UNIVERSIDAD PERUANA LOS ANDES FACULTAD DE INGENIERÍA - CARRERA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL
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INTRODUCCIÓN El concreto es una una comb combin inac ació ión n de agregados agregados finos, finos, agreg agregado ados s grueso gruesos, s, cemento cemento y y agua agua,, además es utilizada para diferentes obras de construcción construcción,, siendo tan tan impo import rtan ante te que que sin sin dich dicha a mezc mezcla la no se logr logra a construcción alguna. Para que dicha construcción se logre, esta mezcla esta mezcla debe pasar por muchos procesos procesos tecnológicos, tecnológicos, entre estos procesos podemos señalar y luego describir la compactación del concreto. El objetivo de la compactación es el mejoramiento de las propiedades de ingeniera de la masa de suelos, con con la fina finali lida dad d de obte obtene nerr suel suelos os de tal tal mane manera ra estructurada que posea y mantenga un comportamiento mecánico adecuado a trav!s de toda la vida "til de la obra. En muy muy brev breve es pala palabr bras as,, pode odemos mos decir ecir que que la compa compacta ctació ción n no es más que que el apiso apisona namie miento nto del concreto y puede ser elaborado manual manual o o mecáni mecánica camen mente, te, para para elimin eliminar ar el aire atra atrapa pado do en la mezcla y además ayudar al concreto a amoldarse a los diferentes encofrados y as evitar lo que com"nmente llamamos cangrejeras. #os puntos que abordaremos son considerados muy impo import rtan ante tes, s, sobr sobre e todo todo para para nues nuestr tras as vida vidas s como como futuros constructores.
MECÁNICA DE SUELOS 1
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COMPACTACIÓN #a compactación en el proceso realizado generalmente por medios mecánicos por el cual se obliga a las partculas partculas de suelo suelo a ponerse más en contacto contacto con otras, mediante la e$pulsión del aire de los poros , lo que implica una reducción más o menos rápida de las vacos, lo que produce en el suelo cambios de volumen de importancia, principalmente en el volumen de aire, ya que por lo general no se e$pulsa agua de los huecos durante el proceso de compactación, sien siendo do por por lo tant tanto o la cond condic ició ión n de un suel suelo o comp compac acta tado do la de un suel suelo o parcialmente saturado.
Ventajas
%umenta la resistencia y capacidad capacidad de carga del del suelo.
&educe la compresibilidad y disminuye la aptitud para absorber el agua.
&educe los asentamientos debido a la disminución de la relación de vacos.
&educe el efecto de contracción.
'ejora las condiciones de esfuerzo(deformación del suelo.
Desventajas
#a compactación muy intensa produce un material muy susceptible al agrietamiento.
%umenta el potencial de hinchamiento )con la humedad* en suelos finos y el potencial de e$pansión por las heladas.
'E+- -E /'P%/+%/01 #os m!todos de compactación de acuerdo a la forma de aplicación pueden clasificarse2 a* /ompac /ompactac tación ión por por %mas %masado ado b* /ompac /ompactac tación ión por Presió Presión n c* /ompac /ompactac tación ión por 0mpact 0mpacto o d* /ompac /ompactac tación ión por por 3ibra 3ibració ción n MECÁNICA DE SUELOS 2
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e* /ompac /ompactac tación ión por por '!todos '!todos 'i$t 'i$tos os
COMPACTACIÓN POR VIBRACIÓN #a compactación por vibración es la más utilizada en la actualidad para la mayora de las aplicaciones. e basa en utilizar una masa e$c!ntrica que gira dentro de un rodillo liso, dicha masa produce una fuerza centrfuga que se suma o se resta al peso de la máquina, para producir una presión sobre el suelo suelo que depen depende de de vario varios s factor factores es como como el peso peso de los contr contrape apesos sos,, distan distancia cia al centr centro o de rotaci rotación ón y al centro centro de gravedad gravedad y la veloc velocida idad d de rotación. #os equipos por vibración están representados por los rodillos vibrantes, los cuales presentan las siguientes caractersticas2
Produc Producen en una dismin disminuci ución ón o casi casi suprime suprimen n el rozami rozamient ento o entre entre los granos, teniendo una acción notable en la profundidad mas no as en la superficie. e pueden compactar capas hasta de 45cm en el caso de 6P y 67 con resultados positivos. e recomienda compactar en capas de hasta 85cm. e recomienda un n"mero de pasadas mnimo de 9. on recomendables para los suelos granulares y a las gravas con pocos finos plásticos )en un orden de :5;* as como en la compactación de firmes modernos )gran angularidad* y arenas de granulometra cortada.
