compactación

34
INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA UNIDAD TICOMÁN “ESIA” Topografía Aplicada PROF: ING. MIGUEL ANGEL GODINEZ ROJAS GRUPO: 2TM4 ALUMNA: ERIKA JAEL GARCIA GONZALEZ MATRICULA: 2014390121 TRABAJO: COMPACTACION EN SUELOS FINOS Y GRUESOS

description

compactación suelos finos y gruesos

Transcript of compactación

Page 1: compactación

INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL

ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA UNIDAD TICOMÁN

“ESIA”

Topografía AplicadaPROF: ING. MIGUEL ANGEL GODINEZ

ROJAS

GRUPO: 2TM4

ALUMNA: ERIKA JAEL GARCIA GONZALEZ

MATRICULA: 2014390121

TRABAJO: COMPACTACION EN SUELOS FINOS Y GRUESOS

Page 2: compactación

INDICE :

INTRODUCCIÓN…………………………………………. PAG. 2ASPECTOS BÁSICOS……………………………………... PAG. 3 - Clasificación del terreno. - Para construcción.

COMPACTACIÓN………………………………………... PAG. 7 - Deformación del terreno. MÉTODOS PARA LA COMPACTACIÓN………………… PAG.16 - Por amasado.

- Por presión. - Por impacto. - Por vibración. - Por métodos mixtos. DIVISIÓN PARA COMPACTACIÓN……………………... PAG. 19 - Suelos finos.

- Suelos gruesos. - Equipo.

CONCLUSIÓN………………………………………….. PAG. 23

Página 1

Page 3: compactación

Página 2

Page 4: compactación

INTRODUCCIÓN

El terreno es un agregado natural de partículas minerales separables por

medios mecánicos de diferente intensidad según tipo y problemas o exigencias

que se tengan. Estos son muy diferentes dependiendo de la zona en que se esté

ya que todos los suelos tienen estructura o composición diferente, lo cual hace

que se tenga que trabajar diferentemente con cada uno.

El terreno como elemento donde estará todo el peso de la construcción está

compuesto de diversos materiales y por consiguiente con propiedades específicas

y capacidad de carga diferentes, adquiriendo formas distintas.

Cuando se trata de construir es necesario conocer qué tipo de terreno se

tiene, y la investigación geológica se hace indispensable en ciertos casos en

donde no basta el análisis y las pruebas de las capas superficiales teniendo en

cuenta los terrenos que puedan presentar problemas por tener estructura o

formación engañosa.

Estos estudios son la pauta para poder realizar un buen trabajo ya que el

suelo en el que se trabaja es el soporte de toda la construcción. Este escrito esta

dedicado a la compactación y a conocer los aspectos alrededor de este trabajo,

para ello se hace indispensable conocer los aspectos de los diferentes tipos de

suelos con los que nos podemos llegar a encontrar y poder trabajar con las

herramientas necesarias para así poder llevar a cabo una mejor compactación.

Para poder realizar una construcción se tiene que tener un minucioso

cuidado ya que cada proceso es de suma importancia para que no se tenga

problemas y esta sea una construcción segura para el que la habite.

A continuación daremos algunos aspectos básicos de los suelos para dar

pie a después hablar sobre la compactación y lo que conlleva este proceso.

Página 3

Page 5: compactación

ASPECTOS BÁSICOS

El suelo está compuesto por minerales, materia orgánica, diminutos

organismos vegetales y animales, aire y agua. Las plantas y animales que crecen

y mueren dentro y sobre el suelo son descompuestos por los microorganismos,

transformados en materia orgánica y mezclados con el suelo.

El tamaño de las partículas minerales que forman el suelo determina sus

propiedades físicas textura, estructura, porosidad y el color.

Según su textura podemos distinguir tres tipos de suelos: arena, arcilla y

limo. La arena es la que existe en los diversos ríos. Los suelos arenosos, como

son más sueltos son fáciles de trabajar pero tienen pocas reservas de nutrientes

aprovechables por las plantas.

Los suelos limosos tienen gránulos de tamaño intermedio son fértiles y

fáciles de trabajar. Forman terrones fáciles de desagregar cuando están secos.

