ENSAYO PROCTORPor: Lic. Fabián Caballero

PROCTOR ESTANDAR

ASTM D698

PROCTOR MODIFICADO

ASTM D1557

OBJETIVODeterminar el peso volumétrico seco máximo(γdmáx.) y la humedad óptima (ωópt.) de un sueloen estudio. Considerando la compactación delaboratorio como un tipo de compactación similar ala realizada en un proyecto, con los equipos decompactación adecuados.

ALCANCE El método es aplicable a suelos que tenga 30 % omenos por peso de partículas retenidas en eltamiz de 19 mm (3/4”).

Beneficios de la compactación

Aumenta la capacidad para soportar cargas

Impide el hundimiento del suelo

Reduce el escurrimiento del agua

Reduce el esponjamiento y la contracción

del suelo

Impide los daños de las heladas

Toma de muestra en campo

• Muestreo de un flujo de descargade agregados (Descarga de unabanda o de un contenedor) .Aleatoria ASTM D3665.

• Muestreo de una bandatransportadora

• Muestreo desde una pila dealmacenaje o unidad detransporte

• Muestreo en la carretera (Bases ySub-Bases)

Granulometría Para Seleccionar MétodosMétodo A

Se puede utilizar si el 25% o menos (ver Sec. 1.4) en masadel material se retiene en el tamiz n º 4 (4.75 mm)

Método B

Se puede usar si el 25% o menos (ver sec. 1.4) en masa delmaterial se retiene en el tamiz de 3/8”. (9,5 mm).

Método C

Puede utilizarse si el 30% o menos (ver Sec. 1.4) en masadel material se retiene en el Tamiz de ¾”. (19,0 mm) .

Sección 1.4

Si el material a ensayarse tiene partículas gruesas en unporcentaje superior al 5% y el resultado es usado para elcontrol de compactación de suelos debe hacer correccionesa la densidad seca máxima de acuerdo con la norma ASTMD 4718, a fin de comparar la densidad seca del terreno conla densidad seca máxima de compactación correspondienteal material total utilizado en terreno.

EQUIPOS Molde de 101.6 mm (4”) de diámetro, para los métodos A y B.

Molde de 152.4 mm (6 “) de diámetro, para el método C.

Martillo con caída libre de una altura de 304.8 ± 1.6 mm (12.0 ± 1/16 pulg). Parapróctor Estándar.

Martillo con caída libre de una altura de 457.2 ± 1.6 mm (18.0 ± 0.05 pulg). Parapróctor Modificado.

Extractor de muestra (opcional):

Balanza: con lectura de 1 gramo.

Balanza Digital: con precisión de 0.01 gramos.

Horno de secado: capaz de mantener una temperatura uniforme de 110 5º C.

Enrasador

Tamices: Tamices de 19mm (¾”), 9.5 mm (⅜”) y 4.75 mm (#4).

Herramienta de mezclado: Bandejas rectangulares, espátula, cucharón dealuminio, palaustre, botella aerosol y agua.

Probeta de 100 ml

Taras

Formato: para anotar datos.

Brocha.

Mazo de goma.

SELECCIÓN DE TIPO DE PRÓCTOR Y MÉTODO.El tipo de próctor y el método será seleccionado de acuerdo a la norma ASTM D698 o D1557

Especificaciones de los métodos.

Para determinar el tipo de martillo a utilizar, además del diámetro de molde y la cantidad de

golpes para proporcionar energía, se procederá de acuerdo a la Tabla N°1.

Tabla Nº 1, de especificaciones de los métodos.

ENSAYO DE COMPACTACION Y EL EQUIPO

ESPECIFICACIONES DE LOS METODOS

Designación

Energía

ft-lbf/ft3

Diámetro y

Volumen del

Molde

Peso del martillo

y altura de caída

Numero de

capas y

golpes por

capas

Límites de

tamaño

superior de

partículas

ASTM AASHTO

Método Método

PS D-698* A T – 99 A 12,375 4" 0.033 5.5 lb 12" 3 25 Nº 4

B B 12,375 4" 0.033 5.5 lb 12" 3 25 Nº 4

C C 12,320 6" 0.075 5.5 lb 12" 3 56 3/4"

PM D-1557+ A T-180 A 56,250 4" 0.033 10 lb 18" 5 25 Nº 4

B B 56,250 4" 0.033 10 lb 18" 5 25 Nº 4

C C 56,000 6" 0.075 10 lb 18" 5 56 3/4"

DIFERENCIA ENTRE PROCTOR

ESTANDAR Y MODIFICADOEnergía de compactación usada.

