Laboratorio compactación de suelos

Introducción y objetivos

La compactación de suelos es un proceso artificial de densificar suelos por presión, golpes o vibración, o cualquier medio de aplicación de energía similar. Durante este proceso, el aire es expulsado del material por lo cual las partículas de suelo son obligadas a estar más en contacto una de las otras, esto dependerá principalmente de la naturaleza del suelo, del contenido de agua y del esfuerzo de compactación, lo cual se traduce en un mejoramiento de sus propiedades ingenieriles. Los beneficios de la compactación de suelos son principalmente: aumentar la capacidad para soportar cargas, impide el hundimiento del suelo, reduce el escurrimiento, reduce el esponjamiento del agua e impide los daños de las heladas.

Figura 1: Suelo ya compactado.[pic 1]

En el caso de las arcillas, por ejemplo, a medida que aumenta la humedad de compactación, las partículas toman una distribución más dispersa, por lo que son menos permeables, pues hay menos espacio para que el agua pase entre las partículas, además de ser más flexible y por tanto, menos resistente. Esto permite evidenciar que no existe una compactación óptima para un tipo de suelo, sino que esta depende de las necesidades que presente la superestructura.

El objetivo principal del laboratorio es graficar la curva de compactación y de saturación del suelo en estudio

Procedimiento

Con la muestra secada al aire, este fue bien mezclada, asegurando que no quedasen terrones, se analiza su granulometría, como solo 6% de la muestra es retenida por el tamiz N°4 se utilizó el método A del ensayo Proctor modificado, con las siguientes medidas

• Martillo de 10lb (4,54kg)
• 25 golpes por capa (5 capas)
• Molde de 945cm3 de volumen
• Altura de caída 1,5ft (45,7cm)

De la muestra total se tuvieron que realizar 4 ensayos de compactación con diferentes contenidos de agua.

Para el primer ensayo, se tomaron 2500g de la muestra y estos se mezclaron con agua para obtener una humedad del 5%, se mezcló intensamente y dejo reposar, a continuación, se pesó el molde sin el collar, y luego se ajustó su collar y se rellenó  el molde con la primera capa , esta fue compactada con  25 golpes del martillo de 10lb que se dejó caer a una altura aproximada de 1,5ft , cuidando que los golpes fuesen bien distribuidos en la superficie de la capa , este procedimiento se repitió 5 veces para formar las capas que se mencionaron antes, en la última capa se retiró el exceso pasando una regla metálica por la superficie , con la muestra ya compactada se procedió a pesar el molde con la masa de suelo compactada , con estos datos se podrá calcular su densidad seca  para la respectiva humedad, finalmente se retiró la muestra del molde, con ayuda de un extractor .

Los demás ensayos se realizaron de forma análoga para con un contenido de agua del 7 %, 9% y 11%.

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Figura 2: Compactación

Clasificación suelo

Tabla 1. Porcentaje de suelo que pasó en cada tamiz, obtenido en laboratorio.

De tabla se puede concluir que 6% es grava, 76% es arena y 18 % es fino. Por lo tanto la muestra corresponde a Arena.

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Gráfico 1.: Curva granulométrica de suelo estudiado en laboratorio

Como el porcentaje de fino presente es de un 18% se clasifica a través de la carta de plasticidad. De acuerdo a los datos:

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