Informe Compactacion de Suelos

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OBJETIVOS DE LA COMPACTACION: Las obras hechas con tierra, ya sea un relleno para una carretera, un terraplén para una presa, un soporte de una edificación o la subrasante de un pavimento, debe llenar ciertos requisitos: Debe tener suficiente resistencia para soportar con seguridad su propio peso y el de la estructura o las cargas de las ruedas. No debe asentarse o deformarse tanto, por efecto de la carga, que se dañe el suelo o la estructura que soporta. No debe ni retraerse ni expandirse excesivamente. Debe conservar siempre su resistencia e imcompresibilidad. Debe tener la permeabilidad apropiada o las características de drenaje para su función. INTRODUCCION: A continuación hablaremos sobre la maquinaria usada por la compactación, entendiendo por compactar la acción de aplicar durante la construcción del relleno, la energía necesaria para producir una disminución apreciable del volumen de huecos del material empleado y por tanto del volumen total del mismo. Diferenciándose de la consolidación, en que esta, aunque también disminuye el volumen de huecos dicha reducción no se consigue durante la ejecución de los terraplenes, terraplenes, etc., sino en el transcurso de un plazo de tiempo relativamente largo y debido a perdida de agua intersticial, por efecto de cargas de servicio móviles o fijas, por agentes atmosféricos, etc. La necesidad de compactar apareció no hace aún muchos años debido a la urgencia de utilizar las obras inmediatamente, sin tiempo

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OBJETIVOS DE LA COMPACTACION:Las obras hechas con tierra, ya sea un relleno para una carretera, un terrapln para una presa, un soporte de una edificacin o la subrasante de un pavimento, debe llenar ciertos requisitos: Debe tener suficiente resistencia para soportar con seguridad su propio peso y el de la estructura o las cargas de las ruedas. No debe asentarse o deformarse tanto, por efecto de la carga, que se dae el suelo o la estructura que soporta. No debe ni retraerse ni expandirse excesivamente. Debe conservar siempre su resistencia e imcompresibilidad. Debe tener la permeabilidad apropiada o las caractersticas de drenaje para su funcin.

INTRODUCCION: A continuacin hablaremos sobre la maquinaria usada por la compactacin, entendiendo por compactar la accin de aplicar durante la construccin del relleno, la energa necesaria para producir una disminucin apreciable del volumen de huecos del material empleado y por tanto del volumen total del mismo. Diferencindose de la consolidacin, en que esta, aunque tambin disminuye el volumen de huecos dicha reduccin no se consigue durante la ejecucin de los terraplenes, terraplenes, etc., sino en el transcurso de un plazo de tiempo relativamente largo y debido a perdida de agua intersticial, por efecto de cargas de servicio mviles o fijas, por agentes atmosfricos, etc. La necesidad de compactar apareci no hace an muchos aos debido a la urgencia de utilizar las obras inmediatamente, sin tiempo para que el trfico o los agentes atmosfricos produjesen los asientos definitivos. Por tanto, los sistemas de compactacin se han ido desarrollando paralelamente a la mecanizacin de las obras, ya que la aplicacin de la energa necesaria exige una maquina adecuada en potencia y movilidad, pare cada caso.

