MSR Proctor Estandar TRABAJO 08

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    29-Sep-2015

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  • MECNICA DE SUELOS Y ROCAS

    ENSAYO DE COMPACTACIN (PRCTOR ESTNDAR)

    Pimentel Per

    ESTUDIO ELABORADO POR:

    GRUPO N 03

    INFORME ELABORADO POR EL INTEGRANTE:

    GONZALES GUEVARA, EMILIO JAVIER

    FACULTAD DE INGENIERIA,

    ARQUITECTURA Y URBANISMO

    ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA CIVIL

    REA CURRICULAR:

    CICLO V

    PIMENTEL - PER

    ASESOR:

    ING. CORONADO ZULOETA, OMAR

    FECHA DE REALIZACIN DEL ENSAYO:

    - INICIO: LUNES 09 DE JUNIO DEL 2014

    - FINAL: JUEVES 12 DE JUNIO DEL 2014

    Entrega de Informe: MIERCOLES 18 DE JUNIO DEL 2014

  • Facultad de Ingeniera, Arquitectura y Urbanismo Mecnica de Suelos y Rocas

    Universidad SEOR DE SIPAN - Ingeniera Civil Pgina 2

    INTRODUCCIN

    El ensayo Prctor se realiza para determinar la humedad ptima

    a la cual un suelo alcanzar su mxima compacidad. La humedad es

    importante pues aumentando o disminuyendo su contenido en el suelo

    se pueden alcanzar mayores o menores densidades del mismo, la

    razn de esto es que el agua llena los espacios del suelo ocupados

    por aire (recordemos que el suelo est compuesto de aire, agua y

    material slido), permitiendo una mejor acomodacin de las partculas,

    lo que a su vez aumenta la compacidad. Sin embargo un exceso de

    agua podra provocar el efecto contrario, es decir separar las

    partculas disminuyendo su compacidad.

    Es por esto que el ensayo Prctor tiene una real importancia en

    la construccin, ya que las carreteras y las estructuras necesitan de

    una base resistente donde apoyarse, y un suelo mal compactado

    podra significar el colapso de una estructura bien diseada, en

    algunos casos, como por ejemplo en caminos de poco trfico o de

    zonas rurales, el suelo constituye la carpeta de rodado, por lo que la

    importancia de la compactacin se hace evidente.

    En este trabajo prctico se realizar un Ensayo Prctor Modificado, Su manejo hace relacin a la siguiente norma:

    N.T.P. 339.142 - ASTM D - 698

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    INDICE

    1. Ensayo de compactacin (Prctor Modificado) 4

    1.1. Objetivos 4

    1.2. Marco Terico 4

    1.2.1. Terminologa 4

    1.2.2. Compactacin de Suelo en Laboratorio 5

    1.2.3. Pruebas de compactacin en Laboratorio 6

    1.3. Observaciones previas al ensayo 7

    2. Coeficiente de Permeabilidad 8

    2.1. Equipos y Materiales 8

    2.2. Procedimiento 8

    Fichas de clculo de Datos Obtenidos en el Ensayo 11

    3. Conclusiones 14

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    1.- ENSAYO COMPACTACIN (PRCTOR MODIFICADO)

    1.1. OBJETIVOS

    Obtener datos a partir de los ensayos y anotarlos en un registro ordenado

    de acuerdo a un mtodo establecido para evitar cometer errores u omitir

    informacin relevante.

    Procesar los datos obtenidos a travs de formulaciones, tablas y grficos,

    de manera que permitan sacar conclusiones sobre el ensayo realizado.

    Determinar la humedad ptima de compactacin de un suelo, con la cual se

    alcanzar la mxima compacidad.

    1.2. MARCO TERICO

    1.2.1. TERMINOLOGIA

    Compactacin es el trmino que se utiliza para describir el proceso de

    densificacin de un material mediante sistemas mecnicos. El incremento de

    densidad se obtiene al disminuir el contenido de aire en los vacos en tanto se

    mantiene el contenido de humedad aproximadamente constante.

    Generalmente la compactacin se realiza sobre los materiales que se

    utilizan para relleno en la construccin de terraplenes.

