Ensayo de compactación, Diapositivas de Mecánica de suelos

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ENSAYO DE

COMPACTACIÓN

ÍNDICE

OBJETIVO

Determinar la Densidad Seca Máxima y el Contenido de Humedad Óptimo de un suelo, utilizando el Método de Compactación adecuado al tipo de suelo ensayado.

Con los valores de Densidad y Humedad, obtenidos de la Compactación de cada muestra, Proctor pudo trazar la Curva de Compactación (típica para todos los suelos), que a su vez le permitió encontrar la Densidad Máxima y la Humedad Óptima del suelo. Y es este precisamente este método desarrollado por Proctor, el utilizado actualmente para realizar la Compactación de suelos.

La Compactación es la operación o procedimiento de Estabilización Mecánica, cuyo objetivo fundamental es aumentar la Densidad del suelo, por medio de una mayor aproximación de sus partículas, lo que se consigue con una disminución del Índice de Vacíos. Mediante el proceso de Compactación del suelo se persiguen los siguientes objetivos prácticos:  (^) Aumentar la Resistencia a la Compresibilidad y al Corte.  (^) Obtener de mayor uniformidad y homogeneidad.  (^) Conseguir que el suelo sea menos susceptible a las variaciones de humedad.

Existen varios métodos para realizar la Compactación de suelos. En el siguiente cuadro se presentan los Tipos de Compactación y sus características:

CLASE DE PROCTOR PROCTOR MODIFICADO PROCTOR STANDARD PROCTOR HARVARD MÉTODO A D (^) CALIFORNIA A D (^) MODIFICADO STANDARD CILINDRO ALTURA 4,6'' 4,6'' 5,0'' 4,6'' 4,6'' 7,11 cm. 7,11 cm. DIÁMETRO 4,0'' 6,0'' 6,0'' 4,0'' 6,0'' 3,3 cm. 3,3 cm. VOLUMEN 947 cm^3 2131 cm^3 2317 cm^3 947 cm^3 2131 cm^3 62,4 cm^3 62,4 cm^3 MARTILLO PESO 10 lb. 10 lb. 10 lb. 5,5 lb. 5,5 lb. (^) Presión de 80 lb./plg^2 Presión de CAÍDA 18'' 18'' 18'' 12'' 12''^ 40 lb./plg^2 NÚMERO DE CAPAS 5 5 5 3 3 5 3 NÚMERO DE GOLPES 25 56 55 25 25 MATERIAL UTILIZADO PASA MALLA N ° 4 3/4'' 3/4'' 4 3/4'' 4 4 ENERGÍA DE COMPACTACIÓN 56,25 lb./ pie^3 55, lb./pie^3 50,685 lb./ pie^3 12, lb./pie^3 12, lb./pie^3 OBJETO Control Densidad Control Densidad HALLAR LA DENSIDAD MÁXIMA Y LA HUMEDAD ÓPTIMA UTILIZACIÓN Para hallar el % de Compactación del terreno Para el cálculo del CBR Para suelo cemento y terraplenes Para presas de tierra Métodos de Compactación NOTA : a. La humedad de Proctor Standard es de 7 a 15 % menor que la del Proctor modificado. b. El % de humedad óptimo es menor en el Proctor modificado.

Diagrama del Ensayo de Compactación

TÉCNICA DEL ENSAYO

Preparación de las muestras.  (^) Se seca previamente el material a compactar (15- 25 kg.), en el cual el diámetro de las partículas sea menor de 3/4”.  (^) Se separa el material seco en cinco porciones iguales; cada una de ellas representa un punto la curva humedad vs. densidad.

 (^) Luego de compactar las capas se retira el collarín y se enrasa la muestra con la ayuda de una varilla. Se pesa el molde con la muestra compactada.  (^) Se desmolda la muestra y obtiene el contenido de humedad.  (^) De la misma manera se procede a compactar las otras porciones, incrementando sucesivamente en un determinado porcentaje, la cantidad de agua a cada una de las muestras que se vayan compactando.

CÁLCULOS

 (^) Se determina el Peso Específico Húmedo y el Peso Específico Seco de cada muestra antes de la Compactación, mediante las siguientes expresiones: Donde: W = Peso húmedo de la muestra compactada. V = Volumen del molde %h = Contenido de Humedad.

V

W

h

1 %h

h s

% h (^) op % h γs γsmax Curva de Compactación

EJEMPLO

%h γs (g/cm^3 ) 17,2 1, 15,2 1, 12,2 1, 10,0 1, 8,8 1, 7,4 1, Con los datos, calculamos γs mediante las expresiones anteriormente mencionadas. Los valores de γs para cada %h son los siguientes: Con estos valores graficamos la curva γs vs. %hopt, como se muestra a continuación:

1, 1, 1, 1, 1, 5,0 7,0 9,0 11,0 13,0 15,0 17,0 19, %h g s