COMPACTACION DE LOS SUELOS

FACULTAD: INGENIERIA Y ARQUITECTURA

MATERIA: MECANICA DE SUELOS

TEMA DE INVESTIGACION: COMPACTACION DE LOS SUELOS

DOCENTE: ING. DAYSI ACOSTA ORELLANA

ALUMNOS: SERGIO ANTONIO MARTINEZ CHAVEZ

ContenidoINTRODUCCION................................................................................................................................1

OBJETIVOS.........................................................................................................................................2

OBJETIVO GENERAL...................................................................................................................2

OBJETIVOS ESPECÍFICOS...........................................................................................................2

FUNDAMENTO TEORICO................................................................................................................3

MECANICA DE SUELO................................................................................................................3

PRINCIPALES TIPOS DE SUELOS..............................................................................................4

TAMAÑO Y FORMA DE LAS PARTÍCULAS.............................................................................5

COMPACTACION DE LOS SUELOS...........................................................................................7

FACTORES MÁS IMPORTANTES QUE INTERVIENEN EN ELPROCESO............................8

EL EQUIPO DE COMPACTACIÓN..............................................................................................8

LA FORMA DE EMPLEO DEL EQUIPO......................................................................................9

CONTROL DE LA COMPACTACIÓN.........................................................................................9

PRINCIPIO DE ACCIÓN..............................................................................................................11

SUELOS COHESIVOS Y NO COHESIVOS...............................................................................11

BENEFICIOS DE LA COMPACTACIÓN...................................................................................12

UMENTA LA CAPACIDAD PARA SOPORTAR CARGAS.................................................12

IMPIDE EL HUNDIMIENTO DEL SUELO............................................................................12

REDUCE EL ESCURRIMIENTO DEL AGUA.......................................................................12

REDUCE EL ESPONJAMIENTO Y LA CONTRACCIÓN DEL SUELO..............................12

IMPIDE LOS DAÑOS DE LAS HELADAS............................................................................12

MÉTODOS DE COMPACTACIÓN.............................................................................................13

COMPACTACIÓN POR AMASADO......................................................................................13

COMPACTACIÓN POR PRESIÓN..........................................................................................13

COMPACTACIÓN POR IMPACTO........................................................................................14

COMPACTACIÓN POR VIBRACIÓN....................................................................................14

TIPOS DE COMPACTADORES..................................................................................................16

RODILLOS ESTÁTICOS..........................................................................................................16

TAMBOR VIBRATORIO:........................................................................................................17

COMPACTADOR DE 4 RUEDAS CON PATA DE CABRA.................................................19

VIBRATORIOS EN TÁNDEM.................................................................................................19

COMPACTADORES NEUMÁTICOS.....................................................................................20

RODILLOS COMBINADOS....................................................................................................21

APISONADORAS POR IMPACTO.........................................................................................21

COMPACTACIÓN POR IMPACTO DINÁMICO...................................................................22

COMPACTADORA DE IMPACTO.........................................................................................23

LANCHAS VIBRADORAS O VIBROCOMPACTADORAS.................................................23

COMPACTACIÓN DE SUELOS EN LABORATORIO. (PROCTOR)......................................24

BIBLIOGRAFIA................................................................................................................................27

MECANICA DE SUELOS (COMPACTACION DE LOS SUELOS

INTRODUCCION.

El presente trabajo consta de los tipos de suelo que existen en la geotecnia, el método de

compactación que se utiliza y maquinas.

En los tipos de suelos que comúnmente encontramos en la capa terrestre o subcapa

constan de varios tipos que se hacen mención uno a uno en el transcurso del trabajo.

Los métodos de compactación que son utilizados en una construcción, se puede decir que

son muchísimos, pero dependiendo en que lo queremos utilizar y el grado de

compactación que le queremos dar.

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OBJETIVOS.

OBJETIVO GENERAL.Como estudiante de la materia mecánica de suelos, es indispensable el saber los tipos de

compactación que se utilizan en una construcción, los beneficios que esto con lleva y en

los tipos de suelo que estos son empleados.

OBJETIVOS ESPECÍFICOS. Determinar los tipos de suelo que existen.

Equipo que es requerido en la compactación de un suelo

Determinar que es la compactación de un suelo

Beneficios que con lleva la compactación de un suelo

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FUNDAMENTO TEORICO

MECANICA DE SUELO.La Mecánica de Suelos es la rama de la ciencia que trata el estudio de las propiedades

Físicas y del comportamiento de las masas de suelos sometidos a varios tipos de fuerzas,

y que se Apoya en otras ciencias como la Geología, Topografía e Hidrología.

