INTEGRANTES:

ATAUPILLCO CISNEROS, DULA FERNANDEZ LLACCTAHUAMAN, WILLIANS NAJARRO JUAREZ, RAYSA ZAMBRANO CAVALCANTI, MAYKOOL

CURSO : MECANICA DE SUELOS II DOCENTE : Ing. MOROTE ARIAS, Maxwil Anthony

COMPACTACION DEL SUELO

La compactacin de suelos es el proceso artificial por el cual las partculas de suelo son obligadas a estar mas en contacto las unas con las otras, mediante una reduccin del ndice de vacos, empleando medios mecnicos, lo cual se traduce en un mejoramiento de sus propiedades ingenierles.

La importancia de la compactacin de suelos estriba en el aumento de la resistencia y disminucin de la capacidad de deformacin que se obtiene al someter el suelo a tcnicas convenientes, que aumentan el peso especfico seco, disminuyendo sus vacos. Por lo general, las tcnicas de compactacin se aplican a rellenos artificiales tales como cortinas de presas de tierra, diques, terraplenes para caminos y ferrocarriles, bordes de defensas, muelles, pavimentos, etc.

OBJETIVO:

Mejorar propiedades mecnicas de los suelos

Generar a partir de un suelo un material con propiedades mecnicas apropiadas

Debe tener suficiente resistencia para soportar con seguridad su propio peso y el de la estructura o las cargas de las ruedas.

Debe conservar siempre su resistencia.

No debe ni retraerse ni expandirse excesivamente.

Debe conservar siempre su resistencia e incompresibilidad.

Debe tener la permeabilidad apropiada o las caractersticas de drenaje para su funcin.

EFECTOS DE LA COMPACTACIN DEL SUELO EFECTOS DE LA COMPACTACIN DEL SUELO

IMPORTANCIA DE LA COMPACTACIN

a. Aumenta la capacidad para soportar cargas:

Los vacos producen debilidad del suelo e incapacidad para soportar cargas pesadas. Estando apretadas todas las partculas, el suelo puede soportar cargas mayores debidas a que las partculas mismas que soportan mejor.

IMPORTANCIA DE LA COMPACTACIN

Si la estructura se construye en el suelo sin afirmar o afirmado con desigualdad, el suelo se hunde dando lugar a que la estructura se deforme produciendo grietas o un derrumbe total.

b. Impide el hundimiento del suelo:

IMPORTANCIA DE LA COMPACTACIN

c. Reduce el escurrimiento del agua:

Un suelo compactado reduce la penetracin de agua. El agua fluye y el drenaje puede entonces regularse.

COMPACTACION DEL SUELO

Si hay vacos, el agua puede penetrar

en el suelo y llenar estos vacos. El

resultado seria el esponjamiento del

suelo durante la estacin de lluvias y la

contraccin del mismo durante la

estacin seca.

d. Reduce el esponjamiento y la contraccin del suelo:

COMPACTACION DEL SUELO

El agua se expande y aumenta el volumen al congelarse. Esta accin a menudo causa que el pavimento se hinche, y a la vez, las paredes y losas del piso se agrieten. La compactacin reduce estas cavidades de agua en el suelo.

e. Impide los daos de las heladas:

VENTAJAS

Aumenta la resistencia y capacidad de carga del suelo.

Reduce la compresibilidad y disminuye la aptitud para absorber el agua.

Reduce los asentamientos debido a la disminucin de la relacin de vacos.

Reduce el efecto de contraccin. Mejora las condiciones de esfuerzo -deformacin del

suelo.

DESVENTAJAS

La compactacin muy intensa produce un

material muy susceptible al agrietamiento.

Aumenta el potencial de hinchamiento (con

la humedad) en suelos finos y el potencial de

expansin por las heladas.

APLICACIONES DE LA COMPACTACION

Rellenar una excavacin o vacos adyacente a una estructura.

Servir de apoyo a una estructura. Como sub - base para carreteras y ferrocarriles o

aeropuertos.

Estructuras como terraplenes o presas de tierra Presas de tierra Terraplenes Pavimentos y Vas de transporte Vertederos de Residuos Slidos Urbanos Rellenos estructurales Estructuras de suelo reforzado Prefabricados Edificaciones

COFACTORES QUE INFLUYEN EN LA COMPACTACIONES DE LOS SUELOS

MPACTACION DEL SUELO

1. La naturaleza del suelo es obviamente altamente

influyente en el proceso.

