ES UN INFORME REALIZADO PARA EL CURSO DE SUELOS

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INTRODUCCIÓN
Compactación es un término que hace alusión a un medio por el cual se busca la mejora
artificial de un suelo en sus propiedades mecánicas (propiedades ingenieriles) a través de
ciertos procesos también mecánicos. Es así que con el fin de obtener ciertos datos como
son la densidad máxima seca de un suelo y el contenido óptimo de humedad, que son la
base para lograr la eficiencia en los trabajos de compactación, datos que ayudaran a
aumentar la resistencia y disminuir la comprensibilidad al momento de compactar un
suelo, se realizaron diferentes investigaciones y ensayos de laboratorio con el fin de lograr
lo antes mencionado.
Proctor desarrollo un ensayo en el cual determinó que aplicando a un suelo cierta energía
para compactarlo, la densidad varía de acuerdo al contenido de humedad de un suelo,
ensayo que hoy en día es el más usado y recomendado en los laboratorios de mecánica de
suelos, en sus dos variantes: Proctor estándar y Proctor modificado, siendo este último el
que brinda mejores resultados; resultados que se ven reflejados en campo con la calidad de
compactación que se obtiene.
El presente informe explica sobre lo que es y lo que involucra el ensayo de laboratorio
PROCTOR MODIFICADO, y todo el proceso a llevar a cabo para la obtención de la
densidad máxima seca y contenido óptimo de humedad de un suelo según las normas
ASTDM D-1557 Y AASHTO T-180; práctica que se realizó a cabo en el Laboratorio de
mecánica de suelos de la DIRECCIÓN REGIONAL DE TRANSPORTES Y
COMUNICACIONES – AMAZONAS.

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I. OBJETIVOS
 Determinar la densidad seca máxima que puede alcanzar un suelo, así como el
porcentaje óptimo de humedad con que se debe de realizarse la compactación.
 Estimar cuales son los factores que influyen en la obtención de los valores de la
densidad máxima seca y el contenido óptimo de humedad.
II. MARCO TEÓRICO
2.1.COMPACTACIÓN
Cuando los suelos tienen características y/o propiedades no adecuadas para la
construcción, como pueden ser: alta permeabilidad, baja capacidad de soporte y otros,
se puede recurrir a algunos medios para mejorar dichas propiedades y características,
tales casos son denominados como estabilización.
La compactación es un método de mejoramiento de suelos que consiste en ejercer una
acción mecánica de relativamente corta duración sobre una masa de suelo a un estado
parcialmente saturado, para reducir su volumen (disminuyendo sus vacíos) y aumentar
su densidad. En general, la compactación es la densificación del suelo por remoción de
aire, lo que requiere energía mecánica. El grado de compactación de un suelo se mide
en términos de su densidad en estado seco.
En el campo generalmente se aplica a rellenos artificiales, tales como cortinas de presas
de tierra, diques y terraplenes en carreteras. Algunas veces se hace necesario compactar
el terreno natural, lo que se realiza por medio de equipos denominados compactadores,
que consiguen no solo aumentar la resistencia y disminuir la capacidad de deformación
volumétrica de la masa de suelo(mejorar estabilidad volumétrica), sino que también se
disminuye su permeabilidad y así por ende mejorar su durabilidad.
2.1.1. FACTORES QUE INFLUYEN EN LA COMPACTACIÓN:
 Características físicas del suelo (naturaleza del suelo).
 Contenido inicial de agua del suelo.
 El equipo de compactación y la energía especifica de
compactación.
 El procedimiento adoptado y el equipo seleccionado para
compactar.
 El espesor de las capas.

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2.2. MÉTODO DE LABORATORIO: MÉTODO PROCTOR.
Consiste en compactar el suelo dentro de un molde metálico y cilíndrico, en varias
capas y por la caída de un martillo (pisón metálico). Existen dos variaciones del
método:
a) Proctor estándar o normal, con martillo de 5 ½ lb, altura de caída de
12’’, 25 golpes por capa y 3 capas a compactar. El molde de φ = 4’’
y volumen 1/30 pies 3.
b) Proctor modificado, con martillo de 10 lb, altura de caída de 18’’, 56
golpes por capa, y compactando en 5 capas, con un molde de 6”.
2.3. PROCTOR MODIFICADO (PROCTOR, 1993):
Es la modificación de la prueba de Proctor estándar, aumentando la energía de
compactación (2 700 kN-m/m3), el número de golpes por capa se elevó a 56 y el
número de capas a 5, aumentando el peso del martillo (pisón metálico) a 4.54 kg y la
altura de caída del mismo a 18” (45.57 cm), siendo la energía especifica de
compactación de 27,2 kg.cm/cm3, resultando la densidad seca máxima obtenida, mayor
que la obtenida en el Proctor estándar y menor contenido óptimo de humedad.
La prueba de laboratorio usada generalmente para obtener la densidad seca máxima de
compactación y el contenido de agua óptimo es la prueba Proctor modificado de
compactación.
2.4. CURVA DE HUMEDAD – DENSIDAD O DE COMPACTACIÓN.
Esta curva da la variación Densidad seca Vs %W (porcentaje de humedad), que se
obtiene en laboratorio. La densidad seca va variando al modificar la humedad W, de
compactación
La humedad óptima es la que se corresponde con el máximo valor de densidad seca
(cúspide la curva).
En la compactación, sale aire, y no agua.

