ENSAYO DE PROCTOR MODIFICADO
ASTM D1557
Objetivos:
Obtener la curva de compactación del método C, no siempre se usa, pero se hace el método C, porque usaremos un afirmado de base.
Determinar el Óptimo Contenido de Humedad (O.C.H) en porcentaje y el máximo Peso Específico Seco (γd máximo) en KN/m3.
Obtener cuatro puntos en la gráfica de contenido de humedad vs peso específico seco máximo.
Obtener la curva de compactación o curva proctor.
Equipos y/o materiales del ensayo:
Bandejas de metal, para tamizar y mezclar el material.
Tamiz malla ¾".
8 taras pequeñas.
Espátula, cuchillo.
Balanza.
Molde cilíndrico con collarín para el ensayo Proctor..
Apisonador metálico.
Escalimetro vernier.
Agua.
Plástico forma rectangular.
Procedimiento:
Preparamos 5 bolsas de 6 Kg a más de capacidad, pueden ser bolsas térmicas o bolsas negras y usamos una bolsa por cada ensayo con el molde.
Pesamos nuestro afirmado de base y separamos 6 Kg en cada bolsa.
El molde cilíndrico del ensayo proctor se pesa vacío y se mide su profundidad (altura) y su diámetro, anotando dichos datos.
Colocamos la muestra de material de la primera bolsa, en la bandeja, (se considera que esta con su humedad natural tal y como está) y con la espátula llenamos en 5 capas el molde (el molde está en el suelo) y por cada capa colocada se compacta con el apisonador, dando 56 golpes en diferentes puntos, luego la segunda capa, se compacta con el apisonador dando 56 golpes y así sucesivamente hasta llegar a la quinta capa, debiendo pasar el nivel del collarín la ultima capa.
Se lleva a la mesa el molde con muestra compactada, se procede a retirar el collarín y con un cuchillo se enraza al nivel del collarín y una vez nivelado, se pesa el molde con material compactado. Después se lleva al suelo y con el apisonador se retira el material compactado se deshace y se toma una pequeña muestra en una tara previamente pesada, se anota peso de la tara con la muestra húmeda y luego se lleva al horno.
Se hace lo mismo con las 4 bolsas anteriores, se repite los dos pasos anteriores, y previamente se anota los datos. Pero antes se le agrega a cada muestra de material cantidades de agua que corresponden al 2%, 4% 6% y 7% respectivamente, todos esos porcentajes es con respecto a la primera muestra del material que estaba en la primera bolsa.
CÁLCULOS Y GRÁFICOS:
METODO
" C "
"C"
MOLDE
A
B
VOLUMEN DEL MOLDE
2117.74 cm3
2121.38
PESO DEL MOLDE VACIO
6048 g
6026
MATERIAL
Pasante la malla ¾"
Pasante la malla ¾"
CAPAS
5 capas.
5 capas.
GOLPES POR CADA CAPA
56 golpes.
56 golpes.
Se siguió el procedimiento y por cada bolsa obtuvimos los siguientes datos:
BOLSA 1: (Molde A) Con 0% de humedad adicional
Peso Molde + Material Compactado
10770 g
Muestra de material compactado (antes del secado en horno)
272.8g
Muestra de material compactado seco (después del secado en horno)
264.3 g
BOLSA 2: (Molde A) Con 2% de humedad adicional
Peso Molde + Material Compactado
10892 g
Muestra de material compactado (antes del secado en horno)
261.8 g
Muestra de material compactado seco (después del secado en horno)
249.7 g
BOLSA 3: (Molde B) Con 4% de humedad adicional
Peso Molde + Material Compactado
11092 g
Muestra de material compactado (antes del secado en horno)
298.8 g
Muestra de material compactado seco (después del secado en horno)
278.9 g
BOLSA 4: (Molde B) Con 6% de humedad adicional
Peso Molde + Material Compactado
11124 g
Muestra de material compactado (antes del secado en horno)
292.5 g
Muestra de material compactado seco (después del secado en horno)
268.1 g
BOLSA 4: (Molde A) Con humedad adicional mayor al 6%
Peso Molde + Material Compactado
11068 g
Muestra de material compactado (antes del secado en horno)
264.2 g
Muestra de material compactado seco (después del secado en horno)
242.1 g
Ahora vamos a hacer uso del programa Excel para obtener la curva de compactación o curva proctor con 5 puntos.
Obtención de la humedad óptima y de ɣdmax:
Derivando la ecuación y = -0.002x3 + 0.0331x2 - 0.1532x + 2.3785 e igualando a cero obtenemos el valor de la humedad óptima, reemplazando ese valor en la ecuación conseguimos el valor de ɣdmax.
Ωóptima= 7.73%
ɣdmax= 2.248 g/cm3
Conclusiones:
El agua en el material puede beneficiar la compactación hasta un punto de equilibrio que es aproximadamente cuando el agua ocupa todos los espacios dentro del suelo pero sin presentar exceso, después de este punto, el agua comienza a ser perjudicial afectando la densidad del material.
La compactación es un método ideal para mejorar las propiedades algunos suelos que se utilizan en obras de construcción.
Conocer el contenido de humedad óptimo es de mucha importancia ya que es de gran utilidad a la hora de buscar una solución para mejorar las propiedades de resistencia al cortante, densidad y otras del suelo. En el caso del material que se utilizó en nuestra prueba se obtuvo un 7.73% de humedad óptima.
Bibliografía:
ASTM D698. Características de compactación de suelo en laboratorio usando esfuerzo normal.
ASTM D1557 Características de compactación de suelo en laboratorio usando esfuerzo modificado.