18.85
+ 100
1.993 23.12
∗100 =1.54
+ 100
∗100=1.72
∗100=1.62
+.<4
2$3 > ? 6$@ 0 6.+4$ 0 6.+.< AB > 6.8
+.54
p$&o $&p$"#+"o &$"o g"!H
+.5 +.44 +.4 +.4 +6 + + +5 +7 6
"o%$%#do d$ agua 7
y =−0.0044 x ² + 0.1518 x + 0.4314
Y = pesoespecifico
X =contenidodeagua
dy =−0.0088 x + 0.1518 dx
x =
0.1518 0.0088
dy =¿ 6 dx
=17.25 ()
PROCTOR MODIFICADO molde No : 3 peso =5810 gr
( )
altura h
2
v =π ∗r ∗h
11.75 cm
=
( )
diametro Ɵ
v =π ∗( 7.75 ) ∗( 11.75 )=2217.13 cm ³ 2
15.5 cm
=
%eterminación )* /eso molde 0 suelo h1medo 2gr3 /eso molde 2gr3 /eso suelo h1medo 2gr3 /eso específco h1medo 29:cm;3 &apsula )o /eso capsula 0suelo h1medo 2gr3 /eso capsula 0suelo seco 2gr3 /eso del agua 2gr3 /eso capsula 2gr3 /eso suelo seco 2gr3 &ontenido de agua 2=3 /eso específco seco 29:cm;3
peso especifico humedo
γ h=
γ h=
W m V m W m V m
=
=
( 9940−5810 ) 2217.13
=1.86
(10460 −5810 ) 2217.13
=2.1
+ 886
+656
+6+<6
47+6 +-6 +.75
47+6 546 .+
47+6 -56 +.8<
5 +66.
4+ +8.4
+4 <<.5
8-.7 5.-5 -+.8 5+.8 +6.5 +.58
+-4.-4 +.+4 6.5 8.<4 +.8+.7
<6.45 <.6 -.+ -7.5 +7.-6 +.55
γ h=
W m V m
=
(10170 −5810 ) 2217.13
=1.97
peso especifico seco
γd =
γd =
γd =
γh w +100 γh w +100 γh w +100
∗100 =
∗100 =
∗100 =
1.86 10.26
+ 100
2.1 14.93
+ 100
1.97 18.30
+ 100
∗100=1.69
∗100=1.82
∗100=1.66
+.74 +.72$3 > ? 6.6+$@ 0 6.5$ ? 6.6AB > + +.<4
p$&o $&p$&#+"o &$"o g"!H
+.< +.54 +.5 +.44 8 +6++++-++4+5+<+7+8
"o%$%#do d$ agua 7
y =−0.0094 x ² + 0.2638 x −0.0305 Y = peso especifico
X =contenido deagua dy =−0.0188 x + 0.2638 dx
x =
0.2638 0.0188
=14.03 ()
dy =¿ 6 dx
ANALISIS DE RESULTADOS &on los datos obtenidos en la pr#ctica de /roctor est#ndar y /roctor modifcado hallamos el volumen del molde y con este teniendo ya el peso del suelo h1medo hallamos el peso específco h1medo del suelo. uego hallando la humedad obtenemos el peso específco seco, el cual lo utilizamos en la gr#fca que nos ayudó a hallar la humedad optima y el peso específco seco m#$imo En la pr#ctica realizada por /roctor est#ndar se obtuvo una humedad optima del +7.4+=, lo que nos indica, que no hace alta agregarle mucha cantidad de agua al suelo para poder llegar a la compactación m#$ima que se busca. El peso específco seco m#$imo, el cual se supone que nos brindara el me!oramiento de las propiedades del suelo, se encuentra apro$imadamente en 5. g:cm-. En este punto donde estamos en la humedad optima, es donde obtenemos esas características ingenieriles que se buscan. C en la pr#ctica de /roctor modifcado se obtuvo una humedad optima de +,+7= y el peso específco seco m#$imo se encuentra apro$imadamente en +,87 g:cm-.
FUENTES DE ERROR Dlgunas uentes de error en este ensayo puede ser el no mantener el mazo /roctor en posición vertical o no colocar el molde en una superfcie plana que evite vibraciones al molde. )o haber realizado una mezcla de la muestra para homogenizar tanto granulometría como humedad natural. /or alta de e$periencia en el mane!o del martillo al momento de la compactación de cada una de las capas.
