S10_s1 Material de clase_IHQTEM.pdf para

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1. MECÁNICA DE SUELOS
MsC. Ing. Lydice S Estrada Polanco

2. ¿QUÉ TEMA VIMOS LA
SESIÓN ANTERIOR?
Participa por elchat o levanta lamano para dar tu opinión

3. AGENDA
-Revisióndesaberesprevios.
-Logrodelasesión.
-Generalidadesdelacompactación.
-Compactaciónenlaboratorio-EnsayoProctor.
-Curvadecompactación.
-Compactaciónencampo–Densidaddecampo.
-Ejercicios.
-Resumendelotratadoenclase.

4. LOGRO DE APRENDIZAJE
Alfinalizarlasesión,elestudianteidentificaun
aspectomuyimportantedelossueloscomoloes
lacompactación,loqueleserviráparaelposterior
mejoramientooestabilizacióndesuelosensus
propiedadesderesistenciaypermeabilidad.

5. PLASTICIDAD Y LÍMITES DE CONSISTENCIA
COMPACTACIÓNDE SUELOS

6. Datos/Observaciones
COMPACTACIÓNDE SUELOS
Laetapamásimportantedeunaevaluación
geotécnicaodeunestudiodemecánicade
sueloslaconstituyelaexploracióndecampo
ylatomademuestrasrepresentativasdel
subsuelo,yaqueesenestaetapa,quese
tomacontactorealydirectoconlas
condicionesdelsuelo.

7. Datos/Observaciones
¿CUÁL ES EL SIGNIFICADO DE COMPACTACIÓN?
Lacompactaciónesladensificacióndelsueloporremocióndeaire
(reduccióndevacíos),atravésdeesfuerzosexternosgeneradospor
mediomecánicos.
Lacompactacióneselprocedimientodeaplicarenergíaalsuelo
sueltoparaeliminarespaciosvacíos,aumentandoasísudensidady
enconsecuencia,sucapacidaddesoporteyestabilidadentreotras
propiedades.
Elobjetivoeselmejoramientodelaspropiedadesdeingenieríadel
suelos.
+ agua =
Energía de
compactación

8. Datos/Observaciones
VENTAJAS DE LA COMPACTACIÓN
Lacompactaciónpermiteelmejoramientodelassiguientespropiedades:
Aumentalacapacidaddesoportedelsuelo.
Reducelacompresibilidad(asentamientos)delterreno.
Reducelapermeabilidaddelsuelo,elescurrimientoylapenetracióndelagua.
Elaguafluyeyeldrenajepuederegularse.
Reduceelesponjamientoylacontraccióndelsuelo,yaquesihayvacíos,elagua
penetrayhabráunesponjamientoeninviernoycontracciónenverano.
Impidelosdañosdelasheladas,puestoqueelaguaseexpandeyaumentael
volumenalcongelarse,haciendoquepavimentossehinchenylosasy
estructurasseagrieten.

9. Datos/Observaciones
APLICACIONES DE LA COMPACTACIÓN
Construcciónderellenos.
Construccióndecamadasqueconformanlaestructura
depavimentos.
Construccióndepresasdetierra.
Rellenosconsueloentremacizosyestructurasde
arrimo.
Rellenosdeexcavacionesdefundacionesytuberías
enterradas.
Compactación herramienta poderosa para modificar las propiedades mecánicas del material.

10. Datos/Observaciones
TÉCNICA BÁSICA
Lanzamientodematerialdepréstamo(oriundode
cantera)odelpropiolocal(rellenos).
Pasarequiposquetransmitanalsuelolaenergíade
compactacióncargamóvil(porpresión,o
estática,porvibración,poramasado,porimpacto)
Eltipodeobraydelsueloutilizadoindicaranel
procesodecompactaciónaserempleado,la
humedaddelsueloenlaocasióndela
compactaciónyladensidaddeseada.

11. Datos/Observaciones
PRINCIPIOS FUNDAMENTALES EN LA
COMPACTACIÓN
EliniciodelatécnicadecompactaciónesacreditadaalIngenieroamericanoRalphProctorque,
en1933,publicósusobservacionessobrelacompactaciónderellenos,estableciendoasílos
principiosbásicosdelatécnicaycontroldecompactación.
“...ladensidadqueunsueloalcanzacuando
compactadobajounadadaenergíadecompactación
dependedelahumedaddelsueloenelmomentoda
compactación”.

12. Datos/Observaciones
Relaciones entre g
dx wx S
Larelaciónentreelpesoespecificoaparenteseco(g
d),elcontenidodehumedad(w)yel
gradodesaturación(S)paraunsueloconpesoespecificorelativodelosgranos(Gs),es
representadaenelgráficodecompactación.
PRINCIPIOS FUNDAMENTALES EN LA
COMPACTACIÓN
Para g
dx wen el gráfico de compactación obtenidos al
realizar la compactación del suelo para una misma energía
de compactación para diferentes valores de contenido de
humedad.

