ingenieria en construccion

Técnicas de ensayo de laboratorio

Proctor

Sergio Flores

Objetivo:

El ensayo Proctor, tiene por finalidad determinar la relación de humedad-

densidad de un suelo compactado en un molde normalizado, mediante un

pisón de masa normalizada, en caída libre y con energía específica de

compactación.

Desarrollo

La compactación se define como el proceso mecánico mediante el cual se

disminuye la cantidad de huecos de una masa de suelo, obligando a sus

partículas a un contacto más directo entre sí, es decir, a un aumento de la

densidad de dicho suelo. Las variables de mayor importancia que determinan el

grado de compactación de un suelo son la humedad que contiene la muestra y

el nivel de energía de compactación.

El ensaye consiste en compactar muestras de un mismo suelo en un molde

metálico de volumen conocido, pero con distintas humedades y con la misma

energía de compactación. Se registran las densidades secas y el contenido de

humedad de cada molde, 5 muestras, graficando los resultados, en donde el

punto más alto de la curva representa la densidad máxima y su proyección en

la abscisa la humedad óptima.

Equipos:

a) Moldes metálicos cilíndricos, con un collarin separable de

aproximadamente 60 mm de altura. Molde de 100 mm de diámetro

nominal con una capacidad de 0.944 +/- 0.008 lt. Diámetro interno de

101.6 +/- 0.4 mm y altura de 116.6 +/- 0.1 mm.

b) Regla de acero de 300 mm de largo con canto biselado

c) Pison metalico para ensaye proctor normal o estándar, de cara circular

de 50 +/- n 0.2 mm de diámetro.

d) Pison metalico para ensaye de proctor modificado , de cara circular de

50 +/- 0.2 mm.

e) Balanzas, una de 10 kg. De capacidad y precisión de 5 gr.

f) Probeta graduadas , una de 500 ml. De capacidad graduada cada 5 cc ,

la otra de 250 ml graduada cada 2.5 cc.

g) Tamices de abertura nominal 50, 20 y 5 mm.

h) Herramientas y accesorios: pala, pila o bandeja metalica de mezclado,

cuchara, llana y espátula.

Procedimiento

El total de la muestra recibida desde terreno, se seca al aire o en horno a una

temperatura inferior a 60º C, hasta que se vuelva desmenuzable, disgregando

los terrenos evitando reducir el tamaño natural de las partículas.

En taller la muestra es de material granular de 10 kg, para proceder a tamizar

la muestra por el tamiz de 5 mm (malla Nº 4 ASTM). El material retenido debe

descartarse.

La muestra debe acondicionarse mesclando con una cantidad suficiente de

agua, de modo que en los 5 métodos exista una humedad diferente que varíe

porcentualmente, se debe curar la muestra para obtener una distribución

homogénea de humedad, para suelos de alta plasticidad, el plazo minimo es de

24 horas, en cambio para suelos de plasticidad media bastará con 3 horas y en

los suelos de plasticidad nula bastarán 30 minutos de curado.

En taller se realiza un curado de 25 minutos por muestra, debido al corto

tiempo.

Seleccionado el molde, se le coloca el collarín y se deja en una base plana y

firme, llenándolo con la muestra, mediante la colocación de capas de 1/3 de la

altura del molde.

Se compacta la capa con 25 golpes de pisón uniformemente distribuidos en el

molde por cada capa.

Obtención de datos

Peso de muestra tamizada (lo que pasa): 9,455 kg

2% de agua para la muestra: 189 gr

Peso de muestra, más el 2% de agua: 9,555 kg

Calcular el volumen del molde, mediante la siguiente expresión:

V=Mw / pw(grs/cc)

Mw= masa del agua

pw= densidad del agua a la temperatura requerida

Densidad húmeda

phum=Mh−Mmv

Mm= peso del molde

Mh= peso del molde más el suelo húmedo compactado

Densidad seca (pd)

pd= phum x100w+100

w= humedad del suelo compactado

Energía de compactación

Ec=N x n xW x hV

N= número de golpes del pisón compactador

n= número de capas que se disponen hasta llenar el molde.

W= peso del pisón compactador (kgf)

h= altura de caída del pisón compactador (cm)

V= volumen del molde de compactación (cc)