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FACULTAD DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA

CARRERA ACADÉMICA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL

Curso: Mecánica de suelos

Tema: Proctor y densidad de campo

Magíster: JUAN ASALDE VIVES

Integrantes: LLACSAHUACHE CASTILLO ALEX GARABITO SOLANO JEIMIS NILSON

Sede:

Tumbes-Perú 2020

Trabajo de proctor y densidad de campo Preguntas 1. Defina el ensayo de proctor Es una prueba de laboratorio que sirve para determinar la relación entre el contenido de humedad y el peso unitario seco de un suelo compactado. 2. ¿Qué equipos y herramientas se usan para hacer un proctor estándar Herramientas de Mezcla. - Diversas herramientas tales como cucharas, mezclador, paleta, espátula, botella de spray, etc. o un aparato mecánico apropiado para la mezcla completo de muestra de suelo con incrementos de agua. APARATOS:  Molde de 4 pulgadas  Molde de 6 pulgadas  Pisón ó Martillo. - caída libre de 12 ± 0,05 pulg (304.8 ± 1,3 mm) de la superficie de espécimen. La masa del pisón será 5,5 ± 0,02 lb-m (2,5 ± 0,01 kg  Nota 3: Es práctica común y aceptable en el Sistema de libras-pulgadas asumir que la masa del pisón es igual a su masa determinada utilizado sea una balanza en kilogramos ó libras, y una libra-fuerza es igual a 1 libramasa ó 0,4536 kg ó 1N es igual a 0,2248 libras-masa ó 0,1020 kg.  Extractor de Muestras (optional). - Puede ser una gata, estructura ú otro mecanismo adaptado con el propósito de extraer los especimenes compactados del molde.  Balanza con precisión de 0.1g.  Horno de Secado. - Con control termostático preferiblemente del tipo de ventilación forzada, capaz de mantener una temperatura uniforme de 230 ± 9 ºF (110 ± 5 ºC) a través de la cámara de secado.  Regla. - Una regla metálica, rígida de una longitud conveniente pero no menor que 10 pulgadas (254 mm). La longitud total de la regla recta debe ajustarse directamente a una tolerancia de ±0,005 pulg (±0,1 mm). El borde de arrastre debe ser biselado si es más grueso que 1/8 pulg (3 mm). Tamices ó Mallas. - De ¾ pulg (19,0 mm), 3/8 pulg (9,5 mm) y Nº 4 (4,75mm).

3. ¿Qué equipos y herramientas se usan para hacer un proctor Modificado APARATOS:  Ensamblaje del Molde.- Los moldes deben de ser cilíndricos hechos de materiales rígidos y con capacidad que se indican en Figuras 1 y 2. Las paredes del molde deberán ser sólidas, partidas o ahusadas. El tipo “partido” deberá tener dos medias secciones circulares, o una sección de tubo dividido a lo largo de un elemento que se pueda cerrar en forma segura formando un cilindro que reúna los requisitos de esta sección.  El collar de extensión debe de alinearse con el interior del molde, la parte inferior del plato base y del área central ahuecada que acepta el molde cilíndrico debe ser plana.  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 mínimas requeridas.  Molde de 6 pulgadas. - Un molde que tenga en promedio 6,000 ± 0,026 pulg (152,4 ± 0,7 mm) de diámetro interior, una altura de: 4,584 ± 0,018 pulg (116,4 ± 0,5mm) y un volumen de 0,075 ± 0,0009 pie3 (2 124 ± 25 cm3). Un molde con las características mínimas requeridas es mostrando.  Pisón ó Martillo. - Un pisón 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. 

Nota 5: Es práctica común y aceptable en el Sistema de libraspulgadas asumir que la masa del pisón es igual a su masa determinada utilizado sea una balanza en kilogramos ó libras, y una libra-fuerza es igual a 1 libra-masa ó 0,4536 kg ó 1N es igual a 0,2248 libras-masa ó 0,1020 kg.

 Extractor de Muestras (opcional). - Puede ser una gata, estructura ú otro mecanismo adaptado con el propósito de extraer los especimenes compactados del molde.  Balanza. - Una balanza de aproximación de 1 gramo.  Horno de Secado. - Con control termostático preferiblemente del tipo de ventilación forzada, capaz de mantener una temperatura uniforme de 230 ± 9 ºF (110 ± 5 ºC) a través de la cámara de secado.

