Compactación - Ensayo de Mecánica de Suelos

8/15/2019 Compactación - Ensayo de Mecánica de Suelos

1/20

PONTIFICA UNIVERSIDAD CATÓLICA DEL ECUADOR

Facultad de Ingeniería

Escuela de Civil

Laboratorio de Mecánica de Suelos

Profesor : Ing. Guillermo Realpe R.

Estudiante: Esteban Aguirre Q.

ema: Compactaci!n.

Curso : "to #ivel Paralelo: $

Fec%a : &' de ma(o de ')&*.


2/20

1. ALCANCE

El presente informe trata sobre las metologías de compactaci!n utili+adas en laboratorioaplicadas a una muestra estandari+ada procedente de un suelo de la +ona de Quitumbe.El m,todo utili+ado para este ensa(o es el de Proctor Est-ndar segn la norma A/01*23. Adicionalmente se ensa(! la muestra de suelo por el m,todo de Proctor 0odificado con el cual se obtiene la relaci!n entre el contenido de %umedad ( el pesoespecífico del suelo.

2. OBJETIVOS

o Ensa(ar una muestra de suelo aplicando los m,todos de Proctor Est-ndar ( Proctor

0odificado.

o 1eterminar el peso específico seco m-4imo en base al contenido de %umedad.

o 1eterminar el Grado de Compactaci!n de la muestra.

3. INTRODUCCIÓN/e entiende por compactaci!n de suelos al proceso mec-nico por el cual se buscame5orar artificialmente las características de resistencia6 compresibilidad ( elcomportamiento esfuer+o 7 deformaci!n de los mismos.

En general implica una reducci!n de los vacíos (6 como consecuencia de ello6 en elsuelo ocurren cambios volum,tricos de importancia ligados a la p,rdida de aire6 por8ue por lo comn no se presenta e4pulsi!n de agua. #ormalmente el esfuer+o decompactaci!n le imparte al suelo un aumento de la resistencia al corte6 un incremento enla densidad6 una disminuci!n de la contracci!n6 una disminuci!n de la permeabilidad (una disminuci!n de la compresibilidad.En la actualidad e4isten distintos m,todos para reproducir en laboratorio las condicionesde compactaci!n en obra. El primero ( m-s difundido es debido al 1r. Proctor ( esconocido como Ensa(o Proctor Est-ndar. 9a prueba consiste en compactar el suelo aemplear en tres capas dentro de un molde de forma ( dimensiones normali+adas6 por

medio de '" golpes en cada una de ellas con un pis!n de '6" ;g< de peso6 8ue se de5acaer libremente desde una altura de $)6" cm? 7&3)@. Este ensa(o modific! el Est-ndar aumentando el nmero de capasde $ a " el nmero de golpes en cada una de ellas se llev! de '" a "" el peso del pis!nse elev! a B6" ;g< ( la altura de caída a B"6 cmumedadDptima.


3/20

( ρm¿ D ensidad h!eda de" s#e"$ %$!&a%'ad$ (gr

cm3 ¿

ρm= K× M t − M md

V

En donde: : Es una constante de conversi!n. M t : 0asa %meda del suelo con molde =g@.

M md : 0asa del molde de compactaci!n =g@.

V : olumen del molde de compactaci!n = cm3

@.

( ρd ¿ D ensidad se%a de" s#e"$ %$!&a%'ad$ (gr

cm3 ¿

ρd= ρm

1+ w

100

En donde:

ρm : 1ensidad %meda del suelo compactado [email protected] : : Contenido de %umedad del suelo compactado =H@.

( γ d¿ Pes$ #ni'ai$ se%$ de" s#e"$ %$!&a%'ad$ (kN

m3 ¿

γ d= K 2× ρd

En donde:

K 2 : Constante de conversi!n6 e8uivale a 263)** para densidad en gcm$.

ρd : 1ensidad seca del suelo compactado =gcm$@.


4/20

). C*LCULOS + ,R*FICAS

C$n'enid$ de h#!edad

ω= Psh− Pss

Pss− Pc x100

En d!nde:

- : contenido de %umedad.Psh : peso del suelo %medo.Pss : peso del suelo seco.P% : peso de la c-psula.

