AASHTO T180 Proctor Modificado

5/8/2018 AASHTO T180 Proctor Modificado - slidepdf.com

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GG-17 COMPACTACIÓN PROCTOR MODIFICADO

GRUPO DE GEOTECNIA 1 / 16FACULTAD DE MINAS

ENSAYO DE COMPACTACIÓN PROCTOR MODIFICADO

1 - ALCANCE

1.1 - Esta Norma describe y regula los procedimientos de compactación utilizados en ellaboratorio para determinar la relación entre el contenido de humedad y el peso unitario secode los suelos compactados en un molde de 101.6 ó 152.4 mm. (4” ó 6”) de diámetro con unmartillo de 44.5kN (10lbf) que se deja caer desde una altura de 457 mm. (18”) y produce unesfuerzo de compactación de 2700 kNm/ m3 (56000 lbpie/ pie3).Nota 1: En este ensayo se toman como suelos y mezclas de suelos y agregados los suelos naturales finos o grueso-granulares, o las mezclas de suelos naturales y procesados, o agregados tales como limo, grava o roca triturada.Nota 2: El equipo y los procedimientos son similares a los propuestos por el US Corps of Engineers en 1945. Esteensayo es llamado en ocasiones Ensayo de Compactación Proctor Modificado. 1.2 - Este método de ensayo se aplica únicamente a los suelos que tienen el 30% o menos porpeso de partículas retenidas en el tamiz de 19mm.Nota 3: En la norma D4718 se encuentra el procedimiento para determinar las relaciones entre los pesos unitarios ylos contenidos de agua de los suelos con 30% o menos por peso de material retenido sobre el tamiz de 19mm

(3/ 4”) respecto a los pesos y contenidos de humedad unitarios de la fracción que pasa el tamiz de 19mm.1.3 - Alternativas de procedimiento. El procedimiento utilizado corresponderá con elindicado en la especificación para el material que se ensaya. Si el procedimiento no estáespecificado, la elección deberá basarse en la gradación del material. 1.3.1 - Procedimiento A

1.3.1.1 - Molde: 101.6mm (4”) de diámetro1.3.1.2 - Material: pasa el tamiz 4.75mm (# 4)1.3.1.3 - Número de capas: 51.3.1.4 - Número de golpes por capa: 251.3.1.5 - Uso: puede seguirse si el 20% o menos por peso del material es retenido sobre eltamiz 4.75mm (# 4).

1.3.1.6 - Si este procedimiento no está especificado por el cliente, los materiales que cumplenestos requerimientos de gradación pueden ser ensayados utilizando los procedimientos B o C.1.3.2 - Procedimiento B 1.3.2.1 - Molde: 101.6mm (4”) de diámetro1.3.2.2 - Material: pasa el tamiz 9.5mm (3/ 8”).1.3.2.3 - Número de capas: 5.1.3.2.4 - Número de golpes por capa: 25.1.3.2.5 - Uso: se sigue si más del 20% por peso del material queda retenido en el tamiz4.75mm (# 4) y el 20% o menos por peso del material es retenido en el tamiz de 9.5mm(3/ 8”).1.3.2.6 - Si este procedimiento no está especificado por el cliente, los materiales que cumplen

estos requerimientos de gradación pueden ser ensayados utilizando el procedimiento C.1.3.3 - Procedimiento C

1.3.3.1 - Molde: 152.4mm (6”) de diámetro.1.3.3.2 - Material: pasa el tamiz de 19mm (3/ 4”).1.3.3.3 - Número de capas: 5.1.3.3.4 - Número de golpes por capa: 56





1.3.3.5 - Uso: debe seguirse si más del 20% por peso del material queda retenido en el tamizde 9.5mm (3/ 8”) y menos del 30% por peso del material queda retenido sobre el tamiz de19mm (3/ 4”).1.3.4 - El molde de 152.4mm (6”) de diámetro no debe ser usado con el procedimiento A oB.Nota 4: Se ha encontrado que los resultados varían ligeramente cuando un material se ensaya con el mismo esfuerzode compactación en diferentes tamaños de molde.1.4 - Si la muestra para el ensayo contiene más del 5% del material de sobretamaño (fraccióngruesa) por peso, y este material no es incluido en el ensayo, se deben hacer las correccionesal peso unitario y al contenido de humedad de la muestra, o a la muestra del ensayo dedensidad de campo, de acuerdo con el procedimiento descrito en la norma D4718.1.5 - Este método generalmente produce un peso unitario seco máximo bien definido para lossuelos sin drenaje libre. Si se usa este método para suelos con drenaje libre, el peso unitariomáximo puede no quedar bien definido y puede ser menor que el obtenido siguiendo elmétodo dado en la norma D4253.1.6 - En la norma original los valores dados en unidades anglosajonas son tomados como los

normales; los valores dados en unidades del sistema internacional se dan sólo parainformación. En la práctica corriente actual se utilizan preferentemente las unidades delSistema Internacional de Medidas. En esta versión los valores en unidades anglosajonas sondatos a títulos de información. 1.6.1 - En la práctica en la ingeniería es corriente utilizar indiferentemente las unidades querepresentan tanto masa como fuerza a menos que involucren cálculos dinámicos (F=Ma).Esto combina implícitamente dos sistemas diferentes de medida, esto es el Sistema Absolutoy el Sistema Gravimétrico. Es científicamente indeseable combinar el uso de dos sistemasseparados en una sola norma. Este método ha sido descrito originalmente utilizandounidades anglosajonas donde la libra representa una unidad de fuerza (sistema gravimétrico).El uso de unidad de masa en libras se da sólo por conveniencia de unidades y no se pretendeque sea científicamente correcto. Las conversiones se dan en el sistema internacional demedidas de acuerdo con la norma E380. El uso de básculas o balanzas que registran librasde masa o el registro de la densidad en lb/ pie3 puede considerarse acorde con esta norma.