Karl Terzaghi, define a la Mecánica de Suelos como la “aplicación de las leyes de la

mecánica y la hidráulica a los problemas de ingeniería que tratan con sedimentos y otras

acumulaciones no consolidadas de partículas sólidas, producidas por la desintegración

mecánica o descomposición química de las rocas, independientemente de que tengan o

no contenido de materia orgánica”.

La palabra suelo se deriva del latín “solum” que significa “base, tierra en que se vive”,

posee diferentes significados dependiendo del contexto en que se use y de los intereses

que se tengan, por ejemplo, para los agricultores, el suelo es la sustancia que da vida a

las plantas, para los geólogos es todo material de la corteza terrestre con una antigüedad

superior a un millón de años, para el ingeniero, el término suelo se define de una forma

más completa, siendo cualquier material no consolidado o muy poco cementado, situado

sobre un lecho rocoso, duro y consolidado, compuesto de diferentes partículas sólidas,

con gases y líquidos.

El suelo se forma por la desintegración de la roca provocada por procesos mecánicos, en

donde los pedazos de roca debido a la gravedad son reducidos y se parten en tamaños

más pequeños, chocando entre sí al ser transportados por el agua o el viento y procesos

químicos, los cuales actúan en menor proporción como la oxidación, hidratación,

carbonatación.

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PRINCIPALES TIPOS DE SUELOS. Todos los suelos pueden agruparse en cinco tipos base: grava, arena, limo, arcilla y

materia orgánica; aunque raramente existen por separado como tipos base, sino que se

encuentran combinadas. Las definiciones de cada tipo base se hacen en referencia al

tamaño de las partículas que los constituyen, siendo éstas:

Grava: Es un suelo compuesto en su mayor parte por partículas de diámetros desde 4.75

mm a 76.2 mm, siendo muy permeable.

Arena: Es un suelo compuesto en su mayor parte por partículas de 0.075 mm a 4.75 mm

de diámetro, moderadamente permeable.

Limo: Es un suelo de grano fino con partículas menores de 0.075 mm, de baja plasticidad

y es muy poco permeable.

Arcillas: Es cualquier suelo capaz de mantenerse plástico con variaciones relativas de

humedad, constituido por partículas menores a 0.002 mm.

Turba: Esta constituido totalmente de materia orgánica fibrosa, es material altamente

compresible y esponjoso, de color castaño oscuro a negro. Este tipo de suelo representa

problemas por su alta compresibilidad, relación de vacíos, contenido de humedad. De

acuerdo a las propiedades físicas y mecánicas que poseen los suelos, éstos pueden

clasificarse también en: suelos cohesivos y suelos no cohesivos (friccionantes).

Suelos cohesivos: Contienen partículas de arcilla y/o limo que transmiten cohesión y

plasticidad. Generalmente las partículas de estos suelos poseen forma laminar o de

placas. Suelos no cohesivos o friccionantes: Son suelos constituidos por partículas

redondas, no laminares y sin plasticidad como gravas y arena, tomándose las partículas

individualmente.

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TAMAÑO Y FORMA DE LAS PARTÍCULAS Tamaño de la partícula: Las partículas de un suelo se describen en función de su

tamaño, identificando los grupos principales según la escala adoptada por el Sistema

Unificado de Clasificación de Suelos (SUCS), en la cual la escala de las gravas

corresponde a las partículas más gruesas, incluyendo todos los granos mayores que el

tamiz No. 4 (4.75 mm).

La arena incluye todas las partículas menores que el tamiz No. 4 (4.75 mm) y mayores

que el No. 200 (0.075 mm).

Los granos menores que el tamiz No. 200 (0.075 mm) son los finos, los que se subdividen

en limos que son partículas mayores que 0.002 mm, de baja plasticidad y arcillas que son

menores que 0.002 mm, aunque es muy difícil de clasificarlos, ya que existen suelos más

finos que 0.002 mm que no necesariamente son arcillas, este sistema es usado

usualmente por los ingenieros geotécnicos.

Otro sistema de clasificación es el sistema AASHTO que es usado principalmente por los

departamentos de caminos estatales y clasifica los suelos en siete grupos mayores:

Del A-1 al A-7. Los suelos clasificados en los grupos A-1, A-2 y A-3 son materiales

granulares donde 35% o menos de las partículas pasan por la malla No. 200.

Los suelos de los que más del 35% pasan por la malla No. 200 son clasificados en los

grupos A-4, A-5, A-6 y A-7.

La mayoría están formados por materiales tipo limo y arcilla.

Además clasifica los suelos altamente orgánicos (turba) dentro del grupo A-8, estos

materiales se clasifican en base a una inspección visual y no depende del porcentaje que

pasa la malla No. 200, límite líquido o índice de plasticidad.

