El documento trata sobre la compactación de suelos. Explica que la compactación implica reducir los vacíos en el suelo mediante la expulsión del aire de los poros, lo que mejora las propiedades geotécnicas del suelo. También describe los diferentes métodos de compactación como la compactación por amasado, presión, impacto y vibración y las pruebas de laboratorio como la prueba Proctor para determinar la humedad óptima de compactación. Finalmente, explica los métodos para medir la densidad en campo como el método del
3. La compactación en el proceso realizado generalmente por
medios mecánicos por el cual se obliga a las partículas de
suelo a ponerse mas en contacto con otras, mediante la
expulsión del aire de los poros , lo que implica una reducción
mas o menos rápida de las vacíos, lo que produce en el
suelo cambios de volumen de importancia, principalmente en
el volumen de aire, ya que por lo general no se expulsa agua
de los huecos durante el proceso de compactación, siendo
por lo tanto la condición de un suelo compactado la de un
suelo parcialmente saturado.
DEFINICIÓN
4. El objetivo de la compactación es el mejoramiento de
las propiedades geotécnicas de los suelos, con la
finalidad de obtener suelos que presenten un
comportamiento mecánico adecuado a través de toda
la vida útil de la obra.
OBJETIVO DE LA
COMPACTACION
5. Aumenta la resistencia y capacidad de carga del suelo.
Reduce la compresibilidad disminuyendo la aptitud para absorber
el agua.
Disminución de vacíos, reduciendo así los asentamientos
Reduce el efecto de contracción.
Mejora las condiciones de esfuerzo-deformación del suelo.
Incrementa la estabilidad de taludes en terraplenes
Ventajas de la compactación
6. La compactación muy intensa produce un
material muy susceptible al agrietamiento.
Aumenta el potencial de hinchamiento (con la
humedad) en suelos finos y el potencial de
expansión por las heladas
Desventajas de la
compactación
7. Cuando se agrega agua al suelo durante la
compactación, este actúa como un agente ablandador
de las partículas de suelo, que hace que se deslicen
entre si y se muevan a una posición de empaque mas
denso.
PRINCIPIOS GENERALES
8. Cuando se compacta
un suelo bajo
diferentes condiciones
de humedad y siendo
cualquiera el método
empleado, se relaciona
las densidades con los
porcentajes de
humedad, lo que da
como resultado una
curva como la que se
muestra:
CURVA DE COMPACTACION
10. La compactación se mide cuantitativamente por la densidad
seca del suelo, en cual esta íntimamente relacionado con la
densidad húmeda del suelo y el contenido de agua que
posee este, estando estos valores influenciados por una
seria de factores:
•Humedad
•Tipo de Suelo
•Energía Especifica
•El Método de Compactación
•La Recompactación
•La Temperatura y la Presencia de Otras Sustancias.
Estudio de la Compactación de
Suelos en el Laboratorio
11. La compactación de campo de acuerdo a la forma de
aplicación de la carga puede clasificarse:
1.Compactación por Amasado
2.Compactación por Presión
3.Compactación por Impacto
4.Compactación por Vibración
COMPACTACIÓN EN EL CAMPO
17. • Suelos Granulares:
Se comportan mejor por vibración.
La vibración reduce las fuerzas de fricción, dejando que las partículas
caigan libremente por su propio peso.
- Placas y rodillos vibratorios.
- Masas desde altura (compactacion dinámica)
• Suelo Cohesivos:
Se comportan mejor por amasado e impacto.
La tendencia de los suelos es combinarse, formando laminaciones
continuas con espacios de aire entre ellas, impidiendo que caigan
partículas en los vacios con la vibración. La fuerza de impacto produce
un esfuerzo de cizalle que junta las laminaciones, oprimiendo las
bolsas de aire hacia la superficie.