13. Datos/Observaciones
PRINCIPIOS FUNDAMENTALES EN LA
COMPACTACIÓN
Interpretación de la curva de compactación de suelos arcillosos con base en su
microestructura (Lambe, 1960)
•Ramoseco(bajahumedad)es
laatraccióncara-aristadelas
partículasnoesvencidaporla
energiadecompactación
estruturafloculada;
•Ramohumedo(próximoala
saturación)larepulsiónentre
partículasaumenta y la
compactaciónorientaalas
partículasestruturadispersa.
•Paraunamismahumedad
mayordispersióncuandomayorla
energiadecompactación.

14. Datos/Observaciones
Lamediciónoverificacióndeesteprocesoenobrasdeingenieríacivilrequierededatosque
permitandeterminarelgradodecompactaciónqueelsuelohaalcanzado.
Paraello,serequiere:
Lamáximadensidadsecadelsuelo(valorpatrón),obtenidaenellaboratoriomedianteel
ensayoPROCTOR,y
Ladensidadsecaalcanzadaporlaestructuratérrealuegodesuconformaciónoconstrucciónen
obra,determinadamedianteelensayodeDENSIDADDECAMPO.
MEDICIÓN DE LA COMPACTACIÓN

15. Datos/Observaciones
MEDICIÓN DE LA COMPACTACIÓN
La máxima densidad seca del suelo
(valor patrón, obtenida en el
laboratorio)en el ensayo PROCTOR
La densidad seca (construcción en
obra), determinada con el ensayo
DENSIDAD DE CAMPO.

16. Datos/Observaciones
COMPACTACIÓN DE SUELOS
ENELLABORATORIO
ENSAYOPROCTOR
Apartirde1933,elIng.R.Proctorinicióelestudioracionalde
laCompactación.
Proctorefectuópruebassobremuestrasdediferentestiposde
sueloscolocadasyapisonadasporcapasenunrecipiente
cilíndrico,utilizandodiferentescontenidosdehumedad,detal
maneradeasemejarelprocesoquesesiguecuandose
conformeunrellenoporcapascompactadas.
SUELO SUELTO SUELO DENSO

17. Datos/Observaciones
COMPACTACIÓN DE SUELOS
ENELLABORATORIO
ENSAYOPROCTOR
Comoresultadodesusestudiosencontróqueaplicandoaunsuelociertaenergíaparacompactarlo,
elpesovolumétricovaríasegúnelcontenidodehumedaddeacuerdoaunacurva.

18. Datos/Observaciones
W
1
γd
1
W
2
γd
2
W
3
γd
3
W
4
γd
4
ElensayoProctorconsisteendensificar
unaporcióndesuelo(enuncilindro
convolumenconocidoyconlaayuda
deunpisón-peso)acontenidosde
humedadvariablesyregistrarla
densidadqueelsuelovaobteniendo.
COMPACTACIÓN DE SUELOS
ENELLABORATORIO
ENSAYOPROCTOR

19. Datos/Observaciones
Respectoalacurvadecompactacióndebetenerseencuentalosiguiente:
Cadatipodesuelotieneunacurvadiferente.
Lahumedadóptimadelossuelosfinosesmayorquelacorrespondientealossuelos
granulares.
Amedidaseleaplicaunamayorenergíadecompactación(tantoenelensayoproctor,
comoinsitucuandoseconstruyeunrelleno),sepuedealcanzarunamayordensidad
seca,sinembargo,disminuyelahumedadóptimadelsuelo.
COMPACTACIÓN DE SUELOS
ENELLABORATORIO
ENSAYOPROCTOR

20. Datos/Observaciones
Elensayopuedeserrealizadocondosnivelesdeenergíadecompactación,conformelasespecificacionesdelaobra:estándaromodificada.
ProctorEstándar
ProctorModificado
COMPACTACIÓN DE SUELOS
ENELLABORATORIO
ENSAYOPROCTOR–TIPOSDEENSAYO

21. Datos/Observaciones
COMPACTACIÓN DE SUELOS
ENELLABORATORIO
ENSAYOPROCTOR–TIPOSDEENSAYO(DIFERENCIAS)
Tipo Estándar Modificado
Peso del Martillo 5.5 libras (2.49 Kg) 10.0 libras (4.54 Kg)
Altura de caída 12" (30.5 cm) 18" (45.7 cm)
Número de capas 3 5
Método A B C
Suelo pasa el tamiz N°4 3/8" 3/4"
Diámetro del Molde 4" 4" 6"
Golpes / Capa 25 25 56
Gradación
Hasta 25% es retenido en
el tamizN°4
Más de 25% retenido en N°4
y menos del 25% se retiene
en la eltamiz 3/8”
Menos de 30% es
retenido en la 3/4”
NORMASASTMYAASHTO:
EnelensayoProctor,ASTMyAASHTO
tienenencomúnquedeterminanla
relaciónhumedad-pesounitario(curva
decompactación)deunmaterialde
suelousandoelmartillodepesoy
alturadecaídadeacuerdoalaenergía
aplicable,perotienennotables
diferencias.