La arcilla son partículas muy finas y forman barro cuando están saturadas

de agua. Los suelos arcillosos son pesados, no drenan ni se desecan fácilmente y

contienen buenas reservas de nutrientes. Son fértiles, pero difíciles de trabajar

cuando están muy secos.

Estos podrían ser los más conocidos ya que hay gran variedad de suelos en

los cuales influye la combinación de agentes físicos y químicos así como agentes

externos.

Tenemos por ejemplo terreno que tienen la capa superficial de roca

basáltica, siendo resultado de la erupción de algún volcán y bajo ella se

encuentran capas de terreno de muy baja resistencia se tiene la posibilidad de

encontrar en la misma roca cavernas o pequeñas zonas donde la lava no penetró

Página 4

Page 6: compactación

y si tenemos alguna zona de cimentación cercana de algún hueco, se tendrán

problemas de asentamiento con posibles movimientos peligrosos en la estructura

de la construcción.

Clasificación del terreno.

Todo tipo de terreno tiene diferentes materiales, los cuales empezamos a

clasificar según su tamaño y resistencia.

-Clasificación granulométrica de terreno

Limos 1mm.

Arenas. 1 a 3.5mm.

Gravilla o granzón. 3.5 a 10mm.

Grava tamaño máximo. 10 a 38mm.

Cantos rodados. 38mm.

-Clasificación por su resistencia.

TIPO RESISTENCIA

Roca dura o primitiva. 20 a 25kg/ cm²

Roca blanda (toba, arenisca, caliza). 8 a 10kg/ cm²

Tosca o Arenística Arcillosa. 8kg/ cm²

Grava conglomerada dura. 5 a 7kg/ cm²

Grava suelta o poco conglomerada. 3 a 4kg/ cm²

Arena de grano grueso. 1.5 a 2kg/ cm²

Arcilla compactada o arcilla con

arena seca.

1 a 1.5kg/ cm²

Arena de grano fino. 0.5 a 1.0kg/ cm²

Arcilla húmeda. 0.5kg/ cm²

Fango o Arcilla empapada. 0.0kg/ cm²

-Clasificación de terreno por su cohesión.

Se dividen en:a) Suaves b) Duros

Terrenos Suaves Resistencia

Página 5

Page 7: compactación

Terrenos del valle de México. 2 5 t/m²

Terreno de aluvión (depósito arcilloso-

arena- lodo).

5 10

Tierra firme y seca natural. 10

Arcillas blandas (sustancia mineral

impermeable y plástica, barro).

10 15

Arena limpia y seca en lecho naturales

confinados.

20

Arcilla medianamente secas en capas

gruesas.

30

Arena compacta. 40

Arena compactada confinada

conglutinada.

40

Arcillas secas en capas gruesas. 40

Terrenos Duros Resistencia

Gravas y arenas mezcladas con arcilla

seca.

40 60 t/m²

Gravas secas sueltas confinadas. 60

Gravas o arenas compactas. 60 100

Esquistos o rocas compactas o

conglomerados.

80 100

Piedra arenisca en lechos compactos. 200

Piedra caliza en lechos compactos. 250

Roca granítica. 300

Para construcción.

Página 6

Page 8: compactación

En este caso se puede ser un poco más generalizado ya que engloba

ciertas características que comparten los elementos, esto nos ayuda para que

identifiquemos los procedimientos que llevaremos a cabo para una construcción

segura. A continuación mencionaremos algunas de ellas.

Suelo cohesivo

Compuesto de limo y arcilla, este tipo de suelo, sin una alteración y

evaluación adecuadas puede resultar en un problema real como cimiento debido a

su tendencia a contraerse e hincharse. Deben considerarse cuidadosos métodos

de drenaje, ya que la naturaleza densa de la arcilla, fuertemente unida es

impenetrable al agua cuando se compacta. En algunos casos, la arcilla y el limo

tendrán que ser removidos antes de la construcción. En otros casos, las

enmiendas del suelo y el análisis del subsuelo pueden garantizar la integridad

estructural.

