Laboratorio ensayo proctor (afirmado)

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Proceso para la selección del próctor modificado y estándar, y su elaboración
Muestra: Material para afirmado - Carreteras.

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Laboratorio ensayo proctor (afirmado)

  1. 1. PRÓCTOR ESTÁNDAR Y MODIFICADODEL MATERIAL DE BASEINTEGRANTES: Campos Guerra Carlos Jimenez Gonzales Margarita SanchezNeglia Denis Terrones López Yesenia Torres Lara María Victoria Zavaleta Burgos PercyDOCENTE: Ing. Julio Cesar Rivasplata DiazASIGNATURA: Mecánica de Suelos II.LABORATORIO:
  2. 2. Universidad Nacional del SantaFacultad de IngenieríaEscuela Académico Profesional de Ingeniería Civil2ÍNDICE-CARÁTULA ……………………………………………….…………………………………..………… 01-ÍNDICE ……………………………………………….………………..……………………………..02-INTRODUCCIÓN …………………………………….…………………..………………………… 03-OBJETIVOS ….……………………………………………………………………………... 03-FUNDAMENTO TEÓRICO …………………………………….………………………… 04- MATERIALES Y MÉTODO …………………………………………..……………………... 07-RESULTADOS …………………………………………………………………...………………….…. 11- RECOMENDACIONES .…………………………………………………………………………….... 16-CONCLUSIONES ………………………………………..……………………………….……… 16-REFERENCIA BIBLIOGRÁFICA ……………………..………………………………... 17
  3. 3. Universidad Nacional del SantaFacultad de IngenieríaEscuela Académico Profesional de Ingeniería Civil3I. INTRODUCCIÓNn la actualidad existen distintos métodos para reproducir en laboratorio lascondiciones de compactación en obra. Todos ellos pensados para estudiar,además, los distintos factores que gobiernan la compactación de los suelos.Históricamente, el primer método, en el sentido de la técnica actual, es el debido al Dr.R. R. Proctor (1933) y es conocido como Prueba Proctor Estándar o A.A.S.H.O. (AmericanAssociation of State Highway Officials) Estándar.II. OBJETIVOSOBJETIVOS GENERALES:Hallar la máxima densidad y el óptimo contenido de humedad del materialde base.OBJETIVOS ESPECÍFICOS:Hallar elContenido de Humedad Óptima delmaterial de base para energíaestándar y modificada.Hallar la Densidad Seca delmaterial de basepara energía estándar ymodificada.E
  4. 4. Universidad Nacional del SantaFacultad de IngenieríaEscuela Académico Profesional de Ingeniería Civil4III. FUNDAMENTO TEÓRICOCOMPACTACIÓN DE LOS SUELOSLa compactación es el procedimiento de aplicar energía al suelosuelto para eliminarespacios vacíos, aumentando así su densidad yen consecuencia , su capacidad desoporte y estabilidad entre otraspropiedades.Su objetivo es el mejoramiento de las propiedades de ingeniería delsuelo.PRÓCTOR ESTÁNDARLa prueba consiste en compactar el sueloa emplear en tres capas dentro de unmolde de forma y dimensionesnormalizadas, por medio de 25 golpes encada una de ellas (56 para el MétodoC)con un pisón de 2,5 [kg] de peso, que sedeja caer libremente desde una altura de30,5 [cm].Con este procedimiento Proctor observó que para un suelo dado, a contenido dehumedad creciente incorporado a la masa del mismo, se obtenían densidades secassucesivamente más altas (mejor grado de compactación). Asimismo, notó que esatendencia no se mantenía indefinidamente si no que, al superar un cierto valor lahumedad agregada,las densidades secas disminuían, con lo cual las condicionesempeoraban. Es decir, pusoen evidencia que, para un suelo dado y a determinadaenergía de compactación, existe unvalor de “Humedad Óptima” con la cual puedealcanzarse la “Máxima Densidad Seca”.El Ensayo Proctor Estándar también es conocido como Ensayo AASHTO T–99(AmericanAssociation of StateHigway and TransportationOfficials – AsociaciónAmericana deAgencias Estatales de Carreteras y Transportes).