2 - TERMIN OLOGÍA2.1 - D efiniciones: Vea la terminología D653 para las definiciones generales.2.2 - Descripción de los términos específicos de esta norma.2.2.1 - E sfuerzo modificado: término utilizado para el esfuerzo de compactación de 2700kN/ m3

(56000Lb/ pie3) aplicado con el equipo y procedimientos de este ensayo.2.2.2 - Peso unitario seco máx imo modificado, γ dmáx, en kN/ m3 (lb/ pie3): el valor máximo definidopor la curva de compactación en un ensayo de compactación utilizando el esfuerzomodificado.2.2.3 - Contenido de agua óptimo modificado, w0, en %: contenido de agua en que el suelo puedeser compactado, peso unitario seco máximo utilizando un esfuerzo de compactación.2.2.4 - Fracción de sobretamaño (fracción gruesa), Pc, en %: porción de la muestra total no utilizadaen la ejecución del ensayo de compactación; esta fracción puede ser la porción de la muestratotal retenida en los tamices 4.75mm (#4), 9.5mm (3/ 8”) ó 19mm (3/ 4”).2.2.5 - Fracción de ensayo (fracción fina), Pf , en %: porción de la muestra total utilizada en laejecución del ensayo de compactación; es la fracción que pasa el tamiz 4.75mm (# 4) en el





procedimiento A, el tamiz 9.5mm (3/ 8”) en el procedimiento B, el tamiz 19mm (3/ 4”) en elprocedimiento C.

3 - RESUMEN DE L EN SAYO

3.1 - Se coloca una muestra de suelo con un contenido de agua seleccionado, en cinco capas,en un molde de dimensiones dadas, y cada capa se compacta con 25 ó 56 golpes de unmartillo de 44.5N (10lb) que se deja caer desde una distancia de 457mm (18”) dándole alsuelo un esfuerzo de compactación total de alrededor de 2700kNm/ m3 (56000lbpie/ pie3). Sedetermina el peso unitario seco resultante. El procedimiento se repite para un númerosuficiente de contenidos de agua para establecer una relación entre el contenido de agua parael suelo y el peso unitario seco. Al graficar estos datos resulta una relación curvilíneaconocida como la curva de compactación. Los valores del contenido óptimo de agua y elpeso unitario seco máximo se determinan de la curva de compactación.

4 - SIGN IFICADO Y USO4.1 - El suelo colocado como un lleno geotécnico (en bases de carreteras, terraplenes, llenosde fundación) se compacta a un estado denso para obtener propiedades geotécnicasapropiadas como resistencia al corte, compresibilidad, permeabilidad. También los suelos defundación son compactados frecuentemente para mejorar sus propiedades geotécnicas. Losensayos de compactación en el laboratorio proporcionan la base para determinar elporcentaje de compactación y el contenido de agua necesarios para conseguir las propiedadesgeotécnicas requeridas, y para llevar el control durante la construcción que permita asegurarque se alcanzan los contenidos de agua y la compactación requerida.4.2 - Durante el diseño de un lleno se requiere la preparación de muestras para ensayos deresistencia al corte, consolidación, permeabilidad u otros ensayos compactándolos a undeterminado contenido de agua y un peso unitario dado. En la práctica corriente sedetermina primero el contenido de agua óptimo (w0) y el peso unitario seco máximo (γ dmáx)

por medio de un ensayo de compactación. Las muestras para el ensayo son compactadas conun contenido de agua seleccionado (w) bien sea más húmedo o más seco que el óptimo, (w0),o el óptimo, (w0), y con un peso unitario seco seleccionado, relacionado con un porcentajedel peso unitario seco máximo (γ dmáx). La selección del contenido de agua (w) y el pesounitario seco máximo (γ dmáx) puede estar basado en la experiencia pasada o puedeinvestigarse un intervalo de valores para determinar el porcentaje de compactación necesario.

5 - EQUIPO5.1 - Molde: Los moldes deben ser de forma cilíndrica hechos de un metal rígido y con lacapacidad y las dimensiones indicadas en los numerales 5.1.1. y 5.1.2. y las figuras 1 y 2.Las paredes del molde deben ser sólidas, partidas o cónicas. El tipo partido puede consistir

en dos secciones semicirculares, o un trozo de tubo partido a lo largo de la generatriz quepuede ser ajustado firmemente para formar un cilindro que cumpla los requisitos de estasección. El tipo cónico debe tener una variación uniforme en el diámetro interno de no másde 16.7mm/ m (0.200”/ pie) en la altura del molde. Cada molde tendrá una platina comobase y un collar de extensión, ambos hechos de un material rígido y construido de maneraque pueda ser fijado fuertemente y retirado con facilidad del molde. El collar de extensióndebe tener una altura por encima del extremo superior del molde de por lo menos 50.8mm