Forma de la partícula: En ocasiones no es muy considerada debido a la dificultad de

medirla y describirla. La forma de los granos puede ser de cuatro tipos:

Partículas redondeadas: cuando el largo, ancho y espesor de la partícula son de la

misma magnitud

Angulares: cuando tienen bordes afilados y sus lados relativamente planos, con

superficies ásperas

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Sub redondeadas: cuando poseen lados casi planos, pero tienen ángulos y bordes

redondos y sub angulares que son similares a las partículas angulares, pero con bordes

redondeados.

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COMPACTACION DE LOS SUELOS.La necesidad de compactar apareció no hace muchos años debido a la urgencia de

utilizar las obras inmediatamente, sin tiempo para que los agentes atmosféricos

produzcan los asientos definitivos. Por tanto, los sistemas de compactación se han ido

desarrollando paralelamente a la mecanización de las obras, ya que la aplicación de la

energía necesaria exige una máquina adecuada en potencia y movilidad, para cada caso.

Proceso de aplicación de energía mecánica al suelo para disminuir su volumen por

reducción de relación de vacíos debido a eliminación del aire de los poros. Compactar es

la operación previa, para aumentar la resistencia superficial de un terreno sobre el cual

deba construirse una carretera u otra obra. Aplicando una cantidad de energía la cual es

necesaria para producir una disminución apreciable del volumen de hueco del material

utilizado.

También se dice que es el proceso por medios artificiales, por el cual se pretende obtener

mejores características en los suelos, de tal manera que la obra resulte duradera y

cumpla con el objetivo para el que fue proyectada. Proceso mediante el cual se obliga a

las partículas de una masa determinada a ponerse más al contacto unas con otras.

Este acercamiento de partículas se traduce en aumento de densidad, por esta razón que

es normal considerar el valor de la densidad como una medida del grado de compactación

alcanzado (100, 90, 80%...) de acuerdo a la especificación.

COMPACTACIÓN DE SUELOS: Es la acción mecánica atreves de la aplicación de

energía a un suelo, que tiene por objeto el ordenamiento y acercamiento entre las

partículas de dicho suelo con la consiguiente expulsión del aire y agua, eventual de

saturación de los poros.

GRADO DE COMPACTACIÓN: es el más empleado en nuestro medio para controlar la

compactación de suelo y consiste en relacionar el peso unitario seco del suelo

compactado en obra, con el máximo peso unitario seco obtenido en el laboratorio

empleando el mismo material.

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FACTORES MÁS IMPORTANTES QUE INTERVIENEN EN ELPROCESO

Las características físicas del suelo.

Resistencia.

Compresibilidad

Relación Esfuerzo-Deformación.

Permeabilidad.

Flexibilidad.

Resistencia a la erosión.

EL EQUIPO DE COMPACTACIÓN. Es aquella energía que se entrega al suelo por unidad de volumen durante el proceso de

compactación. Cuando esta se hace por impacto, la expresión mediante la cual se la

obtiene es la siguiente:

Ec = Energía de compactación

W = Peso del martillo de compactación

h = Altura de caída del martillo de compactación

N = Número de golpes que se aplica a cada una de las capas.

V = Volumen del molde de compactación

n = Número de capas dentro del molde de compactación.

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LA FORMA DE EMPLEO DEL EQUIPO.Factores que afectan el proceso de compactación y que en determinado momento pueden

ser importantes, son la temperatura, el contenido natural de agua del suelo, la re-

compactación del mismo, etc.

CONTROL DE LA COMPACTACIÓN.Grado de compactación del suelo puede apreciarse si se mide su densidad seca (d = p/v),

es decir el peso de las partículas por unidad de volumen. Este valor puede determinarse

fácilmente si se conoce la densidad y él % de agua.

La densidad seca que puede alcanzar un suelo determinado por efecto de la

compactación se debe a dos (02) factores:

Contenido de humedad presente en el momento de la compactación.

Intensidad del esfuerzo de compactación (tipo de rodillo).

Existe en cada suelo una humedad óptima que permite alcanzar la máxima compactación.

Cuando pasa 8% el porcentaje de humedad por ejemplo la densidad es baja, no hay

lubricación, no hay ligante.

Si el contenido de humedad es menor que el óptimo el proceso de compactación es difícil,

debido a la rigidez del suelo y a la reducción del agua. Si por el contrario el contenido de

agua es mayor que el óptimo, el agua ya no tiene acción lubricante, sino que contribuye

con su volumen a la separación de las partículas del suelo.