 Regla. - Una regla metálica, rígida de una longitud conveniente pero no menor que 10 pulgadas (254 mm). La longitud total de la regla recta debe ajustarse directamente a una tolerancia de ±0,005 pulg (±0,1 mm). El borde de arrastre debe ser biselado si es más grueso que 1/8 pulg (3 mm).  Tamices ó 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 (“Especificación para mallas metálicas con fines de ensayo”).  Herramientas de Mezcla. - Diversas herramientas tales como cucharas, mezclador, paleta, espátula, botella de spray, etc. ó un aparato mecánico apropiado para la mezcla completo de muestra de suelo con incrementos de agua. 4. ¿Qué equipos y herramientas se usan para hacer una densidad de campo? -

Aparato de arena Herramientas para escavar Balanza Red de pientes Arena un material Tamiz Placa metálica hueca Cucharas Brochas Martillos Cincel Capsula

5. Con que datos debo contar para hacer una densidad de campo -

Datos para del cálculo del peso unitario de la arena. Datos para el ensayo de densidad de campo. Datos para cálculo de la humedad del suelo. Datos del suelo.

6. Mayormente aplicaría usted un ensayo de densidad de campo a un pavimento o a una edificación. O depende de alguna condición. Hay diferencia, previamente una pavimentación se necesita de una Buena compactación y para eso es necesario hacer una densidad de campo esto proporciona un medio de comparacion de densidades secas en obras de construccion. Respecto a una edificación ay normas o artículos que dicen que los ensayos de campo, no podran emplearse para determinar la densidad relativa y la presión admisible de un suelo arenoso.

7. Qué importancia tiene los datos de la densidad de campo en la construcción de un pavimento El ensayo tiene como objetivo determinar “in situ” la densidad es un método por la arena. La prueba se utiliza para para determinar la densidad de la arena de los suelos compactados por terraplenes, bases y sub bases de carreteras viales. 8. Describa el procedimiento que se sigue por el método del cono de arena para encontrar la densidad de campo El procedimiento que se hace es mediante el método de cono para encontrar la densidad de la arena húmeda o a si sea seca. 9. En función a que ensayo se define el tipo de proctor a usar en el laboratorio? Los ensayos de compactación Proctor Normal y Proctor Modificado son dos de los ensayos más utilizados en el estudio de compactación de suelos para la construcción de terraplenes y otras obras de tierra. Se rigen por las normas UNE o ASTM y son imprescindibles para caracterizar la puesta en obra de un material.  

Proctor normal ASTM D-698 o UNE 103-500-94 Proctor modificado ASTM D-1557 o UNE 103-501-94

10. ¿Habrá una ventaja o desventaja solicitar al laboratorio proctor estándar o proctor modificado? Va de acuerdo ala recopilacion de datos que se obtegan por que su diferencia básica entre el ensayo Proctor Normal y el Modificado es la energía de compactación usada. Previamente se utiliza una y se descarta la otra. 11. Se podrá decir que para hacer una densidad de campo necesariamente se tiene que hacer un ensayo proctor Complementariamente, en el estudio de reutilización de suelos y su posible densidad para la compactación, se utiliza el ensayo CBR, granulometrías de suelos, límites de Atterberg, ensayos de colapso e hinchamiento libre entre otros ensayos de laboratorio de suelos. En primer lugar describiremos como se ejecutan las distintas pruebas de compactación para seguidamente analizar los resultados que se obtienen e interpretar las diferentes curvas de compactación. 12. ¿Qué es densidad máxima proctor? Consiste en compactar el material pétreo dentro de un molde cilíndrico metálico, en varias capas y por la caída de un pisón metálico, para así obtener la máxima densidad a través de una humedad óptima.

