AASHTO T180 Proctor Modificado

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    07-Jul-2015

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<p>GG-17 COMPACTACIN PROCTOR MODIFICADO</p> <p>ENSAYO DE COMPACTACIN PROCTOR MODIFICADO1 - ALCANCE1.1 - Esta Norma describe y regula los procedimientos de compactacin utilizados en el laboratorio para determinar la relacin entre el contenido de humedad y el peso unitario seco de los suelos compactados en un molde de 101.6 152.4 mm. (4 6) de dimetro con un martillo de 44.5kN (10lbf) que se deja caer desde una altura de 457 mm. (18) y produce un esfuerzo de compactacin de 2700 kNm/m3 (56000 lbpie/pie3).</p> <p>Nota 1: En este ensayo se toman como suelos y mezclas de suelos y agregados los suelos naturales finos o gruesogranulares, o las mezclas de suelos naturales y procesados, o agregados tales como limo, grava o roca triturada. Nota 2: El equipo y los procedimientos son similares a los propuestos por el US Corps of Engineers en 1945. Este ensayo es llamado en ocasiones Ensayo de Compactacin Proctor Modificado.</p> <p>1.2 - Este mtodo de ensayo se aplica nicamente a los suelos que tienen el 30% o menos por peso de partculas retenidas en el tamiz de 19mm.Nota 3: En la norma D4718 se encuentra el procedimiento para determinar las relaciones entre los pesos unitarios y los contenidos de agua de los suelos con 30% o menos por peso de material retenido sobre el tamiz de 19mm (3/4) respecto a los pesos y contenidos de humedad unitarios de la fraccin que pasa el tamiz de 19mm.</p> <p>1.3 - Alternativas de procedimiento. El procedimiento utilizado corresponder con el indicado en la especificacin para el material que se ensaya. Si el procedimiento no est especificado, la eleccin deber basarse en la gradacin del material. 1.3.1 - Procedimiento A 1.3.1.1 - Molde: 101.6mm (4) de dimetro 1.3.1.2 - Material: pasa el tamiz 4.75mm (#4) 1.3.1.3 - Nmero de capas: 5 1.3.1.4 - Nmero de golpes por capa: 25 1.3.1.5 - Uso: puede seguirse si el 20% o menos por peso del material es retenido sobre el tamiz 4.75mm (#4). 1.3.1.6 - Si este procedimiento no est especificado por el cliente, los materiales que cumplen estos requerimientos de gradacin pueden ser ensayados utilizando los procedimientos B o C. 1.3.2 - Procedimiento B 1.3.2.1 - Molde: 101.6mm (4) de dimetro 1.3.2.2 - Material: pasa el tamiz 9.5mm (3/8). 1.3.2.3 - Nmero de capas: 5. 1.3.2.4 - Nmero de golpes por capa: 25. 1.3.2.5 - Uso: se sigue si ms del 20% por peso del material queda retenido en el tamiz 4.75mm (#4) y el 20% o menos por peso del material es retenido en el tamiz de 9.5mm (3/8). 1.3.2.6 - Si este procedimiento no est especificado por el cliente, los materiales que cumplen estos requerimientos de gradacin pueden ser ensayados utilizando el procedimiento C. 1.3.3 - Procedimiento C 1.3.3.1 - Molde: 152.4mm (6) de dimetro. 1.3.3.2 - Material: pasa el tamiz de 19mm (3/4). 1.3.3.3 - Nmero de capas: 5. 1.3.3.4 - Nmero de golpes por capa: 56</p> <p>GRUPO DE GEOTECNIA FACULTAD DE MINAS</p> <p>1 / 16</p> <p>GG-17 COMPACTACIN PROCTOR MODIFICADO</p> <p>1.3.3.5 - Uso: debe seguirse si ms del 20% por peso del material queda retenido en el tamiz de 9.5mm (3/8) y menos del 30% por peso del material queda retenido sobre el tamiz de 19mm (3/4). 1.3.4 - El molde de 152.4mm (6) de dimetro no debe ser usado con el procedimiento A o B.</p> <p>Nota 4: Se ha encontrado que los resultados varan ligeramente cuando un material se ensaya con el mismo esfuerzo de compactacin en diferentes tamaos de molde.</p> <p>1.4 - Si la muestra para el ensayo contiene ms del 5% del material de sobretamao (fraccin gruesa) por peso, y este material no es incluido en el ensayo, se deben hacer las correcciones al peso unitario y al contenido de humedad de la muestra, o a la muestra del ensayo de densidad de campo, de acuerdo con el procedimiento descrito en la norma D4718. 