Laboratorio #2 Cimentaciones

 

 

Universidad Católica de Honduras “Nuestra Señora Reina de la Paz” Ingeniería Civil

Laboratorio de cimentaciones Ensayo #2

 Alumno: Clark David Johnson No Carnet : 1101200300544

Catedrática: Ing. Yaneth Rivera

Fecha: 15/06/2019

Lugar : San Pedro Sula, Cortes

Honduras

 

INTRODUCCION: El ensayo de Proctor modificado se crea al crearse también equipos compactadores más pesados que se usan en la pavimentación de carreteras y aeropuertos. En me mecá cáni nica ca de su suel elos os,, el ensa ensayo yo de compac compacta taci ción ón Proct Proctor or es un uno o de lo loss má máss importantes procedimientos de estudio y control de calidad de la compactación de un te terre rreno no.. A tr trav aves es de el se pr pret etend ende e de dete term rmin inar ar la re relac lació ión n en entr tre e el co cont nten enid ido o de humedad optimo para un peso unitario de los suelos compactados en un molde para obtener el grado de compactación del suelo. Existen dos metodos de ensayo Proctor: tenemos el proctor modificado y el proctor  estándar. La diferencia entre ambas practicas, varia en la energía utilizada en cada uno; debido a que el martillo apisonador del proctor modificado tiene mayor peso y altura que la del proctor estándar. En el presente informe se desarrollara el ensayo de compactación de suelos mediante el método del proctor estándar obteniendo dos muestras con diferentes resuktados pero siempre aplicando el mismo método.

 

Especificaciones para el ensaye Proctor Modificado (basadas en la norma 1557-91 de la ASTM)

OBJETIVOS: Determinar el peso volumétrico seco máximo (γd máx) que pueda alcanzar un material, así como la humedad óptima (Wópt.) a que deberá hacerse la compactación.

 

EQUIPO UTILIZADO: El equipo para Proctor modificado es igual que el Proctor estándar con la única diferencia siguiente: 1.- Un molde de compactación constituido por un cilindro metálico de 4” de diámetro interior por 4 ½ de altura y una extensión de 2 ½ “ de altura y de 4” de diámetro interior. 2.martillo con y suarista guía de 45 cms., de cm caída 4.54 kg de peso. 3.- Un Unapistón regla ometálica cortante de 25 de ylargo. 4.- Guantes de hule. 5.- bandejas metálicas 6.- taras 7.- latas para humedad 8.- Balanza 9.- Horno 10.- Probetas graduadas 11.- Extractor de muestras

PROCEDIMIENTO. Se obtiene por cuarteo una muestra representativa, previamente secada al sol y que según el método a usarse puede ser de 3, 7, 5 y 12 kilogramos. 1. De la muestra ya preparada se esparce agua en cantidad tal que la humedad resulte un poco menor del 10% y si el material es arenoso es conveniente ponerle una humedad menor. 2. Se revuelve completamente el material tratando que el agua agregada se distribuya uniformemente. 3. Pese el molde cilíndrico y anote su peso. 4. La muestra preparada se coloca en el molde cilíndrico en cinco (5) capas, llenándose en cada capa aproximadamente aproximadamente 1/3 de su altura y se compacta cada capa de la forma siguiente: -hasta Se coloca el pistón de compactar guía,permitiendo dentro del que molde; se una elevacaída el pistón que alcance la parte superior con y se su suelta tenga libre

 

de 45.7 cms., se cambia de posición la guía, se levanta y se deja caer nuevamente el pistón. Se repite el procedimiento cambiando de lugar la guía de manera que con 25 o 56 (según el método) golpes se cubra la superficie. Esta operación de compactación se repite en las cinco capas del material. 5. Al terminar la compactación de las tres capas, se quita la extensión y con la regla metálica se enraza la muestra al nivel superior del cilindro. 6. Se limpia exteriormente el cilindro y se pesa con la muestra compactada anotando su peso. (Peso del material + cilindro). 7. Con ayuda del extractor de muestra se saca el material del molde y de la parte central del espécimen se toman aproximadamente 100 gr., y se pesa en la balanza de 0.1 gr., se sensibiliza anotando su peso. (Peso húmedo). 8. Deposite el material material en el horno a una temperat temperatura ura de 100 a 110º C por un período período de 24 horas, transcurrido este período determínese el peso seco del material. 9. El material sacado del cilindro se desmenuza y se le agrega agua hasta obtener un contenido de humedad del 4 al 8% mayor al anterior. 10. Repita los pasos del 2 al 9 hasta obtener un número de resultados que permitan trazar una curva cuya cúspide corresponderá a la máxima densidad para una humedad óptima. 11. El cálculo se realiza de la siguiente manera: Donde: γh = Wm/Vc=Wme−We/Vc γh = Peso volumétrico húmedo. γd = γh1+W

γd = Peso volumétrico seco. Wm = Peso de la muestra compactada. We = Peso del molde cilíndrico Vc = Volumen del cilindro W = Contenido de humedad al tanto por uno.