13. ¿Qué es humedad óptima proctor? Contenido de agua de un suelo con el que puede ser compactado hasta un peso unitario seco máximo con un trabajo de compactación dado. El ensayo Proctor estándar persigue determinar la densidad seca máxima de un suelo y la humedad optima necesaria para alcanzar esta densidad. ... La prueba de compactación Proctor Normal puede darse por finalizada cuando se obtienen 5 o 6 puntos que definen una curva que relaciona la densidad seca con la humedad. 14. ¿Cómo se aplica en el campo, la humedad optima? La humedad óptima es la que se corresponde con el máximo de la curva de densidad. La rama seca es la que se corresponde al suelo bajo de humedad, donde la fricción y cohesión dificultan su densificación. Contenido de agua de un suelo con el que puede ser compactado hasta un peso unitario seco máximo con un trabajo de compactación dado. La humedad óptima es la que se corresponde con el máximo de la curva de densidad. 15. ¿Qué factores pueden hacer variar la humedad que se recomienda en el proctor? En mecánica de suelos, el ensayo de compactación Proctor es uno de los más importantes procedimientos de estudio y control de calidad de la compactación de un terreno. A través de él es posible determinar la densidad seca máxima de un terreno en relación con su grado de humedad, a una energía de compactación determinada. Existen dos tipos de ensayo Proctor normalizados; el "Ensayo Proctor Standard", y el "Ensayo Proctor Modificado". La diferencia entre ambos se encuentra en la energía utilizada, la cual se modifica según el caso variando el número de golpes, el pisón (cambia altura y peso), el molde y el número de capas. 16. ¿Cómo mido la cantidad de agua que voy a usar en un tramo de carretera y que voy aplicar a una cantidad del material? explique con un ejemplo práctico. El material acamellonado se abre parcialmente y se agrega agua con la humedad cercana ala optima, que se obtuvo de la prueba de compactación siendo la humedad de campo optima en carreteras generalmente menor a la que se obtiene en el laboratorio ya que esto provoca una mayor resistencia en los materiales, el agua no se riega de una sola vez si no que se distribuye varias pasadas, cuando la humedad es uniforme el material se distribuye en toda la corona para conformar la capa con el espesor suelto necesario

Se procederá a incorporarle el agua por medio de riegos, como un camion de cisterna.

17. En que tipos de obras se recomienda que se haga un proctor. Obras con utilización Proctor:    

Carreteras viales Instalaciones deportivas Obras de urbanización Aeropuertos, etc.

18. La Universidad alas peruanas, va a realizar diferentes obras de infraestructura tales como: 4800m2 de veredas perimetrales. 12400m2 de pistas que servirán para el acceso de vehículos a las diferentes facultades. UAP 03 plataformas deportivas de usos multiples 05 playas de estacionamiento para usos de los alumnos y docentes. ¿Qué tipo Proctor (estándar o modificado) recomiende en cada caso ¿por qué? La diferencia básica entre el ensayo Proctor Normal y el Modificado es la energía de compactación usada.  4800m2 de veredas perimetrales: se utilizará el proctor estándar con equipos livianos de compactación como Tamper y placas vibratorias.  12400m2 de pistas que servirán para el acceso de vehículos a las diferentes facultades. UAP: Se utilizará el proctor modificado con aun más energía de compactación que la estandarizada, con equipos pesados como rodillo liso, pata de cabra, etc.  03 plataformas deportivas de usos múltiples: Al igual que las veredas perimetrales utilizaremos el proctor estándar esto se debe a que las cargas constantes de personas son menores al de una autopista.  05 playas de estacionamiento para usos de los alumnos y docentes: En un trabajo así se utiliza el proctor modificado como referencia para la compactación del estacionamiento aun que se podría utilizar el proctor estándar para el relleno de la zanja. En ambos casos es válido considerar los 2 ensayos.

19. ¿Qué efectos produce la compactación en los suelos? La compactación del suelo provoca la pérdida de rendimiento en la producción de cultivos mediante la restricción de crecimiento de las raíces y la reducción de la circulación del aire y el agua en el suelo. 20. ¿Cuál es el objetivo de la prueba de Proctor y en qué lugar se hace? El objetivo general es determinar la relación entre el contenido de humedad y el peso unitario seco de un suelo compactado. El lugar más apropiado es en un centro de laboratorio de estudios de suelos. 21. Crear y resolver un problema completo (no considerado en clase) Plantear la granulometría Defina el método (A, B, o C) ver teoría Desarrollar el Proctor (Tome el tercer punto como densidad Proctor máximo y humedad optima NO GRAFIQUE) Plantee y desarrolle la densidad de campo respectiva y calcule el 5 de compactación. 22. ¿Cuál es la energía especifica total de compactación que se le da a un suelo en la prueba de Proctor? Cuando se emplea en el laboratorio la compactación por impacto la energía queda definida por: Ec= N. n. W. h / V 23. Definir Escarificado: Consiste en la disgregación del firme existente, efectuada por medios mecánicos, eventual retirada o adición de materiales y posterior compactación de la capa así obtenida. Riego con agua: el agua no se riega de una sola vez si no que se distribuye

varias pasadas, cuando la humedad es uniforme al material.

