Ensayos de compactación: Proctor normal y Proctor modificado
La compactación de un suelo produce un incremento en la densidad del material y con ello tres beneficios importantes:
- Reducción de la compresibilidad
- Incremento de la resistencia al corte
- Disminución de la permeabilidad
De este modo, la compactación de suelos es uno de los métodos más utilizados para mejorar las propiedades de un suelo y por ello es primordial conocer sus características de compactación y puesta en obra.
Los ensayos de compactación Proctor Normal y Proctor Modificado son dos de los ensayos más utilizados en el estudio de compactación de suelos para la construcción de terraplenes y otras obras de tierra. Se rigen por las normas UNE o ASTM y son imprescindibles para caracterizar la puesta en obra de un material.
- Proctor normal ASTM D-698 o UNE 103-500-94
- Proctor modificado ASTM D-1557 o UNE 103-501-94
Complementariamente, en el estudio de reutilización de suelos y su posible idoneidad para la compactación, se utiliza el ensayo CBR, granulometrías de suelos, límites de Atterberg, ensayos de colapso e hinchamiento libre entre otros ensayos de laboratorio de suelos.
En primer lugar describiremos como se ejecutan las distintas pruebas de compactación para seguidamente analizar los resultados que se obtienen e interpretar las diferentes curvas de compactación.
Descripción Ensayo Proctor Estándar o Normal
El ensayo Proctor estándar persigue determinar la densidad seca máxima de un suelo y la humedad optima necesaria para alcanzar esta densidad. Para ello se utiliza un molde cilíndrico de 1 litro de capacidad que se rellena con 3 capas de material debidamente compactadas mediante una maza estandarizada de 2,5 kg que se deja caer libremente una altura de 305 mm.
El material a ensayar previamente se ha desecado y tamizado por el tamiz 20 mm UNE o el correspondiente ASTM y posteriormente humedecido con distintos valores de humedad, una por cada muestra necesaria.
Para la compactación de cada capa de material se emplean 26 golpes de la maza distribuidos homogéneamente sobre la superficie del terreno. Las tres capas deben tener aproximadamente la misma altura de tierras.
Una vez compactado el material, se enraza el molde y se mide la densidad y humedad de una muestra tomada del centro del molde.
Se repite el proceso varias veces con distintos contenidos de humedad. La prueba de compactación Proctor Normal puede darse por finalizada cuando se obtienen 5 o 6 puntos que definen una curva que relaciona la densidad seca con la humedad.
Descripción Ensayo Proctor Modificado
La prueba Proctor modificada es similar a la estándar pero modificando tanto la capacidad del molde como la energía de compactación. En este caso se emplea un molde cilíndrico de 2.320 cm3 de capacidad y una maza de 4,535 kg que se deja caer desde una altura de 457 mm.
En lugar de 3 capas, se compactan 5 capas de material dando 25 golpes por cada capa.
Igualmente se realizan varias medidas de humedad y densidad del interior del molde con distintos grados de humedad para trazar la curva Proctor y de este modo dar por concluida la prueba Proctor.
Este ensayo requiere una energía de compactación mayor que el ensayo Proctor Normal y recrea, por tanto, unos medios de compactación más potentes y enérgicos.
Este ensayo es frecuentemente empleado en el estudio de terraplenes de carreteras, líneas de ferrocarril o grandes presas mientras que el ensayo Proctor normal es empleado en estudios de compactaciones de menor entidad como rellenos de zanjas, vías de comunicación secundarias o el estudio de materiales arcillosos junto con el ensayo de compactación Harvard.
Interpretación ensayos Proctor
El acta del ensayo Proctor debe proporcionar la densidad máxima seca así como la humedad óptima y lo que es más importante la curva humedad – densidad seca con los valores de todos los puntos ensayados.
Como datos complementarios debe proporcionar los datos específicos del molde, características de la maza, numero de capas, y golpes por capa.
La curva densidad seca – humedad permite determinar las condiciones óptimas de compactación tal y como se muestra en la figura siguiente:
Curva de compactación. Imagen tomada de https://www.cuvsi.com/2016/04/ensayo-proctor-de-un-suelo-practica.html
Estas condiciones serían las ideales para alcanzar en obra y suele corresponderse con un grado de saturación correspondiente entre el 85 y el 90%.
La línea que representa un grado de saturación del 100% es generalmente paralela a la línea de mayor humedad resultante del ensayo.
Si se aumenta la energía de compactación se obtienen curvas similares pero con un incremento en la densidad máxima y menor humedad óptima tal y como puede verse en el gráfico anterior (E1 y E2).
