Apuntes sobre la diferencia entre Proctor Estándar y Modificado

La compactación consiste en un proceso repetitivo, cuyo objetivo es conseguir una densidad

específica para una relación óptima de agua, al fin de garantizar las características mecánicas

necesarias del suelo. En primer lugar se lanza sobre el suelo natural existente, generalmente

en camadas sucesivas, un terreno con granulometría adecuada; a seguir se modifica su

humedad por medio de aeración o de adición de agua y, finalmente, se le transmite energía de

compactación por el medio de golpes o de presión. Para esto se utilizan diversos tipos de

máquinas, generalmente rodillos lisos, neumáticos, pie de cabra, vibratorios, etc., en función

del tipo de suelo y, muchas veces, de su accesibilidad.

Con los ensayos se pretende determinar los parámetros óptimos de compactación, lo cual

asegurará las propiedades necesarias para el proyecto de fundación. Esto se traduce en

determinar cuál es la humedad que se requiere, con una energía de compactación dada, para

obtener la densidad seca máxima que se puede conseguir para un determinado suelo. La

humedad que se busca es definida como humedad óptima y es con ella que se alcanza la

máxima densidad seca, para la energía de compactación dada. Se define igualmente como

densidad seca máxima aquella que se consigue para la humedad óptima.

Es comprobado que el suelo se compacta a la medida en que aumenta su humedad, la

densidad seca va aumentando hasta llegar a un punto de máximo, cuya humedad es la

óptima.

A partir de este punto, cualquier aumento de humedad no supone mayor densidad seca a no

ser, por lo contrario, uno reducción de esta.

Los análisis son realizados en laboratorio por medio de probetas de compactación a las cuales

se agrega agua. Los ensayos más importantes son el Proctor Normal o estándar y el Proctor

modificado. En ambos análisis son usadas porciones de la muestra de suelo mezclándolas

con cantidades distintas de agua, colocándolas en un molde y compactándolas con una masa,

anotando las humedades y densidades secas correspondientes. En poder de estos

parámetros, humedad/ densidad seca (humedad en %), se colocan los valores conseguidos

en un gráfico cartesiano donde la abscisa corresponde a la humedad y la ordenada a la

densidad seca. Es así posible diseñar una curva suave y conseguir el punto donde se produce

un máximo al cual corresponda la densidad seca máxima y la humedad óptima.

 

Beneficios de la compactación

Aumenta la capacidad para soportar cargas: Los vacíos producen debilidad del

suelo e incapacidad para soportar cargas pesadas. Estando apretadas todas las

partículas, el suelo puede soportar cargas mayores debido a que las partículas

mismas que soportan mejor.

Impide el hundimiento del suelo: Si la estructura se construye en el suelo sin afirmar

o afirmado con desigualdad, el suelo se hunde dando lugar a que la estructura se

deforme (asentamientos diferenciales). Donde el hundimiento es mas profundo en un

lado o en una esquina, por lo que se producen grietas o un derrumbe total.

Reduce el escurrimiento del agua: Un suelo compactado reduce la penetración de

agua. El agua fluye y el drenaje puede entonces regularse.

Reduce el esponjamiento y la contracción del suelo: Si hay vacíos, el agua puede

penetrar en el suelo y llenar estos vacíos. El resultado seria el esponjamiento del suelo

durante la estación de lluvias y la contracción del mismo durante la estación seca.

Impide los daños de las heladas: El agua se expande y aumenta el volumen al

congelarse. Esta acción a menudo causa que el pavimento se hinche, y a la vez, las

paredes y losas del piso se agrieten. La compactación reduce estas cavidades de

agua en el suelo.

 

Objetivos

Este método de ensayo se emplea para la determinación rápida del peso unitario máximo y de

la humedad óptima de una muestra de suelo empleando una familia de curvas y un punto.

El índice que se obtiene, se utiliza para evaluar la capacidad de soporte de los suelos de sub

rasante y de las capas de base, sub base y de afirmado.

Diferencia entre Proctor Estándar y Modificado

La diferencia básica entre el ensayo Proctor Normal y el Modificado es la energía de

compactación usada.

En el Normal se hace caer un peso de 2.5 kilogramos de una altura de 30 centímetros,

compactando la tierra en 3 camadas con 25 golpes y, en el Modificado, un peso de 5

kilogramo de una altura de 45 centímetros, compactando la tierra en 5 camadas con 50

golpes.

 

Materiales a utilizar.

Molde de compactación: Los moldes deberán ser cilíndricos de paredes sólidas fabricados

con metal y con las dimensiones y capacidades mostradas más adelante. Deberán tener un

conjunto de collar ajustable aproximadamente de 60 mm (2 3/8") de altura, que permita la

preparación de muestras compactadas de mezclas de suelo con agua de la altura y volumen

deseado. El conjunto de molde y collar deberán estar construidos de tal manera que puedan

ajustarse libremente a una placa hecha del mismo material.

Martillo de compactación: Un martillo metálico que tenga una cara plana circular de 50.8 ±

0.127 mm (2 ± 0.005") de diámetro, una tolerancia por el uso de 0.13 mm (0.005") que pese

2.495 ± 0.009 kg (5.50 ± 0.02 lb.). El martillo deberá estar provisto de una guía apropiada que

controle la altura de la caída del golpe desde una altura libre de 304.8 ± 1.524 mm (12.0 ±

0.06" ó 1/16") por encima de la altura del suelo. La guía deberá tener al menos 4 agujeros de

ventilación, no menores de 9.5 mm (3/8") de diámetro espaciados aproximadamente a 90° y

19 mm (3/4") de cada extremo, y deberá tener suficiente luz libre, de tal manera que la caída

del martillo y la cabeza no tengan restricciones.

Horno de rotación: 110 grados centígrados +/- 5 grados centígrados .Sirve para secar el

material.

Balanza con error de 1 gr.: Sirve para pesar el material y diferentes tipos de recipientes.

Recipientes: Es allí donde se deposita el material a analizar

Tamices: Serie de tamices de malla cuadrada para realizar la clasificación No 4 y ¾.

 

 

Procedimiento.

En primera instancia se tomaron cerca de 50 kilogramos de base granular B-200, el material

se introdujo en el horno por 24 horas para quitarle la humedad y trabajar con el material

totalmente seco. En este proceso se obtuvo la humedad inicial del material.

Con el material seco se procedió a tamizar 20 y 10 kilogramos. El material retenido en el tamiz

de tamaño ¾ de pulgada fue remplazado por el mismo peso del material retenido en el tamiz

número 4, como sé estable en la norma.

Del material tamizado se pesaron 4800 y 1800 gramos y se le hallo el 3% de la humedad el

cual fue mezclado e introducido dentro del recipiente del Proctor en tres capas, cada una de

las capas fue compactada por medio del martillo compactador, el cual al levantarse se le

provee de una energía potencial, la cual es transmitida al suelo cuando se suelta el martillo.

De acuerdo con la norma se debe aplicar 25 golpes a cada capa de material y para que las

capas no sean independientes una de la otra, con la espátula se raya el material. Al terminar

las tres capas el recipiente debe ser enrazado y pesado, una pequeña porción de material se

utiliza para la determinación de la humedad del material. El mismo procedimiento se repite

para las humedades del material de 5%, 7%, 9% y 11%

El Proctor se pesó sin material y se le midieron tanto el diámetro interno como su altura lo cual

permite determinar el volumen del mismo.