Compactacion de suelos clase 2012
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COMPACTACION
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COMPACTACION
El suelo es un material de construcción :
• Fácilmente disponible
• Económico
Usos : caminos, terraplenes, presas, etc.
Consecuencias de la ausencia de control de calidad:
-Asentamientos : Movimiento vertical del suelo inferior
debido al peso del relleno
debido a su propio peso
Requiere control de calidad
Qué es Compactación?
La compactación de suelos es el
proceso artificial por el cual las
partículas de suelo son obligadas a
estar mas en contacto las unas con las
otras, mediante una reducción del
índice de vacíos, empleando medios
mecánicos, lo cual se traduce en un
mejoramiento de sus propiedades
Entonces podemos decir que la
Compactación es la densificación de los
suelos mediante la aplicación de energía
mecánica que reduce el volumen de vacios.
¿Cuál es la Importancia de la
Compactación?
La importancia de la compactación
de suelos estriba en el aumento de la
resistencia y disminución de la
capacidad de deformación que se
obtiene al someter el suelo a técnicas
convenientes, que aumentan el peso
específico seco, disminuyendo sus
vacíos.
PRINCIPALES EFECTOS
•Aumento del peso unitario.
•Incremento de fricción y de la cohesión
de la masa de suelo.
•Reducción de la relación de vacios.•
•Reducción de la permeabilidad
•Reduce el potencial de licuefacción
•Controla la retracción y el
hinchamiento
•Disminución de los asentamientos
• Reduce dañospor helada
FACTORES QUE AFECTAN
LA COMPACTACION
•Tipo de suelo.
•Contenido de agua del suelo
(humedad)
•Energía de compactación utilizada
.•Método de compactación
¿Dónde se aplica mayormente la
Compactación?
Por lo general, las técnicas de
compactación se aplican a rellenos
artificiales tales como cortinas de
presas de tierra, diques, terraplenes
para caminos y ferrocarriles, bordes de
defensas, muelles, pavimentos, etc.
¿De que depende los métodos empleados para
la Compactación?
1. Tipo de Suelo
2. Variaciones del suelo dentro de la obra
3. Tamaño e importancia de la obra a ejecutar
4. Especificaciones de compactación del
proyecto :
Densidad, humedad óptima, Tamaño del sitio, Nº
depasadas.
5. Tiempo disponible para ejecutar el trabajo
6. Equipo que ya se posea antes de comenzar
los trabajos
7. Economía
COMPACTACIÓN DEL SUELO
Elección del Método de compactación
1. Tipo de Suelo
2. Variaciones del suelo dentro de la obra
3. Tamaño e importancia de la obra a ejecutar
4. Especificaciones de compactación del
proyecto
Densidad, humedad óptima, Tamaño del sitio,
Nºdepasadas.
5. Tiempo disponible para ejecutar el trabajo
6. Equipo que ya se posea antes de comenzar
los trabajos
7. Economía
COMPACTACION
fundamentos el agua juega un papel importante,
especialmente en suelos finos. Es así como
existe un contenido de humedad óptima
para suelos finos, para el cual el proceso de
compactación dará un peso máximo de
suelo por unidad de volumen, es decir, un
peso específico seco máximo.
Para bajos contenidos de humedad, el
agua está en forma capilar produciendo
compresiones entre las partículas
constituyentes del suelo, lo cual tiende a la
formación de grumos difícilmente
desintegrables que dificultan la
compactación
Métodos para compactar el suelo
Se emplean cuatro métodos principales de
compactación :
1) Por presión estática:La compactación se
logra utilizando una máquina pesada, cuyo
peso comprime las partículas del suelo, sin
necesidad de movimiento vibratorio.
Por ejemplo :
Rodillo Estático
o Rodillo Liso
2. COMPACTACIÓN POR IMPACTO :
La compactación es producida por una placa
apisonadora que golpea y se separa del suelo
a alta velocidad.
Por ejemplo : Un apisonador
3. COMPACTACIÓN POR VIBRACIÓN :
La compactación se logra aplicando al
suelo vibraciones de alta frecuencia .
Por ejemplo : Placa o rodillos vibratorios.
4. COMPACTACIÓN POR AMASADO :
La compactación se logra aplicando al suelo
altas presiones distribuidas en áreas mas
pequeñas que los rodillos lisos.
Por ejemplo : Un rodillo “Pata de Cabra”
¿CUAL ES EL METODO MAS ADECUADO DE
COMPACTACIÓN PARA LOS DIFERENTES
TIPOS DE SUELOS?
SUELOS GRANULARES : son suelos
compuestos de rocas, piedras. gravas. y
arenas, o sea suelos de granos gruesos. La
compactación más adecuado resulta el de la
vibración,la cual reduce las fuerzas de fricción,
dejando que las partículas caigan libremente
por su propio peso, debe tenerse en cuenta,
que el comportamiento de los suelos gruesos
depende mucho de la granulometría.
