Ensayo Proctor estándar Marco Teórico Actualmente existen muchos métodos para reproducir, al menos teóricamente, en el laboratorio unas condiciones dadas de compactación de campo. Históricamente, el primer método, en el sentido de la técnica actual, es el debido a R. R. Proctor, y es conocida hoy en día como Prueba Proctor Estándar. La prueba consiste en compactar el suelo en cuestión en tres capas dentro de un molde de dimensiones y forma determinadas por medio de golpes de un pisón, que se deja caer libremente desde una altura especificada. Con este procedimiento de compactación Proctor estudió la influencia que ejercía en el proceso el contenido inicial del agua en el suelo, encontrando que tal valor era de vital vit al importancia en la compactación lograda. En efecto observó que a contenidos de humedad crecientes, a partir de valores bajos, se obtenían más altos pesos específicos secos y, por lo tanto, mejores compactaciones del suelo, pero que esa tendencia no se mantenía indefinidamente, sino que la pasar la humedad de un cierto valor, los pesos específicos secos obtenidos disminuían, resultando peores compactaciones. Proctor puso de manifiesto que, para un suelo dado y usando el procedimiento descrito, existe una humedad inicial llamada óptima, que produce el máximo peso específico seco que puede lograrse con este procedimiento de compactación según (R. R. R. Proctor). Los análisis son realizados en laboratorio por medio de probetas de compactación a las cuales se agrega agua. Los ensayos más importantes son el Proctor Normal o estándar y el Proctor modificado. En ambos análisis son usadas porciones de la muestra de suelo mezclándolas con cantidades distintas de agua, colocándolas en un molde y compactándolas con una masa, anotando las humedades y densidades secas correspondientes. En poder de estos parámetros, humedad/ densidad seca (humedad en %), se colocan los valores conseguidos en un gráfico cartesiano donde la abscisa corresponde a la humedad y la ordenada a la densidad seca. Es así posible diseñar una curva suave y conseguir el punto donde se produce un máximo al cual corresponda la densidad seca máxima y la humedad óptima.
Fuente:https://www.google.com.ec/search?biw=1511&bih=777&tbm=isch&sa=1&q
=proctor+modificado&oq=proctor+modificado&gs Beneficios de la compactación Aumenta la capacidad para soportar cargas: Los vacíos producen debilidad del suelo e incapacidad para soportar cargas pesadas. Estando apretadas todas las partículas, el suelo puede soportar cargas mayores debido a que las partículas mismas que soportan mejor.
Impide el hundimiento del suelo : Si la estructura se construye en el suelo sin afirmar o afirmado con desigualdad, el suelo se hunde dando lugar a que la estructura se deforme (asentamientos diferenciales). Donde el hundimiento es más profundo en un lado o en una esquina, por lo que se producen grietas o un derrumbe total.
Reduce el escurrimiento del agua: Un suelo compactado reduce la penetración de agua. El agua fluye y el drenaje puede entonces regularse.
Reduce el esponjamiento y la contracción del suelo : Si hay vacíos, el agua puede penetrar en el suelo y llenar estos vacíos. El resultado sería el esponjamiento del suelo durante la estación de lluvias y la contracción del mismo durante la estación seca.
Impide los daños de las heladas: El agua se expande 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. La compactación reduce estas cavidades de agua en el suelo.
Diferencia entre proctor estándar y modificado La diferencia básica entre el ensayo Proctor Normal y el Modificado es la energía de compactación usada. En el Normal se hace caer un peso de 2.5 kilogramos de una altura de 30 centímetros, compactando la tierra en 3 camadas con 25 golpes y, en el
Modificado, un peso de 5 kilogramo de una altura de 45 centímetros, compactando la tierra en 5 camadas con 50 golpes.
PROCEDIMIENTOS PROCTOR ESTANDAR:
Determinamos y registramos la masa del molde o moldes y la placa base. Montamos y fijamos el molde y el cuello a la base plato. Compactamos el suelo en tres capas. Después de la compactación, cada capa debe ser aproximadamente igual en grosor y extender en el cuell o. Antes de la compactación, coloque la tierra suelt a en el molde y propagación en una capa de espesor uniforme. Ligeramente apisonar el suelo antes de la compactación hasta que no se encuentra en una estado esponjoso o suelto, utilizando el pisón manual o una 2+in. Cilindro de diámetro (50 +- mm). Después de la compactación de cada una de las dos primeras capas, cualquier suelo que no ha sido compactado; tales como adyacente a las paredes del molde o se extiende por encima de la superficie de compactado (hasta las paredes del molde) será recortado. El suelo recortado se descartará. Aplicar los golpes a una velocidad uniforme de aproximadamente 25 golpes / minuto. Determinar y registrar la masa de la muestra y moldear al g más cercano.
Aparatos El equipo es convencional, modificado o especialmente diseñado para este ensayo, con características de compactación de acuerdo al volumen y peso del cilindro compactador, diseñado o creado a partir del sistema R.R proctor en los ángeles (EEUU) en 1933 básicamente comprende dos variaciones, el proctor estándar y el proctor modificado En esta prueba el suelo es compactado en un molde que tenga un volumen de 943.3 cm3 (1/30 ft3). El diámetro del molde es de 101.6 mm (4 plg) y 116.43 mm (4.584 plg) de altura, provisto de una extensión desmontable de igual diámetro y 50 mm (2 in) de altura.