22. Datos/Observaciones
COMPACTACIÓN DE SUELOS
ENELLABORATORIO
ENSAYOPROCTOR–TIPOSDEENSAYO(DIFERENCIAS)
NORMASASTMYAASHTO:
EnelensayoProctor,ASTMyAASHTO
tienenencomúnquedeterminanla
relaciónhumedad-pesounitario(curva
decompactación)deunmaterialde
suelousandoelmartillodepesoy
alturadecaídadeacuerdoalaenergía
aplicable,perotienennotables
diferencias.
Tipo Estándar Modificado
Peso del Martillo 5.5 libras (2.49 Kg) 10.0 libras (4.54 Kg)
Altura de caída 12" (30.5 cm) 18" (45.7 cm)
Número de capas 3 5
Método A B C D
Suelo pasa el tamiz N°4 N°4 3/4" 3/4"
Diámetro del Molde 4" 6" 4" 6"
Golpes / Capa 25 56 25 56

23. Datos/Observaciones
ENSAYO PROCTOR
Elmétododefineeltamizausarenlaseparacióndelmaterialaensayar
COMPACTACIÓN DE SUELOS
Suelomatriz a ensayar
Suelonatural

24. Datos/Observaciones
Ec=
���ℎ
�
N=númerodecapas,
n=númerodegolpes,
W=Pesodelmartillo,
h=alturadecaídadelmartilloy
v=Volumendelmolde.
EnergíaEstándar(600kN-m/m3):):Martillode2.495kgy30.48cmdealturadecaída.
EnergíaModificada(2,700kN-m/m3):Martillode4.536kgy45.72cmdealturadecaída.
ENELLABORATORIO
ENSAYOPROCTOR–TIPOSDEENSAYO–ENERGIADECOMPACTACIÓN
COMPACTACIÓN DE SUELOS

25. Datos/Observaciones
ENELLABORATORIO
ENSAYOPROCTOR–PROCEDIMIENTOSDECÁLCULO
COMPACTACIÓN DE SUELOS
Cálculo de la densidad:
W: peso del suelo compactado dentro del molde.
W : contenido de humedad
Vm: volumen del molde.
Cálculo de la densidad seca:
??????=
�
�
�
??????
�=
??????
1+
??????(%)
100

26. Datos/Observaciones1.76
1.81
1.86
1.91
1.96
5 7 9 11 13 15 17 19
g
s
%h
Contenido de Humedad
Densidad seca
Máxima densidad seca
Contenido Optimo de Humedad
ENELLABORATORIO
ENSAYOPROCTOR–CURVADECOMPACTACIÓN(RESULTADODELENSAYO)
COMPACTACIÓN DE SUELOS

27. PLASTICIDAD Y LÍMITES DE CONSISTENCIA
COMPACTACIÓNDE SUELOS(ENCAMPO)

28. Datos/Observaciones
COMPACTACIÓN DE SUELOS (EN CAMPO)
PRINCIPALESEQUIPOSDECOMPACTACIÓN
COMPACTACIÓNESTÁTICAOPORPRESIÓN
Lacompactaciónselograutilizandounamáquinapesada,cuyopesocomprimelaspartículasdelsuelo,sinnecesidaddemovimientovibratorio.
Porejemplo:RodilloEstáticooRodilloLiso,Rodillopoligonal

29. Datos/Observaciones
COMPACTACIÓN DE SUELOS (EN CAMPO)
PRINCIPALESEQUIPOSDECOMPACTACIÓN
COMPACTACIÓNPORVIBRACIÓN
Lacompactaciónselograaplicandoalsuelovibraciones
dealtafrecuencia.
Porejemplo:Rodillosvibratoriosoplanchas
compactadoras.

30. Datos/Observaciones
COMPACTACIÓN DE SUELOS (EN CAMPO)
PRINCIPALESEQUIPOSDECOMPACTACIÓN
COMPACTACIÓNPORVIBRACIÓN

31. Datos/Observaciones
COMPACTACIÓN DE SUELOS (EN CAMPO)
PRINCIPALESEQUIPOSDECOMPACTACIÓN
COMPACTACIÓNPORVIBRACIÓN

32. Datos/Observaciones
COMPACTACIÓN DE SUELOS (EN CAMPO)
PRINCIPALESEQUIPOSDECOMPACTACIÓN
COMPACTACIÓNPORAMASADO
Lacompactaciónselograaplicandoalsueloaltas
presionesdistribuidasenáreasmaspequeñasquelos
rodilloslisos.
Porejemplo:Unrodillo“PatadeCabra”

33. Datos/Observaciones
COMPACTACIÓN DE SUELOS (EN CAMPO)
PRINCIPALESEQUIPOSDECOMPACTACIÓN
COMPACTACIÓNPORIMPACTO
Lacompactaciónesproducidaporunaplacaapisonadora
quegolpeayseseparadelsueloaaltavelocidad.
Porejemplo:Unapisonador

34. Datos/Observaciones
Equipo A-1-aA-1-bA-3A-2-4A-2-5A-2-6A-2-7A-4A-5A-6A-7
Rodillo liso1 2 2 1 1 1 2 2 3 3 4
Rodillo
neumático
2 2 2 1 1 1 1 2 2 2 3
Rodillo pata
de cabra
5 5 5 4 4 3 2 2 1 1 1
Rodillo
impacto
2 2 1 2 2 2 4 4 4 4 4
Rodillo
vibratorio
1 1 1 1 1 3 4 3 3 5 5
COMPACTACIÓN DE SUELOS (EN CAMPO)
PRINCIPALESEQUIPOSDECOMPACTACIÓN-RECOMENDACIONES