(2”), que puede incluir una sección superior que se extienda hacia afuera para formar unembudo siempre y cuando quede por lo menos una sección cilíndrica recta de 2 cm (3/ 4”)por debajo del embudo. El collar de extensión se alineará con la parte interior del molde. Elfondo de la base y el fondo del área central tallada que recibe el molde cilíndrico deben serplanos.5.1.1 - M olde de 4”: Es un molde que tiene 101.6 ± 0.4mm (4” ± 0.016) de promedio dediámetro interior, una altura de 116.4 ± 0.5mm (4.584 ± 0.018”) y un volumen de 944 ± 14cm3 (0.0333 ± 0.005 pie3). En la figura 1 se muestra un molde con las característicasmínimas requeridas.5.1.2 - M olde de 6”: Molde con un diámetro interior promedio de 152.4 ± 0.7mm (6 ± 0.026”),una altura de 116.4 ± 0.5mm (4.584 ± 0.018”) y un volumen de 2124 ± 25cm3 (0.075 ± 0.0009 pie3). En la figura 2 se muestra un molde con las características mínimas requeridas.5.2 - Martillo: Un martillo operado manualmente como se describe más adelante en el literal5.2.1. u operado mecánicamente como se describe en el numeral 5.2.2. El martillo caerálibremente de una distancia de 457.2 ± 1.6mm (18 ± 0.05”) de la superficie de la muestra.

La masa del martillo será de 4.54 ± 0.01 kg (10 ± 0.02lb) excepto la masa de los martillosmecánicos que puede ser ajustada como se describe en la norma D2168. (Nota 5). La carainferior del martillo debe ser plana y circular excepto por lo que se anota en el numeral6.2.2.3, con un diámetro de 50.8 ± 0.13mm (2 ± 0.005”). El martillo será reemplazado si lacara inferior se desgasta o se ensancha al punto que su diámetro exceda 50.8 ± 0.25mm (2 ± 0.01”).Nota 5: En una práctica común y aceptable en el sistema anglosajón suponer que la masa del martillo es igual a sumasa determinada utilizando una balanza calibrada en libras o en kilogramos y que una libra fuerza equivale a unalibra masa ó a 0.4536 kg., o que un Newton equivale a 0.2248 lbm ó a 0.1020 kg.5.2.1 - Martillo manual:. El martillo será equipado con una guía tubular que tenga un espacioanular suficiente para que no quede restringida la caída libre del martillo y el eje. La guíatubular tendrá por lo menos 4 agujeros de venteo en cada extremo (8 agujeros en total)

localizados con centros a 19 ± 1.6mm (3/ 4 ± 1/ 16”) de cada extremo y espaciados a 90o. Eldiámetro mínimo de los agujeros de venteo será de 9.5mm (3/ 8”). Puede incorporarseagujeros o ranuras adicionales en la guía tubular.5.2.2 - Martillo mecánico con base circular : Este martillo debe ser operado de tal manera quesuministre una cobertura completa y uniforme de la superficie de la muestra. Tendrá un juego de 2.5 ± 0.8mm (0.10 ± 0.03”) entre el martillo y la superficie interior del molde en sudiámetro interior. El martillo mecánico debe cumplir las especificaciones de calibración dela norma D2168, y estar equipado con un dispositivo para mantener fija la masa cuando nose encuentre en operación.5.2.3 - M artillo mecánico con base de sector circular : Cuando se utilice el molde de 152.4mm (6”)puede utilizarse un martillo de base de sector circular en lugar del martillo de base circular.

La base en contacto con la muestra tendrá la forma de un sector circular de radio igual a 73.7± 0.5mm (2.9 ± 0.02”). El martillo debe ser operado de tal manera el vértice del sectorquede colocado en el centro de la muestra.5.3 - E x tractor de muestras (opcional): Un gato, marco, u otro instrumento adaptado para elobjetivo de extraer los especímenes compactados del molde.5.4 - Balanza: Una balanza clase GP5 que cumpla los requisitos de la norma D4753 parabalanzas con lectura de 1g.









5.5 - H orno de secado: Controlado termostáticamente preferiblemente del tipo de tiro forzado ycapaz de mantener una temperatura uniforme de 110 ± 5oC en toda la cámara de secado.





5.6 - E nrasador: Un enrasador metálico rígido de cualquier longitud conveniente pero nomenor de 25cm (10”). La longitud total del enrasador debe ser maquinada recta con unatolerancia de ±0.1mm (0.005”). El borde del enrasador será biselado si es más grueso de3mm (1/ 8”).

5.7 - Tamices: Tamices de 19mm (3/ 4), 9.5mm (3/ 8”) y 4.75mm (# 4) de acuerdo con losrequerimientos de la Norma E11.5.8 - H erramientas de mezclado: Herramientas misceláneas tales como una bandeja de mezclado,cuchara, paleta, espátula, etc. o un mecanismo mecánico adecuado para mezclarcompletamente la muestra de suelo con las adiciones de agua.

