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U U n n i i v v e e r r s s i i d d a a d d T T e e c c n n o o l l ó ó g g i i c c a a C C e e n n t t r r o o a a m m e e r r i i c c a a n n a a UNITEC Lauréate International Universities FACULTAD DE INGENIERIA INGENIERIA CIVIL LABORATORIO DE MECANICA DE SUELOS I PRACTICA DE: PROCTOR ESTÁNDAR CATEDRATICO: ING. PATRICK GUSTAVO MILLA ALUMNOS: Miguel Flores Burgos 10541084 Hugo Gradiz Murillo 10641279 Andrés Urtecho 10321119 Alex Urtecho 10421105 Jorge Espinoza 10551261 Semestre: II Periodo: I Tegucigalpa M.D.C. Honduras 04 de septiembre del 2009

Proctor estandar

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Laboratorio de proctor estandar

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UUNNIITTEECC Lauréate International Universities

FACULTAD DE INGENIERIA

INGENIERIA CIVIL

LABORATORIO DE MECANICA DE SUELOS I

PRACTICA DE: PROCTOR ESTÁNDAR

CATEDRATICO: ING. PATRICK GUSTAVO MILLA

ALUMNOS: Miguel Flores Burgos 10541084

Hugo Gradiz Murillo 10641279

Andrés Urtecho 10321119

Alex Urtecho 10421105

Jorge Espinoza 10551261

Semestre: II Periodo: I

Tegucigalpa M.D.C. Honduras

04 de septiembre del 2009

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METODO PROCTOR ESTANDAR MECANICA DE SUELO I

Miguel Flores Burgos, Hugo Gradiz Murillo, Andrés Urtecho, Alex Urtecho y Jorge Espinoza.

RESUMEN

Se tomo una muestra de suelo que pase Tamiz # 4 se le agrego agua hasta llegar al

contenido requerido de acuerdo al porcentaje que fue previamente escogido. Luego se

determino el peso del molde de Proctor más el embase y luego vierta la muestra húmeda de

suelo en el molde. Cada capa debe ser compactada uniformemente por el martillo

(moviendo por toda la paredes del molde) Proctor Estándar 25 veces antes que la siguiente

capa sea vertida al molde.

Utilizando un borde recto, recorte el exceso de suelo del molde; la parte superior del molde

debe estar pareja con la parte superior del suelo compactado. Luego se procede a determine

el peso del molde más el suelo compactado en el molde. Removemos la muestra del molde

con la ayuda de un extractor de muestra (que tiene un aspecto de una gata hidráulica) y

saca el cilindro de suelo compactado del molde. Se procede a partir la muestra por el centro

para obtener una muetra del centro del suelo compactado luego se coloca en la latita es

pesada. Con una muestra de suelo húmedo del cilindro de suelo compactado y determine la

masa de la latita de humedad más el suelo húmedo. Coloque la latita de humedad con suelo

húmedo en el horno hasta secarse a un peso seco.

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INTRODUCCIÓN

Se denomina compactación de suelos al proceso mecánico por el cual se busca mejorar las

características de resistencia, compresibilidad y esfuerzo deformación de los mismos. Este

proceso implica una reducción más o menos rápida de los vacíos, como consecuencia de la

cual en el suelo ocurren cambios de volúmenes de importancia, fundamentalmente ligados

a pérdida de volumen de aire.

En la actualidad existen muchos métodos para compactar, al menos teóricamente, en el

laboratorio unas condiciones dadas de compactación de campo. Unos de lo cual cabe

mencionar es “Prueba Proctor Estándar” que consiste en determinar el peso por unidad de

volumen de un suelo que ha sido compactado por un procedimiento definido para diferentes

contenidos de humedad.

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ÍNDICE GENERAL

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Objetivos ................................................................................................................... 1

Capitulo I: Equipo de laboratorio ................................................................................ 2

Material de laboratorio............................................................................... 5

Capitulo II: Procedimiento .......................................................................................... 6

Capitulo III: Datos .................................................................................................... 11

Capitulo IV: Cálculos................................................................................................ 11

Resultados ................................................................................................................ 12

Recomendaciones ..................................................................................................... 14

Conclusiones ............................................................................................................. 15

Anexos...................................................................................................................... 16

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ÍNDICE DE FIGURAS

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Figura 1 ...................................................................................................................... 3

Figura 2 ...................................................................................................................... 3

Figura 3 ...................................................................................................................... 3

Figura 4 ...................................................................................................................... 3

Figura 5 ...................................................................................................................... 3

Figura 6 ...................................................................................................................... 3

Figura 7 ...................................................................................................................... 4

Figura 8 ...................................................................................................................... 4

Figura 9 ...................................................................................................................... 4

Figura 10 .................................................................................................................... 4

Figura 11 .................................................................................................................... 4