Suelos granulares

Suelos con alto contenido de arena y/o grava, estos son generalmente

adecuados para la construcción, considerando que siguen siendo permeables al

agua después de comprimirlos. La instalación de un muro de contención puede

ser necesario para prevenir deslaves. El tamaño de las partículas es importante al

considerar suelos granulares. Requiere estudios Geológicos.

Suelos orgánicos

Incluyendo a los suelos pantanosos y a los suelos con alto contenido de

turba y materia vegetal en descomposición, los suelos orgánicos generalmente no

son recomendables para la construcción ya que tienden a absorber y retener el

exceso de humedad y exhiben una consistencia como de esponja. Por esta razón,

los estudios geológicos llevarán a no construir edificaciones en esos lugares.

Página 7

Page 9: compactación

COMPACTACIÓN

La compactación tiene por objetivo mejorar propiedades de comportamiento

mecánico claramente identificadas, entre las que suele mencionarse la resistencia,

la deformabilidad, las características esfuerzo-deformación, la permeabilidad, la

flexibilidad y la resistencia a la erosión principalmente.

La compactación es de gran importancia porque dependiendo de ella se

obtiene la resistencia, ya que el porcentaje de vacíos puede provocar

hundimientos o asentamientos, siendo el resultado de formaciones peligrosas en

el terreno y por consiguiente en la estructura que soporta.

Realizando pruebas de expansión en el expansiómetro de Hveem fue

posible obtener las llamadas trayectorias "compactación-contenido de agua".

Estas curvas se generan seleccionando el peso volumétrico seco máximo Proctor

estándar como referencia, de manera que lo que se llama "porcentaje de

compactación" es la relación entre el peso volumétrico que se tiene en un

determinado momento y la referencia. La figura 5 muestra lo que pudiera llamarse

la trayectoria típica en estos suelos particulares. Naturalmente cuanto más

horizontal es la trayectoria, el suelo es menos susceptible a los cambios

volumétricos. Las trayectorias obtenidas en la arena y en la arcilla compactada

fueron rectas, en tanto que en la arcilla natural resultaron ligeramente curvas,

curvatura que se ha omitido en la trayectoria tomada como representativa. Se

consideró que la fórmula que se muestra también en la figura 5 constituye una

relación que expresa los cambios volumétricos sufridos por el suelo en

comparación con los grados de compactación inicial y final de cada muestra,

siempre refiriendo cada grado al peso volumétrico seco máximo Proctor estándar.

Para hacer aplicable la fórmula en un caso de campo, debe seleccionarse la

trayectoria que contenga las condiciones iniciales de compactación y contenido de

agua del suelo específico que se desee estudiar. En tal caso, las trayectorias

proporcionan un criterio para poder estimar cuál va a ser el porcentaje de cambio

volumétrico de ese suelo cuando su contenido de agua varíe.

Página 8

Page 10: compactación

La figura 7 muestra las expansiones volumétricas exhibidas por el material

dos, compactado con tres energías diferentes, en función del contenido de agua

inicial y la figura 8 da la expansión volumétrica de los mismos especímenes en

función de la presión efectiva de confinamiento, utilizada en el aparato triaxial.

Las pruebas de expansión se complementaron con pruebas de contracción

por secado lento al ambiente.

1.Influencia del peso volumétrico inicial

Según se ve en la figura 7, para un mismo contenido de agua de

compactación, las muestras más densas mostraron mayor expansividad, lo cual

concuerda con todos los resultados reportados en la literatura. Las curvas de

expansión tienen una envolvente común, lo que indica que la expansión de todas

las muestras formadas con un contenido de agua superior al óptimo

correspondiente, depende preponderantemente del contenido de agua de

compactación.

Página 9

Page 11: compactación

2. Influencia del contenido de agua de compactación

La expansión volumétrica aumenta cuando disminuye el contenido de agua

con que se forma el espécimen. Este hecho ha sido también ampliamente

reseñado en la literatura.

3. Influencia de Ia estructura de Ia muestra

Los suelos inalterados se expanden menos que los suelos compactados,

para un mismo contenido de agua. También la estructura de un suelo compactado

está ligada a Ia posición de ese suelo dentro de su curva de compactación.

