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• Yuzhen Andy Escobar Licapa

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1. RESUMEN

En este informe se busca expresar el estudio de compactación que se le realizo a una muestra obtenida en laboratorio de suelos de la Universidad Peruana Los Andes. Dicho estudio se realizó por medio de dos ensayos basados en las normas ASTM, los cuales son, la preparación de la muestra y el ensayo de compactación Proctor modificado (ASTM D1557).

Basándose en los procedimientos de reducción claramente establecidos en la norma, se obtuvieron muestras de 6000 g, las cuales fueron utilizadas en la prueba Proctor con el fin de compactar el suelo en estudio a diferentes porcentajes de humedad.

El principal objetivo que se busca con estos ensayos es el de obtener diferentes contenidos de humedad y diferentes densidades húmedas para generar la curva de compactación y con esta el contenido de humedad optimo y la máxima densidad seca.

2. INTRODUCCIÓN

En cada una de las obras de construcción, es de gran importancia tener bien definidas las propiedades que tiene el suelo ya que este es la base sobre la cual se realizara el proyecto. En muchos casos dichas propiedades no cumplen con lo que buscamos en ellas, sin embargo, se pueden realizar alteraciones en estas para poder obtener las propiedades satisfactorias.

Una opción que nos permite tener características de suelo que nos sirvan para nuestra construcción es la de la sustitución de terreno por uno de propiedades ideales. Sin embargo este es un procedimiento de alto costo, por lo que en muchos casos se deben buscar otras soluciones con el suelo que tenemos.

La compactación es un procedimiento que nos permite mejorar el funcionamiento del suelo que tenemos en nuestro terreno. Este mejora propiedades como la resistencia al esfuerzo cortante, densifica el suelo y reduce los asentamientos al igual que la permeabilidad. Este es de menor costo, sin embargo, no en todos los casos es factible el uso de esta técnica de mejoramiento del suelo.

Es importante obtener la curva de compactación, y por medio de esta una humedad optima, para lograr alcanzar el máximo grado de compactación. Las pruebas que se realizan en los laboratorios nos generan una idea muy cercana de la humedad optima de nuestro terreno, esto en el caso de que se realicen correctamente los procedimientos de obtención y preparación de la muestra con el objetivo de que se obtenga lo más representativa posible.

3. MARCO TEÓRICO

La compactación busca el mejoramiento de las propiedades mecánicas del suelo provocando un aumento de resistencia y una disminución en la capacidad de deformación. A demás de estas propiedades, también encontramos

la

densificación

del

material

lo

que

disminuye

la

permeabilidad y la erosión que brinda mayor estabilidad.

Las técnicas de compactación son de gran importancia en la mayoría de obras civiles para mejorar el suelo existente sin tener que aplicar sustitución. Tal es el caso de terraplenes de relleno, presas de tierra, pavimentos, cimentaciones, entre otros. En terrenos de arena suelta es mejor aplicar métodos de vibración que permiten una mejor densificación del material.

La humedad óptima corresponde al contenido de humedad en el material que permite obtener el máximo peso específico, generalmente este valor de humedad está entre un 15-20% debajo del límite liquido del suelo. La

compactación perfecta es cuando se ha eliminado completamente la presencia de aire y los espacios vacíos presentes están saturados.

El primer método de compactación desarrollado fue el Proctor estándar pero conforme se avanzó en tecnología y se desarrollaron mejores equipos de compactación en campo, se desarrolló el Proctor modificado que aplica mayor energía a la muestra. La siguiente ecuación permite obtener la energía que se le aplica a la muestra:

Donde:

Ee= Energía especifica N= Numero de golpes por capa n= numero de capas W= Peso del pistón h= altura de caída V=Volumen del suelo compactado

METODOS DE COMPACTACION

METODO A: Menos o igual al 20% es retenido en la malla N°4

METODO B: Mas del 20% es retenida en la malla N°4 Menos o igual al 20% es retenido en la malla 3/8”

METODO C: Mas del 20% es retenido en la malla 3/8” Menos del 30% es retenido en la malla 3/4”

Las curvas representadas en los resultados de contenido de humedad contra densidad seca son obtenidas de la siguiente ecuación:

4. OBJETIVOS

4.1. Objetivo General 

Determinar la humedad necesaria en un suelo para lograr la compactación máxima.

4.2. Objetivos Específicos: 

Conocer las técnicas adecuadas para la preparación de muestras para compactación.



Establecer el contenido de humedad óptimo para nuestra muestra.



Determinar la densidad seca máxima en una muestra obtenido mediante compactación.



Fijar los posibles errores que se pueden incurrir en el ensayo de compactación

5. Métodos y Materiales

5.1. Preparación de muestras:

Equipo: 

Cucharon



Recipientes Metálicos.



Mallas: ¾”, 3/8” y Nº 4.



Bandeja metálica.



Balanzas

Procedimiento:

Se debe realizar el cuarteo de los 24 kg a utilizar y reducir la muestra hasta asegurar unos 75 kg de material pasando la malla de 2 pulgadas, luego se tamiza el material a través de ambas mallas y se proporciona la cantidad de material que se debe tomar pasando la 2 pulgadas y retenido en la N° 4, y también la cantidad de material que se debe tomar del material pasando la N°4. (Acorde con la ASTM D698 y ASTM D- 1557)

5.2. Compactación:

Equipo: 

Mazo Proctor modificado



Molde metálico



Bandeja metálica



Balanzas



Cucharas



Probeta



Cuchillos



Horno



Gato hidráulico

Procedimiento:

Se debe agregar agua a la primer muestra hasta tener una consistencia donde los terrenos se mantenga con textura uniforme, se debe llenar el molde en 5 capas aplicando 56 golpes por capa, luego se debe enrasar y determinar el peso del material, se extrae una pequeña parte de la muestra la cual se coloca en el horno para determinar el respectivo contenido de humedad. Para las otras muestras se varía los contenidos de agua para obtener diversos valores de humedad, se recomienda obtener cinco puntos para graficar con mayor facilidad. (Acorde con la ASTM D-698 y ASTM D1557).

6. RESULTADOS

Granulometría para identificar el método

TAMIZ

PESO RET. %RET. PARCIAL

3/4”

2365.0

15.07

3/8”

7410.0

47.12

Nº 4

4520.0

28.74