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LABORATORIO:
PRÓCTOR ESTÁNDAR Y MODIFICADO
DEL MATERIAL DE BASE
INTEGRANTES:
 Campos Guerra Carlos
 Jimenez Gonzales Margarita
 Sanchez Neglia Denis
 Terrones López Yesenia
 Torres Lara María Victoria
 Zavaleta Burgos Percy
DOCENTE:
 Ing. Julio Cesar Rivasplata Diaz
ASIGNATURA:
 Mecánica de Suelos II.
Universidad Nacional del Santa
Facultad de Ingeniería
Escuela Académico Profesional de Ingeniería Civil
ÍNDICE
- CARÁTULA ……………………………………………….…………………………………..…………
01
- ÍNDICE
02
……………………………………………….………………..……………………………..
- INTRODUCCIÓN
- OBJETIVOS
…………………………………….…………………..…………………………
03
….……………………………………………………………………………...
03
- FUNDAMENTO TEÓRICO
…………………………………….…………………………
04
- MATERIALES Y MÉTODO
…………………………………………..……………………...
07
- RESULTADOS …………………………………………………………………...………………….….
11
- RECOMENDACIONES .……………………………………………………………………………....
16
- CONCLUSIONES
16
………………………………………..……………………………….………
- REFERENCIA BIBLIOGRÁFICA
……………………..………………………………...
17
2
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I.
INTRODUCCIÓN
E
n la actualidad existen distintos métodos para reproducir en laboratorio las
condiciones de compactación en obra. Todos ellos pensados para estudiar, además,
los distintos factores que gobiernan la compactación de los suelos. Históricamente,
el primer método, en el sentido de la técnica actual, es el debido al Dr. R. R. Proctor (1933)
y es conocido como Prueba Proctor Estándar o A.A.S.H.O. (American Association of State
Highway Officials) Estándar.
II.
OBJETIVOS
OBJETIVOS GENERALES:

Hallar la máxima densidad y el óptimo contenido de humedad del material
de base.
OBJETIVOS ESPECÍFICOS:

Hallar el Contenido de Humedad Óptima del material de base para energía
estándar y modificada.

