Compactacin de suelos

COMPACTACION DE SUELOSLa 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 la eliminacin de espacios vacios aumentando asi su densidad y en consecuencia, su capacidad de soporte y estabilidad.Su importancia en una obra radica 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 especifico seco, disminuyendo sus vacios. Por lo general, estas tcnicas se aplican a rellenos artificiales tales como diques, terraplenes para caminos y ferrocarriles, bordes de defensa, muelles, etc.Entre las ventajas de la compactacin tenemos: Aumenta la capacidad de soporte del suelo Impide el hundimiento del terreno Reduce la permeabilidad del suelo, el escurrimiento y la penetracin del agua. Reduce el esponjamiento y la contraccin del suelo. Impide los daos de las heladas, puesto que el agua se expande y aumenta el volumen al congelarse, haciendo que pavimentos se hinchen y losas y estructuras se agrieten.Sus desventajas: La compactacin muy intensa produce un material muy susceptible al agrietamiento Aumenta el potencial de hinchamiento en suelos finos y el potencial de expansin por heladas.Ahora bien, los mtodos empleados para la compactacin de suelos depende del tipo de materiales con que se trabaje en cada caso; en los materiales puramente friccionantes como la arena, los mtodos vibratorios son los ms eficientes, en tanto que en suelos plsticos el procedimiento de carga esttica resulta el mas ventajoso.La eficiencia de cualquier equipo de compactacin depende de varios factores y para poder analizar la influencia particular de cada uno, se requiere disponer de procedimientos estandarizados que reproduzcan en laboratorio la compactacin que se puede obtener in situ con el equipo disponible.Los diferentes mtodos para compactar el suelo son los siguientes: Compactacin esttica o por presin: Se utiliza una maquina pesada, cuyo peso comprime las partculas del suelo. Compactacin por impacto: Es producida por una placa apisonadora que golpea y se separa del suelo a alta velocidad. Compactacin por vibracin: Se logra aplicando al suelo vibraciones de altas frecuencias. Compactacin por amasado: Se logra aplicando al suelo altas presiones distribuidas en areas mas pequeas que los rodillos lisos.Eleccin del mtodo de compactacinSuelos granularesSe compactan mejor por vibracin. La vibracin reduce las fuerzas de friccin, dejando que las partculas caigan libremente por su propio peso.Suelos cohesivosSe compactan mejor por amasado e impacto. La tendencia de los suelos es combinarse, formando laminaciones continuas con espacios de aire entre ellas, impidiendo que caigan partculas en los vacios con la vibracin. La fuerza del impacto produce un esfuerzo de cizalla que junta las laminaciones, oprimiendo las bolsas de aire hacia la superficie.

Tipos de equipos utilizados en la compactacinCompactacin por presin: Rodillos lisos: Son utilizados principalmente en suelos gravosos y arenosos limpios as como para el acabado de la superficie superior de las capas compactadas y en los concretos asfalticos. Rodillos Neumticos: Son aplicables principalmente a los suelos arenosos con finos poco plsticos, tratamientos superficiales, etc. Compactacin por impacto: Pisones: Se utiliza en reas pequeas en los suelos plsticos o suelos granulares de granulometra apropiadaCompactacin por vibracin: Rodillos vibrantes: Se recomienda para los suelos granulares y a las gravas con pocos finos plsticos as como en la compactacin de firmes modernos y arenas de granulometra cortada.Compactacin por amasado: Rodillo pata de cabra: Son apropiados para suelos finos (cohesivos).La compactacin se mide cuantitativamente por la densidad seca del suelo, en el cual esta ntimamente relacionado con la densidad humeda del suelo y el contenido de agua que posee este, estando estos valores influenciados por una serie de factores: humedad, tipo de suelo, energa especifica, mtodo de compactacin, recompactacion, temperatura y presencia de otras sustancias.Ensayos de laboratorioSuelos cohesivos:Suelos granulares

ProctorEnsayo de densidad relativa

Harvard

El ensayo Proctor es prcticamente la referencia universal para el diseo y control de compactacin de suelos mixtos (es decir, suelos que no son puramente limpios o cohesivos).Es comn que seleccionemos como referencia de compactacin el Proctor Estndar cuando usamos equipo liviano de compactacin (ranas, sapos, mini rodillos), y el Proctor Modificado cuando usamos equipo pesado (rodillos lisos, pata de cabra). Proctor EstndarEsta prueba consiste en compactar el suelo a emplear en tres capas dentro de un molde de forma y dimensiones normalizadas, por medio de 25 golpes en cada una de ellas.Proctor Modificado:La prueba consiste en compactar el suelo a emplear en cinco capas dentro de un molde de forma y dimensiones normalizadas, por medio de 25 golpes en cada una de ellas.Los objetivos de prueba proctor son: Medir e indicar la densidad obtenible de un suelo dado por norma Determinar el efecto de la humedadProcedimiento:1. Se compacta una muestra del suelo en un recipiente estndar de 101,6 mm de dimetro por 116,6 mm de altura con una capacidad de 0,00094 m32. El recipiente se llena con tres capas3. Cada capa se compacta empleando una pesa de 2,5 kg que se eleva una distancia de 30,5 cm y se deja caer 25 veces.4. Se obtiene una muestra que ha recibido un total de 60,579 m/kg de energa por m35. Se pesa la muestra con peso hmedo y luego de secarla (peso seco). Esto corresponde a la humedad del suelo6. El procedimiento se repite para distintas cantidades de humedad7. Usando los datos en la grafica se obtiene la curva de Densidad vs Humedad