-Pisones
-Rodillo pata de cabra y neumático
ELECCION DEL METODO DE
COMPACTACION
19. Las pruebas de laboratorio de acuerdo al método de
compactación pueden ser de los siguientes tipos:
a) Pruebas dinámicas
• Proctor Estándar y Modificado
• Impacto California
• Británica Estándar
• E-10 del Vs Bureau
b) Pruebas Estáticas o Precisión
c) Pruebas por Amasado
d) Pruebas por Vibración
e) Pruebas Especiales
PRUEBAS DE LABORATORIO
20. -El Ensayo Proctor es un
ensayo de compactación
de suelo.
-Tiene como finalidad
obtener la humedad
óptima de compactación
de un suelo para una
determinada energía de
compactación.
PROCTOR ESTANDAR
22. Con el desarrollo de rodillos
pesados y su uso en la
compactación en campo, la
prueba Proctor Estandar fue
modificada para representar
mejor las condiciones de
campo. A esta se le llama
prueba Proctor Modificada en el
que se aplica mayor energía de
compactación que el estándar
siendo el que esta mas de
acuerdo con las
solicitaciones que las modernas
estructuras imponen al suelo.
PROCTOR MODIFICADO
Esta diferencia se debe a la existencia de
modernos equipos de compactación más pesados
que permiten densidades más altas en campo.
26. Cuando se emplea en el laboratorio la
compactación por impacto la energía queda
definida por:
Ec = (N.n.P.h)/V
Ec : Energía Especifica o Energía de Compactación
N : Numero de golpes del pisón por cada capa
n : Numero de capas
P : Peso de pisón compactador
h : Altura de caída del pisón
V : Volumen total del molde de compactación
Energía Especifica o intensidad de
compactación
27. En la mayoría de las especificaciones para trabajos de
terracerías, una estipulación es que el contratista debe
lograr un peso especifico seco por compactación en
campo del 90% al 95% del peso especifico seco
máximo determinado en laboratorio por la prueba
Proctor estandar o por la modificada. Esta
especificación es, de hecho, para una compactación
relativa R, que se expresa como:
Especificaciones para compactación
en campo
28. Como es difícil lograr y mantener el contenido de humedad
óptimo con exactitud en el campo, la práctica normal sugiere
trabajar dentro de un rango aceptable.
Este rango está usualmente entre ±2% del óptimo y se
permite lograr una densidad lo más cercana posible a la
máxima con el mínimoesfuerzo de compactación.
Procesamiento del suelo
37. Tres procedimientos estándar se usan para determinar
el peso especifico de campode compactación:
1. Método del cono de arena
2. Método del globo de hule
3. Método nuclear
Control de la compactación
en campo
38. • La arena debe ser limpia, uniforme, seca, no
cementada, durable y que discurra libremente.
• Debe tener un coeficiente de
uniformidad menor de 2.
• El tamaño máximo de partículas
menor que 2.00 mm (malla Nº 10)
y menos del 3% en peso que pase
la malla de 250 um(malla Nº 60).
• Debe estar libre de finos y
partículas de arena fina.
• Son deseables arenas naturales
subredondeadas o redondeadas.
Método del cono de arena (D-
1556 de la ASTM)
40. Método del globo de hule (D-
2167 de la ASTM)
El procedimiento para el método del globo de hule es
similar al del método del cono de arena.
41. Método nuclear (ASTM D 2922
y
D 3017).
• Se puede medir tanto la densidad total
como el contenido de humedad del suelo in
situ mediante técnicas de radiación Gama
controlada.
• Las ventajas de este método nuclear con
los otros métodos son la disminución del
tiempo
requerido para cada ensayo.
• Es un ensayo no destructivo.
• Proporciona resultados en suelos con
agregados de gran tamaño.
• Utiliza materiales potencialmente peligrosos
y contaminantes, permisos especiales para
su uso.
42. Método nuclear (ASTM D 2922
y
D 3017).
La determinación de la densidad total ó densidad húmeda a través de este
método, está basada en la interacción de los rayos gamma provenientes de
una fuente radiactiva y los electrones de las órbitas exteriores de los átomos
del suelo, la cual es captada por un detector gamma situado a corta
distancia de la fuente emisora, sobre, dentro o adyacente al material a
medir.