La relación humedad densidad, es la relación que se representa gráficamente con una

curva que demuestra que, a bajos y altos contenidos de humedad la densidad es baja y

que con un contenido determinado de humedad, conocido como humedad óptima (centro

de la curva), el suelo adquiere su densidad máxima.

A esta densidad máxima, que se logra con una energía de compactación previamente

determinada, se le denomina densidad proctor. La humedad óptima es aquella que

necesita cada tipo de suelo, para alcanzar mayor densidad, con la utilización mínima de

los recursos de energía y tiempo.

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También es la máxima humedad que el suelo puede absorber para obtener máxima

resistencia.

Para la mayoría de los suelos utilizados en construcción, la humedad óptima varía del 8 al

25 % del peso seco del suelo, pero para obtener la humedad exacta deberán efectuarse

las pruebas de laboratorio pertinentes. la prueba de laboratorio utilizada para obtener la

humedad óptima es la prueba proctor.

Para suelos cohesivos se utiliza la prueba de próctor estándar astm - 698, mientras que

para suelos no cohesivos se utiliza la prueba de próctor modificada, astm - 1557.

El resultado de la prueba permite graficar la curva de densidad vs humedad, en la que se

puede determinar el porcentaje de humedad necesaria para obtener la máxima densidad

del suelo. la compactación alcanzada en obra o sea su densidad seca debe compararse

con la densidad seca máxima obtenida en laboratorio (proctor), la relación entre éstos 2

valores se conoce como % de compactación o sea:

Se debe tener en cuenta el tiempo que demora el proceso de compactación, ya que la

evaporación del agua es apreciable en ciertos climas. en todo trabajo de compactación es

necesario la presencia del agua.

Es inútil y demuestra un desconocimiento técnico por parte de quien controla un trabajo

de compactación el hacer pasar un rodillo si no se cuenta con un tanque cisterna que

proporcione el agua.

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PRINCIPIO DE ACCIÓNReducción Relación de Vacíos (eliminación fase gaseosa), mediante la aplicación de

energía mecánica. Energía en forma de vibración, presión, impacto y/o amasado. Energía

capaz de reordenar la fase sólida de un suelo granular.

SUELOS COHESIVOS Y NO COHESIVOSEl suelo, como cualquier elemento natural, posee un equilibrio entre los diversos factores

que lo influyen. Con la compactación se causa la alteración del suelo.

Hay suelos con una tendencia más o menos acentuada a la compactación, en función de

la composición, estructura y contenido de humedad.

Una característica que hace muy distintivos a diferentes tipos de suelos es la cohesión.

Debido a ella los suelos se clasifican en "cohesivos" y " no cohesivos".

Los suelos cohesivos poseen la propiedad de la atracción intermolecular, como las

arcillas. Los suelos no cohesivos son los formados por partículas de roca sin ninguna

cementación, como la arena y la grava.

SUELOS NO COHESIVOS En un suelo no cohesivo la compactación ocurre mayormente

por la reorientación de los granos para formar una estructura más densa. La presión

estática no es muy efectiva en este proceso porque los granos se acuñan unos contra

otros y resisten el movimiento. Al incorporarle agua reduce el rozamiento entre las

partículas y hace más fácil la compactación, sin embargo el agua en los poros también

impide que las partículas tomen una distribución más compacta.

Para lograr una compactación eficiente en los suelos no cohesivos se requiere una fuerza

moderada aplicada en una amplia área, o choque y vibración.

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SUELOSCOHESIVOS En los suelos cohesivos la compactación se produce por la

reorientación y por la distorsión de los granos y sus capas absorbidas. Esto se logra por

una fuerza que sea lo suficientemente grande para vencer la resistencia de cohesión por

las fuerzas entre las partículas.

La compactación eficiente en los suelos cohesivos requiere presiones más altas para los

suelos secos que para los húmedos, pero el tamaño del área cargada no es crítico.

BENEFICIOS DE LA COMPACTACIÓN.

UMENTA LA CAPACIDAD PARA SOPORTAR CARGAS Los vacíos producen debilidad en el suelo e incapacidad para soportar cargas pesadas.

Estando apretadas todas las partículas, el suelo puede soportar cargas mayores.

IMPIDE EL HUNDIMIENTO DEL SUELOSi la estructura se construye en el suelo inestable, el suelo se hunde dando lugar a que la

estructura se deforme (asentamientos diferenciales). Donde el hundimiento es más

profundo en un lado o en una esquina, por lo que se producen grietas o un derrumbe total.

REDUCE EL ESCURRIMIENTO DEL AGUAUn suelo compactado reduce la penetración de agua. El agua fluye y el drenaje puede

entonces regularse.

