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“UNIVERSIDAD ANDINA NÉSTOR CÁCERES VELASQUEZ”

UNIVERSIDAD ANDINA NÉSTOR CÁCERES VELÁSQUEZ FACULTAD DE INGENIERIAS Y CIENCIAS PURAS ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL CURSO: LABORATORIO DE PAVIMENTOS

TEMA: COMPACTACIÓN DE .SUELOS EN LABORATORIO UTILIZANDO UNA ENERGÍA MODIFICADA (PROCTOR ESTANDAR)

DOCENTE: ING. CÉSAR ALFREDO QUISPE MOLINA PRESENTADO POR: ANALIA SUCARI CALLO

INFORME: N°1 VIII SEMESTRE – “A” GRUPO: 3 JULIACA – PUNO – PERU LUGAR: FECHA: 15/10/17

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ÍNDICE

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INTRODUCCIÓN La compactación es importante en una obra vial, para aumentar la capacidad de soporte de carga, disminución de los espacios vacíos y obtener las propiedades como resistencia al corte, compresibilidad y permeabilidad.

En este informe se dará a conocer la importancia de la realización de los ensayos de compactación en laboratorio, mediante este ensayo que se realizó podemos saber si la muestra que se ha extraído de la cantera ……es adecuada para colocarlo como relleno, terraplén, relleno de fundación en las bases de la carretera.

Para realizar este ensayo de compactación en el laboratorio hay dos métodos: Proctor Modificado y Proctor Estándar. En este informe se realizó solamente el ensayo de compactación Proctor Modificado.

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OBJETIVO GENERAL

 Determinar el peso volumétrico seco máximo (Densidad Máxima) que pueda alcanzar un material, así como la Contenido de Humedad Óptimo que deberá hacerse en la compactación.

OBJETIVOS ESPECÍFICOS  Lograr conocer y realizar de manera correcta los procedimientos de laboratorio para obtener el peso seco volumétrico máximo de un suelo.  Poder interpretar y graficar los resultados obtenidos del contenido de humedad vs peso específico seco.

 Conocer la diferencia de los ensayo de Proctor Modificado y Proctor Estándar.

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MARCO TEÓRICO COMPACTACIÓN DE SUELOS La compactación es el procedimiento de aplicar energía al suelo suelto para eliminar espacios vacíos, aumentando así su densidad y en consecuencia, su capacidad de soporte y estabilidad entre propiedades.

La compactación está relacionada con el peso volumétrico seco máximo del suelo (Densidad Máxima), y que para eso se produzca es necesario que el suelo tenga una humedad adecuada (Contenido Óptimo de Humedad CHO).

MEDIDA DE LA COMPACIDAD DEL SUELO. Se califica la compacidad por la comparación cuantitativa de las densidades secas o pesos unitarios secos, 𝛾𝑑, que el suelo va adquiriendo gradualmente, al variar la humedad, la energía o el método de compactación.

MÉTODO PROCTOR. Consiste en compactar el material dentro de un molde metálico y cilíndrico, en varias capas y por la caída de un pistón. Existen dos tipos de ensayo del método proctor.

A) PROCTOR ESTANDAR O NORMAL:

El Ensayo Proctor Estándar también es conocido como Ensayo AASHTO T–99 (American Association of State Higway and Transportation Officials –Asociación

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UNIVERSIDAD ANDINA “NÉSTOR CÁCERES VELÁSQUEZ” – INGENIERIA CIVIL Americana de Agencias Estatales de Carreteras y Transportes). La prueba consiste en compactar el suelo a emplear en tres capas dentro de un molde de forma y dimensiones normalizadas, por medio de 25 golpes en cada una de ellas con un pisón de 2,5 [kg] de peso, que se deja caer libremente desde una altura de 30,5 [cm]. Con este procedimiento Proctor observó que para un suelo dado, a contenido de humedad creciente incorporado a la masa del mismo, se obtenían secas sucesivamente más altas.

B) PROCTOR MODIFICADO: La prueba consiste en compactar el suelo a emplear en 5 capas dentro de un molde de forma y dimensiones normalizadas, por medio de 25 golpes en cada una de ellas con un pisón de 4,5 [kg] de peso, que se deja caer libremente desde una altura de 45,7 [cm]. En tiempos de la Segunda Guerra Mundial se introdujo el Ensayo Proctor Modificado (AASHTO T–180).

Comparando los resultados entre ambos, para un mismo suelo, se puede comprobar que el Modificado provee valores de Densidad Seca Máxima más elevados, a consecuencia de la mayor energía aportada, en correspondencia con menores valores de Humedad Óptima.

