Ensayo de Compactación Proctor

Alrrededor de 1933 el ingeniero Ralph R. Proctor, ideó un método para medir la calidad de un suelo seleccionado para recibir sobre el, una obra civil. El método se centraba en establecer las condiciones de humedad con las cuales un suelo se densificaba eficientemente bajo la acción de una energia constante.

El método o ensayo consistía en tomar un molde cilindrico de volumen conocido y compactar en el, con un martillo de operación manual; una porción de suelo con una humedad conocida, esto permitía obtener un valor de densidad seca de la masa de suelo, conocidos el peso del molde, el volumen del molde y el peso del molde mas el material compactado secado al horno. Así,de esta forma, al mismo suelo seco se le hacia variar la cantidad de agua -humedad-; obteniendose de esta manera valores correlacionables entre la humedad -como variable independiente- y la densidad -como variable dependiente-. Valores que al llevarlos a una gráfica, se obtiene una curva similar a una parabola invertida donde el valor maximo de densidad obtenido en la curva, viene a ser el valor optimo de humedad para compactación del suelo tratado. Con ello se estableció la primera version del ensayo: la Estandar.

Luego con el devenir de la segunda guerra mundial, y la necesidad de los ejercitos que en ella intervenian; de construir infraestructura vial y aeroportuaria que soportase vehiculos de mayor peso a los existentes y el peso de los aviones que empezaban a surcar los cielos; se modificó el metodo del ensayo propuesto. La modificación se concentró en aplicar mayor energia al suelo de muestra y estudio. Para eso, la masa o peso del martillo se aumentó en un 81% y la altura de caida se aumentó tambien en un 50%

Estos ensayos tienen una utilidad ineludible dentro de la construccion y especificamente dentro del area de Geotecnia, en el diseño y construcción de vías; y aun en el diseño y formulación de mezclas secas para la elaboracion de prefabricados de concreto, toda vez que el comportamiento de estas mezclas, se asemejan al de un suelo o de un suelo-cemento.

Estos metodos estan reglados por las normas de cada pais. La norma de mayor referencia para el ensayo estandar es la Estadounidense ASTM D-558 y la ASTM D 698 para el ensayo modificado, y su correspondienet Colombiana para cada uno de ellos es la INV E-141 e INV E-142, del insitituto nacional de Vías -INVIAS-

Ambos métodos consideran la posibilidad de elegir entre dos cilindros de distintos tamaños, en funcion de la granulometría del suelo en estudio, como se describe en la tabla siguiente para el ensayo estandar. La diferencia estriba en las caracteriticas del martillo y el numero de capas para el llenado del cilindro. Mientras en el ensayo estandar se exige que el martillo tenga una masa de 2495g mas una tolerancia, en el modificado el peso del martillo corresponde a 4536,4g con su correspondiente tolerancia. En el ensayo estandar la altura de caida del martillo es de 304,8mm en el modificado es de 457,2mm. En el ensayo estandar el numero de capas para llenado del cilindro es de tres, en el ensayo modficado ese numero es de cinco.

Método ABC
Diámetro del Molde101.6mm (4″) 101.6mm (4″) 152.4mm
(6″)
MateialPasa Tamiz 4.75mm (No 4) Pasa Tamiz 9.5mm (3/8) Pasa Tamiz 19mm (3/4)
Capas333
Golpes/capa252556
UsoSi el material retenido en el tamiz No 4 es menor o igual a 25% Si el material retenido en el tamiz 3/8 es menor o igual a 25% Si el material retenido en el tamiz 3/4 es menor o igual a 30%
Otro UsoSi el requisito no se cumple, pasar al metodo C Si el requisito no se cumple, pasar al metodo C

De apuntes de física conocemos que la energia cinetica de un cuerpo viene dada por el producto de su masa y el cuadrado de su velocidad. El cuadrado de la velocidad de un cuerpo en caida libre es dos veces el producto de la graveddad (una constante =9,81m/s2) por la altura de caida. asi que, conociendo las diferrencias entre uno y otro método, podemos inferir que la energia con la que golpea el martillo al suelo en el ensayo modificado es 2.7 veces mayor al golpe del martillo en el ensayo estandar.

Ejemplo de aplicación del ensayo INV E-142

Sobre los procemientos a seguir, podrás consultarlos en cada norma, Por lo general estas tienen un costo por su acceso, caso contrario a la de INVIAS, para la cual su acceso y descarga no tiene costo alguno.

Saludos a todos. cualquier duda, inquietud o pregunta favor dejarala justo aqui debajo y estare respondiendola.

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