1.5 - Este mtodo generalmente produce un peso unitario seco mximo bien definido para los suelos sin drenaje libre. Si se usa este mtodo para suelos con drenaje libre, el peso unitario mximo puede no quedar bien definido y puede ser menor que el obtenido siguiendo el mtodo dado en la norma D4253. 1.6 - En la norma original los valores dados en unidades anglosajonas son tomados como los normales; los valores dados en unidades del sistema internacional se dan slo para informacin. En la prctica corriente actual se utilizan preferentemente las unidades del Sistema Internacional de Medidas. En esta versin los valores en unidades anglosajonas son datos a ttulos de informacin. 1.6.1 - En la prctica en la ingeniera es corriente utilizar indiferentemente las unidades que representan tanto masa como fuerza a menos que involucren clculos dinmicos (F=Ma). Esto combina implcitamente dos sistemas diferentes de medida, esto es el Sistema Absoluto y el Sistema Gravimtrico. Es cientficamente indeseable combinar el uso de dos sistemas separados en una sola norma. Este mtodo ha sido descrito originalmente utilizando unidades anglosajonas donde la libra representa una unidad de fuerza (sistema gravimtrico). El uso de unidad de masa en libras se da slo por conveniencia de unidades y no se pretende que sea cientficamente correcto. Las conversiones se dan en el sistema internacional de medidas de acuerdo con la norma E380. El uso de bsculas o balanzas que registran libras de masa o el registro de la densidad en lb/pie3 puede considerarse acorde con esta norma.</p> <p>2 - TERMINOLOGA</p> <p>2.1 - Definiciones: Vea la terminologa D653 para las definiciones generales. 2.2 - Descripcin de los trminos especficos de esta norma. 2.2.1 - Esfuerzo modificado: trmino utilizado para el esfuerzo de compactacin de 2700kN/m3 (56000Lb/pie3) aplicado con el equipo y procedimientos de este ensayo. 2.2.2 - Peso unitario seco mximo modificado, dmx, en kN/m3 (lb/pie3): el valor mximo definido por la curva de compactacin en un ensayo de compactacin utilizando el esfuerzo modificado. 2.2.3 - Contenido de agua ptimo modificado, w0, en %: contenido de agua en que el suelo puede ser compactado, peso unitario seco mximo utilizando un esfuerzo de compactacin. 2.2.4 - Fraccin de sobretamao (fraccin gruesa), Pc, en %: porcin de la muestra total no utilizada en la ejecucin del ensayo de compactacin; esta fraccin puede ser la porcin de la muestra total retenida en los tamices 4.75mm (#4), 9.5mm (3/8) 19mm (3/4). 2.2.5 - Fraccin de ensayo (fraccin fina), Pf, en %: porcin de la muestra total utilizada en la ejecucin del ensayo de compactacin; es la fraccin que pasa el tamiz 4.75mm (#4) en elGRUPO DE GEOTECNIA FACULTAD DE MINAS 2 / 16</p> <p>GG-17 COMPACTACIN PROCTOR MODIFICADO</p> <p>procedimiento A, el tamiz 9.5mm (3/8) en el procedimiento B, el tamiz 19mm (3/4) en el procedimiento C.</p> <p>3 - RESUMEN DEL ENSAYO</p> <p>3.1 - Se coloca una muestra de suelo con un contenido de agua seleccionado, en cinco capas, en un molde de dimensiones dadas, y cada capa se compacta con 25 56 golpes de un martillo de 44.5N (10lb) que se deja caer desde una distancia de 457mm (18) dndole al suelo un esfuerzo de compactacin total de alrededor de 2700kNm/m3 (56000lbpie/pie3). Se determina el peso unitario seco resultante. El procedimiento se repite para un nmero suficiente de contenidos de agua para establecer una relacin entre el contenido de agua para el suelo y el peso unitario seco. Al graficar estos datos resulta una relacin curvilnea conocida como la curva de compactacin. Los valores del contenido ptimo de agua y el peso unitario seco mximo se determinan de la curva de compactacin.