2. La energa de compactacin es otra de las variables del

proceso que ejercen una gran influencia sobre el

mismo.

3. El contenido de agua con que se compacta el suelo

tiene una influencia determinante, tanto en los

procesos de compactacin de campo como en el

laboratorio.

1. La naturaleza del suelo es obviamente

altamente influyente en el proceso.

1.1 Suelos Cohesivos: Son suelos arcillosos y

limosos o sea material de grano muy fino, y la

compactacin se produce por la reorientacin y por

la distorsin de los granos y sus capas absorbidas.

Esto se logra por una fuerza que sea lo

suficientemente grande para vencer la resistencia

de cohesin por las fuerzas entre las partculas.

1.2 Suelos No Cohesivos: (granular) son suelos

compuestos de rocas, piedras. gravas. y arenas, o sea

suelos de granos gruesos. En el caso de suelos

granulares el proceso de compactacin ms adecuado

resulta el de la vibracin, el comportamiento de los

suelos gruesos depende mucho de la granulometra.

Para lograr una compactacin eficiente en los suelos

no cohesivos se requiere una fuerza moderada aplicada en una amplia rea, o choque y vibracin.

1. La naturaleza del suelo es obviamente

altamente influyente en el proceso.

1. La naturaleza del suelo es obviamente altamente

influyente en el proceso.

1.3 Suelos Mixtos: En la naturaleza la mayora

de los suelos estn compuestos por una ntima

mezcla de partculas de muchsimos tamaos.

ENERGIA DE COMPACTACION Es la energa mecnica entregada al suelo , para eliminar espacios vacos.

La energa de compactacin en el ensayo de laboratorio se define por:

Donde:

Ec = Energa de compactacin.

W = peso del martillo de compactacin.

h = Altura de cada del martillo de compactacin.

N = Numero de golpes que se aplica a cada capa.

V = Volumen del molde de compactacin.

n = Numero de capas dentro del molde de compactacin.

CONTENIDO DE AGUA Cuando se agrega agua al suelo durante la

compactacin, esta acta como agente ablandador de las partculas del suelo. Que hace que se deslicen entre si y se mueva a una posicin de empaque mas denso

Cualquier incremento en el contenido de agua tiende a reducir el peso especifico seco debido a que el agua toma

algunos espacios que podran ser ocupadas por las partculas solidas

EFECTOS DE LOS FACTORES

El peso especifico mximo se obtiene cuando no existe aire en los espacios vacos. Cuando el grado de saturacin es de 100%

Cualquier proceso de compactacin depende del contenido de agua

METODOS DE COMPACTACION

Existen diversos mtodos debido a la variedad de suelos.

1.- Compactacin esttica o por presin

2.- Compactacin por impacto.

3.- Compactacin por vibracin.

4.- Compactacin por amasado.

5.- Compactacin por mtodos mixtos.

La compactacin se logra utilizando una mquina pesada, cuyo peso comprime las partculas del suelo, sin necesidad de movimiento vibratorio. Por ejemplo : Rodillo Esttico o Rodillo Liso

La compactacin es producida por una placa apisonadora que golpea y se separa del suelo a alta velocidad. Por ejemplo : Un apisonador Son muy buenos para zanjas, bordes de terraplenes cimientos de edificios

COMPACTACIN POR VIBRACIN.

La compactacin se logra aplicando al suelo vibraciones de alta frecuencia .

Por ejemplo : Placa o rodillos vibratorios

Son las mas usadas en la actualidad

La compactacin se logra aplicando al suelo altas presiones distribuidas en reas mas pequeas que los rodillos lisos.

Por ejemplo : Un rodillo Pata de Cabra

ELECCIN DEL MTODO DE COMPACTACIN

Depende de:

1.Tipo de Suelo

2. Variaciones del suelo dentro de la obra

3. Tamao e importancia de la obra a ejecutar

4. Especificaciones de compactacin del proyecto :

Densidad, humedad ptima, Tamao del sitio, N de pasadas.