35. Datos/Observaciones
COMPACTACIÓN DE SUELOS (EN CAMPO)
PRINCIPALESEQUIPOSDECOMPACTACIÓN-RECOMENDACIONES

36. Datos/Observaciones
COMPACTACIÓN DE SUELOS (EN CAMPO)
EQUIPOSDECOMPACTACIÓN
Enobrasgeotécnicasalejecutarlostrabajosdecompactaciónencapas,con
frecuencia,lostiemposdepasodelcompactadorhastalapuestaapuntoson
determinadosdelahabilidaddeloperadordelrodilloodelapercepcióndel
capatazdelgrupo,odelaexperienciadeltécnicodecontroldecalidad.
Estasituación,tambiénconfrecuencia,ocasionaexcesosenlostiemposde
compactación,olocontrario,déficitdetiemposdecompactaciónparaalcanzarla
aprobacióndeespecificación,conimpactoalcostodelproyecto.
¿RODILLOSINTELIGENTES?

37. Datos/Observaciones
EQUIPOSDECOMPACTACIÓN
¿RODILLOSINTELIGENTES?
PROBLEMÁTICA
COMPACTACIÓN DE SUELOS (EN CAMPO)

38. Datos/Observaciones
EQUIPOSDECOMPACTACIÓN
COMPACTACIÓN INTELIGENTE
Tenemos en la actualidad maneras de controlar estos puntos de compactación en
las obras, usando generalmente dos ensayos muy conocidos y reglamentados, el
de densímetros nucleares y el cono de arena.
Sin embargo es necesario conectar el control de calidad descrito a la operación
en sí.
El uso de rodillos inteligentes que orienten el progreso de la compactación es una
de las directrices principales que direcciona el horizonte tecnológico en este
tema.
Involucralacompactacióndemateriales:
Suelos,basesgranularesopavimentosasfálticos,usandorodillosvibratorios
compactadoresmodernosquecontrolenlosnivelesdeamplitudyfrecuenciade
vibracióndelaroladeformamanualoautomática.
https://www.youtube.com/watch?v=b9vLP6dbaLQ
COMPACTACIÓN DE SUELOS (EN CAMPO)

39. Datos/Observaciones
COMPACTACIÓN DE SUELOS (EN CAMPO)
NORMAS APLICABLES
NORMASASTM(AmericanSocietyofTestingandMaterials)
•Plataformasdeedificaciones.
•Construcciónderepresasdetierra.
•Fundacióndepresasdetierra.
•Construccióndeaeropuertos.

40. Datos/Observaciones
COMPACTACIÓN DE SUELOS (EN CAMPO)
NORMAS APLICABLES
NORMASAASHTO(AmericanAssociationStateHigh-wayOfficials)
•Construccióndecallesyavenidas.
•Construccióndecarreteras.

41. Datos/Observaciones
COMPACTACIÓN DE SUELOS (EN CAMPO)
NORMAS APLICABLES –PRECAUCIONES
Todoslosensayosdebenefectuarseconlamismanorma.
Sisevaaefectuarensayosconconodearena,debedeterminarse
previamenteelmétododelensayoProctor,parahacerlaretenciónde
laspartículasgruesas(gravas)conlamismamallautilizadaenel
Proctor.
LascorreccionesqueseejecutanalvalordeProctorodensidadse
ejecutandeacuerdoalmaterialgruesoquecontieneelsuelo,ypara
cadanormasondistintas.

42. PLASTICIDAD Y LÍMITES DE CONSISTENCIA
PROCESOCONSTRUCTIVODE UNTERRAPLÉN

43. Datos/Observaciones
COMPACTACIÓN DE SUELOS
ACTIVIDADES INVOLUCRADAS EN EL PROCESO CONSTRUCTIVO:
1.Seleccióndelmaterialdeacuerdoalasexigenciasdelaobraydelas
especificacionestécnicas.BUSCARENCANTERAYVERIFICARSICUMPLESEGÚN
ENSAYOSDELABORATORIO.
2.Determinacióndelespesordelascapasdeacuerdoconeltipodematerialy
especificacionestécnicas.
3.Seleccióndelequipodecompactaciónsegúneltipodesueloyelespesordelas
capas.
4.Determinacióndelahumedadqueesnecesarioagregaralsueloparaalcanzar
lahumedadóptima.
https://www.youtube.com/watch?v=tKP4k1_ibSc

44. Datos/Observaciones
COMPACTACIÓN DE SUELOS
PROCESO CONSTRUCTIVO
https://www.youtube.com/watch?v=vnBtYFjUxFs

45. Datos/Observaciones
COMPACTACIÓN DE SUELOS
ENSAYOS REQUERIDOS PARA EL SUELO A SER USADO:
LABORATORIO
Sufinalidaddedeterminarlaspropiedadesíndicedelossuelosydefinirlas
propiedadesingenieriles.
LosensayosenellaboratoriodeMecánicadeSuelosquedebenrealizarse
comomínimoson:
1.AnálisisGranulométricoporTamizado.
2.LímitesdeAtterberg.
3.ContenidodeSalesSolublesTotales
4.ProctorEstándaroModificado