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UNIVERSIDAD ANDINA “NÉSTOR CÁCERES VELÁSQUEZ” – INGENIERIA CIVIL El método de ensayo proporciona tres procedimientos alternativos para determinar la relación humedad – densidad de los suelos, los cuales son:

MÉTODO "A"  Molde.- 4 pulg. de diámetro (101,6mm)  Material.- Se emplea el que pasa por el tamiz Nº 4 (4,75 mm).  Capas.- 5  Golpes por capa.- 25

 Uso.- Cuando el 20% ó menos del peso del material es retenido en el tamiz Nº 4 (4,75 mm).  Otros Usos.- Si el método no es especificado; los materiales que cumplen éstos requerimientos de gradación pueden ser ensayados usando Método B ó C.

MÉTODO "B"  Molde.- 4 pulg. (101,6 mm) de diámetro.  Materiales.- Se emplea el que pasa por el tamiz de 3/8 pulg (9,5 mm).  Capas.- 5  Golpes por capa.- 25  Usos.- Cuando más del 20% del peso del material es retenido en el tamiz Nº 4 (4,75mm) y  20% ó menos de peso del material es retenido en el tamiz 3/8 pulg (9,5 mm).  Otros Usos: Si el método no es especificado, y los materiales entran en los requerimientos de gradación pueden ser ensayados usando Método C.

MÉTODO "C"  Molde.- 6 pulg. (152,4mm) de diámetro.  Materiales.- Se emplea el que pasa por el tamiz ¾ pulg (19,0 mm).

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UNIVERSIDAD ANDINA “NÉSTOR CÁCERES VELÁSQUEZ” – INGENIERIA CIVIL  Capas.- 5  Golpes por Capa.- 56  Usos.- Cuando más del 20% en peso del material se retiene en el tamiz 3/8 pulg (9,53 mm) y  menos de 30% en peso es retenido en el tamiz ¾ pulg (19,0 mm).  El molde de 6 pulgadas (152,4 mm) de diámetro no será usado con los métodos A ó B.

MATERIALES UTILIZADOS 1.- MUESTRA ALTERADA: Muestra extraída de la cantera………………… para el estudio del ensayo de compactación por el método proctor modificado.

FUENTE: ANALIA SUCARI CALLO

FUENTE: ANALIA SUCARI CALLO

2.- AGUA: El agua se usó para humedecer la muestra.

EQUIPOS Y HERRAMIENTAS LABORATORIO DE PAVIMENTOS

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UNIVERSIDAD ANDINA “NÉSTOR CÁCERES VELÁSQUEZ” – INGENIERIA CIVIL 1.- MOLDES: Los moldes deben de ser cilíndricos hechos de materiales rígidos y con capacidad que se indican. El molde que se usó en el ensayo es de: Molde de 4 pulgadas.- Un molde que tenga en promedio 4,000 ± 0,016 pulg (101,6 ± 0,4 mm) de diámetro interior,una altura de 4,584 ± 0,018 pulg (116,4 ± 0,5 mm) y un volumen de 0,0333 ± 0,0005 pie3 (944 ± 14 cm3). Un molde

con

las

características

FUENTE: ANALIA SUCARI CALLO

mínimas

requeridas.

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UNIVERSIDAD ANDINA “NÉSTOR CÁCERES VELÁSQUEZ” – INGENIERIA CIVIL 2.- PISÓN O MARTILLO DE COMPACTACIÓN: Un pisón que puede ser operado manualmente ó mecánicamente. El pisón debe caer libremente a una distancia de 18 ± 0,05 pulg (457,2 ± 1,6 mm) de la superficie de espécimen.

FUENTE: ANALIA SUCARI CALLO

3.- BALANZA: Una balanza de tipo GP5 que reúna los requisitos de la especificación ASTM D 4753, para una aproximación de 1gramo.

FUENTE: ANALIA SUCARI CALLO

4.- TAMICES O MALLAS: De ¾ pulg (19,0 mm), 3/8 pulg (9,5 mm) y Nº 4 (4,75mm), conforme a los requisitos de la especificaciones ASTM E11.El tamiz que se usó en el ensayo fue de N°4.

FUENTE: ANALIA SUCARI CALLO LABORATORIO DE PAVIMENTOS

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UNIVERSIDAD ANDINA “NÉSTOR CÁCERES VELÁSQUEZ” – INGENIERIA CIVIL 5.- REGLA METÁLICA O SOLERA PARA ENRASAR: Debe ser de acero y lo suficientemente rígida y larga para realizar el calibrado sin ningún problema.

FUENTE: ANALIA SUCARI CALLO

6.- PROBETA GRADUADA: Tiene que tener la capacidad de 1000ml y 100ml.Se usó para colocar una cantidad de agua necesaria para lograr una consistencia deseada en la muestra.

FUENTE: ANALIA SUCARI CALLO

7.- CHAROLA CUADRADA: Una charola de aluminio de metal

para realizar el

mezclado de la muestra.

