Índice
Introducción.............................................................................................................2 LA COMPACT COMPACTACIÓN ACIÓN DE SUELOS................... SUELOS....................................... ............................................................. ......................................... 3 Propósito de l co!pctción...................... co!pctción......................................... ....................................... .......................................... ......................3 3 M"todos de co!pctción.................... co!pctción....................................... ....................................... ........................................ ............................. ......... # Ens$os de l%ortorio.............................. l%ortorio.................................................. ....................................... ........................................... ........................ & 'elción 'elción (u!edd ) densidd............................... densidd................................................... ................................................... ............................... * Co!pctción Co!pctción en o%r.............................................. o%r................................................................................... ............................................... .......... + Control de l co!pctción en l o%r................................................. o%r............................................................. .................. ...... ,, CONT'OL EN EL TE''ENO.....................................................................................,2 Propieddes Propieddes de los suelos............................................... suelos......................................................................... ....................................... ............. ,3 Conclusión......................... Conclusión............................................ ....................................... ........................................ .............................................. .......................... ,& 'e-erencis............ 'e-erencis................................ ........................................ ....................................... ....................................... ...................................... .................. ,
Introducción
LA COMP COM PACT ACTACIÓN ACIÓN DE SUELOS Diferentes deniciones:
•
•
Pr ls /nliddes de este tr%0o l co!pctción es un proceso !ec1nico destindo !e0orr ls crcterstics de co!port!iento de los !teriles t"rreos ue const constitu itu$en $en l secció sección n estruc estructur turl l de ls ls crr crret eter ers4 s4 los los -errocrriles o ls eropists. L co!pctción es el proceso reli5do 6enerl!ente por !edios !ec1nicos4 !ec1nicos4 por el cul se produce un densi/cción del suelo4 dis!inu$endo su relción de 7cos.
Propósito de la compactación El o%0et %0eti7 i7o o de l co!p co!pc ct tci ción ón es el !e0o !e0or r!i !ien ento to de ls ls pro propied iedde des 6eot 6eot" "cni cnics cs del del suelo4 de tl !ner ue pres presen ente te un co!p co!por ort t!i !ien ento to !ec1nico decudo. Es e7idente ue con7iene detllr cules son ls crcterstics de co!port!iento ue pueden ser !e0ords l co!pctr un suelo. En el cso de ls 7s terre terrestr stres es e8ist e8isten en tres tres de ells ells cu$ !e0or se %usc pr1ctic!ente en todos los csos. Son l deformailidad4 ue ue i!pli plic l intenc tenció ión n de dis! dis!in inui uirr l co!p co!prresi% esi%il ilid idd d de los los suel suelos os e incr incre! e!en ent trr su est est%i %ili lid dd d 7olu!"tric4 7olu!"tric4 especil!ente nte l %sorción %sorción o p"rdid p"rdid de 6u9 la resistencia4 especil!ente l es-uer5o cortnte4 o%7i!ente en el sentido de o%tener los !$ores 7lores posi%les $ uns decuds relciones es-uer5o:de-or!ción ue 6rnticen un %l %lnc nce e con7 con7en enie ient nte e en el co!p co!por ort t!i !ien ento to.. Al6u Al6un nss otr otrss cr crct cter ers sti tic css cu$ cu$ !e0o !e0or r se %usc %usc en ocs ocsio ione ness son son l ;e8i%ilidd de l -or!ción
tpico en l construcción de press de tierr=4 $ el incre!ento de l resistenci de los suelos co!pctdos l erosión.
M!todos de compactación" En el c!po $ l%ortorio e8isten di-erentes !"todos de co!pctción. L elección de uno de ellos in;uir1 en los resultdos o%tenerse. En el c!po se e!plen cutro !"todos principles de co!pctción> ,. Co!pctción Co!pctción est1tic por presión. presión. 2. Co!pct Co!pctció ción n por i!pcto i!pcto.. 3. Co!pct Co!pctció ción n por 7i%rción. 7i%rción. #. Co!pct Co!pctció ción n por !sdo !sdo..
