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![ESTADO DE ARTE – ENSAYO DE COMPACTACION
En la actualidad existen distintos métodos para reproducir en laboratorio las condiciones de
compactación en obra. El primero y más difundido es debido al Dr. R. R. Proctor (1933) y es
conocido comoEnsayo Proctor Estándar. La prueba consisteen compactarel suelo a emplear
en tres capas dentro de un molde de forma y dimensiones normalizadas, por medio de 25
golpes en cada una de ellas con un pisón de 2,5 [kg] de peso, que se deja caer libremente
desde una altura de 30,5 [cm].
Con este procedimiento Proctor observó que, para un suelo dado, a contenido de humedad
creciente incorporado a la masa del mismo, se obtenían densidades secas sucesivamente
más altas (mejor grado de compactación). Asimismo, notó que esa tendencia no se mantenía
indefinidamente si no que, al superar un cierto valor la humedad agregada, las densidades
secas disminuían, con lo cual las condiciones empeoraban. Es decir, puso en evidencia que,
para un suelo dado y a determinada energía de compactación, existe un valor de “Humedad
Óptima” con la cual puede alcanzarse la “Máxima Densidad Seca”.
El Ensayo Proctor Estándar también es conocido como Ensayo AASHTO T–99 (American
Association of State Higway and Transportation Officials – Asociación Americana de Agencias
Estatales de Carreteras y Transportes).
Todo método de compactación, sea por impacto,
como es el caso del Ensayo Proctor, o bien por
amasado, vibración o compresión estática o
dinámica, produce estabilización del suelo al
transferirle energía al mismo.
Ciertamente, no existe equipo de compactación
aplicable al terreno que sea contraparte o
comparable al ensayo de impacto en el Laboratorio
(a diferencia de lo que ocurre en el caso de ensayos
de amasado, vibración o compresión de laboratorio
que encuentran su contraparte en los rodillos pata
de cabra, vibro-compactadores, de rue- da lisa, etc.).
No obstante, es tanta la experiencia que se ha acumulado sobre la prueba patrón Proctor, así
como la gran cantidad de información que da indicio de su eficacia, que desde el comienzo
de su implementación hasta el presente es un método aceptado y referenciado en un
sinnúmero de pliegos de obras. En tiempos de la Segunda Guerra Mundial se introdujo el
Ensayo Proctor Modificado (AASHTO T–180), como respuesta a las exigencias de sub-
rasantes más densas en aeropistas, demandadas por los pesados equipos de aviación militar
que se desarrollaron por entonces. Este ensayo modificó el Estándar aumentando el número
de capas de 3 a 5; el número de golpes en cada una de ellas se llevó de 25 a 55; el peso del
pisón se elevó a 4,5 [kg] y la altura de caída a 45,7 [cm]. Básicamente con ello se evitó
incrementar las compactaciones relativas por encima del 100% del Proctor Normal o
Estándar, y la dificultad que presentan algunos suelos en ser compactados en campo cuando
su humedad óptima, determinada por ésta última prueba, es cercana al Límite Plástico.
Comparando los resultados entre ambos, para un mismo suelo, se puede comprobar que el
Modificado provee valores de Densidad Seca Máxima más elevados, a consecuencia de la
mayor energía aportada, en correspondencia con menores valores de Humedad Óptima.
