TRABAJO COMPACTACION NELO.doc

8/15/2019 TRABAJO COMPACTACION NELO.doc

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UNSCHINGENIERÍA AGRÍCOLA

UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN CRISTOBAL DE HUAMANGA

FACULTAD DE CIENCIAS AGRARIAS

ESCUELA DE FORMACIÓN PROFESIONAL DE INGENIERÍA AGRÍCOLA

GRUPO N° 07

COMPACTACIÓN DE LOS SUELOS

ASIGNATURA: MECANICA DE SUELOS I

DOCENTE: Mg.Ing. Alipio, ÑAHUI PALOMINO

INTEGRANTES: - HUAMAN MEDINA JOEL NELSON- NUE! CONDE "ILVER- MARGOT

A#ACUCHO - PERU

$0%&

1 MECANICA DE SUELOS I




DEDICATORIA

DEDICAMOS ESTE TRABAJO

A NUESTRA PRIMERA CASA DE ESTUDIOS UNIVERSIDAD

NACIONALDE SAN CRISTOBAL DE HUAMANGA-

E.F.P. DE INGENIERIA AGRICOLA.





I. INTRODUCCIÓN

Se entiende por compactación de los suelos el mejoramiento artificial de sus propiedades mecánicas por medios mecánicos. Se distingue de la consolidación

de los suelos en que, el peso específico del material crece gradualmente bajo laacción natural de sobrecargas impuestas que provocan expulsión de agua por un proceso de difusión; ambos procesos involucran disminución de volumen, por loque en el fondo son equivalentes.

La importancia de la compactación de los suelos estriba en el aumento deresistencia y disminución de capacidad de deformación que se obtiene al sujetar el suelo a tcnicas convenientes que aumentan su peso específico seco,disminuyendo sus vacíos. !or lo general, las tcnicas de compactación se aplicana rellenos artificiales, tales como cortina de presa de tierra, diques, terraplenes

para caminos y ferrocarriles, bordos de defensa, melles, pavimentos, etc.

"lgunas veces se #ace necesario compactar al terreno natural como el caso decimentaciones sobre arenas sueltas.

$n la construcción de terraplenes para carreteras, presas de tierra y muc#as otrasestructuras de ingeniería, los suelos sueltos deben ser compactados paraincrementar sus pesos específicos. La compactación incrementa lascaracterísticas de resistencia de los suelos, aumentando asi la capacidad de cargade las cimentaciones construidas sobre ellos.La compactación disminuye tambin la cantidad de asentamientos indeseablesde las estructuras e incrementan la estabilidad de los taludes de los terraplenes.Los rodillos de ruedas lisas, los rodillos de pata de cabra, los rodillos con

neumáticos de #ule y los rodillos vibratorios son usados generalmente en elcampo para la compactación del suelo. Los rodillos vibratorios se usan

principalmente para la densificación de los suelos granulares. %a que este tema otítulo va anali&ar los principios de compactación de suelos en el laboratorio y elcampo.

$l establecimiento de una prueba simple de compactación en el laboratoriocubre, principalmente, dos finalidades. !or un lado disponer de muestras desuelo compactadas teóricamente con las condiciones de campo, a fin deinvestigar sus propiedades mecánicas para conseguir datos firmes de proyecto;

por otro lado, es necesario poder controlar el trabajo de campo, con vista a tener la seguridad de que el equipo usado está trabajando efectivamente en lascondiciones previstas en el proyecto.

La eficiencia de cualquier equipo de compactación depende de varios factores y para poder anali&ar la influencia particular de cada uno, se requiere disponer de procedimientos estandari&ados que reprodu&can en el laboratorio, lacompactación que se pueda lograr en el campo con el equipo disponible. 'eentre todos los factores que influyen en la compactación obtenida en un casodado, podría decirse que dos son los más importantes( el contenido de agua delsuelo, antes de iniciarse el proceso de compactación y la energía especifica

empleada en dic#o proceso. !or energía específica se entiende la energía decompactación suministrada al suelo por unidad de volumen.





$n realidad la secuela práctica suele ser como sigue( cuando se va a reali&ar unaobra en la que el suelo vaya a ser compactado se recaban muestras de los suelosque se usaran; en el laboratorio se sujetan esos suelos a distintas condiciones de

compactación, #asta encontrar algunas que garanticen un proyecto seguro y que puedan lograrse económicamente con el equipo de campo existente; con elequipo de campo que vaya a usarse se reproducen las condiciones de laboratorioadoptadas para el proyecto )esto suele #acerse construyendo y compactando enel campo un terrapln de prueba con el suelo a usar, en el que se ve el n*mero deveces que deba pasar el equipo, el espesor de las capas de los suelos depositados

para compactar, etc.+. inalmente, una ve& iniciada la construcción, verificandola compactación lograda en el campo con muestras al a&ar tomadas del materialcompactado en la obra, se puede comprobar que en esta se están satisfaciendolos requerimientos del proyecto.

La compactación es el trmino que se utili&a para describir el proceso dedensificación de un material mediante medios mecánicos; el incremento dedensidad se obtiene al disminuir el contenido de aire en los vacíos en tanto semantienen el contenido de #umedad aproximadamente constante.

$n la práctica, la compactación se reali&a con frecuencia sobre los materialesque se utili&a para relleno en la construcción de terraplenes, pero tambin

pueden reali&arse in situ con suelos naturales en proyectos de mejoramiento delterreno.

$l principal objetivo de la compactación es mejorar las propiedades ingenieriles

del material en todos o en algunos de los siguientes aspectos(

"umentar la resistencia al corte y, por consiguiente, mejorar laestabilidad de terraplenes y la capacidad de carga de cimentaciones y

pavimentos. 'isminuir la compresibilidad y, por consiguiente, reducir los

asentamientos. 'isminuir la relación de vacíos y, por consiguiente, reducir la

permeabilidad. -educir el potencial de expansión, contracción o expansión por

congelamiento.$l grado de compactación de un suelo o de un relleno se mide cuantitativamente

mediante la densidad seca . La densidad seca que se obtiene mediante un

proceso de compactación depende de la energía utili&ada dante la compactación,denominada energía de compactación, y tambin depende del contenido de#umedad durante la misma.Las relaciones típicas entre la densidad seca, el contenido de #umedad y laenergía de compactación se obtienen a partir de ensayos de compactación enlaboratorio.





II. OBJETIVOS

$l objetivo de la compactación es el mejoramiento de las propiedades deingeniería de la masa de suelos, con la finalidad de obtener un suelo de talmanera estructurada que posea y mantenga un comportamiento mecánicoadecuado a travs de toda la vida *til de la obra.

'eterminar el óptimo contenido de #umedad con el que el suelo logra sumáxima densidad seca.

'eterminar el grado de compactación del suelo.

III. FUNDAMENTO TEÓRICO

DEFINICION

La compactación de los suelos consiste en el mejoramiento de las propiedadesingenieriles del suelo por medio de energía mecánica. $sto se logra comprimiendo elsuelo en un volumen más pequeo y así aumentando su peso específico seco)densificación+. Los fundamentos dela compactación de suelos co#esivos sonrelativamente nuevos, -. !roctor en /011 desarrollo los principios de la compactaciónen una serie de artículos. $n su #onor el ensayo de compactación es llamado ensayo decompactación !roctor. !roctor estableció que la compactación está en función de cuatro

variables(

/. 'ensidad del material, 2d.3. 4ontenido de #umedad, 5.1. $sfuer&o de compactación.6. 7ipo de suelo )gradación, presencia de minerales de arcilla, etc.+

$l esfuer&o de compactación es una medida de la energía mecánica aplicada a la masadel suelo. !ara la compactación en campo el esfuer&o de compactación es el n*mero de

pasadas de un rodillo de cierto tipo y peso en un volumen de suelo dado.$l grado de compactación de un suelo se mide en trminos de su peso específico seco.4uando se agrega agua al suelo durante la compactación, esta act*a como un agentesuavi&ante en las partículas del suelo )lubrica las partículas+, lo que facilita que las

partículas del suelo se desli&an una sobre cada otra y pasen a una configuración másdensa, es decir que el peso específico seco despus de la compactación al principioaumenta con el aumento del contenido de #umedad como muestra la igura 8./. Sinembargo llegado un momento se alcan&a un contenido de #umedad donde la densidadya no aumenta. $n este punto el agua comien&a a sustituir los espacios que deberían ser ocupados por las partículas sólidas del suelo y como se sabe la densidad del agua es

muc#o menor que de las partículas sólidas, 25 92s debido a esto es que la curva de ladensidad seca comien&a a descender. $ste fenómeno es ilustrado en la igura 8./. :o





importa la cantidad de agua que se agregue, el suelo nunca se satura completamente por la compactación.

