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• Gerson Mayta Rodriguez

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PROCTOR STANDARD

REFERENCIAS NORMATIVAS  

ASTM D-698, J. E. Bowles ( Experimento Nº 9) , MTC E 116-2000 AASHTO T99-01

OBJETIVOS    

Determinación de la densidad y humedad. Determinación de las propiedades expansivas del material. Determinación de la resistencia a la penetración. Este ensayo abarca los procedimientos de compactación usados en Laboratorio, para determinar la relación entre el Contenido de Agua y Peso Unitario Seco de los suelos (curva de compactación) compactados en un molde de 4 o 6 pulgadas (101,6 o 152,4 mm) de diámetro con un pisón de 5,5 lbf (24,4 N) que cae de una altura de 12 pulgadas (305 mm), produciendo una energía de compactación de 12 400 lb-pie/pie3 (600 kNm/m3).Este ensayo se aplica sólo para suelos que tienen 30% o menos en peso de sus partículas retenidas en el tamiz de 3/4” (19.0 mm). Nota 1: Para relaciones entre Pesos Unitarios y contenido de humedad de suelos con 30% o menos en peso de material retenido en la malla 3/4" (19.0 mm) a Pesos Unitarios y contenido de humedad de la fracción pasante la malla de 3/4"(19.0 mm), ver ensayo ASTM D 4718 (“Método de ensayo para corrección del Peso Unitario y Contenido de Agua en suelos que contienen partículas sobredimensionadas”).

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Se proporciona 3 métodos alternativos. El método usado debe ser indicado en las especificaciones del material a ser ensayado. Si el método no está especificado, la elección se basará en la gradación del material. http://es.scribd.com/doc/29593693/Manual-Proctor-Standar

MARCO TEORICO Un suelo con un contenido de Humedad determinado es colocado en 3 capas dentro de un molde de ciertas dimensiones, cada una de las capas es compactada

en 25 ó 56 golpes con un pisón de 5,5 lbf (24,4 N) desde una altura de caída de 12 pulgadas (305 mm), sometiendo al suelo a un esfuerzo de compactación total de aproximadamente de 12 400 pie-lbf/pie3 (600 kN-m/m3). Se determina el Peso Unitario Seco resultante. El procedimiento se repite con un número suficiente de contenidos de aguapara establecer una relación entre el Peso Unitario Seco y el contenido de agua del suelo. Estos datos, cuando son ploteados, representan una relación curvilínea conocida como curva de Compactación. Los valores de Optimo Contenido de Agua y Máximo Peso Unitario Seco Modificado son determinados de la Curva de Compactación. METODO "A"    

Molde: 4 pulg. de diámetro (101,6mm) Material: Se emplea el que pasa por el tamiz Nº 4 (4,75 mm). Capas: Tres 1.3.1.4.Golpes por capa.- 25 1.3.1.5.Uso.- Cuando el 20% o 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 o C.

METODO "B"     

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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: Tres Golpes por capa: 25 Usos: Cuando más del 20% del peso del material es retenido en el tamiz Nº 4 (4,75mm) y20% o 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 degradación pueden ser ensayados usando Método C.

METODO "C"     

Molde: 6 pulg. (152,4mm) de diámetro. Materiales: Se emplea el que pasa por el tamiz ¾ pulg (19,0 mm). Capas: Tres Golpes por Capa: 56 Uso: Cuando más del 20% en peso del material se retiene en el tamiz 3/8 pulg (9,53 mm) ymenos de 30% en peso es retenido en el tamiz ¾ pulg (19,0 mm).

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El molde de 6 pulgadas (152,4 mm) de diámetro no será usado con los métodos A o B.

Nota 2: Los resultados tienden a variar ligeramente cuando el material es ensayado con el mismo esfuerzo de compactación en moldes de diferentes tamaños. 