La investigación reciente realizada en México sobre comportamiento de

suelos finos compactados sugiere que la descripción de Ia estructura de estos

suelos en términos de la posición y relaciones de sus partículas individuales no es

factible y que Ia estructura de los suelos finos compactados es ante todo una

cuestión del acomodo y las ligas entre grumos y no entre partículas. Parece que

para contenidos de agua superiores al óptimo todos los suelos finos llegan a

estructuras prácticamente idénticas, independientemente de la energía de

compactación; por el contrario, para contenidos de agua de formación del

espécimen inferiores al óptimo, Ia estructura adquirida por los grumos del material

o los nexos que entre esos grumos se desarrollan, son muy diferentes y dependen

fuertemente de Ia energía de compactación, de manera que las mayores energías

conducen al desarrollo de mayores presiones capilares y osmóticas, que, a su vez,

desencadenarán expansiones mayores cuando por humedecimiento, se disipen.

4. Influencia de la presión confinante

La expansión de un suelo compactado con un cierto contenido de agua y un

peso volumétrico iniciales, disminuye notablemente cuando aumenta la presión

confinante efectiva, según hace ver la figura 8. Al aumentar la presión confinante

efectiva disminuye el llamado contenido de agua de equilibrio, a partir del cual la

muestra, en contacto con agua libre, aumenta su grado de saturación, pero sin

variar su volumen.

Página 10

Page 12: compactación

5. influencia del tiempo de reposo

Al aumentar el lapso que separa la preparación de la muestra con su

contenido de agua de compactación y Ia compactación efectiva de la misma,

disminuye su potencial de expansión. Este fenómeno ha de relacionarse con las

propiedades tixotrópicas de las arcillas. Al crecer la resistencia al cortante de las

muestras al instante de la compactación, disminuye la efectividad de la energía y

se logran pesos volumétricos menos elevados; correspondientemente, disminuye

el potencial de expansión.

La compactación suele dividirse en superficiales (suelo duro) y en

profundas (suelo fino).

Es práctica común calificar a los suelos compactados con base en el peso

volumétrico seco alcanzado o en el grado de compactación, aunque esta práctica

haya sido objeto de crítica. Por otra parte, la información disponible muestra que el

método de compactación influye decisivamente en las propiedades de los suelos

compactados. De estas propiedades, el comportamiento esfuerzo-deformación, la

resistencia, la compresibilidad y, en menor escala, la permeabilidad, han sido las

más mencionadas. De los métodos de compactación, el estático, el dinámico y el

de amasado, son los más estudiados; el método vibratorio, a pesar de su

utilización cada vez mayor ha recibido menor atención, aunque existen ya algunos

trabajos de índole experimental. La diferencia en la estructura que adquieren los

Página 11

Page 13: compactación

suelos compactados por los diversos métodos es considerada como la causa

principal de las diferencias observadas en sus propiedades.

La compresibilidad depende tanto de los aspectos físico-químicos como de

los agentes externos que pueden influir en ella.

Deformación del terreno.

La distribución de la deformación vertical puede generalizarse a casos más

usuales, como en las capas de suelo blando debidas al abatimiento de presión

hidrostática en un estrato de arena interestratificado y en la "capa dura". También

se considera posible que ocurran deformaciones entre el nivel freático, NAF y la

parte superior del estrato de arcilla en proceso de consolidación por efecto de un

cambio en la posición de aquel. El resultado es, en un cierto periodo de tiempo Δt,

un desplazamiento vertical, relativo al punto 0. Es lógico suponer que el proceso

anterior es variable en el tiempo y, aún más, depende de los propios abatimientos

de presión hidrostática en las capas de arena que, por supuesto, no son

constantes con el tiempo.

Página 12

Page 14: compactación

Hundimientos

El terreno también puede deformarse por hundimientos este aspecto puede

ser evitado en su mayoría si se lleva a cabo una buena compactación del suelo. El

hundimiento es un movimiento de la superficie terrestre en el que predomina el

sentido vertical descendente y que tiene lugar en áreas de distintas características

y pendientes. Este movimiento puede ser inducido por distintas causas y se puede

desarrollar con velocidades muy rápidas o muy lentas según sea el mecanismo

que da lugar a tal inestabilidad.