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Curvas típicas de compactación para cinco suelos diferentes (D-1557 de la ASTM)
2.5. MEDIDA DE LA COMPACIDAD DEL SUELO.
Se califica la compacidad por la comparación cuantitativa de las densidades secas que
el suelo va adquiriendo gradualmente, al variar la humedad, o la energía de
compactación.
2.6. MÉTODOS DE CAMPO
 Amasado: Rodillo pata de cabra (PC)
 Presión: Rodillo neumático o liso, tractor (RN, RL, TR)
 Impacto: Canguro y pisones (C, P)
 Vibración: Rodillos y ranas (RV, R)
 Mixtos: Presión y vibración (PV)
Comparación de diferentes suelos
SUELO DENSIDAD SECA MÁXIMA CONTENIDO ÓPTIMO DE HUMEDAD
Cascajo arenoso. 2,19 grs/ cm3
ω = 8%
Arena. 2,00 grs/ cm3
ω = 12%
Arcilla arenosa. 1,84 grs/ cm3
ω = 14%
Arcilla limosa. 1,65 grs/ cm3
ω = 15%
Arcilla plástica. 1,62 grs/ cm3
ω = 18%
Valores típicos de densidad seca máxima y contenido óptimo de humedad de algunos suelos

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2.7. NORMAS
 Proctor Estándar:
 ASTDM D-698 / AASHTO T 99
 Proctor Modificado:
 ASTDM D-1557 / AASHTO T-180
III. MATERIALES, EQUIPOS E INSTRUMENTOS
a) MATERIALES:
 Muestra seca de suelo, al aire (generalmente de 6 a 8 Kg por muestra) que pasa por
el tamiz ¾ “.
 Papeles a forma de la base del molde.
 Agua.
b) EQUIPOS:
 Molde cilíndrico metálico de 6” (15.24 cm) de diámetro; y 4.59 “(11.64) de altura.
 Extensión del molde, de igual diámetro y 2” (de altura).
 Base metálica con tornillos mariposa para fijar el molde.
 Martillo o pisón metálico de 4.54 Kg. (10 lb). de peso, que consta de un vástago en
cuyo extremo inferior hay un cilindro de 2” de diámetro. Los golpes se aplica
dejando caer el martillo desde una altura de 18”.
 Balanza con sensibilidad de 0.01 gr.
 Balanza de capacidad de 30 Kg.
 Horno eléctrico con control de temperatura.
c) INSTRUMENTOS:
 Tamices N°4 y ¾“.
 Enrasador de acero
 Probeta graduada de 1000ml.
 Badilejo.
 Plancha de mezclar.
 Bandeja metálica para mezclar y recipientes metálicos donde guardar las muestras.
 Brocha.

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IV. PROCEDIMIENTO
1° Pasar el suelo por el tamiz ¾“, para obtener las muestras (usualmente unas 4 muestras de
aproximadamente 6 a 8 Kg para así obtener unos 4 puntos para la curva.)
2° Se pesa el molde (limpiado previamente).
3° El molde se lo coloca en su base, en la cual previamente se coloca un papel para así
evitar que la muestra se adhiera a la base y de ese modo facilitar el desarrollo del ensayo; y
a su vez se coloca la extensión del molde (collarín) y ambos se aseguran con los tornillos de
tal manera que queden fijos.
4° Se coloca una de las muestras en una bandeja metálica, a la cual se la añade un cierto
porcentaje de agua (el cual va variar de muestra en muestra generalmente en 2% más); y
luego se procede a mezclar con ayuda de un badilejo, de tal manera que se tenga una
mezcla homogeneizada, para después dividirla en 5 porciones iguales.
5° Se distribuye uniformemente de una por una las 5 porciones de la muestra dentro del
molde (previamente ya armado), y a cada capa o porción de muestra se le aplica el
proceso de compactación con ayuda del martillo (56 golpes por capa).
6° Una vez acabada la compactación, se procede a retirar el collarín y se enrasa
cuidadosamente el suelo compactado del molde, rellenando cualquier concavidad formada
eventualmente con suelo que pase por la malla N° 4.
7° Con ayuda de una brocha se limpia el molde de posible suelo suelto que se pudiese
adherir en el exterior, para después pesar el molde con la muestra compactada.
8° Se extrae una fracción de muestra del suelo compactado y se lo coloca en un recipiente
para luego pesarlo, secarlo y volverlo a pesar para de ese modo determinar su contenido de
humedad.
OBSERVACIÓN: Se realiza el mismo procedimiento por cada muestra de suelo, teniendo
en cuenta siempre que la cantidad de agua que se añada a cada una debe ir variando
generalmente en un 2%.

