Ensayo de compactacion proctor modificado

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Ensayo de compactacion proctor modificado

  1. 1. UNIVERSIDAD TÉCNICA PARTICULAR DE LOJA SUELOS Y ROCAS II ENSAYO DE COMPACTACIÓN Grupo: 1 Nombre: Cynthia Carolina Cruz Castillo Docente: Ing. Ángel Tapia Paralelo: “A” Fecha: 13/ 01/ 2014 Loja- Ecuador
  2. 2. 1. INTRODUCCIÓN La compactación de un suelo se realiza con la finalidad de obtener el contenido de humedadóptima al cual el suelo alcanzara la máxima densidad seca. La humedad es un factor muy importante, pues su aumento o disminución, puede causar efectos en el suelo, teniendo mayores o menores densidades del mismo, esto se produce ya que el agua ocupa los espacios dejados por el aire cuando el suelo es saturado. Sin embargo un exceso de agua, podría provocar efecto contrario, es decir, al haber demasiada agua, las partículas están completamente llenas por la misma, y el agua sobrante comienza a separar dichas partículas, lo que resulta en una diminución de la compacidad. El ensayo de compactación es de vital importancia, ya que al aplicarse en obras civiles, como carreteras y estructuras, necesitan tener una base de apoyo de máxima resistencia, para que sea capaz de soportar el peso de la estructura y de su funcionamiento, ya que una obra mal compactada, puede causar el colapso de la estructura. 2. OBJETIVO El presente ensayo, tiene por objetivo, determinar la densidad seca máxima y la humedad optima de un material de mejoramiento. Determinar la granulometría del material, límite líquido, límite plástico y porcentaje de abrasión. 3. MATERIALES Y EQUIPO De acuerdo a la Norma AASHTO T 180- 01 y ASTM D 1557, los materiales a utilizarse son: Molde de 152.40 mm (6 pulg) de diámetro. Collar ajustable aproximadamente de 60 mm (2 3/8 pulg) de altura. Material pasante por el tamiz de 19.0 mm (3/4 pulg). Pisón de metal con una cara aplanada circular, con una masa de 4.536 kg. El pisón debe estar equipado con una guía para controlar la caída de golpe desde una altura de 547 mm. Gata con palanca, para realizar la extracción de la muestra. Balanza con precisión de 0.1 gr. Horno capaz de mantener una temperatura de 110 ± ° C. Enrasador metálico.
  3. 3. Cucharas, cuchillo, recipientes. Tamices de 2 pulg, ¾ pulg, N° 4, además tamices para la realización de granulometría de serie fina y gruesa. Tamizador automático. Máquina de los Ángeles para determinación de abrasión. Aparato Casagrande para determinación de límites. 4. PROCEDIMIENTO 4.1 Determinación de la muestra.-  La muestra obtenida en el campo, se seca hasta que se ponga desmenuzable, el secado se efectúa por aire o en un horno que se mantenga a una temperatura de 60 °C.  Se tamiza una muestra representativa de 11 kg sobre el tamiz de ¾ pulg, desechando el material retenido en el mismo.  Se mantiene el mismo porcentaje de material grueso pasando por el tamiz de 2 pulg y retenido sobre el tamiz N° 4 en la muestra para determinar la densidad- humedad que en la muestra original de campo, el material retenido sobre el tamiz de ¾ pulg será remplazado como sigue: se tamiza una cantidad apropiada del material representativo de los tamices de 2 pulg y ¾ pulg. El material pasante por el tamiz de 2 pulg y retenido en el de ¾ pulg se lo pesa y se lo remplaza por igual peso del material pasante en el tamiz de ¾ pulg y retenido en el N° 4. 4.2 Proceso de compactación.-  16 horas antes de efectuar el ensayo, se mezcla la muestra seleccionada con agua bajo los porcentajes de 2, 4, 6, 8 %, se las coloca en recipientes herméticamente cerrados y se deja el tiempo indicado.  Determinar dimensiones y masa del molde. Hecho esto, se ensambla el molde, con el collar y el plato base.  So forma un espécimen compactando el suelo preparado, con el molde de 6 pulg, en cinco capaz aproximadamente iguales, para una altura total de 125 mm. Cada capa será compactada con 56 golpes.  Una vez compactado, se remueve el collar de extensión, y cuidadosamente se retira el material sobrante, con el enrasador, se aplana completamente el espécimen compactado.  Se pesa el molde con la muestra de suelo.
