Compactacion

UNTRM FACULTAD DE INGENIERÍA CIVIL ARQUITECTURA Y URBANISMO
MECÁNICA DE SUELOS 1
INDICE
I. INTRODUCCIÓN......................................................................................................................................2
II. IMPORTANCIA..........................................................................................................................................3
III. JUSTIFICACIÓN....................................................................................................................................3
IV. OBJETIVOS.............................................................................................................................................3
4.1 OBJETIVO GENERAL...........................................................................................................................3
4.2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS................................................................................................................4
V. MARCO TEÓRICO....................................................................................................................................4
5.1. COMPACTACIÓN................................................................................................................................4
5.1.1. Definición .....................................................................................................................................4
5.1.2. Importancia................................................................................................................................4
5.1.3. ¿Dónde se aplica mayormente la Compactación?.....................................................4
5.1.4. ¿De que dependen los métodos empleados para la Compactación?.................5
5.2. TIPOS DE SUELOS....................................................................................................................6
5.3. MÁQUINAS DE COMPACTACIÓN ......................................................................................7
VI. EQUIPOS Y MATERIALES................................................................................................................9
VII. PROCEDIMIENTO ..............................................................................................................................9
VIII. CÁLCULOS ..........................................................................................................................................13
IX. CONCLUSIONES...............................................................................................................................14
X. RECOMENDACIONES..........................................................................................................................14
XI. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS.............................................................................................15

I. INTRODUCCIÓN
Los estudios de suelos en obras viales y en edificaciones juegan un papel
muy importante pues la mayoría de las carreteras, túneles, edificaciones
y demás obras; utilizan los resultados para diseñar cimentaciones, mezclas,
etc.; en la actualidad, se debe realizar siempre un estudio del suelo sobre la
cual nosotros los ingenieros civiles vamos a construir.
Uno de los principales intereses de investigación en la ingeniería civil
es la compactación de los suelos, la cual se establece como la propiedad
presente en los suelos, que determina su grado de proximidad de sus
partículas entre si debido a la presión externa aplicada. La compactación
óptima se logra teniendo la cantidad de agua apropiada para el tipo de suelo
a explanar.
Los estudios realizados a los suelos se pueden hacerse tanto en campo
como en laboratorio, siendo este último el lugar donde se cuenta con
variedad de materiales y equipos especializados que nos ayudan a
determinar las diferentes propiedades físicas y químicas del suelo; teniendo
interés de conocer el proceso en laboratorio e interpretar los datos
obtenidos se realizó la cuarta práctica denominada “COMPACTACIÓN Y
OPTIMA HUMEDAD” en los ambientes de la DRTC-Amazonas.

II. IMPORTANCIA
En el campo de trabajo, el ingeniero civil constantemente se enfrenta a
diversos problemas suscitados por el tipo de suelo con el cual tratará; por tal
motivo es muy importante realizar pruebas en el laboratorio a los suelos que
se utilizaran para los distintos tipos de trabajos.
El ensayo de compactación y optima tiene como finalidad te permite
lograr suelos con características apropiadas para superficies de rodadura, las
cuales sea poco afectadas por diferentes agentes externos o por lo menos
garantizar una mayor vida útil.
“La importancia de la compactación de los suelos estriba en el aumento
de
resistencia y disminución de capacidad de deformación que se obtiene al
sujetar el suelo a técnicas convenientes que aumenten su peso específico
seco, disminuyendo sus vacíos.”- JUÁREZ BADILLO. RICO RODRÍGUEZ.
III. JUSTIFICACIÓN
La práctica realizada en el laboratorio de análisis de suelo tiene como
fin determinar la cantidad de agua a añadir a un tipo de suelo para lograr su
máxima compactación y con esto aseverar si la cartera de la cual fue extraída
la muestra cumple con los requerimientos para la cual va a ser utilizada. Y si
no es así se tomara algunas acciones de mejoramiento en cuanto a las
propiedades del suelo.
IV. OBJETIVOS
4.1 OBJETIVO GENERAL
 Determinar el contenido de agua óptimo para compactar el suelo
utilizando el ensayo Proctor modificado.