Figura 12 .................................................................................................................... 4

Figura 13 .................................................................................................................... 4

Figura 14 .................................................................................................................... 4

Figura 15 .................................................................................................................... 5

Figura 16 .................................................................................................................... 6

Figura 17 .................................................................................................................... 6

Figura 18 .................................................................................................................... 6

Figura 19 .................................................................................................................... 6

Figura 20 .................................................................................................................... 7

Figura 21 .................................................................................................................... 7

Figura 22 .................................................................................................................... 7

Figura 23 .................................................................................................................... 7

Figura 24 .................................................................................................................... 7

Figura 25 .................................................................................................................... 7

Figura 26 .................................................................................................................... 8

Figura 27 .................................................................................................................... 8

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Figura 28 .................................................................................................................... 8

Figura 29 .................................................................................................................... 9

Figura 30 .................................................................................................................... 9

Figura31 ..................................................................................................................... 9

Figura 32 .................................................................................................................. 10

Figura 33 .................................................................................................................. 10

ÍNDICE DE TABLAS

Pág.

Tabla 1 ...................................................................................................................... 11

Tabla 2 ...................................................................................................................... 12

Tabla 3 ...................................................................................................................... 12

ÍNDICE DE ECUACIONES

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Ec.1 .......................................................................................................................... 11

Ec.2 .......................................................................................................................... 11

Ec.3 .......................................................................................................................... 12

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OBJETIVOS

Determinar el peso volumétrico seco máximo (d máx) que pueda alcanzar un material, así

como la humedad óptima (W ópt.) a que deberá hacerse la compactación

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EQUIPO DE LABORATORIO

Un molde de compactación. Constituido por un cilindro metálico de 4” de diámetro

interior por 4 ½ de altura y una extensión de 2 ½ “de altura y de 4” de diámetro

interior. Serie UNITEC (TD23-076, 072, 074,075)

Un pisón metálico (martillo proctor) de 5.5 lbs. de peso (2.5 Kgs.) de 5 cm (2”) de

diámetro, marca ELE International.

Balanza de 29 Kg de capacidad y 1.0 gr. de sensibilidad, marca OHAUS.

Balanza de 500 gr. de capacidad y 0.01 gr., de sensibilidad.

Horno marca QL Modelo 30GC LAB Oven.

Charolas metálicas.

Probetas marca KIMAX graduadas de 500 cm3, Kimble USA Tol +/- 2.6.

Extractor de muestras.

Tamiz #4 ASTM

Cuchara.

Carreta de mano.

Espátula

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fig. 1 fig. 2

fig. 3 fig. 4

fig. 5 fig. 6

Barra de

acero

Bandeja metálica Horno marca QL

Un pisón metálico

Un molde de

compactació

n

Probetas

Tamiz #4

Cuchara

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fig. 7 fig. 8

fig. 9 fig. 10

fig. 11 fig. 12

fig. 13 fig. 14

Carreta para transportar el

material

Balde metálico

Extractor de muestras

Brocha

de mano

Balanza de 29 Kg

Charola metálica

Espátula

Balanza de 500 gr

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MATERIAL DE LABORATORIO

fig. 15

Figura I Zona de estudio

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PROCEDIMIENTO

Paso 1: Se obtiene por cuarteo una muestra representativa, previamente secada al sol y que

según el método a usarse puede ser de 3, 7, 5 y 12 kilogramos.

fig. 15 fig. 16

Paso 2: Se pesaron los cilindros y las latitas para las muestras de suelo.

fig. 17 fig. 18

Paso 3: Se llenaron las provetas con agua según el porcentaje con cual se trabaja.

fig. 19

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Paso 4: Se tamizo la muestra de suelo con el tamiz #4 eliminando toda agente organico.

fig. 20 fig. 21

Paso 5: Se virtio el suelo que paso por el tamiz #4 en la balanza para obtener un peso de

3000Kg.

fig. 22 fig. 23

Paso 6: Se coloco la muetra de suelo pesada en la bandeja de alumino, se satura el suelo

con el porcentaje de humedad deseado. Se amazo el suelo con el agua.

fig. 24 fig. 25

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Paso 7: La muestra preparada se coloca en el molde cilíndrico en tres (3) capas, llenándose

en cada capa aproximadamente 1/3 de su altura y se compacta cada capa de la forma

siguiente:

Se coloca el pistón de compactar con su guía, dentro del molde; se eleva el pistón (2.5

Kilogramos) hasta que alcance la parte superior y se suelta permitiendo que tenga una caída

libre de 30 centímetros. se cambia de posición la guía, se levanta y se deja caer nuevamente

el pistón. Se repite el procedimiento cambiando de lugar la guía de manera que con 25

golpes se cubra la superficie. Esta operación de compactación se repite en las tres capas del

material.

