Universidad Univer sidad Andina Néstor Cáceres Velázquez – Puno Carrera Profesional De Ingeniería Civil
INFORME Nº 08 /2013 /MAOJ /VS/LMS/UANCV-PUNO. : ING. MÓNICA E, GARCÍA BLANCO
AL
DOCENTE DE LABORATORIO DE MECANICA DE SUELOS I
: MAMANI ANCCO OSCAR JAVIER
DE
ALUMNO DEL V-A SEMESTRE SEMESTRE DE LA UANCV-PUNO UANCV-PUNO
ASUNTO
: INFORME N°08 ENSAYO DE COMPACTACION PROCTOR MODIFICADO
FECHA
: Puno, 17 de Julio del 2013
1. ANTECENTES: 1. ANTECENTES: 1.1 UBICACIÓN
La muestra de suelo de donde donde se obtuvo obtuvo se encuentra Ubicado a 200 mts de la Ciudad de Puno. Con dirección hacia la salida a Juliaca o
Departamento: PUNO
o
Provincia: PUNO
o
Zona:
o
Cantera: PUNO
o
Fecha: 03 – 07 – 2013
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1.2 NORMAS
ASTM D-1557, D-1557, D-698, AASHTO T-99, T-99, T-180
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2. OBJETIVO: 2.1 OBJETIVO GENERAL:
Finalidad del ensayo de compactación: reproducir en el laboratorio las condiciones de compactación que pueden darse en campaña. Hallar, para una cierta energía que se entrega al suelo, la máxima densidad que se puede obtener.
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
Determinar el contenido de humedad óptima para el cual el suelo alcanza su máxima densidad seca
3. MARCO TEORICO: 3.1 COMPACTACION: La compactación de un suelo es la densificación del suelo por remoción de aire, lo cual requiere la aplicación de energía mecánica. Para estimar el grado de compactación de un suelo es necesario determinar el peso volumétrico seco máximo del mismo.
3.2 CARACTERISTICAS DE LA COMPACTACION DE SUELOS: La compactación de los suelos se produce por la reorientación de las partículas o por la distorsión de las partículas y sus capas absorbidas. En un suelo no cohesivo la compactación ocurre mayormente por la reorientación de los granos para formar una estructura más densa.
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Universidad Andina Néstor Cáceres Velázquez – Puno Carrera Profesional De Ingeniería Civil La presión estática no es muy efectiva en este proceso porque los granos se acuñan unos contra otros y resisten el movimiento. Si los granos se pueden liberar momentáneamente, las presiones, aun las ligeras, son efectivas para forzarlos a formar una distribución más compacta. El agua que fluye también reduce el rozamiento entre las partículas y hace más fácil la compactación, sin embargo el agua en los poros también impide que las partículas tomen una distribución más compacta. Por esta razón la corriente de agua sólo se usa para ayudar a la compactación, cuando el suelo es de granos tan gruesos que el agua abandona los poros o huecos rápidamente En los suelos cohesivos la compactación se produce por la reorientación y por la distorsión de los granos y sus capas absorbidas. Esto se logra por una fuerza que sea lo suficientemente grande para vencer la resistencia de cohesión por las fuerzas entre las partículas. Para lograr una compactación eficiente en los suelos no cohesivos se requiere una fuerza moderada aplicada en una amplia área, o choque y vibración. La compactación eficiente en los suelos cohesivos requiere presiones más altas para los suelos secos que para los húmedos, pero el tamaño del área cargada no es crítico. La eficiencia se mejora aumentando la presión durante la compactación a medida que el peso específico y la resistencia aumentan.
3.3 OBJETIVO DE LA COMPACTACION: Las obras hechas con tierra, ya sea un relleno para una carretera, un terraplén para una presa, un soporte de una edificación o la subrasante de un pavimento, debe llenar ciertos requisitos:
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Debe tener suficiente resistencia para soportar con seguridad su propio peso y el de la estructura o las cargas de las ruedas.