$l graficó de la igura 8./ está formado por tres diferentes alturas de peso específico, el peso específico de sólidos en la parte inferior del grafico simboli&a a los sólidos presentes en un volumen unitario de suelo al inicio del proceso de compactación, el peso específico del agua en la parte media simboli&a el aumento de agua en el mismovolumen de suelo que se da a medida que se va compactando el suelo y por *ltimo el

peso específico de los sólidos en la parte superior simboli&a el aumento de sólidos quese produce en el mismo volumen de suelo durante el proceso de compactación.

$n la igura 8./ se ve que con un contenido de #umedad w <, el peso específico

#*medo =, es igual al peso específico seco que es lógico ya que no #ay agua en elsuelo(

4uando el contenido de #umedad aumenta gradualmente y se utili&a el mismo esfuer&o para la compactación, el peso de los sólidos del suelo en un volumen unitario aumentagradualmente. !or ejemplo, en w w/(

γ =γ

$l peso específico seco para un contenido de #umedad, w w/, se obtiene sumando lasalturas del peso específico de los sólidos mostrados en la igura 8./.

d (w w) d (w) d γ =γ + ∆γ = =< /

>ás allá de cierto contenido de #umedad w w3, cualquier aumento en el contenido de#umedad tiende a reducir el peso específico seco )igura 8./+. $ste fenómeno ocurrecomo ya se dijo debido a que el agua empie&a a ocupar espacios que debían #aber sidoocupados por las partículas sólidas.

!or lo tanto mientras más compacto este el suelo #abrá menos espacios vacíos ocupados por aire y entonces se tendrá un mayor peso específico del suelo que es lo que se





prefiere. $l contenido de #umedad en el cual se alcan&a el peso específico seco máximose llama generalmente contenido de #umedad óptimo. $n la igura 8./ w3 woptimo.

COMPACTACION

4ompactar es la operación previa, para aumentar la resistencia superficial de un terrenosobre el cual deba construirse una carretera y otra obra. "plicando una cantidad deenergía la cual es necesaria para producir una disminución apreciable del volumen de#ueco del material utili&ado.La compactación es el proceso reali&ado generalmente por medios mecánicos, por elcuál se produce una densificación del suelo, disminuyendo su relación de vacíos. $lobjetivo de la compactación es el mejoramiento de las propiedades geotcnicas delsuelo, de tal manera que presente un comportamiento mecánico adecuado.

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VENTAJAS• "umento de resistencia y capacidad de carga• -educción de la compresibilidad• 'isminución de vacíos.• >ejora el comportamiento esfuer&oDdeformación del suelo.

• Bncremento de estabilidad de taludes de terraplenes

APLICACIÓN• 7erraplenes para caminos y ferrocarriles• 4ortinas para presas de tierra• 'iques• !avimentos• >ejoramiento de terreno natural para cimentación


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4">EBAS $: L"S !-A!B$'"'$S '$L S?$LA !A- L" 4A>!"47"4BC:

FACTORES QUE INFLUYEN EN LA COMPACTACIÓN

1. TIPO DE SUELO7iene influencia la granulometría del suelo, forma de sus partículas, contenido de finos,cantidad y tipo de minerales arcillosos, gravedad específica, entre otros. 'e acuerdo a lanaturale&a del suelo se aplicarán tcnicas adecuadas en el proceso de compactación $nlaboratorio, un suelo grueso alcan&ará densidades secas altas para contenidos óptimosde #umedad bajos, en cambio los suelos finos presentan valores bajos de densidadessecas máximas y altos contenidos óptimos de #umedad.

4?-@"S '$ 4A>!"47"4BC: !"-" 'BS7B:7AS S?$LAS

2. ENERGA ESPECFICALa energía específica es la presión aplicada al suelo por unidad de volumen, durantecualquier proceso de compactación. $n laboratorio, la compactación por impacto quedadefinida por(

'ónde(









$( $nergía $specífica :( :*mero de golpes del pisón por capasn( :*mero de capasF( !eso del pisón compactador

#( "ltura de caída del pisón@( @olumen total del molde de compactación.

$nsayo !róctor >odificado( $e 38.3 GgDcmHcm$nsayo !róctor $stándar( $e I./ GgDcmHcm

$l empleo de una mayor energía de compactación permite alcan&ar densidades secasmayores y óptimos contenidos de #umedad menores, esto se comprueba al anali&ar losresultados obtenidos con las pruebas !roctor $stándar y !roctor >odificado.

!. M"TODO DE COMPACTACIÓN

$n el campo y laboratorio existen diferentes mtodos de compactación. La elección deuno de ellos influirá en los resultados a obtenerse.

#. LA RECOMPACTACIÓN$n laboratorio, a veces se acostumbra a utili&ar un mismo espcimen para obtener todoslos puntos de la curva, esto causa una deformación volumtrica de tipo plástico quecausan las sucesivas compactaciones. La compactación muy intensa puede producir unfracturamiento de las partículas y originar un material susceptible al agrietamiento.

$. %UMEDADLa #umedad que nos permite alcan&ar una compactación óptima es el óptimo contenido

de #umedad, la cual nos permitirá alcan&ar la densidad seca máxima. Si el contenido de#umedad está por debajo del óptimo, el suelo es rígido y difícil de comprimir,originando densidades bajas y contenidos de aire elevados. 4uándo está por encima delóptimo, el contenido de aire se mantiene pero aumenta la #umedad produciendo ladisminución de la densidad seca.

&. SENTIDO DE RECORRIDO DE LA ESCALA DE %UMEDAD$n las pruebas de laboratorio, tiene influencia tambin el sentido en que se recorre laescala de #umedades al efectuar la compactación, se obtienen curvas diferentes si secompacta comen&ando con un suelo #*medo y luego se va agregando agua, o si seempie&a con un suelo #*medo y luego se va secando.$n el primer caso se obtienen densidades secas mayores ya que al agregar el agua estátenderá a quedar en la periferia de los grumos, penetrando en ellos despus de untiempo, por lo tanto la presión capilar entre los grumos es pequea favoreciendo lacompactación. $n el segundo caso se obtienen densidades secas menores, ya que alevaporarse el agua e irse secando el suelo, la #umedad superficial de los grumos se #acemenor que la interna, aumentando la presión capilar #aciendo más difícil lacompactación.

'. TEMPERATURA Y PRESENCIA DE OTRAS SUSTANCIAS'ependiendo de la temperatura puede producirse la evaporación o condensación del

agua, la presencia de sustancias extraas, puede tambin producir variación delresultado en la obtención de la densidad seca.

MECANICA DE SUELOS I




LA CURVA DE SATURACIÓN

La curva de saturación representa las densidades de un suelo en estado de saturación, es

decir cuando el volumen de vacíos es cero, ra&ón por la cual se le conoce tambin comoJ4urva de cero vacíos de aireK o de Jsaturación completaK $sta curva es prácticamente paralela a la rama derec#a de la curva de compactación y varía en función del pesoespecífico de sólidos del material.

4?-@" '$ 4A>!"47"4BC: % S"7?-"4BC:

La curva del de saturación es una ayuda para dibujar la curva de compactación. !ara lossuelos que contienen más de un /< de finos las dos curvas generalmente se #acenaproximadamente paralelas en el lado #*medo de la curva de compactación entre el03 y 0M de saturación a contenidos de #umedad muy por encima del óptimo.7eóricamente, la curva de compactación no puede cru&ar a la derec#a de la curva del

/<< de saturación. Si ocurre así, #ay un error en la gravedad específica de los sólidos,en las medidas, en los cálculos, en los procedimientos de ensayo, o en el gráfico.

ESTRUCTURA DE LOS SUELOS COMPACTADOS

L()* s+,*- La compactación se emplea en reducir volumen. Sin muc#as deformacionesde corte. $structura floculada.

L()* /0+)*- $l suelo resiste menos y el esfuer&o de compactación producedesli&amientos y reorientación de partículas. $structura más orientada, dispersa.

La estructura será más orientada )mas dispersas+ cuanto mayores sean los esfuer&os decorte inducidos por la compactación. $n orden creciente( compactación estática,vibratoria, de impacto y amasado.

COMPACTACION DEL SUELO

$l suelo, como cualquier elemento natural, posee un equilibrio entre los diversosfactores que lo influyen. ?n cambio de este equilibrio puede provocar una alteraciónfísica, química o biológica. La compactación es la principal causa de alteración delsuelo.

Nay dos situaciones con elevado riesgo de compactación( áreas con fuerte tránsito deve#ículos y personas, y áreas cercanas a lugares en construcción. Nay suelos con una

1! MECANICA DE SUELOS I





tendencia más o menos acentuada a la compactación, en función de la composición,estructura y contenido de #umedad. Las constructoras a menudo trabajan conmaquinarias muy pesadas, sin delimitar la &ona en la que se encuentran y se plantaránárboles. Se desconocen cuál es la superficie que abarca el aparato radical, así como, se

ignoran los efectos derivados de la compactación y dificultad que se encuentran paraintentar resolverlo.

