UNIVERSIDAD SAN PEDRO FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL

ENSAYO DE PROCTOR MODIFICADO

TRABAJO DE LABORATORIO

PRESENTADO POR:

AGUIRRE HERRADA GALYMINAYA MEDINA BEATRIZANICETO ANDRADE ALKINGBRAYAN VELASQUEZ RAMOSADER SALVATIERRA CHAVEZMACHARI BEDOLLA FRITZ

CHIMBOTE-ANCASH-PER2015

INTRODUCCION

El ensayo de Proctor se realiza para determinar la hmedas optima de la cual el suelo alcanzara su mxima compacidad, la humedad es muy importante pues aumentando o disminuyendo su contenido en el suelo s e pueden alcanzar mayores o menores densidades del mismo, la razn de esto es que el agua llena los espacios del suel0o ocupados por aire (recordemos que el suelo est compuesto por agua, aire y materia solida), permitiendo una adherencia buena.

Debido a estos detalles es que realizamos el ensayo de proctor tiene la importancia resaltante para la realizacin de carreteras y estructuras que necesitan de una base resistente donde apoyarse, ya que una falla en un suelo mal compactado podra significar la falla y el colapso de una estructura.

En este trabajo realizaremos un ensayo de Proctor modificado, segn la Norma Tcnica Peruana 339.116, Mecnica de Suelos relaciones humedad/densidad especificadas en dicha norma. Adems presentaremos cuadros normativos, grficos y hasta fotografas.

Los Alumnos

OBJETIVOSOBJETIVO GENERAL

Determinar la mxima densidad seca de una muestra de suelo (afirmado) mediante el ensayo Proctor Modificado.

OBJETIVOS ESPECIFICOS

Reconocer y utilizar correctamente los materiales y el equipo necesario para realizar el Ensayo Proctor Modificado.

Registrar ordenadamente los datos obtenidos durante el ensayo en las tablas de reporte.

Procesar los datos obtenidos a travs de formulaciones, tablas y grficos.

Determinar la humedad ptima de compactacin de un suelo con la cual se alcanza la mxima compacidad.

MARCO TERICO

Compactacin es el trmino que se utiliza para describir el proceso de densificacin de un material mediante sistemas mecnicos. El incremento de densidad se obtiene al disminuir el contenido de aire en los vacos en tanto se mantiene el contenido de humedad aproximadamente constante. Generalmente la compactacin se realiza sobre los materiales que se utilizan para relleno en la construccin de terraplenes, siendo sus objetivos lo siguiente:

Aumentar la resistencia al corte y mejorar la estabilidad de terraplenes y la capacidad de carga de cimentaciones y pavimentos.

Disminuir la compresibilidad y reducir los asentamientos.

Disminuir la relacin de vacos y reducir la permeabilidad.

Reducir el potencial de expansin, contraccin, o expansin por congelamiento.

El grado de compactacin de un suelo o de un relleno se mide cuantitativamente mediante la densidad seca, la cual depende de la energa utilizada durante la compactacin y del contenido de humedad del suelo.

La relacin entre la densidad seca, el contenido de humedad y la energa de Compactacin se obtienen a partir de ensayos de compactacin en laboratorio.

La compactacin en laboratorio consiste en compactar una muestra de suelo hmedo en un molde cilndrico de un volumen especfico y con una energa de compactacin determinada. Por lo general se utilizan diferentes ensayos, pero la mayora estn basados en el mismo principio: la compactacin dinmica creada por el impacto de un martillo metlico de una masa especfica que se deja caer desde una altura determinada, compactando el suelo en un determinado nmero de capas que reciben un nmero de golpes.

Despus de preparar la muestra compactada, se miden su densidad aparente y su contenido de humedad. Se calcula la densidad seca y se repite el procedimiento haciendo variar el contenido de humedad. Las caractersticas de compactacin se presentan en un grfico que relaciona la densidad seca en funcin del contenido de humedad. El punto ms alto de la curva obtenida en el grfico que corresponde a la mayor densidad seca determina el contenido de humedad ptimo.

Existen dos tipos de ensayo Proctor, el Proctor Estndar y el Proctor Modificado, la realizacin de un tipo u otro, es acorde con el material, el equipo de compactacin que se utilizar, y el tipo de obra a realizar.