fig. 26 fig. 27

fig. 28

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Paso 8: Se limpia exteriormente el cilindro y se pesa con la muestra compactada anotando

su peso. (Peso del material + cilindro).

fig. 29

Paso 9: Se extrajo la muetra de suelo con la ayuda del extractor de muestras. Se procedio a

partir la muestra por el centro para obtener una muetra del centro del suelo compactado

luego se coloca en la latita es pesada.

fig. 30 fig. 31

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fig. 32

Paso 10: Se coloca la muestra al horno y se deja secar.

fig. 33

Paso 11: Repita los pasos del 1 al 10 con los porcentajes de humedad deseados hasta

obtener un número de resultados que permitan trazar una curva cuya cúspide corresponderá

a la máxima densidad para una humedad óptima.

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DATOS

No. Ensayo 1 2 3 4

% Humedad 8% 12% 10% 6%

No. Cilindro #3 #5 #1 #2

Peso de Cilindro 4221 4210 4204 4213

Peso Suelo Húmedo + Cilindro (gr) 5955 5994 5968 5837

No. Lata #98 #65 #310 #49

Peso Lata (gr) 15.02 15.24 15.29 15.14

Peso Lata + Suelo Húmedo (gr) 52.08 50.43 43.04 42.83

Peso Lata + Suelo Seco (gram) 47.48 45.38 39.34 39.91

Peso de Suelo Húmedo (gr) 1734 1784 1764 1624

Mezcla de Humedad 240 360 300 180

Tabla 1

CALCULOS

Peso volumétrico húmedo.

Ecuación 1

Donde:

h = Peso volumétrico húmedo.

Wm = Peso de la muestra compactada.

We = Peso del molde cilíndrico

Vc = Volumen del cilindro

Wme = Peso de muestra compactada + Peso del Cilindro

Peso volumétrico seco.

Ecuación 2

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Donde:

d = Peso volumétrico seco.

W = Contenido de humedad al tanto por uno.

Contenido Humedad (%)

% = (Ww/Ws)*100

ecuación 3

Donde:

Ww = Peso del agua

Ws = Peso del suelo

RESULTADOS

No. Ensayo 1 2 3 4

Peso Suelo Compactado + Peso Cilindro (Wme) 5955 5994 5968 5837

Peso Cilindro (We) 4221 4210 4204 4213

Volumen de Cilindro (cm3) 943.3 943.3 943.3 943.3

Peso volumétrico Humedoh) 1.838227499 1.891232906 1.87003074 1.7216156

Contenido de humedad al tanto por uno (W) 0.001417129 0.001675514 0.00153846 0.00117885

Peso Volumétrico Secod) 1.835626181 1.888069419 1.86715819 1.71958848

Contenido Humedad (%) 14.17% 16.76% 15.38% 11.79%

Tabla 2

CONTENIDO DE HUMEDAD (%)

DENSIDAD SECA (PESO VOLUMETRICO SECO)

11.79 1.72

14.17 1.83

15.38 1.88

16.76 1.87

Tabla 3

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1.7

1.75

1.8

1.85

1.9

0 5 10 15 20

De

nsi

dad

Se

ca

Contenido de Humedad

Curva de Compactación

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RECOMENDACIONES

No es necesario utilizar gran cantidad de agua para la compactación del suelo en

estudio.

Las condiciones climáticas afectan la humedad del suelo, en lugares desérticos

aumentar en 6% el contenido de humedad en el suelo.

Según la clasificación del suelo determina el procedimiento de compactado.

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CONCLUCIONES

El peso volumétrico seco máximo es de 1.88 y se alcanza con un porcentaje de

humedad optima de 15.38% .

Es importante conocer la humedad óptima de un suelo en relación a su peso

volumétrico seco máximo, para saber si tenemos que agregarle agua o reducir la

cantidad de agua en el suelo.

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ANEXOS

Especificaciones para el ensaye Proctor Estándar (basadas en la norma 698-91 de la ASTM)

Método A B C D

Diámetro del molde (cm) 10.16 15.24 10.16 15.24

Volumen del molde (cm3) 943.3 2124 943.3 2124

Peso de martillo o pisón (Kg) 2.5 2.5 2.5 2.5

Altura de caída del martillo (cm) 30.48 30.48 30.48 30.48

Numero de golpes del pisón por cada capa 25 56 25 56

Numero de Capas de compactación 3 3 3 3

Energía de Compactación (Kg*cm/cm3) 6.06 6.03 6.06 6.03

Suelo por usarse Pasa por 100 % Tamiz No. 4 100 % Tamiz

3/8" El 20% retiene No.

4 Pasa 100 tamiz

3/4"

Metodo Peso de Muestra

A 3 Kg

B 7 Kg

C 5 Kg

D 12 Kg