CARACTERISTICAS DE LA COMPACTACION DE LOS SUELOS

La compactación de los suelos se produce por la reorientación de las partículas o por ladistorsión de las partículas y sus capas absorbidas. $n un suelo no co#esivo lacompactación ocurre mayormente por la reorientación de los granos para formar unaestructura más densa. La presión estática 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 momentáneamente, las presiones, aun las ligeras, sonefectivas para for&arlos a formar una distribución más compacta. $l agua que fluyetambin reduce el ro&amiento entre las partículas y #ace más fácil la compactación, sinembargo el agua en los poros tambin impide que las partículas tomen una distribuciónmás compacta. !or esta ra&ón la corriente de agua sólo se usa para ayudar a lacompactación, cuando el suelo es de granos tan gruesos que el agua abandona los poroso #uecos rápidamente

$n los suelos co#esivos la compactación se produce por la reorientación y por la

distorsión de los granos y sus capas absorbidas. $sto se logra por una fuer&a que sea losuficientemente grande para vencer la resistencia de co#esión por las fuer&as entre las

partículas.

!ara lograr una compactación eficiente en los suelos no co#esivos se requiere unafuer&a moderada aplicada en una amplia área, o c#oque y vibración. La compactacióneficiente en los suelos co#esivos requiere presiones más altas para los suelos secos que

para los #*medos, pero el tamao del área cargada no es crítico. La eficiencia se mejoraaumentando la presión durante la compactación a medida que el peso específico y laresistencia aumentan.

TEORA DE LA COMPACTACIÓN

'esde tiempos preD#istóricos los constructores #an reconocido el valor de lacompactación del suelo para producir masas fuertes, libres de asentamiento y resistentesal agua. !or más de 3<<< aos la tierra #a 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 muc#os casos, que el valor de la compactación. !or otro lado, si latierra se descarga meramente en el lugar, y no se compacta, frecuentemente falla por efecto de las cargas y contin*a asentándose por dcadas. ue -. -. !roctor quien indicóel camino de la compactación efectiva a bajo costo.

La compactación o reducción de la relación de vacíos se produce de varias maneras(reordenación de las partículas, fractura de los granos o de las ligaduras entre ellosseguida por reordenación y la flexión o distorsión de las partículas y sus capas





absorbidas. La energía que se gasta en este proceso es suministrada por el esfuer&o decompactación de la máquina de compactar. La eficacia de la energía gastada dependedel tipo de partículas que componen el suelo y de la manera como se aplica el esfuer&ode compactación.

PROCESO DE COMPACTACION EN CAMPO

La compactación se define como un proceso mecánico mediante el cual se logra ladensificación del suelo al reducirse los espacios vacíos por la expulsión de parte del airecontenido en ellos a travs de la aplicación de una determinada carga. :o todo el aire

puede ser expulsado durante este proceso por lo que el suelo se considera parcialmente

saturado. $ste proceso, para obtener un mejor resultado, implica el uso de las distintasque se nombran a continuación(

CLASIFICACION DE LAS MAQUINAS DE COMPACTACION

7ras estas ideas generales sobre compactaciIn, voy a pasar a#ora a clasificar lasmaquinas compactadoras seg*n sus diferentes principios de trabajo(

/.D !or presión estática.3.D !or impacto.1.D !or vibraciIn.

Las primeras trabajan fundamentalmente mediante una elevada presión estática quedebido a la fricción interna de los suelos, tienen un efecto de compactaciIn limitado,sobre todo en terrenos granulares donde un aumento de la presión normal repercute enel aumento de las fuer&as de fricción internas, efectuándose *nicamente unencantamiento de los gruesos. Las segundas, de impacto, trabajan *nicamente seg*n el

principio de que un cuerpo que c#oca contra una superficie, produce una onda de presión que se propaga #asta una mayor profundidad de acción que una presión estática,comunicando a su ve& a las partículas una energía oscilatoria que produce unmovimiento de las mismas. Las ultimas, o sea, las de vibraciIn, trabajan mediante unarápida sucesión de impactos contra la superficie del terreno, propagando #acia abajotrenes de ondas, de presión que producen en las partículas movimientos oscilatorios,eliminando la fricción interna de las mismas que se acoplan entre si fácilmente yalcan&an densidades elevadas. $s pues, un efecto de ordenación en que los granos más

pequeos rellenan los #uecos que quedan entre los mayores. !or lo tanto, ya vemos queseg*n sea el material, capa& de ser ordenado o no, este sistema de compactación por vibración, será más o menos efectivo. Seg*n propia experiencia y a titulo orientativovoy a ir #ablando a continuación de los diversos tipos de máquinas, con expresión más omenos concreta de los trabajos de compactación que a cada una de ellas se les debeencomendar.

MAQUINAS QUE COMPACTAN POR PRESION ESTATICA





"pisonadoras clásicas de rodillos lisos. -odillos patas de cabra. 4ompactadores deruedas neumáticas.

APISONADORAS CLASICAS DE RODILLOS LISOS $n estas apisonadoras la característica más importante es la preside que ejercen sobre elterreno. Se considera un área de contacto en función del diámetro de los rodillos, pesode la máquina y tipo de suelo, a travs del cual se transmite la preside estática. $stasmáquinas, aunque muy empleadas, la verdad es que su efecto de compactación alcan&amuy poca profundidad en suelos co#erentes. $n los no co#erentes, causan desgarros enla superficie, transversales a la dirección de la marc#a, destruyendo de esta manera partede su propio trabajo. Sin embargo son *tiles pare el planc#ado, de macadam y selladode superficies regadas con emulsiones asfálticas.

RODILLOS DE PATAS DE CABRA

$stos 4ompactadores concentran su peso sobre la pequea superficie de las puntastronco cónico solidario al rodillo, ejerciendo por lo tanto unas presiones estáticas muygrandes en los puntos en que las mencionadas partes penetran en el suelo. 4onforme sevan dando pasadas y el material se compacta, dic#as partes profundi&an cada ve& menosen el terreno, llegando un momento en que no se aprecia mejora alguna, pues lasuperficie, en una profundidad de unos I centímetros siempre quedara distorsionada.

"l pasar la maquina sobre la nueva tongada de material se compacta perfectamente esasuperficie distorsionada de la cape anterior. $ste tipo de compactador trabaja bien consuelos co#erentes, sin piedras, en capes de 3< cm. 4on #umedad adecuada, se consiguenresultados satisfactorios en unas OH/< pasadas. 'ebido a su alta preside especifica

)/MH1< GgHcm3+ y a los efectos de amasado que producen las partes, compactan bien lossuelos altamente plásticos, con poco contenido de agua e incluso pobres de aire y devacíos.

COMPACTADORES CON RUEDAS NEUMATICAS$stas máquinas trabajan principalmente por el efecto de la presión estática que producendebido a su peso, pero #ay un segundo efecto, debido al modo de transmitir esta preside

por los neumáticos que tiene singular importancia. Las superficies de contacto de unneumático dependen de la carga que so. !orte y de la preside a que este inflado, pero la

presión que transmite al suelo el neumático a travs de la superficie elíptica de contactono es uniforme. !or lo tanto y pare simplificar el problema se emplea el termino presiónmedia de contacto que se obtiene dividiendo la carga sobre cada rueda por la superficiede contacto. $stas superficies de contacto se obtienen pare las diferentes presiones deinflado y cargas sobre rueda, marcando las #uellas de contacto sobre una placa de acerocon el neumático en posición estática.

$s norma general esperar una presión del orden del 0< de la preside en la superficie a profundidades de 8< cm. y actuando en un anc#o de unos 3H1 del anc#o de la #uella delneumático. $sto obliga a las maquinas compactadoras de estos tipos a procurar un ciertosolape entre las #uellas de los neumáticos delanteros y traseros.

COMPACTADORES CON RUEDAS NEUMATICAS AUTOPROPULSADAS $quipados, generalmente, con dos ejes, con pesos normales entre 0 y /M toneladas ycon O #asta /1 neumáticos, son apropiados pare suelos co#erentes de granulado fino y





arenas y graves bien graduadas. Los que conocemos por /1 ruedas, son específicos paracerrar los aglomerados asfálticos. Son máquinas complicadas que exigenentretenimiento cuidadoso; la altura de tongadas suele variar de /M a 3< cm., y requierenOH/3 pasadas. Su velocidad de trabajo oscila sobre los 1 Gm. Hin.

COMPACTADORES CON RUEDAS NEUMATICAS REMOLCADOS!or lo general poseen un solo eje y pocos neumáticos, con pesos de trabajo #asta de 3<<7m. Son apropiados pare terrenos co#erentes, margas, &a#orras, etc., influyendo pocolos grandes tamaos de piedra. $stas máquinas son muy sencillas y no requieren máscuidado que el vigilar las presiones de los neumáticos. Los grandes 4ompactadores deeste tipo #ay que arrastrarlos con bulldo&ers de grandes potencies y por lo tantorequieren pare su buena utili&ación grandes áreas de trabajo. Nemos compactado bien&onas, algo co#esivas en capas de 1< a 6< cm. en I u O pasadas con un compacto de /<<7m., arrastrado por un 'DO.