4.2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS
 Establecer el porcentaje de agua óptimo para lograr la máxima
compactación.
 Determinar el peso seco máximo en una muestra obtenida
mediante
Compactación.
V. MARCO TEÓRICO
5.1. COMPACTACIÓN
5.1.1. Definición
La compactación de suelos es el proceso artificial por el cual las partículas de
suelo son obligadas a estar más en contacto las unas con las otras, mediante una
reducción del índice de vacíos, empleando medios mecánicos, lo cual se traduce en
un mejoramiento de sus propiedades ingenieriles.
5.1.2. Importancia
La importancia de la compactación de suelos estriba en el aumento de la
resistencia y disminución de la capacidad de deformación que se obtiene al someter
el suelo a técnicas convenientes, que aumentan el peso específico seco,
disminuyendo sus vacíos.
5.1.3. ¿Dónde se aplica mayormente la Compactación?
Por lo general, las técnicas de compactación se aplican a rellenos artificiales tales
como cortinas de presas de tierra, diques, terraplenes para caminos y ferrocarriles,
bordes de defensas, muelles, pavimentos, etc.

x
5.1.4. ¿De que dependen los métodos empleados para la
Compactación?
Los métodos empleados para la compactación de suelos dependen del tipo de
materiales con que se trabaje en cada caso; en los materiales puramente
friccionantes como la arena, los métodos vibratorios son los más eficientes, en
tanto que en suelos plásticos el procedimiento de carga estática resulta el más
ventajoso. En la práctica, estas características se reflejan en el equipo disponible
para el trabajo, tales como: plataformas vibratorias, rodillos lisos, neumáticos o
patas de cabra
5.1.5. Curva de compactación
‫ﻻ‬
dmax
Elevada Energía de
Compactación
‫ﻻ‬dma
Wop
Wop
Pequeña Energía de
Compactación
HUMEDAD DE MOLDEO
El aumento del contenido de humedad hace disminuir esta tensión capilar en el
agua, haciendo que una misma energía de compactación produzca mejores
resultados. Si el agua es tal que se tienen parte importante de los vacíos llenos de
agua, esta dificulta el desplazamiento de las partículas de suelo produciendo una
disminución en la eficiencia de la compactación. Por esta razón se habla de una
humedad óptima para suelos finos, para el cual el proceso de compactación dará un
peso máximo de suelo por unidad de volumen

5.1.6. Beneficios
 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
debidas 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 más 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 sería
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.
5.2. TIPOS DE SUELOS
5.2.1. Suelos Cohesivos
Son suelos arcillosos y limosos o sea material de grano muy fino, y la
compactación se produce por la reorientación y por la distorsión de los granos y sus
capas absorbidas. Esto se logra por una fuerza que sea lo suficientemente grande
para vencer la resistencia de cohesión por las fuerzas entre las partículas.

5.2.2. Suelos No Cohesivos
Son suelos compuestos de rocas, piedras, gravas, y arenas, o sea suelos de
granos gruesos. En el caso de suelos granulares el proceso de compactación más
adecuado resulta el de la vibración, pero debe tenerse en cuenta, como ya se
sabe, que el comportamiento de los suelos gruesos depende mucho de la
granulometría. Se requiere una fuerza moderada aplicada en una amplia área, o
choque y vibración. La compactación eficiente en los suelos cohesivos requiere
presiones más altas para los suelos secos que para los húmedos, pero el tamaño del
área cargada no es crítico. La eficiencia se mejora aumentando la presión durante la
compactación a medida que el peso específico y la resistencia aumentan.
5.2.3. Suelos Mixtos
En la naturaleza la mayoría de los suelos están compuestos por una íntima
mezcla de partículas de muchísimos tamaños.
5.3. MÁQUINAS DE COMPACTACIÓN
5.3.1. Por presión estática
Fundamentalmente mediante una elevada presión estática que debido a la
fricción interna de los suelos, tienen un efecto de compactaci6n limitado, sobre
todo en terrenos granulares donde un aumento de la presión normal repercute en el
aumento de las fuerzas de fricción internas, efectuándose únicamente un
encantamiento de los gruesos.
5.3.2. Por impacto
Trabajan únicamente según el principio de que un cuerpo que choca contra
una superficie, produce una onda de presión que se propaga hasta una mayor
profundidad de acción que una presión estática, comunicando a su vez a las
partículas una energía oscilatoria que produce un movimiento de las mismas

