Control de Compactacion

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DISEÑO MODERNO DE PAVIMENTOS - INGENIERIA CIVIL

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INTRODUCCION La compactación es el Proceso de aplicación de energía mecánica al suelo para disminuir su volumen por reducción de relación de vacíos debida a eliminación de aire de poros, dicho proceso permite aumentar la resistencia y disminuir la compresibilidad de un suelo. El control de compactación en el campo, como parte del control de calidad del compactado, consiste en alcanzar un grado de compactación en un rango de humedades fijado, para garantizar las propiedades mecánicas por las que se compacta, de la forma más económica. Un suelo natural o compactado requiere la determinación de la densidad in situ. En la mayoría de los proyectos, esta verificación se logra con el cono de arena o por el densímetro nuclear.

ALEX JHON ESPINOZA POVIS POVIS

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CONTROL DE COMPACTACION

Compactación de campo : La compactación de campo, al igual que la de laboratorio, es función de la humedad, del peso específico seco y de la energía de compactación. La energía de compactación en el campo depende de: 1. Tipo, peso y número de pases del equipo de compactación 2. Tipo de suelo 3. Espesor de capa Es por ello que para controlar la compactación en el campo se recurre a un parámetro que relaciona el peso específico seco que se alcanza con el peso específico seco máximo obtenido en el laboratorio con el Proctor correspondiente, usado como patrón.

Grado de compactación Al igual que los conceptos de humedad óptima y peso específico seco máximo, el grado de compactación requiere referirlo a un patrón de laboratorio: Proctor Estándar o Modificado.

Control de compactación: Es uno de los más importantes procedimientos de estudio y control de calidad del terreno. A través de él es posible determinar la compactación máxima del suelo en relación con su grado de humedad. El control de compactación en el campo, como parte del control de calidad del compactado, consiste en alcanzar un grado de compactación en un rango de humedades fijado, para garantizar las propiedades mecánicas por las que se compacta, de la forma más económica. Como quiera que la energía de compactación a utilizarse se define por el tipo de propiedad mecánica a mejorar el grado de compactación se fija en función de la importancia económica del suelo compactado y con relación al patrón de compactación a utilizarse en el laboratorio. Así por e jemplo, se fija en carreteras alcanzar un Gc=95% de la energía del Proctor Modificado.

ALEX JHON ESPINOZA POVIS

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Aunque en muchos proyectos de carreteras solo fijan como control de compactación alcanzar el grado de compactación deseado, sin fijar en qué rango de humedades se debe obtener, esto se demuestra que es un grave error, en el aspecto económico y en el aspecto técnico.

Control de humedad y densidad: Este ensayo proporciona un medio para comparar las densidades secas en obras en construcción, con las obtenidas en el laboratorio. Para ello se tiene que la densidad seca obtenida en el campo se fija con base en una prueba de laboratorio. Al comparar los valores de estas densidades, se obtiene un control de la compactación, conocido como Grado de Compactación, que se define como la relación en porcentaje, entre la densidad seca obtenida por el equipo en el campo y la densidad máxima correspondiente a la prueba de laboratorio.

Método destructivo: 

Método del Cono y la Arena:

El método del cono de arena fue utilizado primeramente por el cuerpo de ingenieros de U.S.A. y acogido por las normas A.S.T.M. y A.A.S.T.H.O. Un suelo natural o compactado requiere la determinación de la densidad in situ. En la mayoría de los proyectos, esta verificación se logra con el cono de arena o por el densímetro nuclear. Este método (cono de arena) a utilizar establece un procedimiento para determinar en terreno la densidad de suelos Procedimiento:

1.- Alisar la superficie. 2.- colocar el plato y abrir el hueco. 3.- Se extrae el material del agujero y se determina su masa y humedad. 4.- Se coloca el cono y la arena sobre el agujero.


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Método No destructivo: 

Método Nuclear:

Estos permiten la obtención del peso unitario y la humedad del suelo directamente en campo mediante la utilización de radiaciones gamma provenientes de un elemento radioactivo que se encuentra dentro del aparato de medición. Este equipo se conoce como densímetro nuclear. Los métodos nucleares se usan ampliamente para determinar el contenido de humedad y la densidad de los suelos. El instrumental requerido para este ensayo puede transportarse y colocarse fácilmente al relleno en la ubicación que se desee, y en unos pocos minutos, se pueden leer los resultados directamente de una pantalla digital.