El ensayo Proctor Modificado constituye uno de los ensayos de compactacin de suelo ms utilizados y tiene como finalidad obtener la humedad ptima de compactacin de un suelo para una determinada energa de compactacin.

La humedad ptima de compactacin es aquella humedad (%de agua) para la cual la densidad del suelo es mxima, es decir la cantidad de agua que hemos de aadir a un suelo para poderlo compactar al mximo con una energa concreta.

Para esta prueba se usa un molde cilndrico metlico de 6, donde el material se compacta en 5 capas con un martillo de 4.5 kg y cayendo de una altura de 18 (45.7 cm) proporcionando 56 golpes por capa.Podemos calcular la humedad y el peso unitario seco del suelo compactado para cada prueba as:

,

W = porcentaje de humedad en la muestra con base en el peso seco del suelo en el horno.A = Peso del recipiente + suelo hmedoB = Peso del recipiente + suelo secoC = Peso del recipiente=Peso unitario hmedo, en kg/m3 del suelo compactado=Peso unitario seco, en kg/m3 del suelo compactado

MATERIALES Y PROCEDIMIENTOMATERIALES

100 kg kilos de muestra de suelo (afirmado) Plumn indeleble Agua

EQUIPOS

Molde cilndrico metlico de 6 de dimetro y una altura de 4.59. Extensin del molde, desmontable y de igual dimetro y 2 de altura. Base metlica con tornillos mariposa, para fijar el molde. Pisn de 4.5 kg (10 lb) de peso. Balanza de capacidad mayor a 20kg, con sensibilidad de 1gr. Balanza de 500 gr de capacidad, con sensibilidad de 0.01gr. Horno de secado con control de temperatura. Enrasador de acero de 25 cm de largo. Tamices de 3/4, 3/8, N04. Probeta de plstico graduada de 1000 ml. Alicate y martillo. Palana. Bandejas metlicas para mezclar. Recipientes metlicos pequeos para secado de muestra en horno.

RESUMEN

Lo primero que realizamos fue vaciar las muestras al suelo y empezamos a tamizar la muestra, a travs de los tamices 2, 3/4, 3/8 y N 04, registrando los pesos retenidos en cada tamiz. Debido a que la muestra present una considerable cantidad de grava, segn los pesos obtenidos, y por consideracin del Tec. Del laboratorio, usamos el mtodo C. Entonces hallamos un porcentaje equivalente para la malla 3/8 (sumando los porcentajes retenido parciales de las mallas 3/4 y 3/8), pero mantuvimos el porcentaje retenido en la malla N 04 y el porcentaje que pasa la malla N 04 para el clculo de los pesos a emplear en las 4 alternativas de 6000 gr.

Preparamos cada proporcin del material colocndolo en una bandeja metlica limpia las fracciones de material segn sus pesos que se calcularon. Pesamos el molde con su base metlica, registramos el peso y el volumen del molde. Se us el mismo molde para toda la diferente toma de datos.

Medimos un volumen de agua para cada alternativa, cada vez aumentando la cantidad de agua. Verter las cantidades de agua calculadas con el 3%, 5%, 7% y 9 % del peso, mezclar bien hasta que la humedad sea homognea en todo el material. Dividir la mezcla en cinco partes iguales, capa parte representa a una capa que ser colocada en el molde de Proctor. Ubicamos el molde sobre el piso limpio, y colocamos la primera capa, seguidamente compactamos con 56 golpes del pisn de 4.5 kg (10lb). Luego colocamos la segunda capa y compactamos con otros 56 golpes. Repetimos esto con la tercera, cuarta y quinta capa.

PROCEDIMIENTO (basado en la norma ASTM D-1557) Recolectamos una muestra de suelo (afirmado) representativa de 100 kg aproximadamente en la cantera Medina en Samanco y la llevamos al laboratorio de Mecnica de Suelos de nuestra Universidad San Pedro.

Una vez en el laboratorio, pasamos toda la muestra de suelo a travs de los tamices 3/4, 3/8 y N 04, registrando los pesos retenidos en cada tamiz.