</p> <p>4 - SIGNIFICADO Y USO</p> <p>4.1 - El suelo colocado como un lleno geotcnico (en bases de carreteras, terraplenes, llenos de fundacin) se compacta a un estado denso para obtener propiedades geotcnicas apropiadas como resistencia al corte, compresibilidad, permeabilidad. Tambin los suelos de fundacin son compactados frecuentemente para mejorar sus propiedades geotcnicas. Los ensayos de compactacin en el laboratorio proporcionan la base para determinar el porcentaje de compactacin y el contenido de agua necesarios para conseguir las propiedades geotcnicas requeridas, y para llevar el control durante la construccin que permita asegurar que se alcanzan los contenidos de agua y la compactacin requerida. 4.2 - Durante el diseo de un lleno se requiere la preparacin de muestras para ensayos de resistencia al corte, consolidacin, permeabilidad u otros ensayos compactndolos a un determinado contenido de agua y un peso unitario dado. En la prctica corriente se determina primero el contenido de agua ptimo (w0) y el peso unitario seco mximo (dmx) por medio de un ensayo de compactacin. Las muestras para el ensayo son compactadas con un contenido de agua seleccionado (w) bien sea ms hmedo o ms seco que el ptimo, (w0), o el ptimo, (w0), y con un peso unitario seco seleccionado, relacionado con un porcentaje del peso unitario seco mximo (dmx). La seleccin del contenido de agua (w) y el peso unitario seco mximo (dmx) puede estar basado en la experiencia pasada o puede investigarse un intervalo de valores para determinar el porcentaje de compactacin necesario.</p> <p>5 - EQUIPO</p> <p>5.1 - Molde: Los moldes deben ser de forma cilndrica hechos de un metal rgido y con la capacidad y las dimensiones indicadas en los numerales 5.1.1. y 5.1.2. y las figuras 1 y 2. Las paredes del molde deben ser slidas, partidas o cnicas. El tipo partido puede consistir en dos secciones semicirculares, o un trozo de tubo partido a lo largo de la generatriz que puede ser ajustado firmemente para formar un cilindro que cumpla los requisitos de esta seccin. El tipo cnico debe tener una variacin uniforme en el dimetro interno de no ms de 16.7mm/m (0.200/pie) en la altura del molde. Cada molde tendr una platina como base y un collar de extensin, ambos hechos de un material rgido y construido de manera que pueda ser fijado fuertemente y retirado con facilidad del molde. El collar de extensin debe tener una altura por encima del extremo superior del molde de por lo menos 50.8mmGRUPO DE GEOTECNIA FACULTAD DE MINAS 3 / 16</p> <p>GG-17 COMPACTACIN PROCTOR MODIFICADO</p> <p>(2), que puede incluir una seccin superior que se extienda hacia afuera para formar un embudo siempre y cuando quede por lo menos una seccin cilndrica recta de 2 cm (3/4) por debajo del embudo. El collar de extensin se alinear con la parte interior del molde. El fondo de la base y el fondo del rea central tallada que recibe el molde cilndrico deben ser planos. 5.1.1 - Molde de 4: Es un molde que tiene 101.6 0.4mm (4 0.016) de promedio de dimetro interior, una altura de 116.4 0.5mm (4.584 0.018) y un volumen de 944 14cm3 (0.0333 0.005 pie3). En la figura 1 se muestra un molde con las caractersticas mnimas requeridas. 5.1.2 - Molde de 6: Molde con un dimetro interior 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 25cm3 (0.075 0.0009 pie3). En la figura 2 se muestra un molde con las caractersticas mnimas requeridas. 