Hallar la Densidad Seca del material de base para energía estándar y
modificada.
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III.
FUNDAMENTO TEÓRICO
COMPACTACIÓN DE LOS SUELOS
La compactación es el procedimiento de aplicar energía al suelo suelto para eliminar
espacios vacíos, aumentando así su densidad y en consecuencia , su capacidad de
soporte y estabilidad entre otras propiedades.
Su objetivo es el mejoramiento de las propiedades de ingeniería del suelo.
PRÓCTOR ESTÁNDAR
La prueba consiste en compactar el suelo a
emplear en tres capas dentro de un molde
de forma y dimensiones normalizadas, por
medio de 25 golpes en cada una de ellas
(56 para el Método C) con un pisón de 2,5
[kg] de peso, que se deja caer libremente
desde una altura de 30,5 [cm].
Con este procedimiento Proctor observó
que para un suelo dado, a contenido de humedad creciente incorporado a la masa
del mismo, se obtenían densidades secas sucesivamente más altas (mejor grado de
compactación). Asimismo, notó que esa tendencia no se mantenía indefinidamente
si no que, al superar un cierto valor la humedad agregada, las densidades secas
disminuían, con lo cual las condiciones empeoraban. Es decir, puso en evidencia que,
para un suelo dado y a determinada energía de compactación, existe un valor de
“Humedad Óptima” con la cual puede alcanzarse la “Máxima Densidad Seca”.
El Ensayo Proctor Estándar también es conocido como Ensayo
AASHTO T–
99 (American Association of State Higway and Transportation Officials – Asociación
Americana de Agencias Estatales de Carreteras y Transportes).
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PRÓCTOR MODIFICADO
La prueba consiste en compactar el suelo a emplear en cinco
capas dentro de un molde de forma y dimensiones
normalizadas, por medio de 25 golpes en cada una de ellas (56
para el Método C) con un pisón de 4,5 [kg] de peso, que se deja
caer libremente desde una altura de 45,7 [cm].
Todo método de compactación, sea por impacto, como es el caso del Ensayo Proctor,
o bien por amasado, vibración o compresión estática o dinámica, produce
estabilización del suelo al transferirle energía al mismo.
Ciertamente, no existe equipo de compactación aplicable al terreno que sea
contraparte o comparable al ensayo de impacto en el Laboratorio (a diferencia de lo
que ocurre en el caso de ensayos de amasado, vibración o compresión de laboratorio
que encuentran su contraparte en los rodillos pata de cabra, vibro-compactadores, de
rueda lisa, etc.).
No obstante ello, es tanta la experiencia que se ha acumulado sobre la prueba patrón
Proctor, así como la gran cantidad de información que da indicio de su eficacia, que
desde el comienzo de su implementación hasta el presente es un método aceptado y
referenciado en un sinnúmero de pliegos de obras.
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IV.
MATERIALES Y MÉTODO
A. Materiales:
Molde De 6”
Horno de secado
Pisones manuales
Estándar
y
Modificado
3/4
TAMICES
Balanza
Espátula, cuchara y brocha
Recipientes
Probeta (500ml)
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B. Metodología:
Descripción de muestra:
El material base no presenta ningún tipo de residuo.
Para realizarse la compactación en una zona de dimensiones 60x60x20 cm3, se toma
la prueba de la obra ubicada en el P.j. Belén, al costado de la UNIVERSIDAD CESAR
VALLEJO de nuevo Chimbote.
Las características necesarias son:
𝝎𝒏𝒂𝒕𝒖𝒓𝒂𝒍 = 0,36%
𝝆𝒖𝒏𝒊𝒕𝒂𝒓𝒊𝒐 𝒔𝒖𝒆𝒍𝒕𝒐 = 1,71 𝑔𝑟/𝑐𝑚3
Selección del Método A, B o C:
De acuerdo a los datos granulométricos, se utiliza el método C que se usa cuando
más del 20% en peso del material se retiene en el tamiz 3/8 pulg (9,53 mm) y menos
