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  1. 1. TALLER BÁSICO DE MECÁNICA DE SUELOS UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA Facultad de Ingeniería Civil Laboratorio de Mecánica de Suelos Próctor Modificado Próctor Estándar Expositor: Luisa Shuan Lucas
  2. 2. UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA Facultad de Ingeniería Civil Laboratorio de Mecánica de Suelos DEFINICIÓN COMPACTACIÓN La compactación es un proceso de estabilización mecánica del suelo que mejora sus propiedades como son: - Aumento de densidad Febrero 2006 Curso Taller de Mecánica de Suelos LMS-FIC-UNI - Disminución de la relación de vacíos - Disminución de la deformabilidad - Disminución de permeabilidad - Aumento de resistencia al corte
  3. 3. UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA Facultad de Ingeniería Civil Laboratorio de Mecánica de Suelos VARIABLES La compactación depende de varios factores como por ejemplo: - Tipo de suelo - Distribución granulomètrica - Forma de partículas Febrero 2006 Curso Taller de Mecánica de Suelos LMS-FIC-UNI - Forma de partículas - Energía de compactación - contenido de humedad
  4. 4. UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA Facultad de Ingeniería Civil Laboratorio de Mecánica de Suelos OBJETIVO Desarrollar un método de ensayo para determinar la relación entre el contenido de humedad y el peso unitario seco compactado con una energía de compactación determinada. El objetivo de la prueba es determinar el contenido Febrero 2006 Curso Taller de Mecánica de Suelos LMS-FIC-UNI El objetivo de la prueba es determinar el contenido de humedad para el cual el suelo alcanza su máxima densidad seca
  5. 5. UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA Facultad de Ingeniería Civil Laboratorio de Mecánica de Suelos ENERGÍA DE COMPACTACIÓN La energía de compactación en el ensayo de laboratorio, se define como: V h W n N Ec * * * = Donde: Febrero 2006 Curso Taller de Mecánica de Suelos LMS-FIC-UNI Donde: E c = Energía de compactación, depende del tipo de ensayo N = N°de golpes por capa n = N°de capas W = Peso del pisón H = Altura de caída del pisón V = Volumen del suelo compactado
  6. 6. UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA Facultad de Ingeniería Civil Laboratorio de Mecánica de Suelos PROCTOR MODIFICADO ASTM D 1557 Proctor Modificado Ec = Energía de Compactación = 56,250 Lb.ft/ft3. W = Peso del martillo = 10 lb h = Altura de caída del martillo = 18 pulgadas N = Número de golpes por capas = depende del molde n = Número de capas = 5 Febrero 2006 Curso Taller de Mecánica de Suelos LMS-FIC-UNI n = Número de capas = 5 V = volumen del molde cm3 = depende del método de prueba Suelo y Molde a Utilizar Método A Método B Método C Pasa la malla No. 4. Pasa la malla 3/8” Pasa la malla ¾”. Molde 4 Pulg.diam. Molde 4 pulg. Diam. Molde 6 “ pulg. diam V = 1/30 pie 3 V = 1/30 pie3 V = 1/13.3 pie3 N = 25 golpes/capa N = 25 golpes/capa N = 56 golpes/capa
  7. 7. UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA Facultad de Ingeniería Civil Laboratorio de Mecánica de Suelos PROCTOR ESTANDAR ASTM D 696 Proctor Estándar Ec = Energía de Compactación = 12,300 Lb.ft/ft3. W = Peso del martillo = 5.5 lb h = Altura de caída del martillo = 12 pulgadas N = Número de golpes por capas = depende del molde Febrero 2006 Curso Taller de Mecánica de Suelos LMS-FIC-UNI N = Número de golpes por capas = depende del molde n = Número de capas = 3 V = volumen del molde cm3 = depende del método de prueba Suelo y Molde a Utilizar Método A Método B Método C Pasa la malla No. 4. Pasa la malla 3/8” Pasa la malla ¾”. Molde 4 Pulg.diam. Molde 4 pulg. Diam. Molde 6 pulg. diam V = 1/30 pie 3 V = 1/30 pie3 V =1/13.3 pie3 N = 25 golpes/capa N = 25 golpes/capa N = 56 golpes/capa
  8. 8. UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA Facultad de Ingeniería Civil Laboratorio de Mecánica de Suelos EQUIPO BÁSICO Febrero 2006 Curso Taller de Mecánica de Suelos LMS-FIC-UNI
  9. 9. UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA Facultad de Ingeniería Civil Laboratorio de Mecánica de Suelos EQUIPO PROCTOR MODIFICADO •Molde cilíndrico de material rígido con base de apoyo y collarín. •Probeta graduada de 500 cm3. •Pisón de 10 lb. de peso con 18 pulgadas de caída libre. •Balanza de 0.1 gr. De precisión •Horno de secado Febrero 2006 Curso Taller de Mecánica de Suelos LMS-FIC-UNI •Horno de secado •Regla recta de metal rígido de 10 pulgadas. •Tamices de 2”, ¾", 3/8", y Nº4. •Herramientas diversas como, bandeja, taras, cucharas, paleta, espátula, etc.
  10. 10. UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA Facultad de Ingeniería Civil Laboratorio de Mecánica de Suelos DETERMINACIÓN DEL MÉTODO METODO % ACUM. RETENIDO N° 4 % ACUM. RETENIDO 3/8” % ACUM. RETENIDO 3/4” MATERIAL A USAR A ≤ 20% - - Pasa N° 4 ASTM D 1557 Proctor Modificado Febrero 2006 Curso Taller de Mecánica de Suelos LMS-FIC-UNI B > 20% ≤ 20% - Pasa 3/8” C - > 20% ≤ 30% Pasa ¾” -Aplicable a material con 30% máximo retenido en tamiz ¾ ” -Si el material tiene mas del 5% en peso de tamaño mayor al utilizado en la prueba, se debe corregir los resultados.