Compactar: Proceso que aumenta la densidad seca del suelo, mediante la aplicación de fuerzas mecánicas. Tomar pruebas para encontrar la compactación. Servirá para aumentar mecánicamente la densidad del suelo, y es especialmente valiosa en aplicaciones de construcción. 24. Si usted al estar excavando para hacer la prueba de densidad de campo encontrara una piedra incrustada en la “pared” del hoyo. ¿Qué haría, la saca y la mete al hoyo o la deja allí o la saca y la pone fuera? Explicar analizando los efectos en los resultados. ´´la saco y la mete al hoyo´´ ya que al extraer el material y pasarlo por el tamizado las particulas de este material retenido que quedan en el tamiz y se de vuelve al hoyo para considerar su volumen previo, lo más recomendable es que las paredes del hoyo de profundidad queden lisas y libre de particulas sobresalientes ya que esto puede afectar la exactitud del ensayo. 25. ¿Qué recomendaría usted como ingeniero residente de una obra de pavimentación, cuando usted ha participado en una prueba de densidad de campo y resulto 99% tuvo que dar 100%? a) Escarificaría, riego y compacto b) Altero los resultados. c) Escarificaría, riego, compacto y vuelvo a tomar las muestras. d) Ya no se puede hacer nada hay que retirar todo 26. ¿Cuándo se pide que un suelo sea compactado al 90% qué significado tiene esto? el contratista debe lograr un peso específico seco por compactación en campo del 90% del peso específico seco máximo determinado en laboratorio por la prueba Proctor estándar o por la modificada. La compactación del suelo modifica estas proporciones produciendo un aumento en su densidad. 27. Cuando es exigido un suelo compactado al 90% Proctor normal o modificado, significa que la compactación debe alcanzar una densidad seca de por lo menos 90% de la densidad seca máxima obtenida con los ensayos correspondientes

Tanto los suelos de fundación como los de relleno requieren una compactación correspondiente al 90% del ensayo Proctor estándar, o 90% de la máxima densidad del suelo. Ingenieros geotécnicos y laboratorios especializados deberán examinar y medir las densidades óptimas de compactación.

28. Indique el procedimiento del calculo de humedad en el campo con SPEEDY.  Poner la caja en un lugar nivelado  Asegurarnos que el reactivo este en buenas condiciones  Limpiar el Speedy.  Echamos 3 medidas del Speedy Absorvent y las bolitas de acero  Pesamos 26g de muestra en la balanza  Agregamos la muestra  Sosteniendo el Speedy de forma horizontal tapamos el frasco.  Lo ponemos en posición vertical y empezamos a rotarlo como dándole círculos para que las bolitas de acero empiecen a rotar.  Luego lo tomamos en posición vertical y empezamos a agitarlo suavemente por 10 segundos y lo dejamos descansar por 20.  Repetimos el ciclo durante 3 minutos hasta que la aguja de abajo deje de moverse.  Cuando la aguja deje de moverse, se lee el dial manteniendo el instrumento en una posición horizontal a la altura del ojo.  Se registran el peso de la muestra y la lectura del dial. 29. Se tiene un tramo de 1.0 km de longitud, ancho 6.60m y un espesor de 0.20m. considere un factor de reducción de 20%. Si el contenido de humedad es 6%. ¿qué cantidad de agua en galones se debe pedir?

30. Se proporciona los siguientes datos para hallar el grado de compactación: Peso del frasco mas arena

= 6500g

Peso de la arena empleada

= 5450g

Peso de la arena del cono

= 1620g

Densidad de la arena

= 1.42g/cm3

Total de material de la excavación incluida el recipiente

= 6750 g

Peso del recipiente donde se deposito la muestra de suelo

= 20 g

Peso retenido en la 3 /4”

= 1670 g

Peso especifico de la grava

= 2.68g/cm3.

Para hallar el % de humedad Se conoce que: Este ensayo se sacó a las 10 a m. Peso suelo húmedo

=…….

Peso del suelo seco

= 250.1 g

Peso del recipiente

= 110.2g

Peso del agua

= 16 g

Si se conoce que la densidad proctor es 2.340 g/cm3 y w opt.

= 6.8 %.

Solución de la pregunta 30: % de compactación = 98% de la densidad proctor.