5.3.3. Por vibración
Trabajan mediante una rápida sucesión de impactos contra la superficie
del terreno, propagando hacia abajo trenes de ondas, de presión que producen
en las partículas movimientos oscilatorios, eliminando la fricción interna de las
mismas que se acoplan entre si fácilmente y alcanzan densidades elevadas. Es
pues, un efecto de ordenación en que los granos más pequeños rellenan los
huecos que quedan entre los mayores.
5.3.4. Por Presión Estática
Apisonadoras clásicas de rodillos liso (Rodillos patas de cabra).
Compactadores de ruedas neumáticas (apisonadoras clásicas de rodillos
lisos).En estas apisonadoras la característica más importante es la preside que
ejercen sobre el terreno. Se considera un área de contacto en función del diámetro
de los rodillos, peso de la máquina y tipo de suelo, a través del cual se transmite la
preside estática. Estas máquinas, aunque muy empleadas, la verdad es que su
efecto de compactación alcanza muy poca profundidad en suelos coherentes
5.3.5. Por Impacto
Algunas máquinas de compactación que trabajan según el principio de
impacto
(Placas de caída libre) pisones de
explosión.
a. Placas De Caída Libre. Se trata de unas places de hierro de superficie
de contacto lisa de 0,5 m2, de forma rectangular y con un peso que oscila
entre las 2 y 3 Tm., las cuales se eleven mediante cables hasta una altura
de 1,5 a 2 m. sobre el suelo y se les deja caer libremente sobre el mismo.
Para ello se necesita una maquina adicional tal como una excavadora,
grúa, etc. La preside de contacto que produce la caída es muy alta y
comprime en combinación con una cierta sacudida hasta los suelos
pesados, rocosos. Es únicamente en la compactación de roca donde
puede ser interesante.
b. Pisones De Explosión.- Este tipo de maquina se levanta del suelo
debido a la explosión de su motor, que por reacción contra el mismo
produce la suficiente fuerza ascendente pare elevar toda ella unos 20 cm.

Al caer ejerce un segundo efecto compactador dependiente de su peso y
altura de elevación.
Estos pisones son muy apropiados pare suelos coherentes, aunque también
den resultado con otra clase de materiales. Son muy buenos pare la
compactación de zanjas, bordes de terraplenes, cimientos de edificios,
etc.
VI. EQUIPOS Y MATERIALES
6.1. EQUIPOS
 Balanza de 30 kg
 Calculadora
 Horno
6.2. MATERIALES
 6 kg de muestra
 Molde modificado
de compactación de
proctor
 Probeta
 Bandeja
 Badilejos
 Guía metálica
 Pisón de compactación
 Regla metálica recta
 Malla N
VII. PROCEDIMIENTO
1. Se prepara el suelo en una fuente para el moldeo de la muestra a realizar
en el Proctor Modificado. La muestra es de 6kg como lo especifica la norma
(ASTM D1557).

2. Medición del agua para el primer punto que es el de 2% de los 6.00 kg
de la muestra a ensayar, la medición del agua se realizó con la ayuda de la
probeta.
3. Una vez medida el agua al 2% se homogeniza con la muestra a ensayar
con la ayuda de badilejos.

4. Una vez homogenizada la muestra se secciona en 5 partes la cual se ira
colocando una tras de otra en el molde, luego de compactar con el martillo
compactador con 56 golpes cada sección ingresada al molde.
5. Una vez terminada de compactar con las 5 secciones de la muestra se
procede al enrazado y nivelado en el molde del proctor para luego realizar
el pesado respectivo con el molde tarado.