4omo esta máquina suele ir equipada con ruedas neumáticas su efecto es similar al que produce los 4ompactadores neumáticos. Sin embargo, cuando sin verter nuevas sierras#ay puntos donde el tráfico del transporte es elevado, se observan destrucciones más omenos profundas y locali&adas Nemos podido comprobar que estas destrucciones se

producir de dos formas muy diferentes(

a+ 4uando el terrapln que servía de camino estaba con poca #umedad, ladestrucción era superficial, por un efecto de desgaste, con la consiguienteformaciIn de polvo y avance de la destrucción de arriba #acia abajo, iniciándosela formaciIn de bac#es, lo que #acía aumentar más, por el impacto, la velocidadde desgaste.

b+ Si el terrapln, por el contrario, tenía exceso de #umedad, antes de notarseexteriormente ninguna seal de destrucción, cambiaba el color pasando a más#*medo. $l paso de los ve#ículos produ&ca una deformación elástica que cesabauna ve& que #abía pasado la carga. % el final era la destrucción de &onaslocali&adas en una profundidad que, a veces llegaba a 3M I 1< cm.

MAQUINAS QUE COMPACTAN POR IMPACTO.@amos a considerar a#ora algunas máquinas de compactación que trabajan seg*n el

principio de impacto( !lacas de caída libre. !isones de explosión.

PLACAS DE CAIDA LIBRE. Se trata de unas places de #ierro de superficie decontacto lisa de <,M m3, de forma rectangular y con un peso que oscila entre las 3 y 17m., las cuales se eleven mediante cables #asta una altura de /,M a 3 m. sobre el suelo yse les deja caer libremente sobre el mismo. !ara ello se necesita una maquina adicionaltal como una excavadora, gr*a, etc. La preside de contacto que produce la caída es muyalta y comprime en combinación con una cierta sacudida #asta los suelos pesados,rocosos. $s *nicamente en la compactación de roca donde puede ser interesante.

PISONES DE EPLOSION. $ste tipo de maquina se levanta del suelo debido a laexplosión de su motor, que por reacción contra el mismo produce la suficiente fuer&a

ascendente pare elevar toda ella unos 3< cm. "l caer ejerce un segundo efectocompactador dependiente de su peso y altura de elevación. $stos pisones son muyapropiados pare suelos co#erentes, aunque tambin den resultado con otra clase de





materiales. Son muy buenos pare la compactación de &anjas, bordes de terraplenes,cimientos de edificios, etc.

MAQUINAS QUE COMPACTAN POR VIBRACION.!lacas vibrantes. -odillos

vibratorios. Noy día es qui&á la maquina más utili&ada. $n los *ltimos aos #a sido taln*mero de tipos y marcas disponibles en el mercado, que casi resulta materialmenteimposible conocerlas todas. Se #an empleado en la compactación de toda clase desuelos sin distinción( bases granulares artificiales, subDbases naturales, sueloDcementos,rellenos rocosos, asfaltos, arcillas, arenas, etc., y naturalmente, el xito #a sido variable.Nay que considerar primordialmente los efectos de resonancia. $sta es función, por una

parte, de la composición o tipo del terreno, contenido de #umedad del mismo, etc., y por otra, del propio vibrador. $s decir, que lo importante es la adecuación de frecuencia deresonancia del suelo y de la mesa del vibrador. Nay un rango de resonancias sueloDvibrador pare las cuales el efecto de ordenación granular y en consecuencia lacompactación da mejores resultados. Nace siete aos, como la industria nacional no

construía es te tipo de maquinaria y la importación era dificultosa, tuvimos queingeniarnos la pare construir rodillos vibratorios vitales pare nuestras obras; lascaracterísticas principales de aquellos Eran( 1.<<< Gg. de peso propio, remolcados y contransmisión de fuer&a desde el tractor de arrastre.

COMPOSICIÓN DE FUER3AS EN UNA COMPACTACIÓN VIBRATORIA. Lacuarta posición de las mesas, da un estado de fuer&as simtrico al de la 3.a y desimilares consecuencias. 4uando las mesas vuelven a la posición se obtiene un efectoclaro de percusión sobre el suelo con la fuer&a ! P como resultante. 'ependerá de lavelocidad de traslación de la maquina compactador el n*mero de impactos por metrolineal de terreno recorrido. !or esta ra&In resulta muy importante la velocidad de avance

de los vibradores. Nasta aquí no #e #ablado en absoluto del espesor de las tongadas másconveniente pare este tipo de 4ompactadores. $s evidente que con un compactador de Oa /< 7m. de peso propio, con efectos dinámicos de O< a más 7m., se pueden compactar en 6 ó I pasadas, tongadas de O< a /<< cm. de material granular bien graduado, noco#esivo. Sin embargo, #ay pocas obras en las que el pliego de condiciones admitatongadas de eves espesores por ra&ones tcnicas muy estimables.

PLACAS VIBRANTES.4onsisten en una planc#a base que produce un golpeteo ensentido vertical, debido al movimiento giratorio de un plato excntrico accionado por unmotor. Las fuer&as vibratorias engendradas son mayores que el peso de la máquina y por lo tanto la maquina se levanta del suelo en cada ciclo de rotación del plato excntrico,como ya se extlicI anteriormente. $l movimiento de traslación se consigue utili&ando

parte de la energía de vibración seg*n la componente #ori&ontal. Nay places vibrantescon alta frecuencia )Q 6< cHseg.+, que funcionan muy bien con suelos co#esivos, arenasy graves, pero la cape superior de unos M cm. de espesor queda removida por efecto delas vibraciones sin sobrecarga. Las placas con frecuencias bajas )R 1< cHseg.+disminuyen este efecto de superficie y sin embargo en las capes profundas producen

buenos resultados en suelos algo co#esivos. $stas máquinas son *tiles pare trabajos pequeos, tales como relleno de &anjas, arcenes, paseos, etctera.

RODILLOS VIBRATORIOS AUTOPROPULSADOS. Son máquinas que

precisamente por su condición están un poco entre las apisonadoras estáticas clásicas yel rodillo vibratorio remolcado. !ara algunos trabajos en que la maniobrabilidad esimportante o bien que se requiera previamente a la vibración un planc#ado, son muy





*tiles. Su empleo está indicado en los suelos granulares bien graduados sobre todocuando los tajos son estrec#os y no permiten alar la vuelta fácilmente a los rodillosremolcados. 7ienen el inconveniente, desde el punto de vista de maquinaria, de que son

bastante más complicados, requieren más entretenimiento y por *ltimo, al tener que ir

los maquinistas vibrando sobre la máquina, estos suelen arreglárselas pare que estavibre lo menos posible en frecuencia y tiempo, con el consiguiente empeoramiento delrendimiento.

RODILLOS VTBRANTES REMOLCADOS. orman #oy día la gama más extensade máquinas de compactación. Los #ay desde diámetros y pesos casi ridículos, #astadiámetros de 3 metros y /< toneladas, de peso propio. !ara los inferiores a /.<<<Gilogramos, se puede aplicar casi todo lo dic#o referente a places vibratorias, conventajas e inconvenientes seg*n la particularidad de cada tipo. !or lo tanto no voy adecir nada más sobre este punto. La gama de los 1.<<< a M.<<< Gg. orman un tipointeresante de máquinas. $n suelos co#erentes no den buen resultado pues la vibración

que producir en las partículas, no suele ser suficiente para vencer la co#esión existenteentre ellas y como consecuencia su efecto sobre el material, es el puramente estático.

COMPACTADORES VIBRATORIOS 4PATAS DE CABRA5. $stos rodillos fueronconstruidos pensando en compactación de suelos co#erentes y en particular en losterrenos arcillosos, pues al concentrar las fuer&as estáticas y dinámicas sobre áreas

pequeas, es más fácil conseguir la energía necesaria y suficiente pare romper lasfuer&as de co#esión )de naturale&a capilar+, entre sus partículas. Las patas de estosrodillos producen una acción me&cladora y rompedora muy beneficiosa, sobre todo si elterreno no es #omogneo. 7ambin favorecen la unión entre las diferentes tongadas,

pues al quedar la superficie de cada cape distorsionada, esta se compacta junto con la

siguiente eliminando la tendencia #acia la laminación o separación de estas.

SUPERCOMPACTADORES PESADOS REMOLCADOS. Se refiere a los que poseen peso propio entre O y /< toneladas. 'e ellos *nicamente voy a decir que edemasde poder reali&ar el mismo trabajo que los de series anteriores, más ligeras, pero entongadas de mayor espesor, es tan especialmente indicados pare la compactación desuelos rocosos no co#erentes o ligeramente co#erentes. !ara la compactación de roca, elespesor de la cape debe ser función del tamao máximo y del porcentaje de granosfinos. Nemos experimentado en nuestras obras que empleando un compactador remolcado de O,M 7m., S.".F. )"E+, la compactación de &a#orras algo co#esivas, esefectiva en tongadas de un metro #asta las capes inferiores de la misma, donde sealcan&aron las densidades exigidas en IDO pasadas.

