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INTRODUCCIÓN El ensayo Proctor se realiza para determinar la humedad óptima a la cual un suelo alcanzará su máxima compacidad. La humedad es importante pues aumen aumentan tando do o dismin disminuye uyendo ndo su conte contenid nidoo en el suelo suelo se pueden pueden alc alcan anzar zar mayores o menores densidades del mismo, la razón de esto es que el agua llena los los espa espaci cios os del del suel sueloo ocup ocupad ados os por por aire aire (rec (recor orde demo moss que que el suel sueloo está está compuesto de aire, agua y material sólido), permitiendo una mejor acomodación de las partculas, lo que a su !ez aumenta la compacidad. "in em#argo un exceso de agua podra pro!ocar el e$ecto contrario, es decir separar las partculas disminuyendo su compacidad. compacidad. Es por esto que el ensayo Proctor tiene una real importancia en la construcción, ya que las carreteras y las estructuras necesitan de una #ase resistente donde apoyarse, y un suelo mal compactado podra signi$icar el colapso de una estructura #ien dise%ada, en algunos casos, como por ejemplo en caminos caminos de poco trá$ico trá$ico o de zonas zonas rurales, rurales, el suelo constituye constituye la carpeta carpeta de rodado, por lo que la importancia de la compactación compactación se hace e!idente. En este tra#ajo práctico se realizará un Ensayo Proctor &odi$icado, seg' seg'nn la norm normaa peru peruan anaa de carr carret eter eras as de &i &ini nist ster erio io de ran ransp spor orte tess y omunicaciones.
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OBJETIVOS *#jeti!os generales •
Esta#lecer el contenido de humedad optimo y la densidad máxima para el material #ase granular pro!eniente de la cantera
*#jeti!os espec$icos
•
+econocer y utilizar correctamente los materiales y el equipo necesario para realizar el Ensayo Proctor &odi$icado.
•
*#tener datos a partir de los ensayos y anotarlos en un registro ordenado de acuerdo a un mtodo esta#lecido para e!itar cometer errores u omitir in$ormación rele!ante.
•
Procesar los datos o#tenidos a tra!s de $ormulaciones, ta#las y grá$icos, de manera que permitan sacar conclusiones so#re el ensayo realizado.
•
-eterminar la humedad óptima de compactación de un suelo, con la cual se alcanzará la máxima compacidad.
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MARCO TEORICO ompactación es el trmino que se utiliza para descri#ir el proceso de densi$icación de un material mediante sistemas mecánicos. El incremento de densidad se o#tiene al disminuir el contenido de aire en los !acos en tanto se mantiene el contenido de humedad aproximadamente constante. eneralmente la compactación se realiza so#re los materiales que se utilizan para relleno en la construcción de terraplenes.
Los o#jeti!os de la compactación son los siguientes/
•
0umentar la resistencia al corte y mejorar la esta#ilidad de terraplenes y la capacidad de carga de cimentaciones y pa!imentos.
•
-isminuir la compresi#ilidad y reducir los asentamientos.
•
-isminuir la relación de !acos y reducir la permea#ilidad.
•
+educir el potencial de expansión, contracción, o expansión por congelamiento.
El grado de compactación de un suelo o de un relleno se mide cuantitati!amente mediante la densidad seca, la cual depende de la energa utilizada durante la compactación y del contenido de humedad del suelo. La relación entre la densidad seca, el contenido de humedad y la energa de compactación se o#tienen a partir de ensayos de compactación en la#oratorio. La compactación en la#oratorio consiste en compactar una muestra de suelo h'medo en un molde cilndrico de un !olumen espec$ico y con una energa de compactación determinada. Por lo general se utilizan di$erentes ensayos, pero la mayora están #asados en el mismo principio/ la compactación dinámica creada por el impacto de un martillo metálico de una masa espec$ica que se deja caer desde una altura determinada, compactando el suelo en un determinado n'mero de capas que reci#en un n'mero de golpes.
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-espus de preparar la muestra compactada, se miden su densidad aparente y su contenido de humedad. "e calcula la densidad seca y se repite el procedimiento haciendo !ariar el contenido de humedad. Las caractersticas de compactación se presentan en un grá$ico que relaciona la densidad seca en $unción del contenido de humedad. El punto más alto de la cur!a o#tenida en el grá$ico que corresponde a la mayor densidad seca determina el contenido de humedad óptimo.