El problema se presenta porque la energa de compactacin necesaria en cada caso no es solamente diferente, sino que tambin lo es el modo como dicha energa debe ser transmitida al terreno. La energa debe ser transmitida al terreno. Esta es la razn de que existan hoy da en el mercado diferentes tipos de mquinas compactadoras, y como consecuencia, la dificultad inherente de elegir en cada cave el modelo ms idneo. No quiere decir esto, un terrapln con una mquina de un tipo u otro quede mejor o peor compactado. Con cualquier mquina, por poco especfica que esta sea, podemos obtener una compactacin satisfactoria. Lo que ocurrir es que gastar ms mucha energa de compactacin y como consecuencia lgica ms tiempo, ms dinero, etc., si no elegimos la maquina adecuada. Por lo tanto el problema ms importante en la compactacin es elegir la maquina adecuada pare cada trabajo. Para dicha eleccin tenemos hoy da unas ideas generales, consecuencia de ensayos prcticos ms o menos guiados por teoras, que nos permiten de entrada y a la vista de las principales caractersticas del material a compactar, decidir el tipo de mquinas ms idneo. Los factores principales que influye n en la capacidad de compactacin de los suelos, son la composicin granular y el contenido de humedad. Dentro de la composicin granular, lo ms importante es el tamao del grano, mucho ms incluso que la composicin del mismo. El contenido de humedad es el otro factor importante en la compactacin. Se determine el valor ms favorable mediante el ensayo Proctor, que nos da la relacin entre el contenido de humedad y la densidad del terrapln. As vemos que la densidad seca mxima crece con la energa de compactacin. La humedad ptima depende de la energa utilizada pare compactar. El agua al actuar como lubricante de las partculas facilita una mejor imbricacin entre ellas, pero si hay exceso de la misma, parte de la energa de compactacin se pierde en expulsar el agua, por lo que aparece lgicamente la existencia de un porcentaje ptimo, que es necesario determinar en cada caso. Ahora bien, como la correccin de humedad de un material es difcil y costosa, conviene evitarla, siendo preferible utilizar energas de compactacin elevadas que permitan conseguir densidades secas superiores en un campo de humedades ms amplio. Hay de todas formas suelos que presentan ms o menos dificultad de compactar. Entre los primeros estn los cohesivos en general, los de granulometra uniforme, no cohesivos o dbilmente cohesivos, con un coeficiente de desigualdad pequeo, rocas ligeras y rocas pesadas. Entre los suelos fciles, tenemos las arenas bien graduadas no cohesivas o poco cohesivas a partir de un valor mediano de coeficiente de desigualdad, mezclas de arena y gravillas bien graduadas, no cohesivas o poco cohesivas con iguales coeficientes y, en general, todos los suelos no cohesivos o escasamente cohesivos aun con relativamente pequeas desigualdades de grano.

COMPACTACION:Compactar es la operacin previa, para aumentar la resistencia superficial de un terreno sobre el cual deba construirse una carretera y otra obra. Aplicando una cantidad de energa la cual es necesaria para producir una disminucin apreciable del volumen de hueco del material utilizado.COMPACTACION DEL SUELO:El suelo, como cualquier elemento natural, posee un equilibrio entre los diversos factores que lo influyen. Un cambio de este equilibrio puede provocar una alteracin fsica, qumica o biolgica. La compactacin es la principal causa de alteracin del suelo.Hay dos situaciones con elevado riesgo de compactacin: reas con fuerte trnsito de vehculos y personas, y reas cercanas a lugares en construccin. Hay suelos con una tendencia ms o menos acentuada a la compactacin, en funcin de la composicin, estructura y contenido de humedad. Las constructoras a menudo trabajan con maquinarias muy pesadas, sin delimitar la zona en la que se encuentran y se plantarn rboles. Se desconocen cul es la superficie que abarca el aparato radical, as como, se ignoran los efectos derivados de la compactacin y dificultad que se encuentran para intentar resolverlo.