6. Ya pesada la muestra se retira el material del molde del proctor para
continuar con el mismo procedimiento, para los puntos de 4%, 6% y 8% de
agua con respecto al peso de la muestra.

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Solicitante : PRACTICA N°04
Atención CONSORCIO POEMAPE & PINEDO
Obra CONSTRUCCION DEL MOLUDO DE INGENIERIA CIVIL Y CIENCIAS -UNTRM
Ubicación : CUIDAD UNIVERSITARIA :PROV.CHACHAPOYAS REGION.AMAZONAS
Fecha de apertura : Chachapoyas 17/07/2014
Fecha de emisión : Chachapoyas 17/07/2014
ENSAYO
REFERENCIA : N.T.P. 339.141 ASTM D - 1557
Volumen de molde 2130.00 cm3
Peso de molde 3250.00 gr
1.- Peso de la muestra compactada + molde (g) 7292 7640 7710 7600
2.- Peso del molde (g) 3250.00 3250.00 3250.00 3250.00
3.- Volumne del molde (cm3
) 2130 2130 2130 2130
4.- Densidad humeda (g/cm
3
) 1.898 2.061 2.094 2.042
5.- Nº de la tara 1 2 3 4
6.- Peso de la tara + suelo humedo (g) 227.06 240.12 232.24 235.13
7.- Peso de la tara + suelo seco (g) 218.64 227.25 216.76 216.96
8.- Peso del agua (g) 8.4 12.9 15.5 18.2
9.- Peso de la tara (g) 38.87 38.87 38.85 38.90
10.- Peso de suelo seco (g) 179.77 188.38 177.91 178.06
11. Contenido de humedad (%) 4.68 6.83 8.70 10.20
12.- Densidad seca (g/cm
3
) 1.813 1.929 1.926 1.853
13 .- Gravedad esp. (g/cm
3
) 2.67 2.67 2.67 2.67
14.- Contenido de agua para una completa saturación (%) 17.77 14.44 14.52 16.57
0 1.940
Máxima Densidad Seca 1.940 g/cm3
7.7 1.940
Optimo Contenido de Humedad 7.7 % 7.7 1.940
Cantera CALICATA N°01 MENDOSILLA RONDON 7.7 0
OBERVACIONES :
Método de compactación utilizado ASTM D-1557 - "A"
: SUELOS. Método de ensayo para la compactación de suelos en laboratorio utilizando una
energía modificada (2700 kN-m/m3 (56000 pie-lbf/pie3))
1.77
1.78
1.79
1.80
1.81
1.82
1.83
1.84
1.85
1.86
1.87
1.88
1.89
1.90
1.91
1.92
1.93
1.94
1.95
4.10 5.10 6.10 7.10 8.10 9.10 10.10
Densidadseca(g/cm3)
Contenido de humedad (%)
Curva de Proctor
VIII. CÁLCULOS

IX. CONCLUSIONES
 Se determinó que el porcentaje de agua ideal con la que se logra la
máxima compactación es de 7.7 %.
 Se determinó que el peso seco máximo en una muestra obtenida
mediante
Compactación es de 1.940 gr/cm3.
X. RECOMENDACIONES
 Distribuir uniformemente el agua por toda la muestra, logrando
así una humectación pareja en toda la muestra.
 Repartir uniformemente los golpes del pisón sobre la superficie
de la muestra.
 Utilizar muestras representativas de la cantera a realizar ensayo.

XI. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
 Fundamentos De Mecánica De Suelos _ Juárez Badillo y Rico
Rodríguez Limusa S.A_Grupo Noriega _ Editores _Tomo 1_. Tercera
edición 2010. revisado el 20 de julio de 2014
 Mecánica de los Suelos - Terzagui,Karl- Editorial El Ateneo.
Caracas. Venezuela 2da Edicion (1986). revisado el 20 de
julio de 2014
 Mecánica de los Suelos -Lambe, T. William. Editorial Limusa.
Caracas, Venezuela. Tomo I y Li. (1974) revisado el 20 de
julio de 2014

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