Si el espécimen de prueba contiene más de 5% en peso de fracción extra dimensionada (fracción gruesa) y el material no será incluido en la prueba se deben hacer correcciones al Peso. http://es.scribd.com/doc/29593693/Manual-Proctor-Standar

EQUIPOS Y MATERIALES EQUIPOS 

De forma cilíndrica, hecho de metal con un collar ajustable de aproximadamente 60 mm de altura, las dimensiones medidas son :  Diámetro: D=15.2 cm.  Altura: H= 11.52 cm. El molde de compactación modificado consiste en un molde cilíndrico de acero con tratamiento antioxidante de 152,4mm de diámetro y 116,4mm de altura con una capacidad de 2,124cm 3. Se provee completo con base y collar. Las paredes del molde deben ser solidas partidas o cónicas tipo parteado consiste en dos secciones semicirculares o en un trozo partido cortado por una de sus generatrices que pueda ser ajustada firmemente para formar un cilindro que cumpla con los requisitos del ensayo. El tipo cónico debe tener una variación en el diámetro interno no más de 16.7mm en la altura del molde. Cada molde tendrá una platina como base y un collar de extensión, ambos hechos de material rígido y construido de manera que puede ser ajustado firmemente y retirado con facilidad, el collar de extensión debe tener una altura por encima del extremo superior del molde de por lo menos 50.8mmm que puede incluir una sección superior que se extienda hacia afuera para formar un embudo siempre en cuando quede una sección cilíndrica recta de 2cm por debajo del embudo.

El collar de sección se alineara con la parte interior del molde. El fondo de la base y el fondo del área central tallada que recibe el molde cilíndrico deben ser planos. MODE DE 4”: Es un molde que tiene 101.6±0.4mm (4”±0.016) de promedio de diámetro interior una altura de 116.4±0.5mm (4.584±0.018”) y un volumen de 944±14cm3 (0.0333±0.005 pie 3) MOLDE DE 6”: Molde con un diámetro promedio de 152.4±0.7mm (6±0.026”) una altura de 116.4±0.5mm (4.584±0.018”) y un volumen de 2124±28cm3 (0.075±0.0009 pie3)

http://ctt.ufro.cl/paginantigualocuf/Ensayos/suelos/proctor.htm

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MARTILLO DE COMPACTACION De forma cilíndrica hecho de metal que tenga una cara plana circular de 50.8 mm de diámetro provisto de una guía apropiada que controla la caída del golpe desde una altura libre de 304±1.524 mm medida desde la base. El martillo caerá de una altura de 457.2±1.6mm de la superficie de la muestra. La masa del martillo será de 405.4±0.01Kg. Excepto la masa de los martillos mecánicos. La cara de los martillos debe ser plana y circular con un diámetro de 50.8±0.25mm.

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MARTILLO MANUAL Este de ser equipado con una guía tubular que tenga un espacio anular suficiente para que no quede restringida la caída libre del martillo y el eje. La guía tubular debe tener por lo menos 4 agujeros de venteo en cada extremo (8 agujeros en total) localizados con centros a 19±1.6mm de cada extremo y espaciado a 900. El diámetro mínimo de venteo debe ser 9.5mm. Pueden incorporarse agujeros o ranuras adicionales.

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MARTILLO MECANICO CON BASE CIRCULAR Este martillo debe ser operado de tal manera que suministre una cobertura completa y uniforme en la superficie de la muestra. Tendrá un juego de 2.5±0.8mm entre el martillo y la supervise interior del molde en su diámetro interior. El martillo mecánico de be cumplir con las especificaciones de calibración de la norma D2168 y estar equipado con un dispositivo para mantener fila más cuando no se encuentre en operación.

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MARTILLO CON BASE DE SECTOR CIRCULAR Cuando se utilice el molde de 152.4mm puede utilizarse un martillo de base de sector circular en lugar del martillo de base circular. La base en contacto con la muestra tendrá la forma de un sector circular de radio igual a 73.7±0.5mm. El martillo de be ser operado de tal manera el vértice del sector quede colocado en el centro de la muestra

http://www.pinzuar.com.co/pinzuar/index.php?option=com_virtuemart

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BALANZA ELECTRONICA Es un instrumento utilizado en el laboratorio, que sirve para medir la masa. Su característica más importante es que poseen muy poco margen de error, lo que las hace ideales para utilizarse en mediciones muy precisas. Las balanzas analíticas generalmente son digitales, y algunas pueden desplegar la información en distintos sistemas de unidades. Por ejemplo, se puede mostrar la masa de una sustancia en gramos, con una incertidumbre de 0,00001g. (0,01 mg). Tendrá la capacidad suficiente y de acuerdo a la norma AASHTO M231 o ASTM D4753.