No debe asentarse o deformarse tanto, por efecto de la carga, que se dañe el suelo o la estructura que soporta.
No debe ni retraerse ni expandirse excesivamente.
Debe conservar siempre su resistencia e incompresibilidad.
Debe tener la permeabilidad apropiada o las características de drenaje para su función.
3.4 PRUEBAS DE COMPACTACION: Actualmente existen muchos métodos para reproducir, al menos teóricamente, en laboratorio las condiciones dadas de compactación en terreno. Históricamente, el primer método, respecto a la técnica que se utiliza actualmente, es el debido R.R. Proctor y que es conocido como Prueba Proctor estándar. El más empleado, actualmente, es el denominado prueba Proctor modificado en el que se aplica mayor energía de compactación que el estándar siendo el que está mas de acuerdo con las solicitaciones que las modernas estructuras imponen al suelo. También para algunas condiciones se utiliza el que se conoce como Proctor de 15 golpes
Todos ellos consisten en compactar el suelo, con condiciones variables que se especifican a continuación:
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3.5 CURVA DE COMPACTACION: El peso específico húmedo ( t) se obtiene dividiendo el peso del material húmedo por el volumen interior del molde.
t = Peso del material húmedo A partir de los datos del contenido de humedad calculados, de cada muestra compactada de determina el peso específico seco d según:
w = Ww Ws d=
t
.
w+1
Donde
:
Ww : Peso del agua Ws : Peso de los sólidos
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Relación Humedad – Densidad
La curva de compactación resultante para un suelo es una curva experimental a diferencia de la curva de saturación.
3.6 CURVA DE SATURACION: La curva de saturación representa la densidad seca de un suelo en estado de saturación. Esto equivale a que los vacíos, Vv, están totalmente ocupados por agua y se expresa por la relación
W = [ 1 / d - 1 / Gs] Dónde: d = Peso específico seco. Gs = Peso específico relativo de las partículas.
Este contenido de humedad es por lo tanto la humedad que se necesita para llenar todos los vacíos de agua de una masa de suelo compactada a una densidad preestablecida.
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4. PROCEDIMIENTO Para realizar los ensayos de compactación se usan muestras alterada o perturbadas de cantera.
o
Se requiere una muestra de aproximadamente 20kg de suelo ,luego del cuarteo
o
Antes del inicio del ensayo la muestra deberá estar completamente seca al sol y debidamente desmenuzada a granulo independiente
o
La muestra deberá ser tamizada en la malla ¾” lo que queda retenido
se desecha o
El suelo se inicia con una humedad promedio 3 puntos porcentuales más abajo que el contenido de humedad natural, luego se comienza a agregar más agua dependiendo del tipo de suelo.
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o
Luego del humedecimiento homogéneo de la muestra colocar por capas hasta un total de cinco.
o
Distribuirlos uniformemente seguido aplicar 56 golpes en forma uniforme lo mismo se debe aplicar en cada capa
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Luego de sacar el anillo del molde con la regla metálica enrazar la superficie del molde hasta encontrar el nivel deseado
o
Pesar el molde y la muestra luego registrar el peso
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Sacar dos muestras de suelo para calcular la humedad una de la cara superior y otra de la inferior,
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Luego poner las muestras de suelos en capsulas
o
pesar luego colocar mínimo 24 horas en el horno
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o
La muestra que queda en el molde desecharlo para que pueda recibir la nueva muestra. Realizar estos pasos hasta un mínimo de tres, pudiendo ser mas
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EQUIPOS Y MATERIALES: Malla ¾”
Recipiente o fuente metálica para colocar una muestra de aproximadamente 20kg
Gotero de agua graduado en ml
Probeta graduada de 1000ml
Equipo completo de Proctor modificado (molde más pisón)
Horno eléctrico
Capsulas de latón o aluminio
Balanza de torsión de 20kg de capacidad
Balanza electrónica de 1.000gr.
