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Que es Compactar
Es aplicar una fuerza mecánica sobre el suelo para reagrupar las partículas que conforman el suelo, reduciendo al máximo los espacios vacíos.
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Objetivos de compactación
Para aumentar la capacidad de carga
Resistencia a las deformaciones.
Aumento de la estabilidad
Disminución de la permeabilidad.
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Tipo de sueloGranos gruesos: Rocas / Piedras / Gravas y arenas
Son duros / Son permeables
Secan rápidamente / Desde 0,06 a 6 (mm)
Granos finos: Arcillas / Limos.
Se ablandan con agua / Impermeables / Secan lentamente / Desde 0,002 a 0,06 (mm)
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Rodillos vibratorios
Estáticos:Compactan el material por la sola acción de su propio peso. Son de uno o dos tambores lisos o neumáticos lisos sin perfil o combinados.
Vibratorios:Compactan por su peso estático + la acción de oscilaciones. Entrega fuerza dinámica dentro del material a compactar.
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El rendimiento de compactación depende de las características técnicas del rodillo vibratorio:
1. Peso del rodillo.
2. Fuerza centrifuga.
3. Frecuencia de las excéntricas.
4. Amplitud nominal.
5. Presión lineal estática.
6. Presión lineal dinámica.
7. Velocidad de trabajo.
Rodillos vibratorios
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Se genera por la rotación de masas excéntricas, transmitiendo energía directamente al material a compactar.
C = m x e x ω2 = m x r x ((2 x π x n)/60)21.Peso masa vibrante (Kg.) = m2.Distancia del centro de gravedad al centro de giro de la masa excéntrica =
e 3.Velocidad angular al cuadrado = w4.Constante 3.14 =π5.r.p.m. del eje del excitador (min. –1) = n
Fuerza Centrifuga
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Tambor
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Conceptos
Frecuencia:Número de vueltas por segundo o minuto.
Amplitud:
Distancia promedio del movimiento vertical de la masa vibrante.
Carga estática lineal:
Peso / Ancho tambor (Kg./cm)
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Alta frecuencia implica menor espacio sin
compactar
Baja frecuencia implica mayor espacio sin
compactar
T
s
Frecuencia
Baja frecuencia mueve partículas grandes. Frecuencias altas mueven partículas pequeñas.
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Las amplitudes altas y bajas se generan por cambio de posiciones, de los pesos excéntricos.
Amplitud
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Relación entre amplitudes y fuerza centrifuga.
Amplitud
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Frecuencia y Amplitud
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Al aumentar la velocidad de avance se incrementa la distancia entre impactos, lo que implica menor superficie compactada.
Velocidad de trabajo
Regla: Cada 2,5 cm 1 impacto.
1.800 rpm se debe avanzar a 2,7 Km./hr.
2.160 rpm se debe avanzar a 3,24 Km./hr.
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Suelo y Equipo
Semi cohesivos o no cohesivos: Equipo rodillo liso. Sistema Vibración
Semi cohesivos o cohesivos:
Equipo rodillo con pata de cabra.
Amasado golpeado vibrado.
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Densidad
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Proctor
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En los años 30, se desarrolló un método uniforme de
control para laboratorio, con el fin de:
1. Evaluar la compactación (densidad) lograda con un cierto tipo de suelo en una obra.
2. Definir un valor de referencia para la evaluación del grado de compactación alcanzado.
Control de la compactación de suelo
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Proctor descubre que el agua contenido en el suelo es actúa como lubricante. En la medida que el suelo comienza a vibrar, las partículas más pequeñas comienzan a migrar hacia los espacios vacíos llenos de aire o agua.
Control de la compactación de suelo
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Control de la compactación de suelo
El Norteamericano Proctor descubre una íntima relación
entre.
1. El trabajo de compactación al que es sometido un suelo.
2. Densidad seca.
3. Contenido de agua.
Densidad Proctor, se define como el valor máximo de la
densidad seca alcanzada para un cierto tipo de suelo, con
un contenido óptimo de agua.
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Método Proctor: Se saca muestras del suelo y se dispone por capas en un cilindro de acero. Cada una deestas capas es compactada por medio de un pisón normalizado, el cual se deja caer sobre el material una cantidad determinada de veces y desde una altura especificada. En cada ensayo se modifica la cantidad de agua. Posteriormente se remueve el materia, se pesa yseca. De esta manera se obtiene: 1. El % de humedad.2. Densidad seca: Es el peso de un determinado volumen de
una muestra de suelo seca: Dd = md / V ( t/m3) ; md= material seco; V (volumen del cilindro)
Control de la compactación de suelo
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Los distintos ensayos forman una curva “Proctor”, la que relaciona humedad y densidad.
En el punto más alto de la curva el material suelo alcanza su máxima densidad (Dpr), el grado más alto de compactación a un valor determinado de contenido de agua. Este punto se denomina “Densidad Proctor” o 100% densidad Proctor.
Control de la compactación de suelo