Actualmente, ambas pruebas cuentan con variantes a las formas originales. La elección del
tipo de ensayo a efectuar dependerá, básicamente, de la naturaleza de la obra a realizar.](https://image.slidesharecdn.com/informe-compactacion-190626210656/85/Informe-compactacion-1-320.jpg)
Informe compactacion
- 1. ESTADO DE ARTE– ENSAYO DE COMPACTACION En la actualidad existen distintos métodos para reproducir en laboratorio las condiciones de compactación en obra. El primero y más difundido es debido al Dr. R. R. Proctor (1933) y es conocido comoEnsayo Proctor Estándar. La prueba consisteen compactarel suelo a emplear en tres capas dentro de un molde de forma y dimensiones normalizadas, por medio de 25 golpes en cada una de ellas con un pisón de 2,5 [kg] de peso, que se deja caer libremente desde una altura de 30,5 [cm]. Con este procedimiento Proctor observó que, para un suelo dado, a contenido de humedad creciente incorporado a la masa del mismo, se obtenían densidades secas sucesivamente más altas (mejor grado de compactación). Asimismo, notó que esa tendencia no se mantenía indefinidamente si no que, al superar un cierto valor la humedad agregada, las densidades secas disminuían, con lo cual las condiciones empeoraban. Es decir, puso en evidencia que, para un suelo dado y a determinada energía de compactación, existe un valor de “Humedad Óptima” con la cual puede alcanzarse la “Máxima Densidad Seca”. El Ensayo Proctor Estándar también es conocido como Ensayo AASHTO T–99 (American Association of State Higway and Transportation Officials – Asociación Americana de Agencias Estatales de Carreteras y Transportes). Todo método de compactación, sea por impacto, como es el caso del Ensayo Proctor, o bien por amasado, vibración o compresión estática o dinámica, produce estabilización del suelo al transferirle energía al mismo. Ciertamente, no existe equipo de compactación aplicable al terreno que sea contraparte o comparable al ensayo de impacto en el Laboratorio (a diferencia de lo que ocurre en el caso de ensayos de amasado, vibración o compresión de laboratorio que encuentran su contraparte en los rodillos pata de cabra, vibro-compactadores, de rue- da lisa, etc.). No obstante, es tanta la experiencia que se ha