    Los objetivos de la compactacin son los siguientes:

    Aumentar la resistencia al corte y mejorar la estabilidad de terraplenes y la

    capacidad de carga de cimentaciones y pavimentos.

    Disminuir la compresibilidad y reducir los asentamientos.

    Disminuir la relacin de vacos y reducir la permeabilidad.

    Reducir el potencial de expansin, contraccin, o expansin por

    congelamiento.

    El grado de compactacin de un suelo o de un relleno se mide

    cuantitativamente mediante la densidad seca, la cual depende de la energa

    utilizada durante la compactacin y del contenido de humedad del suelo.

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    La relacin entre la densidad seca, el contenido de humedad y la energa

    de compactacin se obtienen a partir de ensayos de compactacin en laboratorio.

    La compactacin en laboratorio consiste en compactar una muestra de

    suelo hmedo en un molde cilndrico de un volumen especfico y con una energa

    de compactacin determinada. Por lo general se utilizan diferentes ensayos, pero

    la mayora estn basados en el mismo principio: la compactacin dinmica creada

    por el impacto de un martillo metlico de una masa especfica que se deja caer

    desde una altura determinada, compactando el suelo en un determinado nmero

    de capas que reciben un nmero de golpes.

    Despus de preparar la muestra compactada, se miden su densidad

    aparente y su contenido de humedad. Se calcula la densidad seca y se repite el

    procedimiento haciendo variar el contenido de humedad. Las caractersticas de

    compactacin se presentan en un grfico que relaciona la densidad seca en

    funcin del contenido de humedad. El punto ms alto de la curva obtenida en el

    grfico que corresponde a la mayor densidad seca determina el contenido de

    humedad ptimo.

    1.2.2. COMPACTACION DEL SUELO EN LABORATORIO

    Mediante este ensayo, el propsito es determina la correcta cantidad de

    agua de amasado a usar cuando se compacte el suelo en terreno, y la

    densidad seca mxima que se debe obtener al compactarse el suelo con

    esta humedad optima.

    Las variables que afectan la compactacin en suelos con cohesin son las

    siguientes:

    Contenido de humedad

    Tipo de Suelo

    Energa de compactacin

    =

    Donde:

    N: numero de golpes por capa

    N: numero de capas de suelo

    W: peso del martillo (kg)

    H: altura de cada del martillo (cm)

    V: volumen del suelo compactado (cm3)

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    Con cierta humedad, el suelo llega a su densidad mxima cuando se

    aplica una cantidad especfica de Energa.

    La densidad mxima que se obtienen bajo estas condiciones se

    llama densidad Prctor 100 %.

    El valor de la humedad en el punto de densidad mxima se llama

    humedad ptima.

    El valor Prctor 100% se utiliza como base para medir el grado de

    compactacin del suelo, por lo tanto es la medida estndar para la

    compactacin.

    1.2.3. PRUEBAS DE COMPACTACION EN LABORATORIO

    Actualmente existen muchos mtodos para reproducir, al menos

    tericamente, en laboratorio las condiciones dadas de compactacin en

    terreno. Histricamente, el primer mtodo, respecto a la tcnica que se utiliza

    actualmente, es el Prctor estndar. El mas empleado, actualmente es el

    denominado Prctor Modificado en el que se aplica mayor energa de

    compactacin que en estndar siendo el que esta mas de acuerdo con las

    solicitaciones que las modernas estructuras imponen al suelo.

    Todos ellos consisten en compactar el suelo, con condiciones variables que

    se especifican a continuacin:

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    1.3. OBSERVACIONES PREVIAS AL ENSAYO

    Fecha de realizacin del ensayo :

    - Comienzo: Lunes 09 de Junio

    - Culminacin: Jueves 12 de junio.

    Lugar en el que realizo el ensayo: Este ensayo consiste en la obtencin del

    contenido de agua ptimo para la compactacin, esto se llevo a cabo en el

    Laboratorio de Materiales de la Universidad Seor de Sipn.

    Con la asesora y gua para este ensayo de:

    - Introduccin al tema a cargo del Ing. Omar Coronado Zuloeta.

    - Introduccin al tema a cargo del Tc. Wilson A. Olaya Aguilar.

