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PONTIFICIA UNIVERSIDAD CATÓLICA DEL PERÚ FACULTAD DE CIENCIAS E INGENIERÍA

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LABORATORIO DE MECÁNICA DE SUELOS

Laboratorio 3: Compactación tipo Proctor y determinación de la densidad en el campo usando el método del cono de arena Horario: 701 Grupo:11 Fecha de realización: 18/05/2015 Fecha de entrega: 27/05/2015

Código

Nombre

20121136

Diego Enrique Cisneros Herrera

EPE

Mayo, 2015

IL

CEI

CVM

Nota Final

Introducción En este laboratorio las experiencias realizadas permiten determinar propiedades del suelo que son de vital importancia para cualquier obra civil que se quiera realizar. Además, de ser uno de los pasos con el que dan inicio a la construcción, generan datos muy importantes que permitirán o no el comienzo en sí de las obras. Entre ellas está la compactación seca máxima y el contenido de humedad óptimo. También, son sencillos de realizar y son ensayos rutinarios. Agregando que estos procedimientos y datos a sacar son los que también se podrían realizar en campo, de ahí la importancia de estos dos experimentos necesarios, sencillos y primordiales para cualquier ingeniero civil.Las propiedades que se producen en este ensayo tienen su aplicación directa en los suelos colocados en terraplenes, bases de carreteras, etc. Los objetivos del laboratorio son determinar el porcentaje de compactación de un suelo para diferentes contenidos de humedad, con lo que se puede hallar la curva de compactación, la densidad seca y el contenido óptimo de humedad. Además, otro objetivo es determinar la densidad en el campo a partir de un ensayo destructivo, en este caso del cono de arena.

Discusión del trabajo Compactación tipo Proctor: En la compactación tipo Proctor tipo estándar con el procedimiento de ensayo b en el que el suelo aplicable es solo para lo que pasa la malla 3/8” se hizo el procedimiento que se describirá a continuación. Cada grupo se organizó para hacer entre dos o una muestra de suelo con diferente contenido de humedad. En el caso del grupo 11, le tocó hacer dos cantidades de agua diferente. Las cantidades de humedades que se hizo en ese grupo fueron de 1.5% y 3%. Para hacer esto, se agarró la muestra seca de suelo y se le agregó agua según el porcentaje de humedad que fue otorgado. Luego se mezcló muy bien el agua con el suelo seco. A continuación, este suelo obtenido se divide en tres partes, es decir, cada una para una capa diferente. Se pone el molde, que debe descansar sobre una superficie uniforme y rígida, encima del bloque de concreto rígida. Para la primera parte, se puso el molde y se llenó hasta un poco más del tercio de la altura. Luego, se aplasta el suelo ligeramente para acomodarlo. Después, se realiza la compactación con 25 golpes (por el procedimiento requerido). A continuación, se hace el mismo procedimiento para las 2 siguientes capas. Terminado eso, se retira el collar y la base, se retira el suelo excedente con la ayuda de un cuchillo. Acto seguido se pesa esta muestra, la cápsula en sí y se retira una parte representativa de esta muestra. El proceso a seguir con esta es el de obtener la humedad siguiendo el mismo procedimiento del laboratorio número 1. Luego, se pesa el molde. Finalmente, luego de obtenido todos los datos necesarios, se hacen los cálculos necesarios y se repite este procedimiento para la segunda muestra. Las operaciones necesarias fueron las siguientes:

-Para el cálculo del volumen: 𝑉𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒𝑛 =

𝜋 ∙ 𝐷𝑖á𝑚𝑒𝑡𝑟𝑜2 ∙ ℎ 4

-Para el cálculo del peso del agua:

-Para el cálculo del suelo seco:

-Para el cálculo del contenido de humedad expresada en porcentaje:

--Para el cálculo del suelo húmedo: 𝑊𝑠𝑢𝑒𝑙𝑜 ℎú𝑚𝑒𝑑𝑜 = 𝑊𝑚𝑜𝑙𝑑𝑒+𝑠𝑢𝑒𝑙𝑜 ℎ𝑢𝑚𝑒𝑑𝑜 − 𝑊𝑚𝑜𝑙𝑑𝑒

-Densidad húmeda:

-Densidad seca:

