• Author / Uploaded
• JhOny JeissOn

• Categories
• Mecánica de suelos
• Mecánica
• Suelo
• Densidad
• Materiales naturales

Citation preview

UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA Facultad de Ingeniería Civil Laboratorio de Mecánica de Suelos

TALLER BÁSICO DE MECÁNICA DE SUELOS Próctor Modificado Próctor Estándar

Expositor: Luisa Shuan Lucas

UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA Facultad de Ingeniería Civil

Laboratorio de Mecánica de Suelos

DEFINICIÓN COMPACTACIÓN

La compactación es un proceso de estabilización mecánica del suelo que mejora sus propiedades como son: - Aumento de densidad - Disminución de la relación de vacíos - Disminución de la deformabilidad - Disminución de permeabilidad - Aumento de resistencia al corte

Febrero 2006

Curso Taller de Mecánica de Suelos

LMS-FIC-UNI

UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA Facultad de Ingeniería Civil

Laboratorio de Mecánica de Suelos

VARIABLES

La compactación depende de varios factores como por ejemplo: - Tipo de suelo - Distribución granulomètrica - Forma de partículas - Energía de compactación - contenido de humedad

Febrero 2006

Curso Taller de Mecánica de Suelos

LMS-FIC-UNI

UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA Facultad de Ingeniería Civil

Laboratorio de Mecánica de Suelos

OBJETIVO

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. El objetivo de la prueba es determinar el contenido de humedad para el cual el suelo alcanza su máxima densidad seca

Febrero 2006

Curso Taller de Mecánica de Suelos

LMS-FIC-UNI

UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA Facultad de Ingeniería Civil

ENERGÍA DE COMPACTACIÓN

Laboratorio de Mecánica de Suelos

La energía de compactación en el ensayo de laboratorio, se define como:

N * n *W * h Ec = V Donde: E c = Energía de compactación, depende del tipo de ensayo N = N° de golpes por capa n = N° de capas W = Peso del pisón H = Altura de caída del pisón V = Volumen del suelo compactado

Febrero 2006

Curso Taller de Mecánica de Suelos

LMS-FIC-UNI

UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA Facultad de Ingeniería Civil

Laboratorio de Mecánica de Suelos

PROCTOR MODIFICADO

ASTM D 1557 Proctor Modificado Ec = W = h = N = n = V =

Energía de Compactación Peso del martillo Altura de caída del martillo Número de golpes por capas Número de capas volumen del molde cm3

= 56,250 Lb.ft/ft3. = 10 lb = 18 pulgadas = depende del molde =5 = depende del método de prueba

Suelo y Molde a Utilizar Método A Método B Pasa la malla No. 4. Pasa la malla 3/8” Molde 4 Pulg.diam. Molde 4 pulg. Diam. V = 1/30 pie 3 V = 1/30 pie3 N = 25 golpes/capa N = 25 golpes/capa

Febrero 2006

Curso Taller de Mecánica de Suelos

Método C Pasa la malla ¾”. Molde 6 “ pulg. diam V = 1/13.3 pie3 N = 56 golpes/capa

LMS-FIC-UNI

UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA Facultad de Ingeniería Civil

Laboratorio de Mecánica de Suelos

PROCTOR ESTANDAR

ASTM D 696 Proctor Estándar Ec = W = h = N = n = V =

Energía de Compactación Peso del martillo Altura de caída del martillo Número de golpes por capas Número de capas volumen del molde cm3

= 12,300 Lb.ft/ft3. = 5.5 lb = 12 pulgadas = depende del molde =3 = depende del método de prueba

Suelo y Molde a Utilizar Método A Método B Pasa la malla No. 4. Pasa la malla 3/8” Molde 4 Pulg.diam. Molde 4 pulg. Diam. V = 1/30 pie 3 V = 1/30 pie3

Método C Pasa la malla ¾”. Molde 6 pulg. diam V =1/13.3 pie3

N = 25 golpes/capa

N = 56 golpes/capa

Febrero 2006

N = 25 golpes/capa Curso Taller de Mecánica de Suelos

LMS-FIC-UNI

UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA Facultad de Ingeniería Civil

Laboratorio de Mecánica de Suelos

Febrero 2006

EQUIPO BÁSICO

Curso Taller de Mecánica de Suelos

LMS-FIC-UNI

UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA Facultad de Ingeniería Civil

Laboratorio de Mecánica de Suelos

EQUIPO PROCTOR MODIFICADO

•Molde cilíndrico de material rígido con base de apoyo y collarín. •Probeta graduada de 500 cm3. •Pisón de 10 lb. de peso con 18 pulgadas de caída libre. •Balanza de 0.1 gr. De precisión •Horno de secado •Regla recta de metal rígido de 10 pulgadas. •Tamices de 2”, ¾", 3/8", y Nº4. •Herramientas diversas como, bandeja, taras, cucharas, paleta, espátula, etc.