CARACTERISTICAS DE LA COMPACTACION DE LOS SUELOS:La compactacin de los suelos se produce por la reorientacin de las partculas o por la distorsin de las partculas y sus capas absorbidas. En un suelo no cohesivo la compactacin ocurre mayormente por la reorientacin de los granos para formar una estructura ms densa. La presin esttica no es muy efectiva en este proceso porque los granos se acuan unos contra otros y resisten el movimiento.Si los granos se pueden liberar momentneamente, las presiones, aun las ligeras, son efectivas para forzarlos a formar una distribucin ms compacta. El agua que fluye tambin reduce el rozamiento entre las partculas y hace ms fcil la compactacin, sin embargo el agua en los poros tambin impide que las partculas tomen una distribucin ms compacta. Por esta razn la corriente de agua slo se usa para ayudar a la compactacin, cuando el suelo es de granos tan gruesos que el agua abandona los poros o huecos rpidamenteEn los suelos cohesivos 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.Para lograr una compactacin eficiente en los suelos no cohesivos se requiere una fuerza moderada aplicada en una amplia rea, o choque y vibracin. La compactacin eficiente en los suelos cohesivos requiere presiones ms altas para los suelos secos que para los hmedos, pero el tamao del rea cargada no es crtico. La eficiencia se mejora aumentando la presin durante la compactacin a medida que el peso especfico y la resistencia aumentan.TEORA DE LA COMPACTACIN:Desde tiempos pre-histricos los constructores han reconocido el valor de la compactacin del suelo para producir masas fuertes, libres de asentamiento y resistentes al agua. Por ms de 2000 aos la tierra ha sido aprisionada con maderos pesados, por las pisadas del ganado o compactada por cilindros o rodillos, pero el costo de este trabajo bruto era mayor, en muchos casos, que el valor de la compactacin. Por otro lado, si la tierra se descarga meramente en el lugar, y no se compacta, frecuentemente falla por efecto de las cargas y contina asentndose por dcadas. Fue R. R. Proctor quien indic el camino de la compactacin efectiva a bajo costo.La compactacin o reduccin de la relacin de vacos se produce de varias maneras: reordenacin de las partculas, fractura de los granos o de las ligaduras entre ellos seguida por reordenacin y la flexin o distorsin de las partculas y sus capas absorbidas. La energa que se gasta en este proceso es suministrada por el esfuerzo de compactacin de la mquina de compactar. La eficacia de la energa gastada depende del tipo de partculas que componen el suelo y de la manera como se aplica el esfuerzo de compactacin.

CLASIFICACION DE LAS MAQUINAS DE COMPACTACION:Tras estas ideas generales sobre compactacin, voy a pasar ahora a clasificar las maquinas compactadoras segn sus diferentes principios de trabajo:1.- Por presin esttica.2.- Por impacto.3.- Por vibracin. Las primeras trabajan fundamentalmente mediante una elevada presin esttica que debido a la friccin interna de los suelos, tienen un efecto de compactacin limitado, sobre todo en terrenos granulares donde un aumento de la presin normal repercute en el aumento de las fuerzas de friccin internas, efectundose nicamente un encantamiento de los gruesos. Las segundas, de impacto, trabajan nicamente segn el principio de que un cuerpo que choca contra una superficie, produce una onda de presin que se propaga hasta una mayor profundidad de accin que una presin esttica, comunicando a su vez a las partculas una energa oscilatoria que produce un movimiento de las mismas. Las ultimas, o sea, las de vibracin, trabajan mediante una rpida sucesin de impactos contra la superficie del terreno, propagando hacia abajo trenes de ondas, de presin que producen en las partculas movimientos oscilatorios, eliminando la friccin interna de las mismas que se acoplan entre si fcilmente y alcanzan densidades elevadas. Es pues, un efecto de ordenacin en que los granos ms pequeos rellenan los huecos que quedan entre los mayores. Por lo tanto, ya vemos que segn sea el material, capaz de ser ordenado o no, este sistema de compactacin por vibracin, ser ms o menos efectivo. Segn propia experiencia y a titulo orientativo voy a ir hablando a continuacin de los diversos tipos de mquinas, con expresin ms o menos concreta de los trabajos de compactacin que a cada una de ellas se les debe encomendar.

1. MAQUINAS QUE COMPACTAN POR PRESION ESTATICA:

APISONADORAS CLASICAS DE RODILLOS LISOSEn estas apisonadoras la caracterstica ms importante es la preside que ejercen sobre el terreno. Se considera un rea de contacto en funcin del dimetro de los rodillos, peso de la mquina y tipo de suelo, a travs del cual se transmite la preside esttica. Estas mquinas, aunque muy empleadas, la verdad es que su efecto de compactacin alcanza muy poca profundidad en suelos coherentes. En los no coherentes, causan desgarros en la superficie, transversales a la direccin de la marcha, destruyendo de esta manera parte de su propio trabajo. Sin embargo son tiles pare el