acumulado sobre la prueba patrón Proctor, así como la gran cantidad de información que da indicio de su eficacia, que desde el comienzo de su implementación hasta el presente es un método aceptado y referenciado en un sinnúmero de pliegos de obras. En tiempos de la Segunda Guerra Mundial se introdujo el Ensayo Proctor Modificado (AASHTO T–180), como respuesta a las exigencias de sub- rasantes más densas en aeropistas, demandadas por los pesados equipos de aviación militar que se desarrollaron por entonces. Este ensayo modificó el Estándar aumentando el número de capas de 3 a 5; el número de golpes en cada una de ellas se llevó de 25 a 55; el peso del pisón se elevó a 4,5 [kg] y la altura de caída a 45,7 [cm]. Básicamente con ello se evitó incrementar las compactaciones relativas por encima del 100% del Proctor Normal o Estándar, y la dificultad que presentan algunos suelos en ser compactados en campo cuando su humedad óptima, determinada por ésta última prueba, es cercana al Límite Plástico. Comparando los resultados entre ambos, para un mismo suelo, se puede comprobar que el Modificado provee valores de Densidad Seca Máxima más elevados, a consecuencia de la mayor energía aportada, en correspondencia con menores valores de Humedad Óptima. Actualmente, ambas pruebas cuentan con variantes a las formas originales. La elección del tipo de ensayo a efectuar dependerá, básicamente, de la naturaleza de la obra a realizar.
- 2. CALCULOS – ENSAYOPROCTOR STANDAR 1. Antes de la granulometría 𝑀 𝑑𝑒𝑝𝑜𝑠𝑖𝑡𝑜 + 𝑀 𝑚𝑢𝑒𝑠𝑡𝑟𝑎 𝑀 𝑑𝑒𝑝𝑜𝑠𝑖𝑡𝑜 𝑀 (𝑀 𝑚𝑢𝑒𝑠𝑡𝑟𝑎) 3.231kg 0.068kg 3.163kg 2. Granulometría Número de malla Masa retenida (kg) % Retenido % Pasa ¾’’ 0.161 5.09 94.91 ½’’ 0.159 5.03 89.88 3/8’’ 0.114 3.61 86.27 ¼’’ 0.165 5.22 81.06 #4 0.094 2.97 78.08 #10 0.409 12.93 65.15 #20 0.438 13.85 51.30 #40 0.426 13.47 37.82 #50 0.219 6.93 30.90 #100 0.562 17.77 13.12 #200 0.301 9.52 3.61 Sobra 0.114 3.61 0.00 TOTAL 3.162 100% 3. Curva granulometría: 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 19.1 12.7 9.52 6.35 4.76 2 0.84 0.42 0.297 0.149 0.074 CURVA GRANULOMETRICA