46. Datos/Observaciones
COMPACTACIÓN DE SUELOS
ENSAYOS REQUERIDOS PARA EL SUELO A SER USADO:
EN CAMPO (OBRA) –DENSIDAD DE CAMPO
Losensayosdecamposonnecesariosparadeterminarsisehancumplidolasespecificacionesde
compactacióndelproyecto.
Losensayosdecampopuedenser:destructivosynodestructivos.
Losensayosdecampodestructivoscomprendenlaexcavaciónyremocióndepartedelmaterialde
relleno(dejandounhoyoparaserrellenadoycompactadoposteriormente),mientrasquelos
ensayosnodestructivosdeterminanindirectamenteladensidadyhumedaddelmaterial.

47. Datos/Observaciones
Tipo de Ensayo Ensayo Aplicación
Destructivo
Densidad desuelo por el método del balón
de goma (ASTM D2167)
Suelos finoso con poca grava de
hasta 1 ½” de T.M. Vol. hasta 2830
cm3
Densidaddel suelo por el método del cono
con arena (ASTM D1556)
Suelos con partículas menoresa 1
½” de T.M. Vol. hasta 2830 cm3
Densidad de suelo y roca por el método del
reemplazocon arena en pozo de prueba
(ASTM D 4914)
Suelos conpartículas de hasta 3” de
T.M. y/o para control de fracciones.
Vol. entre 30 y 170 litros
Densidadde suelo y roca por el método de
reemplazo de agua en pozo de prueba
(ASTM D5030)
Sueloscon partículas mayores a 3”
de T.M. y/o control de fracciones.
Vol. entre 0.08 y 2.83 m3
No destructivoDensidad de suelos y suelo-agregado por
métodonuclear(ASTM D2922)
Todotipo de suelos. Se debe
realizar correlaciones.
COMPACTACIÓN DE SUELOS
ENSAYOS REQUERIDOS: DENSIDAD DE CAMPO

48. Datos/Observaciones
ENSAYOS REQUERIDOS: DENSIDAD DE CAMPO
ENSAYOS DESTRUCTIVOS
COMPACTACIÓN DE SUELOS

49. Datos/Observaciones
ENSAYOS REQUERIDOS: DENSIDAD DE CAMPO
ENSAYOS NO DESTRUCTIVOS
COMPACTACIÓN DE SUELOS

50. Datos/Observaciones
ENSAYOSDESTRUCTIVOS:
Lospasosnecesariosparalaejecucióndeensayosdestructivossonlossiguiente:
1.Ubicarellugardeensayosiguiendoloslineamientosindicadosenlasnormasgeneralesolasaplicablesalproyecto.
2.Excavarunhoyoenelrellenoalaprofundidaddeseadayrequerida.EltamañodelhoyodependedelT.M.ydebecumplirconloindicadoenel
métodousado.
3.Tomarunamuestraparaladeterminacióndelcontenidodehumedad.
4.Determinarelvolumendelmaterialexcavadousandoelhoyo.Lastécnicasempleadasenlosensayosmencionadosincluyenelusodearena,
aceite,aguauotrofluidodepesounitarioconocido.
5.Determinarelpesodelmaterialextraídodelhoyoyposteriormenteelpesodelasfraccionesdematerialgrueso.
EN EL CAMPO U OBRA: DENSIDAD DE CAMPO
COMPACTACIÓN DE SUELOS

51. Datos/Observaciones
COMPACTACIÓN DE SUELOS
DETERMINACIÓNDELADENSIDADPORELMETÓDODELCONODEARENA
ENSAYOSDESTRUCTIVOS:
EN EL CAMPO U OBRA: DENSIDAD DE CAMPO
MTCE117-2000/(ASTMD1556)

52. Datos/Observaciones
COMPACTACIÓN DE SUELOS
DETERMINACIÓNDELADENSIDADPORELMETÓDODELCONODEARENAENSAYOSDESTRUCTIVOS:
EN EL CAMPO U OBRA: DENSIDAD DE CAMPO
MATERIALESYEQUIPOS
•Conometálico(de6o12pulgadasdediâmetro)
•Arenacalibrada(ArenadeOttawa)
•Placametálicahueca(diámetrosegúnelcono)
•Balanzaconunaprecisiónde1gramo
•Cucharaparaextraerlaarenadelsueloenestudio.
•Bolsasplásticas,paraecharlamuestraextraídadelsuelo.
•Bandejasytarrosdehumedad.