PROPOSITOS Y METODOS PARA LA COMPACTACION DE SUELOSLa estabilidad de mesas de suelos en su estado natural. Si se excavan tales mesas desuelos y se depositan sin tomar un cuidado especial, la porosidad, permeabilidad ycompresibilidad de los mismos aumenta, mientras que su capacidad pare resistir laerosión interna por efecto de venas de agua disminuye grandemente. !or ello, #asta enla antigTedad, se acostumbraba compactar los terraplenes que debían actuar comocliques o malecones. :o se #acían, sin embargo, esfuer&os especiales pare compactar

los terraplenes viales, pues las cal&adas eran suficientemente flexibles como pare no ser donadas por un asentamiento.





COMPACTACION DE SUELOS NO CO%ESIVOSLos mtodos pare compactar arena y grava, colocados en orden de decrecienteeficiencia son( vibración, mojado y rodamiento. $n la práctica, se #an utili&ado tambincombinaciones de estos mtodos. Las vibraciones pueden producirse de una manera

primitiva apisonando con pisones a mano, o con pisones neumáticos, o bien dejandocaer un peso grande desde cierta altura; un metro, por ejemplo. $mpero, lacompactación alcan&ada con estos procedimientos es muy variable, pues depende engran parte de la frecuencia de las vibraciones. Los mejores resultados se obtienen conmáquinas que vibran a una frecuencia cercana a la de resonancia del conjunto sueloDvibrador.

'urante el proceso de compactación se puede agregar agua. >uc#a de la compactaciónque se obtiene en estas condiciones derive de la producida por el tractor más bien que

por el rodillo. Se necesitan normalmente entre I y O pasadas del equipo sobre un mismolugar pare obtener un grado satisfactorio de compactación, siempre y cuando el material

sea depositado en capes de un espesor no mayor de 1< cm. 4uando se trata decompactar áreas limitadas, pueden resultar adecuados los compactadores manualesmecánicos o los operados a motor.

"mbos mtodos requieren aproximadamente /,M metros c*bicos de agua por metrocubico de arena, 4omparando la porosidad de los terraplenes antes y despus deltratamiento, se #a comprobado que el grado de compactaciIn que se obtiene concualquiera de estos mtodos es relativamente bajo. !or ello, esta práctica debe ser desalentada. Los rodillos no vibrantes son relativamente inefectivos pare compactar suelos no co#esivos, obtenindose los mejores resultados cuando la arena está

prácticamente saturada. :o obstante, en arena limpia, el agua se escurre rápidamente y

puede no resultar practicable mantener el material en un estado de saturación.

COMPACTACION DE SUELOS ARENOSOS O LIMOSOS CON CO%ESIONMODERADA

" medida que aumenta la co#esiIn, disminuye rápidamente la eficacia de lasvibraciones como medio de compactación, pues por pequea que sea la ad#erencia entre

partículas, esta interfiere con su tendencia a despla&arse a posiciones más estables."demás, la baja permeabilidad de estos suelos trace inefectiva la inundación con agua.$n cambio, la compactación por capes utili&ando rodillos #a dado muy buenosresultados. Nay dos tipos de rodillos en uso general( neumáticos y patas de cabra.

Los -A'BLLAS :$?>"7B4AS, se adaptan mejor para compactar los suelos arenososligeramente co#esivos, los suelos compuestos cuyas partículas se extienden desde eltamao de las graves a la del limo v los suelos limosos no plásticos.

Los -A'BLLAS !"7" '$ 4"E-", tienen su máxima eficacia con los suelos plásticos.Los -odillos :eumáticos consisten usualmente en una c#ata soportada por una *nicafila de 6 ruedas equipadas con neumáticos inflados a presiones que oscilan entre M< v/3M libras por pulgada cuadrada )1,M a 0 GgHcm3+.

CURVA DE COMPACTACION Y SATURACION TOTAL





!ara las condiciones del ensayo, la densidad seca que corresponde a la cima de la curvese conoce como máxima densidad seca o densidad seca para el /<< de compactación,y el correspondiente contenido de #umedad se designa como el contenido óptimo de#umedad. :inguna de estas cantidades es( una propiedad del suelo en sí mismo. Si, por

ejemplo, todas las condiciones se mantienen inalteradas menos el peso del rodillo y seutilice uno más liviano, el valor de la máxima densidad seca, como lo indica la curva(

a+ es menor y el contenido óptimo de #umedad mayor que pare un rodillo más pesado. ?n incremento en el n*mero de pasadas de un rodillo liviano puedeaumentar la máxima densidad seca pero, aun cuando se pudiese alcan&ar unvalor comparable al de la curve.

b+ es casi seguro que el contenido óptimo de #umedad que corresponde al nuevovalor resultara mayor que el obtenido pare un rodillo más pesado. 4ambiossimilares en las relaciones #umedad D densidad para un suelo dado acompaan la

variaciIn en espesor de las capas y el tipo o peso del equipo de compactaciIn.!or tanto, el termino /<< de compactación o contenido óptimo de #umedad pare un suelo dado tiene significaciIn especifica solo en relación con undeterminado procedimiento de compactación.

$stos requerimientos #an conducido al desarrollo de los ensayos de compactación delaboratorio. $l propIsito de todo ensayo de compactación de laboratorio es determinar una 4urva NumedadD'ensidad comparable a la que le corresponde al mismo materialcuando se compacta en el terreno por medio del equipo y procedimiento que se pretendeutili&ar. Los mtodos más corrientes para este propIsito se #an derivado de uno

desarrollado por el 'epartamento de 4aminos de 4alifornia en los primeros aos de ladcada de /01< cuando el equipo de compactación que se utili&aba era de un pesorelativamente bajo. 'e acuerdo con este procedimiento, conocido como el ensayo!roctor normal )!roctor /011, "S7> 'DI0ODMO7+, se seca y pulveri&a una muestra desuelo, la que se separa en dos fracciones pasándola por el tami& :U 6. ?nos 1 Gg. de lafracción que pasa se #umedecen con una pequea cantidad de agua y se me&clancuidadosamente para producir una parte #*meda que se apisona en tres capes igualesdentro de un recipiente cilíndrico de dimensiones especificadas. 4ada capa se compactacon 3M golpes de un pistón normali&ado que se deja caer desde una altura de 1< cm. ?nave& llenado el cilindro, se enrasa el suelo con su borde superior y se determine( el pesototal del suelo y su contenido de #umedad. 4on estos datos se puede calcular el peso del

suelo seco contenido en la unidad de volumen, es decir, la densidad seca.

'etermine la densidad seca para me&clas compactadas con #umedad creciente #asta queaquella disminuya con el aumento de la #umedad. Se dibuja entonces una curva quemuestra la relación entre la densidad seca y el contenido de #umedad. $l contenidoIptimo de #umedad, seg*n el ensayo normali&ado de !roctor, es el valor de la #umedadque produce la máxima densidad seca.

'ebido a la influencia que el mtodo de compactación ejerce sobre la curva de#umedadDdensidad, no se puede esperar de ning*n ensayo normali&ado, incluido elensayo de !roctor, que condu&ca a resultados de valide& general. Solo se puede obtener información concluyente con respecto al contenido Iptimo de #umedad reali&andoensayos a escala natural en el terreno con el equipo de compactación que se va a utili&ar





en la obra. !or alg*n tiempo se #an estado reali&ando esfuer&os para desarrollar en ellaboratorio mtodos de ensayo que imiten los tipos más corrientes de equipos decompactaciIn en una forma más real que la que resulta del ensayo !roctor normal. $stosesfuer&os #an conducido a varias modificaciones del procedimiento original. !ara el

equipo pesado de uso actual, en particular en la construcción de cliques de sierra o de playas de estacionamiento y accesos a las pistas pare aviones pesados, el ensayo !roctor modificado )"S7> 'D/MM8DMO7+ suele resultar más apropiado.@arios tipos de compactadores por amasado )Vo#nson y Sallberg, /0I3+ conducen acurves #umedadDdensidad más realistas, pero #asta a#ora estos ensayos no tienen unaaceptación amplia. Si el contenido de #umedad del suelo en el terreno es mayor que elIptimo, debe permitirse que se seque en el lugar de su almacenamiento, o bien proceder a su desparramo pare este efecto. Si dic#o contenido es menor, el agua debe agregarseen el propio prstamo o por aspersiIn antes de iniciar su compactación.

4on un cuidado ra&onable resulta generalmente posible mantener el contenido de

#umedad dentro del 3 I 1 del valor Iptimo. Sin embargo, pare suelos uniformes no plásticos ligeramente co#esivos se necesita un acercamiento mayor al contenido Iptimode #umedad.