Febrero 2006

Curso Taller de Mecánica de Suelos

LMS-FIC-UNI

UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA Facultad de Ingeniería Civil

DETERMINACIÓN DEL MÉTODO

Laboratorio de Mecánica de Suelos

ASTM D 1557 Proctor Modificado METODO

% ACUM. RETENIDO N°4

A

20%

B

> 20%

C

-

% ACUM. RETENIDO 3/8”

% ACUM. RETENIDO 3/4”

MATERIAL A USAR

-

-

Pasa N°4

-

Pasa 3/8”

20% > 20%

30%

Pasa ¾”

-Aplicable a material con 30% máximo retenido en tamiz ¾” -Si el material tiene mas del 5% en peso de tamaño mayor al utilizado en la prueba, se debe corregir los resultados. Febrero 2006

Curso Taller de Mecánica de Suelos

LMS-FIC-UNI

UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA Facultad de Ingeniería Civil

Laboratorio de Mecánica de Suelos

Febrero 2006

PROCEDIMIENTO

Curso Taller de Mecánica de Suelos

LMS-FIC-UNI

UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA Facultad de Ingeniería Civil

Laboratorio de Mecánica de Suelos

PROCEDIMIENTO

Secar el material si este estuviera húmedo, puede ser al aire libre o al horno. Tamizar a través de las mallas 2”, ¾”, 3/8” y N°4 para determinar el mètodo de prueba.

Febrero 2006

Curso Taller de Mecánica de Suelos

LMS-FIC-UNI

UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA Facultad de Ingeniería Civil

Laboratorio de Mecánica de Suelos

PROCEDIMIENTO

Preparar 4 ó 5 muestras de 6kg. para el método C y de 3 Kg. si se emplea el método A ó B. Agregar agua y mezclar uniformemente. Cada punto de prueba debe tener un incremento de humedad constante.

Febrero 2006

Curso Taller de Mecánica de Suelos

LMS-FIC-UNI

UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA Facultad de Ingeniería Civil

Laboratorio de Mecánica de Suelos

PROCEDIMIENTO

Colocar la primera capa en el molde y aplicarle 25 ó 56 golpes según el método de ensayo. Los golpes deben ser aplicados en toda el área, girando el pisón adecuadamente. Cada golpe debe ser aplicado en caída libre, soltar el pisòn en el tope. De igual forma completar las cinco capas

Febrero 2006

Curso Taller de Mecánica de Suelos

LMS-FIC-UNI

UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA Facultad de Ingeniería Civil

Laboratorio de Mecánica de Suelos

PROCEDIMIENTO

La última capa debe quedar en el collarín de tal forma que luego pueda enrasarse. Enrasar el molde con una regla metálica quitando previamente el collarín. Retirar la base y registrar el peso del suelo + molde

Febrero 2006

Curso Taller de Mecánica de Suelos

LMS-FIC-UNI

UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA Facultad de Ingeniería Civil

Laboratorio de Mecánica de Suelos

PROCEDIMIENTO

Luego de pesado, extraer el suelo y tomar una muestra para el contenido de humedad, como mínimo 500 gr. para material granular tomada de la parte central del molde. Llevar las muestras al horno para determinar la humedad . Repetir el procedimiento para un mínimo de 4 puntos compactados a diferentes contenidos de humedad, dos de los cuales quedan en el lado seco de la curva y los otros dos en el lado húmedo.

Febrero 2006

Curso Taller de Mecánica de Suelos

LMS-FIC-UNI

CÁLCULO

UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA Facultad de Ingeniería Civil

Laboratorio de Mecánica de Suelos

Una vez determinados los contenido de humedad de cada muestra hallar la densidad seca de cada punto :

γm γd = 1+ ω Donde: γm = densidad húmeda = peso suelo húmedo /volumen ω = contenido de humedad

Febrero 2006

Curso Taller de Mecánica de Suelos

LMS-FIC-UNI

GRÁFICO

UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA Facultad de Ingeniería Civil

Laboratorio de Mecánica de Suelos

CURVA DENSIDAD SECA vs HUMEDAD γdmáx

3

Densidad Seca (gr/cm )

2.300 2.260 2.220 2.180 2.140

O.C.H

2.100 0.0

2.0

4.0

6.0

8.0

10.0

12.0

14.0

Humedad (% ) Determinar:

Febrero 2006

γdmáx = Densidad Seca Máxima O.C.H = Optimo contenido de humedad Curso Taller de Mecánica de Suelos

LMS-FIC-UNI

UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA Facultad de Ingeniería Civil

Laboratorio de Mecánica de Suelos

VALORES TÍPICOS

Curvas típicas de compactación para suelos diferentes Febrero 2006

Curso Taller de Mecánica de Suelos

LMS-FIC-UNI

UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA Facultad de Ingeniería Civil

Laboratorio de Mecánica de Suelos

VARIACIÓN CON ENERGÍA DE COMPACTACIÓN

Curvas de Compactación Proctor Estándar y Modificada para un limo arcilloso (método A).

Febrero 2006

Curso Taller de Mecánica de Suelos

LMS-FIC-UNI

UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA Facultad de Ingeniería Civil

Laboratorio de Mecánica de Suelos

VALORES TÍPICOS

Rango aproximado de OCH vs. Tipo de suelo Tipo de suelo

Febrero 2006

Valor probable ( % ) OCH Ensayo Proctor Modificado

Grava tipo afirmado

4-8

Arena

6 - 10

Arena limosa

8 - 12

Limo

11 - 15

Arcilla

13 - 21

Curso Taller de Mecánica de Suelos

LMS-FIC-UNI

UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA Facultad de Ingeniería Civil

Laboratorio de Mecánica de Suelos

APLICACIÓN

La compactación de suelos se aplica en toda obra de terraplenado, para mejorar su estabilidad. 1. Conformación de rellenos controlados. 2. Para apoyo a una estructura. 3. Como sub - base para carreteras y ferrocarriles o aeropuertos. 4. Diques o presas de tierra.

Febrero 2006

Curso Taller de Mecánica de Suelos

LMS-FIC-UNI