6 - MUESTRA6.1 - La masa de muestra requerida para los procedimientos A y B es aproximadamente 16kg(35lb) y para el procedimiento C es aproximadamente 29kg (65lbm) de suelo seco, enconsecuencia la muestra de campo debe tener una masa húmeda de por lo menos 23kg (50lb)y 45kg (100lb) respectivamente. 6.2 - Determine el porcentaje de material retenido en los tamices 4.75mm (# 4), 9.5mm(3/ 8”) ó 19mm (3/ 4”), para seleccionar uno de los procedimientos A, B o C. Haga estadeterminación separando una porción representativa de la muestra total y determinando losporcentajes que pasan las mallas de interés con los métodos D422 o C136. Es necesariocalcular los porcentajes para el tamiz o los tamices para los cuales se desea la información.

7 - PREPARACIÓN DEL EQUIPO7.1 - Seleccione el molde de compactación adecuado de acuerdo con el procedimiento (A, Bo C) que se vaya a utilizar. Determine y registre su masa con precisión de 1g. Ensamble elmolde, la base y el collar de extensión. Verifique el alineamiento de la pared interior delmolde y el collar de extensión. Ajústelo si es necesario.7.2 - Verifique que el martillo esté en buenas condiciones de trabajo y que no hay partes

sueltas o desgastadas. Haga cualquier reparación o ajuste que sea necesario. Si se hacenajustes o reparaciones, el martillo debe ser calibrado.

8 - CALIBRACIÓN8.1 - Calibre el equipo antes del uso inicial, después de las reparaciones o de cualquier eventoque pueda afectar los resultados del ensayo, a intervalos que no excedan los mil ensayos, oanualmente. Los siguientes aparatos deben ser calibrados:8.1.1 - Balanza: Evalúela de acuerdo con la norma D47538.1.2 - M oldes: Determine el volumen como se describe en el anexo 1. 8.1.3 - Martillo manual: Verifique la distancia de caída libre y la base del martillo de acuerdocon la sección 5.2. Verifique los requerimientos de la guía tubular de acuerdo con la sección

5.2.1. 8.1.4 - Martillo mecánico: Calibre y ajuste el martillo mecánico de acuerdo con la NormaD2168. Adicionalmente el juego entre el martillo y la superficie interior del molde debe serverificado de acuerdo con el numeral 5.2.2.





9 - PROCEDIMIE NTO9.1 - Suelos9.1.1 - No reutilice el suelo que ha sido compactado en el laboratorio previamente.

9.1.2 - Cuando use este método para suelos que contienen halloysita hidratada o cuando loindique la experiencia con un tipo particular de suelo que los resultados pueden ser alteradospor secado al aire, como es el caso de las cenizas volcánicas, use el método de preparación enhúmedo (numeral 9.2).9.1.3 - Prepare muestras de ensayo de acuerdo con el numeral 9.2, (ó preferiblemente con elnumeral 9.3.).9.2 - M étodo de preparación en húmedo (preferible).Sin secar previamente la muestra, pásela a través de un tamiz # 4 (4.75mm), 3/ 8” (9.5mm) ó3/ 4” (19mm), dependiendo del procedimiento (A, B o C) que vaya a ser utilizado.Determine el contenido de agua del suelo tamizado.9.2.1 - Prepare cuatro, o preferiblemente cinco, muestras cuyo contenido de agua comprendael contenido de agua óptimo estimado. Debe prepararse una muestra con un contenido deagua cercano al óptimo por adiciones de agua al tanteo y mezclado (nota 6). Seleccione loscontenidos de agua para el resto de las muestras de manera que varíen alrededor del 2% y setengan por lo menos dos muestras más húmedas, y dos muestras más secas que el óptimo.Son por lo menos necesarios dos contenidos de agua en la rama seca y en la rama húmeda delóptimo para definir correctamente la curva de compactación de peso unitario seco (numeral10.3). Algunos suelos con un contenido de agua óptimo muy alto o con una curva decompactación muy plana, pueden requerir incrementos de agua mayores para obtener un pesounitario seco máximo bien definido. Las adiciones de contenido de agua no deben exceder el4%.Nota 6: En la práctica es posible definir visualmente un punto cerca del contenido de agua óptimo que normalmentees ligeramente menor que el límite plástico. Típicamente un suelo en el contenido de agua óptimo forma un terróncuando se aprieta en la mano, y mantiene su forma cuando se disminuye la presión de la mano, pero se rompenítidamente en dos secciones cuando se trata de doblar. A contenidos de agua menores o más secos que el óptimo,los suelos tienden a desmoronarse; y cuando los suelos están más húmedos que el óptimo tiende a mantener suforma en una masa cohesiva.9.2.2 - Use aproximadamente 2.3kg (5lb) del suelo tamizado para cada muestra que secompacte utilizando los procedimientos A o B, ó 5.9kg (13lb) utilizando el procedimiento C.Para obtener el contenido de agua de la muestra seleccionada en el numeral 9.2.1, ajuste lascantidades requeridas de agua así: para agregar agua, rocíela sobre el suelo durante elmezclado; para retirar agua permita que el suelo se seque en el aire a la temperatura ambienteo en un aparato tal que la temperatura de la muestra no pase de 60oC. Mezcle el suelofrecuentemente durante el secado para mantener una distribución pareja del contenido deagua. Mezcle completamente cada muestra para asegurar una distribución uniforme del agua

en toda la muestra y luego colóquela en un recipiente cubierto separado y déjelo reposar deacuerdo con la tabla 1 antes de la compactación. Con el objeto de seleccionar el tiempo dereposo, el suelo puede ser clasificado utilizando el método D2487 o el procedimiento D2488,o con datos de otras muestras de la misma fuente de material. En los ensayos de referenciala clasificación debe ser hecha por el método de la norma D2487.