  5. 5. Universidad Nacional del SantaFacultad de IngenieríaEscuela Académico Profesional de Ingeniería Civil5PRÓCTOR MODIFICADOLa prueba consiste en compactar el suelo a emplear en cincocapas dentro de un molde de forma y dimensionesnormalizadas, por medio de 25 golpes en cada una de ellas (56para el Método C) con un pisón de 4,5 [kg] de peso, que se dejacaer libremente desde una altura de 45,7 [cm].Todo método de compactación, sea porimpacto, como es el caso del EnsayoProctor,o bien por amasado, vibración o compresiónestática o dinámica, produceestabilizacióndel suelo al transferirle energía al mismo.Ciertamente, no existe equipo de compactaciónaplicable al terreno que seacontraparteo comparable al ensayo de impactoen el Laboratorio (a diferencia de loque ocurreen el caso de ensayos de amasado, vibración o compresión de laboratorioqueencuentran su contraparte en los rodillospata de cabra, vibro-compactadores, deruedalisa, etc.).No obstante ello, es tanta la experiencia que se ha acumulado sobre la pruebapatrónProctor, así como la gran cantidad de información que da indicio de sueficacia, que desdeel comienzo de su implementación hasta el presente es unmétodo aceptado y referenciadoen un sinnúmero de pliegos de obras.
  6. 6. Universidad Nacional del SantaFacultad de IngenieríaEscuela Académico Profesional de Ingeniería Civil6IV. MATERIALES Y MÉTODOA. Materiales:Molde De 6” Horno de secado Pisones manualesEstándar y ModificadoTAMICES Espátula, cuchara y brochaBalanza RecipientesProbeta (500ml)3/4
  7. 7. Universidad Nacional del SantaFacultad de IngenieríaEscuela Académico Profesional de Ingeniería Civil7B. Metodología:Descripción de muestra:El material base no presenta ningún tipo de residuo.Para realizarse la compactación en una zona de dimensiones 60x60x20 cm3, setoma la prueba de la obra ubicada en el P.j. Belén, al costado de la UNIVERSIDADCESAR VALLEJO de nuevo Chimbote.Las características necesarias son:Selección del Método A, B o C:De acuerdo a los datos granulométricos, se utiliza el método C que se usa cuandomás del 20% en peso del material se retiene en el tamiz 3/8 pulg (9,53 mm) ymenos de 30% en peso es retenido en el tamiz ¾ pulg (19,0 mm).Datos del ensayo granulométrico:TABLA DE DATOSDiametro de lamalla (mm)N° de mallaPesoretenido (g)Retenido acumulado R.T (%) (%) que pasa50 2" 0 0 0.00% 100.00%37.5 11/2" 100 100 1.80% 98.20%25.4 1" 331 431 7.76% 92.24%19.05 3/4 203 634 11.42% 88.58%9.5 3/8 635 1269 22.85% 77.15%4.75 4 671 1940 34.94% 65.06%2 10 890 2830 50.96% 49.04%0.425 40 1007 3837 69.10% 30.90%0.074 200 1475 5312 95.66% 4.34%cazoleta 241 5553 100.00% 0.00%Peso de muestraensayada5553