 

Wme = Peso de muestra compactada + Peso del Cilindro También se puede calcular el peso volumétrico de la curva de Saturación (g dz). Donde:

γdz = (Ss/1+WSs)γw

γdz = Peso volumétrico del suelo saturado. Ss = Peso específico de los sólidos. γw = Peso específico del agua.

 

TEORIA La compactación de los suelos ha sido practicada por el hombre y constituye un capitulo capit ulo import importantís antísimo, imo, hallándose íntimament íntimamente e relaci relacionada onada con la pavim pavimentaci entación ón de carr carret eter eras as,, vías vías ur urba bana nass y pist pistas as de ater aterri riza zaje je.. La Lass pr prim imer eras as tent tentat ativ ivas as en la const co nstruc rucci ción ón de dique diquess de titierr erra a zan zanja jass de irr irrig igaci ación ón demost demostrar raron on el val valor or de la comp co mpact actac ació ión n al au aume ment ntar ar la res resis iste tenc ncia ia y cier cierta ta prote protecc cció ión n con contr tra a lo loss da daños ños de humedad. Los primeros edificios de tierra apisonada dependieron para su estabilidad de una buena compactación. Además la falta de una adecuada compactación es causa de muchas tallas en los paviment pavimentos. os. La estab estabilida ilidad d de una obra vial exige, entre otras cosa cosas, s, qu que e los los terr terrap aple lene ness y las las dife difere rent ntes es capa capass de un pa pavi vime ment nto o so ha hallllen en debidamente compactados. Esta compactación deberá efectuarse mediante equipos especiales, como ser: aplanadoras, rodillo lisos o de llantas. rodillos -pata de cabra'', vibro flotadores, etc.  A fin fin de que el material a compactarse alcance la mayor densidad posible en el terreno, deberá tener una humedad adecuada al momento en el momento de la compactación. Esta Es ta hu hume meda dad, d, pr previ eviam amen ente te de dete term rmin inada ada en un la labor borat ator orio io de su suel elos os,, se llllam ama a Humedad Optima y la densidad obtenida se conoce con el nombre de Densidad Máxima. Sabemos que un suelo está formado por partículas de tamaño y forma variada, y entre estas existen espacios intergranulares llamados vacíos que se hallan llenos de aire. agua o ambos a la vez. Asimismo, sabemos que cuando una masa de suelo está en estado suelto ocupa mayor volumen, porque tiene mayor número de vacios. En cambio cuando observamos un decrecimiento del volumen total, a causa de la disminución del volumen de vacíos. Esta operación de 'comprimir o apretujar"' una masa de tierra, se llama COMPACTACION. Por tanto, la compactación en los suelos es el procedimiento de aplicar energía al suelo suelto para consolidarlo y eliminar espacios vacíos. aumentando así su densidad y, en consecuencia su capacidad para soportar cargas.

 

Ventajas que se un suelo:

obtienen al compactar  

a) Se establece el contacto más firme entre las particulas. b) Las partículas de menor   tamaño son forzadas a ocupar los vacios formados por las partículas de mayor dimensión. c) Cuando el suelo es esta ta comp compacto, acto, au aumenta menta ssu u valor de soporte y es más est estable able d) Com Como o las par partíc tícula ulass se hal hallan lan firmeme firmemente nte adherid adheridas, as, la masa del suelo será más densa dens a y suabsorbente volum volumen en de(devacíos vací os quedara quedar red reduci ucido do a un grandemente mínim mínimum. um. Porreducida lo tanto, tanto,por  la capacidad agua) de unasuelo, quedara efecto de la compactación.

Esta curva nos indica que hay un determinado punto por el cual la densidad es máxima. La humedad correspondiente a este punto por el cual la Densidad es Máxima (DMS (D MS), ), se llam llama a Hu Hume meda dad d Óp Óptitima ma (H (HO) O).. Ca Cada da suel suelo o tien tiene e su pr prop opia ia curv curva a de compactación, compact ación, que es caract caracterizada erizada del material y distinta distinta a la de otros suelos Para el trazado de la curva es conveniente determinar unos cinco puntos, procurando que dos de ellos se encuentren en la zona seca (rama izquierda de la curva) uno cerca del punto de densidad máxima y los otros restant restantes es en la zona húmeda (rama derech derecha a de la Curva). Al referirnos a densidades máximas lo hacernos con respecto al peso del suelo secado al homo (a 110°C). Métodos para determinar le Humedad Optima y Densidad Máxima Seca.

Tenemos los estáticos y los dinámicos ((os más usados) Los primeros emplean cargas estáticas aplicadas mediante prensas hidráulicas y los segundos mediante pisones o martillos aplican cargas dinámicas. Trataremos los métodos dinámicos por ser los más utilizados.

