Ensayo 7 t-180
Ensayo 7 t-180
Ensayo 7 t-180
Facultad de Ingeniería
Carrera de Ingeniería Civil
Laboratorio de Resistencia de Materiales
COMPACTACIÓN DE SUELOS
(METODO DEL PROCTOR MODIFICADO T-180)
Ensayo Nº 7
Autor: Univ. Navía Caba María Bertha
2015
Labor
Laboratorio
COMPACTACIÓN DE SUELOS (METODO DEL PROCTOR MODIFICADO T-180)
Ensayo Nº7
Ensayo # 7
COMPACTACIÓN DE SUELOS
(MÉTODO DEL PROCTOR MODIFICADO T-180)
Normas: ASTM D 698-91; AASHTO T-180
Índice
1. Introducción
2. Objetivos:
3. Realización y equipo
4. Datos y cálculos
5. Cuestionario
7. Referencias
DESARROLLO
1. INTRODUCCIÓN:
Este ensayo nació de la necesidad de obtener mayores densidades que las que hallamos en el
ensayo T-99, para fuerzas de corte y sometidas a compresiones mayores, de ahí se propuso la
implementación del proctor modificado y con él se logra alcanzar mayores densidades.
Este ensayo fue bien recibido en la construcción de carreteras y aeropuertos.
Cuya sigla de acuerdo a la AASHTO es T-180 y a la ASTM D 698-91.
Los instrumentos a utilizar son de mayores dimensiones, y el matillo es más pesado. Por
consiguiente se utiliza mayor cantidad de muestra.
Sabemos que un suelo está formado por partículas de tamaño y forma variada y que entre
estas existen espacios inter granulares llamados vacíos, que se hallan llenos de aire, agua o de
ambos a la vez.
Cuando una masa de suelo se encuentra en estado suelto ocupa mayor volumen, porque tiene
mayor número de vacíos.
En cambio cuando comprimimos esta masa de tierra, se hace más compacta y observamos un
decrecimiento de su volumen total, a causa de la disminución del volumen de vacíos.
Esta operación de comprimir una masa de tierra se llama compactación. En general la
compactación es la densificación del suelo por remoción del aire, lo que requiere energía
mecánica. El grado de compactación de un suelo se mide en términos de su peso específico
seco. Cuando se agrega agua al suelo durante la compactación, esta actúa como un agente
ablandador de las partículas del suelo, que hace que se deslicen entre sí y se muevan a una
posición de empaque más denso. El peso específico seco después de la compactación se
incrementa primero conforme aumenta el contenido de agua.
Al compactar un suelo se obtiene las siguientes ventajas:
Incremento en la resistencia al corte.
Incremento en el potencial de expansión.
Incremento en la densidad.
Disminución de la contracción.
Disminución de la permeabilidad.
Disminución de asentamientos futuros.
Compactar un suelo significa densificarlo y por lo tanto disminuir sus vacíos, todo esto se
realiza por tres razones fundamentales:
a) Disminución de asentamientos futuros
b) Incremento de la resistencia al corte, ya que en el proceso de compactación las partículas
de suelo se juntan una con otra de tal manera que cuando se le aplica cargas axiales, estas
responden de manera que permiten al suelo soportar tales cargas antes de fracturarse
c) Disminución de permeabilidad
Compactación INSITU: La compactación INSITU de un suelo se lo puede hacer por los tres
métodos siguientes:
Compactación por vibración.
Compactación por apisonamiento.
Compactación con rodillos o llantas neumáticas.
A fin de que el suelo a compactarse alcance la mayor densidad posible en obra, deberá tener
una humedad adecuada en el momento de la compactación. Esta humedad previamente
determinada en laboratorio se llama humedad óptima y la densidad obtenida se conoce con el
nombre de densidad máxima.
energía de compactación que el estándar siendo el que está más de acuerdo con las
solicitaciones que las modernas estructuras imponen al suelo.
2. OBJETIVOS:
2.1. Objetivo general
Aprender a realizar el ensayo de compactación t-180 y su manejo adecuado del equipo.
