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  • 1. UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA Facultad de Ingeniería Civil Laboratorio de Mecánica de SuelosTALLER BÁSICO DE MECÁNICA DE SUELOS Próctor Modificado Próctor Estándar Expositor: Luisa Shuan Lucas
  • 2. UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA Facultad de Ingeniería Civil Laboratorio de Mecánica de Suelos DEFINICIÓN COMPACTACIÓN La compactación es un proceso de estabilización mecánica del suelo que mejora sus propiedades como son: - Aumento de densidad - Disminución de la relación de vacíos - Disminución de la deformabilidad - Disminución de permeabilidad - Aumento de resistencia al corteFebrero 2006 Curso Taller de Mecánica de Suelos LMS-FIC-UNI
  • 3. UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA Facultad de Ingeniería Civil Laboratorio de Mecánica de Suelos VARIABLES La compactación depende de varios factores como por ejemplo: - Tipo de suelo - Distribución granulomètrica - Forma de partículas - Energía de compactación - contenido de humedadFebrero 2006 Curso Taller de Mecánica de Suelos LMS-FIC-UNI
  • 4. UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA Facultad de Ingeniería Civil Laboratorio de Mecánica de Suelos OBJETIVO Desarrollar un método de ensayo para determinar la relación entre el contenido de humedad y el peso unitario seco compactado con una energía de compactación determinada. El objetivo de la prueba es determinar el contenido de humedad para el cual el suelo alcanza su máxima densidad secaFebrero 2006 Curso Taller de Mecánica de Suelos LMS-FIC-UNI
  • 5. UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA Facultad de Ingeniería Civil Laboratorio de Mecánica de Suelos ENERGÍA DE COMPACTACIÓN La energía de compactación en el ensayo de laboratorio, se define como: N * n *W * h Ec = V Donde: E c = Energía de compactación, depende del tipo de ensayo N = N° de golpes por capa n = N° de capas W = Peso del pisón H = Altura de caída del pisón V = Volumen del suelo compactadoFebrero 2006 Curso Taller de Mecánica de Suelos LMS-FIC-UNI
  • 6. UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA Facultad de Ingeniería Civil Laboratorio de Mecánica de Suelos PROCTOR MODIFICADO ASTM D 1557 Proctor Modificado Ec = Energía de Compactación = 56,250 Lb.ft/ft3. W = Peso del martillo = 10 lb h = Altura de caída del martillo = 18 pulgadas N = Número de golpes por capas = depende del molde n = Número de capas =5 V = volumen del molde cm3 = depende del método de prueba Suelo y Molde a Utilizar Método A Método B Método C Pasa la malla No. 4. Pasa la malla 3/8” Pasa la malla ¾”. Molde 4 Pulg.diam. Molde 4 pulg. Diam. Molde 6 “ pulg. diam V = 1/30 pie 3 V = 1/30 pie3 V = 1/13.3 pie3 N = 25 golpes/capa N = 25 golpes/capa N = 56 golpes/capaFebrero 2006 Curso Taller de Mecánica de Suelos LMS-FIC-UNI
  • 7. UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA Facultad de Ingeniería Civil Laboratorio de Mecánica de Suelos PROCTOR ESTANDAR ASTM D 696 Proctor Estándar Ec = Energía de Compactación = 12,300 Lb.ft/ft3. W = Peso del martillo = 5.5 lb h = Altura de caída del martillo = 12 pulgadas N = Número de golpes por capas = depende del molde n = Número de capas =3 V = volumen del molde cm3 = depende del método de prueba Suelo y Molde a Utilizar Método A Método B Método C Pasa la malla No. 4. Pasa la malla 3/8” Pasa la malla ¾”. Molde 4 Pulg.diam. Molde 4 pulg. Diam. Molde 6 pulg. diam V = 1/30 pie 3 V = 1/30 pie3 V =1/13.3 pie3 N = 25 golpes/capa N = 25 golpes/capa N = 56 golpes/capaFebrero 2006 Curso Taller de Mecánica de Suelos LMS-FIC-UNI
  • 8. UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA Facultad de Ingeniería Civil Laboratorio de Mecánica de Suelos EQUIPO BÁSICOFebrero 2006 Curso Taller de Mecánica de Suelos LMS-FIC-UNI
  • 9. UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA Facultad de Ingeniería Civil EQUIPO Laboratorio de Mecánica de Suelos PROCTOR MODIFICADO •Molde cilíndrico de material rígido con base de apoyo y collarín. •Probeta graduada de 500 cm3. •Pisón de 10 lb. de peso con 18 pulgadas de caída libre. •Balanza de 0.1 gr. De precisión •Horno de secado •Regla recta de metal rígido de 10 pulgadas. •Tamices de 2”, ¾", 3/8", y Nº4. •Herramientas diversas como, bandeja, taras, cucharas, paleta, espátula, etc.Febrero 2006 Curso Taller de Mecánica de Suelos LMS-FIC-UNI
  • 10. UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA Facultad de Ingeniería Civil Laboratorio de Mecánica de Suelos DETERMINACIÓN DEL MÉTODO ASTM D 1557 Proctor Modificado METODO % ACUM. % ACUM. % ACUM. MATERIAL RETENIDO RETENIDO RETENIDO A USAR N°4 3/8” 3/4” A 20% - - Pasa N°4 B > 20% 20% - Pasa 3/8” C - > 20% 30% Pasa ¾” -Aplicable a material con 30% máximo retenido en tamiz ¾” -Si el material tiene mas del 5% en peso de tamaño mayor al utilizado en la prueba, se debe corregir los resultados.Febrero 2006 Curso Taller de Mecánica de Suelos LMS-FIC-UNI