53. Datos/Observaciones
COMPACTACIÓN DE SUELOS
DETERMINACIÓNDELADENSIDADPORELMETÓDODELCONODEARENAENSAYOSDESTRUCTIVOS:
EN EL CAMPO U OBRA: DENSIDAD DE CAMPO

54. Datos/Observaciones
COMPACTACIÓN DE SUELOS
DETERMINACIÓNDELADENSIDADPORELMETÓDODELCONODEARENAENSAYOSDESTRUCTIVOS:
EN EL CAMPO U OBRA: DENSIDAD DE CAMPO
PROCEDIMIENTOS:

55. Datos/Observaciones
COMPACTACIÓN DE SUELOS
DETERMINACIÓNDELADENSIDADPORELMETÓDODELCONODEARENAENSAYOSDESTRUCTIVOS:
EN EL CAMPO U OBRA: DENSIDAD DE CAMPO
PROCEDIMIENTOS:

56. Datos/Observaciones
COMPACTACIÓN DE SUELOS
DETERMINACIÓNDELADENSIDADPORELMETÓDODELCONODEARENAENSAYOSDESTRUCTIVOS:
EN EL CAMPO U OBRA: DENSIDAD DE CAMPO
PROCEDIMIENTOS:

57. Datos/Observaciones
COMPACTACIÓN DE SUELOS
DETERMINACIÓNDELADENSIDADPORELMETÓDODELCONODEARENAENSAYOSDESTRUCTIVOS:
EN EL CAMPO U OBRA: DENSIDAD DE CAMPO
PROCEDIMIENTOS:
1.Elensayoconsistebásicamenteenexcavarunagujeroatravésdelaaberturadelaplacametálica.
2.Retirarelmaterialextraídoenunrecipienteypesarlo.
3.Colocarsobrelaplacaelconoconelrecipientedearenaenformainvertidoymoverlaválvuladepasoparaquelaarenadesciendaen
formaconstante.
4.Luegodeconcluidoelllenadodelhoyo,determinarlacantidadenpesodelaarenaqueingresoalhoyoydeterminar,conociendoelpeso
especificodeesta,elvolumendelhoyo.
5.Ladensidadhúmedainsitusedeterminadividiendoelpesodelmaterialextraídoentreelvolumendelhueco.
6.Lahumedaddelmaterialextraídosedeterminaporlosmétodosusuales(utilizandoelhornodellaboratoriooconspeedy)yconestedato
sedeterminalahumedadsecainsitu.

58. Datos/Observaciones
COMPACTACIÓN DE SUELOS
DETERMINACIÓNDELADENSIDADPORELMETÓDODELCONODEARENAENSAYOSDESTRUCTIVOS:
EN EL CAMPO U OBRA: DENSIDAD DE CAMPO
USODELSPEEDY(HUMEDADDECAMPO)
Consisteenmezclarunamuestradesuelofinopreviamentepesada,con
carburodecalciomolido,enelinteriordeunacámaradeacerohermética,
lacualposeeensubaseunmanómetroqueregistralapresiónoriginada
porelgasacetileno.Entregaelvalordelahumedaddelsueloreferenciada
alpesodelamuestra.
Puedeentregarresultadosfalsosensuelosplásticos.

59. Datos/Observaciones
COMPACTACIÓN DE SUELOS
DETERMINACIÓNDELADENSIDADPORELMETÓDODELCONODEARENAENSAYOSDESTRUCTIVOS:
EN EL CAMPO U OBRA: DENSIDAD DE CAMPO
USODELSPEEDY(HUMEDADDECAMPO)

60. Datos/Observaciones
COMPACTACIÓN DE SUELOS
DETERMINACIÓNDELADENSIDADPORELMETÓDODELCONODEARENAENSAYOSDESTRUCTIVOS:
EN EL CAMPO U OBRA: DENSIDAD DE CAMPO
PROCEDIMIENTOSDECÁLCULO:
ContenidoTotaldearenacalibradaenelfrascoplástico
PesodelFrasco+arenacalibrada
DATOS INICIALES PARA EL ENSAYO

61. Datos/Observaciones
COMPACTACIÓN DE SUELOS
DETERMINACIÓNDELADENSIDADPORELMETÓDODELCONODEARENAENSAYOSDESTRUCTIVOS:
EN EL CAMPO U OBRA: DENSIDAD DE CAMPO
PROCEDIMIENTOSDECÁLCULO:
DATOS FINALES PARA EL ENSAYO
Contenidodearenacalibradaenelconoinvertido
Pesodearenaenelconoinvertido(técnico)
ContenidodearenacalibradaQUEQUEDAenelfrascoplástico
Peso del Frasco + arena calibrada que queda

62. Datos/Observaciones
COMPACTACIÓN DE SUELOS
DETERMINACIÓNDELADENSIDADPORELDENSIMETRONUCLEARENSAYOSNODESTRUCTIVOS:
EN EL CAMPO U OBRA: DENSIDAD DE CAMPO
MTCE125-2000/(ASTMD2922)

63. Datos/Observaciones
COMPACTACIÓN DE SUELOS
DETERMINACIÓNDELADENSIDADPORELDENSIMETRONUCLEARENSAYOSNODESTRUCTIVOS:
EN EL CAMPO U OBRA: DENSIDAD DE CAMPO
Losmétodosnuclearestienenvariasventajassobrelosensayostradicionales,incluyendo:
1.Capacidadparamayorejecucióndeensayos
2.Obtencióndedensidadyhumedadenlecturasdirectas
Asimismo,lasdesventajassonlassiguientes:
1.Altocostoinicialdelequipo
2.Personalcalificadoyaprobadoparalabores
3.Riesgopotencialderadioactividad
4.Necesidaddecalibracionescuidadosasyrepetidas
https://www.youtube.com/watch?v=zzDU94iX5oM