# &-0## 30<&%+&0 on rodillos que no compactan tan solo con su peso propio, sino que tambi!n simu simult ltán ánea eame ment nte e con con vibr vibrac ació ión. n. Por Por esto esto se llama llaman n rodi rodill llos os diná dinámic micos os a diferencia de los rodillos estáticos que solo compactan mediante su peso
-iri -irige gen n fuer fuerza zas s diná dinámi mica cas s dent dentro ro del del mate materi rial al,, resu result ltan ando do una una compactación más efectiva y con una penetración mayor. sobre todo en terrenos granulares +ienen un tamaño menor que los estáticos, pero con una capacidad de compactación mayor, en algunos casos. Esto es gracias a la vibración /umplen /umplen la función función de densificar densificar el suelo mediante mediante la aplicación aplicación de energ energa a mecáni mecánica. ca. -ebid -ebido o a que dismin disminuy uye e el volume volumen n del suelo suelo a trav!s de la e$pulsión de agua y aire
MECÁNICA DE SUELOS 3
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-isminuyen la permeabilidad, debido a la disminución de la relación de vacos del suelo. =a que no quedan espacios vacos en el suelo donde se pueda acumular agua &educen el contenido de agua y de aire. %umenta la resistencia al corte. =a que se genera una gran cohesión entre partculas del suelo -ism -ismin inuy uye e la cont contra racc cció ión n o e$pa e$pans nsió ión n por por cong congel elam amie ient nto o ósea ósea disminuye su potencial de concentración
El rodi rodill llo o vibr vibrat ator orio io más más com" com"n n es el rodi rodill llo o vibr vibrat ator orio io hidr hidráu áuli lico co liso liso autopropulsado que consta con un tambor vibratorio y ruedas en su parte trasera. on adecuados para el material no cohesivo de la capa base, la capa sub(base y llenar grava, la construcción de alto grado de compactación equipo ideal para carr carret eter era, a, ferro ferroca carr rrile iles, s, aero aeropu puer erto tos, s, puer puerto tos, s, pres presas as y gran grande des s cent centro ros s industriales.
&odill &odillo o vibrat vibratori orio o multiu multiuso so son para para la compa compacta ctació ción n de una amplia amplia varied variedad ad de suelos suelos granu granulad lados os y asfalt asfaltos, os, puede puede trabaj trabajar ar con o sin vibración &odillo vibratorio para zanjas con control remoto rodillo articulado con sensor de seguridad frontal trasero que detiene la marcha y vibración se utiliza en las zanjas &odillo hidrostático2 rodillo de alta producción y óptima maniobrabilidad para la compactación de capas bases, capaz de terminación de asfalto y sub bases en suelos mi$tos &odillos compactador de aglomerado asfaltico vibratorio 'edi 'edian ante te este este rodi rodill llo o se obtie obtiene ne un asfa asfalt lto o dens denso o cons conserv ervan ando do la suavidad.
P#%/% 30<&%1+E /onsisten en una plancha base que produce un golpeteo en sentido vertical, debido al movimiento giratorio de un plato e$c!ntrico accionado por un motor. #as fuerzas vibratorias engendradas son mayores que el peso de la máquina y por lo tanto la maquina se levanta del suelo en cada ciclo de rotación del plato e$c!ntrico, como ya se e$plicó anteriormente. El movimiento de traslación se consig consigue ue utiliz utilizand ando o parte parte de la energ energa a de vibrac vibración ión seg"n seg"n la compon component ente e horiz horizon onta tal. l. >ay plac places es vibr vibran ante tes s con con alta alta frecu frecuen enci cia a )? @5 cAse cAseg. g.*, *, que que funcio funcionan nan muy bien con suelos suelos cohesi cohesivos vos,, arenas arenas y grave graves, s, pero pero la capa capa supe superi rior or de unos unos B cm. cm. de espe espeso sorr qued queda a remo removi vida da por por efec efecto to de las las vibraciones sin sobrecarga. #as placas con frecuencias bajas )C D5 cAseg.*
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disminuyen este efecto de superficie y sin embargo en las capes profundas producen buenos resultados en suelos algo cohesivos. Estas máquinas son "tiles pare trabajos pequeños, tales como relleno de zanjas, arcenes, paseos, etc!tera. in embargo, se pueden unir 8, D ó más vibrad vibradore ores s de place place en parale paralelo lo y obtene obtenerr de esta esta manera manera una poderosa poderosa máquin máquina a de compac compactac tación ión.. >emos >emos compac compactad tado o terren terrenos os natura naturales les poco poco cohe cohesi sivo vos s )gra )grave ve aren arenos osa* a* en tong tongad adas as de :B a 85 cm. cm. con con band bandej ejas as vibratorias de unos 455 g. con buenos rendimientos. +ambi!n se pueden montar sobre vehculos de orugas una serie de places vibratorias con la ventaja de que no gastan energa en el movimiento de traslación y al ser la marcha del vehculo más regular y en ambos sentidos se obtienen mejores rendimientos.
Usos de los rodillos vibratorios Estos rodillos son usados generalmente en suelos conformados por material granul granular ar,, donde donde la acción acción combina combinada da entre entre vibrac vibración ión y presió presión, n, reduce reduce la fricción interna y acomodando las partculas. i un suelo granular tiene un porcentaje de finos mayor a :5; y humedad e$cesiva, este tipo de compactación puede dificultarse. En suelos granulares o semicohesivos
e utiliza el tambor liso. +ambi!n se utilizan en suelos arcillosos.
#a humedad juega un papel s"per importante2
%rcilla con humedad reducida se requiere gran energa vibratoria y presión. En arcillas h"medas en condiciones plásticas se requiere menos energa y presión, siendo difcil alcanzar el F5; de compactación.
En suelos arcillosos se recomienda
El rodillo vibrador pata de cabra
%demás se utiliza en la compactación compactación de superficies superficies asfálticas. Esta Esta superf superfici icie e se compa compacta cta con rodill rodillos os compac compactad tadore ores s de aglome aglomerad rado o asfalticos vibratorios.
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-espu!s de hacer una profunda investigación investigación e e indagación del tema que nos compete es de gran relevancia señalara la importancia del tema en estudio, y poder concluir concluir que la tecnologa es primordial en el proc proces eso o de la cons constru trucc cció ión, n, ya que que se logr logran an avan avance ces s fsi fsico cos s en nuestro pas debido a las t!cnicas t!cnicas utilizadas utilizadas en la construcciónH como es el caso de los vibradores de compactación.
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ANEXOS
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MECÁNICA DE SUELOS 8