  • 11. UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA Facultad de Ingeniería Civil Laboratorio de Mecánica de Suelos PROCEDIMIENTOFebrero 2006 Curso Taller de Mecánica de Suelos LMS-FIC-UNI
  • 12. UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA Facultad de Ingeniería Civil Laboratorio de Mecánica de Suelos PROCEDIMIENTO Secar el material si este estuviera húmedo, puede ser al aire libre o al horno. Tamizar a través de las mallas 2”, ¾”, 3/8” y N°4 para determinar el mètodo de prueba.Febrero 2006 Curso Taller de Mecánica de Suelos LMS-FIC-UNI
  • 13. UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA Facultad de Ingeniería Civil Laboratorio de Mecánica de Suelos PROCEDIMIENTO Preparar 4 ó 5 muestras de 6kg. para el método C y de 3 Kg. si se emplea el método A ó B. Agregar agua y mezclar uniformemente. Cada punto de prueba debe tener un incremento de humedad constante.Febrero 2006 Curso Taller de Mecánica de Suelos LMS-FIC-UNI
  • 14. UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA Facultad de Ingeniería Civil Laboratorio de Mecánica de Suelos PROCEDIMIENTO Colocar la primera capa en el molde y aplicarle 25 ó 56 golpes según el método de ensayo. Los golpes deben ser aplicados en toda el área, girando el pisón adecuadamente. Cada golpe debe ser aplicado en caída libre, soltar el pisòn en el tope. De igual forma completar las cinco capasFebrero 2006 Curso Taller de Mecánica de Suelos LMS-FIC-UNI
  • 15. UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA Facultad de Ingeniería Civil Laboratorio de Mecánica de Suelos PROCEDIMIENTO La última capa debe quedar en el collarín de tal forma que luego pueda enrasarse. Enrasar el molde con una regla metálica quitando previamente el collarín. Retirar la base y registrar el peso del suelo + moldeFebrero 2006 Curso Taller de Mecánica de Suelos LMS-FIC-UNI
  • 16. UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA Facultad de Ingeniería Civil Laboratorio de Mecánica de Suelos PROCEDIMIENTO Luego de pesado, extraer el suelo y tomar una muestra para el contenido de humedad, como mínimo 500 gr. para material granular tomada de la parte central del molde. Llevar las muestras al horno para determinar la humedad . Repetir el procedimiento para un mínimo de 4 puntos compactados a diferentes contenidos de humedad, dos de los cuales quedan en el lado seco de la curva y los otros dos en el lado húmedo.Febrero 2006 Curso Taller de Mecánica de Suelos LMS-FIC-UNI
  • 17. UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA Facultad de Ingeniería Civil Laboratorio de Mecánica de Suelos CÁLCULO Una vez determinados los contenido de humedad de cada muestra hallar la densidad seca de cada punto : γm γd = 1+ ω Donde: γm = densidad húmeda = peso suelo húmedo /volumen ω = contenido de humedadFebrero 2006 Curso Taller de Mecánica de Suelos LMS-FIC-UNI
  • 18. UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA Facultad de Ingeniería Civil Laboratorio de Mecánica de Suelos GRÁFICO CURVA DENSIDAD SECA vs HUMEDAD 2.300 Densidad Seca (gr/cm ) γdmáx 3 2.260 2.220 2.180 2.140 O.C.H 2.100 0.0 2.0 4.0 6.0 8.0 10.0 12.0 14.0 Humedad (% ) Determinar: γdmáx = Densidad Seca Máxima O.C.H = Optimo contenido de humedadFebrero 2006 Curso Taller de Mecánica de Suelos LMS-FIC-UNI
  • 19. UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA Facultad de Ingeniería Civil Laboratorio de Mecánica de Suelos VALORES TÍPICOS Curvas típicas de compactación para suelos diferentesFebrero 2006 Curso Taller de Mecánica de Suelos LMS-FIC-UNI
  • 20. UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA Facultad de Ingeniería Civil VARIACIÓN CON ENERGÍA DE Laboratorio de Mecánica de Suelos COMPACTACIÓN Curvas de Compactación Proctor Estándar y Modificada para un limo arcilloso (método A).Febrero 2006 Curso Taller de Mecánica de Suelos LMS-FIC-UNI
  • 21. UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA Facultad de Ingeniería Civil Laboratorio de Mecánica de Suelos VALORES TÍPICOS Rango aproximado de OCH vs. Tipo de suelo Tipo de suelo Valor probable ( % ) OCH Ensayo Proctor Modificado Grava tipo afirmado 4-8 Arena 6 - 10 Arena limosa 8 - 12 Limo 11 - 15 Arcilla 13 - 21Febrero 2006 Curso Taller de Mecánica de Suelos LMS-FIC-UNI
  • 22. UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA Facultad de Ingeniería Civil Laboratorio de Mecánica de Suelos APLICACIÓN La compactación de suelos se aplica en toda obra de terraplenado, para mejorar su estabilidad. 1. Conformación de rellenos controlados. 2. Para apoyo a una estructura. 3. Como sub - base para carreteras y ferrocarriles o aeropuertos. 4. Diques o presas de tierra.Febrero 2006 Curso Taller de Mecánica de Suelos LMS-FIC-UNI