COMPACTACION DE SUELOS

COMPACTACION DE SUELOS LABORATORISTAS VIAL Carmen Gloria Villarroel C Sección Geotecnia LNV Marzo 2016

Densidades (Kg/m3) 2.350 2.300 2.250 2.200 2.150 2.100 2.050 2.000 1.950 1.900 1.850 AASHTOO T-224 Densidad en terreno Proctor modificado PGE Densidad max. vibrada

Diferencias Volumen N 8 del Manual de Carreteras sección 8.102.8 y ASTM Sección D4254 y D4253 Manual de Carreteras Vol. N 8 IP 5 Tamaño máximo nominal 80 mm Hasta un 12% de partículas bajo tamiz N 200. Determinación de densidad mínima Registrar el valor más bajo de los ensayes realizados. Densidad máxima. Método seco Vibrar el conjunto a una amplitud de 0.64 mm durante 8 min. Para expresión final registrar el valor más alto de los ensayes realizados. Densidad máxima. Método Húmedo Registrar el valor más alto de los ensayes realizados. Hasta 15% de partículas bajo tamiz N 200. Determinación de la Densidad Mínima ASTM actualizada Calcular el promedio de los valores de densidad mínima de los ensayos que no difieran en más del 1%. Densidad máxima. Método seco Vibrar el conjunto a una amplitud de 0.91 mm durante 12 min. Para la expresión final de la densidad máxima utilizar el valor medio entre los ensayos realizados, siempre y cuando estos no difieran en más del 2%. Densidad máxima. Método Húmedo Para la expresión final de la densidad máxima utilizar el valor medio entre los ensayos realizados, siempre y cuando estos no difieran en más del 2%.

La compactación es el proceso realizado generalmente por medios mecánicos por el cual se obliga a las partículas del suelo a ponerse mas en contacto entre sí, mediante la expulsión de aire de sus huecos, lo que implica una reducción rápida de los huecos, produciendo en la masa de suelo cambios de volumen importante, fundamentalmente en el volumen de aire.

COMPACTACION DE SUELOS 2. OBJETIVO

COMPACTACION DE SUELOS

CURVA TIPICA DE UN RESULTADO DE PROCTOR EN SUELOS GRANULARES

DEL CONTROL A CAPAS MAYORES A 20 CM o Earth Manual o Norma AASHTO T-224

Tipo de Proctor Modificado 1 a Modificado 2 a Modificado 3 a gran escala gran escala gran escala Suelo Terraplén Terraplén Terraplén T. Max ["] 4 6 4 Molde diámetro ["] 20 20 20 Numero de capas 5 3 3 Numero de golpes 68 77 77 Masa pisón [Kgf] 70 70 70 Altura de Caída [cm] 46 46 46 Energía [Kgf*cm/cm 3 ] 27 18,4 18,4 Volumen [cm 3 ] 40533 40533 40533

Compactación en laboratorio de suelos granulares gruesos Gran Compactador Mecánico Gran compactador mecánico Fuente Earth Manual USBR 5515

Problemas de compactación Los resultados de un proceso de compactación dependen de numerosos factores, unos atañen al tipo de suelo, otros son relativos a los métodos de compactación que se utilicen y a la energía especificada, al contenido de agua del suelo. Influencia del sobre tamaño Cuando el porcentaje de partículas mayores a 2" es inferior al 10%, la variación entre las densidades, es relativamente pequeña, de modo que su influencia no pasa a ser de gran significación. En cambio cuando el porcentaje de partículas mayores de 2" es superior al 10%, la variación de las densidades si es significativa

Diseño de terraplenes Requisitos y procedimientos de compactación Suelos insensibles a la humedad de compactación Suelos sensibles a la humedad de compactación Control de compactación en terraplenes Sección de prueba en terreno

Corrección de partículas gruesas en la prueba de compactación del suelo Ajuste del ensaye proctor

