Curva de Compactación

 

UNIVERSIDAD DISTRITAL FRANCISCO JOSÉ DE CALDAS FACULTAD TECNOLÓGICA Mecánica de suelos Grupo 204 Curva de Compactación.

Curva De Compactación P r esenta sentad do a: a: Á lva lvarr o Manr Manrii que Muño Muñoz.

I nte ntegg r antes ntes  Ale  A leja jand ndo o G ualt ualteer os M end ndii vels lso o 2017 201723 2379 7901 0111 D ub uba an D ar i o C abr abr er a R ojas 20172379 20172379128 128 

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Objetivos. 1.   2.   3.  4. 

Encontrar la humedad optima de compactación de un suelo dado.  Encontrar el peso específico seco máximo del suelo dado.  Graficar la curva de saturación.  Desarrollar conclusiones ingenieriles. 

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UNIVERSIDAD DISTRITAL FRANCISCO JOSÉ DE CALDAS FACULTAD TECNOLÓGICA Mecánica de suelos Grupo 204 Curva de Compactación. DESARROLLO

Datos iniciales del suelo  % 

Wh (g) 1761 1861,65 1921,26 1951,26 1930,86 1901,28

12 14 16 18 20 22

Tabla I

Para graficar la curva de compactación es necesario calcular el peso específico del suelo seco ( )  con llos os datos de la tabla I, a partir de estos se calcula inicialmente el peso específico

de la muestra ( ) para poder calcular  . 943,6 3,69 9     Volumen de la muestra = 94  =

   

Wh (g)



 =

 % 

    1 + 100   

  

1761 1861,65 1921,26

12 14 16

1,87 1,97 2,04

1,67 1,73 1,76

1951,26 1930,86 1901,28

18 20 22

2,07 2,05 2,01

1,75 1,71 1,65

Tabla II  Datos a graficar valores de eje x  

valores del eje y

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A partir de los datos obtenidos en la tabla II obtenemos la curva de compactación. Curva de Compactación 1.78     )

       1.76      

    (      o    c    e    s      o    c    i     f    i    c    e    p    s    e      o    s    e    P

1.74 1.72 1.7

y = -0,0039x2 + 0,131x + 0,6611

1.68 1.66 1.64 11

13

15

17

19

21

23

Humedad ( %) Grafica I

A continuación, procedemos a derivar la ecuación de la curva de compactación obtenida en la gráfica I, e igualamos a cero para calcular la humedad óptima.  = −0 −0,0 ,003 039 9 + 0,13 0,131 1 + 0, 0,66 661 1  ′ = −0,00 0,0078 78  + 0, 0,1 131  0 = −0 −0,0 ,00 078 78  + 0, 0,13 131 1  0,131  = 0,0078 ≈ 16 16,7 ,795 95 

La humedad optima obtenida de la gráfica (curva de compactación) es de aproximadamente 16,795% Reemplazando el valor de x obtenido en la ecuación de la curva de compactación compac tación obtenemos el peso específico máximo alcanzado en la  gráfica I.  = −0 −0,0 ,003 039 9 + 0,13 0,131 1 + 0, 0,66 661 1  0,131 1(16,795) + 0, 0,66 661 1   = −0 −0,0 ,003 039 9(16,795) + 0,13  = 1,7611 

El peso específico seco máximo con una húmeda optima de 16,795, es de aproximadamente 1,76 ⁄. 4

 

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Curva de Compactación 1.78     )

       1.76      

    (      o    c    e    s      o    c    i     f    i    c    e    p    s    e      o    s    e    P

1.74 1.72

Series1

1.7 Punto Máximo con Humedad Optima

1.68 1.66 1.64 11

13

15

17

19

21

23

Humedad ( %) Grafica II

Punto máximo, donde las propiedades mecánicas del suelo son mejores.