REDUCE EL ESPONJAMIENTO Y LA CONTRACCIÓN DEL SUELOSi hay vacíos, el agua puede penetrar en el suelo y llenar estos vacíos. El resultado sería

el esponjamiento del suelo durante la estación de lluvias y la contracción del mismo

durante la estación seca.

IMPIDE LOS DAÑOS DE LAS HELADAS El agua se expande y aumenta el volumen al congelarse. Esta acción a menudo causa

que el pavimento se hinche, y a la vez, las paredes y losas del piso se agrieten. La

compactación reduce estas cavidades de agua en el suelo.

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MÉTODOS DE COMPACTACIÓN.Desde un principio se busca mejorar el suelo mediante la compactación a través de sus

beneficios y los que finalmente se obtienen en la obra. Existen una gran variedad de

suelos es por ello que para obtener mejores resultados se han desarrollado diversos

métodos de compactar materiales en el campo.

Los utilizados al presente se suelen clasificar en las siguientes categorías:

Por amasado

Por presión.

Por impacto.

Por vibración.

Por métodos mixtos.

COMPACTACIÓN POR AMASADOTambién llamado efecto de manipuleo, es el producido por tensiones tangenciales que

redistribuyen las partículas para de esta manera aumentar su densidad. Resulta muy

eficaz para compactar la capa final de base para un firme asfáltico. Las maquinas que

mejor aprovechan esta fuerza de compactación son los rulos de pata de cabra o pisones y

los compactadores de neumáticos de ruedas alternadas.

COMPACTACIÓN POR PRESIÓN Consiste en aplicar un peso sobre la superficie del suelo, esto produce la ruptura de las

fuerzas que enlazan las partículas entre si y su acomodo en nuevos enlaces más estables

dentro del material. Este procedimiento es el que se aplica cuando se utilizan máquinas

sin vibración del tipo de rodillos lisos, pisones, patas de cabra, rodillos neumáticos, etc.

El efecto que produce un peso aplicado sobre el material se traduce en una presión sobre

su superficie que se transmite hacia el interior y se distribuye en forma de bulbo cuyo

valor disminuye de forma exponencial con la profundidad.

Debido a esto solamente se aplica la compactación estática en capas de poca

profundidad, como sellado de capas o cuando es posible romper la compactación ya

conseguida si se aplican cargas mayores.

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COMPACTACIÓN POR IMPACTO También llamada compactación dinámica. Utiliza una fuerza de impacto repetido sobre la

superficie a compactar. Depende del peso que se utilice y la altura desde la que se le deja

caer. Pueden ser de baja energía como los producidos por los compactadores de mano,

ranas, etc., hasta los 600 golpes por minuto o de alta energía entre 1.400 y 3.500 golpes

por minuto como los utilizados en los rodillos vibratorios.

COMPACTACIÓN POR VIBRACIÓN La compactación por vibración es la más utilizada en la actualidad para la mayoría de las

aplicaciones. Se basa en utilizar una masa excéntrica que gira dentro de un rodillo liso,

dicha masa produce una fuerza centrifuga que se suma o se resta al peso de la máquina,

para producir una presión sobre el suelo que depende de varios factores como el peso de

los contrapesos, distancia al centro de rotación y al centro de gravedad y la velocidad de

rotación. Para conocer cómo funcionan los compactadores de vibración, tenemos que

conocer los valores de la fuerza centrifuga, amplitud y frecuencia.

RESUMIENDOLO:

Por Peso Propio

o Rodillos estáticos lisos

o Neumáticos.

o Manuales o Autopropulsados.

Por Impacto

o Bolas de Impactos.

o Vibro pisones

o Pisones Manuales.

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Por Vibración (Para Suelos Granulares)

o Placas Vibradoras.

o RodillosVibradores.

Por Amasado (Para Suelos Cohesivos)

o Rodillo Pata de Cabra.

o Rodillos Neumáticos

MAQUINAS Y EQUIPOS

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TIPOS DE COMPACTADORES.

RODILLOS ESTÁTICOSEn la actualidad este tipo de rodillos ya están en desuso, a pesar de que continúan siendo

empleados principalmente en países en desarrollo, en donde es frecuente ver trabajar

máquinas de los años treinta. Por lo general el esfuerzo de compactación puede variarse

lastrando con agua sus tambores.

Se dispone en el mercado de dos subtipos de rodillos, el de tándem con dos rodillos o

tambores y un peso de 6 y 12 ton, y el de tres ruedas o tambores y un peso de 8 a 15 ton,

éste tenía antiguamente las dos ruedas traseras (de transmisión) más grandes que las

delanteras; en la actualidad las tres son del mismo tamaño y tienen articulación para

permitir mejor traslape e igualdad de esfuerzo sobre el ancho de rodado.