2.2. Objetivos específicos
o Determinar valores más altos para la Densidad Seca Máxima y el Contenido de
Humedad Óptimo de un suelo, utilizando el Método de Proctor estándar T-180.
o Graficar la curva densidad seca vs. Humedad
o Determinar la energía de compactación
3. REALIZACIÓN Y EQUIPO
3.1. Equipo utilizado
Molde Metálico de 5” de diámetro y 4.8” de altura, incluido el collar desmontable
Martillo con un peso de 10 lb, y con una altura de caída de 18” o llamado también
pistón.
Horno.
Capsulas para meter al horno y nos permita secar la muestra
Equipo para realizar el mezclado: bandeja, cuchillo, picnómetro, agua, tejo.
Muestra: la muestra proviene de Villa unificada y previamente fue secada al aire.
Se pesa el material retenido en ¾ y se reemplaza por otro material del mismo lugar,
pero que se encuentre tamizado en ¾ y #4.
La cantidad de material fue de aproximadamente 5000 gr.
Tomar en cuenta que la humedad higroscópica se asume como 1% en el suelo.
3.2. Procedimiento.
Una vez habiendo procedido con el tamizado de la muestra por las auxiliares, y separado en
una cantidad de 5000 gr. Se procedió a:
Pesar el molde más la base. Y Pesar las capsulas.
Echar en una bandeja grande la muestra, y calcular el 4 % de agua dependiendo del peso de
la muestra, en nuestro caso, como pesaba 5000 gr se agregó 200 ml de agua que
corresponde al 4 % del peso total de la muestra.
Con la ayuda de las manos, se mesclo toda la muestra con el agua hasta que este
uniformemente húmeda. Con el tejo se procedió a echar la muestra al molde hasta
aproximadamente 1/3 de la altura total del molde y se procedió a compactar con el martillo
con 56 golpes, el primer golpe en el centro, cuatro golpes en cruz, y los demás por todos los
sectores.
Se realizó por tres capas, pero antes de colocar cada capa se escarifico la muestra
compactada con la ayuda de un cuchillo.
Una vez compactada las tres capas se retiró el collar, y con la varilla metálica se enrazo la
muestra al nivel del molde, teniendo cuidado de no perder muestra
Se procedió a pesar el molde más la base más la muestra
Con la ayuda del gato hidráulico se logró desmoldar la muestra compactada, de la cual
llevándola a la bandeja se obtuvo del medio de la muestra compactada un poco de muestra
que se la coloco en un capsula y se la llevó al horno por 24 horas.
Nº de ensayo 1 2 3 4
W molde + mh (gr) 10716 10975 10799 10638
W molde (gr) 5968 5968 5968 5968
Nº de cps 8-B 2-B 6-B 18 - B
W cps(gr) 45.8 45.45 45.8 43.3
W cps + mh (gr) 105.8 109.65 120.8 105.7
W cps + ms (gr) 100.5 100.5 112.4 97.7
ENSAYO DE COMPACTACIÓN
MÉTODO DE ENSAYO: PROCTOR MODIFICADO (T-180)
1544,44309 cc 5971 gr 56
Nº DE ENSAYO 1 2 3 4
DATOS ORGINALES.