Figura 2: Equipo para la prueba Proctor estándar (a) molde, (b) pison, (Das, 1998). Fuente: http://ingcivilensayos.blogspot.com/2011/04/compactacion-prueba-proctor-estandar.html
Figura 3: Compactación de un suelo, usando el pisón Proctor estándar (Das, 1998) Fuente: http://ingcivilensayos.blogspot.com/2011/04/compactacion-prueba-proctor-estandar.html
Durante la prueba de laboratorio, el molde puede fijarse a una base metálica con tornillos de mariposa (Figura 2 a). El suelo se mezcla con cantidades de agua que varían y después es compactado (Figura 3) en tres capas iguales por un pisón (Figura 2 b) que aplica 25 golpes a cada capa. El pisón pesa 2.5 kg (5.5 lb) y tiene una caída de 304.8 mm (12 plg).
Cálculos Datos:
Datos para ejecución del Informe: 1.- Próctor Estándar
Construcción de un Centro de
OBRA : Mecanización LOCALIZACIÓN Cantón Sigchos - La : Matriz DESCRIPCIÓN : Suelo, Material para mejoramiento. NORMA : ASTM D - 1557 PROCTOR ESTANDAR (600 KN · m/m³)
Tamiz N° 3/4 :
11,92
PORCENTAJE RETENIDO ACUMULADO 11,92
Tamiz N° 3/8 :
11,85
23,77
Tamiz N° 4 :
8,66
32,43
PORCENTAJE RETENIDO
MÉTODO DE PREPARACIÓN: MÉTODO : B PESO 44,48 N MARTILLO : N° DE MOLDE : 1
SECO
x HÚMEDO N° DE CAPAS : 3 N° DE GOLPES POR 25 CAPA : ALTURA DE CAIDA 457,2 mm DEL MARTILLO :
VOL. DE MOLDE :
938
Peso molde + suelo húmedo, g Peso molde, g Peso cápsula, g Peso cap. + suelo húmedo, g Peso cap. + suelo seco, g
PESO DEL MOLDE :
cm³
6.011
6.117
6.175
6.133
4.201
4.201
4.201
4.201
11,57
11,46
19,94
18,72
18,44
18,06
18,88
18,21
73,85
70,59
97,03
91,25
84,88
88,31
50,27
52,69
68,98
66,10
89,18
84,03
76,20
79,32
45,55
47,40
Densidad húmeda: = ∗ (
−
)
1=1∗( 2=1∗( 3=1∗( 4=1∗(
−
)= 1,93 g/ cm3
−
)= 2,043 g/ cm3
5−
)= 2,104 g/ cm3
−
)= 2,060 g/ cm3
Densidad seca: = (
+(
4201g
)
)
1 = (
,
)= 1,781 g/ cm3
, +( )
,
2 = (
)= 1,837 g/ cm3
, +( )
,
3 = (
)= 1,832 g/ cm3
, +( )
4 = (
,
)= 1,747 g/ cm3
, +( )
Unidad peso seco: δ d = = 9,8066 δd1 = 9,8066 ∗1,781=17,47161 KN/m3 δd2 = 9,8066 ∗ 1,837=18,02097 KN/m3
δd3 = 9,8066 ∗ 1,832=17,97192 KN/m3 δd4 = 9,8066 ∗1,747=17,13807 KN/m3
Para realizar la curva de 100% de saturación Wsat: Contenido de agua para la condición de saturación completa%
w G−
= (
G
)*100
1 = ( W sat2 = ( W sat3 = ( W sat4 = (
, ∗,5− , ,5∗, , ∗,5− , ,5∗,
, ∗,5− , ,5∗, , ∗,5− , ,5∗,
)*100=17,117531% )*100=15,409545%
)*100=15,5577981% )*100=18,207944%
CONCLUSIONES
Con este ensayo se obtiene la humedad óptima de compactación así como el peso específico seco máximo con la finalidad de mejorar la capacidad portante del suelo. Con la compactación cambiamos las características mecánicas del suelo como permeabilidad, peso específico y resistencia al corte. Para la muestra de material para mejoramiento se utilizó un método de preparación en Húmedo estimando un suelo SM arena limosa determinando el contenido de humedad óptimo de 12,95 % con un peso unitario máximo de 18,23 KN/m3. La prueba de compactación Proctor Estándar es muy sencilla y rápida de realizar, lo único que puede retrasar un poco dicha prueba es la obtención del contenido de humedad. En lo que se refiere al procedimiento no presenta mayor problema debido a que es repetitiva además de que no requiere equipo de gran tamaño o difícil de maniobrar. 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.
RECOMENDACIONES
Llevar una secuencia lógica del número de golpes del pisón sobre la superficie del material. Asegurarse de que el martillo llegue al máximo de la altura para garantizar la caída de potencial requerida según la norma que regula el método del proctor estándar. Asegurarse que la curva de compactación está bien hecha si la curva de saturación del 100% no corta a la curva de compactación.
