ENSAYO DE
COMPACTACIÓN
ÍNDICE
OBJETIVO
Determinar la Densidad Seca Máxima y el Contenido de
Humedad Óptimo de un suelo, utilizando el Método de
Compactación adecuado al tipo de suelo ensayado.
A partir de 1933, el Ing. R. Proctor dio inicio al
estudio racional de la Compactación. Este
investigador verificó, que un mismo suelo, conforme
su Contenido de Humedad, reacciona de manera
diferente a la Compactación, alcanzando valores
diversos de densidad.
Proctor compactó muestras de suelo en un recipiente
cilíndrico, utilizando diferentes contenidos de
humedad. Después de Compactar la muestra en el
cilindro y determinar su Densidad, la retiraba del
cilindro, la desmenuzaba y aumentaba el agua
repitiendo la operación de Compactación.
DESCRIPCIÓN DEL MÉTODO
Con los valores de Densidad y Humedad, obtenidos de
la Compactación de cada muestra, Proctor pudo trazar
la Curva de Compactación (típica para todos los
suelos), que a su vez le permitió encontrar la
Densidad Máxima y la Humedad Óptima del suelo.
Y es este precisamente este método desarrollado por
Proctor, el utilizado actualmente para realizar la
Compactación de suelos.
La Compactación es la operación o procedimiento de
Estabilización Mecánica, cuyo objetivo fundamental
es aumentar la Densidad del suelo, por medio de
una mayor aproximación de sus partículas, lo que se
consigue con una disminución del Índice de Vacíos.
Mediante el proceso de Compactación del suelo se
persiguen los siguientes objetivos prácticos:
 Aumentar la Resistencia a la Compresibilidad y al
Corte.
 Obtener de mayor uniformidad y homogeneidad.
 Conseguir que el suelo sea menos susceptible a las
variaciones de humedad.
Este método se utiliza en la más diversas ramas de
la Ingeniería Civil:
 Construcción de caminos y aeropuertos.
 Construcción de represas de tierra.
 Fundación de presas de tierra.
 Fundación de estructuras.
En la construcción de caminos y aeropuertos, una
Compactación racional posibilita la ejecución
inmediata del pavimento definitivo, sin recelo de
hundimientos futuros considerables; la
Compactación permite que se construyan
pavimentos más económicos debido a que aumenta
la Capacidad de Soporte del sublecho.
En las presas, la Compactación mejora la estabilidad
del macizo terroso.
Existen varios métodos para realizar la
Compactación de suelos. En el siguiente cuadro se
presentan los Tipos de Compactación y sus
características:
CLASE DE PROCTOR PROCTOR MODIFICADO
PROCTOR
STANDARD
PROCTOR HARVARD
MÉTODO A D CALIFORNIA A D MODIFICADO STANDARD
CILINDRO
ALTURA 4,6'' 4,6'' 5,0'' 4,6'' 4,6'' 7,11 cm. 7,11 cm.
DIÁMETRO 4,0'' 6,0'' 6,0'' 4,0'' 6,0'' 3,3 cm. 3,3 cm.
VOLUMEN 947 cm3 2131 cm3 2317 cm3 947 cm3 2131 cm3 62,4 cm3 62,4 cm3
MARTILLO
PESO 10 lb. 10 lb. 10 lb. 5,5 lb. 5,5 lb. Presión de
80 lb./plg2
Presión de
40 lb./plg2
CAÍDA 18'' 18'' 18'' 12'' 12''
NÚMERO DE CAPAS 5 5 5 3 3 5 3
NÚMERO DE GOLPES 25 56 55 25 25
MATERIAL UTILIZADO
PASA MALLA N °
4 3/4'' 3/4'' 4 3/4'' 4 4
ENERGÍA DE
COMPACTACIÓN
56,25
lb./pie3
55,986
lb./pie3
50,685
lb./pie3
12,375
lb./pie3
12,316
lb./pie3
OBJETO
Control
Densidad
Control
Densidad
HALLAR LA DENSIDAD MÁXIMA Y LA HUMEDAD ÓPTIMA
UTILIZACIÓN
Para hallar el % de
Compactación del
terreno
Para el
cálculo del
CBR
Para suelo cemento
y terraplenes
Para presas de tierra
Métodos de Compactación
NOTA: a. La humedad de Proctor Standard es de 7 a 15 % menor que la del Proctor modificado.
b. El % de humedad óptimo es menor en el Proctor modificado.
EQUIPO
 Molde Metálico.
 Martillo con un peso adecuado de acuerdo al método
de Compactación.
 Balanza.
 Horno.
 Taras.
 Equipo misceláneo.
Diagrama del Ensayo de Compactación
TÉCNICA DEL ENSAYO
Preparación de las muestras.
 Se seca previamente el material a compactar (15-
25 kg.), en el cual el diámetro de las partículas sea
menor de 3/4”.
 Se separa el material seco en cinco porciones
iguales; cada una de ellas representa un punto la
curva humedad vs. densidad.