- Pisones
- Rodillo Pata de Cabra y Neumático
- Circulación adecuada del equipo de
transporte
SUELOS COHESIVOS : son suelos arcillosos y
limosos o sea material de grano muy fino, y la
compactación se produce por la reorientación
y por la distorsión de los granos y sus capas
absorbidas.
Esto se logra por una fuerza que sea lo
suficientemente grande para vencer la
resistencia de cohesión por las fuerzas entre
las partículas.
Se compactan mejor por amasado e impacto.
• Pisones Rodillo Pata de Cabra y
Neumático
• Circulación adecuada del equipo de
transporte
• Suelos Mixtos: en la naturaleza la
mayoría de los suelos están compuestos
por una intima mezcla de partículas de
muchísimos tamaños.
Recomendaciones generales sobre
uso de equipos compactadores
• La elección del equipo de compactación
depende del tipo de suelo
• La densidad de un suelo sometido a
compactación disminuye con la profundidad al
aumentar el espesor de la capa.
Esta disminución no influye en capas de hasta
20 cms.
• En general se tiene un aumento considerable
de la densidad entre una y seis pasadas, que
se va haciendo mas lento para las
pasadas siguientes
Rodillos lisos : se utilizan en gravas y
arenas mecánicamente estables.
Rodillos neumáticos: se usa en arenas
uniformes y suelos cohesivos,
humedad cercana a limite plástico.
Rodillos “pata de cabra”: suelos finos,
humedad entre 7 a 20 % por
debajo del limite plástico
Rodillo vibratorio: se utiliza especialmente
en suelos granulares
SELECCIÓN DEL TIPO DE MÁQUINA EN
FUNCIÓN DEL TIPO DE SUELO
SEGÚN LA CLASIFICACIÓN AASHTO ( Dujisin
y Rutland, 1974)
Clasificación del
comportamiento del
equipo :
• El aumento del contenido de humedad hace
disminuir la tensión capilar en el agua
• hace que una misma energía de
compactación produzca mejores resultados.
• Si el agua es tal que se tienen parte
importante de los vacíos llenos de agua, esta
dificulta el desplazamiento de las partículas
de suelo produciendo una disminución en la
eficiencia de la compactación.
• Humedad óptima para suelos finos, para el
cual el proceso de compactación dará un
peso máximo de suelo por unidad de
volumen
ENSAYO DE COMPACTACION
PROCTOR
El suelo compactado se mide en relación a su o Densidad en
kilos por m3.
PRUEBAS DE LABORATORIO
Proctor Modificado (LNV95 - NCh 1534 - II) y Estándar (LNV94 -
NCh 1534 I)
Los objetivos de la prueba Proctor son dos :
1. Medir e indicar la densidad obtenible de un suelo dado por
norma
2. Determinar el efecto de la humedad
COMPACTACION
curva de
compactación dmaxال
dmaxال
Elevada Energía de Compactación
Pequeña Energía de Compactación
HUMEDAD DE MOLDEO
Wop
Wop
* Energía de compactación utilizada
Proctor ( 1933 ) definió cuatro variables que
afectan a la compactación en suelos con
cohesión:
Conclusiones del ensayo
Con cierta humedad, el suelo llega a su
densidad máxima cuando se aplica una
cantidad específica de energía .
La densidad máxima que se obtiene bajo
estas condiciones se llama Densidad Proctor
100%.
El valor de la humedad en el punto de
densidad máxima se llama Humedad Óptima
El valor Proctor 100% se utiliza como base
para medir el grado de compactación del
suelo, por lo tanto, es la medida estándar para
la compactación.
Cada suelo reacciona
de diferente manera
con respecto a la
densidad máxima ,
humedad óptima por
lo tanto, cada suelo
tendrá su propia y
única curva de control.
1. Arena arcillosa bien distribuida
2. Arcilla arenosa bien distribuida
3. Arcilla arenosa con distribución
mediana
4. Arcilla arenosa con limo
5. Limo
6. Arcilla pesada ( insensible a la
humedad )
COMPACTACIÓN DEL SUELO
Métodos para compactar el suelo
La
compactación
se logra
aplicando al
suelo altas
presiones
distribuidas en
áreas mas
pequeñas que
los rodillos
lisos.
Por ejemplo :
Un rodillo “Pata
de Cabra”
Por vibración: Placas vibrantes.—Rodillos vibratorios.
Hoy día es quizá la maquina mas utilizada. En los últimos
anos ha sido tal _I numero de tipos y marcas disponibles
en el mercado, que casi resulta materialmente imposible
conocerlas todas. Se han empleado en la compactación
de toda clase de suelos sin distinción: bases granulares
artificiales, sub-bases naturales, suelo-cementos, rellenos
rocosos, asfaltos, arcillas, arenas, etc., y naturalmente, el
éxito ha sido variable. Hay que considerar primordialmente
los efectos de resonancia. Esta es función, por una parte,
de la composición o tipo del terreno, contenido de
humedad del mismo, etc., y por otra, del propio vibrador.
Es decir, que lo importante es la adecuación de frecuencia
de resonancia del suelo y de la mesa del vibrador