Compactación Compactació n estática por presión.
L co!pctción se lo6r utili5ndo un !uin pesd4 cu$o peso co!pri!e ls prtculs del suelo4 sin necesidd de !o7i!iento 7i%rtorio. 'odillo est1tico.
Ilustrción ,. L cur7 de co!pctción Ilustrción 2. 'odillo est1tico.
Compactación Compactació n por impacto.
L co!pctción es producid por un plc pisondor con 6olpes $ se sepr del suelo lt 7elocidd. Por e0e!plo un pisondor
Ilustrción 3. Apisondor
Compactación Compactació n por vibración.
L co!pctción se lo6r plicndo l suelo 7i%rciones de lt -recuenci por e0e!plo plc o rodillos 7i%rtorios.
Ilustrción #. 'odillo 7i%rtorio
Compactación Compactació n por amasado
L co!pctción se lo6r plicndo l suelo lts presiones distri%uids en 1res !1s peue?s ue los rodillos lisos. E0e!plo rodillo pt de c%r .
Ilustrción B. 'odillo pr de c%r.
Ensa#os de laoratorio L co!pctción se !ide cuntitti7!ente por l densidd sec del suelo4 en cul est1 nti!!ente relciondo con l densidd (@!ed del suelo $ el contenido de 6u ue posee este4 estndo estos 7lores in;uencidos por un seri de -ctores> •
•
u!edd. Tipo de Suelo. Suelo.
•
Ener6 Espec/c.
•
El M"todo de Co!pctción.
•
L 'eco!pctción.
•
L Te!pertur $ l Presenci de Otrs Sustncis. Energía Especíca o intensidad de compactación
Cundo se e!ple en el l%ortorio l co!pctción por i!pcto l ener6 ued de/nid por> N n Wh Ec = V
Ec
> Ener6 Especi/c o Ener6 de Co!pctción
N
> Nu! Nu!er ero o de de 6ol 6olpe pess de del pis pisó ón por por cd d cp cp
n
> Nu!ero de cps
> Peso de pisón co!pctdor
(
> Altur de cd del pisón
> o olu! lu!en totl tl de del !o !olde de co co!pct pct ció ción
Pruebas de laboratorio
Ls prue%s de l%ortorio de cuerdo l !"todo de co!pctción pueden ser de los si6uientes tipos> a) Pruebas Pruebas dinámicas dinámicas •
Proctor Est1ndr $ Modi/cdo
•
I!pcto Cli-orni
•
rit1nic Est1ndr
•
E:,F del s ureu
b)Pruebas Estáticas o Precisión •
Porter Sop
c) Pruebas Pruebas por por Amasado Amasado •
Minitur r7rd
•
7een
d)Pruebas por Vibración
•
Mes i%rtori
e) Pruebas Pruebas Especiales Especiales •
Prue%s Nucleres
Ilustrción &. Euipo Proctor. Proctor.
Ilustrción . Mes 7i%rtori.
$elación %umedad & densidad L relción entre (u!edd $ densidd pr un suelo co!pctdo 0ue6 un ppel !u$ i!portnte en ls propieddes del !is!o4 especil!ente en cunto su resistenci $ de-or!%ilidd. As se tienen los ens$os Proctor T ++
Los suelos e8pnsi7os son uellos en los ue su 7olu!en se incre!ent !$ores contenidos de (u!edd $ reuieren especil tención. Pr pre7enir los potenciles pro%le!s socidos con este tipo de !teriles4 es i!portnte ue ellos no sen so%re: co!pctdos por el ldo seco del porcent0e de (u!edd ópti!o. Se reco!iend ue este tipo de suelos se co!pcten por el ldo (@!edo li6er!ente en e8ceso de l (u!edd ópti! deter!ind por el ens$o AASTO T: ++4 lo cul !ini!i5r1 l pro%%ilidd de (inc(!iento. Pr culuier procedi!iento de dise?o4 reconocer los e-ectos de los c!%ios en ls relciones de (u!edd ) densidd en el dise?o resultnte es i!portnte. De%ido l 7ri%ilidd presente en los procesos constructi7os4 el M"todo AASTO cuent con un 7ri%le seprd pr to!r en cuent est 7ri%ilidd.
