COMPACTACIÓN DE LOS SUELOS

Refuerzo y Mejoras del Terreno

COMPACTACIÓN Proceso mecánico, dinámico o estático,

de reducción de vacíos e incremento del peso volumétrico seco de la masa del suelo.

Refuerzo y Mejoras del Suelo

QUÉ BUSCA LA COMPACTACIÓN

Establecer un contacto más firme entre las partículas

Incrementar la resistencia al corte

Lograr que el suelo sea menos

susceptible a los cambios de volumen

Refuerzo y Mejoras del Suelo

FACTORES QUE INFLUYEN EN LA EFECTIVIDAD DE LA COMPACTACIÓN Naturaleza y tipo de suelo. Humedad. Compactación máxima posible con el

suelo considerado. Compactación máxima posible con las

condiciones de campo. Tipo de equipo de compactación que se

use.

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MÉTODOS DE COMPACTACIÓN

Refuerzo y Mejoras del Suelo

• Dinámicos• Estáticos• Por amasado• Por vibración

Laboratorio

MÉTODOS DINÁMICOS

Refuerzo y Mejoras del Suelo

Capas, Moldes, Número de golpes, Energía y Tamaño de las partículas

Prueba Proctor Estándar

Prueba Proctor Estándar o AASHTO con 4 variantesPrueba Proctor Modificado o AASHTO Modificado con 4 variantesPrueba E-10 del U.S. Bureau of Reclamation

Prueba de impactos de California con dos variantes.

PRUEBAS PROCTOR

Refuerzo y Mejoras del Suelo

ESTÁNDAR• Tres capas• N° de golpes

25 a 56 golpes• Peso del martillo

2,49 Kg (5,5 lbs)• Altura de caída

30,48 cm (12 pulgs)

MODIFICADO• Cinco capas• N° de golpes

25 a 56 golpes• Peso del martillo

4,52 Kg (10 lbs)• Altura de caída

45,72 cm (18 pulgs)

RELACIÓN DENSIDAD SECA MÁXIMA-CONTENIDO DE HUMEDAD

Refuerzo y Mejoras del Suelo

(d máx)

(d )

w (%) w opt

Rama Húmeda (mayor humedad)

Rama Seca (baja humedad)

Curva de Saturación

CURVA DE COMPACTACIÓN

ENERGÍA DE COMPACTACIÓN

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La energía de compactación es directamente proporcional al peso del martillo utilizado (Wm), al número de capas (n), al número de golpes por capa (N) y a la altura de caída libre del martillo (hc) e inversamente proporcional al volumen del molde de compactación (Vm).

Vmhc*N*n*Wm

Ec

MÉTODOS ESTÁTICOS

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Las pruebas de compactación estáticas son tan antiguas como las dinámicas. Una de estas pruebas fue propuesta por O.J. Porter en el año de 1935.

Según el método, el suelo se compacta dentro de un cilindro metálico de 6” de diámetro, en 3 capas dándoles 25 golpes por capa, con una varilla con punta de bala, con altura no especificada.

La compactación se logra al aplicar una presión de 140,60 Kg/cm2, la cual se mantiene por un minuto.

MÉTODOS POR AMASADO

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La compactación del suelo se logra presionando estáticamente un émbolo empleado de área especificada contra la superficie de las diversas capas con que se constituya la muestra; en cualquier aplicación la presión transmitida es constante, lo cual se logra adaptando al émbolo un resorte calibrado, que permite conocer el momento en que la presión ha sido aplicada. El molde es una cámara cilíndrica metálica de 3.3 cm de diámetro interior y 7.2 cm de altura aproximada; el volumen de este molde resulta ser de 62 cm3; el molde esta provisto de una extensión removible de 3.5 cm de altura. El molde se fija a una base metálica que lo mantiene en posición durante la prueba. El émbolo aplicador de presión es una barra metálica con mango de madera; dentro de este mango actúa el resorte comprimido a que se ha hecho referencia.

MÉTODOS POR VIBRACIÓN

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La compactación por vibración se realiza sobre suelos netamente friccionantes o no cohesivos como las arenas gruesas y finas. La prueba consiste en una mesa vibratoria donde se estudia el efecto de la frecuencia, la amplitud y la aceleración de la mesa vibratoria, así como también la influencia de la sobrecarga de la granulometría del suelo y del contenido de humedad.

OTROS FACTORES QUE INFLUYEN EN LA COMPACTACIÓN

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Si se parte de un suelo relativamente seco al que se le va agregando agua.

Si se parte de un suelo húmedo que se va secando por evaporación en el laboratorio.

PROCESO DE COMPACTACIÓN EN EL CAMPO

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POR PRESIÓNSe usan los rodillos lisos (espesor de las capas no mayor a 20 cms), rodillos neumáticos (compactaciones viales y terraplenes en general), rodillos pata de cabra (compactar al suelo de abajo hacia arriba, ejerciendo un efecto de amasado por medio de protuberancias de unos 15 cm de longitud) y equipos de construcción (camiones, mototraillas, etc.)

PROCESO DE COMPACTACIÓN EN EL CAMPO

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POR VIBRACIÓNEn el proceso de compactación por vibración existe un doble efecto sobre el suelo. La fuerza dinámica genera una sobrepresión vertical que se suma a la presión estática. Además, la vibración creada en el oscilador transmite a las partículas del suelo una aceleración que permite que se pongan en movimiento y se reagrupen en posición de mayor densidad. El efecto de la aceleración transmitida parece ser muy significativa en los suelos granulares uniformes y con humedades bajas.Las principales características que definen a los equipos vibratorios son: frecuencia, amplitud, peso estático, fuerza dinámica y fuerza de impacto.