Ensayo Proctor: Determinación de la Humedad Óptima y Densidad Máxima Seca en Suelos, Monografías, Ensayos de Mecánica de suelos

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Universidad Andina del Cusco

FACULTAD DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA

ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA CIVIL

PAVIMENTOS 1

ENSAYO PROCTOR

SEMESTRE 2024-I

Cusco – Perú

CONTENIDO

• Introducción
• Objetivos
• Marco teórico
• Materiales y Equipos
• Procedimiento
• Cálculos y Análisis de Resultados
• Conclusión

--- OBJETIVOS ---

OBJETIVO GENERAL

• Por medio de la humedad óptima, determinar el peso unitario seco máximo de una muestra de suelo. OBJETIVOS ESPECÍFICOS
• Determinar la gravedad específica de los sólidos.
• Analizar la teoría de compactación de los suelos.
• Reconocer la influencia de los esfuerzos aplicados a la masa de un suelo, sobre la estructura final.
• Determinar la humedad optima de compactación del suelo, con el cual se logrará el grado máximo de compacidad.

MARCO TEORICO

La compactación de un suelo produce un incremento en la densidad del material y con ello algunos beneficios importantes, tales como:

• Reducción de la compresibilidad.
• Incremento de la resistencia al corte
• Disminución de la permeabilidad
• Impedimento al hundimiento del suelo. El ensayo de compactación Proctor, en sus 2 variantes (convencional y modificada), es de los estudios más utilizados para el estudio de la compactación de suelos para la construcción de terraplenes y otras obras de tierra. Este estudio se rige por las normas ASTM o UNE
• Proctor convencional (ASTM D- 698 / UNE 103 - 500 - 94)
• Proctor modificado (ASTM D- 1557 / UNE 103 - 501 - 94) El propósito de estos ensayos es determinar la relación entre la densidad seca y la humedad de compactación de los materiales a utilizar, tanto en explanadas como en capas granulares firmes, y como referencia para el control de calidad de la compactación en obra.
• ENSAYO PROCTOR CONVENCIONAL El objetivo del ensayo será obtener la densidad máxima de un suelo y la humedad optima que es necesaria aportar para alcanzar dicha densidad. Para la realización de este ensayo utilizaremos un molde cilíndrico con una capacidad de 1.000 cm³, el cual es rellenado con tres capas de material granular debidamente compactado con una maza tipo de 2,5 kg de peso, la cual se deja caer libremente 25 veces sobre una altura de 305mm. Es fundamental que el material a utilizar sea previamente desecado y pasado por el tamiz 20 mm UNE (o su equivalente ASTM) humedeciéndolo posteriormente con distintas humedades (una para cada muestra que sea necesaria). Una vez que se ha compactado el material granular siguiendo el procedimiento expuesto, se enrasa el molde y se toma una muestra de la zona central, la cual será utilizada para medir la densidad y la humedad. Lo habitual es repetir este ensayo 5 o 6 veces, obteniendo la densidad para distintos valores de humedad,

El acta del ensayo Proctor debe proporcionar la densidad máxima seca, así como la humedad óptima y lo que es más importante la curva humedad – densidad seca con los valores de todos los puntos ensayados. Como datos complementarios debe proporcionar los datos específicos del molde, características de la masa, numero de capas, y golpes por capa. La curva densidad seca – humedad permite determinar las condiciones óptimas de compactación tal y como se muestra en la figura siguiente: Estas condiciones serían las ideales para alcanzar en obra y suele corresponderse con un grado de saturación correspondiente entre el 85 y el 90%. La línea que representa un grado de saturación del 100% es generalmente paralela a la línea de mayor humedad resultante del ensayo. Si se aumenta la energía de compactación se obtienen curvas similares, pero con un incremento en la densidad máxima y menor 2

humedad óptima tal y como puede verse en el gráfico anterior (E y E2). No obstante, la densidad máxima para un determinado grado de humedad no será nunca mayor que la correspondiente a la del suelo saturado, es decir, la curva de saturación (S=100) nunca será superada por ninguna curva de compactación independientemente de la energía empleada. --- MATERIALES Y EQUIPOS --- Molde de compactación Martillo proc

Termómetro Balanza PROCEDIMIENTO – ENSAYO PROCTOR MODIFICADO

• Se pesa el molde cilíndrico vacío con su base.
  • Se le adiciona agua a la muestra de suelo hasta llevarla a la humedad requerida. Procurar que la mezcla sea homogénea
  • Se ubica la muestra en el molde de compactación, dividiendo la muestra en 5 capas, aproximadamente a 1/5 de su altura, compactando cada capa mediante el siguiente procedimiento: o Se ubica el martillo Proctor dentro del molde. o Se eleva el pistón y, seguidamente, se deja caer, permitiendo que tenga una caída libre de 30cm. o Se repiten los pasos anteriores en cada una de las 3 capas del material.

• Al finalizar la compactación, se retiran las extensiones y se nivela la muestra, con respecto a la parte superior del cilindro, usando la regla metálica
• Después de limpiar el cilindro con la muestra previamente compactada, en su parte exterior, se determina su masa (masa del material + cilindro)
• Se extrae parte del material que quedó del molde y de la parte central de la muestra, aproximadamente unos 100 gramos, para pesarlos en la balanza.
• Determinar el peso seco del material, después de haberlo dejado en el horno por 24 horas a 110°C.
• Repetir lo anterior hasta obtener los resultados necesarios para construir la curva peso unitario seco VS contenido de humedad.

--- CONCLUSIONES ---

• El método de compactación es una herramienta importante para el mejoramiento de las propiedades del suelo empleado para las construcciones.
• El ensayo Proctor modificado es una representación aproximada, en laboratorio, de los procedimientos de compactación usados en campo.
• Con el conocimiento de la humedad óptima es posible trabajar en el estudio del mejoramiento de algunas de las propiedades de los suelos, tales como resistencia al corte, densidad, entre otras.