𝛾𝑑 =

𝛾 1+𝑤

En este experimento, en la parte de la humedad se cumplió con la temperatura del horno establecida en el ensayo y que las cápsulas de secado tengan las propiedades especificadas. Con respecto a las balanzas, un hecho que llamó la atención fue que el peso que indicaba a veces se modificaba rápidamente. Por este motivo, la medida de la balanza es una fuente de error a pesar de que sea mínima. Además, otra se produjo durante la compactación, ya que esta fue realizada por una persona que no había tenido experiencia, por lo que el tamaño de las capas, el número de golpes y la forma no fue la más correcta posible. Hay que agregar, que al momento de añadir el agua no se dejó reposar las 24 horas de sugerencia, por lo que al momento de tomar las muestras para hallar la

humedad, se pudo haber cogido una parte no representativa de esta con mucha más cantidad de agua o mucha menos. Algo que se hizo diferente con respecto al manual fue que para la humedad, al momento de sacar la muestra no se la dejó enfriar un tiempo determinado. Se debe añadir que el sacado al horno no fue 16 horas y luego se pesó por cada hora hasta tener un peso constante como dice la norma, sino que se usó la regla práctica de 24 horas. Otra cosa diferente fue que el suelo adherido a las paredes durante la compactación no se removió. Determinación de la densidad en el campo: Para el caso del ensayo destructivo, el del cono de arena, lo primero que se hace es la calibración del cono y la placa base. Para esto, lo que se hace es coger una botella con arena, que pesan entre los dos 5 kilogramos. Esto se conecta el cono de arena a esta botella, se invierte colocándola sobre la placa base. Se abre la válvula y esperar que la arena llene el cono. Terminado esto, se cierra la válvula, se voltea la botella, se pesa el residuo y se anota este valor. Esto se repite por 3 veces asegurándose siempre que el peso de 5 kilogramos se mantenga constante en el inicio de la prueba. Para la calibración de la arena, lo que se debe hacer es poner debajo del cono y la placa base el molde metálico de calibración. En primer lugar, este recipiente debe de medirse para sacar el diámetro y la altura. Luego, se debe asegurar que la botella con arena pese cinco kilogramos, se invierte, se abre la válvula y se debe esperar que se llene el molde metálico y el cono. Cuando este hecho esto, se invierte y se pesa la arena retenida en el molde y en la botella. Con este dato se calcula la cantidad de arena contenida en el recipiente medido y se hace el cálculo de la densidad. Esto se hace en total 3 veces y antes de cada una se debe de asegurar que el peso de 5 kilogramos de la botella y la arena juntos se mantenga constante. Para obtener la densidad del terreno lo que se hace en primer lugar es ubicar un lugar de donde se sacará la muestra. Luego, se excavó hasta una cierta profundidad y se puso en una bolsa la muestra que se extrajo. A continuación, se llena la botella con la arena que pesen en total 5 kilogramos, se le conecta con el cono, y se invierte colocándola sobre la placa base hasta que se llene el hueco, el cono y la botella. Finalmente, se cierra la válvula para pesar la botella con la arena que quedó y se recolecta la arena que está limpia. Los cálculos que se hacen son los siguientes:  Arena que queda promedio:

𝐴𝑟𝑒𝑛𝑎 𝑞𝑢𝑒 𝑞𝑢𝑒𝑑𝑎 𝑝𝑟𝑜𝑚𝑒𝑑𝑖𝑜 =

∑ 𝐴𝑟𝑒𝑛𝑎 𝑞𝑢𝑒 𝑞𝑢𝑒𝑑𝑎 𝑝𝑟𝑜𝑚𝑒𝑑𝑖𝑜 𝑁ú𝑚𝑒𝑟𝑜 𝑑𝑒 𝑚𝑢𝑒𝑠𝑡𝑟𝑎𝑠

 Arena que llena el cono: 𝐴𝑟𝑒𝑛𝑎 𝑒𝑛 𝑒𝑙 𝑐𝑜𝑛𝑜 = 𝐴𝑟𝑒𝑛𝑎 𝑖𝑛𝑖𝑐𝑖𝑎𝑙 − 𝐴𝑟𝑒𝑛𝑎 𝑞𝑢𝑒 𝑞𝑢𝑒𝑑𝑎 𝑝𝑟𝑜𝑚𝑒𝑑𝑖𝑜

