YULIANA VANESSA GONZLEZ JARAMILLO C.C.1.038.410.488CARLOS EDUARDO MENESES AVILES C.C.1.083.906.822UNIVERSIDAD NACIONAL DE COLOMBIA SEDE MEDELLNMecnica de suelos y rocas.Taller de laboratorio. ENSAYO DE COMPACTACIN Y DENSIDAD EN EL CAMPO SEGN NORMA ASTM D 698 00A, D 1557 02 Y NORMAS INVIAS E-161, E-162, E-163, E-164Profesor JAIME MERCADO.

INTRODUCCIN

La Compactacin se define como un proceso mecnico, en el cual se disminuye la cantidad de vacos de una muestra de suelo por medio de la aplicacin de energa; en este proceso se aumenta su densidad y busca alcanzar la mxima adems disminuye la permeabilidad y compresibilidad.

En general, estos ensayos se utilizan como referencia para controlar el grado de compactacin con que se ejecutan obras de tierra tales como mejoramiento de subrasantes, construccin de bases y sub bases, rellenos compactados, terraplenes, tranques, vas, etc. Los principales factores que influyen son: contenido de agua forma y magnitud de la energa de compactacin aplicada el tipo de suelo

OBSERVACIN En esta prctica se utilizaron los siguientes materiales: EsptulaCuchillo2 balanzas6 tarasMolde de compactacin cilndrico PisnHorno

Se implementan dos mtodos de compactacin, el Estndar y el Modificado, los cuales presentan algunas diferencias siento el modificado ms exigente y de mejores resultados.

En el molde cilndrico se ingresa una cantidad de suelo formando una capa en estado suelto para compactarlo con el pisn a 25 golpes, y se repite el proceso con una nueva capa hasta llenar el molde, para luego pesarlo y sacar pequeas muestras de suelo ubicndolas en cada tara, de esta manera poder medir el peso de cada una en estado hmedo, ya que luego sern ingresadas al horno donde se tomarn los nuevos pesos en estado seco.

Figura 1 Molde cilndrico con suelo Figura 2 Toma de muestras para humedades.

Densidad en Campo.Para medir la densidad en campo de un suelo existen principalmente dos mtodos, el densmetro nuclear y el cono de arena; el densmetro nuclear ofrece datos ms rpidos y precisos pero presenta altos riesgos, costos y requerimientos para su uso, debido a esto el mtodo del cono de rea en es ms usado, para este se requiere el siguiente equipo: Cono de arena. Arena de Ottawa Frasco de plstico. Placa para apoyar el cono. Brocha. Cuchara o pala. Envase para suelo removido.El principio del mtodo de cono de arena, consiste en obtener el peso de un suelo hmedo de una pequea excavacin, hecha sobre la superficie del suelo. De esta se determina en volumen de la excavacin y en relacin con el peso del suelo hmedo se obtiene la densidad hmeda del suelo (. Y con esta se puede hallar el Peso unitario seco (.

Figura 3 Mtodo del cono de arena.

ANLISIS DE RESULTADOS ANLISIS DE RESULTADOSLos resultados obtenidos en el ensayo de compactacin son coherentes y por estos fue posible determinar el valores de la humedad ptima que es el objetivo principal del ensayo proctor, para la cual se obtuvo un valor del 26% que es la humedad a la cual deber encontrarse el terreno para conseguir su densidad mxima mediante la compactacin; y el valor de densidad seca mxima de 1.58gr/cm3 de la muestra de suelo la cual nos sirve de referencia para comprobar que el ensayo de compactacin fue bien realizado; en conjunto en la curva de saturacin del suelo es posible tener todas las caractersticas que puede presentar este suelo al compactarse. El mtodo de Cono de arena es eficiente y obtuvimos los valores de densidad seca en campo y humedad en campo; al graficarlos junto con la curva de compactacin se evidencia que el suelo, aunque tiene un valor de humedad relativamente cercano al de humedad ptima, el valor de densidad seca es bastante menor al esperado analticamente con la grfica, esto representa una mala compactacin del suelo, es decir, que el suelo an no tiene o no ha logrado las especificaciones de una compactacin, por lo tanto, se debe incrementar la energa de compactacin y disminuir el contenido de humedad en campo; esto tambin es evidenciable analticamente en el valor obtenido para el grado de compactacin el cual aunque es alto, an no se encuentra dentro de los valores aceptados.

REFERENCIAS [1] Universidad De Sucre. Laboratorio de Geotecnia.(2012) [En lnea] Disponible en: https://vagosdeunisucre.files.wordpress.com/2012/12/informe-del-ensayo-del-cono-de-arena-densidad-en-campo.pdf [2] Universidad Santiago de Chile. Departamento de Ingeniera en Obras Civiles.(2003).[En lnea]. Disponible en: https://www.google.com/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=3&cad=rja&uact=8&ved=0CC8QFjAC&url=http%3A%2F%2Fweb.usach.cl%2Fdoocc%2Flabsol%2Fms1l6.doc&ei=jMggVJvLINWMNvvAgegD&usg=AFQjCNED0ErT5XcvPNaSZcTcGtG8MY3X_g&bvm=bv.75775273,d.eXY [5] Rodrguez, N. Ensayo de compactacin Proctor. (2008).[En lnea]. Disponible en: http://ing.unne.edu.ar/pub/Geotecnia/2k8-04-10/l4-c.pdf I.N.V. E-141 Relaciones de Peso Unitario-Humedad en los Suelos Equipo Normal. E-141-1 THE AMERICAN SOCIETY FOR TESTING AND MATERIALS. ASTM-D0698-00a Standard Test Methods for Laboratory Compaction Characteristics of Soil Using Standard Effort (12,400 ft-lbf/ft3(600 kN-m/m3))1

