Ensayo De Compactacion

INTRODUCCIÓN

El suelo es un sitio de construcción que no siempre esta adecuado para soportar estructuras como edificios, puentes, carreteras, etc. Algunas veces, las capas superiores del suelo no son las indicadas, deben retirarse y reemplazarse con mejor material para su construcción. Cuando existen grandes asentamientos por consolidación se requieren entonces procedimientos especiales de mejoramiento de suelo para minimizar los asentamientos.

Conocer el contenido de humedad óptima para que el suelo alcance la máxima compactación es fundamental pues permite establecer parámetros de referencia en el momento de preparar el terreno para el soporte de determinada obra. Con la prueba de proctor se puede reproducir, al menos teóricamente, las condiciones de compactación en el terreno con el fin de estudiar y analizar las propiedades del mismo.

Algunos de los efectos de compactación son una mayor densidad implicando una mayor dosificación del suelo, reducción de la permeabilidad, los asentamientos, la contracción y la erosión, cuenta además con una mayor resistencia al cortante, lo que sugiere una mayor capacidad de carga y una mayor estabilidad del suelo.

ENSAYO DE PROCTOR

El término compactación se utiliza en la descripción del proceso de densificación de un material mediante medios mecánicos. El incremento de la densidad se obtiene por medio de la disminución de la cantidad de aire que se encuentra en los espacios vacíos del material, manteniendo el contenido de humedad relativamente constante.

En la vida real, la compactación se realiza sobre materiales que serán utilizados para relleno en la construcción de terraplenes, pero también puede ser empleado el material in situ en proyectos de mejoramiento del terreno.

El principal objetivo de la compactación es mejorar las propiedades ingenieriles del material en algunos aspectos:

• Aumentar la resistencia al corte, y por consiguiente, mejorar la estabilidad, de terraplenes y la capacidad de carga de cimentaciones y pavimentos.

• Disminuir la compresibilidad y, por consiguiente, reducir los asentamientos.

• Disminuir la relación de vacíos y, por consiguiente, reducir la permeabilidad.

Para medir el grado de compactación de material de un suelo o un relleno se debe establecer la densidad seca del material. En la obtención de la densidad seca se debe tener en cuenta los parámetros de la energía utilizada durante la compactación y también depende del contenido de humedad durante el mismo.

Las relaciones entre la humedad seca, el contenido de humedad y la energía de compactación se obtienen a partir de ensayos de compactación en laboratorio.

En la actualidad se presentan deferentes tipos de ensayos los cuales determinan el grado de compactación del material, entre otros se pueden encontrar los ensayos de: Proctor (estándar), Proctor modificado; La diferencia entre ambos estriba en la distinta energía utilizada, debido al mayor peso del pisón y mayor altura de caída en el Proctor modificado.

• Proctor Normal (estándar): el molde utilizado es cilíndrico, de 4 pulgadas de diámetro y de 4,6 pulgadas de altura. La compactación se hace en 3 capas de aproximadamente 4 cm de espesor, con la ayuda de un compactador que pesa 2,490kg que se deja caer desde una altura de 12 pulgadas. El número de golpes del compactador es de 25 por capa. Solo se utilizan elementos de suelo inferiores a 5mm.

• Proctor Modificado: el molde es más grande; tiene 6 pulgadas de diámetro exterior y 6 pulgadas de altura. La compactación se realiza en 5 capas de 2.5cm de espesor, utilizando un compactador de 10 libras cayendo desde una altura de 18 pulgadas.

En mecánica de suelos, el ensayo de compactación Proctor es uno de los más importantes procedimientos de estudio y control de calidad de la compactación de un terreno. A través de este es posible determinar la compactación máxima de un terreno en relación con su grado de humedad, condición que optimiza el inicio de la obra con relación al costo y el desarrollo estructural e hidráulico.

Ambos ensayos se deben al ingeniero que les da nombre, Ralph R. Proctor (1933), y determinan la máxima densidad que es posible alcanzar para suelos, en unas determinadas condiciones de humedad, con la condición de que no tengan excesivo porcentaje de finos, pues la prueba Proctor está limitada a los suelos que pasen totalmente por la malla No 4, o que tengan un retenido máximo del 10 % en esta malla, pero que pase (dicho retenido) totalmente por la malla 3/8”. Cuando el material tenga retenido en la malla 3/8” deberá determinarse la humedad óptima y el peso volumétrico seco máximo con la prueba de Proctor estándar.

El ensayo consiste en compactar una porción de suelo en un cilindro con volumen conocido, haciéndose variar la humedad para obtener el punto de compactación máxima en el cual se obtiene la humedad óptima de compactación. El ensayo puede ser realizado en tres niveles de energía de compactación, conforme las especificaciones de la obra: normal, intermedia y modificada.

La energía de compactación viene dada por la ecuación:

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