de 30% en peso es retenido en el tamiz ¾ pulg (19,0 mm).
Datos del ensayo granulométrico:
𝑊𝑖𝑛𝑖𝑐𝑖𝑎𝑙 = 5593 𝑔𝑟
𝑊𝑓𝑖𝑛𝑎𝑙 = 5553 𝑔𝑟
%𝑝é𝑟𝑑𝑖𝑑𝑎 = 0,72 % < 2%
TABLA DE DATOS
Diametro de la
malla (mm)
N° de malla
Peso
retenido (g)
Retenido acumulado
R.T (%)
(%) que pasa
50
2"
0
0
0.00%
100.00%
37.5
11/2"
100
100
1.80%
98.20%
25.4
1"
331
431
7.76%
92.24%
19.05
3/4
203
634
11.42%
88.58%
9.5
3/8
635
1269
22.85%
77.15%
4.75
4
671
1940
34.94%
65.06%
2
10
890
2830
50.96%
49.04%
69.10%
30.90%
0.425
40
1007
3837
0.074
200
1475
5312
95.66%
4.34%
241
5553
100.00%
0.00%
cazoleta
Peso de muestra
ensayada
5553
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CURVA GRANULOMÉTRICA
Agregado grueso
100%
% que pasa
80%
60%
40%
20%
0,01
0,1
1
10
0%
100
Diámetro de la malla
Compactación:
Como el contenido de humedad natural de la muestra es 0,36%, la cual es una cifra
baja para el C.H.O. se usa el método de preparación húmeda.
Se toma 5 muestras del afirmado a compactar, tanto para el próctor estándar como
en el modificado, cada muestra de 6 kg.
Dadas las 5 muestras se agrega una cierta cantidad de agua para cada una:
MUESTRA 1 =
3% = 180ml
MUESTRA 2 =
5% = 300ml
MUESTRA 3 =
7% = 420ml
MUESTRA 4 =
9% = 540ml
MUESTRA 5 =
11% = 660ml
Se pesó el molde sin el anillo, en seguida se vació el afirmado de cada muestra de
tres kilos en un recipiente y se vertió el agua, removiéndolo hasta verlo homogenizado
luego, en hechó una cierta cantidad en el molde (primera capa) compactándolo por
medio de 56 golpes con el pisón, haciendo lo mismo en las otras dos capas.
Una vez compactada esta muestra(en el molde) se retiró el anillo(del molde), y se
enrazó con la espátula, llevándolo así a pesar; teniendo solo el molde(sin anillo y sin
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la parte de la base) se sacó tres muestras del afirmado compactado; una de la zona
de arriba, la segunda de la zona de abajo y la tercera de la zona intermedia, se colocó
cada pequeña muestra en una tara de peso conocido, y se llevó a pesar cada tara con
la pequeña muestra del afirmado, luego pesado se colocó en el horno, pasado 24
horas se pesó cada tara que contenía las muestras pequeñas de afirmado y
realizando operaciones(fórmulas) se determinó el contenido de humedad y densidad
seca para cada muestra(1, 2, 3, 4, y 5), la razón de obtener 3 contendidos de humedad
por muestra, es porque se quiere verificar la exactitud de el método de promedio del
C.H. arriba y abajo y compararlo con el método del C.H. de la zona intermedia.
Procedimiento:
Este procedimiento se realizara para los dos ensayos de próctor donde solo varía el
número de capas (3 en estándar y 5 en modificado) y el tamaño del pistón.
Ensayo N° 1 y 2
1.
Se pesa el molde sin el collarín.
2.
Se determina el volumen del molde.
3.
Se toma 3Kg de muestra de afirmado por recipiente para cada uno de los cinco
ensayos, se utiliza el material que pase el tamiz N° 4.
4.
Se agrega el agua necesaria para cada muestra (variando el porcentaje de
humedad de manera progresiva), y luego se homogeniza.
5.
Se compacta la muestra en 3 capas (estándar) y 5 capas (modificado) con 25
golpes por cada capa.
6.
Al terminar de compactar se quita el collarín, se enraza, se retira todo material
que se encuentre fuera del molde y se pesa (se obtiene el peso húmedo
compactado).
7.
Extraer tres muestras del afirmado húmedo compactado, colocarlos en las
taras y pesarlas.
8.
Llevarlos al horno a 110 ± 5 °C y dejar secar por 24 hrs y pesar (se obtiene el
C.H.).
V.
RESULTADOS
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
La densidad de la muestra húmeda se halla con la siguiente fórmula:
𝝆 𝒉𝒖𝒎𝒆𝒅𝒂 =