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MATERIALES Los materiales utilizados en el Ensayo Proctor &odi$icado son los siguientes/
Moldes/ son metálicos y de $orma cilndrica, pueden estar constituidos por una pieza completa o hendida por una generatriz, o por dos piezas semicilndricas ajusta#les. En la#oratorio se utilizan moldes de una sola pieza, con un re#aje en su circun$erencia superior donde ajusta el collar y alas para sujetarlo a la placa #ase.
Collar/ cada molde lle!a un collar de aproximadamente 12 mm de altura, el cual tiene un re#aje de modo que ajusta $irmemente al molde y alas para sujetarlo a la placa #ase.
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Placa base/ está constituida por una placa metálica en la que se asegura el molde y el collar, por medio de las alas que stos tienen, a pernos con tuerca tipo mariposa solidarios a la placa.
Pisón e!"lico/ es un cilindro metálico con una cara circular de 32 mm y con una masa de 4322 g. Está equipado con una gua tu#ular para controlar la altura de cada a 412 mm. La gua tiene cuatro pe$oraciones de 52 mm a 62 mm de cada extremo, separadas en 728.
Probe!as #rad$adas/ son recipientes de !idrio o plástico graduados en centmetros c'#icos y se usan para medir el agua que se le agrega a la muestra.
Balan%as/ se usan para pesar el suelo y las muestras de cada ensayo para calcular el contenido de humedad real.
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Re#la de acero/ se usa para enrasar el suelo al ni!el del molde, luego de compactado y extrado el collar.
Tai% &'/ corresponde a una a#ertura nominal de 57.23 mm y se usa para seleccionar el material a ocupar en el ensayo.
(erraien!as de e%clado/ se usan !asijas o pailas metálicas poco pro$undas para mezclado y palas o espátulas.
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M)TODO El Ensayo Proctor &odi$icado se realiza siguiendo el mtodo dado a continuación/
*+ Ob!ención , -re-aración de $es!ras+ 5.5. *#tener una muestra del suelo a ensayar de 32 9g como mnimo. 5.6. "ecar la muestra hasta que se !uel!a desmenuza#le. 5.:. amizar el suelo extrado por el tamiz de ;<. 5.4. +eajustar el pero del suelo de#ido al suelo retenido por encima de la malla de:=4<
.+ Acondicionaien!o de $es!ras+ 6.5. >omogeneizar la muestra y separar en $racciones de 1 9g. 6.6.&ezclar completamente cada $racción por separado con agua su$iciente para que
las
humedades !aren
aproximadamente dos puntos
porcentuales entre s (?, 7, 52 y 55@ del peso dela muestra), y que se distri#uyan alrededor de la humedad óptima.
/+ Ensa,o+ :.5. Pesar y registrar la masa del molde !aco sin collar. :.6.-eterminar la capacidad !olumtrica del molde. :.:.olocar el molde con su collar so#re la placa #ase. :.4.Llenar el molde como se indica/
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:.4.5 olocar una capa de material de aproximadamente un quinto de la altura del molde más el collar. :.4.6 ompactar la capa con 31 golpes. :.4.: +epetir la compactación en 3 capas dejando un exceso de material so#re el #orde en la 'ltima capa.
:.3 +etirar el collar y enrasar con la regla al ni!el del #orde del molde.
:.1 Pesar el molde con el suelo compactado. +estar el peso del molde para o#tener el peso del suelo compactado solo. :.A -eterminar la densidad h'meda del suelo compactado di!idiendo el peso del suelo por el !olumen del molde.
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CALCULOS
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CONCLUSIONES -espus de realizado este tra#ajo práctico podemos concluir que el ensayo Proctor es muy importante en la ingeniera de suelos, y so#re todo en el dise%o y construcción de rellenos y terraplenes. En este la#oratorio hemos aprendido a realizar el procedimiento para lle!ar a ca#o el ensayo y poder as sa#er que compactación máxima permite el suelo en estudio y cual es la humedad óptima para lograr la máxima compacidad. Para este ensayo nos #asamos en la norma peruana, &ecánica de suelos B +elaciones humedad=densidad B Parte 6/ &todos de compactación con pisón de 4,3 9g y 412 mm de cada, que esta#lece un procedimiento para determinar la relación entre la humedad y la densidad de un suelo compactado en un molde normalizado.
En cuanto a los resultados o#tenidos, podemos decir que el suelo alcanza su máxima compacidad con un contenido de humedad de un aca !a cont humedad@, llegando a una densidad seca de aca !a densidada. -e acuerdo a estos !alores se puede in$erir que el suelo no es adecuado para ser usado en terraplenes o rellenos que de#an soportar carga, lo cual se corresponde con la experiencia.
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