Algunos ejemplos de esta clase de equipos, son los CT-1014 y CD-58 de compacto y la

CS-14 de Dynapac. Su aplicación es muy flexible, pues puede emplearse en todo tipo de

compactaciones con la excepción de rellenos de roca y arcillas (produciendo capas

laminares).

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TAMBOR VIBRATORIO:Es el equipo habitualmente más empleado desde 1930; es el primer compactador

autopropulsado de placa vibratoria, debido a su eficiencia, velocidad y maniobrabilidad. El

peso de este equipo es de 6 a 15 ton., del cual la mitad es del cilindro. Algunos están

equipados con transmisión en el propio cilindro, lo cual mejora la tracción y evita el

desplazamiento de la superficie compactada.

En este tipo se pueden tener básicamente dos tipos:

CILINDRO LISO: Este tipo de equipo no debe emplearse en la compactación de arcillas,

ni se recomienda para asfaltos, salvo que fuese una versión para ello. Para en

rocamientos deben usarse equipos grandes (más de 10 ton.).

En esta categoría tenemos a los Caterpillar de la serie CS-323 a 533 (de 4.1 a 10.8 ton.),

Los Dynapac CA-25 A 51 (6.2 a 15 ton.) y los Bomag BW-122d (1.8 a 18 ton.)

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CILINDRO DE PATAS: La superficie del cilindro está armada de filas de pirámides

truncadas- patas, que producen un efecto sobre el terreno o terraplén como de "waffle"

evitando así la estructuración laminar de la capa compactada. Estos equipos se emplean

en toda aplicación, excepto en enrocamientos, bases y asfaltos. Una unidad de 15 ton. Es

capaz de desarrollar su trabajo para capas de hasta un metro de espesor en arena-grava

y de 55 cm en subbases.

En este tipo de equipo tenemos: a los Dynapac de la serie CA, los Bomag de la serie BW

y los CaterpillarCP-323 aCP-553, todos ellos con pesos parecidos a los de rodillo liso.

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COMPACTADOR DE 4 RUEDAS CON PATA DE CABRAEste tipo de compactador tiene cuatro cilindros con patas de cabra y por lo general está

equipado con una pequeña hoja topadora. Es la máquina más efectiva para compactar

suelos cohesivos y de hecho está diseñada para ello.

Ejemplos de este equipo, son los Caterpillar de la serie 815 y 825, el CT-25 de Dynapac y

losWF22deKomatsu.

El peso usual de éstos, es de entre 15 y 30 ton. Y suelen trabajar relativamente a mayor

velocidad, casi el doble que sus similares de cilindro vibratorio, aunque capas de menor

espesor en un tercio, por lo que su productividad horaria es mayor en un 50%. Sólo se

aplican en la compactación de aluviones y arcillas, por lo que no son muy versátiles.

VIBRATORIOS EN TÁNDEM Este tipo de compactador es el que en la actualidad se aplica a los asfaltos y bases, con

rendimientos de 67 a 111% superiores a los de rodillos estáticos (hasta 550 m²/h).

Ejemplos de este equipo, son los de Dynapac con la serie CC-10 a 50 (2.4 a 14.8 ton), los

Caterpillar CB-214 a 614 (2.3 a 11.3 tn.) y los Bomag BW-100ADa202AD.

En el trabajo, un equipo mediano suele combinarse con un compactador de neumáticos

para dar un mejor resultado y efectividad. Existen en el mercado algunos equipos ligeros

como el LR100 de Dynapac (1.7 tn), el BW-75 de Bomag (1.4 tn) y el W102 de Case (1.2

tn), con un ancho de rodillos de entre 0.7 y 1.0 m que permiten hacer trabajos,

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acercamientos y maniobras de detalles. El equipo se puede utilizar en arena-grava,

subbases, bases y asfaltos.

COMPACTADORES NEUMÁTICOSEste tipo de equipo aunque compacta en capas de poco espesor (entre 13 y 20 cm.)

trabaja a velocidades más rápidas (12 kph promedio), y es más versátil puesto que se

aplica a todo tipo de material con la excepción de los enrocamientos.

La mayor parte de éstos, tienen tres ruedas delanteras y cuatro traseras, tal es el caso de

los CaterpillarPF-200 y 300 y PS-300 y 500, así como el CP-22 de Dynapac.

Por lo general pueden lastrarse, incrementándose prácticamente en un 100% su peso

vacío.

El inconveniente que presentan en la compactación de asfaltos, es el levantamiento inicial

de material superficial en las ruedas, lo cual puede prevenirse calentando éstas de tal

manera que no exista una diferencia de temperatura con el material mayor de 20 grados.