  11. 11. UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA Facultad de Ingeniería Civil Laboratorio de Mecánica de Suelos PROCEDIMIENTO Febrero 2006 Curso Taller de Mecánica de Suelos LMS-FIC-UNI
  12. 12. UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA Facultad de Ingeniería Civil Laboratorio de Mecánica de Suelos PROCEDIMIENTO Secar el material si este estuviera húmedo, puede ser al aire libre o al horno. Tamizar a través de las mallas 2”, ¾”, 3/8” y N° 4 para determinar el mètodo de prueba. Febrero 2006 Curso Taller de Mecánica de Suelos LMS-FIC-UNI
  13. 13. UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA Facultad de Ingeniería Civil Laboratorio de Mecánica de Suelos PROCEDIMIENTO Preparar 4 ó 5 muestras de 6kg. para el método C y de 3 Kg. si se emplea el método A ó B. Agregar agua y mezclar uniformemente. Cada punto de prueba debe tener un incremento de humedad constante. Febrero 2006 Curso Taller de Mecánica de Suelos LMS-FIC-UNI
  14. 14. UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA Facultad de Ingeniería Civil Laboratorio de Mecánica de Suelos PROCEDIMIENTO Colocar la primera capa en el molde y aplicarle 25 ó 56 golpes según el método de ensayo. Los golpes deben ser aplicados en toda el área, girando el pisón adecuadamente. Cada golpe debe ser aplicado en Febrero 2006 Curso Taller de Mecánica de Suelos LMS-FIC-UNI Cada golpe debe ser aplicado en caída libre, soltar el pisòn en el tope. De igual forma completar las cinco capas
  15. 15. UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA Facultad de Ingeniería Civil Laboratorio de Mecánica de Suelos PROCEDIMIENTO La última capa debe quedar en el collarín de tal forma que luego pueda enrasarse. Enrasar el molde con una regla metálica quitando previamente el collarín. Retirar la base y registrar el peso del suelo + molde Febrero 2006 Curso Taller de Mecánica de Suelos LMS-FIC-UNI
  16. 16. UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA Facultad de Ingeniería Civil Laboratorio de Mecánica de Suelos PROCEDIMIENTO Luego de pesado, extraer el suelo y tomar una muestra para el contenido de humedad, como mínimo 500 gr. para material granular tomada de la parte central del molde. Llevar las muestras al horno para determinar la humedad . Repetir el procedimiento para un mínimo de 4 puntos compactados a diferentes contenidos de humedad, dos de los cuales quedan en el lado seco de la curva y los otros dos en el lado húmedo. Febrero 2006 Curso Taller de Mecánica de Suelos LMS-FIC-UNI
  17. 17. UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA Facultad de Ingeniería Civil Laboratorio de Mecánica de Suelos CÁLCULO ω γ γ + = 1 m d Una vez determinados los contenido de humedad de cada muestra hallar la densidad seca de cada punto : Febrero 2006 Curso Taller de Mecánica de Suelos LMS-FIC-UNI ω + 1 Donde: γ γ γ γm = densidad húmeda = peso suelo húmedo /volumen ω = contenido de humedad
  18. 18. UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA Facultad de Ingeniería Civil Laboratorio de Mecánica de Suelos GRÁFICO CURVA DENSIDAD SECA vs HUMEDAD 2.220 2.260 2.300 Seca (gr/cm 3 ) γ γ γ γdmáx Febrero 2006 Curso Taller de Mecánica de Suelos LMS-FIC-UNI 2.100 2.140 2.180 0.0 2.0 4.0 6.0 8.0 10.0 12.0 14.0 Humedad (%) Densidad S Determinar: γ γ γ γdmáx = Densidad Seca Máxima O.C.H = Optimo contenido de humedad O.C.H
  19. 19. UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA Facultad de Ingeniería Civil Laboratorio de Mecánica de Suelos VALORES TÍPICOS Febrero 2006 Curso Taller de Mecánica de Suelos LMS-FIC-UNI Curvas típicas de compactación para suelos diferentes
  20. 20. UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA Facultad de Ingeniería Civil Laboratorio de Mecánica de Suelos VARIACIÓN CON ENERGÍA DE COMPACTACIÓN Curvas de Compactación Proctor Estándar y Febrero 2006 Curso Taller de Mecánica de Suelos LMS-FIC-UNI Proctor Estándar y Modificada para un limo arcilloso (método A).
  21. 21. UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA Facultad de Ingeniería Civil Laboratorio de Mecánica de Suelos VALORES TÍPICOS Rango aproximado de OCH vs. Tipo de suelo Tipo de suelo Valor probable ( % ) OCH Ensayo Proctor Modificado Febrero 2006 Curso Taller de Mecánica de Suelos LMS-FIC-UNI Grava tipo afirmado 4 - 8 Arena 6 - 10 Arena limosa 8 - 12 Limo 11 - 15 Arcilla 13 - 21
  22. 22. UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA Facultad de Ingeniería Civil Laboratorio de Mecánica de Suelos APLICACIÓN La compactación de suelos se aplica en toda obra de terraplenado, para mejorar su estabilidad. 1. Conformación de rellenos controlados. 2. Para apoyo a una estructura. Febrero 2006 Curso Taller de Mecánica de Suelos LMS-FIC-UNI 2. Para apoyo a una estructura. 3. Como sub - base para carreteras y ferrocarriles o aeropuertos. 4. Diques o presas de tierra.

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