5. Tiempo disponible para ejecutar el trabajo

6. Equipo que ya se posea antes de comenzar los

Los equipos de compactacin en la construccin son maquinas manuales o autopropulsadas las cuales sirven para consolidar los suelos, de acuerdo al grado de compactacin requerido.

Se podra definir la compactacin de suelos como un procedimiento artificial de consolidar un terreno

Los equipos de compactacin se dividen en dos grupos.

1- Equipos de compactacin por presin : Rodillos lisos, Rodillos pata de cabra , Rodillos neumticos, etc. 2- Equipos de compactacin por percusin : Vibro compactadores, Plancha vibradora, etc.

1. Equipos de compactacin por presin Rodillo liso:

En un rodillo liso la compactacin se realiza de arriba hacia abajo disminuyendo con la profundidad de la capa Se recomienda compactar en capas sueltas de 20 cm, con numero de 8 pasadas

Uso: son utilizados principalmente en suelos gravosos y arenosos limpios, as como el acabado de la superficie superior de las capas compactadas y en los concretos asfalticos y piedras trituradas.

Peso: varia entre 14 20 toneladas

S se utiliza en arcillas y limos plsticos es comn que se

presenten fracturas en

la parte superior de la

capa por excesiva

compactacin en

comparacin al lecho

inferior. =>

NO ES

RECOMENDABLE

SU USO.

El efecto de la compactacin se

reduce considerablemente a medida

que se profundiza en la capa

Rodillo pata de cabra

la compactacin se realiza de abajo hacia arriba originando una mayor presin en el lecho inferior. Se recomienda compactar en capas sueltas de 30 cm de espesor, utilizando una penetracin del 20 % - 50 % de su longitud Se recomienda un numero mnimo de 24 pasadas

Uso: son apropiados para suelos finos (cohesivos).

Efecto del equipo sobre el suelo

A medida que aumenta el n de pasadas,

disminuye la penetracin.

Siempre queda la superficie

distorsionada, pero se compacta bajo la

siguiente capa

Efecto del n de pasadas:

En suelos de mayor cohesin disminuye

mas rpidamente el incremento del peso

especifico por pasada.

Combinacin con otros equipos

Superficialmente stos dejan un porcentaje de vacas mayor que otros equipos, ya

que tienen un menor cubrimiento de la superficie

=> se combina con otro equipo.

Luego de que la penetracin de los vstagos no supera los 10 cm, se termina con

un rodillo vibratorio; lisos y/o pata de cabra, y/o neumticos pesados.

Finalmente puede convenir: alguna pasada de rodillo neumtico ya que el mismo

tiende a sellar la superficie, o si no con motoniveladora.

Rodillos neumticos

Tienen ruedas de caucho, generalmente poseen 2 ejes; con 3 o 4 ruedas en el eje delantero y 4 o 5 en el eje trasero Las ruedas se mueven independientemente hacia arriba y hacia abajo. La accin compactadora se debe a la presin que las llantas transmiten sobre la capa de suelo

Uso: se aplica en arenas uniformes y suelos cohesivos poco plsticos.

Los rodillos neumticos sern de llantas lisas y tendrn una carga por rueda como mnimo de 1000 kg, para carpetas de 5 cm de espesor

5 Ruedas delanteras oscilantes

4 Ruedas traseras en el eje rgido

La distribucin de las ruedas hacen que las ruedas traseras compacten las

reas no compactadas por las delanteras

Para la compactacin de mezclas

asflticas.

Ideal tambin para la compactacin de

bases, sub-bases y suelo-cemento.

1. Equipos de compactacin por vibracion Rodillos vibratorios:

Este tipo de maquinaria de construccin son equipos que combinan la presin que origina el peso del equipo con un efecto vibratorio

Las compactadoras vibratorias proporcionan la fuerza compactadora mediante una combinacin del peso y la vibracin de sus rodillos (tambores de acero )

Uso: se utiliza especialmente en suelos granulares

Se recomienda compactar en capas de 20 cm, sin embargo tambin se compacta en capas de hasta 60 cm El numero de pasadas debe ser de 8 como mnimo

caractersticas

La frecuencia de vibracin de los tambores usados se encuentra entre 2000 a 3000 vibraciones por

Plancha vibradora

Compactacin por impacto placa que golpea el suelo a alta velocidad.