5.2 - Martillo: Un martillo operado manualmente como se describe ms adelante en el literal 5.2.1. u operado mecnicamente como se describe en el numeral 5.2.2. El martillo caer libremente de una distancia de 457.2 1.6mm (18 0.05) de la superficie de la muestra. La masa del martillo ser de 4.54 0.01 kg (10 0.02lb) excepto la masa de los martillos mecnicos que puede ser ajustada como se describe en la norma D2168. (Nota 5). La cara inferior del martillo debe ser plana y circular excepto por lo que se anota en el numeral 6.2.2.3, con un dimetro de 50.8 0.13mm (2 0.005). El martillo ser reemplazado si la cara inferior se desgasta o se ensancha al punto que su dimetro exceda 50.8 0.25mm (2 0.01).Nota 5: En una prctica comn y aceptable en el sistema anglosajn suponer que la masa del martillo es igual a su masa determinada utilizando una balanza calibrada en libras o en kilogramos y que una libra fuerza equivale a una libra masa a 0.4536 kg., o que un Newton equivale a 0.2248 lbm a 0.1020 kg.</p> <p>5.2.1 - Martillo manual:. El martillo ser equipado con una gua tubular que tenga un espacio anular suficiente para que no quede restringida la cada libre del martillo y el eje. La gua tubular tendr por lo menos 4 agujeros de venteo en cada extremo (8 agujeros en total) localizados con centros a 19 1.6mm (3/4 1/16) de cada extremo y espaciados a 90o. El dimetro mnimo de los agujeros de venteo ser de 9.5mm (3/8). Puede incorporarse agujeros o ranuras adicionales en la gua tubular. 5.2.2 - Martillo mecnico con base circular: Este martillo debe ser operado de tal manera que suministre una cobertura completa y uniforme de la superficie de la muestra. Tendr un juego de 2.5 0.8mm (0.10 0.03) entre el martillo y la superficie interior del molde en su dimetro interior. El martillo mecnico debe cumplir las especificaciones de calibracin de la norma D2168, y estar equipado con un dispositivo para mantener fija la masa cuando no se encuentre en operacin. 5.2.3 - Martillo mecnico con base de sector circular: Cuando se utilice el molde de 152.4mm (6) puede utilizarse un martillo de base de sector circular en lugar del martillo de base circular. La base en contacto con la muestra tendr la forma de un sector circular de radio igual a 73.7 0.5mm (2.9 0.02). El martillo debe ser operado de tal manera el vrtice del sector quede colocado en el centro de la muestra. 5.3 - Extractor de muestras (opcional): Un gato, marco, u otro instrumento adaptado para el objetivo de extraer los especmenes compactados del molde. 5.4 - Balanza: Una balanza clase GP5 que cumpla los requisitos de la norma D4753 para balanzas con lectura de 1g.GRUPO DE GEOTECNIA FACULTAD DE MINAS 4 / 16</p> <p>GG-17 COMPACTACIN PROCTOR MODIFICADO</p> <p>GRUPO DE GEOTECNIA FACULTAD DE MINAS</p> <p>5 / 16</p> <p>GG-17 COMPACTACIN PROCTOR MODIFICADO</p> <p>5.5 - Horno de secado: Controlado termostticamente preferiblemente del tipo de tiro forzado y capaz de mantener una temperatura uniforme de 110 5 oC en toda la cmara de secado.</p> <p>GRUPO DE GEOTECNIA FACULTAD DE MINAS</p> <p>6 / 16</p> <p>GG-17 COMPACTACIN PROCTOR MODIFICADO</p> <p>5.6 - Enrasador: Un enrasador metlico rgido de cualquier longitud conveniente pero no menor de 25cm (10). La longitud total del enrasador debe ser maquinada recta con una tolerancia de 0.1mm (0.005). El borde del enrasador ser biselado si es ms grueso de 3mm (1/8). 5.7 - Tamices: Tamices de 19mm (3/4), 9.5mm (3/8) y 4.75mm (#4) de acuerdo con los requerimientos de la Norma E11. 5.8 - Herramientas de mezclado: Herramientas miscelneas tales como una bandeja de mezclado, cuchara, paleta, esptula, etc. o un mecanismo mecnico adecuado para mezclar completamente la muestra de suelo con las adiciones de agua.</p> <p>6 - MUESTRA</p> <p>6.1 - La masa de muestra requerida para los procedimientos A y B es aproximadamente 16kg (35lb) y para el procedimiento C es aproximadamente 29kg (65lbm) de suelo seco, en consecuencia la muestra de campo debe tener una masa hmeda de por lo menos 23kg (50lb) y 45kg (100lb) respectivamente. 6.2 - Determine el porcentaje de material retenido en los tamices 4.75mm (#4), 9.5mm (3/8) 19mm (3/4), para seleccionar uno de los procedimientos A, B o C. Haga esta determinacin...</p>