Curvas de saturación. Ecuación utilizada para calcular la curva de saturación  =

 ∗    1+

Donde:  = 2,7   = 1 ⁄   =

∗   

Entonces tenemos:  =

 ∗    ∗ 1+ 

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C ur urva va d dee satur saturaci ación ón al 100%, donde donde el por por ce centaje ntaje de de vacíos vacíos es es cero.  =    = 1 ⁄    =

 ∗    ∗ 1+ 

 =

   1+∗

Curva de de Compactación Compactación Saturación 100% 2.1 2.05 2

Curva de Compactación

1.95 Saturación al 100%

1.9 1.85 1.8 1.75 1.7 1.65 1.6 11

13

15

17

19

21

23

Humedad ( %) Grafica III

Teóricamente, la curva de compactación no puede cruzar a la derecha de la curva del 100% de saturación. Si ocurre así, hay un error en la gravedad específica de los sólidos, en las medidas, en los cálculos, en los procedimientos de ensayo, o en el gráfico . “

”

C ur urva vass de satur saturac acii ón al al 100%, 95% 95% y 90%  = 100% = 1   = 95% = 0,95   = 90% = 0,90   = 1 ⁄    =

 ∗  1 +  ∗ 

 

En las siguientes graficas podemos evidenciar que la curva de compactación nunca podrá alcanzar la curva de saturación al 100%, a la que más se acerca paralelamente es a la curva de saturación al 95%. Esto quiere decir que en compactación mínimo de aire que se podrá llegarelesvolumen de aproximadamente al 5%. 6

 

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Curva de Compactación y Satura Saturación ción 2.1 Curva de Compactación

2.05 2

Curva de Saturación al 100%

1.95

Curva de Saturación al 95%

1.9 Curva de Saturación al 90%

1.85 1.8 1.75 1.7 1.65 1.6 11

13

15

17

19

21

23

Humedad ( %)

Curva de Compactación y Satura Saturación ción 1.77

1.75     )

             

    (   1.73    o    c    e    s      o1.71    c    i     f    i    c    e    p    s1.69    e  

Curva de Compactación Curva de Saturación al 100%

   o    s    e    P1.67

Curva de Saturación al 95% Curva de Saturación al 90%

1.65

1.63 11.5

13.5

15.5

17.5

19.5

21.5

Humedad ( %)

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Conclusiones   La humedad optima obtenida es de un 16,79% 16 ,79% aproximadamente, donde al compactar 

este suelo con este porcentaje de humedad vamos a obtener su máximo peso especifico seco del suelo, donde la resistencia y estabilidad volumétrica, afectan la  permeabilidad, como consecuencia del proceso de d e densificación de la masa.   Si se adiciona mas cantidad de agua a la cantidad de humedad optima de



compactación, el suelo empieza a disminuir su peso especifico seco, es decir sus  propiedades mecánicas favorables empiezan a disminuir y al compactar el suelo, el agua recibiría toda la energía de compactación dejando por fuera al esqueleto mineral que se quiere compactar, porque recordemos que el agua es incompresible.   El peso específico máximo seco del suelo es de aproximadamente 1,76 ⁄ , donde



sus propiedades mecánicas del suelo son mejores, donde la cohesión y el rozamiento interno de las partículas son mayores, donde se disminuyen al máximo los poros, los vacíos del suelo, en donde el suelo alcanza su máxima impermeabilización.   La curva de saturación al 100% es dibujada como auxiliar para el análisis, es teórica.



Donde nos indica que la curva de compactación no puede superar esta curva, debido a que es imposible sacar todo el aire del suelo. Según los resultados obtenidos en la siguiente tabla, podemos decir que el porcentaje de aire en el suelo a su máximo peso específico es de aproximadamente 20%

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Curva de Compactación 1.79     )

             

    (      o    c    e    s      o    c    i     f    i    c    e    p    s    e      o    s    e    P

1.77 1.75 1.73 1.71 Curva de Compactación

1.69

Curva de Saturación al 100%

1.67

Curva de Saturación al 80% 1.65 Punto Máximo 1.63 11.5

13.5

15.5

17.5

19.5

21.5

Humedad ( %)

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