$l contenido de #umedad al cual se compacta un suelo tiene cierto efecto sobre las propiedades físicas del material obtenido, incluyendo la permeabilidad. La experienciaindica que el aumento en contenido inicial de #umedad a partir de un valor algo menor que el Iptimo #asta alcan&ar un valor algo mayor puede causar una gran disminución enel coeficiente de permeabilidad. La disminución parece incrementarse a medida que lotrace el contenido de arcilla del suelo.

7ratándose del material del n*cleo del clique >ud >ountain, que contenía #asta 1 dearcilla con un alto contenido de montmorinolita, se observI que un aumento de#umedad que variaba del 3 ó por debajo del Iptimo al 3 por encima, disminuía elcoeficiente de permeabilidad en unas /<.<<< veces. ?na influencia de esta magnitud es

probablemente una rara excepciIn, pero aun efectos de menor importancia merecen ser considerados.

COMPACTACION DE ARCILLASSi el contenido natural de #umedad de una arcilla en el prstamo no está prIximo alIptimo, puede resultar muy difícil //evarlo a dic#o valor Iptimo sobre todo si elcontenido natural de #umedad es demasiado alto. !or ello, el contratista puede verseobligado a utili&ar la arcilla con un contenido de #umedad no muy diferente del quetiene en la naturale&a. Las excavadoras extraen el material de los prstamos en peda&oso terrones. "#ora bien, un terrIn o tro&o individual de arcilla no puede compactarse conninguno de los procedimientos mencionados previamente, pues tanto las vibracionescomo las presiones de corta duración solo producen un cambio insignificante en sucontenido de #umedad. Los rodillos pata de cabra son, sin embargo, efectivos parereducir el tamao de los espacios abiertos existentes entre los terrones. Se obtienen losmejores resultados cuando el contenido de #umedad es ligeramente superior al límite

plástico.





COMPACTACIÓN DE MASAS NATURALES DE SUELO Y DETERRAPLENES EISTENTES

Los estratos naturales y los terraplenes existentes no pueden compactarse en capes,

#ec#o que excluye la aplicación de la mayoría de los mtodos descriptos previamente,ya que, pare ser efectivo, el agente compactador debe actuar en el interior de la mesa desuelo. $l mtodo de compactación más adecuado para una obra dada debe seleccionarseen funciIn de la naturale&a del suelo.La forma más efectiva pare compactar arena no co#esivo es por vibración. $l mtodomás simple para producir vibraciones a muc#a profundidad consiste en #incar pilotes.4uando se #incan pilotes en arena suelta, la superficie del terreno situado entre pilotescom*nmente se asienta, a pesar de la disminución de volumen producida por eldespla&amiento de la arena por los pilotes. $n un cave, la #inca de pilotes moldeados ensitio, de /6 metros de longitud, distanciados <,0< metros de eje a eje, produjo, en arenasuelta bajo agua, un asentamiento de la superficie que alcan&I #asta <,0< metros, a pesar

de que el volumen de los pilotes era equivalente a una capa de <,1< metros de espesor.

La #inca de los pilotes redujo la porosidad de la arena de 66 a 1O por ciento,aproximadamente. Los depósitos espesos de arena pueden tambin ser compactados

por @ibro lotación. $l instrumento que produce la compactaciIn consiste en unvibrador combinado con un dispositivo que inyecta agua en la mesa de arena que lorodea. !rimero se introduce por inyección el vibrador dentro de la arena #asta la

profundidad a que se desea compactar el estrato, y luego se lo levanta nuevamente. Lacompactación se produce al levantar el vibro flotador, merced al efecto combinado delas vibraciones y de los inyectores de agua.

La compactaciIn de estos suelos no es, sin embargo, causada por las vibraciones producidas por la #inca, sino por preside estática, la que reduce el tamao de losespacios vacíos. Si el suelo está situado por encima de la nave y los vacíos están en gran

parte llenos de aire, el efecto de compactación producido por la #inca de pilotes es engeneral más satisfactorio, pero si el suelo está situado debajo de la nave, dic#o efectodisminuye rápidamente a medida que tambin disminuye la permeabilidad del material.

La consolidación del suelo circundante se aceleró extrayendo por bombeo agua de losdrenes. Los suelos compresibles, como las arcillas blandas, los limos sueltos y lamayoría de los suelos orgánicos, pueden tambin compactarse por precarga. La &ona aser tratada se cubre con un terrapln que trasmite un peso unitario suficientemente altocomo pare consolidar el suelo en una magnitud que aumente su resistencia y redu&ca sucompresibilidad a los límites requeridos dentro del tiempo disponible pare la operaciónde precarga. Los suelos limosos que contienen capas de arena suelen consolidarse con lamisma rapide& con que se incrementa la precarga, pero los suelos más impermeables

pueden llegar a necesitar un tiempo muc#o mayor. La velocidad de consolidación se puede calcular por medio de la teoría del artículo 3M, pero las estimaciones suelenresultar muy poco fe#acientes debido a que el esparcimiento y el grado de continuidadde las capes drenajes más permeables no pueden usualmente evaluarse con exactitud.

4uando la velocidad estimada de consolidación es demasiado lenta, el proceso puede

acelerarse suplementario la presencia de las capes naturales de drenaje con la instalaciónde drenes de arena similares a los descriptos en el párrafo precedente. Los drenajes





tienen com*nmente un diámetro de por lo menos 1< cm y están espaciados endisposiciones triangulares o cuadradas a distancias comprendidas entre unos 3 y 6 m.

Las tcnicas para la instalaciIn de drenes de arena se #an perfeccionado #asta alcan&ar

un alto grado de eficiencia )4arpenter y Earber, /0M1+. "ntes de colocar el terrapln desobrecarga, el área ocupada por los drenes debe ser cubierta con una solera de drenajeque permita el escape del agua evacuada a travs de los mismos. $xistan o no drenes dearena, el terrapln de precarga no debe construirse con una velocidad tal o con taludesdemasiado parados como pare producir un desli&amiento o una rotura por la base.!or ello, en lugar de compactarlo, la #inca lo debilita, por lo menos temporalmente. LacompactaciIn de tal tipo de estratos se puede obtener solamente por alg*n proceso dedrenaje, por preDcarga o por la combinaciIn de ambos.

PRINCIPALES TIPOS DE TERRAPLENES. Los 7erraplenes de Sierra puedendividirse en cuatro grandes grupos( terraplenes de ferrocarril, terraplenes de caminos,

malecones y cliques de sierra. $n cada grupo, los terraplenes son similares no solo por el fin a que están destinados, sino tambin en cuanto a los factores que debenconsiderarse cuando se eligen sus taludes laterales. $n el estudio que sigue respecto dela elección de taludes, se supone que los terraplenes descansan en suelo estable.

CONTROL DE COMPACTACION4onsidrese una prueba de compactación reali&ada en una muestra de suelo de unterrapln que no contenga partículas más grandes que la abertura de la malla 6. $lmaterial debe protegerse contra la evaporación, a fin de que su contenido de agua novaríe y se compacta con alguno de los mtodos comunes en uso y con su contenido deagua de campo Ff. $l peso específico #*medo de esa muestra será.

METODOS DE CONTROL1. METODOS DESTRUCTIVOS-

M6t*)* )+7 C*n* 8 7( A9+n(-La arena a utili&ar en este mtodo tiene que ser pasante del tami& :U 3< y retenida en eltami& :U 1<. $sta se coloca en el #oyo previamente abierto y se va acomodando conrelación de vacíos mínima pudiendo calcularse así el volumen de la muestra. !ara ellose coloca encima del orificio una placa con abertura central de 6 ó I pulgadas dediámetro y luego un cono doble unido con una válvula y un frasco en uno de susextremos conteniendo en la arena, esta se deja caer sobre el #oyo midiendo la empleada

para llenarlo.

M6t*)* )+7 :9(s,* V*7u06t9i,*-4onsiste en medir el volumen del orificio previamente abierto en la capa compactadamediante la introducción en l de una goma plástica de aproximadamente 3mm deespesor, la cual se encuentra dentro del aparato siendo introducida dentro del orificio atravs de la inyección de agua a presión.

M6t*)* )+7 (,+it+-

4onsiste en medir el volumen del orificio mediante la introducción en el de un volumenconocido de aceite, el cual debe retirarse al concluir el ensayo. $ste mtodo no serecomienda en el caso de suelos arenosos.





2. METODO NO DESTRUCTIVOS-$stos permiten la obtención del peso unitario y la #umedad del suelo directamente encampo mediante la utili&ación de radiaciones gamma provenientes de un elemento

radioactivo que se encuentra dentro del aparato de medición. $ste equipo se conocecomo densímetro nuclear y existen tres tipos(

/+ 7roxles,3+ 4ampbell !acific :uclear,1+ Numboldt.