Compactación en ora" Por supuesto ue un co!pctción de/ciente tre co!o consecuenci d?os de distintos ni7eles l o%r. Pr e0e!pli/cr procesos indecudos4 incorrectos o con -lls4 se pueden !encionr l6unos csos de de/ciencis de co!pctción co!o son ls 6riets lterles en un cnl $ en el -ondo del !is!o cnl4 u otros pro%le!s co!o el descenso del suelo de po$o de un p7i!ento $ 6riets en un terrpl"n. En este sentido $ en culuier o%r4 es de su! rele7nci tener en !ente ue l co!pctción es uno de los -ctores ue de%en considerrse en l con-ección del pro$ecto. Clr!ente4 todos los e0e!plos descritos nterior!ente podrn (%erse e7itdo si se (u%iese lle7do c%o un pro$ecto decudo. En estos e0e!plos4
con el suelo indecud!ente co!pctdo4 incidieron ue por -ctores e8ternos4 tles co!o
llu7i o /ltrciones Gen ue el 6u l encontrrse con un suelo con %undntes poros4 se in/ltró (ci el interior del suelo $ produ0o soc7ción o densi/cciónG4 o el pso de un 7e(culo pesdo o inclusi7e un sis!o Gen ue l 7i%rción o el peso produ0o ue ls prtculs se co!odrn. Por lo tnto l co!pctción %ien reli5d durnte l construcción (%r lo6rdo en el pri!er cso4 dis!inuir el pso del 6u (ci el suelo4 $ en el se6undo4 dis!inuir o eli!inr co!plet!ente l densi/cción. Ade!1s de lo nterior4 nturl!ente ue el estudio preli!inr t!%i"n es de su! i!portnci4 de%iendo considerrse otros -ctores del pro$ecto4 tles co!o l topo6r- del terreno4 de/nición de suelos %lndos4 cr6s esperds $ sis!os4 entre otros. De est !ner $ con el /n de reli5r un proceso decudo de co!pctción4 es necesrio ue el in6eniero pro$ectist considere di-erentes -ctores. Por lo 6enerl4 dic(o pro-esionl indic un especi/cción especi/cci ón t"cnic4 en l ue puede incluir los Ilustrción tipos de !teriles utili5r +. Co!pctción de/ciente> 6riets lterles
e8trdo del terreno $ ue corresponden los !teriles ue se usr1n en l construcción. Co!@n!ente se !ide l 6rnulo!etr del suelo $ l plsticidd. En lnes 6enerles4 con respecto los 6rnos del suelo tpic!ente se especi/cn t!?os !18i!os $ !ni!os de ls prtculs o porcent0e de ests prtculs por t!?o. Con respecto l plsticidd4 6enerl!ente se pide ue el suelo ten6 ciertos ni7eles !18i!os de plsticidd4 pr e7itr usr suelos !u$ pl1sticos cu$o co!port!iento se indecudo pr el pro$ecto. Los ens$os en terreno4 por su prte4 incorporn !ediciones tnto del espesor de ls cps co!pctds $ l densidd o peso unitrio4 o%tenido en el proceso de co!pctción. De est !ner4 !edinte l Ilustrción Hlt de po$o en los %ordes co!prción con l densidd !18i! ue se,,.puede o%tener en de terreno4 el l%ortorio entre6r1 un certi/cdo o in-or!e4 con los resultdos de ls !ediciones $ los porcent0es o%tenidos. Est in-or!ción ser7ir1 ls inspecciones t"cnics4 los in6enieros de o%r o l in6eniero pro$ectist4 pr pro%r el proceso de co!pctción. Considerndo los spectos nteriores $ ls -lls ue se presentn co!@n!ente es !u$ i!portnte ue en o%rs ue consideren rellenos4 $ se %0o rdieres4 %0o p7i!entos4 terrplenes o rellenos estructurles4 se cuente con ls especi/cciones t"cnics ue indiuen los pr1!etros !edir. Pero4 @n !1s rele7nte $ pr se6urr ue se est1 reli5ndo un proceso correcto t"cnic!ente4 es necesrio ue ls e!press se sesoren por un institución ue ten6 el respldo $ e8pertici reuerid4 pr lle7r c%o ls !ediciones correspondientes4 con el /n de ue se pued 7eri/cr ue se est1n cu!pliendo tles especi/cciones.
