UNIVERSIDAD NACIONAL DEL SANTAFACULTAD DE INGENIERAESCUELA ACADMICO PROFESIONAL DE INGENIERA CIVIL

CURSO:MECANICA DE SUELOS DOCENTE:ING. LINO OLASCUAGA CRUZADOTITULO: PROCTOR STANDAR

INTEGRANTES: Martinez Valverde Alexander Montaez del Castillo Alfred Mori Gomez Cesar Andres

NUEVO CHIMBOTE, MARZO DEL 2014

INTRODUCCION

En la construccin de terraplenes para carreteras, presas de tierra y muchas otras estructuras de la ingeniera, los suelos sueltos deben ser compactados para incrementar sus pesos especficos. La compactacin incrementa las caractersticas de resistencia de los suelos, aumentando as la capacidad de carga de las cimentaciones construidas sobre ellos. La compactacin disminuye tambin la cantidad de asentamientos indeseables de las estructuras e incrementa la estabilidad de los taludes de los terraplenes.Se denomina compactacin de suelos al proceso mecnico por el cual se busca mejorar las caractersticas de resistencia, compresibilidad y esfuerzo-deformacin de los mismos; por lo general el proceso implica una reduccin ms o menos rpida de los vacos, como consecuencia de la cual en el suelo ocurren cambios de volumen de importancia, fundamentalmente ligados a prdida de volumen de aire, pues por lo comn no se expulsa agua de los huecos durante el proceso de compactacin. No todo el aire sale del suelo, por lo que la condicin de un suelo compactado es la de un suelo parcialmente saturado.

COMPACTACIN; principios generalesEn general, la compactacin es la densificacin del suelo por remocin de aire, lo que requiere energa mecnica. El grado de compactacin de un suelo se mide en trminos de su peso especfico seco. Cuando se agrega agua al suelo durante la compactacin, sta acta como un agente ablandador de las partculas del suelo, que hace que se deslicen entre s y se muevan a una posicin de empaque ms denso. El peso especfico seco despus de la compactacin se incrementa primero conforme aumenta el contenido de agua(FIG. grfico 1). Note que a un contenido de agua w = O, el peso especfico hmedo () es igual al peso especfico seco ( d), o = d (w = O) = 1Cuando el contenido de agua es gradualmente incrementado y se usa el mismo esfuerzo compactador para la compactacin, el peso de los slidos del suelo en un volumen unitario crece en forma gradual. Por ejemplo, en w = w1 el peso especfico hmedo es igual a = 2Sin embargo, el peso especfico seco bajo este contenido de agua est dado por d (w = w1) = d (w = 0) + dFIGURA 1.

Ms all de un cierto contenido de agua w = w2, (figura 1), cualquier incremento en el contenido de agua tiende a reducir el peso especfico seco, debido a que el agua toma los espacios que podran haber sido ocupados por las partculas slidas. El contenido de agua bajo el cual se alcanza el mximo peso especfico seco se llama contenido de agua ptimo.La prueba de laboratorio usada generalmente para obtener el peso especfico seco mximo de compactacin y el contenido de agua ptimo es la prueba Proctor de compactacin.

PRUEBA PROCTOR ESTNDAREn la Prueba Proctor, el suelo es compactado en un molde que tiene un volumen de 943.3 cm3. El dimetro del molde es de 101.6 mm. Durante la prueba de laboratorio, el molde se une a una placa de base en el fondo y a una extensin en la parte superior (figura 2.a). El suelo se mezcla con cantidades variables de agua y luego se compacta (figura 3.a) en tres capas iguales por medio de un pisn (figura 2.b) que transmite 25 golpes a cada capa. El pisn pesa 24.4 N Y tiene una altura de cada de 304.8 mm

FIGURA 2 Equipo de la prueba Proctor estndar: (a) molde; (b) pisn.

Para cada prueba, el contenido de agua del suelo compactado se determina en el laboratorio. Con un contenido de agua conocido, el peso especfico seco d se calcula con la ecuacin

. (a)

donde w (%) = porcentaje de contenido de agua.Los valores de d determinados con la ecuacin (a) se grafican contra los correspondientes contenidos de agua para obtener el peso especfico seco mximo y el contenido de agua ptimo para el suelo.