  8. 8. Universidad Nacional del SantaFacultad de IngenieríaEscuela Académico Profesional de Ingeniería Civil8Compactación:Como el contenido de humedad natural de la muestra es 0,36%, la cual es una cifrabaja para el C.H.O. se usa el método de preparación húmeda.Se toma 5 muestras del afirmado a compactar, tanto para el próctor estándar comoen el modificado, cada muestra de 6 kg.Dadas las 5 muestras se agrega una cierta cantidad de agua para cada una:MUESTRA 1=3%=180mlMUESTRA 2= 5%=300mlMUESTRA 3=7%=420mlMUESTRA 4= 9%=540mlMUESTRA 5= 11%=660mlSe pesó el molde sin el anillo, en seguida se vació el afirmadode cada muestra detres kilos en un recipiente y se vertió el agua, removiéndolo hasta verlohomogenizadoluego, en hechó una cierta cantidad en el molde(primera capa)compactándolo por medio de 56 golpes con el pisón, haciendo lo mismo en lasotras dos capas.0%20%40%60%80%100%0.01 0.1 1 10%quepasaDiámetro de la mallaCURVA GRANULOMÉTRICAAgregado grueso
  9. 9. Universidad Nacional del SantaFacultad de IngenieríaEscuela Académico Profesional de Ingeniería Civil9Una vez compactada esta muestra(en el molde) se retiró el anillo(del molde), y seenrazó con la espátula, llevándolo así a pesar; teniendo solo el molde(sin anillo y sinla parte de la base) se sacó tres muestras del afirmado compactado; una de la zonade arriba, la segunda de la zona de abajo y la tercera de la zona intermedia, secolocó cada pequeña muestra en una tara de peso conocido, y se llevó a pesarcadatara con la pequeña muestra del afirmado, luego pesado se colocó en el horno,pasado 24 horas se pesó cada tara que contenía las muestras pequeñas deafirmado y realizando operaciones(fórmulas) se determinó el contenido de humedady densidad seca para cada muestra(1, 2, 3, 4, y 5), la razón de obtener 3contendidos de humedad por muestra, es porque se quiere verificar la exactitud deel método de promedio del C.H. arriba y abajo y compararlo con el método del C.H.de la zona intermedia.Procedimiento:Este procedimiento se realizara para los dos ensayos de próctor donde solo varía elnúmero de capas(3 en estándar y 5 en modificado) y el tamaño del pistón.Ensayo N° 1 y 21. Se pesa el molde sin el collarín.2. Se determina el volumen del molde.3. Se toma 3Kg de muestra de afirmadopor recipiente para cada uno de loscinco ensayos, se utiliza el material que pase el tamiz N° 4.4. Se agrega el agua necesaria para cada muestra (variando el porcentaje dehumedad de manera progresiva), y luego se homogeniza.5. Se compacta la muestra en 3 capas (estándar) y 5 capas (modificado) con 25golpes por cada capa.6. Al terminar de compactar se quita el collarín, se enraza, se retira todo materialque se encuentre fuera del molde y se pesa (se obtiene el peso húmedocompactado).7. Extraer tres muestras delafirmadohúmedo compactado, colocarlos en lastaras y pesarlas.8. Llevarlos al horno a 110 ± 5 °C y dejar secar por 24 hrs y pesar (se obtiene elC.H.).