Espátulas, martillo, cincel, combo, regla metálica.
Cámara fotográfica.
Otros.
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5. CALCULOS Y RESULTADOS: PROYECTO: Ensayo de Compactación Proctor Modificado FECHA: 10/07/2013 UBICACIÓN: Laboratorio de Mecánica de Suelos-I – Uancv-Puno CALICATA: --------------- MUESTRA: ------------------PROFUNDIDAD: 0.50m3
METODO DE COMPACTACION (PROCTOR MODIFICADO) AASHTO T-180
MÉTODO DE COMPACTACIÓN NÚMERO DE CAPA
5
NÚMERO DE GOLPES/ CAPA
56
1
Molde N° Volumen del molde
2085
Peso molde
6049
Peso suelo húmedo + molde
10548 gr
10848 gr
10916 gr
Peso del molde
6049 gr
6049 gr
6049 gr
Peso suelo húmedo
4499 gr
4799 gr
4867 gr
2.16 gr/cm3
2.30 gr/cm3
2.33 gr/cm3
Densidad del suelo húmedo
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TARA SUPERIOR
M-1
M-2
M-3
Tara
22 gr
23 gr
23 gr
Peso suelo húmedo + Tara
45
80
103
Peso suelo seco + Tara
43.66
76.12
95.86
Peso del agua
1.34
3.88
7.14
%W
3.07
5.10
7.45
TARA INFERIOR
M-1
M-2
M-3
Tara
26 gr
22 gr
24 gr
Peso suelo húmedo + Tara
46
77
107
Peso suelo seco + Tara
43.92
73.80
99.94
Peso del agua
2.08
3.2
7.06
%W
4.73
4.34
7.06
PROMEDIO (W%)
3.9
2.36
7.25
DENSIDAD SECA( )
M-1
2.07 gr/cm3
M-2
2.24 gr/cm3
M-3
2.17 gr/cm3
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CALCULOS: 1. PESO DEL SUELO COMPACTADO =
Dónde: () =
=
4499 2085
() = 2.16/3
=
4799 2085
() = 2.30/3
=
4867 2085
() = 2.33/3
2. CONTENIDO DE HUMEDAD (%) = 100 Laboratorio De Mecánica de Suelos - I
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Tara Superior M-1 % =
1.34 43.66
100
% = 3.07
M-2 % =
3.88 76.12
100
% = 5.10
M-3 % =
7.14
95.86
100
% = 7.06
Tara Inferior M-1 % =
2.08 43.92
100
% = 4.73
M-2 % =
3.2 73.80
100
% = 4.34
M-3 % =
7.06
99.94
100
% = 7.06
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3. PESO UNITARIO SECO =
1+%
M-1 =
2.16 1 + 3.9
= 2.07 /3
M-2 =
2.30 1 + 2.36
= 2.24 /3
M-1 =
2.33 1 + 7.25
= 2.17 /3
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6. CONCLUCIÓNES: o
Se necesitó una muestra más, dado que que solo con tres muestras en el grafico formaba una línea recta con respecto a la relación peso específico seco y contenido de humedad y no una curva como debería haber sido.
o
Pasado el contenido de humedad optimo, cualquier incremento en el contenido de agua tiende a reducir el peso específico seco
7. RECOMENDACIONES: o
Efectuar medidas congruentes en los procesos de mezclado.
o
Usar algún dispositivo que facilite o que propenda a conseguir una
o
homogeneidad casi del 100% al mezclar el material con el agua adicional.
o
Asegurarse de que el martillo llegue al máximo de la altura para garantizar la caída de potencial requerida según la norma que regula el método del proctor.
8. BIBLIOGRAFIA: o
Fundamentos para ing. geotécnica. Autor : Brajam Das
o
Mecánica de suelos. Autor: Juárez Badillo
11. ANEXOS:
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