9.3 - M étodo de preparación en seco Si la mezcla está muy húmeda, al punto que no puede desintegrarse fácilmente con las manos,reduzca el contenido de agua por secado al aire hasta que el material sea friable. El secadopuede hacerse en el aire o con el uso de un aparato secador tal que la temperatura de lamuestra no exceda los 60oC. Rompa completamente los agregados sin romper las partículasindividuales. Pase el material a través de la malla adecuada: 4.75mm (#4), 9.5mm (3/ 8”) ó19mm (3/ 4”). Cuando se prepare el material pasándolo por el tamiz de 9.5mm y para lacompactación en el molde de 6”, desintegre los agregados suficientemente, de modo quepasen la malla de 9.5 mm (3/ 8”) para facilitar la distribución del agua a través del suelo en elmezclado posterior.9.3.1 - Prepare por lo menos cuatro, y preferiblemente cinco muestras, de acuerdo con elnumeral 9.2.1. 9.3.2 - Use aproximadamente 2.3kg (5lb) del suelo tamizado para cada muestra que se va acompactar utilizando el procedimiento A o B, ó 5.9kg (13lb) utilizando el método C.Agregue el agua necesaria para llevar los contenidos de agua de las muestras hasta los valores

seleccionados en el numeral 9.2.1. Siga el procedimiento de preparación de la muestraespecificado en el numeral 9.2.2. para secar el suelo o agregar agua y curar cada espécimen.9.4 - Compactación: Después del curado, si se requiere, cada muestra será compactada comosigue:9.4.1 - Determine y registre la masa del molde o del molde y la base.9.4.2 - Ensamble y asegure el collar a la base. El molde que descansará sobre una base rígidacomo un cilindro o un cubo de concreto con una masa mayor de 91kg (200.5lbm). Asegurela base del molde a la fundación. El método de asegurarlo a la fundación rígida debe permitiruna remoción fácil del conjunto de molde, collar y base, después que se termine lacompactación.

Tabla 1. Tiempo de reposo requerido para muestras humedecidas

Clasificación T iempo mínimo de reposo

GW No tiene ningún requisitoGP No tiene ningún requisitoSW No tiene ningún requisitoSP No tiene ningún requisitoGM 3h

Clasificación Tiempo mínimo de reposoSM 3h

Todos los demás suelos 16h

9.4.3 - Compacte el espécimen en cinco capas, después de la compactación todas las capasdeben quedar aproximadamente iguales en espesor. Antes de la compactación coloque elsuelo suelto en el molde y espársalo en una capa de espesor uniforme. Apriete ligeramente elsuelo antes de la compactación, utilizando el martillo de compactación manual o un cilindrode 50mm de diámetro, hasta que no esté en un estado suelto o esponjado. Al terminar la





compactación de cada una de las primeras cuatro capas, debe retirarse cualquier cantidad desuelo adyacente a las paredes del molde que no ha sido compactado o que se extienda porencima de la superficie compactada. El suelo que se retira puede ser incluido en la capasiguiente; para ello puede utilizarse un cuchillo u otro instrumento adecuado. La cantidadtotal de suelo utilizado debe ser tal que la quinta capa compactada llegue hasta el collar, perono exceda 6mm (1/ 4”) por encima del borde superior del molde. Si la quinta capacompactada se extiende más de 6mm (1/ 4”) por encima del borde superior del molde, lamuestra debe ser descartada. La muestra debe ser descartada cuando el último golpe delmartillo en la compactación de la quinta capa da lugar a que la base del martillo quede pordebajo del borde superior del molde de compactación.9.4.4 - Compacte cada capa con 25 golpes para el molde de 104.6mm (4”) o con 56 golpespara el molde de 152.4mm (6”).Nota 7: Al compactar muestras con un contenido de humedad mayor que el óptimo, pueden presentarse superficiescompactadas irregularmente y es necesario el buen juicio del operador para determinar la altura promedia de lamuestra.9.4.5 - Al operar el martillo manual, tenga cuidado de evitar que la guía tubular se levante

