Ensayos para el control de la Compactación La compactación se basa en aplicar energía al suelo suelto para eliminar espacios vacíos, aumentando así su densidad y en consecuencia, su capacidad de soporte y estabilidad entre otras propiedades; su objetivo principal es el mejoramiento de las propiedades de ingeniería del suelo. Algunas ventajas de la compactación son: • • •
Aumenta la capacidad de soporte del suelo. Reduce asentamientos del terreno. Reduce la permeabilidad del suelo, la penetración del agua, etc.
Antes de realizar la compactación se deben de seguir una serie de pasos: •
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Reconocimiento geológico: se basa principalmente en conocer el origen y formación del suelo en el ue se va a trabajar. !tapa de e"ploración y muestro: es la etapa donde se define las condiciones estratigr#ficas del suelo, por medio de mediciones y e"ploraciones en campo, como por ejemplo los m$todos destructivos y no destructivos. %ruebas de laboratorio: pruebas ue nos permitan conocer los par#metros ue determinen el comportamiento mec#nico e &idr#ulico del suelo. An#lisis geot$cnico.
!n la etapa de e"ploración y muestreo se llevan a cabo una serie de ensayos los cuales se ejemplificaran y ampliaran a continuación: '$todos (ndirectos o conocidos como m$todos no destructivos, estos son m$todos de e"ploración donde se realizan mediciones indirectas de propiedades físicas de los suelos y rocas; la utilización isotopos radioactivos es muy com)n debido mayormente al aumento de la seguridad, facilidad de uso y disminución de costos de estos. Algunos ejemplos de m$todos no destructivos son: '$todo *uclear !ste ensayo determina la densidad mediante la transmisión, directa o retro dispersada, de los rayos gamma, midiendo el n)mero de fotones emitidos por una fuente; los detectores ubicados en la base del medidor detectan los rayos gamma y un microprocesador convierte los conteos en una medida de densidad.
'$todo +eoel$ctrico %ermite realizar mediciones de la resistividad, mediante la inducción de una corriente el$ctrica, se utiliza para detectar indirectamente características de los materiales del subsuelo, tales como: tipos de material, profundidad del *A-, espesor de los estratos; algunos m$todos son, topografía el$ctrica, sondeo el$ctrico vertical y circular entre otros.
'$todo geosismico !n este m$todo se emplea las velocidades de las ondas de compresión y de corte ue se le trasmiten a trav$s de los materiales ue constituyen el subsuelo, por efecto de las vibraciones producidas por detonación de una carga de e"plosivos. Algunas utilidades de este m$todo son, deducir la compacidad de los materiales, profundidad de los contactos, espesor de los estratos, etc.
'$todos destructivos, estos m$todos consisten en realizar pruebas en el campo para estimar las propiedades físicas y mec#nicas de los suelos, a partir de correlaciones empíricas; los pasos necesarios para realizar este m$todo son los siguientes: • • •
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bicar el lugar donde se &ar#n los ensayos Realizar un &oyo en el terreno de la profundidad deseada /e debe de e"traer una muestra para poder determinar la &umedad del terreno. 'edir el tama0o de agujero e"cavado para determinar el volumen.
Algunos ejemplos son los siguientes: !nsayo 12R 1on este ensayo se logra determinar la capacidad de soporte de los suelos, con una &umedad óptima y niveles de compactación variables; el ensayo mide la resistencia al corte de un suelo bajo condiciones de &umedad y densidad controladas, permitiendo obtener un porcentaje de la relación de soporte.
!nsayo %roctor !ste ensayo determina la compactación m#"ima de un terreno en relación con su grado de &umedad, condición ue optimiza al inicio de la obra con relación al costo y el desarrollo estructural &idr#ulico; e"isten dos tipos de ensayos proctor, el proctor normal y el modificado, los cuales b#sicamente se diferencias en la distancia energía utilizada, es decir mayor peso del pisón y mayor altura de caída en el caso del proctor modificado.
'$todo del Aceite Aplicable en suelos finos pocos permeables, se debe de nivelar la superficie, se coloca una placa de di#metro peue0o, se e"cava apro"imadamente 3cm y se e"trae la muestra a la cual se le calculara la &umedad; en un cilindro se agrega una cantidad de aceite ue ser# la lectura final, y se le vierte en el &oyo para medir su volumen.
'$todo del cono y la arena !n este m$todo se cava un agujero de prueba en el suelo donde se va a ensayar y todo el material e"traído del orificio es recuperado en un empaue &erm$ticamente sellado; se llena el orificio con arena de densidad conocida en caída libre y se determina el volumen; la densidad &uma del suelo in situ se determina dividiendo la masa &)meda del material removido entre el volumen del orificio, se determina el contenido de &umedad del material del orificio y se calcula la masa seca del material y la densidad seca del lugar, utilizando la masa &)meda del suelo, el contenido de &umedad y el volumen del agujero.
'$todo del balón de cauc&o !l procedimiento de este m$todo es similar al del cono de arena, lo ue cambia b#sicamente es ue en lugar de arena se introduce en el agujero un globo de &ule con agua de un recipiente calibrado, del cual el volumen se lee directamente.
Relacionado a la cantidad de ensayos ue se deben de realizar en un terreno, se puede especificar un ensayo en el terreno para el peso unitario por cada 4555 a 6555 metros c)bicos de relleno o cuando el material de pr$stamo cambie significativamente; en ocasiones especiales como lo es cuando se suspende la inspección temporalmente o se utiliza un rodillo pata cabra, resulta necesario la realización de un ensayo en la capa inferior del terreno; los ensayos pueden ser realizados al azar o con la inspección de perforaciones con una varilla de 47 a 43 mm para buscar zonas blandas; en proyectos de mayor e"tensión se pueden utilizar tablas de n)meros aleatorios para elegir las coordenadas al azar.
Instituto Tecnológico de Costa Rica Escuela Ingeniería en Construcción Curso: Mecánica de Suelos I Tarea #4: Profesora: IVAIA S!"A! A$I"AR Estudiante: Santiago Ra%íre& '()*(+,44II Se%estre. '()+