  4. 4.  Se extrae la muestra compactada con la gata y la palanca. Posterior a esto, se hace un corte vertical por el centro. Se toma una muestra de material de una de las caras cortadas, se pesa inmediatamente y se colocan en el horno para determinar el contenido de humedad.  Este procedimiento se repite para el suelo de 4, 6 y 8%. Alternadamente a este proceso, se efectúa la granulometría del material de acuerdo a la Norma AASHTO T 88 y ASTM D 422; determinación del límite liquido de acuerdo a la Norma AASHTO T 89- 02 y ASTM D 4318; determinación del límite plástico según lo establecido en la Norma AASHTO T 90 y ASTM D 4318; determinación de abrasión con máquina de Los Ángeles según lo indica la Norma AASHTO T 96- 02 y ASTM C 131. 5. METODOLOGÍA El contenido de humedad se determina aplicando la siguiente formula: w= Porcentaje de humedad en el espécimen. A= Peso del recipiente + suelo húmedo. B= Peso del recipiente + suelo seco. C= Peso del recipiente. = Peso unitario seco en Kg/ m3 del suelo compactado. = Peso unitario húmedo en Kg/ m3 del suelo compactado. La densidad unitaria y la humedad son dibujadas según la figura, y aquí se determina la humedad óptima y la densidad seca máxima.
  5. 5. Fig. : Relación densidad- humedad. Fuente: http://lh3.ggpht.com/_HekslsvCSpc/TY-iqr_5TlI/AAAAAAAAA4k/ZJStbn59FEE/clip_image006_thumb.jpg?imgmax=800 El análisis granulométrico se lo realiza aplicando las siguientes formulas: Para el porcentaje retenido que pasa por cada tamiz: Para el porcentaje que pasa: Para determinar el límite líquido, se grafica el contenido de humedad versus el número de golpes proporcionados en el aparato Casagrande y se lee en limite liquido en las ordenadas al trazar una perpendicular a la recta en 25 golpes. Fig.: Determinación del límite líquido. Fuente: http://1.bp.blogspot.com/_FJZh1gy3MuM/TOwCL09tQTI/AAAAAAAAAXs/zaBjxJN2bGY/s1600/Sin-t%25C3%25ADtulo-6.gif El limite plástico, lo obtenemos aplicando la ecuación: m1= Masa del recipiente + muestra húmeda. m2= Masa del recipiente + muestra seca. m3= Masa del recipiente.
  6. 6. El porcentaje de desgaste que tuvo la muestra en el ensayo de abrasión se determina aplicando la siguiente formula: P1= Peso de muestra seca antes del ensayo. P2= Peso de muestra seca después del ensayo. 6. ANALÍSIS DE RESULTADOS 6.1 Ensayo granulométrico: 6.2 Ensayo de abrasión: ENSAYO DE ABRASIÓN Peso inicial 5000 g Peso final 3291.82 g Desgaste 34.2 % 6.3 Ensayo de compactación: Al analizar la curva de compactación de densidad seca versus humedad, los resultados obtenidos son: Densidad seca máxima 2.25 gr/cm3 Óptimo contenido de humedad 6.20% D10 0.42 D30 4.20 D60 23.00 Cu 54.76 Cc 1.83 Tipo Arena bien gradada
  7. 7. 7. CONCLUSIONES Y RECOMIENDACIONES 7.1 Conclusiones: De acuerdo a la Norma del MTOP que expresa que: El suelo deberá ser suelo granular, material rocoso o combinaciones de ambos, libre de material orgánico y escombros, y salvo que se especifique de otra manera, tendrá una granulometría tal que todas las partículas pasarán por un tamiz de cuatro pulgadas (100mm.) con abertura cuadrada y no más de 20 por ciento pasará el tamiz N° 200 (0,075 mm.) de acuerdo al ensayo AASHO-T –11. La parte del material que pase el tamiz N° 40 (0.425 mm.) deberá tener un índice de plasticidad no mayor de nueve (9) y límite líquido hasta 35% siempre que el valor del CBR sea mayor al 20%, tal como se determina en el ensayo AASHO-T-91. Material de tamaño mayor al máximo especificado, si se presenta, deberá ser retirado entes de que se incorpore al material en la obra.  El material ensayado corresponde a material de mejoramiento, de acuerdo al ensayo granulométrico, el material corresponde a una arena bien gradada, con un porcentaje de abrasión de 34.2%, lo cual se encuentra dentro del rango requerido.  El ensayo de compactación se ha efectuado aplicando el método D, con los equipos indicados anteriormente. De acuerdo a la compactación, la densidad seca máxima es de 2.25 gr/cm3 y el material posee un óptimo contenido de humedad de 6.20%.  Con las características indicadas en los dos literales anteriores, y en base a la tabla comparativa, el material ensayado se clasifica como un material de mejoramiento. 7.2 Recomendaciones:  De acuerdo a la Norma, la prueba debe realizarse en un lugar cerrado, con ventilación libre, que no afecte a las condiciones de humedad de la muestra.  Durante la compactación, los golpes de pisón deben repartirse uniformente en toda la superficie para obtener buenos resultados. BIBLIOGRAFÍA AASHTO T 99-01 ASTM D 698 MTOP, capitulo 300-400.

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