(. ESTABILI3ACION DE SUELOS.$l proceso por el cual se mejora el suelo paraque pueda alcan&ar los requisitos fijados se llama estabili&ación de suelos. $n su más

amplio sentido, la estabili&ación incluye la compactación, el drenaje, la preDconsolidación y la protección de la superficie contra la erosión y la infiltración de la#umedad; sin embargo, al trmino estabili&ación se le va restringiendo gradualmente sualcance a un solo aspecto al mejoramiento del suelo( la modificación del propio materialdel suelo.

REQUISITOS DE LA ESTABILI3ACIÓN. $l modo de modificar y el grado demodificación necesarios dependen del carácter del suelo y de sus deficiencias. Si elsuelo no es co#esivo, esto se puede lograr dándole co#esión por medio de un agentesementado o ligante. Si es co#esivo se puede aumentar su resistencia #aciendo el sueloresistente a la #umedad alterando la película de agua absorbida, aumentando la co#esión

con un agente sementado y aumentando la fricción interna.

La inmunidad a la retracción y la expansión se pueden lograr sementando, modificandola capacidad del mineral arcilloso para la absorción de agua #aciendo el suelo resistentea los cambios de #umedad. La permeabilidad se puede reducir llenando los poros con unmaterial impermeable o modificando la estructura del mineral de arcilla y el aguaabsorbida para impedir la floculación. Se puede aumentar la permeabilidad quitando losgranos finos o creando una estructura conglomerada.

?n agente estabili&ador satisfactorio debe proporcionar las cualidades requeridas yademás debe satisfacer las condiciones siguientes(

/.D 'ebe ser compatible con el material del suelo;3.D 'ebe ser permanente;1.D 'ebe ser fácil de manejar y preparar; 6.D 'ebe tener bajo costo.

:ing*n material llena todos los requisitos y la mayoría son deficientes en la *ltimacondición, el costo. Los principales mtodos y materiales son(

"ditivos para retener la #umedad.

"ditivos resistentes a la #umedad. 4ementación.





4ongelación. -elleno de los poros. "lteraciones físico químicas( $stabili&ación química.

;. TIPOS DE ESTABILI3ACION-

ESTABILI3ACION SUELO CEMENTO.$n esta estabili&ación se emplea cemento!ortland para formar una me&cla como concreto en el propio lugar; en esta me&cla elsuelo es el árido. $ste tipo de estabili&ación #a tenido muc#o xito en la construcción de

pavimentos de bajo costo para tránsito ligero y como capas rígidas de base para tránsito pesado. $n el suelo cemento modificado se emplea alrededor de /HM de la cantidad usualde cemento, porque se produce un cemento pu&olánico al reaccionar la cal con la sílicede la ceni&a.

CEMENTACION CON ASFALTO.Los ligantes bituminosos se #an usado para

subrasantes y pavimentos de bajo costo. La estabili&ación asfáltica tiene su mayor usoen suelos arenosos con poca o ninguna arcilla.

CEMENTACION QUIMICA.La cementación química consiste en unir las particular del suelo con un agente cementante, que se produce por una reacción química dentro delsuelo. La reacción no incluye necesariamente las partículas del suelo, aunque en launión o liga&ón si están implicadas las fuer&as intermoleculares del suelo.

ESTABILI3ACION MECANICA. $s el mejoramiento del suelo por el cambio degraduación. 4onsiste generalmente en me&clar dos o más suelos naturales para tener unmaterial compuesto que sea superior a cualquiera de sus componentes; pero tambinincluye la adición de roca triturada o escoria o la tami&ación del suelo para remover

partículas de cierto tamao.

ESTABILI3ACION ELECTROQUIMICA.Bmplica un cambio de base producido por una corriente elctrica. Los cationes de aluminio se desprenden de un electrodo positivo de aluminio y emigran en el suelo, #acia el electrodo negativo y en el curso desus movimientos se efect*a el cambio de base. "l mismo tiempo el drenajeelectroósmosis #acia el electrodo negativo que tiene la forma de un poso.

ENSAYO DE COMP<CTACION PROCTOR

$n mecánica de suelos, el ensayo de compactación !roctor es uno de los másimportantes procedimientos de estudio y control de calidad de la compactación de unterreno. " travs de l es posible determinar la compactación máxima de un terreno enrelación con su grado de #umedad, condición que optimi&a el inicio de la obra conrelación al costo y el desarrollo estructural e #idráulico.

$xisten dos tipos de ensayo !roctor normali&ados; el W$nsayo !roctor :ormalW, y elW$nsayo !roctor >odificadoW. La diferencia entre ambos estriba en la distinta energíautili&ada, debido al mayor peso del pisón y mayor altura de caída en el !roctor modificado.


http://es.wikipedia.org/wiki/Mec%C3%A1nica_de_suelos


http://es.wikipedia.org/wiki/Control_de_calidad







"mbos ensayos se deben al ingeniero que les da nombre, -alp# -. !roctor )/011+, ydeterminan la máxima densidad que es posible alcan&ar para suelos o áridos, en unasdeterminadas condiciones de #umedad, con la condición de que no tengan excesivo

porcentaje de finos, pues la prueba !roctor está limitada a los suelos que pasen

totalmente por la malla :o 6, o que tengan un retenido máximo del /< en esta malla, pero que pase )dic#o retenido+ totalmente por la malla 1HOK. 4uando el material tengaretenido en la malla 1HOK deberá determinarse la #umedad óptima y el peso volumtricoseco máximo con la prueba de !roctor estándar. $l ensayo consiste en compactar una

porción de suelo en un cilindro con volumen conocido, #acindose variar la #umedad para obtener el punto de compactación máxima en el cual se obtiene la #umedad óptimade compactación. $l ensayo puede ser reali&ado en tres niveles de energía decompactación, conforme las especificaciones de la obra( normal, intermedia ymodificada.

La energía de compactación viene dada por la ecuación(

'ónde(% energía a aplicar en la muestra de suelo;n n*mero de capas a ser compactadas en el cilindro de moldeado;

: n*mero de golpes aplicados por capa;! peso del pisón;N altura de caída del pisón; y@ volumen del cilindro.

$l rado de compactación de un terreno se expresa en porcentaje respecto al ensayo!roctor; es decir, una compactación del OM de !roctor :ormal quiere decir que sealcan&a el OM de la máxima densidad posible para ese terreno.

Las principales normativas que definen estos ensayos son las normasamericanas "S7> 'DI0O )"S7> es la "merican Society for 7esting >aterials,Sociedad "mericana para el $nsayo de >ateriales+ para el ensayo !roctor estándar y la"S7> 'D/MM8 para el ensayo !roctor modificado. $n $spaa existen lasnormas ?:$ /<1DM<<D06 que define el ensayo de compactación !roctor normal y la?:$ /<1DM</D06 que define el ensayo !roctor modificado.


http://es.wikipedia.org/wiki/Ingenier%C3%ADa

http://es.wikipedia.org/wiki/Suelo

http://es.wikipedia.org/wiki/%C3%81rido_(miner%C3%ADa)

http://es.wikipedia.org/wiki/Humedad


http://es.wikipedia.org/wiki/Cilindro

http://es.wikipedia.org/wiki/Volumen

http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Energ%C3%ADa_de_compactaci%C3%B3n&action=edit&redlink=1


http://es.wikipedia.org/wiki/Construcci%C3%B3n

http://es.wikipedia.org/wiki/Normativa


http://es.wikipedia.org/wiki/ASTM

http://es.wikipedia.org/wiki/Norma_UNE


http://es.wikipedia.org/wiki/Ingenier%C3%ADa

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http://es.wikipedia.org/wiki/%C3%81rido_(miner%C3%ADa)


http://es.wikipedia.org/wiki/Cilindro

http://es.wikipedia.org/wiki/Volumen



http://es.wikipedia.org/wiki/Construcci%C3%B3n


http://es.wikipedia.org/wiki/ASTM





M"TODO PROCTOR 4onsiste en compactar el material dentro de un molde metálico y cilíndrico, en variascapas y por la caída de un pistón. $xisten dos variaciones del >X7A'A !-A47A-.

a+ !roctor estándar o normal, con pistón de M Y lbs, # /3ZZ, : 3M golpes y 1capas a compactar. $l molde de [ 6ZZ y volumen /H1< ft1.

b+ !roctor modificado, con pistón de /< lbs, # /OZZ, : 3M golpes, ycompactando en M capas, con el mismo molde.

1= CURVA DE %UMEDAD > DENSIDAD * )+ COMPACTACIÓN. $sta curva da lavariación, =d @s \, que se obtiene en laboratorio. La densidad seca )y tambin el =d+ vavariando al modificar la #umedad, \, de compactación.