GRAVA RETENIDA EN MALLA 3/4

GRAVA RETENIDA EN MALLA 3/8

GRAVA RETENIDA EN MALLA N 04

Debido a que la muestra present una considerable cantidad de arena, segn los pesos obtenidos, y por consideracin del Tcnico encargado, usamos el mtodo C. Entonces hallamos un porcentaje equivalente para la malla 3/8 (sumando los porcentajes retenido parciales de las mallas 3/4 y 3/8), pero mantuvimos el porcentaje retenido en la malla N 04 y el porcentaje que pasa la malla N 04 para el clculo de los pesos a emplear en las 4 alternativas de 6000 gr.

Cuadro N 01. Valores de pesos y porcentajes retenidos por las mallas 3/4, 3/8, N 04 y Pasante N 04 despus del tamizar la muestra de suelo.

TAMIZPESO RETENIDO (gr)% RET. PARCIAL

3/45840.06

3/811460.011

N 0414947.015

Pasa N 0469381.068

PESO TOTAL101627.0100.00

Cuadro N 02. Valores de pesos a medir en la balanza electrnica segn cada fraccin de las mallas para un peso total de 6000 gramos.TAMIZPESO (gr)

3/8960

N 041080

Pasa N 043960

PESO TOTAL6000

Preparamos cada alternativa colocando en una bandeja metlica limpia las fracciones de material segn sus pesos que se indican en la tabla N 02.

Pesamos el molde con su base metlica, registramos el peso y el volumen del molde. Se us el mismo molde para todas las alternativas.

El molde, su base metlica y extensin deben estar limpios y ensamblados. Medimos un volumen de agua para cada alternativa, cada vez aumentando la cantidad de agua.

ALTERNATIVASVOLUMEN DE AGUA (ml)

N 01120

N 02240

N 03360

Verter los 120 ml de agua en la alternativa N 01, mezclar bien hasta que la humedad sea homognea en todo el material.

Dividir la mezcla en cinco partes iguales, capa parte representa a una capa que ser colocada en el molde de Proctor.

Ubicamos el molde sobre el piso limpio, y colocamos la primera capa, seguidamente compactamos con 56 golpes del pisn de 4.5 kg (10lb). Luego colocamos la segunda capa y compactamos con otros 56 golpes. Repetimos esto con la tercera, cuarta y quinta capa.

Al terminar de compactar cada capa limpiamos el martillo o pisn. Una vez compactada la quinta capa, con un cuchillo escarificamos el borde libre del suelo y retiramos el collar o extensin. Luego perfilamos el suelo compactado y alisamos ligeramente la superficie con el mismo cuchillo. En caso de formarse cavidades al extraer pequeas gravillas, rellenamos la superficie con material fino pasante de la malla N04.

Limpiar la superficie del molde antes de pesarlo.

Terminando de pesar, retirar el material compactado del molde, luego de la parte central recoger una pequea porcin de suelo en un recipiente metlico y llevarlo al horno por 24 horas a 110 C para determinar su humedad.

Repetir estos pasos desde la incorporacin de agua tanto para la alternativa N 02 como para la alternativa N 03.

PROCTOR MODIFICADO

NORMA ASTM D- 1557/ MTC E 115

CURSOMECANICA DE SUELOS I

CANTERALUIS MEDINA

MATERIALAFIRMADO

LUGARSAMANCO

Mtodo Compactacin: CNmero de Golpes56

Energa de Compactacin Standar 27.7 Kg.cm / cm

01 - Peso Suelo Hmedo + Molde (g)7500.07720.07725.07750.0

02 - Peso del Molde (g)2635.52635.52635.52635.5

03 - Peso Suelo Hmedo (g)4864.55084.55089.55114.5

04 - Volumen del Molde (cm3)2264.02264.02264.02264.0

05 - Densidad Suelo Hmedo (g/cm3)2.1492.2462.2482.259

06 - Tarro N01020304

07 - Peso suelo hmedo + tarro (g)670.0596.0683.0701.4

08 - Peso suelo seco + tarro (g)650.0575.0652.0663.4

09 - Peso del agua (g)20.021.031.038.0

10 - Peso del tarro (g)203.0199.0167.0200.0

11 - Peso suelo seco (g)447.0376.0485.0463.4

12 - Contenido de Humedad (%)4.55.66.48.2

13 - Densidad del Suelo Seco (g/cm3)2.0562.1272.1132.088

Contenido Optimo Humedad5.7 %Densidad Seca Mxima2.127 g/cm