    - La gua de los formatos otorgados por el encargado del laboratorio

    de mecnica de materiales Tc. Wilson A. Olaya Aguilar.

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    2. ENSAYO DE COMPACTACION

    (Prctor Modificado)

    2.1 EQUIPOS Y MATERIALES

    Muestra alterada seca aproximadamente 80 kg.

    Papel Filtro.

    Equipo Prctor modificado (molde cilndrico, placas de base y anillo de

    extensin)

    Pisn Prctor modificado.

    Balanza con precisin de 1 gr.

    Estufa con control de temperatura.

    Probeta de 1000ml, recipiente de 6kg de capacidad, esptulas, taras

    identificadas.

    Agua

    2.2. PROCEDIMIENTO

    Obtener como mnimo 60 kg de material afirmado en este caso se obtuvo un aproximado de 80 kg, esto de acuerdo al mtodo a utilizar (mtodo A. B o C).

    La muestra se sec en intemperie aproximadamente tres das, adicional del tiempo que estuvo en terreno seco de la zona donde se extrajo.

    Se procedi a hacer la Granulometra global de la muestra, para ello se empleo los tamices 3/4, 3/8, N4 y fondo, separando las muestras, de donde se obtuvo el peso retenido para as comenzar la granulometra y obtener de igual manera la cantidad de tandas a emplear en anlisis, (proceso de clculo ver pgina N 11).

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    Prepara 5 muestras (Tandas) donde cada una pesa aproximadamente 5.5 kg, con una determinada cantidad de agua, de tal manera que el contenido de humedad vari en cada una de ellas, y se las hermetiza en bolsas plsticas identificadas por 24 hrs.

    Ensamblar el molde cilndrico con la placa de base y determinar el peso.

    Colocar el collar de extensin y el papel filtro para colocar la muestra que se va a compactar.

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    Compactar cada muestra en 5 capas y cada capa con 56 golpes, siguiendo lo que dice el mtodo C, al terminar de compactar la ultima capa, se retira el collar de extensin, se enrasa con la esptula y se determina la densidad hmeda (Dh).

    Determinar el contenido de humedad de cada muestra compactada (w%), utilizando muestras representativas de la parte superior.

    ---Determinar la densidad seca de cada muestra compactada (DS).

    =

    (1 +%100)

    Dibujar la curva de compactacin en escala natural, los datos de

    contenido de humedad se registra en el eje de las abscisas y los datos de

    densidad seca en el eje de las ordenadas.

    Determinar la mxima densidad seca y el ptimo contenido de

    humedad. (ver grfico pag. 13).

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    FICHA DE CLCULO PARA EL ANLISIS

    3/4 " 20.59 23.34 23.34 --- --- ---

    3/8 " 8.77 9.94 33.28 33.28 55 1830.53

    N 4 7.46 8.46 41.74 8.46 55 465.19

    Pasa N4 51.39 58.26 100.00 58.26 55 3204.28

    total 88.20 100.00 5500.00

    Proceso

    de eleccin 3/4" 3/8" N 4 < N4

    del nmero Uso del

    de Mtodo

    Tandas 20.59 8.77 7.46 51.39 "C"

    1830.53 465.19 3204.28

    5 TANDAS 16 TANDAS 16 TANDAS

    PROCED.

    MOLDE

    CAPAS

    GOLPES

    PISN

    Caida Libre

    Acu. Malla

    MallasPeso

    Retenido (Kg)

    N4

    < 20% Ret.

    % Retenido% Retenido

    Acumulado% Retenido

    Factor

    TandaPeso (gr)

    GRANULOMETRA GLOBAL - ELECCIN PROCEDIMIENTO CALCULO DE LA TANDA

    PROCEDIMIENTO

    12 "

    4"

    25

    3

    N4 y

    < 20% Ret.

    C

    O

    N

    D

    I

    C

    I

    O

    N

    E

    S

    A

    5000 gr - 6000 gr

    (se toma la

    menor)

    Acu. Malla

    3/8"

    > 20% Ret.

    Acu. Malla

    3/8" Y

    < 30%Ret.