- 3. 4. Ensayo ProctorEstándar 1º 𝐸𝑛𝑠𝑎𝑦𝑜 2 𝐸𝑛𝑠𝑎𝑦𝑜 3º 𝐸𝑛𝑠𝑎𝑦𝑜 4º 𝐸𝑛𝑠𝑎𝑦𝑜 5º 𝐸𝑛𝑠𝑎𝑦𝑜 𝑀 𝑚𝑜𝑙𝑑𝑒 1.963 𝑘𝑔 1.963 𝑘𝑔 1.012 𝑘𝑔 1.012 𝑘𝑔 1.012 𝑘𝑔 𝑀 𝑚𝑜𝑙𝑑𝑒+𝑠𝑢𝑒𝑙𝑜 𝑐𝑜𝑚𝑝𝑎𝑐𝑡. 3.924 𝑘𝑔 3.977 𝑘𝑔 1.873 𝑘𝑔 1.882 𝑘𝑔 1.864 𝑘𝑔 𝑀𝑠𝑢𝑒𝑙𝑜 𝑐𝑜𝑚𝑝𝑎𝑐𝑡. 1.961 𝑘𝑔 2.014 𝑘𝑔 0.861 𝑘𝑔 0.870 𝑘𝑔 0.852 𝑘𝑔 𝐷𝑖𝑎𝑚𝑒𝑡𝑟𝑜 𝑚𝑜𝑙𝑑𝑒 0.101 𝑚 0.101 𝑚 0.101 𝑚 0.101 𝑚 0.101 𝑚 𝐴𝑙𝑡𝑢𝑟𝑎 𝑚𝑜𝑙𝑑𝑒 0.115 𝑚 0.115 𝑚 0.050 𝑚 0.050 𝑚 0.050 𝑚 𝑉𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒𝑛 𝑚𝑜𝑙𝑑𝑒 (𝑚3) 0.00092136 0.00092136 0.00040059 0.00040059 0.00040059 Hallamos el peso unitario volumétrico húmedo (densidad húmeda): 1º 𝐸𝑛𝑠𝑎𝑦𝑜: 𝜌 = 𝑀𝑠𝑢𝑒𝑙𝑜 𝑐𝑜𝑚𝑝𝑎𝑐𝑡. 𝑉𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒𝑛 𝑚𝑜𝑙𝑑𝑒 = 1.961 𝑘𝑔 0.00092136 𝑚3 = 2128.375 𝑘𝑔 𝑚3 2º 𝐸𝑛𝑠𝑎𝑦𝑜: 𝜌 = 𝑀𝑠𝑢𝑒𝑙𝑜 𝑐𝑜𝑚𝑝𝑎𝑐𝑡. 𝑉𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒𝑛 𝑚𝑜𝑙𝑑𝑒 = 2.014 𝑘𝑔 0.00092136 𝑚3 = 2185.899 𝑘𝑔 𝑚3 3º 𝐸𝑛𝑠𝑎𝑦𝑜: 𝜌 = 𝑀𝑠𝑢𝑒𝑙𝑜 𝑐𝑜𝑚𝑝𝑎𝑐𝑡. 𝑉𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒𝑛 𝑚𝑜𝑙𝑑𝑒 = 0.861 𝑘𝑔 0.00040059 𝑚3 = 2149.33 𝑘𝑔 𝑚3 4º 𝐸𝑛𝑠𝑎𝑦𝑜: 𝜌 = 𝑀𝑠𝑢𝑒𝑙𝑜 𝑐𝑜𝑚𝑝𝑎𝑐𝑡. 𝑉𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒𝑛 𝑚𝑜𝑙𝑑𝑒 = 0.807 𝑘𝑔 0.00040059 𝑚3 = 2171.797 𝑘𝑔 𝑚3 5º 𝐸𝑛𝑠𝑎𝑦𝑜: 𝜌 = 𝑀𝑠𝑢𝑒𝑙𝑜 𝑐𝑜𝑚𝑝𝑎𝑐𝑡. 𝑉𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒𝑛 𝑚𝑜𝑙𝑑𝑒 = 0.852 𝑘𝑔 0.00040059 𝑚3 = 2126.863 𝑘𝑔 𝑚3 5. Secado al horno - Ensayo Proctor Estándar 1º 𝐸𝑛𝑠𝑎𝑦𝑜 2 𝐸𝑛𝑠𝑎𝑦𝑜 3º 𝐸𝑛𝑠𝑎𝑦𝑜 4º 𝐸𝑛𝑠𝑎𝑦𝑜 5º 𝐸𝑛𝑠𝑎𝑦𝑜 𝑀 𝑑𝑒𝑝𝑜𝑠𝑖𝑡𝑜 0.016 𝑘𝑔 0.016 𝑘𝑔 0.016 𝑘𝑔 0.016 𝑘𝑔 0.016 𝑘𝑔 𝑀 𝑑𝑒𝑝𝑜𝑠𝑖𝑡𝑜+𝑚𝑢𝑒𝑠𝑡𝑟𝑎 0.061 𝑘𝑔 0.035 𝑘𝑔 0.045 𝑘𝑔 0.041 𝑘𝑔 0.057 𝑘𝑔 𝑀 𝑚𝑢𝑒𝑠𝑡𝑟𝑎 0.045 𝑘𝑔 0.019 𝑘𝑔 0.029 𝑘𝑔 0.025 𝐾𝑔 0.041 𝐾𝑔 𝑀 𝑑𝑒𝑝𝑜𝑠𝑖𝑡𝑜+𝑚𝑢𝑒𝑠𝑡𝑟𝑎 𝑠𝑒𝑐𝑎 0.058 𝑘𝑔 0.033 𝑘𝑔 0.042 𝑘𝑔 0.038 𝑘𝑔 0.052 𝐾𝑔 𝑀 𝑚𝑢𝑒𝑠𝑡𝑟𝑎 𝑠𝑒𝑐𝑎 0.042 𝑘𝑔 0.017 𝑘𝑔 0.026 𝑘𝑔 0.022 𝑘𝑔 0.036 𝑘𝑔 Hallamos el contenido de humedad de las muestras 1º 𝐸𝑛𝑠𝑎𝑦𝑜 𝑊% = 𝑀 𝑚𝑢𝑒𝑠𝑡𝑟𝑎−𝑀 𝑚𝑢𝑒𝑠𝑡𝑟𝑎 𝑠𝑒𝑐𝑎 𝑀 𝑚𝑢𝑒𝑠𝑡𝑟𝑎 𝑠𝑒𝑐𝑎 = 0.045−0.042 0.042 = 7.143 % 2º 𝐸𝑛𝑠𝑎𝑦𝑜 𝑊% = 𝑀 𝑚𝑢𝑒𝑠𝑡𝑟𝑎−𝑀 𝑚𝑢𝑒𝑠𝑡𝑟𝑎 𝑠𝑒𝑐𝑎 𝑀 𝑚𝑢𝑒𝑠𝑡𝑟𝑎 𝑠𝑒𝑐𝑎 = 0.019−0.017 0.042 = 11.765 % 3º 𝐸𝑛𝑠𝑎𝑦𝑜 𝑊% = 𝑀 𝑚𝑢𝑒𝑠𝑡𝑟𝑎−𝑀 𝑚𝑢𝑒𝑠𝑡𝑟𝑎 𝑠𝑒𝑐𝑎 𝑀 𝑚𝑢𝑒𝑠𝑡𝑟𝑎 𝑠𝑒𝑐𝑎 = 0.026−0.026 0.026 = 11.538 % 4º 𝐸𝑛𝑠𝑎𝑦𝑜 𝑊% = 𝑀 𝑚𝑢𝑒𝑠𝑡𝑟𝑎−𝑀 𝑚𝑢𝑒𝑠𝑡𝑟𝑎 𝑠𝑒𝑐𝑎 𝑀 𝑚𝑢𝑒𝑠𝑡𝑟𝑎 𝑠𝑒𝑐𝑎 = 0.025−0.022 0.022 = 13.636 % 5º 𝐸𝑛𝑠𝑎𝑦𝑜 𝑊% = 𝑀 𝑚𝑢𝑒𝑠𝑡𝑟𝑎−𝑀 𝑚𝑢𝑒𝑠𝑡𝑟𝑎 𝑠𝑒𝑐𝑎 𝑀 𝑚𝑢𝑒𝑠𝑡𝑟𝑎 𝑠𝑒𝑐𝑎 = 0.041−0.036 0.036 = 13.889 %