Control de la compactación en la ora" L co!pctción se !ide cuntitti7!ente cuntitti7 !ente por l densidd sec del suelo4 l ue present di-erentes 7lores l ser !edid en
el c!po $ en l%ortorio4 de%ido l di-erenci de condiciones e8istentes. Por lo tnto un control de co!pctción se e-ect@ relcionndo estos dos 7lores4 lo ue se conoce co!o 6rdo de co!pctción>
G.C.(
d
)
=
d max
∗100
> Densidd Nturl del Suelo
d
> Densidd M18i! O%tenid en L%ortorio
d ma'
Es necesrio indicr ue l densidd sec no sol!ente es -unción de l co!pctción reci%id sino de otros -ctores co!o> 6rnulo!etr4 (u!edd4 e-ecto $unue4 espesor rel de l cp en un punto ddo4 n6ulridd4 error ccidentl de l !edid4 etc.4 los ue 7rn de un punto otro ori6inndo ;uctuciones en los resultdos pr un !is! clidd de co!pctción4 siendo necesrio un pro8i!ción de J: 3 puntos $ des7ición de F.F* 6rJc!3 pr suelos de 6rno /no $ F.,& 6rJc! 3 pr suelos de 6rno 6rueso. Por l dispersión de resultdos e8istentes se creó l Co!pctción 'elti7 o densidd 'elti7 pr !edir l co!pctción ue lcn5 el suelo en el c!po4 present1ndose ls si6uientes relciones>
Dr
()
=
e max − e nat nat emax −e min
∗100
e
ma'
>
e
min >
'elción de cos Mni! del Suelo cundo est co!pcto.
e
nat >
'elción de cos Nturl del Suelo insitu.
'elción de cos M18i! del Suelo cundo est suelto.
CONT$OL EN EL TE$$ENO Consiste en sec del suelo di-erentes !encionre!os>
deter!inr l densidd Kinsitu. E8isten !"todos entre los ue
. M!todo toma muestras %. M!todo del (olum!trico c. M!todo del cono de arena d. Por medio de )uidos e. Por medio de memranas -. M!todo nuclear del alón de *ee
Propiedades de los suelos Ilustrción ,2. Cono de ren.
Peso unitario
Peso unitrio Si se plic un dd ener6 de co!pctción $ se 7r el contenido de (u!edd de co!pctción se o%tienen di-erentes 7lores de peso unitrio seco. L 7rición del peso unitrio en -unción de l (u!edd de co!pctción rro0 un cur7 si!ilr un pr1%ol
L -or! de l cur7 est1 relciond con l -or! en ue se disponen ls prtculs durnte l co!pctción. Pr %0s (u!eddes de co!pctción ls prtculs tienen un lt -ricción entre s. A !edid ue se 6re6 6u4 ls prtculs se recu%ren con 6u li%re4 6enern presión neutr locl $ se despl5n relti7!ente pr -or!r un estructur !1s co!pct4 con peso Ilustrción ,3. Cur7 de unitrio seco !$or. El peso unitrio lle6 un !18i!o prtir del cul dis!inu$e con el u!ento de l (u!edd. El 6u4 co!ien5 ocupr el lu6r de prtculs sólids $ 6ener de-or!ción 7olu!en constnte. El !18i!o peso unitrio se o%tiene con l deno!ind (u!edd ópti!. Al 7rir l ener6 de co!pctción se o%tienen cur7 de si!ilres crcterstics. Pr un !$or ener64 l cur7 se despl5 (ci rri% $ (ci l i5uierd4 o%teni"ndose un !$or peso unitrio $ un !enor (u!edd ópti!.