durante el golpe del martillo hacia arriba. Mantenga estacionaria la guía tubular y dentro de5O de la vertical. Aplique los golpes a una velocidad uniforme de aproximadamente 25golpes/ min, y de manera tal que se dé un cubrimiento completo y uniforme de la superficiede la muestra.9.4.6 - Después de la compactación de la última capa, remueva el collar y la base del moldeexcepto si se trata de suelos muy húmedos o muy secos, como se anota en el numeral 9.4.7.Puede utilizarse un cuchillo para recortar el suelo adyacente al collar al soltarlo, para evitar laalteración del suelo por debajo del borde superior del molde. 9.4.7 - Talle cuidadosamente la muestra compactada para conseguir una superficie uniforme,deslizando el enrasador sobre el borde superior del molde. Se puede prevenir la ruptura de laparte superior del suelo por debajo del borde del molde si se labra la muestra por encima dedicho borde con un cuchillo. Llene cualquier hueco en la superficie superior del molde con elsuelo sin usar o con el suelo resultante del labrado de la muestra, presiónelo con los dedos ynuevamente enrase al nivel de la parte superior del molde. Repita las operacionesprecedentes en el fondo de la muestra cuando el volumen del molde se ha determinado sin labase. Para suelos muy húmedos o muy secos, puede perderse suelo o agua si se remueve laplatina de la base. En estas situaciones, deje la platina de la base fijada al molde. Cuando sedeja la platina de la base fijada al molde, el volumen del molde debe ser calibrado con laplatina de la base fija al molde, en lugar de hacerlo con un plato de plástico o vidrio como seanota en el Anexo 1 (A1.4.1).9.4.8 - Determine y registre la masa del espécimen y del molde con precisión de 1g. Cuandola platina de la base se deja fijada al molde, determine y registre la masa del espécimen, delmolde y de la base con precisión de 1 g.

9.4.9 - Remueva el material del molde y determine el contenido de agua utilizando la muestracompleta (método preferido) o una porción representativa de ella. Cuando se usa toda lamuestra, desintégrela para facilitar el secado. Si se trata de obtener una porciónrepresentativa, corte la muestra compactada axialmente a través del centro y remuevaaproximadamente 500g de material de las caras cortadas. Obtenga el contenido de agua deacuerdo con el método de ensayo D2216.





9.5 - Una vez terminada la compactación de la última muestra, compare los pesos unitarioshúmedos para asegurarse de que se tiene el patrón deseado de datos en cada lado delcontenido de agua óptimo en la curva de compactación. Para hacer tal evaluación puede serde ayuda graficar el peso unitario húmedo y el contenido de agua de cada espécimencompactado. Si no se obtiene el patrón deseado, se requerirán muestras compactadasadicionales. Generalmente, es suficiente solo un valor de contenido de agua por encima delcontenido de agua que define el peso unitario húmedo máximo, para asegurar que se cuentacon datos en el lado húmedo del contenido óptimo de agua para el peso unitario secomáximo.

10 - CÁLCULOS10.1 - Calcule el peso unitario seco y el contenido de agua de cada muestra compactada comose indica en los numerales 10.3 y 10.4. Grafique los valores y dibuje la curva decompactación como una curva suave a través de los puntos (vea el ejemplo en la figura 3).Grafique el peso unitario seco aproximando a 0.2kN/ m3 (0.1lbf/ pie3) y el contenido de aguaaproximándolo al 0.1%. Determine el contenido de agua óptimo y el peso unitario seco

máximo de la curva de compactación. Si se retiró más de un 5% por peso de material desobretamaño de la muestra, calcule el contenido óptimo de agua y el peso unitario secomáximo corregido del material total, utilizando el procedimiento de la norma D4718. Estacorrección puede hacerse sobre la muestra del ensayo de densidad de campo en lugar dehacerlo al espécimen del ensayo de laboratorio. 10.2 - Grafique la curva del 100% de saturación. Los valores del contenido de agua para lacondición del 100% de saturación pueden ser calculados como se explica en el numeral 10.5(figura 3).

1 ,21 ,3

1 ,4

1 ,5

1 ,6

1 ,7

1 ,8

1 ,9

2

2 ,1

2 ,2

0 1 0 2 0 3 0 4 0 5 0

C u r v a d e c o m p a c t a c i ó n

P r o c t o r m o d i f i c a d o

C u r v a d e 1 0 0 % d e s a t u r a c i ó n

Figura 3. Curvas de compactación y 100% de saturación





Nota 8: La curva del 100% de saturación es una ayuda para dibujar la curva de compactación. Para los suelos quecontienen más de un 10% de finos las dos curvas generalmente se hacen aproximadamente paralelas en el ladohúmedo de la curva de compactación entre el 92% y 95% de saturación a contenidos de humedad muy por encima delóptimo. Teóricamente, la curva de compactación no puede cruzar a la derecha de la curva del 100% de saturación. Siocurre así, hay un error en la gravedad específica de los sólidos, en las medidas, en los cálculos, en los procedimientosde ensayo, o en el gráfico.

Nota 9: La curva del 100% de saturación, frecuentemente es conocida como la curva de cero vacíos de aire o la curva desaturación completa.10.3 - Contenido de agua, w: Calcúlelo de acuerdo con el método de la norma D2216.10.4 - Peso unitario seco: Calcule la densidad húmeda (ecuación 1), la densidad seca (ecuación2), y luego el peso unitario seco (ecuación 3) como sigue:

( )

V

M1000 =

21 M

m

−ρ (1)

donde,ρm: densidad húmeda de la muestra compactada, Mg/ m3 M1: masa del espécimen húmedo y el molde, kg.M2: Masa del molde de compactación, m3

V: volumen del molde de compactación, m3 (ver anexo 1).