Ensayo de compactación Nuclear Este sistema usa el efecto Compton de los rayos gamma para determinar la densidad y la termalización hidrógena de la velocidad de los neutrones para las determinaciones de humedad. Los rayos emitidos ingresan en el terreno, donde una parte es absorbida y la otra reflejada. Los rayos reflejados pasan a través de unos tubos Geiger-Müller en la superficie del equipo. Los rayos reflejados se cuentan cada minuto y se leen directamente en el equipo y se relacionan con curvas calibradas de humedad y densidad. Las ventajas de este método nuclear con los otros métodos son la disminución del tiempo requerido para cada ensayo. De un día que tardan los otros métodos, éste requiere de algunos minutos, eliminando además las demoras excesivas durante la construcción. Como se pueden tomar más muestras por unidad de tiempo, el ingeniero puede caracterizar mejor la densidad lograda. Otra ventaja es que es un ensayo no destructivo, que no requiere remover las muestras de suelo del lugar de los ensayos; proporciona resultados en suelos con agregados de gran tamaño y reduce o elimina siempre que esté bien calibrado el equipo y se use correctamente- el posible error en la operación del personal. Los resultados erráticos pueden verificarse de manera fácil y rápida. Como estos ensayos se realizan con instrumentos que presentan una fuente potencial de radiación, el operador debe estar certificado y deben tomarse medidas especiales para garantizar que no se produzcan daños al usar los instrumentos. Siguiendo las instrucciones del equipo y teniendo suficiente cuidado, se puede asegurar que la exposición a materiales radiactivos se mantenga a niveles por debajo de los límites indicados. En los países donde se usa se requiere una licencia para poseer o usar estos instrumentos.


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Debido a este proceso de compactación, es decir, al mayor grado de densidad, se dan las siguientes ventajas: •

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Este método aplica las propiedades MECANICA de suelos, el cual es un procedimiento de estabilización mecánica cuyo objetivo fundamental es aumentar la densidad del suelo por medio de la expulsión de aire de poros, por ende, reduciendo el índice de vacíos. Mayor capacidad de carga: Disminución del porcentaje de espacios porosos (volumen de los poros) Debido a ello se obtiene una mejor distribución de fuerzas dentro de la estructura de los granos, con el consiguiente aumento de la resistencia al corte y una mayor capacidad de carga del suelo. Disminución de la contracción del suelo: Al haber inclusiones de aire, el agua podrá penetrar con facilidad dentro del suelo y llenar estos espacios vacíos. Consecuentemente, durante épocas de lluvia, el suelo aumenta su volumen (se hincha) y vuelve a contraerse durante la estación seca. Disminución del Asentamiento: Cuando el agua se congela tiende a expandirse, su volumen aumenta. Este cambio de estado del agua frecuentemente es la causa de la formación de grietas en los pavimentos. El objetivo de la compactación es el mejoramiento de las propiedades mecánicas del suelo, con la finalidad de obtener un BUEN suelo de tal manera BIEN estructurado que posea y mantenga un comportamiento mecánico adecuado a través de toda la vida útil de la obra.


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CONCLUSIONES

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La Compactación es un proceso que permite mejorar propiedades mecánicas de los suelos, genera a partir de un suelo un material con las propiedades mecánicas apropiadas, aumenta la resistencia y disminuye la deformabilidad. Debido a que la compactación depende de factores tales como el contenido de humedad, la cantidad de energía aplicada para la compactación y el tipo de suelo, los resultados obtenidos en un laboratorio variaran a los resultados que deberán alcanzarse en el campo, ya que se ven influenciados por condiciones climatológicas. La compactación en el campo es mucho más difícil de manejar que en el laboratorio debido a que depende del contenido de humedad del suelo y la energía aplicada mediante un aparato, es decir como la prueba de proctor en el cual puede controlarse la cantidad de energía aplicada a dicha muestra, sin embargo en el campo deberá realizarse mediante una maquinaria pesada u otro tipos de instrumentos tales como rodillos o compactadores de impacto, etc. El Control de compactación de campo se hace mediante métodos destructivos tales como el cono de arena y métodos no destructivos tales como el densímetro nuclear. El objetivo de la compactación de un suelo natural, perturbado o removido, es reducir a un mínimo los espacios vacíos – llenos de aire o agua – tal como ya fuera descrito en los capítulos anteriores. Gracias al aumento de la densidad del suelo es posible alcanzar un incremento de la capacidad soportante y una menor tendencia a la deformación del suelo, conjuntamente con una disminución de la permeabilidad del mismo. Paralelamente se reduce el peligro de que suelos cohesivos o semicohesivos absorban agua y, por ende, aumenten su volumen. Por lo tanto es posible evitara sentamientos posteriores y posibles daños consecuentes en general.


Control de Compactacion

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