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RODILLOS COMBINADOSEste tipo de compactadores tiene la característica de combinar un cilindro liso estático o

vibratorio por lo general, con otro de neumáticos. Su aplicación se concentra básicamente

en los asfaltos.

Realmente no existen muchos modelos por su poca versatilidad, entre ellos se encuentran

los DUO-PACTOR, SEAMAN-GUNNISON y el CG-16Cde Dynapac.

APISONADORAS POR IMPACTOEste tipo de maquina se levanta del suelo debido a la explosión de su motor, que por

reacción contra el mismo produce la suficiente fuerza ascendente para elevar toda ella

unos 20 cm. Estos pisones son muy apropiados para suelos coherentes, aunque también

dan resultado con otra clase de materiales.

Son muy buenos para la compactación de zanjas, bordes de terraplenes, cimientos de

edificios, etc. la habilidad del operador es decisiva en el rendimiento y calidad del trabajo

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COMPACTACIÓN POR IMPACTO DINÁMICOEs una técnica que mejora la capacidad portante de los suelos, especialmente de

aquellos con escasas características geotécnicas, mediante la aplicación de esfuerzos

dinámicos en superficie.

Se trata de aplicar un elevado esfuerzo dinámico al dejar caer una masa elevada desde

cierta altura. Actualmente, es habitual el uso de pesos de maza que oscilan normalmente

entre 1 y 100 toneladas, con alturas de caída de hasta 40 m.

Este tipo de tratamiento es altamente dependiente de las características del suelo y de la

energía empleada. En principio, se puede utilizar en suelos granulares, saturados o no, y

ofrece buenos resultados en rellenos artificiales heterogéneos, que difícilmente se pueden

mejorar con otros procedimientos. Además, la mejora es significativa incluso a

profundidades altas, siendo una solución económica cuando se compara con otras

soluciones alternativas como la excavación y sustitución del suelo, la precarga, las

inyecciones y otras técnicas de mejora de suelos.

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COMPACTADORA DE IMPACTOAlmacén de energía, cilindro hidráulico y resorte comprimido en el eje de tracción,

componen el mecanismo de absorción de descarga de tres etapas de la compactadora de

impacto. Los diseñamos profesionalmente con el objetivo de reducir la fuerza del impacto

contra cada mecanismo y aliviar la influencia del impacto en el tractor. El equipo está

estructuralmente creado para soportar la fuerza del impacto, cada uno de los

componentes es adoptado con las medidas fiables para evitar que se aflojen y asegurar la

resistencia estructural.

LANCHAS VIBRADORAS O VIBROCOMPACTADORAS Aplican vibraciones de alta frecuencia y amplitud baja sobre el suelo, su peso oscila entre

68 y 136 kg. y se usan principalmente para compactar suelos granulares como arena y

grava; mezclas de suelos granulados y cohesivos; y mezclas asfálticas, tanto calientes

como frías.

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COMPACTACIÓN DE SUELOS EN LABORATORIO. (PROCTOR)La compactación de suelos es el proceso artificial por el cual las partículas de suelo son

obligadas a estar más en contacto las unas con las otras, mediante una reducción del

índice de vacíos, empleando medios mecánicos, lo cual se traduce en un mejoramiento

de sus propiedades ingenieriles.

La importancia de la compactación de suelos estriba en el aumento de la resistencia y

disminución de la capacidad de deformación que se obtiene al someter el suelo a técnicas

convenientes, que aumentan el peso específico seco, disminuyendo sus vacíos. Por lo

general, las técnicas de compactación se aplican a rellenos artificiales tales como cortinas

de presas de tierra, diques, terraplenes para caminos y ferrocarriles, bordes de defensas,

muelles, pavimentos, etc.

Los métodos empleados para la compactación de suelos dependen del tipo de materiales

con que se trabaje en cada caso; en los materiales puramente friccionantes como la

arena, los métodos vibratorios son los más eficientes, en tanto que en suelos plásticos el

procedimiento de carga estática resulta el más ventajoso.

La compactación de un suelo es la densificación del suelo por remoción de aire, lo cual

requiere la aplicación de energía mecánica.

Para estimar el grado de compactación de un suelo es necesario determinar el peso

volumétrico seco máximo del mismo.

Los ensayos utilizados para la obtención del peso volumétrico seco máximo de

compactación y el contenido de agua óptimo de un suelo, son las pruebas Proctor

Estándar y Proctor Modificada (estandarizadas por las normas AASHTO T-99 y T-180

respectivamente.

La finalidad de la prueba de compactación en laboratorio, es disponer de muestras de

suelo compactadas teóricamente con las condiciones de campo, a fin de estudiar sus

propiedades mecánicas para conocer datos firmes del proyecto.