64. Datos/Observaciones
COMPACTACIÓN DE SUELOS
DETERMINACIÓNDELADENSIDADPORELDENSIMETRONUCLEARENSAYOSNODESTRUCTIVOS:
EN EL CAMPO U OBRA: DENSIDAD DE CAMPO
PRECAUCIONES
1.Seestátrabajandoconunequiponuclear,queesunafuentederadiación,porloquesetienenquetomartodaslasprecauciones
correspondientes.
2.LostécnicosdebentenerlalicenciadelIPENrespectiva.
3.DebenseguirselasrecomendacionesdelIPENparaeltransporteyutilizacióndelequipo.
4.Tantoeloperador,comoelchoferquellevaelequipoylaspersonasqueesténcercaalequipoenoperacióndebencontarconun
dosímetropararegistrarlaradiación.Estecontrolsehacemensual.

65. Datos/Observaciones
COMPACTACIÓN DE SUELOS
FRECUENCIADEENSAYOSENGENERAL
Subrasante:unpuntodecontroldedensidadcada250m
2
deárea,conunmínimode3ensayospor
jornadadetrabajo.
BaseySubbasegranular:unpuntodecontroldedensidadcada250m
2
deárea,conunmínimode3
ensayosporjornadadetrabajo.
Rellenosestructurales:unpuntodecontroldedensidadporcada300m
2
deáreaporcapayconun
mínimode2ensayosdecontrolporcapa.

66. Datos/Observaciones
COMPACTACIÓN DE SUELOS
RECOMENDACIONESADICIONALES
1.Sedebencontrolarantesdeliniciodelostrabajos:lagranulometríadelosmateriales,suslímitesde
consistencia(límitelíquidoeíndicedeplasticidad),proctor(modificadooestándar,segúnse
especifique),yelvalordeCBR(enloscasosseespecifique).
2.Sisecambiadematerialdebenrepetirsetodoslosensayosindicados.
3.Silaobraesgrande,estoscontrolesdeberánefectuarseporcada3,000m
3
dematerialaser
colocado.

67. Datos/Observaciones
Lacompactación,porcentajedecompactaciónogradodecompactaciónsemideporladensidadseca
delsuelo.
Elporcentajedecompactaciónrelacionaelvalordeladensidadsecamedidaenlacapaevaluada(con
equiposdedeterminacióndedensidad)conlamáximadensidadsecaobtenidaenelensayoproctor
(ejecutadoenellaboratoriobajocondicionesrigurosasdecontroldeprocedimientosymanejodel
suelo).
Elporcentajedecompactacióneslaporcióndeladensidadsecaquehaalcanzadoelsueloocapa
evaluadaconrespectoalamáximadensidadsecadelProctoryseexpresapor:
%Compactación (GC) =
??????���??????�??????�??????��??????������??????�??????�??????���??????���
�á????????????�????????????���??????�??????�??????��??????���??????������
x 100 (%)
COMPACTACIÓN DE SUELOS
PORCENTAJE O GRADO DE COMPACTACIÓN

68. PLASTICIDAD Y LÍMITES DE CONSISTENCIA
EJERCICIOS

69. Datos/Observaciones
EJERCICIO –ENSAYO PROCTOR
DurantelaejecuciónenellaboratoriodeunensayodeproctormodificadométodoCseobtuvieronlossiguientesdatos:
Determinarlamáximadensidadsecayelcontenidoóptimodehumedad.

70. Datos/Observaciones
Conelmaterialprovenientedeunacanteraseleccionada,seefectúanlosensayosdelaboratoriocorrespondientesparainiciarelprocesodeconformacióndelterraplén.DelensayoProctormodificado
ejecutadoenellaboratorio(previoaliniciodelostrabajosdecontrol)sehaobtenidounadensidadsecamáximaiguala2.07gr/cm
3
yuncontenidoóptimodehumedad(COH)de7.8%.Considerarelpeso
volumétricodelagrava2.7g/cm
3
yladensidaddelaarenacalibradaiguala1.33g/cm
3
.
•Pesototaldelsueloextraídodelhueco(incluyendogravas)=5,120.00g
•Pesodelmaterialretenidoenlamalla¾(gravas)=468.00g
•Pesoinicialdelequipodecono+arenacalibrada=6,824.00g
•Pesodelequipodecono+arenaquequedoluegodelensayo=2,001.82g
•Pesodelaarenaquequedaenelconoinferiordelequipodecono=1,642g
•PesoEspecificodelagrava(materialretenidoenlamalla¾)=2.70g/cc
•PesoEspecificodelaarenacalibrada=1.33g/cc
•Contenidodehumedadregistradoconspeedy=8%
Determinarladensidadsecaregistradayelporcentajedecompactaciónalcanzado.
EJERCICIO –CONO DE ARENA