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V. RESULTADOS
PROCTOR MODIFICADO (RELACIONES HUMEDADES- DENSIDAD)
 PESO DE MARTILLO= 10 lb. (4.54 kg)
 ALTURA DE CAÍDA= 18”
 N° CAPAS= 5
 GOLPES POR CAPA= 56 golpes.
 N° MUESTRAS= 4.
NORMAS: ASTDM D-1557; AASHTO T-180
ENSAYO N° 1 (w =2%) 2 (w =4%) 3 (w =6%) 4 (w =8%)
Peso molde + Muestra Húmeda(gr) 7354.00 7862.00 7956.00 7788.00
Peso del Molde (gr) 3248.00 3248.00 3248.00 3248.00
Peso Muestra Húmeda (gr) 4630.00 4852.00 5023.00 5043.00
Volumen del molde (cc) 2128.00 2128.00 2128.00 2128.00
Densidad húmeda (gr/cc) 2.18 2.28 2.36 2.37
Número de Tara 35 40 45 60
Peso húmedo + Tara (gr) 215.24 218.46 225.10 218.45
Peso Seco + Tara (gr) 210.10 208.82 210.97 201.63
Peso Agua (gr) 5.14 9.64 14.13 16.82
Peso Tara (gr) 38.85 38.84 38.84 38.85
Peso Muestra Seca (gr) 171.25 169.98 172.13 162.78
Contenido de Humedad % 3.00 5.67 8.21 10.33
Densidad Seca (gr/cc) 2.11 2.16 2.18 2.15

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CURVA DE COMPACTACIÓN:
DENSIDAD MÁXIMA (grs/ cm3)= 2.181
ÓPTIMO CONTENIDO DE HUMEDAD (%)= 8.15
2.1
2.11
2.12
2.13
2.14
2.15
2.16
2.17
2.18
2.19
0 2 4 6 8 10 12
DENCIDADSECA(gr/cm3)
CONTENIDO DE HUMEDAD (%)

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VI. CONCLUSIONES:
 Se determinó que la densidad máxima es 2.181gr/cm3 y el contenido de humedad
optimo es de 8.15 %
 Cuando se agrega agua al suelo para la compactación, ésta actúa como un agente
ablandador de las partículas del suelo, que hace que se deslicen entre sí y se muevan
a una posición de apariencia más denso. La densidad seca después de la
compactación se incrementa primero conforme aumenta el contenido de agua. Más
allá de un cierto contenido de agua, cualquier incremento en el contenido de agua
tiende a reducir la densidad seca, debido a que el agua toma los espacios que
podrían haber sido ocupados por las partículas sólidas. El contenido de agua bajo el
cual se alcanza la densidad máxima seca se llama contenido de agua óptimo.
 El tipo de suelo, es decir, su distribución granulométrica, la forma de los granos del
suelo, la densidad de sólidos del suelo y la cantidad y tipo de minerales arcillosos
presentes, tiene una gran influencia en la densidad máxima seca y en el contenido
de agua óptimo
VII. RECOMENDACIONES
 El ensayo de Proctor modificado se debe de realizar entre dos personas, una que se
encargue de la parte del mezclado y otra de lo que es la compactación con el
martillo.
 El agua que se agrega debe ser preferencialmente roseada por toda la mezcla para
lograr así una mezcla uniforme y homogeneizada.
 El método usado en este ensayo es válido cuando más del 20% en peso del material
se retiene en el tamiz 3/8 pulg (9,53 mm) y menos de 30% en peso es retenido en
el tamiz ¾ pulg (19,0 mm).

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ANEXOS
MATERIALES, EQUIPOS E INSTRUMENTOS:
Bandeja metálica conteniendo a una de las muestras de suelo.
Tamiz ¾“, enrazador metálico, brocha y badilejos

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Bandeja metálica, probeta graduada a 1000 ml, molde con su respectiva
Base y extensión; y el martillo de 4,54 Kg.
PROCEDIMIENTO:
Agregando un cierto porcentaje de agua a la muestra.

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Mezclando la muestra con el agua, para que quede de manera homogénea.
Dividiendo la muestra mezclada con agua en cinco porciones

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Una de las porciones de la muestra distribuida de manera uniforme en el molde.
Compactando la muestra de suelo en el molde.

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Enrasando el suelo compactado del molde y llenado las concavidades que se forman.
Pesando el molde con el suelo compactado.

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BIBLIOGRAFÍA
JUAREZ BADILLO, E., & RICO RODRIGUEZ, A. (1995). MÉCANICA DE SUELOS
TOMO I. MEXICO D.F. C.P. 06040: LIMUSA,S.A DE C.V GRUPO NORIEGA
EDITORES.
HOYOS SAUCEDO, MARCO W. (2012). MECÁNICA DE SUELOS I.
CAJAMARCA. UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA.
DUQUE ESCOBAR, G. & ESCOBAR POTES C. (2002). MANUAL DE MECÁNICA DE
SUELOS I. MANIZALES. UNIVERSIDAD NACIONAL DE COLOMBIA.
ES.SCRIBD. (19 de JULIO de 2014). Obtenido de
http://es.scribd.com/doc/89415971/Proctor-Modificado.
WILLIAM LAMBE, T. (s.f.). MECÁNICA DE SUELOS. WINCHESTER,
MASSACHUSETTS: LIMUSA.