En mecánica de suelos, el ensayo de compactación Proctor es uno de los más

importantes procedimientos de estudio y control de calidad de la compactación de un

terreno. A través de él es posible determinar la compactación máxima de un terreno en

24

http://es.wikipedia.org/wiki/Control_de_calidad

http://es.wikipedia.org/wiki/Mec%C3%A1nica_de_suelos


relación con su grado de humedad, condición que optimiza el inicio de la obra con relación

al costo y el desarrollo estructural e hidráulico.

Existen dos tipos de ensayo Proctor normalizados; el "Ensayo Proctor Normal", y el

"Ensayo Proctor Modificado". La diferencia entre ambos estriba en la distinta energía

utilizada, debido al mayor peso del pisón y mayor altura de caída en el Proctor modificado.

Ambos ensayos se deben al ingeniero que les da nombre, Ralph R. Proctor (1933), y

determinan la máxima densidad que es posible alcanzar para suelos o áridos, en unas

determinadas condiciones de humedad, con la condición de que no tengan excesivo

porcentaje de finos, pues la prueba Proctor está limitada a los suelos que pasen

totalmente por la malla No 4, o que tengan un retenido máximo del 10 % en esta malla,

pero que pase (dicho retenido) totalmente por la malla 3/8”. Cuando el material tenga

retenido en la malla 3/8” deberá determinarse la humedad óptima y el peso volumétrico

seco máximo con la prueba de Proctor estándar.

El ensayo consiste en compactar una porción de suelo en

un cilindro con volumen conocido, haciéndose variar la humedad para obtener el punto de

compactación máxima en el cual se obtiene la humedad óptima de compactación.

El ensayo puede ser realizado en tres niveles de energía de compactación, conforme las

especificaciones de la obra: normal, intermedia y modificada.

La energía de compactación viene dada por la ecuación:

25

http://es.wikipedia.org/wiki/Construcci%C3%B3n

http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Energ%C3%ADa_de_compactaci%C3%B3n&action=edit&redlink=1

http://es.wikipedia.org/wiki/Volumen

http://es.wikipedia.org/wiki/Cilindro

http://es.wikipedia.org/wiki/Humedad

http://es.wikipedia.org/wiki/%C3%81rido_(miner%C3%ADa)

http://es.wikipedia.org/wiki/Suelo

http://es.wikipedia.org/wiki/Ingenier%C3%ADa


Donde:

Y - energía a aplicar en la muestra de suelo;

n - número de capas a ser compactadas en el cilindro de moldeado;

N - número de golpes aplicados por capa;

P - peso del pisón;

H - altura de caída del pisón; y

V - volumen del cilindro.

El Grado de compactación de un terreno se expresa en porcentaje respecto al ensayo

Proctor; es decir, una compactación del 85% de Proctor Normal quiere decir que se

alcanza el 85% de la máxima densidad posible para ese terreno.

Las principales normativas que definen estos ensayos son las normas

americanas ASTM D-698 (ASTM es la American Society for Testing Materials, Sociedad

Americana para el Ensayo de Materiales) para el ensayo Proctor estándar y la ASTM D-

1557 para el ensayo Proctor modificado. En España existen las normas UNE 103-500-94

que define el ensayo de compactación Proctor normal y la UNE 103-501-94 que define el

ensayo Proctor modificado.

26

http://es.wikipedia.org/wiki/Norma_UNE

http://es.wikipedia.org/wiki/ASTM

http://es.wikipedia.org/wiki/Normativa


BIBLIOGRAFIA.

INFORMACIÓN TEORICA.

http://es.wikipedia.org/wiki/Ensayo_de_compactaci%C3%B3n_Proctor

http://www3.ucn.cl/FacultadesInstitutos/laboratorio/generalM6.htm

Maquinaria y equipo de compactación de un suelo

https://www.google.com.sv/search?

biw=1440&bih=775&tbm=isch&q=MAQUINARIA+Y+EQUIPO+PARA+COMPACTACI

%C3%93N+DE+SUELO&spell=1&sa=X&ei=jLl2VPzdFoinNv2ygbAB&ved=0CBkQvwUoA

A#imgdii=_

Tipos de suelo.

https://www.academia.edu/1313043/EXPLORACI

%C3%93N_DEL_SUBSUELO_Y_CARACTERIZACI%C3%93N_GEOT

%C3%89CNICA_DEL_TERRENO

27

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http://www3.ucn.cl/FacultadesInstitutos/laboratorio/generalM6.htm

http://es.wikipedia.org/wiki/Ensayo_de_compactaci%C3%B3n_Proctor

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COMPACTACION DE LOS SUELOS

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