DENSIDAD DE CAMPO Y COMPACTACIÓN TIPO PROCTOR

MECÁNICA DE SUELOS

TEMA: DENSIDAD DE CAMPO Y COMPACTACIÓN TIPO PROCTOR

Densidad de Campo:

Introducción:

Los ensayos en el campo pueden ser destructivos o no destructivos. Los ensayos destructivos comprenden la excavación y remoción de parte del material de relleno, mientras que los ensayos no destructivos determinan indirectamente el peso unitario y el contenido de agua del relleno y tan solo dejan un pequeño agujero en el terreno.

Durante la práctica se desarrollará el ensayo del cono de arena.

-Método del cono de arena:

Un agujero es excavado manualmente en el suelo a ser ensayado y todo el material extraído del hueco es depositado en un recipiente. El hueco se llena con arena de densidad conocida que cae libremente a través de un cono y de esta manera se determina el volumen.

La densidad húmeda in situ se determina dividiendo la masa húmeda del material removido entre el volumen del hueco. La humedad del material se determina mediante los métodos usuales y con estos datos se calcula la densidad seca del material

Equipos a ser empleados:

-Cono, de dimensiones estándar, que asegura un flujo constante y reproducible de arena.

-Contenedor de arena, de gran tamaño y debe poseer una válvula que para dejar pasar la arena.

-Plato base, para la calibración previa de la arena a usar.

-Arena de Ottawa, en adecuadas condiciones, limpia seca, densidad uniforme

-Horno.

-Balanza.

Procedimiento:

Se realiza de acuerdo a la norma ASTM D 1556-96.:

• Se debe de pesar 5 kg. de arena de Otawa, una arena calibrada y especial con parámetros conocidos, para luego vaciarla a la botella y posteriormente atornillar el cono a la botella.

• Ubicar la zona en donde se realizará la excavación para la determinación de la densidad para nivelar en un cuadrado aprox. de 60 cm. de lado.

• Colocar la placa sobre la superficie del suelo nivelado y enrasar

• Excavar el suelo a través de la perforación de la placa base. La cavidad debe tener aproximadamente la misma profundidad que el molde utilizado para calibrar la arena (10 a 15cm. aproximadamente).

• El material extraído se irá almacenando en una bolsa. El volumen mínimo de la excavación dependerá del tamaño máximo de la partícula.

• Colocar la botella con el cono invertido en la perforación de la placa base. Abrir rápidamente la válvula del cono y dejar que la arena llene la cavidad del suelo, la perforación en la placa base y el cono.

• Cerrar la válvula e invertir el recipiente.

• Extraer la arena de la cavidad. Recuperar la porción de arena que no se haya ensuciado.

• Depositar la arena que queda en la botella en una bolsa.

• Pesar el suelo de la perforación contenido en la bolsa. Tomar 100gr. de material húmedo para determinar el contenido de humedad.

• Pasar el material por el tamiz #4, 3/8”, o ¾”, lavar la fracción retenida y determinar su peso seco. Emplear el valor de Gs que se indique en el momento de la práctica.

Resultados:

En la siguiente tabla se muestran los datos recogidos durante el ensayo y los cálculos realizados para determinar, en primer lugar, la densidad húmeda

DENSIDAD DE CAMPO

PESO DEL FRASCO + ARENA gr 6124

PESO DEL FRASCO + ARENA QUE QUEDA gr 1460

PESO DE ARENA EMPLEADA gr 4664

PESO DE ARENA EN EL CONO gr 1410

PESO DE ARENA EN EXCAVACIÓN gr 3254

DENSIDAD DE LA ARENA (g/cm3) 1.39

VOLUMEN DE MATERIAL EXTRAÍDO (cm3) 2341.01

PESO DEL RECIPIENTE + SUELO + GRAVA gr 4899

PESO DEL RECIPIENTE gr 0

PESO DEL SUELO + GRAVA gr 4899

PESO RETENIDO EN EL TAMIZ gr 872

PESO ESPECÍFICO DE GRAVA gr/cm3 2.67

VOLUMEN DE GRAVA cm3 326.59

PESO DE FINOS gr 4027

VOLUMEN DE FINOS cm3 2014.42

DENSIDAD HÚMEDA gr/cm3 2.00

Después de haber pasado las muestras por el horno, se determinan el contenido de humedad y la densidad seca, para luego, con los resultados del ensayo proctor, hallar el grado de compactación. Los datos, cálculos y resultados se muestran en la siguiente tabla:

CONTENIDO DE HUMEDAD

PESO DEL RECIPIENTE gr 36.7

PESO DEL RECIPIENTE + SUELO HÚMEDO gr 152.8

PESO DEL RECIPIENTE + SUELO SECO gr 150.8

PESO DEL CONTENIDO DE AGUA gr 2

PESO DEL SUELO SECO gr 114.1

CONTENIDO DE HUMEDAD (%) 1.75

DENSIDAD SECA gr/cm3 1.97

MÁXIMA DENSIDAD PRÓCTOR (g/cm3) 2.45

ÓPTIMO CONTENIDO DE HUMEDAD PRÓCTOR (%) 5.7

GRADO DE COMPACTACIÓN (%) 80.41

• Este método de ensayo se usa para determinar el peso unitario (densidad) de los suelos en el terreno.

• Tomar decisiones de acuerdo a tipos de de información que se obtengan en estos laboratorios para adquirir experiencia cuando se este realizando una obra de gran magnitud

• De no calcularse bien el grado de compactación, se pueden dejar espacios libres al realizar la compactación, el cual nos puede llevar a futuras rajaduras y fisuras sobre el terreno, entre otras consecuencias.

Compactación tipo Proctor:

Introducción:

El suelo, con un contenido de humedad seleccionado, se coloca en capas dentro de un molde de dimensiones determinadas. Cada capa es compactada por un cierto número de golpes realizados mediante el empleo de un martillo con peso y altura de caída estandarizada. Se calcula la densidad seca resultante y se repite el procedimiento con distintos contenidos de humedad, un número suficiente de veces como para establecer la correlación entre la densidad seca obtenida y la humedad del suelo. Estos datos graficados, representan la curva de compactación. A partir de la curva de compactación pueden obtenerse los valores de máxima densidad seca y humedad óptima.

La energía, representada por el número de capas, el peso y la altura de caída del martillo definirá

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