 Volumen del molde: 𝑉𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒𝑛 =

𝜋 ∙ 𝐷𝑖á𝑚𝑒𝑡𝑟𝑜2 ∙ ℎ 4

 Arena en el molde: 𝐴𝑟𝑒𝑛𝑎 𝑒𝑛 𝑒𝑙 𝑚𝑜𝑙𝑑𝑒 = 𝐴 𝑖𝑛𝑖𝑐𝑖𝑎𝑙 − 𝐴 𝑞𝑢𝑒 𝑞𝑢𝑒𝑑𝑎 𝑝𝑟𝑜𝑚. −𝐴 𝑐𝑜𝑛𝑜  Densidad de la arena de Ottawa: 𝛾=

𝐴𝑟𝑒𝑛𝑎 𝑒𝑛 𝑒𝑙 𝑚𝑜𝑙𝑑𝑒 𝑉𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒𝑛 𝑑𝑒𝑙 𝑚𝑜𝑙𝑑𝑒

 Arena empleada: 𝐴𝑟𝑒𝑛𝑎 𝑒𝑚𝑝𝑙𝑒𝑎𝑑𝑎 = 𝐴 𝑖𝑛𝑖𝑐𝑖𝑎𝑙 − 𝐴 𝑞𝑢𝑒 𝑞𝑢𝑒𝑑𝑎 − 𝐴 𝑐𝑜𝑛𝑜  Volumen del hueco: 𝛾=

𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑎𝑟𝑒𝑛𝑎 𝑒𝑚𝑝𝑙𝑒𝑎𝑑𝑎 𝑉𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒𝑛

 Volumen de la grava: 𝐺𝑠 =

𝛾𝑠 𝛾𝑤

 Peso de suelo: 𝑊 𝑠𝑢𝑒𝑙𝑜 = 𝑊 𝑚𝑎𝑡𝑒𝑟𝑖𝑎𝑙 − 𝑊 𝑔𝑟𝑎𝑣𝑎  Volumen de suelo: 𝑉 𝑠𝑢𝑒𝑙𝑜 = 𝑉 ℎ𝑢𝑒𝑐𝑜 − 𝑉 𝑔𝑟𝑎𝑣𝑎  Densidad húmeda: 𝛾=

𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑑𝑒 𝑠𝑢𝑒𝑙𝑜 𝑉𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒𝑛 𝑑𝑒 𝑠𝑢𝑒𝑙𝑜

 La humedad del suelo: 𝜔=(

𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑐𝑎𝑝+𝑠𝑢𝑒𝑙𝑜 ℎ𝑢𝑚𝑒𝑑𝑜 − 𝑃𝑒𝑠𝑜𝑐𝑎𝑝+𝑠𝑢𝑒𝑙𝑜 𝑠𝑒𝑐𝑜 ) ∙ 100 𝑃𝑒𝑠𝑜𝑐𝑎𝑝+𝑠𝑢𝑒𝑙𝑜 𝑠𝑒𝑐𝑜 − 𝑃𝑒𝑠𝑜𝑐𝑎𝑝𝑠𝑢𝑙𝑎

 Densidad seca: 𝛾𝑑 =

𝛾 1+𝜔

-Para el cálculo del peso del agua:

-Para el cálculo del suelo seco:

-Para el cálculo del contenido de humedad expresada en porcentaje:

En este experimento, en la parte de la humedad se cumplió con la temperatura del horno establecida en el ensayo y que las cápsulas de secado tengan las propiedades especificadas. Con respecto a las balanzas, un hecho que llamó la atención fue que el peso que indicaba a veces se modificaba rápidamente. Por este motivo, la medida de la balanza es una fuente de error a pesar de que sea mínima. Además, durante el proceso de voltear la botella llena de arena junto con el cono, el contenido se derramó por la unión entre el cono y la botella por lo que la arena tuvo que ser cambiada. Algo que se hizo diferente con respecto al manual fue que para la humedad, al momento de sacar la muestra no se la dejó enfriar un tiempo determinado. Se debe añadir que el sacado al horno no fue 16 horas y luego se pesó por cada hora hasta tener un peso constante como dice la norma, sino que se usó la regla práctica de 24 horas. Otra cosa diferente fue que la superficie en la que se apoyó la placa base para la medición in situ no estaba completamente plana