  10. 10. Universidad Nacional del SantaFacultad de IngenieríaEscuela Académico Profesional de Ingeniería Civil10V. RESULTADOSLa densidad de la muestra húmeda se halla con la siguiente fórmula:El contenido de humedad de la muestra se obtiene de:Densidad seca:Ensayo N°1 (Próctor estándar)1. Wmolde = 6450 g2. Vmolde = π (7,7 cm)2 (11,4 cm)Vmolde = 2123,4 cm3DATOS Y RESULTADOSENSAYO N°1 PROCTOR ESTANDAR ( MTC E 115-2000 )MUESTRA I II III IV VVolumen del molde (cm3) 2123.4 2123.4 2123.4 2123.4 2123.4Peso del molde (gr) 6450.0 6450.0 6450.0 6450.0 6450.0Peso del molde + muestra húmeda (gr) 11132.0 11370.5 11593.0 11570.0 11500.0Peso de la muestra húmeda (gr) 4682.0 4920.5 5143.0 5120.0 5050.0Densidad húmeda de la muestra (gr/cm3) 2.205 2.317 2.422 2.411 2.378Contenido de humedad 3.34% 5.06% 7.73% 8.95% 11.20%Densidad húmeda de la muestra (gr/cm3) 2.134 2.206 2.248 2.213 2.139
  11. 11. Universidad Nacional del SantaFacultad de IngenieríaEscuela Académico Profesional de Ingeniería Civil11CONTENIDO DE HUMEDADPeso de la tara (gr)zona ↑ 24.516 23.518 24.155 24.752 23.988zona ↓ 25.002 24.392 24.978 24.920 24.595zona media 24.153 25.150 24.347 24.449 24.585Peso de la tara+afirmado húmedo(gr)zona ↑ 104.026 99.005 105.983 147.588 144.661zona ↓ 115.818 110.151 123.530 134.037 149.502zona media 101.078 126.261 126.783 134.203 147.945Peso de la tara +afirmado seco (gr)zona ↑ 101.459 95.015 99.953 137.204 132.600zona ↓ 113.223 106.495 116.552 125.742 137.037zona media 98.444 121.350 119.478 124.983 135.413Peso del agua (gr)zona ↑ 2.567 3.990 6.030 10.384 12.061zona ↓ 2.595 3.656 6.978 8.295 12.465zona media 2.634 4.911 7.305 9.220 12.532Peso del afirmado seco(gr)zona ↑ 76.943 71.497 75.798 112.452 108.612zona ↓ 88.221 82.103 91.574 100.822 112.442zona media 74.291 96.200 95.131 100.534 110.828Contenido dehumedad (%)zona ↑ 3.34% 5.58% 7.96% 9.23% 11.10%zona ↓ 2.94% 4.45% 7.62% 8.23% 11.09%zona media 3.55% 5.10% 7.68% 9.17% 11.31%PROM(↑,↓) 3.14% 5.02% 7.79% 8.73% 11.10%PROMEDIO 3.34% 5.06% 7.73% 8.95% 11.20%Máxima Densidad Seca 2,248 gr/cm3Contenido de Humedad 7,90%2.122.142.162.182.202.222.242.263.0% 5.0% 7.0% 9.0% 11.0% 13.0%DensidadSeca(gr/cm3)Contenido de Humedad (%)GRAFICO: DENSIDAD vs HUMEDAD
  12. 12. Universidad Nacional del SantaFacultad de IngenieríaEscuela Académico Profesional de Ingeniería Civil12Ensayo N°2 (Próctor modificado)1. Wmolde = 6450 g2. Vmolde = π (7,7 cm)2 (11,4 cm)Vmolde = 2123,4 cm3DATOS Y RESULTADOSENSAYO N°1 PROCTOR MODIFICADO ( MTC E 115-2000 )MUESTRA I II III IV VVolumen del molde (cm3) 2123.4 2123.4 2123.4 2123.4 2123.4Peso del molde (gr) 6450.0 6450.0 6450.0 6450.0 6450.0Peso del molde + muestra húmeda (gr) 11379.0 11647.0 11647.0 11655.0 11653.0Peso de la muestra húmeda (gr) 4929.0 5197.0 5197.0 5205.0 5203.0Densidad húmeda de la muestra (gr/cm3) 2.321 2.447 2.447 2.451 2.450Contenido de humedad 3.43% 5.14% 7.42% 9.25% 11.57%Densidad húmeda de la muestra (gr/cm3) 2.244 2.328 2.278 2.244 2.196CONTENIDO DE HUMEDADPeso de la tara (gr)zona ↑ 25.949 26.018 26.090 26.157 26.063zona ↓ 27.910 25.905 26.112 26.145 26.221zona media 26.151 26.069 26.120 27.642 26.026Peso de la tara+afirmado húmedo (gr)zona ↑ 86.715 