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La determinación de la densidad seca máxima y el contenido óptimo de agua del suelo son medidas del nivel de compactación del suelo.Esto se puede medir de dos maneras principales. Prueba de compresión Proctor estándar y Prueba de compresión proctor modificada. Ambas pruebas ayudan a determinar el contenido de humedad óptimo requerido para que el suelo logre la máxima compactación, es decir, la máxima densidad seca para la construcción.
Tabla de contenido
La necesidad de determinar el contenido óptimo de humedad (OMC) de los suelos
El suelo en el sitio de construcción debe ser lo suficientemente estable para transportar cargas desde la estructura a través de la zapata sin hundimientos no deseados durante el proceso de construcción y el período de uso.
Esta funcionalidad del suelo se prueba a través de un proceso de investigación de campo. Por lo tanto, procesamos y compactamos el sitio de construcción en base al informe de inspección del sitio. La cantidad de compactación requerida para el suelo en cada área varía de un lugar a otro.
Para determinar la cantidad de compactación requerida para el suelo y el contenido óptimo de agua para la compactación, Prueba de compactación Hecho en suelo de un sitio de laboratorio.
Prueba de compresión Proctor estándar
La prueba estándar de compactación de Proctor fue desarrollada por RR Proctor en 1933. Proctor demostró que:
- El contenido de humedad del suelo y el grado de densidad seca requerido para compactar el suelo mantienen una relación constante.
- El contenido de humedad óptimo (OMC) o el contenido de humedad óptimo (OWC) es el contenido de humedad en el que el suelo alcanza la máxima densidad seca. Este valor de OMC se relaciona con una cantidad específica de energía de compresión aplicada al suelo.
Gama de pruebas de compactación Proctor estándar
El alcance de la prueba de compactación Proctor estándar es determinar la relación entre el contenido de humedad y la densidad del suelo compactado en un molde al dejar caer un pisón de 2,5 kg desde una altura de 305 mm.
La relación entre la densidad seca máxima y el contenido óptimo de humedad del suelo se puede obtener a partir de las curvas de compactación del suelo obtenidas de las pruebas de compactación Proctor estándar. Esta relación ayuda a determinar el contenido de agua óptimo en el que se puede lograr la máxima densidad seca del suelo por compactación.
Aparato de prueba de compresión Proctor estándar
El dispositivo consta de un diámetro interior estándar de 4 pulgadas. Esta versión estándar tiene una altura efectiva de 4,6 pulgadas. La capacidad máxima del molde es de 1/30 pie cúbico. El dispositivo se muestra en la Figura-1 a continuación.
El molde consta de una placa base extraíble. La parte superior del molde consta de dos collares extraíbles de 2 pulgadas de alto. La suciedad se agrega al molde en 3 capas, cada capa se golpea 25 veces. Esta compresión se realiza dejando caer un apisonador de 5,5 libras desde una altura de 12 pulgadas.
Especificación estándar india: IS: 2720 (Parte VII) La especificación recomendada para las pruebas estándar del supervisor tiene modificaciones y cuantificaciones menores. En la Figura 2 se muestra una sección transversal del equipo utilizado de acuerdo con el Código Indio. El molde tiene un diámetro de 100 mm y una altura de 127,3 mm. La capacidad del molde es de 1000ml.
La masa del pisón utilizada es de 2,6 kg. Sufre una caída libre de 310 mm con un diámetro de cara de 50 mm. La compactación del suelo se realiza en tres capas. La altura del cuello es de 60 mm y extraíble. El molde se coloca sobre una placa base extraíble.
En algunos casos, el suelo recolectado para la prueba puede permanecer en el tamiz de 4,75 mm. Si esta cantidad es superior al 20%, se utiliza un molde de mayor diámetro interior, como 150 mm. Este molde tiene una altura de 127,3 mm y una capacidad de 2250 ml.
Procedimiento de prueba estándar de Proctor
Estos son los pasos para ejecutar una prueba Proctor estándar:
- Recoger una muestra de suelo de 3 kg. Después del secado al aire, la muestra debe ser de 3 kg. Esta tierra suele ser tierra molida que se ha pasado por un tamiz de 4,75 mm. Para suelos gruesos, agregue agua para que el contenido de humedad sea del 4%.
- Para suelos de grano fino, agregue agua hasta un contenido de humedad del 8%. El contenido de humedad de la muestra enriquecida debe ser menor que el contenido de humedad óptimo.
- Mezcle bien el suelo después de agregar agua y cúbralo con un paño húmedo. Esta muestra se conserva durante 15-30 minutos para someterse al proceso de envejecimiento.
- Luego, el molde se limpia a fondo para preparar el dispositivo. El molde debe secarse y engrasarse ligeramente. Pesar el molde con la placa base y sin el collar. Déjamelo a mí (hmm).