    Acu. Malla

    3/4"

    6"

    5

    56

    > 20% Ret.

    Acu. Malla

    5.5 Lb. 10.0 Lb.

    10 "

    C

    10 "

    B

    4"

    3

    25

    Peso de la Tanda 2500 gr - 3000 gr 2500 gr - 3000 gr

    HOJA DE CALCULO DE TANDAS

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    Universidad SEOR DE SIPAN - Ingeniera Civil Pgina 12

    :

    :

    :

    :

    :

    - zona y elevacion : 17 M 71m.s.n.m

    D = 6" Area = 182.41 - coordenada este : 0641586 E

    h = 15.51 Volumen = 2829.3 - coordenada norte : 9266826 S

    1.- Peso de la muestra compactada + molde (gr) 10999 11040 11070 11235 11315

    2.- Peso del molde (gr) 7690 7690 7690 7690 7690

    3.- Volumen del molde (cm3) 2829.3 2829.3 2829.3 2829.3 2829.3

    4.- Densidad humedad ((1-2)/3) (gr/cm3) 1.17 1.18 1.19 1.25 1.28

    5.- N de la tara TANDA 01 TANDA 02 TANDA 03 TANDA 04 TANDA 05

    6.- Peso de la tara + suelo humedo (gr) 0.630 0.820 0.760 0.535 0.720

    1.15 1.16

    4.4911. Contenido de humedad (%) 2.94 6.56

    0.44510.- Peso de suelo seco (gr) 0.510 0.610

    0.0709.- Peso de la tara (gr) 0.235 0.070

    0.0208.- Peso del agua (gr) 0.015

    0.68

    1.20

    0.745

    0.009

    0.250

    0.371

    2.43

    1.14

    0.015

    0.250

    0.555

    2.70

    0.040

    0.5150.621 0.805

    GONZALES GUEVARA, EMILIO JAVIER

    PRCTICA DE LABORATORIO

    MIERCOLES 18 DE JUNIO DEL 2014

    MECANICA DE SUELOS Y ROCAS

    1.20

    UNIVERSIDAD SEOR DE SIPANFACULTAD DE INGENIERIA, ARQUITECTURA Y URBANISMO

    ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIRIA CIVIL

    LUGAR DE REALIZACIN DE ENSAYO LABORATORIO DE ENSAYO DE MATERIALES - USS

    IDENTIFICACION DE MUESTRA

    (6-7)

    (7-9)

    ((8/10)*100)

    12.- Densidad seca (4/(1+(11/100))

    IDENTIFICACIN DE ENSAYO : ENSAYO DE COMPACTACIN (PRCTOR ESTNDAR) - N.T.P. 339.142 - ASTM D - 698

    Muestra traida de la cantera tres tomas - con ubicacin Geogrfica:

    7.- Peso de la tara + suelo seco (gr)

    ALUMNO

    TIPO DE PRESENTACION

    ASIGNATURA

    DOCENTE Ing. CORONADO ZULOETA, OMAR

    (gr/cm3)

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    Universidad SEOR DE SIPAN - Ingeniera Civil Pgina 13

    Max. densidad seca

    1.21 gr/cm3

    Conten. humedad ptima

    5.53 %

    1.100

    1.110

    1.120

    1.130

    1.140

    1.150

    1.160

    1.170

    1.180

    1.190

    1.200

    1.210

    1.220

    1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 7.0 8.0

    DE

    NS

    IDA

    D S

    EC

    A g

    r/cc

    CONTENIDO DE HUMEDAD %

    GRAFICO DE PROCTOR MODIFICADO

    GRAFICA DE CURVA CONTENIDO DE HUMEDAD VERSUS DENSIDAD SECA

    FOTO DE GOOGLE EARTH DEL LUGAR DE EXTRACCION DE MUESTRAS

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    Universidad SEOR DE SIPAN - Ingeniera Civil Pgina 14

    CONCLUSIONES

    o Se obtuvo una curva de Prctor con una densidad seca mxima de

    1.21 (g/cm3) y un % de humedad de 5.53 %.

    RECOMENDACIONES

    o Se debe calibrar la balanza antes de pesar.

    o Cada recipiente se deposita la muestra de 5...