www.hellopro.fr www.definicionabc.com/tecnologia/balanza-electronica.php

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BANDEJAS También son metálicas los hay de diferentes tamaños. La superficie de las bandejas es lisa, pero con los bordes levantados en todo su perímetro para evitar que los objetos o en este caso el suelo resbale y caigan de las mismas. Se diseñan en una gran variedad de formas siendo las más habituales las ovaladas o rectangulares. A veces, incorporan asas sobresalientes o recortadas en el canto para manejarlas con mayor comodidad. La bandeja puede fabricarse en diversos materiales, incluyendo plata, latón, hierro, madera, y papel maché. Algunos modelos cuentan con patas cortas o plegables para colocarlas en una posición elevada.

www.clasf.com.ar

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VERNIER El calibre, también denominado calibrador, cartabón de corredera, pie de rey, pie de metro, forcípula (para medir árboles) o Vernier, es un instrumento utilizado para medir dimensiones de objetos relativamente pequeños, desde centímetros hasta fracciones de milímetros (1/10 de milímetro, 1/20 de milímetro, 1/50 de milímetro). En la escala de las pulgadas tiene divisiones equivalentes a 1/16 de pulgada, y, en su nonio, de 1/128 de pulgada. Es un instrumento sumamente delicado y debe manipularse con habilidad, cuidado delicadeza, con precaución de no rayarlo ni doblarlo (en especial, la colisa de profundidad). Deben evitarse especialmente las limaduras, que pueden alojarse entre sus piezas y provocar daños.

www.educando.edu.do

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TAMIZ La tamización o tamizado es un método físico para separar mezclas se separan dos sólidos formados por partículas de tamaño diferente. Consiste en hacer pasar una mezcla de partículas de diferentes tamaños por un tamiz, cedazo o cualquier cosa con la que se pueda colar. Las partículas de menor tamaño pasan por los poros del tamiz o colador atravesándolo y las grandes quedan atrapadas por el mismo. Un ejemplo podría ser: si se saca tierra del suelo y se espolvorea sobre el tamiz, las partículas finas de tierra caerán y las piedras y partículas grandes de tierra quedarán retenidas en el tamiz. Es un método muy sencillo utilizado generalmente en mezclas de sólidos heterogéneos. Los orificios del tamiz suelen ser de diferentes tamaños y se utilizan de acuerdo al tamaño de las partículas de una solución homogénea, que por lo general tiene un color amarillo el cual lo diferencia de lo que contenga la mezcla. Para aplicar el método de la tamización es necesario que las fases se presenten al estado sólido. Se utilizan tamices de metal o plástico, que retienen las partículas de mayor tamaño y dejan pasar las de menor diámetro. Por ejemplo, trozos de mármol mezclados con arena; harina y corcho; sal fina y pedazos de roca, cantos rodados, etc. El tamiz de tejido no es más que una serie de hilos colocados a lo ancho y tejido sobre esto en sentido vertical. Lo que están tejidos a lo ancho se llaman trama y los verticales se llaman urdimbre. La forma de hacerlo es pase el hilo de arriba abajo repetidas veces. Entendemos por tamiz cualquier superficie dotada de perforaciones de unas determinadas dimensiones, un tamiz puede ser una chapa perforada un emparrillado o un tejido de tamiz que es en el que nos vamos a centrar: Características de un tejido de tamiz: según la naturaleza del tamiz que es el material del que están hechos los hilos, pueden ser de acero; Bronce y nylon. Los tamices pueden poseer una diversidad de formas geométricas, pudiendo ser cuadrados, rectangulares, redondos, etc.

limacallao.olx.com.pe 

ENRASADOR Un enrasador metálico de cualquier longitud conveniente pero no menor de 25mm. La longitud total del enrasador debe ser maquinada recta con una tolerancia de ±0.1mm .El borde del enrasador será biselado si es más grueso de 3mm.

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HORNO DE SECADO El horno de laboratorio es un tipo de horno comúnmente usado para deshidratar reactivos de laboratorio o secar instrumentos. El horno aumenta su temperatura gradualmente conforme pase el tiempo así como también sea su programación, cuando la temperatura sea la óptima y se estabilice, el térmico mantendrá la temperatura; si esta desciende volverá a activar las resistencias para obtener la temperatura programada; posee un tablero de control que muestra el punto de regulación y la temperatura real dentro del horno, está montada al frente para su fácil lectura, aunque algunos modelos anteriores no lo tienen, estos cuentan con una perilla graduada la cual regula temperatura del horno. Termostáticamente controlado, capaz de mantener una temperatura de 110° C

es.wikipedia.org/wiki/Horno_de_laboratorio es.slideshare.net/UCGcertificacionvial/contenido-de-humedad

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TARITAS Hechas de material resistente a la corrosión y no sujeto al cambio por calentamiento y enfriamiento.

es.slideshare.net/UCGcertificacionvial/contenido-de-humedad

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HERRAMIENTAS DE MEZCLADO Herramientas misceláneas tales como cuchara paleta espátula, etc. o un mecanismo adecuado para mezclar completamente la muestra de suelo con las adiciones de agua.

www.fullquimica.com www.allinperuana.com www.resol.com.ar

MATERIALES Dentro de los materiales tenemos: 

AGUA En cantidad necesaria para cada punto del ensayo.