- El molde, que descansa sobre una placa base sólida, se llena hasta 1/3 de su altura con tierra madura preparada. Esta capa recibe 25 golpes con el apisonador. La altura de caída libre del apisonador es de 310 mm.[Note: If a bigger mold is used, the no: of blows for each layer will be 56 no’s. Here the capacity of the mold will be 2250 ml.]
- La compresión debe hacerse de tal manera que el golpe se distribuya uniformemente sobre la superficie de cada capa.
- Luego se agrega una segunda capa. La parte superior de la primera capa debe rascarse antes de agregar la segunda capa. El suelo ahora está lleno a dos tercios de la altura del molde. Esto también se comprime en 25 golpes.
- Posteriormente se agrega una tercera capa. comprimido de manera similar. La capa final debe sobresalir fuera del molde y dentro del collar. Esta cantidad no debe exceder los 6 mm.
- Girar el collar rompe la unión entre la tierra en el molde y el collar. Luego se quita el collar y la capa superior de suelo se recorta y nivela con la capa superior del molde.
- A continuación, se determina la masa del molde que contiene suelo compactado y placa base (WEM). Por lo tanto, la masa de suelo compactado (Ws) se determina de la siguiente manera: ws = Wm-WEM
- La masa de suelo compactado y el volumen del molde dan la densidad aparente del suelo. A partir de la densidad aparente, se puede determinar la densidad seca para la cantidad de agua utilizada (w).
- Repita el mismo procedimiento desde (1-8) para aumentar el contenido de agua en el suelo en un 2-3%. Cada prueba proporciona un conjunto diferente de valores para el contenido de humedad del suelo y la densidad seca.del valor obtenido curva de compresión Es un gráfico de densidad seca y contenido de humedad.
Cálculo de la curva de compresión
1. Peso del suelo compactado (Ws) en gramos.
ws = Wm-WEM Fórmula 1
2. Densidad aparente 
en g/ml
3. Densidad seca 
w = contenido de agua
Curva de compactación del suelo: densidad seca máxima y contenido de agua óptimo
Las curvas de compresión son curvas dibujadas entre el contenido de humedad (eje X) y las respectivas densidades secas (eje Y). Inicialmente, se observa un aumento en la densidad seca con el aumento del contenido de agua. Se observa una disminución en la densidad seca cuando se alcanza un cierto punto.
El punto máximo de la curva de compactación del suelo obtenida se denomina valor máximo de densidad seca.El contenido de humedad correspondiente a este punto es Contenido de humedad óptimo (OWC) o Contenido de humedad óptimo (OMC).
El gráfico que se muestra en la Figura 3 es curva de compresiónInicialmente, con un contenido de agua por debajo de OMC, los suelos son de naturaleza bastante dura, con muchos vacíos y porosidad. Esta es la razón de la reducción de la densidad seca.
A medida que las partículas del suelo se lubrican con un mayor contenido de agua, se empaquetan densamente y aumentan de densidad. Más allá del límite (OMC), la adición de agua no cambia la densidad seca ni la disminuye.
El gráfico representa el vacío cero o la línea de saturación del 100 %. Esto se basa en la densidad seca máxima teórica que ocurre cuando hay 100% de saturación. El suelo nunca estará 100% saturado porque cero vacíos en el suelo es una suposición hipotética poco realista.
La densidad seca máxima teórica se puede determinar mediante la fórmula:
G = gravedad específica del sólido; 
= densidad de masa del agua; w = contenido de agua; dados los valores de “w” y G, se puede trazar una línea de vacío teórico cero trazando la densidad seca máxima teórica en la curva de compresión.
Prueba de corrección o AASHTO Proctor
Se requiere una compactación más fuerte para la construcción de trabajo pesado, como la construcción de vías aéreas y carreteras. La energía de compresión proporcionada por la Prueba Proctor Estándar no es suficiente, por lo que se desarrolló la Prueba Proctor Modificada o Prueba Proctor AASHTO.
La prueba Proctor modificada fue modificada y realizada por AASHTO y ASTM. El molde utilizado en la prueba proctor modificada tiene un diámetro interior de 100 mm y una altura de 127,3 mm. También tiene una placa base removible, como en la prueba Proctor estándar.
Para proporcionar una mayor energía de compresión, el apisonador se opera mecánicamente, tiene un diámetro de cara de 50 mm y el peso de caída libre del apisonador es de 4,89 kg. La altura de caída es de 450 mm. La muestra en el molde se golpea 25 veces en 5 capas.
La energía de compresión proporcionada por la prueba Proctor modificada es 4,56 veces mayor que la de la prueba Proctor estándar.
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