 

Métodos Dinámicos:

1 Método AASHTO Estándar T-99 o Proctor Standard: se emplean dos tipos de cilindros o moldes, uno de 4” y otro de 6" de diámetro interior. Para compactar se emplea emple a un marti martillo llo pisón de 5.5 lbs (2.5kg) de peso. El material a emplearse se coloca en tres capas de aproximadamente igual espesor y cada capa se compacta haciendo caer el martill mart illo o desde una alt altura uracaer de el 12”. Si se utiliza za el molde Pequeño ueñoEnde 4” el material se compactara haciendo martillo 25utili veces sobre cadaPeq capa. cambio si se utiliza el cilindro grande de 6", se hará caer el martillo 56 veces sobre cada capa. La compactación debe hacerse en forma uniforme, haciendo caer el martillo libremente distribuyendo los golpes sobre toda el área Este método tiene cuatro sub divisiones: A, B, C y D. los métodos T99(A) y T-99(B) se emplean para los materiales que pasan el tamiz #4 y los T-99(C) y T-99(D), para los suelos que pasan el tamiz ¾” 2. Método ASSHTO Modificado T-180 o Proctor Modificado : Los moldes que se

emplean son el mismo que para el método anterior. La diferencia fundamental entre ambos métodos está en la energía de compactación. En este método se utiliza el martillo de 10 lbs y con una altura de calda de 18”. En lugar de colocar el material en tres capas, se le coloca en cinco capas de aproximadamente igual espesor. Si se usa el molde de 4” se compactara con 25 golpes cada capa y si se usa el de 6" se hará el martillo 56 veces sobre cada capa. Este método tiene al igual que el anterior cuatro sub divisiones: A, B, C Y D. VER TABLAS. La densidad obtenida mediante el método  ASSHTO T-180 T-180 es mayor que la que se logra con el ASSHTO T T-99. -99.

Presentacion de datos γh = 1300 gr  γd = 697.8 gr  Wme = 6932.9 gr  We = 169 gr  W = 4 y 6%

Peso del material (Wmat) grs. Wmat= 796.9-215.6 =581.3 gr  Densidad Humedad

γh1 =1 5. 6 −6 . 1 2/ 0 . 0 3 33 =284. 68lb/ pie3

 

γh2 =1 5 . 2 9 −6 . 1 2 0 . 0 3 3 3 =278. 38lb/ pie3

Densidad Seca

γd1 =2 84. 681+0. 1775=241. 77lb/ pie3 

γd2 =2 78. 381+0. 1212=248. 29lb/ pie3 

 

 ANEXOS

 

1 Tamizar el material

 

2Se pesa la muestra

 

 

Pesamos y luego tamizamos el material a ulizar.

  Se limpia exteriormente el cilindro y se pesa con la muestra compactada anotando su peso.

(Peso del material + cilindro). Con ayuda del extractor de muestra se saca el material del molde y de la parte central del espécimen se toman aproximadamente 100 gr., y se pesa en la  balanza de 0.1 gr.,se sensibiliza sensibiliza anotando su peso. (Peso húmedo).

 

3Agregar el porcentaje de humedad correspondiente 4Compactar el material  

CONCLUSIONES

1. Dete Determinam rminamos os la relaci relación ón entre el con contenid tenido o de humeda humedad d y la densid densidad ad del suelo al ser compactada en el molde. 2. Este ens ensayo ayo es esc escencia enciall a la hora de la cconstr onstrucció ucción, n, ya que es estas tas ocup ocupan an una base estable y resistente en donde apoyarse. 3. Se apren aprendio dio a rela relaizar izar el en ensayo sayo pro proctor ctor y pod poder er asi dist distingui inguirr que compactación maxima permite el suelo en estudio y cual es la humed 6Extraer la muestra del cilindro, romperlo 5Quitar el collarin del molde y pesarlo con una pequeña muestra del centro el suelo compactado a ydeltomar d optima cilindro  para alcanzar la densidad.

Fuentes de Error 

Tuvimos que repetir la prueba ya que a la hora de la compactacion del material en el cilindro no fue suficiente los 3000gr de material, y si solamente le hubieramos agregado el resto del material y nos hubiese fallado ya que no iban a tener la misma humedad.

Bibliografia

hps://es.sl hps://es.slideshare.net/fredy ideshare.net/fredygoicocheafernande goicocheafernandez/proctor-mod z/proctor-modicado-503244300 icado-503244300 hp://www2.caminos.upm.es/departamentos hp://www2.caminos. upm.es/departamentos/ict/lcweb/ensayos /ict/lcweb/ensayos_suelos/proctor_mo _suelos/proctor_modicado.html dicado.html hps://www.scribd.com/doc/106278128/Compactacion hps://www .scribd.com/doc/106278128/Compactacion-Proctor-Mo -Proctor-Modicado dicado