Cálculos Compactación tipo Proctor: Datos para el contenido de humedad que fueron tomados en el laboratorio:

𝑊𝑐á𝑝𝑠𝑢𝑙𝑎=28.78 𝑔𝑟

𝑊𝑐á𝑝𝑠𝑢𝑙𝑎+𝑒𝑠𝑝.ℎ𝑢𝑚𝑒𝑑𝑜= 112.81 𝑔𝑟 𝑊𝑐á𝑝𝑠𝑢𝑙𝑎+𝑒𝑠𝑝.𝑠𝑒𝑐𝑜 = 110.10 𝑔𝑟

A partir de estos datos se procede a: 𝑊𝑤 = 𝑊𝑐á𝑝𝑠𝑢𝑙𝑎+𝑒𝑠𝑝.ℎ𝑢𝑚𝑒𝑑𝑜 − 𝑊𝑐á𝑝𝑠𝑢𝑙𝑎+𝑒𝑠𝑝.𝑠𝑒𝑐𝑜 𝑊𝑤 = 112.81 𝑔𝑟 − 110.10 𝑔𝑟 Ww = 2.7gr

𝑊𝑠𝑢𝑒𝑙𝑜 𝑠𝑒𝑐𝑜 = 𝑊𝑐á𝑝𝑠𝑢𝑙𝑎+𝑒𝑠𝑝.𝑠𝑒𝑐𝑜 − 𝑊𝑐á𝑝𝑠𝑢𝑙𝑎 𝑊𝑠 = 110.1 𝑔𝑟 − 28.78 𝑔𝑟 Ws = 81.32 gr

𝜔= 𝜔=

𝑊𝑤 𝑊𝑠

2.714 𝑥100 84.03

𝛚 = 𝟑. 𝟑𝟑%

Datos para determinar la densidad seca:

𝑊molde+suelo=3702 𝑔𝑟

D = 10.14 cm

𝑊𝑚𝑜𝑙𝑑𝑒+𝑠𝑢𝑒𝑙𝑜 ℎú𝑚𝑒𝑑𝑜 = 3702 𝑔𝑟

H = 11.66 cm 𝑊molde =1960 𝑔𝑟

𝑊𝑚𝑜𝑙𝑑𝑒+𝑠𝑢𝑒𝑙𝑜 ℎú𝑚𝑒𝑑𝑜 = 4012.5 𝑔𝑟 A partir de estos datos se procede a: 𝑉𝑜𝑙 = 𝑉𝑜𝑙 = 𝜋 ∗

𝜋𝐷 2 h 4

10.142 ∗ 11.66 4

𝑽𝒐𝒍 =941.6 cm3

𝑊𝑠𝑢𝑒𝑙𝑜 ℎú𝑚𝑒𝑑𝑜 = 𝑊𝑚𝑜𝑙𝑑𝑒+𝑠𝑢𝑒𝑙𝑜 ℎú𝑚𝑒𝑑𝑜 − 𝑊𝑚𝑜𝑙𝑑𝑒 𝑊𝑠𝑢𝑒𝑙𝑜 ℎú𝑚𝑒𝑑𝑜 = 3702 − 1960 𝑊𝑠𝑢𝑒𝑙𝑜 ℎú𝑚𝑒𝑑𝑜 = 1742 𝑔𝑟

𝛄=

𝟏𝟕𝟒𝟐 𝐠𝐫 = 𝟏. 𝟖𝟓𝟎 𝐠𝐫/𝐜𝐦𝟑 𝟗𝟒𝟏. 𝟓𝟗𝟓 𝐜𝐦𝟑 𝛾𝑑 =

𝛾 1.85 = 1 + 𝜔 1 + 3.33%

𝜸𝒅 = 𝟏. 𝟕𝟗 𝐠𝐫/𝐜𝐦𝟑

Determinación de la densidad en el campo: Datos para determinar la densidad seca, parte para llenar el cono: 𝐴𝑟𝑒𝑛𝑎 𝑖𝑛𝑖𝑐𝑖𝑎𝑙 = 5000 𝑔𝑟