Permeabilidad
L per!e%ilidd de un suelo co!pctdo 7r con l relción de 7cos4 el 6rdo de sturción $ su estructur. Se puede correlcionr t!%i"n con l (u!edd de co!pctción. Ls per!e%iliddes !1s lts se o%tienen cundo se co!pct con (u!eddes por de%0o de l ópti!. Al incre!entr el contenido de 6u l per!e%ilidd per!e%ilidd dis!inu$e. En l si6uiente /6ur se puede o%ser7r ue e8iste un di-erenci de un orden de !6nitud entre el coe/ciente de per!e%ilidd co!pctndo
con (u!eddes !$ores $ !enores ue l ópti!. Pr !uestrs co!pctds del ldo seco del opti!o 3.B ,F:& c!Js $ del ldo (@!edo ,.B ,F: c!Js.
Ilustrción ,#. rición del coe/ciente de per!e%ilidd en -unción de l (u!edd de co!pctción en un li!o $es/co sturdo con contrpresión de &6Jc!2 <'ico Cstillo 2FFF=.
Estabilidad volumétrica
Los suelos rcillosos son propensos su-rir c!%ios 7olu!"tricos. Al co!pctrlos con (u!eddes in-eriores l ópti! e8(i%en un !$or tendenci l (inc(!iento ddo por l !$or succión $ tendenci %sor%er 6u. Lo contrrio ocurre l co!pctr con (u!eddes superiores l ópti!4 el suelo tiende su-rir contrcción cundo se lo e8pone p"rdid de (u!edd. L e8pnsión e8pnsión t!%i"n est1 relciond con el !"todo de co!pctción. Los suelos co!pctdos con !"todos est1ticos tienen en 6enerl !$ores e8pnsiones ue cundo son co!pctdos con rodillos. A su 7e5 l e8pnsión crece csi linel!ente con el u!ento de l ener6 de co!pctción <'ico Cstillo 2FFF=
Conductividad Conductivid ad eléctrica
L conducti7idd el"ctric depende -und!entl!ente de l concentrción de sles4 del 7olu!en de 7cos $ del 6rdo de sturción $ en !enor 6rdo del t!?o de ls prtculs $ te!pertur. Se puede relcionr con el peso unitrio seco !nteniendo l (u!edd constnte. Est crcterstic puede ser utili5d pr el control de co!pctción en terrplenes donde l (u!edd es uni-or!e. En l /6ur & se !uestr l 7rición de l resisti7idd pr di-erentes pesos unitrios en -unción del contenido 7olu!"trico de 6u.
Conclusión
$eferencias (ttp>JJin6enierirel.co!J!etodos:pr:co!pctcion:de:suelosJ (ttp>JJ.i!t.!8Jrc(i7osJPu%liccionesJDocu!entoTecnicoJdt .pd- (ttp>JJci7il6ees.co!J2F,,J (ttp>JJci7il6 ees.co!J2F,,J,FJF2Jl:co!p ,FJF2Jl:co!pctcion:de:su ctcion:de:suelosJ elosJ (ttp>JJes.slides(re.netJE'CC,Jco!pctcion:de:suelos: ,B#&+B3&id+FF3B&:#*2-:#*3:*F23: ,2##--*,Q7Q%Q-ro!Rserc(2 (ttp>JJli%ro:p7i!entos.%lo6spot.co!J2F,,JF3Jrelcion:entre: (u!edd:$:densidd.(t!l (ttp>JJ.in6.uc.clJestructurl:$:6eotecnicJp: contentJuplodsJ2F,3JF*Jl:co!pctcion:$:su:control:en:o%rs: ci7iles:son:cl7es:pr:el:8ito:de:un:pro$ecto:por:le0ndro: !puero,.pd-