ρρ

100

w+1

= md

(2)

donde,ρd: densidad seca de la muestra compactada, Mg/ m3

w: contenido de agua, %

ddργ 9.807= (kN/ m3) (3)

donde,

γ d: peso unitario seco de la muestra compactada

10.5 - Para calcular los puntos para hacer el gráfico de la curva del 100% de saturación o lacurva de cero vacíos con aire, seleccione valores del peso unitario seco, calculecorrespondientes valores del contenido de agua correspondiente a la condición del 100% desaturación como sigue:

( )sddssat

GGW γ γ −γ = ω / 100 Donde,wsat: contenido de agua para la condición de saturación completa, %γ w: peso unitario del agua, 9807kN/ m3

γ d: peso unitario del suelo, kN/ m3

G: gravedad especifica del suelo

Nota 10: La gravedad específica puede ser estimada por la muestra del ensayo a partir de los datos de ensayo de otrasmuestras de la misma clasificación y la misma fuente de suelo. De lo contrario es necesario hacer otro ensayo paradeterminar la gravedad específica (Norma D854).





11 - IN FORME11.1 - El informe debe tener la siguiente información:

11.1.1 - Procedimiento utilizado (A, B o C).11.1.2 - Método de preparación utilizado (húmedo o seco).11.1.3 - El contenido de agua al ingresar al laboratorio, si se determinó.11.1.4 - Contenido de agua óptimo normal, aproximado al 0.5%.11.1.5 - Peso unitario seco máximo normal, aproximado al 0.5 lbf/ pie3.11.1.6 - Descripción del martillo (manual o mecánico).11.1.7 - Datos de los tamices aplicables para la determinación del procedimiento seguido (A,B ó C).11.1.8 - Descripción del material utilizado en el ensayo de acuerdo con la norma D2488, oclasificación por la norma D2487.11.1.9 - Gravedad específica y métodos de determinación.11.1.10 - Origen del material usado en el ensayo, por ejemplo, proyecto, localización,

profundidad y similares.11.1.11 - Curvas de compactación mostrando los puntos de compactación, utilizados paraestablecer la curva, y la curva del 100% de saturación, el punto de peso unitario secomáximo y el contenido de agua óptimo.11.1.12 - Los datos de corrección por sobretamaños si se utilizaron, incluyendo la fracción desobretamaño (fracción gruesa), Pc en %.

12 - PRECISIÓN Y SESGO12.1 - Precisión: Se está evaluando datos para determinar la precisión de este método deensayo. Adicionalmente sé esta solicitando datos pertinentes de los usuarios del método deensayo.

12.2 - Sesgo: No es posible obtener información sobre sesgo, pues no hay otro método dedeterminar los valores del peso unitario seco máximo y el contenido óptimo del agua.

13 - DE SCRIPTORE S13.1 - características de compactación; compactación del suelo; Compactación por impactocon el esfuerzo modificado; curvas densidad-humedad; densidad.





ANEXO (Información obligatoria)

A1. Volumen del molde de compactación

A.1.1 - AlcanceA.1.1.1 - Este anexo describe el procedimiento para determinar el volumen del molde decompactación.A.1.1.2 - El volumen es determinado por un método de llenado con agua y verificado por unmétodo de medidas lineales.A.1.2 - EquiposA.1.2.1 - Además del equipo enumerado en la sección 6 se requiere de los siguientes Ítems.A.1.2.1.1 - Micrómetro o calibrador de carátula: Con un rango de medición de por lo menos de

0 a 150 mm (0 a 6”) y legible hasta 0.02mm (0.001”)A.1.2.1.2 - Micrómetro interior: Con un rango de medida de por lo menos 50 a 300 mm (2 a12”) y legible hasta 0.02mm (0.001”)A.1.2.1.3 - Placas de vidrio o de plástico: Dos placas de plástico o de vidrio de200 x 200mm x6mm (8”x8 “ x ¼ “)A.1.2.1.4 - Termómetro: En el rango de 0 a 50 °C, con graduación de 0.5°C de acuerdo conlos requerimientos de la norma E1.A.1.2.1.5 - Grasa de grifo, teflón, o un sellante similar.A.1.2.1.6 - Equipo misceláneo: Jeringa de bulbo, toallas, etc.A.1.3 - PrecaucionesA.1.3.1 - Lleve a cabo este procedimiento en un área aislada de vientos o fluctuaciones

extremas de temperaturas.A.1.4 - Procedimiento.A.1.4.1 - Método de llenado de aguaA.1.4.1.1 - Engrase ligeramente le borde inferior del molde de compactación y colóquelosobre una de las placas de vidrio o de plástico. Engrase ligeramente el borde superior delmolde. Tenga cuidado de no engrasar el interior del molde. Si es necesario utilizar la placa debase, como se anotó en el numeral 10.4.7, coloque el molde engrasado sobre la placa de basey asegúrelo con los tornillos de cierre.A.1.4.1.2 - Determinar la masa del molde engrasado y las placas de vidrio o plástico con unaprecisión de 1g y regístrelo. Cuando se utiliza la placa de base en lugar de la placa de vidrio ode plástico de fondo, determine la masa del molde, la placa de la base y una placa de vidrio o

de plástico para utilizar sobre el extremo superior del molde con aproximación de 1g yregístrelo.A.1.4.1.3 - Coloque el molde y la placa de fondo de plástico o de vidrio sobre una superficiefirme a nivel y llene el molde con agua hasta un poco por encima del borde.A.1.4.1.4 - Deslice la segunda placa sobre la superficie superior del molde de tal manera queel borde permanezca completamente lleno de agua y no haya burbujas de aire atrapadas.Agregue o remueva el agua si es necesario con la jeringa de bulbo.