Procedimiento del Ensayo.
 Tomando la primera porción del material,
agregamos agua hasta formar una masa de
humedad uniforme, dividiendo a su vez esta
porción en cinco partes, para cada capa.
 Se toman las dimensiones y peso del molde, sin
collarín.
 Se compacta cada una de las capas, con el número
indicado de golpes del martillo por cada capa,
según el Método de Compactación utilizado.
 Luego de compactar las capas se retira el collarín y
se enrasa la muestra con la ayuda de una varilla.
Se pesa el molde con la muestra compactada.
 Se desmolda la muestra y obtiene el contenido de
humedad.
 De la misma manera se procede a compactar las
otras porciones, incrementando sucesivamente en
un determinado porcentaje, la cantidad de agua a
cada una de las muestras que se vayan
compactando.
CÁLCULOS
 Se determina el Peso Específico Húmedo y el Peso
Específico Seco de cada muestra antes de la
Compactación, mediante las siguientes expresiones:
Donde:
W = Peso húmedo de la muestra compactada.
V = Volumen del molde
%h = Contenido de Humedad.
V
W
h 

h
%
1
h
s




 Además se determina el Contenido de Humedad
antes de la Compactación, de la siguiente forma:
Con los valores de Contenido de Humedad y Peso
Específico Seco de cada muestra, se traza la Curva
de Compactación, como se muestra c continuación:
100
*
a
sec
muestra
la
de
Peso
agua
de
Peso
h
% 
% h
% h op
γs
γsmax
Curva de Compactación
EJEMPLO
De acuerdo a una prueba Proctor efectuada en un
suelo, se obtuvieron los siguientes resultados:
%h
γh
(g/cm3)
17,2 2,070
15,2 2,120
12,2 2,160
10,0 2,130
8,8 2,034
7,4 1,922
Determinar la γsmax y %hopt.
%h
γs
(g/cm3)
17,2 1,766
15,2 1,840
12,2 1,925
10,0 1,936
8,8 1,869
7,4 1,790
Con los datos, calculamos γs mediante las expresiones
anteriormente mencionadas. Los valores de γs para
cada %h son los siguientes:
Con estos valores graficamos la curva γs vs. %hopt,
como se muestra a continuación:
1,760
1,810
1,860
1,910
1,960
5,0 7,0 9,0 11,0 13,0 15,0 17,0 19,0
%h
g
s
1.940
De la gráfica obtenemos:
 γsmax = 1.940 g/cm3
 %hopt = 11.0
FORMATOS DE
LABORATORIO
ENSAYO DE COMPACTACIÓN.ppt

ENSAYO DE COMPACTACIÓN.ppt

  • 1.
  • 2.
    OBJETIVO Determinar la DensidadSeca Máxima y el Contenido de Humedad Óptimo de un suelo, utilizando el Método de Compactación adecuado al tipo de suelo ensayado.
  • 3.
    A partir de1933, el Ing. R. Proctor dio inicio al estudio racional de la Compactación. Este investigador verificó, que un mismo suelo, conforme su Contenido de Humedad, reacciona de manera diferente a la Compactación, alcanzando valores diversos de densidad. Proctor compactó muestras de suelo en un recipiente cilíndrico, utilizando diferentes contenidos de humedad. Después de Compactar la muestra en el cilindro y determinar su Densidad, la retiraba del cilindro, la desmenuzaba y aumentaba el agua repitiendo la operación de Compactación. DESCRIPCIÓN DEL MÉTODO
  • 4.
    Con los valoresde Densidad y Humedad, obtenidos de la Compactación de cada muestra, Proctor pudo trazar la Curva de Compactación (típica para todos los suelos), que a su vez le permitió encontrar la Densidad Máxima y la Humedad Óptima del suelo. Y es este precisamente este método desarrollado por Proctor, el utilizado actualmente para realizar la Compactación de suelos.
  • 5.
    La Compactación esla operación o procedimiento de Estabilización Mecánica, cuyo objetivo fundamental es aumentar la Densidad del suelo, por medio de una mayor aproximación de sus partículas, lo que se consigue con una disminución del Índice de Vacíos. Mediante el proceso de Compactación del suelo se persiguen los siguientes objetivos prácticos:  Aumentar la Resistencia a la Compresibilidad y al Corte.  Obtener de mayor uniformidad y homogeneidad.  Conseguir que el suelo sea menos susceptible a las variaciones de humedad.
  • 6.
    Este método seutiliza en la más diversas ramas de la Ingeniería Civil:  Construcción de caminos y aeropuertos.  Construcción de represas de tierra.  Fundación de presas de tierra.  Fundación de estructuras. En la construcción de caminos y aeropuertos, una Compactación racional posibilita la ejecución inmediata del pavimento definitivo, sin recelo de hundimientos futuros considerables; la Compactación permite que se construyan pavimentos más económicos debido a que aumenta la Capacidad de Soporte del sublecho. En las presas, la Compactación mejora la estabilidad del macizo terroso.
  • 7.