ANALIA SUCARI CALLO LABORATORIOFUENTE: DE PAVIMENTOS

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UNIVERSIDAD ANDINA “NÉSTOR CÁCERES VELÁSQUEZ” – INGENIERIA CIVIL 8.- HORNO DE SECADO:

9.- EXTRACTOR DE MUESTRA:

En el cual se colocó la muestra para

Este se usó para sacar la muestra

sacar

el

peso

seco.

del molde.

FUENTE: ANALIA SUCARI CALLO

10.- COMBO:

11.- BROCHA:

Este se usó para sacar la muestra

Se usó para limpiar las bandejas,

del molde.

el molde entre otros.

FUENTE: ANALIA SUCARI CALLO

12.- CUCHARÓN: Cucharon metálico que se usó para

FUENTE: ANALIA SUCARI CALLO

13.- TARA: Se usó para colocar las muestras

sacar la muestra.

LABORATORIO DECALLO PAVIMENTOS FUENTE: ANALIA SUCARI

FUENTE: ANALIA SUCARI PÁGINA CALLO

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PROCEDIMIENTO PARA EL ENSAYO PROCTOR MODIFICADO 1. Realizar el tamizado de la muestra obtenida en campo. Que cumple el % retenido acumulado en el tamiz N°4 ≤ 20%, que pertenece al caso A y B.

2. Pesar en la balanza el material tamizado con la charola para obtener 2600kg de material.

3. Incorporar una cantidad de agua en la muestra ya sea de 100ml, 200ml ó 300ml que esta se encuentra en la probeta.

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UNIVERSIDAD ANDINA “NÉSTOR CÁCERES VELÁSQUEZ” – INGENIERIA CIVIL 4. Una vez echada el agua, se mezclara completamente el material tamizado con el agua, hasta homogenizar perfectamente el material. Luego se dividirá en 5 partes aproximadamente iguales.

5. Pesar el molde cilíndrico de 4”.Anotando su peso y volumen.

6. Una vez obtenida la muestra preparada, se colocara una por una las 5 capas en el molde cilíndrico de 4” de acuerdo a las particiones que se hicieron.

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7. Realizar la compactación con el pisón en cada una de las capas. Se hará de forma uniforme distribuyendo equitativamente los 25 golpes en cada una de las capas.

8. Una vez terminada la compactación de cada una de las capas, se retirara la extensión del molde. Se enrazara la muestra con una varilla para que este al nivel superior del molde cilíndrico.

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UNIVERSIDAD ANDINA “NÉSTOR CÁCERES VELÁSQUEZ” – INGENIERIA CIVIL 9. Luego se pesará el molde cilíndrico con la muestra compactada. Su peso es de 62.25kg.

10. Pesar 2 tarras vacías antes de colocar el material. -

TARRA N°1: 0.035kg

- TARRA N°2: 0.040kg

11. Se sacara el material de la parte superior e inferior del molde cilíndrico de 4”.Para colocarlos en las tarras respectivas.

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UNIVERSIDAD ANDINA “NÉSTOR CÁCERES VELÁSQUEZ” – INGENIERIA CIVIL 12. Luego de colocar el material en las tarras, se pesara en la balanza cada una de ellas. PESO DE LA TARRA + SUELO HÚMEDO INFERIOR Ó SUPERIOR.

13. Introducir las 2 tarras respectivamente etiquetadas en el horno.

PRESENTACIÓN DE DATOS Y MEMORIA DE CÁLCULO

ANÁLISIS E INTERPRETACIÓN DE RESULTADOS CONCLUSIONES

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RECOMENDACIONES -

Cada muestra obtenida para la obtención del contenido de humedad real, debe llevarse rápidamente al laboratorio, puesto que éste pierde fácilmente su humedad cuando está expuesto al aire.

-

Se debe de calibrar bien la balanza antes de pesar el material.

-

Homogenizar perfectamente el material que se usará en el ensayo antes de colocar en el molde.

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Antes de hacer el ensayo de compactación Proctor Modificado, verificar si el material esta seco.

ANEXOS 1.- Cálculo de diámetro del molde 2.- Extracción del material en cilíndrico,

usando

un

calibrador.

la cantera.

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FUENTE: ANALIA SUCARI CALLO FUENTE: ANALIA SUCARI CALLO

3.- Nivelar el material con una varilla,

4.- Compactación de la capa N°2,

para que este en el nivel superior del usando el pisón molde.

FUENTE: ANALIA SUCARI CALLO FUENTE: ANALIA SUCARI CALLO

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BIBLIOGRAFÍA  www.bdigital.unal.edu.co/1864/15/cap14.pdf  www.Ims.uni.edu.pe/labsuelos/MODOS%200OPERATIVOS/Proctor%Mod ifiificado.pdf  repository.unimilitar.edu.co/bitstream/10654/6239/1/MANUAL%20%DEPR OCEDIMIENTOS%20DE%20ENSAYOS%20DE%20SUELOS.pdf  www.mtc.gob.pe/transportes/caminos/normas_carreteras/documentos/Ma nual%20Ensayo%20de%20Materiales.pdf

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