Las causas principales de los hundimientos de tierras es la disolución de la

piedra caliza, que es el carbonato de calcio, por la acción del agua subterránea.

El agua de lluvia es ácida por naturaleza con un intervalo de pH de 5 a 6 y

se puede volver más ácida en contacto con materia vegetal en descomposición.

Si el movimiento vertical es lento o muy lento (metros ó centímetros / año) y

afecta a una superficie amplia (km2) con frecuencia se habla de subsidencia. Si el

movimiento es muy rápido (m/s) se suele hablar de colapso.

Las causas de la subsidencia pueden ser, entre otras:

- La respuesta de los materiales geológicos ante los esfuerzos tectónicos

distensivos, por ejemplo ante la formación de fosas tectónicas o que con el tiempo

pueden dar lugar a fisuras.

- La respuesta de los materiales geológicos ante los esfuerzos tectónicos

localmente distensivos en un marco de tectónica epidérmica con juegos de fallas

superficiales con trazados flexionados, por ejemplo en cuencas de tipo "pull-apart".

- Reajustes litosféricos por isostasia, por ejemplo al final de una colisión

continental tras el cese del levantamiento cortical o fin de la formación de un

orógeno.

- Las variaciones en el nivel freático o en el estado de humedad del suelo, por

ejemplo como consecuencia de la explotación de acuíferos.

Página 13

Page 15: compactación

- La actividad minera subterránea, por ejemplo tras el abandono de galerías

subterráneas.

Asentamiento

Proceso de disminución de volumen por reducción de relación de vacíos

debido a eliminación de aire y agua de poros, causado por aumento de esfuerzos

verticales

•Volumen de suelos cambia por:

– Cambio de volumen de partículas minerales:

Ocurre a muy altas. Fuera de rango usual de cargas de obras

Partículas minerales = “Sólidos”

– Cambio de volumen de vacíos:

Agua y Aire son incompresibles

Cambio de volumen de vacíos debido a flujo de agua y aire

Consolidación

Proceso de reducción de volumen por reducción de relación de vacíos del

suelo, diferido en el tiempo, provocado por incremento de tensiones efectivas

verticales

•Consolidación unidimensional = Asentamiento diferido en tiempo propio de

arcillas saturadas

Consolidación Inicial: Reducción de vacíos por eliminación de aire

Consolidación Primaria: Reducción de vacíos por eliminación de agua

Consolidación Secundaria: Reacomodo de partículas sólidas con tensión efectiva

constante

Página 14

Page 16: compactación

Sifonamiento.

Se produce el fenómeno de sifonamiento cuando la presión efectiva en un

plano de un suelo se anula. Cuando la presión neutra iguala a la presión total.

Al no existir compresión que mantenga unidas a las partículas sólidas éstas

no rozan entre sí, por lo que el suelo pierde su resistencia a cortante a lo largo de

dicho plano. En el caso de que la presión neutra supere a la presión total se

produce la separación entre partículas sólidas. Al perder éstas el contacto el suelo

saturado pasa a ser agua con partículas sólidas en suspensión.

Licuación.

La licuación se define como “la transformación de un material granular de

un estado sólido aun estado licuado como consecuencia del incremento de la

presión de agua de poros”. Es un proceso en el cual el suelo cambia de un

material firme a un material viscoso semi-líquido y bajo condiciones similares a

una arena movediza. La licuación ocurre cuando suelos arenosos son sometidos a

vibración, por lo tanto, cuando un estrato de suelo se licua y empieza a fluir por la

acción del terremoto, éste no es capaz de soportar el peso de cualquier suelo o

estructura encima de él, debido a esto, es posible que ocurran una serie de

efectos, algunos catastróficos, como: deslizamientos, flujos, hundimiento o

inclinación de edificaciones, volcanes de arena, asentamientos diferenciales, etc.

Factores que Determinan el Fenómeno de Licuación

Entre las causas que originan el fenómeno de licuación se encuentran:

Magnitud del Movimiento Sísmico

La magnitud del movimiento está relacionada con la magnitud de los

esfuerzos y deformaciones inducidos en el terreno por este movimiento.