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SUELO SECO Muestra de suelo que pase el tamiz No. 4

PROCEDIMIENTO      

Obtenemos una muestra de suelo que pase el tamiz No. 4 Este material lo compactamos en el collarín en 3 capas con 25 golpes cada capa. Enrasamos el collarín y lo pesamos. Obtenemos 2 muestras del suelo compactado para obtener su humedad. Agregamos agua al suelo para aumentar su humedad. Calculamos el peso específico húmedo (γf) y la humedad (ω) perteneciente a dicho peso específico. Para ello se utilizan las siguientes fórmulas:

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Calculamos el peso específico seco con la siguiente relación:

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Repetimos los pasos anteriores hasta obtener puntos suficientes para realizar la curva de compactación. Ésta curva es la gráfica entre

DATOS Y RESULTADOS La energía de compactación del Proctor Estándar es la siguiente:

Dónde:  n=número de capas  N=número de golpes/capa Posteriormente se ideó la prueba denominada Proctor Modificado, en la cual: W=10 lb h=18”=1.5pie n=5 capas N=25golpes/capa Materiales. 

Muestra de suelo que pase el tamiz No. 4.

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Equipo del ensayo Proctor Estándar.

RESULTADOS:

PROCTOR ESTANDAR

DIAM[CM ] 10,1

H[CM] 11,6

PESO[K VOLUMEN[C G] 4,6 M3] 929,37

PESO DEL MOLDE γf(kN/m3) ENSAYO AGUA AGREGADA CON SUELO # (gr) COMPACTADO(kg) 1 0 6.45 19.5 2 60 6.5 20.049 3 60 6.55 20.557 4 60 6.5 20.049 5 60 6.45 19.522

γd(kN/m3)

ω (%)

16.61 16.79 16.94 16.17 15.56

17.5 19.7 21.5 24 25.5

CONCLUSIONES 

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La prueba de compactación Proctor Estándar es muy sencilla y rápida de realizar, lo único que puede retrasar un poco dicha prueba es la obtención del contenido de humedad. En lo que se refiere al procedimiento no presenta mayor problema debido a que es repetitiva además de que no requiere equipo de gran tamaño o difícil de maniobrar. Con esta prueba se obtiene la humedad óptima de compactación así como, el peso específico seco máximo, con la finalidad de obtener una muy buena compactación en campo si se reproducen las condiciones en las que se

realiza la práctica en el laboratorio; ofrece resultados confiables que si realmente se cumplen en campo se pueden obtener resultados satisfactorios. http://www.construaprende.com/docs/lab/323-practica-proctor-estandar

BIBLIOGRAFIA                   

http://www.construaprende.com/docs/lab/323-practica-proctor-estandar http://www3.ucn.cl/FacultadesInstitutos/laboratorio/mecanica7.htm http://noticias.espe.edu.ec/hfbonifaz/files/2012/09/ENSAYO-CBR.pdf http://es.scribd.com/doc/29593693/Manual-Proctor-Standar http://es.scribd.com/doc/29593693/Manual-Proctor-Standar http://es.slideshare.net/UCGcertificacionvial/proctor-estndar-t-180-02 http://ctt.ufro.cl/paginantigualocuf/Ensayos/suelos/proctor.htm http://www.pinzuar.com.co/pinzuar/index.php?option=com_virtuemart www.hellopro.fr www.definicionabc.com/tecnologia/balanza-electronica.php www.clasf.com.ar www.educando.edu.do limacallao.olx.com.pe es.wikipedia.org/wiki/Horno_de_laboratorio es.slideshare.net/UCGcertificacionvial/contenido-de-humedad es.slideshare.net/UCGcertificacionvial/contenido-de-humedad www.fullquimica.com www.allinperuana.com www.resol.com.ar