No obstante, la densidad máxima para un determinado grado de humedad no será nunca mayor que la correspondiente a la del suelo saturado, es decir, la curva de saturación (S=100) nunca será superada por ninguna curva de compactación independientemente de la energía empleada.
Imagen de cabecera tomada de: http://www.avaluoselsalvador.com/p/laboratorio-de-suelos-y-materiales.html
seria de gran ayuda que se dejara el creador de esta información para poder ser citado
Buenas Diego
Puede citarlo como geotecniafacil.com
Muchas gracias
Hola geotecnicafacil.com
Cuál sería el método de ensayo de compactación para comprobar un suelo que ya ha sido compactado?
Gracias
Buenas Pablo
Hay varios métodos para la comprobación del grado de compactación, entre los más comunes se encuentran los siguientes: densímetro nuclear, carga en placa, ensayo de huella, ensayos de penetración dinámica, etc.
Hola geotecnicafacil.com
Consulta el cono de arena de 12 pulgadas esta normado?
ensayo PROCTOR, ¿cuales son las humedades mas comunes utilizadas y en función de qué parámetro fundamental varían?
Buenas
Las humedades varían bastante dependiendo del tipo de terreno. No es lo mismo ensayar un fango que una zahorra. El rango es muy amplio por lo que no me atrevería a indicarte ningún valor de referencia sin conocer el tipo de terreno que estás ensayando. ¿Podrías darnos más detalles? Principalmente varían en función del contenido en finos y plasticidad de las muestras.
Saludos
Una pregunta: ¿ que genera una variación en la prueba proctor normal?
Buenas Andrés
Depende del grado de variación en los ensayos. ¿Puede concretar más su consulta?
Saludos
Buen día. Un par de consultas para que me guíe por dónde buscar la respuesta. Los textos que hablan de compactación de suelos siempre relacionan la curva densidad vs humedad con la de resistencia vs humedad y la de densidad vs humedad de saturación (ej 100%). He tratado de buscar cómo se determinan ambas curvas sin éxito al momento. Normalmente NO dicen cómo está medida esa resistencia (Ej. si es una resistencia a la penetración medida con un ensayo de CBR y si el valor de saturación para el nivel de compactación de cada punto de la curva densidad humedad luego se prepara un molde de CBR y se lo deja en inmersión para luego medir la humedad una vez saturado por inmersión). Le agradeceré que sepa disculpar mi ignorancia y guiarme para encontrar la respuesta. Saludos y gracias.
cuantas pruebas proctor debo realizar si en un tramo carretero varia la composiocion del material puedo tomar un criterio en base al volumen?
En un tramo carretero por lo general se utiliza un Proctor cada 500 metros lineales de terraplén, a menos que halla sospechas de que el material de aporte cambie (ahí se intensifica), pero no menos de eso para asegurarnos que se este trabajando con los requerimientos de ese suelo.
Como se logra el correcto calculo de compactación maxima y la del campo?
Buenas Edgar, le recomiendo que consulta las normas de realización del ensayo. En ellas se explica detalladamente como calcularlo.
Saludos
Buenos días, si voy a compactar un terreno de 6x8m para dejar una capa de 50cm, como podría saber cuanto material de sub base se requiere?
¿que es el Proctor modificado y para que sirve?
Buenos días, creo que hay un error en el articulo:
El tamaño de molde no depende del tipo de ensayo (estándar/modificado) sino del tipo de suelo, es decir, para obtener una muestra significativa en suelos granulares debe utilizarse molde grande (152,4mm).
El tipo de ensayo define únicamente la cantidad de capas y el tamaño de pisón.
El tamaño de molde define la cantidad de golpes.
Las variantes de ensayo Proctor son:
molde chico pisón chico 3 capas 25 golpes (estándar suelos cohesivos)
molde chico pisón grande 5 capas 25 golpes (modificado suelo cohesivos)
variante molde chico pisón chico tres capas pero con 35 golpes
molde grande pisón chico 3 capas 56 golpes (estándar suelos granulares)
molde grande pisón grande 5 capas 56 golpes (modificado suelos granulares)
saludos
Buenas Mia,
Siento contradecirle pero además del número de capas y golpes, el tamaño del molde también depende del tipo de ensayo. Le ruego consulte las normas de referencia. Respecto a utilizar uno u otro ensayo depende más del uso y de los medios que se vayan a aplicar para su compactación que de la naturaleza del suelo, si bien en cierto que en suelos cohesivos en muchas ocasiones se utiliza el ensayo proctor normal.
Saludos