Dependiendo de la distancia hipocentral, la magnitud del movimiento producirá

cierto valor de aceleración máxima en la roca basal, la cual sufrirá amplificación,

dependiendo de las condiciones locales del suelo hasta llegar a la superficie, de

esta manera la propagación de las ondas de corte durante un terremoto a través

Página 15

Page 17: compactación

del esqueleto del suelo, producirá una complicada distribución de esfuerzos de

corte en función del tiempo, causando así deformaciones en la masa de suelo

cuya magnitud dependerá de la magnitud del terremoto.

Duración del Movimiento Sísmico

Normalmente la duración de un movimiento sísmico es corto (entre 5 a 40

segundos), pero si este es intenso, predominará la condición no drenada, es decir

la disipación de la presión de poros se verá restringida, y por el contrario se

evidenciará el aumento de la misma, produciendo en algún momento condiciones

de esfuerzo efectivo nulo, y por lo tanto, licuación.

Granulometría del suelo

Los suelos más susceptibles a sufrir licuación son aquellos que poseen una

granulometría uniforme, siendo las arenas finas uniformes las que son más

propensas a licuar que las arenas gruesas uniformes. Además, según algunos

autores las arenas limosas poseen mayor resistencia a sufrir licuación con

respecto a las arenas limpias o con escaso contenido de finos.

Densidad Relativa

Durante la ocurrencia de un terremoto, una arena suelta puede sufrir

licuación mientras que este mismo suelo en un estado más compacto puede no

evidenciar el fenómeno. Una arena con un valor de resistencia a la penetración

estándar de 40 golpes/30cm (densidad relativa de70 a 80%) puede mostrar

evidencias de licuación en la forma de volcanes de arena, pero no es probable que

experimente más del 10% de deformación por corte bajo la influencia de la

vibración sísmica, aún después de que se hayan desarrollado altas presiones de

poros.

Profundidad del Nivel Freático

Es una condición necesaria para que ocurra licuación. La presión de poros,

producida por el agua que ocupa los vacíos existentes entre las partículas del

material debido a la posición del nivel freático, se incrementa por efecto de la

Página 16

Page 18: compactación

vibración producida en el movimiento sísmico. Por consiguiente, la ubicación del

nivel freático cuando se produzca un terremoto en un depósito arenoso, será de

mucha importancia porque regirá la condición de saturación y por lo tanto, influirá

también en el esfuerzo efectivo.

MÉTODOS PARA LA COMPACTACIÓN

Como es sabido existen diversos modos de compactar materiales en el campo.

Los utilizados al presente se suelen clasificar en las siguientes categorías:

-Por amasado

-Por presión

-Por impacto

-Por vibración

-Por métodos mixtos

Dentro de las anteriores categorías caben todas las soluciones comerciales e

industriales que hasta el momento se han desarrollado para resolver el problema.

Los tres primeros tipos de compactadores se presentan bajo la forma de rodillos

que circulan sobre el terreno que se desea compactar. Los dos últimos en

ocasiones aparecen también con técnicas de rolado; pero en otras desarrollan

mecanismos diferentes.

Página 17

Page 19: compactación

Por amasado.

Es el efecto que originan las tensiones tangenciales que se producen y que

también ayudan a la recolocación de las partículas del material. La compactación

se logra aplicando al suelo altas presiones distribuidas en áreas más pequeñas

que los rodillos lisos. Ejemplo rodillo pata de cabra.

Las máquinas estáticas de compactación pueden dividirse en:

•Estáticas con rodillos lisos metálicos.•Estáticas con neumáticas.•Vibratorias lisas, de un solo rodillo o con dos rodillos.•Vibratorias con pisones.•Mixtos•De alta velocidad.

La aplicación de los compactadores es la siguiente:

Neumáticos.

Factores de trabajo: V=2-10 Km/h. Se comienza a la presión en que la

huella sea plana, aumentándola en cada pasada conforme avanza la

compactación.

Utilización: Compactaciones de poca o mediana importancia, materiales

granulares, capas poco gruesas, cierres y sellados, tanto en tierras como en

asfalto.