El contenido de humedad de la muestra se obtiene de:
𝑊𝑎𝑔𝑢𝑎
𝝎% =
∗ 100%
𝑊𝑠𝑒𝑐𝑜
𝝎% =

𝑊𝑚𝑜𝑙𝑑𝑒+𝑚𝑢𝑒𝑠𝑡𝑟𝑎 ℎú𝑚𝑒𝑑𝑎 − 𝑊𝑚𝑜𝑙𝑑𝑒
𝑉𝑚𝑜𝑙𝑑𝑒
𝑊𝑚𝑢𝑒𝑠𝑡𝑟𝑎 ℎú𝑚𝑒𝑑𝑎+𝑡𝑎𝑟𝑎 − 𝑊𝑚𝑢𝑒𝑠𝑡𝑟𝑎 𝑠𝑒𝑐𝑎+𝑡𝑎𝑟𝑎
∗ 100%
𝑊𝑚𝑢𝑒𝑠𝑡𝑟𝑎 𝑠𝑒𝑐𝑎+𝑡𝑎𝑟𝑎 − 𝑊𝑡𝑎𝑟𝑎
Densidad seca:
𝝆 𝒔𝒆𝒄𝒐 =
𝜌 𝑠𝑒𝑐𝑜
1+𝜔
Ensayo N°1 (Próctor estándar)
1. Wmolde = 6450 g
2. Vmolde = π (7,7 cm)2 (11,4 cm)
Vmolde = 2123,4 cm3
DATOS Y RESULTADOS
ENSAYO N°1 PROCTOR ESTANDAR ( MTC E 115-2000 )
MUESTRA
Volumen del molde (cm )
I
2123.4
II
2123.4
III
2123.4
IV
2123.4
V
2123.4
Peso del molde (gr)
6450.0
6450.0
6450.0
6450.0
6450.0
Peso del molde + muestra húmeda (gr)
11132.0
11370.5
11593.0
11570.0
11500.0
4682.0
4920.5
5143.0
5120.0
5050.0
Densidad húmeda de la muestra (gr/cm )
2.205
2.317
2.422
2.411
2.378
Contenido de humedad
3.34%
5.06%
7.73%
8.95%
11.20%
2.134
2.206
2.248
2.213
2.139
24.155
24.752
23.988
3
Peso de la muestra húmeda (gr)
3
3
Densidad húmeda de la muestra (gr/cm )
CONTENIDO DE HUMEDAD
Peso de la tara (gr)
zona ↑
24.516
23.518
1
0
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Peso de la tara +
afirmado húmedo (gr)
Peso de la tara +
afirmado seco (gr)
Peso del agua (gr)
Peso del afirmado seco
(gr)
Contenido de
humedad (%)
zona ↓
25.002
24.392
24.978
24.920
24.595
zona media
24.153
25.150
24.347
24.449
24.585
zona ↑
104.026
99.005
105.983
147.588
144.661
zona ↓
115.818
110.151
123.530
134.037
149.502
zona media
101.078
126.261
126.783
134.203
147.945
zona ↑
101.459
95.015
99.953
137.204
132.600
zona ↓
113.223
106.495
116.552
125.742
137.037
zona media
98.444
121.350
119.478
124.983
135.413
zona ↑
2.567
3.990
6.030
10.384
12.061
zona ↓
2.595
3.656
6.978
8.295
12.465
zona media
2.634
4.911
7.305
9.220
12.532
zona ↑
76.943
71.497
75.798
112.452
108.612
zona ↓
88.221
82.103
91.574
100.822
112.442
zona media
74.291
96.200
95.131
100.534
110.828
zona ↑
3.34%
5.58%
7.96%
9.23%
11.10%
zona ↓
2.94%
4.45%
7.62%
8.23%
11.09%
zona media
3.55%
5.10%
7.68%
9.17%
11.31%
PROM(↑,↓)
3.14%
5.02%
7.79%
8.73%
11.10%
PROMEDIO
3.34%
5.06%
7.73%
8.95%
11.20%
Densidad Seca (gr/cm3)
GRAFICO: DENSIDAD vs HUMEDAD
2,26
2,24
2,22
2,20
2,18
2,16
2,14
2,12
3,0%
5,0%
7,0%
9,0%
11,0%
13,0%
Contenido de Humedad (%)
Máxima Densidad Seca
2,248 gr/cm3
Contenido de Humedad
7,90 %
Ensayo N°2 (Próctor modificado)
1. Wmolde = 6450 g
1
1
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2. Vmolde = π (7,7 cm)2 (11,4 cm)
Vmolde = 2123,4 cm3
DATOS Y RESULTADOS
ENSAYO N°1 PROCTOR MODIFICADO ( MTC E 115-2000 )
MUESTRA
I
II
III
IV
V
Volumen del molde (cm )
2123.4
2123.4
2123.4
2123.4
2123.4
Peso del molde (gr)
6450.0
6450.0
6450.0
6450.0
6450.0
Peso del molde + muestra húmeda (gr)
11379.0
11647.0
11647.0
11655.0
11653.0
Peso de la muestra húmeda (gr)
4929.0
5197.0
5197.0
5205.0
5203.0
Densidad húmeda de la muestra (gr/cm3)
2.321
2.447
2.447
2.451
2.450
Contenido de humedad
3.43%
5.14%
7.42%
9.25%
11.57%
Densidad húmeda de la muestra (gr/cm3)
2.244
2.328
2.278
2.244
2.196
26.090
26.112
26.120
98.420
117.784
127.691
93.205
111.676
120.707
5.215
6.108
6.984
67.115
85.564
94.587
7.77%
7.14%
7.38%
7.45%
7.42%
26.157
26.145
27.642
132.292
152.737
158.394
122.784
142.321
147.492
9.508
10.416
10.902
96.627
116.176
119.850
9.84%
8.97%
9.10%
9.40%
9.25%
26.063
26.221
26.026
96.153
107.409
99.482
88.629
100.620
91.280
7.524
6.789
8.202
62.566
74.399
65.254
12.03%
9.13%
12.57%
10.58%
11.57%
3
CONTENIDO DE HUMEDAD
zona ↑
Peso de la tara (gr)
zona ↓
zona media
Peso de la tara +
afirmado húmedo (gr)
Peso de la tara +
afirmado seco (gr)
zona ↑
zona ↓
zona media
zona ↑
zona ↓
zona media
zona ↑
Peso del agua (gr)
zona ↓
zona media
Peso del afirmado seco
(gr)
zona ↑
zona ↓
zona media
zona ↑
Contenido de humedad
(%)
zona ↓
zona media
PROM(↑,↓)
PROMEDIO
25.949
27.910
26.151
86.715
91.459
84.907
84.595
89.347
83.009
2.120
2.112
1.898
58.646
61.437
56.858
3.61%
3.44%
3.34%
3.53%
3.43%
26.018
25.905
26.069
104.424
101.255
97.493
100.348
97.858
93.983
4.076
3.397
3.510
74.330
71.953
67.914
5.48%
4.72%
5.17%
5.10%
5.14%
1
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Densidad Seca (gr/cm3)
GRAFICO: DENSIDAD vs HUMEDAD
2,34
2,32
2,30
2,28
2,26
2,24
2,22
2,20
2,18
3,0%
5,0%
7,0%
9,0%
11,0%
13,0%
Contenido de Humedad (%)
Máxima Densidad Seca
2,329 gr/cm3
Contenido de Humedad
5,30 %
1
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VI.
RECOMENDACIONES

