Ensayos de compactación – Proctor Normal y Proctor Modificado

ensayo proctor

¿Quieres saber cómo se realiza el ensayo proctor? ¿Qué diferencias hay entre el ensayo proctor normal y el ensayo proctor modificado? ¿Para qué sirven realmente? Si quieres que te resolvamos estas y otras dudas sobre uno de los ensayos más populares y utilizados dentro del ámbito de la Ingeniería de Carreteras, no te pierdas este post. Como siempre, desde el Blog de Aulacarreteras queremos resolver tus dudas del modo más sencillo.

Cuando procedemos a la ejecución de capas granulares durante la construcción de un firme, uno de los aspectos más importantes que debemos controlar, y que a su vez va a ser fundamental para el comportamiento y durabilidad del firme, es la compactación. Esta compactación da lugar a un incremento en la densidad del material, lo que genera a su vez grandes beneficios, entre los que podemos destacar:

  • Aumento de la capacidad portante del suelo. A mayor unión entre partículas, mayor resistencia del conjunto, algo que es fundamental especialmente en firmes de carretera que van a estar sometidos a las importantes cargas del tráfico.
  • Dificulta la penetración de agua. Esto es fundamental, ya que el agua puede provocar un arrastre de partículas. Además, la acumulación de agua en el interior de capas granulares, puede ser muy perjudicial, especialmente en zonas de frecuentes heladas, ya que al congelarse, el agua aumenta su volumen, y esto puede producir graves deterioros en la capa de suelo.
  • Reduce el esponjamiento y la contracción de suelos. Cuando hay oquedades en el suelo, el agua puede penetrar y acumularse con mayor facilidad.
  • Impide el hundimiento del suelo. Un suelo mal compactado (o con una compactación insuficiente) puede dar lugar a asientos diferenciales, y a hundimientos localizados en el firme, lo que a la larga producirá la aparición de patologías.

Dos de los ensayos más conocidos y utilizados dentro del ámbito de la compactación de suelos son el Ensayo Proctor Normal y el Ensayo Proctor Modificado. Esto ensayos se rigen por las siguientes normas:

  • Ensayo Proctor Normal: ASTM D-698 y UNE 103-500-94.
  • Ensayo Proctor Modificado: ASTM D-1557 y UNE 103-501-94.

Y ¿para qué se emplean estos ensayos? Básicamente, podemos decir que tanto el ensayo Proctor Normal como el ensayo Proctor Modificado se emplean para determinar la relación entre la densidad seca y la humedad de compactación de los materiales a utilizar tanto en explanadas como en capas granulares de firmes, y como referencia para el control de calidad de la compactación en obra.

Veamos brevemente las características básicas de cada uno de estos dos ensayos. Podemos observar que el procedimiento es en esencia idéntico, modificándose solo algunos de los parámetros básicos con los que se realiza el ensayo (nº de golpes, nº de capas, energía de compactación, capacidad del molde, etc.).

material ensayo proctor

Material (base, molde, collar y maza)

 

Ensayo Proctor Normal

El objetivo del ensayo será obtener la densidad máxima de un suelo y la humedad optima que es necesaria aportar para alcanzar dicha densidad.

Para la realización de este ensayo utilizaremos un molde cilíndrico con una capacidad de 1.000 cm³, el cual es rellenado con tres capas de material granular debidamente compactado con una maza tipo de 2,5 kg de peso, la cual se deja caer libremente 25 veces sobre una altura de 305 mm.

Es fundamental que el material a utilizar sea previamente desecado y pasado por el tamiz 20 mm UNE (o su equivalente ASTM) humedeciéndolo posteriormente con distintas humedades (una para cada muestra que sea necesaria).

Una vez que se ha compactado el material granular siguiendo el procedimiento expuesto, se enrasa el molde y se toma una muestra de la zona central, la cual será utilizada para medir la densidad y la humedad. Lo habitual es repetir este ensayo 5 o 6 veces, obteniendo la densidad para distintos valores de humedad, representando estos valores en un gráfico, y obteniendo así la denominada “curva de compactación”. Sobre está curva podemos obtener de un modo gráfico cual es la densidad máxima del suelo, y cual es la humedad óptima con la que alcanzar dicha densidad.

 

Ensayo Proctor Modificado

El procedimiento a seguir en el ensayo proctor modificado es prácticamente idéntico al que acabamos de describir para el ensayo proctor normal, aunque modificando algunos parámetros fundamentales. Utilizaremos un molde metálico con una capacidad de 2.320 cm³ y una maza de 4,535 kg, la cual se dejará caer en este caso desde una altura mayor (457 mm), dando lugar a una energía de compactación mayor. Además, en lugar de 3 capas de material granular, se dispondrán 5 capas, dando a cada una de ellas un total de 25 golpes.

Al igual que en el caso del ensayo proctor normal, repetiremos el ensayo varias veces, para distintas humedades, con objeto de poder representar la curva de compactación a partir de varios valores. Como hemos comentado, esta modalidad del ensayo utiliza una energía de compactación mayor, por lo que recrea con mayor fidelidad las condiciones de compactación de una obra, y por ello, el PG-3 suele exigir a la compactación de capas granulares un determinado porcentaje respecto del valor obtenido en el ensayo proctor modificado. En cambio el ensayo proctor normal suele tener mayor utilidad en compactaciones menores como son las correspondientes a relleno de zanjas o ejecución de caminos.

 

Curva de compactación

La ficha de resultados de todo ensayo proctor debe indicar claramente la densidad máxima seca y la humedad optima, así como mostrar la curva de compactación. Como ya hemos comentado, esta curva nos permite determinar de un modo gráfico y sencillo, cual es la densidad seca que se puede alcanzar para un determinado valor de humedad. A continuación puedes ver cómo es una curva de compactación.

curva de compactación

Curva de compactación

 

Como se puede ver, no se trata de un ensayo complejo. Tan solo hay que aplicar la metodología de un modo preciso, siguiendo las indicaciones de las distintas normas de referencia. Y como siempre, qué mejor que un vídeo para explicar lo que te contamos en nuestro Blog. En este caso queremos mostrarte un vídeo publicado en Youtube en el que alumnos de Ingeniería Civil de la Universidad de Granada nos cuentan a la perfección como realizar el ensayo proctor. ¡No te lo pierdas!

 

¡Y así de fácil! Si te ha gustado este post sobre el ensayo proctor, no dudes en compartirlo en redes sociales, utilizando para ello los iconos que tienes justo debajo de este texto. Y si quieres formarte en el apasionante campo de la Ingeniería de Carreteras, no te pierdas nuestro completo Curso Experto en Firmes y Pavimentos. O si lo prefieres, suscríbete a nuestros Vídeo-Tutoriales y ten acceso ilimitado a horas y horas de vídeo-tutoriales sobre firmes, trazado, drenaje, señalización, balizamiento, sistemas de contención, seguridad vial,…¡y mucho más!

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