ENSAYO DE COMPACTACIÓN PRÓCTOR MODIFICADO: NTP 339.141 (ASTM

En mecánica de suelos, el ensayo de compactación Próctor 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

“ESTUDIO DEFINITIVO DE LA PAVIMENTACION DEL ASENTAMIENTO HUMANO MIRAFLORES, DISTRITO DE REQUE, PROVINCIA DE CHICLAYO – REGION LAMBAYEQUE”.

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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. La razón de que haya dos ensayos distintos no es más que la modernización de uno con respecto al otro.

El objetivo general de la compactación es obtener un suelo de tal manera estructurado que posea y mantenga un comportamiento mecánico adecuado a través de toda la vida útil de la obra.

Para la obtención de las relaciones Humedad-Densidad (peso unitario seco) existen varios métodos, todos los cuales apuntan a reproducir la densidad que se obtienen en obra con equipo mecánico especial, llámese: aplanadoras, rodillos lisos o de llantas, rodillos “pata de cabra” y vibro flotadores, ya que a fin de que el material a compactarse alcance la mayor densidad posible en el terreno, deberá tener una humedad adecuada en el momento de la compactación. Esta humedad se llama HUMEDAD ÓPTIMA y la densidad obtenida se conoce con el nombre de MÁXIMA DENSIDAD SECA DE UN SUELO. Entre los métodos que existen se pueden mencionar: dinámicos, estáticos, compactación por amasado, compactación por vibración y métodos especiales.

En nuestro caso se ha aplicado el Método Dinámico de PROCTOR MODIFICADO, o “AASHTO Modificado”; éste tiene por objeto determinar la relación entre el contenido de humedad y la densidad de los suelos compactados en un molde de dimensiones dadas, empleando un apisonador de 101 lb (4.54 Kg) que se deja caer libremente desde una altura de 18 pulgadas (45,7 cm).

A continuación se indican los cuatro procedimientos para este método:

 MÉTODO A

- Molde de 4 pulgadas (10,16 cm) de diámetro.

- Se emplea el que pasa por el tamiz Nº 4 (4,75 mm).

- 5 Capas.

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- Uso.- Cuando el 20% o menos del peso del material es retenido en el tamiz Nº 4 (4,75 mm).

- Otros Usos: Si el método no es especificado; los materiales que cumplen éstos requerimientos de gradación pueden ser ensayados usando Método B o C.

 MÉTODO B

- Molde de 6 pulgadas (15,24 cm) de diámetro.

- Se emplea el que pasa por el tamiz de 3/8 pulg. (9,5 mm).

- Capas 5.

- Golpes por capa 25.

- Usos.- Cuando más del 20% del peso del material es retenido en el tamiz Nº 4 (4,75mm) y 20% o menos de peso del material es retenido en el tamiz 3/8 pulg (9,5 mm).

- Otros Usos: Si el método no es especificado, y los materiales entran en los requerimientos de gradación pueden ser ensayados usando Método C.

 MÉTODO C:

- Molde de 6 pulgadas (15.24 cm) de diámetro.

- Materiales.- Se emplea el que pasa por el tamiz ¾ pulg (19,0 mm).

- Capas 5.

- Golpes por Capa 56.

- Usos.- Cuando más del 20% en peso del material se retiene en el tamiz 3/8 pulg (9,53 mm) y menos de 30% en peso es retenido en el tamiz ¾ pulg (19,0 mm).

- El molde de 6 pulgadas (152,4 mm) de diámetro no será usado con los métodos A o B.

*) En nuestro caso se ha empleado el Método A, de acuerdo al tipo de suelo (arenas mayormente).

Equipo

-Molde cilíndrico de compactación de 6” de diámetro.

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-Enrasador

-Tamiz de 3/4” (19,00 mm) -Cuchillo

-Depósitos plásticos

-Cápsulas metálicas

-Balanza de aproximación a 1 gramo

-Estufa a temperatura 110°C

Procedimiento

-En campo, se obtiene una muestra compuesta alterada.

-En laboratorio, se efectúa según el Método A de acuerdo al caso, por ello el primer paso será tomar una muestra seca al aire de 6 Kg de peso, tamizada por la malla N° 4”.

-Se mezcla la muestra representativa con una cantidad de agua, aproximadamente el 2%, de tal forma de humedecer toda la muestra.

-Se compacta la muestra en 5 capas estando el molde con el collar ensamblado, con 56 golpes cada una de ellas; el golpe del apisonador se distribuirá uniformemente sobre la superficie que se compacta. Compactada la quinta capa se retira el collar y se enrasa tapando los huecos que quedasen en la superficie. La altura de caída será de 18” (45,7cm) con respecto al nivel de enrase del molde, el que se encontrará apoyado sobre una superficie uniforme, rígida y nivelada. Se retira el molde con la muestra y se obtiene su peso (WMOLDE+SUELO), luego se retira una muestra del interior del molde para la obtención de su contenido de humedad. Conocido el peso de la muestra y el volumen de la misma, además del contenido de humedad (W) se puede obtener un punto de la curva de compactación, es decir, Densidad Seca vs Contenido de

Humedad, de la siguiente forma:

𝐷𝐸𝑁𝑆𝐼𝐷𝐴𝐷 𝐻𝑈𝑀𝐸𝐷𝐴 = [𝑊𝑚𝑜𝑙𝑑𝑒+𝑠𝑢𝑒𝑙𝑜 − 𝑊𝑠𝑢𝑒𝑙𝑜 𝑉𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒𝑛 𝑑𝑒𝑙 𝑀𝑜𝑙𝑑𝑒 ]

𝐷𝐸𝑁𝑆𝐼𝐷𝐴𝐷 𝑆𝐸𝐶𝐴 = [𝐷𝑒𝑛𝑠𝑖𝑑𝑎𝑑 𝐻𝑢𝑚𝑒𝑑𝑎

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-Se repite nuevamente el proceso anterior, pero antes se desmenuza el suelo anteriormente compactado, incrementando en el contenido de humedad 1 o 2% la humedad del suelo a ensayar.

-Se continúa hasta que se note una disminución en el peso unitario seco o densidad, o hasta que el suelo no se vuelva francamente húmedo y presente exceso de humedad.

-Se grafica la curva de compactación en escala aritmética en los ejes, hallando la máxima densidad seca y su óptimo contenido de humedad.

3.2.8. DETERMINACIÓN DE LA RELACIÓN DE SOPORTE DE CALIFORNIA