- 4. 6. Hallamos ladensidad seca 1º 𝐸𝑛𝑠𝑎𝑦𝑜: 𝜌 𝑑 = 𝜌 1+ 𝑤 100 = 2128.375 𝑘𝑔 𝑚3 1+ 7.143 % 100 = 1986.481 2º 𝐸𝑛𝑠𝑎𝑦𝑜: 𝜌 𝑑 = 𝜌 1+ 𝑤 100 = 2185.899 𝑘𝑔 𝑚3 1+ 11.765% 100 = 1955.799 3º 𝐸𝑛𝑠𝑎𝑦𝑜: 𝜌 𝑑 = 𝜌 1+ 𝑤 100 = 2149.33 𝑘𝑔 𝑚3 1+ 11.538 % 100 = 1926.993 4º 𝐸𝑛𝑠𝑎𝑦𝑜: 𝜌 𝑑 = 𝜌 1+ 𝑤 100 = 2171.797 𝑘𝑔 𝑚3 1+ 13.636 % 100 = 1911.187 5º 𝐸𝑛𝑠𝑎𝑦𝑜: 𝜌 𝑑 = 𝜌 1+ 𝑤 100 = 2126.863 𝑘𝑔 𝑚3 1+ 13.889 % 100 = 1867.488 7. Hallamos la densidad seca para S=100% 1º 𝐸𝑛𝑠𝑎𝑦𝑜: 𝜌 𝑑′ = 𝛾0. 1 𝐺 𝑠 + 𝑤 𝑆 = 1 𝑘𝑔 𝑚3 1 3.4 + 7.143% 100% = 2735.621 𝑘𝑔 𝑚3 2º 𝐸𝑛𝑠𝑎𝑦𝑜: 𝜌 𝑑′ = 𝛾0. 1 𝐺 𝑠 + 𝑤 𝑆 = 1 𝑘𝑔 𝑚3 1 3.4 + 7.143% 100% = 2428.554 𝑘𝑔 𝑚3 3º 𝐸𝑛𝑠𝑎𝑦𝑜: 𝜌 𝑑′ = 𝛾0. 1 𝐺 𝑠 + 𝑤 𝑆 = 1 𝑘𝑔 𝑚3 1 3.4 + 7.143% 100% = 2442.016 𝑘𝑔 𝑚3 4º 𝐸𝑛𝑠𝑎𝑦𝑜: 𝜌 𝑑′ = 𝛾0. 1 𝐺 𝑠 + 𝑤 𝑆 = 1 𝑘𝑔 𝑚3 1 3.4 + 7.143% 100% = 2323.000 𝑘𝑔 𝑚3 5º 𝐸𝑛𝑠𝑎𝑦𝑜: 𝜌 𝑑′ = 𝛾0. 1 𝐺 𝑠 + 𝑤 𝑆 = 1 𝑘𝑔 𝑚3 1 3.4 + 7.143% 100% = 2309.428 𝑘𝑔 𝑚3 8. Curva de compactación Ensayo V molde M suelo compact. Humedad Densidad Humeda Densidad Seca Densidad seca S=100% 1° 0.00092136 1.961 7.143 2128.375 1986.481 2735.621 2° 0.00092136 2.014 11.765 2185.899 1955.799 2428.554 3° 0.00040059 0.861 11.538 2149.329 1926.993 2442.016 4° 0.00040059 0.87 13.636 2171.796 1911.187 2323.000 5° 0.00040059 0.852 13.889 2126.862 1867.487 2309.428
- 5. Obs: La curvade compactación tiene doble pico, puede haber dos posibilidades 1. El suelo es una arena fina uniformemente graduada 2. Se cometió un error al momento de realizar el ensayo (al momento de echar agua a la muestra cada vez que se hacia el siguiente ensayo) En el caso de la segunda posibilidad se elimina el 3° ensayo y la curva de compactación quedaría de siguiente manera RECOMENDACIONES Al momento de golpear la muestra en el molde, se debe golpear en toda la superficie para que la muestra sea compactada homogéneamente. Al momento de compactar la guía del pisón debe mantenerse ligeramente sobre el afirmado que se compacta, puesto que, si este es soltado, remueve todo el material. Se debe echar agua a la muestra cada vez que se vuelva a hacer el siguiente ensayo, para que el contenido de humedad aumente y la curva 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
- 6. Para sacarlas muestras, se saca el molde de su soporte y se golpea la muestra compactada, hasta que esta se afloje y se retire en forma cilíndrica, luego se procede a abrirla por la mitad para obtener la muestra intermedia. Cada muestra obtenida para la obtención del contenido de humedad real, debe llevarse rápidamente al laboratorio, puesto que este pierde fácilmente su humedad cuando está expuesto al aire.