#es'a N/ 1

C-psula &:

ω=60,31−56,48

56,48−19,05 x100=10,23

C-psula ':

ω=59,42−55,37

55,37−18,45 x100=10,97

Promedio

ώ=10,23+10,97

2=10,60 H

#es'a N/ 2

C-psula &:

ω=57,41−53,01

53,01−18,33 x 100=12,69

C-psula ':

ω=44,35−41,35

41,35−18,24 x 100=12,98

Promedio


5/20

ώ=12,69+12,98

2=12,84 H

#es'a N/ 3

C-psula &:

ω=45,08−41,66

41,66−18,79 x100=14,95

C-psula ':

ω=

47,17−43,42

43,42−18,08 x 100=14,79

Promedio

ώ=14,95+14,79

2=14,87 H

#es'a N/ )

C-psula &:

ω=47,65−43,27

43,27−18,64 x100=17,78

C-psula ':

ω=48,33−43,89

43,89−18,34 x 100=17,38

Promedio

ώ=17,78+17,38

2=17,58 H

Ensa0$ de %$!&a%'a%in

ENSA+O DE COPACTACIÓN PROCTOR ST*NDAR

'$d$ N/Ca&as ,$"&es &$%a&a A"'#a de %ada(%!4 Pes$ de" !a'i""$(54


6/20

A " '" B"6' )6&$ B"B) &)

o DENSIDAD HÚMEDA

ρm= K x ( Mt −

Mmd )V

En d!nde:6! : densidad %meda de la muestra compactada' : masa del suelo %medo compactado en el molde!d : masa del molde de compactaci!nV : volumen del molde de compactaci!n7 : constante de conversi!n

#es'aN/

asa de"!$"de (!d4

(54

V$"#!en de"!$"de(%!84

asa de" s#e"$h!ed$ %$!&a%'ad$

('4(54

C$ns'an'e7

& B'"& 2BB "2*$ &' B'"& 2BB *)3B &$ B'"& 2BB *&"$ &B B'"& 2BB *&'' &

#es'a N/ 1

ρm=1 x (5693−4251 )

944 J &63&gr

cm³

#es'a N/ 2

ρm=1 x(6084−4251 )

944 J &62Bgr

cm3

#es'a N/ 3

ρm=1 x (6153−4251 )

944 J '6)&gr

cm³

#es'a N/ )

ρm=1 x (6122−4251 )

944 J &623gr

cm³

o DENSIDAD SECA


7/20

ρd= ρm

1+ ω

100

En d!nde:

6d : densidad seca de la muestra compactada6! : densidad %meda de la muestra compactada- : contenido de %umedad

#es'a

N/

Densidad9!eda (6!4

(5:%!84

C$n'enid$ deh#!edad (-4

(;4& &63& &).*)' &62B &'63B$ '6)& &B63

B &623 &6"3

#es'a N/ 1

ρd= 1,81

1+10,60

100 J &6*B

gr

cm³

#es'a N/ 2

ρd= 1,94

1+12,84

100 J &6'

gr

cm³

#es'a N/ 3

ρd= 2,01

1+14,87

100 J &6"

gr

cm³

#es'a N/ )

ρd= 1,98

1+17,58

100 J &6*3

gr

cm³

o PESO UNITARIO SECO

γd= K ∗ ρd

En d!nde:


8/20

6d : densidad seca de la muestra compactada.7 : constante de conversi!n.

#es'

aN/

Densidad Se%a

(6d4(5:%!84

C$ns'an'e

7 (7N:!84& &6*B 263)**' &6' 263)**$ &6" 263)**B &6*3 263)**

#es'a N/ 1

γd=(9,8066 )∗(1,64 )=16,08 KN

m ³

#es'a N/ 2

γd=(9,8066 )∗(1,72 )=16,86 KN

m ³

#es'a N/ 3

γd=(9,8066 )∗(1,75 )=17,16 KN

m ³

#es'a N/ )

γd=(9,8066 )∗(1,68 )=16,47 KN

m ³

o PESO UNITARIO SIN ESPACIOS VAC=OS

γzav= γw

ω100

+ 1

Gs

En d!nde:a? J peso unitario para un suelo sin espacios vacíos.


9/20


10/20

7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 1916

16.5

17

17.5

CURVA DE COMPACTACIÓN

CONTENIDO DE HUMEDAD (ω%)

PESO UNITARIO SECO (ϒ KN/m³)

Kopt J &B6*)H

Ldm-4 J &6&) #mM


11/20

7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 2016

16.5

17

17.5




CURVA DE COPACTACIÓN + CERO VAC=OS

Gs J '6")


12/20

ENSA+O DE COPACTACIÓN PROCTOR ODIFICADO

o CONTENIDO DE 9UEDAD

ω= Psh− Pss

Pss− Pc x100

En d!nde:- contenido de %umedad.Psh peso del suelo %medo.Pss : peso del suelo seco.P% peso de la c-psula.