La #umedad óptima es la que se corresponde con el máximo dela curva de densidad. La

rama seca es la que se corresponde al suelo bajo de #umedad, donde la fricción yco#esión dificultan su densificación. La rama #*meda, es asintótica a la línea desaturación, que se despla&a #acia la derec#a de la #umedad óptima de compactación,dado que la energía de compactación de un suelo muy #*medo la absorbe el agua y noel esqueleto mineral.La curva de saturación, o de contenido de aire nulo, es dibujada como auxiliar para elanálisis, es teórica y no depende de los resultados del ensayo. La ecuación es(

$n la compactación, sale aire, y no agua. 4omo es imposible sacarlo todo, la curva decompactación no podrá llegar a confundir su rama #*meda con la curva S < /<<. $sta

propiedad nos permite tener en evidencia errores en la curva =d @s \.Las otras curvas )S O<, por ejemplo+ dicen qu porcentaje de aire queda en el suelo)3<, por ejemplo+.

2= P+n+t9?0+t9* P9*,t*9. Nerramienta que se #inca a mano. Se trata de una aguja ovarilla con un dispositivo para medir la fuer&a requerida )en libras+, para que la penetre)variable en tamao y forma+ profundice en el suelo 1ZZ por lo general. La operación se#ace en laboratorio y en campo, simultáneamente, para comparación de =d, o de la#umedad si se quiere. ):o debe existir grava en el suelo+.

!= En+9@( )+ ,*0(,t(,i?n. La calidad de la compactación depende de( 4ontenido de#umedad, mtodo de compactación y energía de compactación. )ver fig \ @s =d ] ^ y _de pasadas @s =d+.$n el ensayo !roctor, la energía específica $e, está dada por(





Siendo(

: _ de capas

n _ de golpesF peso del pistón;# altura de caída del pistón;@ volumen del molde y muestra. La ""SN7A )departamento de carreteras de ?S"+,tiene dos normas( La 700 para el proctor estándar que exige $e I,<1 `g cm Hcm1 y la7/O<, para proctor modificado, con $e 38,6 `g cm Hcm1. "mbas normas aplicables amateriales J!asa tami& _6K.

VARIABLES DEL PROCESO.Son 1( Suelo, mtodo y energía(

a. Suelo( !uede ser granular )friccionante+ o fino )co#esivo+ b. >todo de compactación( $n campo )rodillos+; en laboratorio )varios+.c. $nergía( $nergía específica, temperatura y #umedad.

Los mtodos de laboratorio son impacto, amasado y de carga estática. $llos danresultados diferentes y afectan las condiciones del suelo de manera distinta.La compactación de campo se #ace con rodillos lisos, neumáticos o con Jpata de cabraK.Los rodillos pueden ser vibratorios y los sistemas suelen #acerse mixtos. Se pueden usar ranas o canguros )vibro compactadores+, en áreas pequeas.

$n carga estática, la $e es difícil de evaluar y está afectada por el tiempo de aplicación yla de formalidad del suelo.

$n amasado, la $e es más difícil y compleja de evaluar, pero se puede cuantificar variando el n*mero y espesor de las capas, y la presión de apisonado y n*mero deaplicaciones.

$l contenido de agua \ del suelo se relaciona con la permeabilidad. $n arcillas se dantensiones capilares que favorecen la formación de grumos que dificultan lacompactación. $l resultado no es el mismo, en =d, aumentando agua que esperando aque el suelo la pierda; es decir, compactando por la rama #*meda o por la rama seca,

pues el suelo tarda tiempo en admitir agua que se agrega, en el primer caso.

$n suelos recompactados, el resultado es diferente al de los suelos vírgenes. Los pesosunitarios resultan mayores.

La temperatura genera evaporación o condensación, con lo que se afecta la #umedad delsuelo. $sto obliga a compactar iniciando con #umedades diferentes a la óptima.$l equipo puede condicionar la #umedad de trabajo, obligándose a una #umedaddiferente a la óptima.

M"TODOS DE CAMPO





"masado -odillo pata de cabra !4!resión -odillo neumático o liso, tractor -:, -L, 7- Bmpacto 4anguro y pisones 4, !@ibración -odillos y ranas -@, -

>ixtos !resión y vibración !@4omparación de diferentes suelos

ESTABILI3ACIÓN DE SUELOS

4oncepto más amplio y general que el de 4A>!"47"4BC:, pues incluye cualquier procedimiento *til para mejorar las propiedades ingenieriles del suelo, como estructura.

La estabili&ación comprende(

a+ 4ompactación b+ >e&cla granulomtrica

c+ "dición de compuestos especiales )antes de me&cla yHo compactación+

Los estabili&antes son de tres tipos(

a+ 4emento b+ >aterial bituminoso )asfalto, por ejemplo+c+ !roductos químicos )óxidos e #idróxidos de 4a, cloruro de 4a y :a, cloruro frrico,silicato :a y recinas+





COMPACTACION EN LABORATORIO

La compactación en laboratorio consiste esencialmente en compactar una muestra desuelo #*medo en un molde cilíndrico de un volumen específico y con una energía decompactación especificada. !or lo general se utili&an diferentes ensayos, tres de loscuales se basan en las normas británicos y dos en las normas de los $stados ?nidos. $nla tabla 0.3 se presentan las características de dic#os ensayos y sus referencias. Los

primeros cuatro están basados en la compactación dinámica creada por el impacto de un

martillo metálico de una masa específica que se deja caer libremente desde una alturadeterminada; el suelo se compacta en un determinado n*mero decapas iguales, cadacapa recibe un numero especifico de golpes. La compactación en el equipo ensayo se

basa en una combinación de presión estática y de vibración; el suelo se compacta en trescapas iguales presionando fuertemente #acia abajo el compactador vibratorio durante I<segundos en cada capa.

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GEOTEXTILES Y GEOMEMBRANAS

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$ON$L#SION

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"ara calcular pe&o e&pec45co 67/e1o:

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SOL#$I(N*





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ANEXOS

E'#I"OS E $OM"A$TA$ION LIIANOS

i.'o(pi#o(&o'"# Pi#o"#Ro&illo &" Co)p(+*(+i/ Si)pl"

Moo+ili&'i+o

Ro&illo &" Co)p(+*(+i/ Do.l" Pl(+( i.'(&o'( R"-"'#i.l"


http://www.viarural.com.ar/viarural.com.ar/insumosagropecuarios/agricolas/maquinariavial/bomag-liviano/default.htm

http://www.viarural.com.ar/viarural.com.ar/insumosagropecuarios/agricolas/maquinariavial/bomag-liviano/vibroapisonadores.htm

http://www.viarural.com.ar/viarural.com.ar/insumosagropecuarios/agricolas/maquinariavial/bomag-liviano/rodillos-de-compactacion-simple.htm


http://www.viarural.com.ar/viarural.com.ar/insumosagropecuarios/agricolas/maquinariavial/bomag-liviano/rodillos-de-compactacion-doble.htm

http://www.viarural.com.ar/viarural.com.ar/insumosagropecuarios/agricolas/maquinariavial/bomag-liviano/placa-vibradora-reversible.htm





http://www.viarural.com.ar/viarural.com.ar/insumosagropecuarios/agricolas/maquinariavial/bomag-liviano/default.htm









Co)p(+*(&o' M$l*i$#o

E'#I"OS E $OM"A$TA$ION "ESAOS

Doble Rodillo

Heavy Tandem Rollers

Rodillo Delantero

Heavy Combination

Rodillos Sobre Neumático

Pneumatic Tyred Rollers

Mono Tambor Vibrante

Single Drum Rollers


http://www.viarural.com.ar/viarural.com.ar/insumosagropecuarios/agricolas/maquinariavial/bomag-liviano/compactador-multiuso.htm

http://www.viarural.com.ar/viarural.com.ar/insumosagropecuarios/agricolas/maquinariavial/bomag-pesado/default.htm

http://www.viarural.com.ar/viarural.com.ar/insumosagropecuarios/agricolas/maquinariavial/bomag-pesado/compactadora-doble-rodillo.htm


http://www.viarural.com.ar/viarural.com.ar/insumosagropecuarios/agricolas/maquinariavial/bomag-pesado/compactadora-rodillo-delantero.htm


http://www.viarural.com.ar/viarural.com.ar/insumosagropecuarios/agricolas/maquinariavial/bomag-pesado/compactadora-rodillo-sobre-neumatico.htm


http://www.viarural.com.ar/viarural.com.ar/insumosagropecuarios/agricolas/maquinariavial/bomag-pesado/compactadora-tambor-vibrante.htm
























Compactador de asura

Re!use Compactors

Recicladores " #stabili$adores

Recyclers " Stabili$ers

Compactador de Suelo

Soil Compactor

http://www.viarural.com.ar/viarural.com.ar/insumosagropecuarios/agricolas/maquinariavial/bomag-pesado/compactador-de-basura.htm


http://www.viarural.com.ar/viarural.com.ar/insumosagropecuarios/agricolas/maquinariavial/bomag-pesado/recicladores-estabilizadores.htm


http://www.viarural.com.ar/viarural.com.ar/insumosagropecuarios/agricolas/maquinariavial/bomag-pesado/compactador-de-suelo.htm














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