Alta velocidad.

Factores de trabajo: V=24-32 Km/h. 2-3 pasadas para 20-30 cms de

espesor.

Utilización: Todos los suelos salvo arena limpia. Grandes obras.

Pata de cabra.

Factores de trabajo: V=6-10 Km/h. 6-10 pasadas para 20 cms de espesor.

Utilización: Arcillas y limos húmedos que necesitas aireación y amasado.

Página 18

Page 20: compactación

Vibratorios de pata de cabra.

Factores de trabajo: V=3-6 Km/h. 30-45 cms de espesor.

Utilización: Materiales granulares con hasta un 50% de material cohesivo.

Vibratorios lisos.

Factores de trabajo: V= 2-3 Km/h. < 60 cms espesor.

Utilización: Materiales granulares o algo cohesivos (<10%).

Lisos estáticos.

Factores de trabajo: V=1-2 Km/h. 5-7,5 cms de espesor.

Utilización: Capas de poco espesor, sellados.

Por presión.

La compactación se logra utilizando una maquina pesada, cuyo peso

comprime las partículas del suelo, sin necesidad de movimiento vibratorio. Rodillo

estático.

Por impacto.

La compactación es producida por una placa apisonadora con golpes y se

separa del suelo a alta velocidad. Por ejemplo un apisonador (impacto).

Por vibración.

Es el método ejercido por una repetición de la fuerza, aplicada de forma

variable, y con una frecuencia tal que es capaz de transmitir al terreno las

vibraciones producidas. La compactación se logra aplicando al suelo vibraciones

de alta frecuencia por ejemplo placa o rodillos vibratorios.

Por métodos mixtos.

Por lo general están representados por los rodillos lisos vibratorios.

DIVISIÓN PARA COMPACTACIÓN

Página 19

Page 21: compactación

Para llevar a cabo la compactación se requiere identificar con qué tipo de

terreno se va a trabajar y tomando en cuenta todos los aspectos mencionados con

anterioridad este suele dividirse en dos: suelos finos y suelos gruesos.

Es el proceso de densificación del conglomerado de partículas con el objeto

de mejorar sus propiedades mecánicas. Los factores que intervienen en la

compactación son el CONTENIDO DE HUMEDAD y COMPOSICIÓN

GRANULOMÉTRICA, los que determina el tipo de compactación que se realizara.

Suelos finos.

Los terrenos blandos en amplias formaciones son, para tomar un ejemplo,

frecuentes en grandes ciudades porque ellas nacieron o cerca del mar o a la vera

de los ríos importante. En primer, lugar este hecho produjo un loable interés por

los problemas de cimentaciones en formaciones blandas homogéneas, pero con

una polaridad que durante bastante tiempo hizo que los ingenieros descuidaran

relativamente otros problemas no menos importantes, la segunda consecuencia

fue un interés tremendamente polarizado hacia los suelos transportados,

dispuestos en amplios estratos de suelos finos, blandos y básicamente saturados.

La compactación excesiva puede llevar a los materiales finos a condiciones

de deformabilidad bajo carga altamente perjudiciales. Un suelo fino intensamente

compactado puede convertirse fácilmente en un material altamente expansivo, que

al absorber agua muestre una comprensibilidad mucho mayor a la que se tendría

con un grado de compactación inicial menor.

Especialmente en suelos finos con minerales muy sensibles al agua, como

la montmorilonita o la bentonita, una compactación intensa del lado seco, seguido

de una absorción posterior de agua, puede conducir al suelo compactado, cuando

sobre él actúan presiones por material sobreyacente y otros efectos externos, a un

verdadero colapso estructural capaz de producir deformaciones de importancia.

Tales minerales propician la formación de flóculos y grumos muy sensibles a la

acción del agua.

Página 20

Page 22: compactación

Al quedar sujetos a presiones los grumos se debilitan en sus nexos

estructurales, cuando por efecto natural de tales presiones externas disminuye la

tensión del agua contenida en sus poros. Aún con contenidos de agua de

compactación cercanos al óptimo pueden presentarse ligeros colapsos

estructurales si la absorción de agua se efectúa bajo cargas axiales reducidas, lo

que podría contribuir a explicar fenómenos de agrietamiento

Suelos Finos granulares: Son los suelos en los cuales en 50% o más pasa

la malla No.200. En estos suelos se incluyen las fracciones limo y arcilla, así como

las fracciones de carácter orgánico. En los suelos finos son las propiedades de

plasticidad las usadas para su clasificación.