104.424 98.420 132.292 96.153zona ↓ 91.459 101.255 117.784 152.737 107.409zona media 84.907 97.493 127.691 158.394 99.482Peso de la tara +afirmado seco (gr)zona ↑ 84.595 100.348 93.205 122.784 88.629zona ↓ 89.347 97.858 111.676 142.321 100.620zona media 83.009 93.983 120.707 147.492 91.280Peso del agua (gr)zona ↑ 2.120 4.076 5.215 9.508 7.524zona ↓ 2.112 3.397 6.108 10.416 6.789zona media 1.898 3.510 6.984 10.902 8.202Peso del afirmado seco(gr)zona ↑ 58.646 74.330 67.115 96.627 62.566zona ↓ 61.437 71.953 85.564 116.176 74.399zona media 56.858 67.914 94.587 119.850 65.254Contenido de humedad(%)zona ↑ 3.61% 5.48% 7.77% 9.84% 12.03%zona ↓ 3.44% 4.72% 7.14% 8.97% 9.13%zona media 3.34% 5.17% 7.38% 9.10% 12.57%PROM(↑,↓) 3.53% 5.10% 7.45% 9.40% 10.58%PROMEDIO 3.43% 5.14% 7.42% 9.25% 11.57%
  13. 13. Universidad Nacional del SantaFacultad de IngenieríaEscuela Académico Profesional de Ingeniería Civil13Máxima Densidad Seca 2,329 gr/cm3Contenido de Humedad 5,30 %2.182.202.222.242.262.282.302.322.343.0% 4.0% 5.0% 6.0% 7.0% 8.0% 9.0% 10.0% 11.0% 12.0% 13.0%DensidadSeca(gr/cm3)Contenido de Humedad (%)GRAFICO: DENSIDAD vs HUMEDAD
  14. 14. Universidad Nacional del SantaFacultad de IngenieríaEscuela Académico Profesional de Ingeniería Civil14VI. RECOMENDACIONESSe debe calibrar la balanza antes de pesar.Cada recipientedonde seecha la muestra de 6kg. dematerial de base, debeestar limpio y seco, para evitar polvo o un aumento de humedad (aparte delagua q se verterá) en nuestra muestra deafirmado.La rapidez de la homogenización garantiza la estabilidad de la humedaddeseada, pero esto no interviene en la mal elaboración del ensayo, puesto queluego se determina el contenido de humedad actual.Al momento de compactar la guía del pisón debe mantenerse ligeramentesobre el afirmado que se compacta, puesto que si éste es soltado, remueve otaja el material.Para sacar las muestras se saca el molde de su soporte y se golpea en lamuestra compactada, hasta que esta se afloje y se retire en forma cilíndrica,luego se procede a abrirla por la mitad para obtener la muestra intermedia.Cada muestra obtenida para la obtención del contenido de humedad real, debellevarse rápidamente al laboratorio, puesto que éste pierde fácilmente suhumedad cuando está expuesto al aire.VII. CONCLUSIONESEl óptimo Contenido de Humedad del material de base para energía estándares 7,90% lo cual indica que se debe agregar 7,54% debido a queel afirmado yatiene un 0,36% de humedad.El óptimo Contenido de Humedad del material de base para energía modificadaes 5,30% lo cual indica que se debe agregar 4,94%.La densidad máxima para energía estándar es de 2,248 gr/cm3.La densidad máxima para energía modificada es de 2,329 gr/cm3.
  15. 15. Universidad Nacional del SantaFacultad de IngenieríaEscuela Académico Profesional de Ingeniería Civil15VIII. REFERENCIA BIBLIOGRÁFICAhttp://ntics.frra.utn.edu.ar/portal/PDFs/compactacion.pdfMecánica de Suelos – Juárez BadilloManual de ensayos de materiales para carreteras (EM 2000)http://suelosycimentaciones.blogspot.com/http://www.ingenieracivil.com/2008/03/densidad-in-situ-metodo-del-cono-de.html

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