CONCLUSIONES •
•
a compactación es un m"todo ideal para me!orar las propiedades algunos suelos que se utilizan en obras de construcción. El ensayo de /roctor modifcado y /roctor est#ndar nos ayuda a representar en el laboratorio las t"cnicas de compactación utilizadas en campo. &onocer el contenido de humedad óptimo es de mucha importancia ya que es de gran utilidad a la hora de buscar una solución para me!orar las propiedades de resistencia al cortante, densidad y otras del suelo. El contenido de humedad optima es un valor que nos sirve como guía para ver en el campo cuanto de agua se le debe agregar al suelo a compactar. &uando se traba!a con una humedad mayor que la obtenida, la compactación se ver# aectada y mientras m#s se desee compactar esto no ser# posible porque el índice de vacío presente en este suelo estar# saturado de agua lo que provocara que las partículas de suelo no se puedan !untar m#s, provocando una compactación inefciente
RECOMENDACIONES /ara me!orar el grado de confabilidad de los resultados obtenidos en el laboratorio nosotros recomendamos • •
•
•
Eectuar medidas congruentes en los procesos de mezclado. Usar alg1n dispositivo que acilite o que propenda a conseguir una homogeneidad casi del +66= al mezclar el material con el agua adicional. levar una secuencia lógica del n1mero de golpes del pisón sobre la superfcie del material. Dsegurarse de que el martillo llegue al m#$imo de la altura para garantizar la caída de potencial requerida seg1n la norma que regula el m"todo del /roctor est#ndar C /roctor modifcado
MARCO TEORICO PROCTOR MODIFICADO PROCTOR ESTANDAR a compactación consiste en un proceso repetitivo, cuyo ob!etivo es conseguir una densidad específca para una relación óptima de agua, al fn de garantizar las características mec#nicas necesarias del suelo. En primer lugar se lanza sobre el suelo natural e$istente, generalmente en camadas sucesivas, un terreno con granulometría adecuadaF a seguir se modifca su humedad por medio de aeración o de adición de agua y, fnalmente, se le transmite energía de compactación por el medio de golpes o de presión. /ara esto se utilizan diversos tipos de m#quinas, generalmente rodillos lisos, neum#ticos, pie de cabra, vibratorios, etc., en unción del tipo de suelo y, muchas veces, de su accesibilidad. &on los ensayos se pretende determinar los par#metros óptimos de compactación, lo cual asegurar# las propiedades necesarias para el proyecto de undación. Esto se traduce en determinar cual es la humedad que se requiere, con una energía de compactación dada, para obtener la densidad seca m#$ima que se puede conseguir para un determinado suelo. a humedad que se busca es defnida como humedad óptima y es con ella que se alcanza la m#$ima densidad seca, para la energía de compactación dada. Se defne igualmente como densidad seca m#$ima aquella que se consigue para la humedad óptima. Es comprobado que el suelo se compacta a la medida en que aumenta su humedad, la densidad seca va aumentando hasta llegar a un punto de m#$imo, cuya humedad es la óptima. D partir de este punto, cualquier aumento de humedad no supone mayor densidad seca a no ser, por lo contrario, uno reducción de esta. os an#lisis son realizados en laboratorio por medio de probetas de compactación a las cuales se agrega agua. os ensayos m#s importantes son el /roctor )ormal o est#ndar y el /roctor modifcado. En ambos an#lisis son usadas porciones de la muestra de suelo mezcl#ndolas con cantidades distintas de agua, coloc#ndolas en un molde y compact#ndolas con una masa, anotando las humedades y densidades secas correspondientes. En poder de estos par#metros, humedad: densidad seca 2humedad en =3, se colocan los valores conseguidos en un gr#fco cartesiano donde la abscisa corresponde a la humedad y la ordenada a la densidad seca. Es así posible diseGar una curva suave y conseguir el punto donde se produce un m#$imo al cual corresponda la densidad seca m#$ima y la humedad óptima.
BENEFICIOS DE LA COMPACTACIÓN Au!$%a 'a "apa"#dad para &oporar "arga& os vacíos producen debilidad del suelo e incapacidad para soportar cargas pesadas. Estando apretadas todas las partículas, el suelo puede soportar cargas mayores. . I!p#d$ $' 0u%d#!#$%o d$' &u$'o Si la estructura se construye en el suelo sin afrmar o afrmado con desigualdad, el suelo se hunde dando lugar a que la estructura se deorme 2asentamientos dierenciales3. %onde el hundimiento +.
es m#s proundo en un lado o en una esquina, por lo que se producen grietas o un derrumbe total. -. R$du"$ $' $&"urr#!#$%o d$' agua Un suelo compactado reduce la penetración de agua. El agua Huye y el drena!e puede entonces regularse. . R$du"$ $' $&po%2a!#$%o ; 'a "o%ra""#/% d$' &u$'o Si hay vacíos, el agua puede penetrar en el suelo y llenar estos vacíos. El resultado sería el espon!amiento del suelo durante la estación de lluvias y la contracción del mismo durante la estación seca. 4. I!p#d$ 'o& da6o& d$ 'a& 0$'ada& El agua se e$pande y aumenta el volumen al congelarse. Esta acción a menudo causa que el pavimento se hinche, y a la vez, las paredes y losas del piso se agrieten. a compactación reduce estas cavidades de agua en el suelo.
DIFERENCIA ENTRE PROCTOR ESTANDAR MODIFICADO a dierencia b#sica entre el ensayo /roctor )ormal y el Iodifcado es la energía de compactación usada. En el )ormal se hace caer un peso de .4 Jilogramos de una altura de -6 centímetros, compactando la tierra en - camadas con 4 golpes y, en el Iodifcado, un peso de 4 Jilogramo de una altura de 4 centímetros, compactando la tierra en 4 camadas con 46 golpes.
ESPECIFICACIÓN DE LOS METODOS
BIBLIOGRAFIA http::ingcivil?notasapuntes.blogspot.com:6++:64:dierencia?entre?proctor? estandar?y.html Ianual de aboratorio en Kngeniería &ivil,Loseph E. MoNles, IcOraN?Pill
DM(AD9(AK( IE&D)K&D %E SUE(S /A(&9(A ES9D)%DA C /A(&9(A I(%K'K&D%(
/AESE)9D%( /(A D&EA( 'EAIK) D)9()K( +4+ &D%EA() & /E%A( LUKD) +<<78 &DID&P( )KQ( E%RK) <+<75 %KD IDCEAK) 657 ODA&KD LUD) %DTK% -656 )KQ( LDKIES IKOUE '. +8<4 /DAAD E%KS() +8-5 TK%ES MDU9KS9D D%AKD)D +57+
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