A.1.4.1.5 - Seque completamente cualquier exceso de agua del exterior del molde y de lasplacas.A.1.4.1.6 - Determinar la masa del molde, las placas y el agua y regístrelo con aproximación a1g.A.1.4.1.7 - Determinar la temperatura del agua en el molde con aproximación a 1°C yregístrelo. Determine y registre la densidad absoluta del agua a partir de la tabla A.1.

Tabla A1. Densidad del agua a diferentes temperaturas

Temperatura, °C Densidad del agua, g / ml181920212223242526

0.998620,998430.998230.998020.997790.997560.997330.997070.99681

A.1.4.1.8 - Calcule la masa de agua en el molde por sustracción de la masa determinada en elnumeral A.1.4.1.2 y la masa determinada en el numeral A.1.4.1.6.A.1.4.1.9 - Calcule el volumen de agua dividiendo la masa del agua por la densidad del agua yregistre hasta una aproximación de 1cm3.A.1.4.1.10 - Cuando se usa la placa de base para la calibración del volumen del molde repitalas operaciones de los numerales A.1.4.13 hasta A.1.4.1.9.

A.1.4.2 - Método de medidas lineales.A.1.4.2.1 - Usando bien sea el micrómetro o el micrómetro interior, mida el diámetro delmolde seis veces en el extremo superior del molde y seis veces en el fondo del molde,espaciando cada una de las medidas del fondo y de la parte superior uniformemente alrededorde la circunferencia del molde. Registre los valores con una aproximación de 0.02 mm.A.1.4.2.2 - Usando el micrómetro, mida la altura interior de molde haciendo tres medidasigualmente espaciadas alrededor de la circunferencia del molde. Registre los valores conaproximadamente a 0.02 mm.A.1.4.2.3 - Calcule el diámetro superior promedio, el diámetro promedio del fondo y la alturapromedia.A.1.4.2.4 - Calcule el volumen del molde y regístrelo con una aproximación a 1 cm3 comosigue:

3

2

10*16

)( =

bt d d hV

+∏(SI)

donde,V : volumen del molde, cm3

h : altura promedio, mm.dt: diámetro promedio del borde superior, mm.





db: diámetro promedio del fondo del molde, mm1/ 103: constante para convertir de mm3 a cm3 A.1.5 - Comparación de resultados.A.1.5.1 - El volumen obtenido por cualquier método debe encontrarse dentro de los

requerimientos de tolerancia del volumen definido en los numerales 6.1.1 y 6.1.2.A.1.5.2 - La diferencia entre los dos métodos no debe exceder 0.5% del volumen nominal delmolde.A.1.5.3 - Repita la determinación del volumen si estos criterios no se cumplen.A.1.5.4 - Si no se obtiene una correspondencia entre los dos métodos aún después de variosintentos, es una indicación de que el molde está deformado y debe ser reemplazado.A.1.5.5 - Use el volumen del molde determinado por el método de llenado de agua como elvalor del volumen asignado para calcular la densidad seca y húmeda (ver 11.4).

14 - REFE RENCIAS14.1 - A ST M Standard C136-93: Method for Sieve Analysis of Fine and Coarse Aggregates.14.2 - A ST M S tandard D 422-63: Method for Particle-Size Analysis of Soils.14.3 - A ST M Standard E 319-85: Methods for Testing Single-Arm Balance.14.4 - A ST M S tandard D 653-90: Terminology Relating to Soil, Rock, andContained Fluids.14.5 - A STM S tandard D 4718 -87: Practice for Correction of Unit Weight and Water Contentfor Soils Containing Oversize Particles.14.6 - A ST M Standard D 2488-93:Practice for Description and Identification of Soils (Visual-Manual Procedure).14.7 - A ST M Standard D 4220-89: Practices for Preserving and Transporting Soil Samples.14.8 - A ST M Standard E 1-93: Specification for ASTM Thermometers.14.9 - A ST M Standard D4753-92: Specification for Evaluating, Selecting, and SpecifyingBalances and Scales for Use in Soil and Rock Testing.

14.10 - A ST M Standard E 11-87: Specification for Wire-Cloth Sieves for Testing Purposes.14.11 - A ST M Standard D 2487-93: Test Method for Classification of Soils for EngeneeringPurposes14.12 - A ST M S tandard D 698-91: Test Method for Laboratory Compaction Characteristics of Soil Using Standard Effort (12400ft-lbf/ ft 3 (600KNm/ m 3 )).14.13 - A ST M Standard D 1557-91: Test Method for Laboratory Compaction Characteristics

of Soil Using Modified Effort )) / 2700( / 56000( 33 mkNm ft lbf ft −

14.14 - A ST M Standard D2216-92: Test Method for Laboratory Determination of Water(Moisture) Content of Soil and Rock.14.5 - A ST M S tandard C127-88: Test Method for Specific Gravity and Absorption of Coarse

Aggregate.14.15 - A ST M S tandard D 854-92: Test Method for Specific Gravity of Soils.14.16 - A ST M Standard D 2168-90: Test Methods for Calibration of Laboratory Mechanical-Rammer Soil Compactors.14.17 - A ST M Standard D4253-91: Test Methods for Maximum Index Density and UnitWeight of Soils Using a Vibratory Table.

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