Pisones de explosin

este tipo de maquina se levanta del suelo debido a la explosin de su motor, que por reaccin contra el mismo produce la suficiente fuerza ascendente para elevar toda ella unos 20 cm.

son muy buenos para la compactacin de zanjas, bordes de terraplenes, cimientos de edificios, etc.

Rodillo de acero

utilizan sus ruedas no circulares (forma de levas) para

comprimir, frotar, amasar e impactar peridicamente los materiales rocosos del suelo

Control del Grado de Compactacin (G.C)

a) PRUEBAS DINMICAS

b) PRUEBAS ESTTICAS O PRECISIN

c) PRUEBAS POR AMASADO

d) PRUEBAS POR VIBRACIN

PRUEBAS DINMICAS

El principio bsico de la tcnica de la Compactacin Dinmica consiste en la transmisin de ondas de compresin y de corte de muy alta energa con el fin de mejorar las propiedades mecnicas del suelo.

Proctor Estndar y Modificado

MATERIALES Y EQUIPOS PARA PROCTOR ESTANDAR Y MODIFICAD

DIFERENCIA ENTRE

PROCTOR ESTANDAR Y

MODIFICADO

La diferencia bsica entre el ensayo Proctor Normal y el Modificado es la energa decompactacin usada. En el Normal se hace caer un peso de 2.5 kilogramos de una altura de 30 centmetros, compactando la tierra en 3 camadas con 25 golpes y, en el Modificado, un peso de 5 kilogramo de una altura de 45 centmetros, compactando la tierra en 5 camadas con 50 golpes.

PRUEBAS ESTTICAS O PRECISIN

Esta prueba es recomendada a suelos que son gravas y arenas.

Porter Sop

Determinar el peso volumtrico seco mximo y la humedad optima del en estudio. Tambin es recomendada a suelos friccionan ts (gravas y arenas) que pasan la malla 1suelos que comnmente se utilizan en la construccin carreteras.

Pruebas por Amasado

Miniatura Harvard Este mtodo es idntico al mtodo de

proctor, Wilson lo desarrollo en la universidad de Harvard.

Se necesita menos tiempo para obtener datos y desarrollar la curva de compactacin.

Se necesita menos material que en el caso del ensayo de proctor.

Solamente se trabaja con material que pasa la malla n4

Procedimiento Procedimiento

Se determina el peso del molde de compactacin

Cada porcin del material debe ser compactado como sigue.

Asegurar a la prensa de sujecin el molde y collar.

Colocar la cantidad de material suficiente en el molde ( quinta parte del volumen del molde)

Nivelar la superficie a compactar

Insertar el pison en el molde y presionar fuertemente hasta que el resorte este comprometido a la carga total calibrada 20 libras.

Soltar el pison y colocar en una nueva posicin y asi proseguir hasta las 25 presiones.

Repetir el procedimiento hasta completar las 5 capas

Despus retirar la muestra compactada

PRUEBAS IN SITU CONO DE ARENA

METODO DE SUSTITUCION POR BALON DE HULE

DESIMETRO NUCEAR (ASTM 02922-91)

SPEEDY

METODO DE SUSTITUCION POR BALON DE HULE:

Este mtodo se refiere a la determinacin del peso unitario en el terreno, de un suelo compactado o firmemente unido, mediante un aparato con una membrana de caucho. Sin embargo, el aparato, no es aconsejable para un suelo muy blando, que se deforme bajo una presin leve, en el cual no pueda mantenerse con un valor constante el volumen del hueco.

DESIMETRO NUCLEAR La determinacin de la densidad

total densidad hmeda a travs de este mtodo, est basada en la interaccin de los rayos gamma provenientes de una fuente radiactiva y los electrones de las rbitas exteriores de los tomos 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.

C) DETERMINACION DE LA HUMEDAD EN SUELOS MEDIANTE UN PROBADOR CON CARBURO DE CALCIO

Este mtodo de ensayo se emplea para determinar la humedad de suelos mediante un probador de humedad de gas a presin con carburo de calcio.

Este mtodo no deber emplearse en materiales granulares que tengan partculas tan grandes que afecten la precisin del ensayo; en general, cualquier cantidad apreciable retenida en el tamiz de 4.75 mm (No.4) es perjudicial. El probador super 200 D es adecuado para ser usado en el ensayo de los agregados.