La figura muestra una tal compactacin para suelo de arcilla limosa.El procedimiento para la Prueba Proctor Estndar se da en la prueba D-698 de la ASTM

Para un contenido de agua dado, el peso especfico seco mximo terico se obtiene cuando no existe aire en los espacios vacos, es decir, cuando el grado de saturacin es igual a lOO%.

As entonces, el peso especfico seco mximo a un contenido de agua dado, con cero vacos de aire se expresa como

Donde = peso especfico con cero vacos de aire = peso especfico del agua e = relacin de vacos Gs = densidad de slidos del suelo

Para 100 % de saturacin, por lo que

donde w = contenido de agua.

En lo anterior, las especificaciones dadas para las pruebas Proctor adoptadas por las ASTM y AASHTO respecto al volumen del molde (943.3 cm3) y el nmero de golpes (25 golpes/capa), son generalmente las adoptadas para los suelos de grano fino que pasan la malla No. 4. Sin embargo, bajo cada designacin de prueba, tres mtodos sugeridos diferentes reflejan el tamao del molde, el nmero de golpes por capa y el tamao mximo de partcula en un suelo usado para pruebas.

ENSAYO TIPO PROCTOR ESTANDAR

Este mtodo de ensayo se aplica slo a aquellos suelos que tienen 30% o menos (en peso) de partculas retenidas en la malla de (19 mm). Se presentan tres alternativas de ensayo que dependern de la graduacin del material a utilizar. Estas son:METODO "A" Molde.- 4 pulg. de dimetro (101,6mm) Material.- Se emplea el que pasa por el tamiz N 4 (4,75 mm). Capas.- Tres Golpes por capa.- 25 Uso.- Cuando el 20% menos del peso del material es retenido en el tamiz N 4 (4,75 mm). Otros Usos.- Si el mtodo no es especificado; los materiales que cumplen stos requerimientos de gradacin pueden ser ensayados usando Mtodo B C.

METODO "B" Molde.- 4 pulg. (101,6 mm) de dimetro. Materiales.- Se emplea el que pasa por el tamiz de 3/8 pulg (9,5 mm). Capas.- Tres Golpes por capa.- 25 Usos.- Cuando ms del 20% del peso del material es retenido en el tamiz N 4 (4,75mm) y 20% menos de peso del material es retenido en el tamiz 3/8 pulg (9,5 mm). Otros Usos: Si el mtodo no es especificado, y los materiales entran en los requerimientos de gradacin pueden ser ensayados usando Mtodo C.

METODO "C" Molde.- 6 pulg. (152,4mm) de dimetro. Materiales.- Se emplea el que pasa por el tamiz pulg (19,0 mm). Capas.- Tres Golpes por Capa.- 56 Uso.- Cuando ms del 20% en peso del material se retiene en el tamiz 3/8 pulg (9,53 mm) y menos de 30% en peso es retenido en el tamiz pulg (19,0 mm). El molde de 6 pulgadas (152,4 mm) de dimetro no ser usado con los mtodos A B.

CUADRO RESUMEN

Tipo de Ensayo Estndar

Peso del martillo24.4 N (2.49 Kg.)Altura de cada12 (305 mm)Nmero de Capas3 capas

Procedimiento de EnsayoABC

Material Empleado< N4< 3/8 N4Ms de 20% > N4hasta 20% > 3/8Ms de 20% > 3/8menos de 30% >

EJERCICIO DE APLICACINLos datos de prueba de laboratorio para una prueba Proctor estndar se dan en la tabla. Encuentre el peso especfico seco mximo y el contenido de agua ptimo.

Volumen del moldeProctor (cm3)Masa de suelo hmedoen el molde (gr)Contenido de agua(%)

943.3176012

943.3186014

943.3192016

943.3195018

943.3193020

943.3190022

SOLUCION Preparamos la siguiente tablavolumen (cm3)peso del suelo hmedo(gr.)peso especfico hmedo (gr./cm 3)Contenido de agua (%)peso especfico seco(gr./cm 3)

943.317601.866121.666

943.318601.972141.730

943.319202.035161.755

943.319502.067181.752

943.319302.046201.705

943.319002.014221.651

W = masa

CURVA PROCTOR:

La grfica de d versus w% que se muestra en la grfica, observamos:

Peso especfico seco mximo = 1.758 gr/cm3Contenido de agua ptimo = 17% PROCEDIMIENTO PARA ENSAYO EN LABORATORIO

MUESTRASLa muestra requerida para el Mtodo A y B es aproximadamente 16 kg y para el Mtodo C es aproximadamente (29 kg) de suelo seco.Determinar el porcentaje de material retenido en la malla N 4 (4,75 mm), 3/8pulg (9,5 mm) 3/4pulg (190 mm) para escoger el Mtodo A, B C. Realizar esta determinacin separando una porcin representativa de la muestra total y establecer los porcentajes que pasan las mallas de inters mediante el Mtodo de Anlisis por tamizado de Agregado Grueso y Fino. Slo es necesario para calcular los porcentajes para un tamiz tamices de las cuales la informaciones deseada.

PREPARACIN DE APARATOS

Seleccionar el molde de compactacin apropiado de acuerdo con el Mtodo (A, B C) a ser usado. Determinar y anotar su masa con aproximacin al gramo. Ensamblar el molde, base y collar de extensin. Chequear el alineamiento de la pared interior del molde y collar de extensin del molde. Chequear que el ensamblado del pisn este en buenas condiciones de trabajo y que sus partes no estn flojas gastado. Realizar cualquier ajuste reparacin necesaria. Si los ajustes reparaciones son hechos, el martillo deber volver a ser calibrado.

PROCEDIMIENTO DEL ENSAYO

Mtodo de Preparacin Hmeda (Preferido).- Sin secado previo de la muestra, psela a travs del tamiz N 4 (4,75 mm), 3/8 pulg (9,5 mm) pulg (19,0 mm), dependiendo del Mtodo a ser usado (A, B C). Determine el contenido de agua del suelo procesado.

Prepare mnimo cuatro (preferiblemente cinco) especmenes con contenidos de agua de modo que stos tengan un contenido de agua lo ms cercano al ptimo estimado. Seleccionar contenidos de humedad para el resto de los especmenes de modo de proveer al menos dos por encima y dos por debajo del valor de humedad ptima, espaciados entre s aproximadamente 2%.

Los incrementos de contenido de agua no debern excedern de 4%.Usar aproximadamente 2,3 kg del suelo tamizado en cada espcimen que se compacta empleando el Mtodos A B; 5,9 kg cuando se emplee el Mtodo C. Mtodo de Preparacin Seca.-Compactar el espcimen en tres capas segn el tipo de ensayo que se est empleando. Cada capa debe ser de aproximadamente el mismo espesor. Antes de la compactacin, colocar el suelo suelto dentro del molde y acomodarlo hasta lograr un espesor uniforme.Aplastar el suelo ligeramente con ayuda del martillo para que la superficie a compactar no est floja ni suelta.Realizar la compactacin empleando el martillo y el nmero de golpes correspondientes.Es importante sealar que luego de efectuadas las primeras dos capas todo el material que quede sin compactar, adherido a las paredes del molde debe ser removido antes de aadir el suelo correspondiente a la capa siguiente.Para la ltima capa, colocar el collar de extensin a fin de facilitar el procedimiento de compactadoUna vez finalizada la compactacin, retirar el collar y la base , remover el suelo excedente con ayuda de un cuchillo, determinar y registrar el peso del molde con el suelo compactado aproximndolo al gramo.Remover el material del molde y obtener un espcimen de humedad usando una porcin representativa

Determinar y registrar el peso de la tara.Colocar y determinar el peso de la tara con el espcimen hmedo y registrar este valor.Colocar la tara con el material en el horno y dejarlo secar aproximadamente 24 horas, Transcurrido este tiempo retirar la tara del horno y dejar enfriar ligeramente la cpsula de modo que sea fcilmente manipulable.Determinar el peso de la tara con el material secado en horno usando la misma balanza que en los casos anteriores, y registrar este valor.Repetir el procedimiento para cada contenido de humedad

REFERENCIAS BIBLIOGRAFIA

Fundamentos de Ingeniera Geotcnia - Braja M. Das

REFERENCIAS LINKOGRAFICAShttp://www.lms.uni.edu.pe/Determinacion%20del%20contenido%20de%20Humedad.pdfhttp://www.cismid.uni.edu.pe/descargas/a_labgeo/labgeo33_p.pdf