En el Normal se hace caer un peso de 2.5 kilogramos deuna altura de 30 centímetros, compactando la tierra en 3camadas con 25 golpes y, en el Modificado, un peso de 5kilogramo de una altura de 45 centímetros, compactando latierra en 5 camadas con 50 golpes.

PREPARACION DE MUESTRA

La masa requerida para los procedimiento A y B esaproximadamente 16 kg (35 lb) y para el procedimiento C esaproximadamente 29 kg (65 lb) de suelo seco, enconsecuencia la muestra de campo debe tener una masahúmeda mínima 23 kg (50 lb) y 45 kg (100 lb)respectivamente.

Determinar los porcentajes de retenido en los tamices # 4,3/8” o ¾” para seleccionar uno de los métodos A, .B o C.

PROCEDIMIENTOS. Definir el tipo de próctor Y los equipo a utilizar, tabla N° 1

Determinar y anotar el volumen del molde y los pesos delas taras a utilizar.

Definir visualmente un punto aproximado a la humedadóptimo formando un terrón al apretarlo con la mano y queésta mantenga su forma al disminuir la presión.

A partir del contenido de humedad determinada, sepreparan de 4 a 5 muestra de 3 a 6 Kg de suelos secadoal aire, dependiendo del molde a utilizar, con incrementode aproximadamente 2% de humedad pero no mayor a4%.(En el caso de la capa Base el incremento será de≈1,2 %)

Mezclar el suelo con las aguas añadida en incremento,colocarla en un recipiente cubierto o cerrado y dejarreposar de acuerdo a la tabla N° 2 ante de lacompactación.

PROCEDIMIENTOS.

Tabla N° 2. Tiempo de reposo requerido para

muestras humedecidas.

Clasificació

n

descripción Tiempo mínimo de

reposo

GW Gravas bien graduada, mezcla de grava y arena con

poco o nadas de finos

No tiene ningún

requisito

GP Gravas mal graduadas, mezcla de grava y arena con

poco o nadas de finos

No tiene ningún

requisito

SW Arenas bien Graduadas, arena con gravas, con poco o

nada de finos.

No tiene ningún

requisito

SP Arenas mal Graduadas, arena con gravas, con poco o

nada de finos.

No tiene ningún

requisito

GM Gravas limosas, mezclas de grava, arena y limo. 3 horas

SM Arena limosas, mezclas de arena y limo. 3 horas

Todos los

demás

suelos

16 horas

PROCEDIMIENTOS. Culminada el tiempo de curado, se apoya el molde sobre una base

rígida y se compacta el suelo con número de capas y golpes deacuerdo a la Tabla N° 1. Procurar que la última capa quede por sobre laaltura del molde, pero no mayor a 2.5 cms.

Se retira todo material adyacente al molde que no ha sido compactada.

Se remueve el collar y se enrasa el molde con suelo compactado.

Se remueve la base del molde excepto si se trata de suelo muy húmedoo muy seco, luego se pesa y se registra el valor como: Peso del molde+ suelo húmedo.

Se saca el material del molde y se toman de ellas muestras paradeterminar su humedad en dos taras previamente pesada.

Se repiten los pasos con las otras muestras con humedades diferentesen incremento. No olvidar tomar muestra para las humedades en cadaensayo.

Es recomendable que esta prueba se logre en un mínimo de 4 ensayesy un máximo de 6, con el fin que se logre definir la parábola de formacompleta.

Terminada la compactación de la última muestra, se verifica que estahayan disminuido o por lo menos sean constante a humedadesmayores.

Cálculos de Humedades y DensidadesHumedades

calculo de densidad húmeda.

Calculo de Densidad Seca.

Donde:

W (%): Es el contenido de humedad en porcentaje.

W1: Masa de recipiente mas muestra húmeda, en

gramos.

W2: Masa de recipiente mas muestra seca, en gramos.

Wc: Masa del recipiente, en gramos.

Donde:γm = Peso volumétrico húmedo en kg/m3

Wm = (Peso del molde + suelo húmedo) – (Peso del molde).V= Volumen del molde en m3

Donde:

(γd) = peso Volumétrico Seco

ω: es el contenido de humedad expresado en porcentaje.

GráficaLa grafica se realiza indicando los contenidos de humedades (w(%) en

porcentajes) en la abscisa y las densidades o peso volumétrico seco (γd)

en el eje de las ordenadas, para formar una parábola.

En el punto más alto de la parábola, con la horizontal se obtiene el peso

volumétrico seco máximo (γd máx.) y con la vertical se obtiene la

humedad óptima (ω ópt).

Próctor