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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
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
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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.
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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
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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
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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
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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.
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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.
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- 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
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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
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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
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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.
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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.
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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
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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.
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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
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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).
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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
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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.
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