Se debe calibrar la balanza antes de pesar.

Cada recipiente donde se echa la muestra de 6kg. de material de base, debe
estar limpio y seco, para evitar polvo o un aumento de humedad (aparte del agua
q se verterá) en nuestra muestra de afirmado.

La rapidez de la homogenización garantiza la estabilidad de la humedad
deseada, pero esto no interviene en la mal elaboración del ensayo, puesto que
luego se determina el contenido de humedad actual.

Al momento de compactar la guía del pisón debe mantenerse ligeramente sobre
el afirmado que se compacta, puesto que si éste es soltado, remueve o taja el
material.

Para sacar las muestras se saca el molde de su soporte y se golpea en la muestra
compactada, hasta que esta se afloje y se retire en forma cilíndrica, luego se
procede a abrirla por la mitad para obtener la muestra intermedia.

Cada muestra obtenida para la obtención del contenido de humedad real, debe
llevarse rápidamente al laboratorio, puesto que éste pierde fácilmente su
humedad cuando está expuesto al aire.
VII.
CONCLUSIONES

El óptimo Contenido de Humedad del material de base para energía estándar es
7,90% lo cual indica que se debe agregar 7,54% debido a que el afirmado ya
tiene un 0,36% de humedad.

El óptimo Contenido de Humedad del material de base para energía modificada
es 5,30% lo cual indica que se debe agregar 4,94%.

La densidad máxima para energía estándar es de 2,248 gr/cm3.

La densidad máxima para energía modificada es de 2,329 gr/cm3.
1
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VIII.
REFERENCIA BIBLIOGRÁFICA


http://ntics.frra.utn.edu.ar/portal/PDFs/compactacion.pdf
Mecánica de Suelos – Juárez Badillo

Manual de ensayos de materiales para carreteras (EM 2000)

http://suelosycimentaciones.blogspot.com/

http://www.ingenieracivil.com/2008/03/densidad-in-situ-metodo-del-conode.html
1
5
Descargar