Ensayo Proctor

común encontrarnos en especificaciones contractuales de proyectos y construcciones, así como en requerimientos de clientes, y hasta en planes de ensayos de investigaciones, un texto similar a este: «Use el Proctor Modificado siguiendo ASTM D 1557/AASHTO T 180», dando a entender que ambas variantes corresponden al mismo ensayo. Este supuesto podría llevarnos a un error de consecuencias importantes, y todavía más si el ensayo Proctor en referencia se utiliza para la determinación del valor relativo del soporte (CBR o VRS) de un material de suelo.

En el Proctor Modificado, ASTM y AASHTO tienen en común que determinan la relación humedad-peso unitario (curva de compactación) de un material de suelo usando el martillo de 10 lb (4.54 kg) con altura de caída libre de 18 pulgadas (457 mm) y cinco capas, pero tienen notables diferencias, algunas de las cuales resaltamos a continuación:

Variantes o métodos: ASTM presenta tres métodos, a saber: Método A, aplicable a suelos pasantes del tamiz No 4; Método B, para pasantes del tamiz 3/8”, y Método C, aplicable a pasantes del tamiz 3/4”. Mientras que AASHTO tiene cuatro métodos, a saber: A y B aplicables a suelo pasante del tamiz No. 4, y C y D, para pasantes del tamiz 3/4”.

Moldes y número de golpes: ambos métodos usan moldes de 4” y 6” de diámetro, y número de golpes por capa de 25 y 56, pero sólo dos de las combinaciones de estos parámetros en una norma coinciden con la otra.

Correcciones por sobre tamaño: ninguna de las dos versiones del Proctor Modificado permite formar probetas de suelo compactado con material superior al tamiz 3/4” (19 mm). En caso de tenerse material más grueso que este tamiz (sobre tamaño), cada método contempla una corrección diferente. Mientras que AASHTO reemplaza el material más grueso (2”-3/4”) por el mismo peso de material con tamaño intermedio (3/4”-No.4), ASTM usa una norma adicional (ASTM D 4718) que provee unas fórmulas matemáticas para corregir los valores de humedad y peso unitario obtenidos y convertirlos en valores considerando el sobre tamaño. Además, ASTM advierte bien claro que los suelos con sobre tamaño son un problema para medir el peso unitario tanto en laboratorio como en el campo y que se debe usar el criterio ingenieril (una declaración un tanto vaga para una norma, ¿no creen?).

Con esta situación lo que quiero hacerles ver es que, claramente, las versiones AASHTO T 180 y ASTM D 1557 son dos ensayos diferentes y, en consecuencia, hay que esperar que los resultados que producen sean también diferentes. Sólo los métodos A del T 180, y A de D 1557 son iguales en energía de compactación (molde 4”, 5 capas, 25 golpes/capa) y, si todo el material es pasante del No. 4 (es decir, sin corrección por sobre tamaño), producirían teóricamente el mismo resultado. Acoto que el método C de ASTM D 1557 establece la misma energía de compactación que el método D de AASHTO T 180, pero la corrección por sobre tamaño es completamente diferente.

¿Qué hay que hacer? Bueno, lo hecho, hecho está. Ninguna de las dos versiones del Proctor Modificado está mal, ambas son una aceptable referencia de densificación de un suelo comparable a lo que se alcanzaría en campo utilizando equipos pesados de compactación. Lo que les recomiendo hacer es que antes de comenzar un proyecto, investigación o simplemente una orden de ejecución en un laboratorio, se establezca claramente cuál versión y cuál método del ensayo se va a utilizar.

Este método corresponde, con algunas modificaciones al conocido anteriormente como Standard modificado o Proctor Modificado.

Los moldes que se emplean son los mismos que los indicados para el método anterior, o sea el pequeño de 4 pulgadas y el grande de 6 pulgadas de diámetro interno.

La diferencia fundamental entre este método y el anterior está en el peso del martillo de la altura de caída. El martillo empleado en éste método es el de 10 libras (4.5 Kilogramos) y la altura de caída es de 18 pulgadas (45.7 cms.).

En lugar de colocar el material en tres capas, se lo coloca en cinco de aproximadamente igual espesor. Si se emplea el cilindro de cuatro pulgadas se compactará cada capa haciendo caer el martillo 25 veces y si se usa el molde de 6 pulgadas haciendo caer 56 veces cada capa.

Igual que en el método anterior, una vez compactado el material, se quitará el collar del cilindro, se harán las pesadas necesarias y se determinará el contenido de humedad del suelo compactado.

La densidad obtenida mediante el método AASTHO T-180 es mayor que la obtenida mediante el método AASTHO T-99

COMPACTACION: Prueba o ensayo Proctor Modificado.

Debido al rápido desarrollo en los equipos de compactación de campo, la energía de compactación en la prueba Proctor estándar empezó a no lograr representar en forma adecuada las compactaciones mayores que podían lograrse con dicho nuevo equipo. Esto condujo a una modificación en la prueba, aumentando la energía de compactación, de modo que conservando el número de golpes por capa se elevo el número de capas de 3 a 5, aumentando al mismo tiempo el peso del pison y la altura de caída del mismo, siendo el molde es el mismo que el de la prueba estándar. Esta nueva versión revisada se la llama normalmente como la prueba Proctor modificado (ASTM D-1557 y AASHTO T-180). A continuación se describirán todas sus especificaciones y procedimiento de compactación.

La prueba Proctor modificado es la más utilizada para la compactación en laboratorio, teniendo tres variantes en el método, que varían en función del porcentaje de tamaño de partículas presentes en la muestra de suelo. Debido a esto es que se explicara en forma más detallada el procedimiento de compactación, además de todas sus especificaciones basándose en la ASTM D1557-00.

La prueba Proctor modificado al igual que la Proctor estándar se utiliza para determinar el peso específico seco máximo y el contenido de humedad óptimo. Este ensayo se aplica solamente a suelos con menos del 30 % en peso de partículas retenidas en el tamiz de 19 mm.

Para conducir la prueba Proctor modificado, se utiliza el mismo molde con un volumen de 943.3 cm3 (1/30 pie3) como en el caso de la prueba Proctor estándar. Sin embargo, el suelo es compactado en cinco capas por un pisón que pesa 4.54 ± 0.01 kg, la caída del pisón es 457.2 ± 1.6 mm, la cara de golpe del pisón tiene un diámetro de 50.8 ± 0.25 mm. El pisón debe ser reemplazado cuando el diámetro de la cara de golpe es desgastado o expandido en 12 mm. El número de golpes del pisón para cada capa se conserva en 25 como en el caso de la prueba Proctor

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