APENDICES

Compactacin en el Laboratorio.Los clculos realizados en el laboratorio, se utilizaron las siguientes ecuaciones:

La ecuacin (1) y (2) se utilizaron para el clculo de las densidades hmedas y secas del suelo, mientras la ecuacin (3) se utiliz para determinar de densidad seca cuando el suelo se encuentra saturado, estos datos junto con los clculos de las humedades se presentan en las tablas 1, 2 y 3.Tabla 1. HumedadesHumedades

Punto 123456

# TaraA86A124A59A7A154A133

Wt(g)19,8023,3020,1019,2020,9020,50

W t+s+w(g)55,3068,8069,0064,1063,7072,10

W t+s(g)50,0060,0059,0054,4054,7058,80

Ws (g)30,2036,7038,9035,2033,8038,30

Ww (g)5,308,8010,009,709,0013,30

Humedad (%)17,5523,9825,7127,5626,6334,73

# TaraA67A3A147TE5TE10A125

Wt(g)19,3020,6024,7022,4024,7024,00

W t+s+w(g)64,7048,0088,7062,5063,6064,90

W t+s(g)59,0043,0076,0054,0055,6053,70

Ws (g)39,7022,4051,3031,6030,9029,70

Ww (g)5,705,0012,708,508,0011,20

Humedad (%)14,3622,3224,7626,9025,8937,71

# TaraA224T10A207A41A192A78

Wt(g)21,2022,2019,9016,1025,9019,50

W t+s+w(g)65,7060,0085,7048,2064,4065,00

W t+s(g)60,0052,0072,0041,2056,5054,20

Ws (g)38,8029,8052,1025,1030,6034,70

Ww (g)5,708,0013,707,007,9010,80

Humedad (%)14,6926,8526,3027,8925,8231,12

Humedad prom15,5324,3825,5927,4526,1134,52

Tabla 2. CompactacinCompactacin

Punto 123456

Diametro (cm)10,15210,15210,15210,15210,15210,152

Altura (cm)11,64211,64211,64211,64211,64211,642

Wm (g)380038003800380038003800

Wm+sc (g)530055005580563056005500

Wsh (g)150017001780183018001700

Vtotal (cm3)942,37942,37942,37942,37942,37942,37

Rh1,591,801,891,941,911,80

Rd1,381,451,501,521,511,34

Tabla 3. Saturacin.Saturacin

Punto 123456

Gs2,72,72,72,72,72,7

S111111

Rw (g/cm3)111111

Rd1,901,631,601,551,581,40

Con los datos obtenidos se grafic la Curva de Compactacin y Saturacin para el suelo, esta se presenta a continuacin, Figura 1. A partir de la Curva de Compactacin, se obtiene los valores de Humedad Optima y Densidad Mxima del suelo.

Humedad Optima = 25,95 %Densidad mxima del suelo = 1,51 g/cm3(PACHECO QUEOD DE PREGUNTARLA EN LA MAANA

Figura 4. Curva de Compactacin, Curva de Saturacin y datos en campo.NOTA: para esta grafica no se tuvieron en CUENTA los datos resaltados en la tabla de humedad.

Densidad en Campo.Se utiliz el mtodo del Cono de Arena, en los clculos utilizamos las siguientes ecuaciones:

Los clculos y resultados se presentan en las tablas 4 y 5.

Tabla 4. Humedad en CampoHumedad (%) en Campo

# TaraA181A217A136

Wt(g)20,0019,0020,00

W t+s+w(g)61,0046,0055,00

W t+s(g)54,0041,0049,00

Ws (g)34,0022,0029,00

Ww (g)7,005,006,00

Humedad (%)20,5922,7320,69

Hprom21,34

Tabla 5. Densidad en Campo.Densidad de la arena a (gr/cm)1,528

Peso del frasco ms el contenido inicial de arena Wi (gr)7924

Peso del frasco ms el contenido final de arena Wf (gr)4716

Peso de la arena que cabe en el hueco Warena hueco = Wi Wf Wa (gr)1908

Volumen del hueco Vhueco = Warena hueco/a (cm)1248,69

Peso del suelo hmedo del hueco Wsuelo hmedo (gr)1401

Densidad hmeda del material en el hueco h = Wsuelo hmedo/Vhueco (gr/cm)1,12

Utilizando el mtodo de Cono de Arena se obtuvo un valor de densidad del suelo seco en campo de 1,35 g/cm3, en una humedad 28,14%, estos valores se encuentran igualmente graficados en la Figura 1.

Grado de Compactacin.Este se define por la ecuacin 6 y relaciona los valores de densidad seca del suelo en campo y en el laboratorio.

Esta se utiliza para determinar si el terreno en obra se encuentra bien compactado con valores cercanos o iguales en densidad al mximo obtenido en el laboratorio, un valor aceptable en las obras para el grado de compactacin ha de ser mayor al 98%; para nuestro ensayo se obtuvo un grado de compactacin de 89,29.

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