71. Datos/Observaciones
Conelmaterialprovenientedeunacanteraseleccionada,seefectúanlosensayosdelaboratoriocorrespondientesparainiciarelprocesodeconformacióndelterraplén.DelensayoProctormodificado
ejecutadoenellaboratorio(previoaliniciodelostrabajosdecontrol)sehaobtenidounadensidadsecamáximaiguala2.07gr/cm
3
yuncontenidoóptimodehumedad(COH)de7.8%.Considerarelpeso
volumétricodelagrava2.7g/cm
3
yladensidaddelaarenacalibradaiguala1.33g/cm
3
.
•Pesototaldelsueloextraídodelhueco(incluyendogravas)=5,120.00g
•Pesodelmaterialretenidoenlamalla¾(gravas)=468.00g
•Pesoinicialdelequipodecono+arenacalibrada=6,824.00g
•Pesodelequipodecono+arenaquequedoluegodelensayo=2,001.82g
•Pesodelaarenaquequedaenelconoinferiordelequipodecono=1,642g
•PesoEspecificodelagrava(materialretenidoenlamalla¾)=2.70g/cc
•PesoEspecificodelaarenacalibrada=1.33g/cc
•Contenidodehumedadregistradoconspeedy=8%
Determinarladensidadsecaregistradayelporcentajedecompactaciónalcanzado.
EJERCICIO –CONO DE ARENA

72. Datos/Observaciones
Conelmaterialprovenientedeunacanteraseleccionada,seefectúanlosensayosdelaboratoriocorrespondientesparainiciarelprocesodeconformacióndelterraplén.DelensayoProctormodificado
ejecutadoenellaboratorio(previoaliniciodelostrabajosdecontrol)sehaobtenidounadensidadsecamáximaiguala2.07gr/cm
3
yuncontenidoóptimodehumedad(COH)de7.8%.Considerarelpeso
volumétricodelagrava2.7g/cm
3
yladensidaddelaarenacalibradaiguala1.33g/cm
3
.
•Pesototaldelsueloextraídodelhueco(incluyendogravas)=5,120.00g
•Pesodelmaterialretenidoenlamalla¾(gravas)=468.00g
•Pesoinicialdelequipodecono+arenacalibrada=6,824.00g
•Pesodelequipodecono+arenaquequedoluegodelensayo=2,001.82g
•Pesodelaarenaquequedaenelconoinferiordelequipodecono=1,642g
•PesoEspecificodelagrava(materialretenidoenlamalla¾)=2.70g/cc
•PesoEspecificodelaarenacalibrada=1.33g/cc
•Contenidodehumedadregistradoconspeedy=8%
Determinarladensidadsecaregistradayelporcentajedecompactaciónalcanzado.
EJERCICIO –CONO DE ARENA

73. Datos/Observaciones
COMPACTACIÓN
APLICACIONES
OBJETIVOS
ENERGIA DE COMPACTACIÓN
EN LABORATORIO
EN CAMPO
CURVA DE COMPACTACIÓN
Aumentarlaresistenciaalesfuerzocortante(fricción
entrepartículas).
Disminuirsucompresibilidad(reducesespacios:
vacíos).
Obtenerunamayoruniformidadyhomogeneidaddel
material.
Conseguirqueelsueloseamenossusceptiblealas
variacionesdesucontenidodehumedad.
NORMASASTM(AmericanSocietyofTestingandMaterials)
Plataformasdeedificaciones.
Construcciónderepresasdetierra.
Fundacióndepresasdetierra.
Construccióndeaeropuertos.
NORMAS
NORMASAASHTO(AmericanAssociationStateHigh-wayOfficials)
Construccióndecallesyavenidas.
Construccióndecarreteras.
ElensayoProctorconsisteen
densificarunaporcióndesuelo(enun
cilindroconvolumenconocidoyconla
ayudadeunpisón-peso)a
contenidosdehumedadvariablesy
registrarladensidadqueelsuelova
obteniendo.
N=númerodecapas,
n=númerodegolpes,
W=Pesodelmartillo,
h=alturadecaídadelmartilloy
v=Volumendelmolde.
EnergíaEstándar(600kN-m/m3):):Martillode2.495
kgy30.48cmdealturadecaída.
EnergíaModificada(2,700kN-m/m3):Martillode4.536
kgy45.72cmdealturadecaída.
PROCESOCONSTRUCTIVO DEUNRELLENO
Selección del material de acuerdo a las
exigencias de la obra y de las especificaciones
técnicas.
Selección del equipo de compactación según
el tipo de suelo.
Determinación del espesor de las capas de
acuerdo con el tipo de material y
especificaciones técnicas.
Determinación del tamaño del equipo en
función del espesor de las capas.
Determinación de la humedad que es
necesario agregar al suelo para alcanzar la
humedad óptima.
Compactación=
??????���??????�??????�??????��??????������??????�??????�??????���??????���
�á????????????�????????????���??????�??????�??????��??????���??????������
x100(%)

74. CONCLUSIONES

75. ¿QUE APRENDIMOS HOY?

76. GRACIAS POR SU ATENCIÓN.