𝐴𝑟𝑒𝑛𝑎 𝑞𝑢𝑒 𝑞𝑢𝑒𝑑𝑎 1° = 3438.5 𝑔𝑟

𝐴𝑟𝑒𝑛𝑎 𝑞𝑢𝑒 𝑞𝑢𝑒𝑑𝑎 2° = 3441.5𝑔𝑟

𝐴𝑟𝑒𝑛𝑎 𝑞𝑢𝑒 𝑞𝑢𝑒𝑑𝑎 3° = 3421.5 𝑔𝑟

A partir de estos datos se procede a calcular: 𝐴𝑟𝑒𝑛𝑎 𝑞𝑢𝑒 𝑞𝑢𝑒𝑑𝑎 (𝑔𝑟) =

𝐴1 + 𝐴2 + 𝐴3 3441.5 + 3438.5 + 3421.5 = 3 3

𝐴𝑟𝑒𝑛𝑎 𝑞𝑢𝑒 𝑞𝑢𝑒𝑑𝑎 (𝑔𝑟) = 3433.67

𝑊𝑎𝑟𝑒𝑛𝑎 𝑒𝑛 𝑒𝑙 𝑐𝑜𝑛𝑜 = 𝑊𝑎𝑟𝑒𝑛𝑎 𝑖𝑛𝑖𝑐𝑖𝑎𝑙 − 𝑊𝑞𝑢𝑒 𝑞𝑢𝑒𝑑𝑎 𝑊𝑎𝑟𝑒𝑛𝑎 𝑒𝑛 𝑒𝑙 𝑐𝑜𝑛𝑜 = 5000 − 3433.67 𝑾𝒂𝒓𝒆𝒏𝒂 𝒆𝒏 𝒆𝒍 𝒄𝒐𝒏𝒐 = 𝟏𝟓𝟔𝟔. 𝟑𝟑 𝒈𝒓

Datos para determinar la densidad seca, parte de la densidad de arena: 𝐴𝑟𝑒𝑛𝑎 𝑖𝑛𝑖𝑐𝑖𝑎𝑙 = 5000 𝑔𝑟

D = 15.67 cm

𝐴𝑟𝑒𝑛𝑎 𝑞𝑢𝑒 𝑞𝑢𝑒𝑑𝑎 1° = 768.5𝑔𝑟

H = 10.02 cm

𝐴𝑟𝑒𝑛𝑎 𝑞𝑢𝑒 𝑞𝑢𝑒𝑑𝑎 2° = 731𝑔𝑟

𝐴𝑟𝑒𝑛𝑎 𝑞𝑢𝑒 𝑞𝑢𝑒𝑑𝑎 3° = 784.5𝑔𝑟 A partir de estos datos se procede a calcular: 𝑉𝑜𝑙 = 𝑉𝑜𝑙 = 𝜋 ∗

𝜋𝐷 2 h 4

15.672 ∗ 10.02 4

𝑽𝒐𝒍 = 𝟏𝟗𝟑𝟐. 𝟒 𝐜𝐦𝟑 𝐴𝑟𝑒𝑛𝑎 𝑞𝑢𝑒 𝑞𝑢𝑒𝑑𝑎 (𝑔𝑟) =

𝐴1 + 𝐴2 + 𝐴3 768.5 + 731 + 784.5 = 3 3

𝐴𝑟𝑒𝑛𝑎 𝑞𝑢𝑒 𝑞𝑢𝑒𝑑𝑎 (𝑔𝑟) = 761.33 gr

𝑊𝑎𝑟𝑒𝑛𝑎 𝑒𝑛 𝑒𝑙 𝑚𝑜𝑙𝑑𝑒 = 𝑊𝑎𝑟𝑒𝑛𝑎 𝑖𝑛𝑖𝑐𝑖𝑎𝑙 − 𝑊𝑞𝑢𝑒 𝑞𝑢𝑒𝑑𝑎 − 𝑊𝑐𝑜𝑛𝑜 𝑊𝑎𝑟𝑒𝑛𝑎 𝑒𝑛 𝑒𝑙 𝑚𝑜𝑙𝑑𝑒 = 5000 − 761.33 − 1566.33 𝑾𝒂𝒓𝒆𝒏𝒂 𝒆𝒏 𝒆𝒍 𝒎𝒐𝒍𝒅𝒆 = 𝟐𝟔𝟕𝟐. 𝟑𝟒 𝒈𝒓

