ENSAYO PROCTOR MODIFICADO UNE EN 103501:1994

Normativa: UNE EN 103501:1994

Fundamento:

Determinacion de las densidades secas de varias probetas, compactadas en idénticas condiciones pero con contenidos de humedad diferentes. Para cada contenido de humedad se alcanza una determinada densidad, de manera que estos pares de valores, representados en coordenadas cartesianas, definen la relación buscada.

Método:

a. Aparatos y material necesario

– Un molde cilíndrico de metal de 152,5mm ± 0,7 de diámetro interior y 127 mm ± 0,1 mm de altura, lo que equivale a aproximadamente a un volumen de 2320 cm3. Dispondrá de un collar del mismo diámetro y altura aproximada de 60 mm, para colocarlo en la parte superior del molde durante las operaciones de apisonado. El molde y el collar estarán construidos de forma que puedan sujetarse firmemente a la base plana metálica desmontable.

– Una maza metálica de 4,535 ± 0,01 kg, adaptada al interior de una guía tubular adecuada para que la altura de caída libre sea de 457 mm ± 2 mm. La separación entre maza y guía debe ser suficiente para que la caída sea libre.

– Recipientes adecuados para la determinación de la humedad.

– Una estufa de desecación con temperatura regulable hasta 115ºC.

– Una amasadora mecánica adecuada o instrumentos diversos para amasar manualmente.

– Un enrasador metálico de borde recto, afilado y resistente, cuya longitud sea superior al diámetro del molde.

– Cuarteadores adecuados a los diámetros de las partículas del suelo a ensayar.

b. Preparación de la muestra

– Si la muestra recibida está excesivamente húmeda, se extiende y se deja secar al aire o bien se procede a su secado en estufa, tomando la precaución de que la temperatura de la muestra no exceda de 60ºC. Una vez conseguido esto, se procede a desmenuzar el material, deshaciendo los terrones por medio de un mazo de goma.

– De la muestra seca y desmenuzada se separa por cuarteo la cantidad necesaria, en porciones homogéneas, aproximadamente iguales, de unos 5 kg.

Metodología

1. Se determina la masa del molde con su base y sin el collar superior.

2. Se toma una de las porciones de suelo y se mezcla con una determinada cantidad de agua hasta que quede intima y uniformemente distribuida. Se puede realizar con amasadora mecánica o a mano, utilizando los guantes de goma.

3. Se llena el molde, con el collar colocado, en tres capas aproximadamente iguales, de forma que cada capa después de compactada, quede con una altura ligeramente superior 1/5 de la altura del molde. La compactación de cada una de estas capas se realiza por medio de 60 golpes de la maza, distribuidos uniformemente. La última capa compactada debe entrar aproximadamente 1cm en el collar superior.

4. Terminada la compactación, se retira el collar y se enrasa cuidadosamente el suelo con el borde del molde.

5. Se determina la masa del conjunto formado por el molde y el material compactado.

6. Se extrae el suelo del molde, se parte verticalmente y se toma una muestra representativa , de masa no inferior a 100g, para determinar la humedad.

7. Se repite la operación con nuevas porciones de suelo, pero añadiendo cantidades de agua distintas en cada proceso de amasado, hasta obtener los puntos necesarios para determinar la curva que relaciona la densidad seca con la humedad.

Valores de Referencia:

La diferencia básica entre el ensayo Proctor Normal y Modificado es la energía de compactación usada. En el Normal se hace caer un peso de 2,5 kg de una altura de 30,5 cm, compactando la tierra en 3 camadas con 26 golpes y, en el Modificado, un peso de 4,535 kg de una altura de 45,7 cm, compactando la tierra en 5 camadas con 60 golpes. Esta diferencia se debe a la existencia de modernos equipos de compactación más pesados que permiten densidades más altas en campo.

Aplicaciones:

Está comprobado que el suelo se compacta a la medida que aumenta su humedad, la densidad seca va aumentando hasta llegar a un punto máximo, cuya humedad es la óptima. A partir de este punto, cualquier aumento de humedad no supone mayor densidad seca a no ser, por lo contrario, una reducción de ésta.

Por tanto, la aplicación de este ensayo será averiguar la relación entre densidad-humedad optima para el suelo que tengamos en obra antes de compactarlo para someterlo posteriormente a unos esfuerzos debidos a las cargas.