#es'a N/ 1

C-psula &:

ω=56,32−52,44

52,44−18,35 x100=11,38

C-psula ':

ω=56,25−55,34

55,34−18,21

x100=11,45

Promedio

ώ=11,38+11,45

2=11,41 H

#es'a N/ 2

C-psula &:

ω=48,98−45,30

45,30−18,22 x100=13,59

C-psula ':

ω=60,21−55,18

55,18−18,05 x100=13,55

Promedio


13/20

ώ=13,59+13,55

2=13,57 H

#es'a N/ 3

C-psula &:

ω=58,65−52,77

52,77−18,77 x100=17,29

C-psula ':

ω=55,65−50,11

50,11−18,54 x100=17,55

Promedio

ώ=17,29+17,55

2=17,42 H

#es'a N/ )

C-psula &:

ω=49,38−44,03

44,03−17,98 x100=20,54

C-psula ':

ω=51,08−45,5545,55−18,01

x100=20,08

Promedio

ώ=20,54+20,08

2=20,31 H

'$d$ N/

Ca&as

,$"&es &$

%a&a

A"'#a de %ada

(%!4

Pes$ de" !a'i""$

(54A $ '" B"6' )6&* '")) &)


14/20

o DENSIDAD 9EDA

ρm= K x ( Mt − Mmd )

V

En d!nde:6! : densidad %meda de la muestra compactada' : masa del suelo %medo compactado en el molde!d : masa del molde de compactaci!nV : volumen del molde de compactaci!n7 : constante de conversi!n

#es'a

N/

asa de"

!$"de (!d4(54

V$"#!en de"

!$"de(%!84

asa de" s#e"$

h!ed$ %$!&a%'ad$('4(54

C$ns'an'e

7

& B'"& 2BB "33" &' B'"& 2BB "2*' &$ B'"& 2BB *)'& &B B'"& 2BB "2& &

#es'a N/ 1

ρm=1 x (5885−4251 )944 J &6$

grcm³

#es'a N/ 2

ρm=1 x (5962−4251 )

944 J &63&gr

cm3

#es'a N/ 3

ρm=1 x (6021−4251 )

944 J &633gr

cm³

#es'a N/ )

ρm=1 x (5971−4251 )

944 J &63'gr

cm³

o DENSIDAD SECA


15/20

ρd= ρm

1+ ω

100

En d!nde:

6d : densidad seca de la muestra compactada.6! : densidad %meda de la muestra compactada.- : contenido de %umedad.

#es'a

N/

Densidad9!eda (6!4

(5:%!84

C$n'enid$ deh#!edad (ω4

(;4& &6$ &&6B&' &63& &$6"$ &633 &6B'

B &63' ')6$&

#es'a N/ 1

ρd= 1,73

1+11,41

100 J &6""

gr

cm³

#es'a N/ 2

ρd= 1,81

1+13,57

100 J &6"2

gr

cm³

#es'a N/ 3

ρd= 1,88

1+ 17,42100

J &6*)

gr

cm³

#es'a N/ )

ρd= 1,82

1+20,31

100

J &6"&gr

cm³


16/20

o PESO UNITARIO SECO

γd= K ∗ ρd

En d!nde:


17/20

(;4 (7N:!84&&6B& &"6')&$6" &"6"2&6B' &"6*2')6$& &B63&

Kopt J &"6)"H

Ldm-4 J &"63) #mM

CURVA DE COPACTACIÓN + CERO VAC=OS


18/20

16 17 18 19 20 21 22 23 24 2514

14.5

15

15.5

16

16.5

17

17.5




GsJ '6").

. CONCLUSIONES


19/20

• Actualmente6 ambas pruebas cuentan con variantes a las formas originales. 9aelecci!n del tipo de ensa(o a efectuar depender-6 b-sicamente6 de la naturale+a de laobra a reali+ar.

• /e conclu(e 8ue mediante el m,todo de Proctor estandar:Kopt J &B6*)HLdm-4 J &6&) #mM

• /e conclu(e 8ue mediante el m,todo de Proctor modificado:Kopt J &"6)"HLdm-4 J &"63) #mM

• En las gr-ficas se puede observar 8ue los ensa(os fueron concluidos de maneracorrecta6 por lo tanto6 el ramal decreciente de la curva de compactaci!n es paralela ala curva te!rica de saturaci!n en los dos ensa(os =0,todo de Proctor Est-ndar (0odificado@.


20/20

. BIBLIO,RAF=A

• Mecánica de-suelos - Peter L. Berry

• %ttp:NNN.unalmed.edu.coOgeotecniGG&.pdf

• %ttp:NNN.frra.utn.edu.arsecretariasc(tcientificotecnicocompactacion.pdf
http://es.slideshare.net/antuanets/mecanica-desuelos-peter-l-berryhttp://www.unalmed.edu.co/~geotecni/GG-17.pdfhttp://www.frra.utn.edu.ar/secretarias/cyt/cientifico_tecnico/compactacion.pdfhttp://www.unalmed.edu.co/~geotecni/GG-17.pdfhttp://www.frra.utn.edu.ar/secretarias/cyt/cientifico_tecnico/compactacion.pdfhttp://es.slideshare.net/antuanets/mecanica-desuelos-peter-l-berry

Documents

Compactación - Ensayo de Mecánica de Suelos