𝛄=

𝟐𝟔𝟕𝟐. 𝟑𝟒 𝐠𝐫 = 𝟏. 𝟑𝟖 𝐠𝐫/𝐜𝐦𝟑 𝟏𝟗𝟑𝟐. 𝟒 𝐜𝐦𝟑

Datos para determinar la densidad seca, parte del control de densidad de terreno:

𝑊𝑚𝑎𝑡𝑒𝑟𝑖𝑎𝑙 = 2089.5 𝑔𝑟

𝐴𝑟𝑒𝑛𝑎 𝑞𝑢𝑒 𝑞𝑢𝑒𝑑𝑎 = 1950𝑔𝑟

𝑊𝑔𝑟𝑎𝑣𝑎 𝑠𝑒𝑐𝑎 = 713.03 𝑔𝑟

𝐺𝑠 𝑔𝑟𝑎𝑣𝑎 = 2.68

𝑊𝑐á𝑝𝑠𝑢𝑙𝑎 = 28.13 𝑔𝑟

𝑊cápsula+esp.humedo = 171.78 𝑔𝑟

𝑊𝑐á𝑝𝑠𝑢𝑙𝑎+𝑒𝑠𝑝.𝑠𝑒𝑐𝑜 = 169.64 𝑔𝑟

A partir de estos datos se procede a calcular: 𝐴𝑟𝑒𝑛𝑎 𝑒𝑚𝑝𝑙𝑒𝑎𝑑𝑎 = 𝑎𝑟𝑒𝑛𝑎 𝑖𝑛𝑖𝑐𝑖𝑎𝑙 − 𝑎𝑟𝑒𝑛𝑎 𝑞𝑢𝑒 𝑞𝑢𝑒𝑑𝑎 − 𝑎𝑟𝑒𝑛𝑎 𝑒𝑛 𝑒𝑙 𝑐𝑜𝑛𝑜 𝐴𝑟𝑒𝑛𝑎 𝑒𝑚𝑝𝑙𝑒𝑎𝑑𝑎 = 5000 − 1950 − 1566.33 𝑨𝒓𝒆𝒏𝒂 𝒆𝒎𝒑𝒍𝒆𝒂𝒅𝒂 = 𝟏𝟒𝟖𝟑. 𝟔𝟕 𝒈𝒓

𝛾=

𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑎𝑟𝑒𝑛𝑎 𝑒𝑚𝑝𝑙𝑒𝑎𝑑𝑎 𝑉𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒𝑛 𝑑𝑒𝑙 ℎ𝑢𝑒𝑐𝑜

𝑉𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒𝑛 𝑑𝑒𝑙 ℎ𝑢𝑒𝑐𝑜 =

1483.67 1.38

𝑽𝒐𝒍𝒖𝒎𝒆𝒏 𝒅𝒆𝒍 𝒉𝒖𝒆𝒄𝒐 = 𝟏𝟎𝟕𝟓. 𝟏𝟐 𝒄𝒎𝟑

𝐺𝑠 =

𝐺𝑠 =

2.68 =

𝛾𝑠 𝛾𝑤

𝑊𝑠 1 ∙ 𝑉𝑠 713.03 𝑉𝑠

𝑽𝒔 = 𝑽𝒐𝒍𝒖𝒎𝒆𝒏 𝒅𝒆 𝒈𝒓𝒂𝒗𝒂 = 𝟐𝟔𝟔. 𝟎𝟓𝟔 𝒄𝒎𝟑 𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑑𝑒 𝑠𝑢𝑒𝑙𝑜 = 𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑑𝑒 𝑚𝑎𝑡𝑒𝑟𝑖𝑎𝑙 − 𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑑𝑒 𝑔𝑟𝑎𝑣𝑎 𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑑𝑒 𝑠𝑢𝑒𝑙𝑜 = 2089.5 − 713.03 𝑷𝒆𝒔𝒐 𝒅𝒆 𝒔𝒖𝒆𝒍𝒐 = 𝟏𝟑𝟕𝟔. 𝟒𝟕 𝒈𝒓 𝑉𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒𝑛 𝑑𝑒 𝑠𝑢𝑒𝑙𝑜 = 𝑣𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒𝑛 𝑑𝑒 ℎ𝑢𝑒𝑐𝑜 − 𝑣𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒𝑛 𝑑𝑒 𝑔𝑟𝑎𝑣𝑎 𝑉𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒𝑛 𝑑𝑒 𝑠𝑢𝑒𝑙𝑜 = 1075.12 − 266.056 𝑽𝒐𝒍𝒖𝒎𝒆𝒏 𝒅𝒆 𝒔𝒖𝒆𝒍𝒐 = 𝟖𝟎𝟗. 𝟎𝟔𝟒 𝒄𝒎𝟑 𝛾=

𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑑𝑒 𝑠𝑢𝑒𝑙𝑜 𝑉𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒𝑛 𝑑𝑒 𝑠𝑢𝑒𝑙𝑜

𝛾=

1376.47 809.064

𝛾 = 1.701

𝜔=(

𝑔𝑟 ⁄𝑐𝑚3

𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑐𝑎𝑝+𝑠𝑢𝑒𝑙𝑜 ℎ𝑢𝑚𝑒𝑑𝑜 − 𝑃𝑒𝑠𝑜𝑐𝑎𝑝+𝑠𝑢𝑒𝑙𝑜 𝑠𝑒𝑐𝑜 ) ∙ 100 𝑃𝑒𝑠𝑜𝑐𝑎𝑝+𝑠𝑢𝑒𝑙𝑜 𝑠𝑒𝑐𝑜 − 𝑃𝑒𝑠𝑜𝑐𝑎𝑝𝑠𝑢𝑙𝑎 𝜔=(

171.78 − 169.64 ) ∙ 100 169.64 − 28.13 𝝎 = 𝟏. 𝟓𝟏𝟐 % 𝛾𝑑 = 𝛾𝑑 =

𝛾 1+𝜔

1.701 1.512 (1 + ( )) 100

𝜸𝒅 = 𝟏. 𝟔𝟕𝟔

𝒈𝒓 ⁄ 𝟑 𝒄𝒎

Formato de cálculos

Gráficos El gráfico más representativo y único que se puede hacer es el de la compactación tipo Proctor para hallar la curva correspondiente y de ella obtener la densidad seca y humedad óptima. Además, se puede graficar la curva de saturación para la densidad relativa del sólido de 2.68. Gráfico 1: densidad seca vs humedad.

Densidad seca vs humedad 2.60 2.50

Densidad seca (gr/cm3)

2.40 2.30 2.20

Curva de compactación

2.10

Curva de Saturacion (Gs=2.68)

2.00 1.90 1.80 1.70 1.60 0

2

4

6

8

10

12

Humedad %

Conclusiones Las propiedades que se pueden sacar de los experimentos realizados que tienen como punto en común la compactación son muy importantes para los proyectos de ingeniería por la información que brindan. Además, es muy buena la forma en que estos dos experimentos pueden complementarse En el experimento de la compactación tipo Proctor se puede apreciar a simple vista en el gráfico anterior que no se puede hallar la densidad seca máxima junto con la humedad óptima. Esto se debe a que no se formó la curva correspondiente. Se puede observar que las fuentes de error influyeron considerablemente en todos los experimentos, pero son muy notorios en los números 5 y 6. Por lo tanto, no se puede concluir, ni compararlo, solamente se puede agregar que para futuras oportunidades se trate de evitar las fuentes de error. Las fuentes de error que provocaron este resultado son la compactación y la forma en que se sacó la muestra para el cálculo de la humedad. El primer error se pudo haber debido a la excesiva o poca compactación, es decir, se pudo haber sobrepasado el número de golpes indicados o se pudo haber hecho menos. Sin embargo, el segundo factor pudo ser más importante, porque el suelo al no haber reposado 24 horas para una completa mezcla del agua con el sólido, se pudo haber concentrado en ciertos

sectores. Esto, sumado al hecho de que las mezclas del suelo seco y el agua no fueron tan buenas, pudo haber sido crucial para obtener un resultado no apropiado. En el caso de la determinación de la densidad de un suelo in situ, nos dio resultados que están casi dentro de un rango típico de arena (1.69 gr/cm3). Esto además de comprobarlo en los experimentos se puedo observar al momento de la visita al terreno al momento de sacar la muestra.

Bibliografía BOWLES, Joseph

“Manual de laboratorio de suelos en ingeniería civil”. Bogotá, Colombia, 1982.

PONTIFICIA UNIVERSIDAD CATÓLICA DEL PERÚ Laboratorio de mecánica de suelos. Lima, 2015.