Resultados de densidad en terreno, densidad relativa y proctor a gran escala DENSIDAD EN TERRENO, DENSIDAD RELATIVA Densidad Seca en terreno 2.149 Humedad (%) 8,5 Dens. Max. Vibrada (kg/m3) 2.164 Densidad mínima ( kg/m3) 1.720 D. Relativa (%) 97 DMCS PGE E=18 (kg/m³) 2.013 Humedad óptima (%) 7,6 DMCS PGE E=27 (kg/m³) 2.151 Humedad óptima (%) 4,9

Conclusión Proctor modificado Ensaye impropio para el control de terraplenes AASHTO T-224 Más representativo que método tradicional, pero se aproxima a valores mas representativo para algunos suelos Proctor a gran escala Método representativo con ambas energías evaluadas, adecuado para terraplenes tamaño 6

SE TRABAJO CON MATERIALES SUBBASES y BASES EVALUAR LA NORMAS ASTM COMPARARLAS CON EL VOL. 8 M C

Subbase Base Base Base

Granulometría Material Melipilla Planta Chancadora Tamiz % QUE PASA mm ASTM Muestra 1 Muestra 2 Muestra 3 Muestra 4 Muestra 5 Muestra 6 40 1 1/2" 100 100 100 100 100 100 25 1" 87 85 89 88 88 90 20 3/4" 65 53 65 61 67 63 10 3/8" 36 20 37 32 37 36 5 Nº4 27 11 27 23 25 27 2 Nº10 22 8 21 18 20 22 0.5 Nº40 17 6 16 13 14 17 0.08 Nº200 8 3 7 5 8 7

Muestra N 1 Muestra N 2 Muestra N 3 Muestra N 4 Muestra N 5 Muestra N 6

Proctor M. [kg/cm3] DR [kg/cm3] 12min/0.91 mm Variación % Respecto a PM 2212 2348 6% 2186 2285 5% 2240 2338 4% 2221 2365 6% 2174 2339 8% 2262 2359 4% 2204 2313 5% 2202 2334 6% 6%

Subbase Base Base Base

Manual de Carreteras ASTM Ensayos Muestra 1 Muestra 2 Muestra 3 Muestra 4 Muestra 5 Muestra 6 Proctor M. DMCS [kg/m3] 2212-2100 2186 2240 2244 Densidad Min. [kg/m3] 1636 1763 1636 1765 1770 1754 Densidad Max. Seca [kg/m3] 8min/0,6 mm 2089 1953 1971 2135 2256 2178 Densidad Max. Húmeda [kg/m3] 8min/0,6 mm 2197 2144 2114 2239 2308 2178 Densidad Min. [kg/m3] 1704 1645 1645 1769 1769 1748 Densidad Max. Seca [kg/m3] 12min/0,9 mm 2204 2217 2040 2183 2226 2258 Densidad Max. Húmeda [kg/m3] 12min/0,9 mm 2348 2303 2136 2285 2338 2249

Manual de Carreteras ASTM Suelos confeccionados con distintas granulometrías Ensayos TM-50b TM-50b* TM-50c TM-50c* TM-25 TM-25* Proctor M. DMCS [kg/m3] 2221 2174 2262 2204 2219 2202 Densidad Min. [kg/m3] 1879 1825 1833 1879 1771 1851 Densidad Max. Seca [kg/m3] 8min/0,6 mm 2198 2208 2197 2213.5 2154 2197 Densidad Max. Húmeda [kg/m3] 8min/0,6 mm 2289 2301 2304 2372 2201 2282 Densidad Min. [kg/m3] 1866 1940 1825 1841 1763 1851 Densidad Max. Seca [kg/m3] 12min/0,9 mm 2258 2252 2213 2251 2213 2260 Densidad Max. Húmeda [kg/m3] 12min/0,9 mm 2365 2339 2359 2313 2245 2334

DR = 1.06 DMCS Con: DR: Densidad Relativa método ASTM actualizada DMCS: Densidad Máxima Compactada Seca obtenida mediante Proctor Modificado método Manual de Carreteras Vol. N 8 Nota: Esta correlación no esta implementada a la fecha de ésta presentación (07/08/2015)