    Existen varios métodospara realizar la Compactación de suelos. En el siguiente cuadro se presentan los Tipos de Compactación y sus características:
  • 8.
    CLASE DE PROCTORPROCTOR MODIFICADO PROCTOR STANDARD PROCTOR HARVARD MÉTODO A D CALIFORNIA A D MODIFICADO STANDARD CILINDRO ALTURA 4,6'' 4,6'' 5,0'' 4,6'' 4,6'' 7,11 cm. 7,11 cm. DIÁMETRO 4,0'' 6,0'' 6,0'' 4,0'' 6,0'' 3,3 cm. 3,3 cm. VOLUMEN 947 cm3 2131 cm3 2317 cm3 947 cm3 2131 cm3 62,4 cm3 62,4 cm3 MARTILLO PESO 10 lb. 10 lb. 10 lb. 5,5 lb. 5,5 lb. Presión de 80 lb./plg2 Presión de 40 lb./plg2 CAÍDA 18'' 18'' 18'' 12'' 12'' NÚMERO DE CAPAS 5 5 5 3 3 5 3 NÚMERO DE GOLPES 25 56 55 25 25 MATERIAL UTILIZADO PASA MALLA N ° 4 3/4'' 3/4'' 4 3/4'' 4 4 ENERGÍA DE COMPACTACIÓN 56,25 lb./pie3 55,986 lb./pie3 50,685 lb./pie3 12,375 lb./pie3 12,316 lb./pie3 OBJETO Control Densidad Control Densidad HALLAR LA DENSIDAD MÁXIMA Y LA HUMEDAD ÓPTIMA UTILIZACIÓN Para hallar el % de Compactación del terreno Para el cálculo del CBR Para suelo cemento y terraplenes Para presas de tierra Métodos de Compactación NOTA: a. La humedad de Proctor Standard es de 7 a 15 % menor que la del Proctor modificado. b. El % de humedad óptimo es menor en el Proctor modificado.
  • 9.
    EQUIPO  Molde Metálico. Martillo con un peso adecuado de acuerdo al método de Compactación.  Balanza.  Horno.  Taras.  Equipo misceláneo.
  • 10.
    Diagrama del Ensayode Compactación
  • 11.
    TÉCNICA DEL ENSAYO Preparaciónde las muestras.  Se seca previamente el material a compactar (15- 25 kg.), en el cual el diámetro de las partículas sea menor de 3/4”.  Se separa el material seco en cinco porciones iguales; cada una de ellas representa un punto la curva humedad vs. densidad.
  • 12.
    Procedimiento del Ensayo. Tomando la primera porción del material, agregamos agua hasta formar una masa de humedad uniforme, dividiendo a su vez esta porción en cinco partes, para cada capa.  Se toman las dimensiones y peso del molde, sin collarín.  Se compacta cada una de las capas, con el número indicado de golpes del martillo por cada capa, según el Método de Compactación utilizado.
  • 13.
     Luego decompactar las capas se retira el collarín y se enrasa la muestra con la ayuda de una varilla. Se pesa el molde con la muestra compactada.  Se desmolda la muestra y obtiene el contenido de humedad.  De la misma manera se procede a compactar las otras porciones, incrementando sucesivamente en un determinado porcentaje, la cantidad de agua a cada una de las muestras que se vayan compactando.
  • 14.
    CÁLCULOS  Se determinael Peso Específico Húmedo y el Peso Específico Seco de cada muestra antes de la Compactación, mediante las siguientes expresiones: Donde: W = Peso húmedo de la muestra compactada. V = Volumen del molde %h = Contenido de Humedad. V W h   h % 1 h s    
  • 15.
     Además sedetermina el Contenido de Humedad antes de la Compactación, de la siguiente forma: Con los valores de Contenido de Humedad y Peso Específico Seco de cada muestra, se traza la Curva de Compactación, como se muestra c continuación: 100 * a sec muestra la de Peso agua de Peso h % 
  • 16.
    % h % hop γs γsmax Curva de Compactación
  • 17.
  • 18.
    De acuerdo auna prueba Proctor efectuada en un suelo, se obtuvieron los siguientes resultados: %h γh (g/cm3) 17,2 2,070 15,2 2,120 12,2 2,160 10,0 2,130 8,8 2,034 7,4 1,922 Determinar la γsmax y %hopt.
  • 19.
    %h γs (g/cm3) 17,2 1,766 15,2 1,840 12,21,925 10,0 1,936 8,8 1,869 7,4 1,790 Con los datos, calculamos γs mediante las expresiones anteriormente mencionadas. Los valores de γs para cada %h son los siguientes: Con estos valores graficamos la curva γs vs. %hopt, como se muestra a continuación:
  • 20.
    1,760 1,810 1,860 1,910 1,960 5,0 7,0 9,011,0 13,0 15,0 17,0 19,0 %h g s 1.940
  • 21.
    De la gráficaobtenemos:  γsmax = 1.940 g/cm3  %hopt = 11.0
  • 22.