CONTENIDO DE DENSIDAD
HUMEDAD SECA
(%) (gr/cc)
9.689 2.803
16.621 2.780
12.613 2.778
14.706 2.636
2.740
2.720
2.700 Series1
2.680
2.660
2.640
2.620
0.000 5.000 10.000 15.000 20.000
Axis Title
Se notó que un dato está mal tomado así que nos tomamos la libertad de eliminar un dato mal
tomado para obtener mejores resultados:
CONTENIDO DE DENSIDAD
HUMEDAD SECA
(%) (gr/cc)
9.689 2.793
12.613 2.768
14.706 2.626
CÁLCULOS TÍPICOS
Para el cálculo del volumen de la muestra:
2.54 𝑐𝑚
Diámetro: 5“∗ =12.7 cm
1"
2.54 𝑐𝑚
Altura: 4.8“∗ =12.192 cm
1"
𝜋(12.7)2 𝑐𝑚2
𝑣𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒𝑛 = ∗ 12.192 cm = 1544,44 cm3
4
Calculo de peso húmedo:
Wℎ𝑢𝑚 = 𝑊𝑚𝑜𝑙𝑑𝑒+𝑚𝑢𝑒𝑠𝑡𝑟𝑎 − 𝑊𝑚𝑜𝑙𝑑𝑒
Para el 1°ensayo:
Wℎ𝑢𝑚 = 10716 𝑔𝑟 − 5968 𝑔𝑟 = 4748 𝑔𝑟
Para el 2°ensayo:
Wℎ𝑢𝑚 = 10975 𝑔𝑟 − 5968 𝑔𝑟 = 5007 𝑔𝑟
Para el 3°ensayo:
Wℎ𝑢𝑚 = 10799𝑔𝑟 − 5968 𝑔𝑟 = 4831 𝑔𝑟
Para el 4°ensayo:
Wℎ𝑢𝑚 = 10638 𝑔𝑟 − 5968 𝑔𝑟 = 4670 𝑔𝑟
𝑔𝑟
3.074 𝑐𝑐
𝛾𝑠𝑒𝑐𝑎 = = 2.80 𝑔𝑟/𝑐𝑐
9.689
( 100 + 1)
Para el 2°ensayo:
𝑔𝑟
3.242 𝑐𝑐
𝛾𝑠𝑒𝑐𝑎 = = 2.78 𝑔𝑟/𝑐𝑐
16.621
( 100 + 1)
Para el 3°ensayo:
𝑔𝑟
3.128 𝑐𝑐
𝛾𝑠𝑒𝑐𝑎 = = 2.78 𝑔𝑟/𝑐𝑐
12.613
( 100 + 1)
Para el 4°ensayo:
𝑔𝑟
3.024 𝑐𝑐
𝛾𝑠𝑒𝑐𝑎 = = 2.64 𝑔𝑟/𝑐𝑐
14.706
( 100 + 1)
3. Usted realiza dos ensayos proctor en una arcilla muy plástica: uno, agregando el agua de
compactación, mezclándola con la muestra y procediendo de inmediato a compactarla en
el molde; el otro, dejando antes la mezcla (cubierta con un paño húmedo) reposar
durante 24 horas obtendría la misma curva densidad seca vs. Humedad para ambos
casos?
Resp.- variara la curva debido a que al ser la arcilla muy plástica y al reposar durante 24
horas su humedad será uniforme y por consiguiente menor.
En cambio la otra muestra es compactada ese mismo instante y la arcilla no absorbe de
inmediato la humedad. Y sus densidades serán más bajas.
4. ¿El grado de compactación de una arena, compacta en seco y en estado saturado, es
virtualmente el mismo?
Resp.- se debe a que la arena es un material no cohesivo, y deja que el agua se escurra
entre sus partículas.
6. CONCLUSIONES Y DISCUSIÓN DEL TRABAJO
Conclusiones
Para realizar la gráfica se tuvo que eliminar un dato que hacía que los datos se disparen
De la gráfica de la curva se pudo obtener la densidad seca máxima y la humedad óptima.
Se obtuvieron los siguientes valores:
Densidad máxima: 2.808
Humedad optima: 10.8 %
Valores que en comparación con el ensayo T-99 son más altos.
De la compactación e instrumentos utilizados se obtuvo que:
La energía de compactación utilizada fue de 77005,52767 lb*pie/〖pie〗^3 que es mayor en
comparación al ensayo T-99, esto es a causa de que el molde es de mayor dimensión y el
matillo utilizado es de mayor peso y altura de caída más elevada.
Discusión del trabajo
El ensayo de compactación es moroso, y muy cansado, además que la muestra tiene muchas
piedras, por lo cual es recomendable tener mucho cuidado y paciencia al realizar el ensayo,
sobre todo al mezclar y compactar.
En lo posible se debe evitar la pérdida de muestra, ya que esta es nuevamente utilizada para
cada punto.
Tomar en cuenta la calibración de la balanza ya que esto produce gran variación al momento de
tomar los datos.
Se obtuvo un par de datos malos los cuales fueron desechados para la mejor realización de la
práctica.
7. REFERENCIAS
Mecánica de suelos I…… M.Sc. Ing. Germán Lizarazu Pantoja
Guía de laboratorio de mecánica de suelos….Ing. Percy Óscar Gutiérrez