Suelos gruesos.

Estos suelos están constituidos de partículas con textura granular

compuestas de fragmentos de roca y mineral. De acuerdo al sistema de

clasificación unificado estas partículas tienen un tamaño comprendido entre 75 y

0.075 mm, que corresponde al tamaño de la grava y arena. Aunque en su mayoría

contienen partículas mayores a 0.075 mm también contienen material fino en

pequeña cantidad, como conjunto estos suelos tienen mayor resistencia a la

erosión.

En suelos gruesos (gravas, arenas y limos no plásticos), de estructura

simple, la característica más importante para definir su resistencia es la

compasidad; la angulidad de los granos y la orientación de las partículas juegan

también un papel importante, aunque menor.

Los suelos gruesos con amplia gama de tamaños (bien graduado) se

compactan mejor, para una misma energía de compactación, que los suelos muy

uniformes (mal graduado). Esto sin duda es cierto, pues sobre todo con vibrador,

las partículas más chicas pueden acomodarse en los huecos entre las partículas

más grandes, adquiriendo el contenido una mayor compasidad.

Suelos Grueso granulares: Son aquellos materiales en los cuales el

porcentaje retenido en la malla No.200 es superior al 50%. Dentro de ellos están

Página 21

Page 23: compactación

las fracciones de arena y grava, son suelos donde la distribución del tamaño y la

forma de los granos influye notablemente en las propiedades ingenieriles del

suelo.

En los suelos gruesos los monerales predominantes son silicatos, oxidos,

carbonatos, sulfatos. Las propiedades del suelo están condicionadas a su

formación y responden a las propiedades de los materiales que la forman.

Aereacion, permeabilidad, capacidad de retención de agua, compacidad,

orientación de las partículas, comportamiento mecánico e hidráulico.

La diferencia entre los suelos finos y gruesos son que los suelos finos

forman agrupaciones compactas y bien uniformizadas pues su compactación y su

consistencia son mayores a las de los suelos gruesos, en cambio los suelos

gruesos adoptan formas vaporosas con grandes volúmenes de vacíos

Se analizarán todos los materiales de construcción que se encuentren en la

zona, así como su abundancia y relativa facilidad de obtención (explotación o

elaboración) para lograr una mayor economía y máxima rapidez de la obra.

En la exploración del suelo y de los materiales utilizados en toda

construcción dependerá directamente del procedimiento de construcción del lugar

(región, zona y/o clima: frío, montañoso, templado, caliento, húmedo, tropical,

desértico).

Página 22

Page 24: compactación

Equipo.

Como se ha mencionado anteriormente los instrumentos dependen de tipo

de suelo que se tenga por ello dividiremos algunos de los más comunes en

construcción.

Suelos finos.

Pisón de mano

Apisonador

Pisón de explosión

Rodillo liso

Rodillo estático

Placas vibratorias

Vibradores

Bailarinas

Suelos gruesos.

Maquinaria

Rodillos vibratorios

Rodillo pata de cabra

Rodillos neumáticos

Aplanadoras

De ruedas mecánicas

Maquinas autopropulsadas

Página 23

Page 25: compactación

CONCLUSIÓN

En el proceso constructivo no cabe duda de que cada proceso a realizar

debe ser cuidado y la compactación es tal vez uno de los más importantes ya que

es la estructura de la edificación, y si esta no se lleva acabo con los debidos

cuidados puede provocar que toda la edificación sea inestable.

Dentro de la compactación el conocimiento y estudios del tipo de suelo

donde se está trabajando es indispensable ya que gracias a esta investigación

podemos conocer como trabajar en él y las adecuadas precauciones que se bebe

de tener.

Regularmente los procesos que se llevan son diferentes pero todos tienen

el mismo objetivo lograr una buena base para el trabajo.

Página 24