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COMPACTACIÓN

Se entiende por compactación todo proceso que aumente la densidad seca de un suelo por medios mecánicos, este proceso estáacompañado solo por la expulsión de aire al aplicarse carga dinámica.

Las partículas de suelo absorben una película de agua cuando se añade agua a un suelo seco. Con la adición de mas agua, dichapelícula aumenta el espesor y permite que las partículas del suelo deslicen una sobre otra más fácilmente. Este proceso se denomina frecuentemente lubricación como el espesor de la película, los efectos delubricación están limitados a los suelos de grano fino.

La compactación de los suelos en general es el método más económico de estabilización disponible. La estabilización de suelos consiste en elmejoramiento de las propiedades físicas indeseables del suelo para obtener una estructura, resistente al corte, y relaciones de vacíos, deseables.

3. PROPOSITOS Y METODOS PARA LA COMPACTACION DE SUELOS.-

La estabilidad de mesas de suelos en su estado natural. Si se excavan tales mesas de suelos y se redepositan sin tomar un cuidado especial, la porosidad, permeabilidad y compresibilidad de los mismos aumenta, mientras que su capacidad pare resistir la erosión interna por efecto de venas de agua disminuye grandemente. Por ello, hasta en la antigüedad, se acostumbraba compactar los terraplenes que debían actuar como cliques o malecones. No se hacían, sin embargo, esfuerzos especiales pare compactar los terraplenes viales, pues las calzadas eran suficientemente flexibles como pare no ser donadas por un asentamiento. Hasta trace poco, los terraplenes pare líneas ferroviarias eran también construidos echando sierra suelta, que luego se dejaba asentar bajo su propio peso durante varios anos antes de colocar un balasto de alta calidad. El asentamiento de los terraplenes sin compactación no trajo inconvenientes serios hasta que, después de iniciado el siglo veinte, hizo su aparición el automóvil y, con su rápido desarrollo, creo una demanda creciente de caminos pavimentados. Poco tiempo después se hizo evidente que los caminos de hormigón construidos sobre terraplenes no compactados se rompían con cierta facilidad, y que los pavimentos flexibles de tipo superior tenían la tendencia a desnivelarse en exceso. La necesidad de evitar estos inconvenientes fomento el desarrollo de métodos de compactación que fuesen a la vez eficientes y económicos. Por su parte, un aumento simultaneo en la construcción de cliques de sierra proveo un incentivo adicional, que coadyuvo también a la corrección de dichos métodos de compactación. Las investigaciones que se realizaron demostraron que ningún método de compactación es igualmente adecuado pare todos los tipos de suelos. Además, el grado de compactación que alcanza un suelo dado, sometido a un procedimiento de compactación también dado, depende en gran parte del contenido de humedad del suelo. La compactación máxima se obtiene pare un cierto contenido de humedad conocido como contenido optimo de humedad, mientras que el procedimiento utilizado pare mantener, durante la compactación, la humedad del terraplén cerca de la optima, se conoce como control de humedad. En la actualidad, aun se tiene un conocimiento muy imperfecto acerca de las relaciones que existen entre el contenido de humedad en el momento en que se construye el terraplén, el grado de compactación y la forma como cambian las características físicas del mismo durante su periodo de servicio. Los cambios de resistencia, rigidez y permeabilidad que el terraplén sufre con el tiempo y con las variaciones en su contenido de humedad, merecen mucha mas atención de la recibida hasta el presente. De aquí que en lo que resta de este articulo casi no se bate de las propiedades de los suelos compactados y solo se describan los procedimientos constructivos. En lo que sigue, los métodos corrientes de compactación de terraplenes artificiales se dividir en tres grupos: los adecuados pare suelos no cohesivos, los adecuados pare suelos arenosos o limosos con cohesión moderada y los adecuados pare arcillas. Finalmente, se tratan los métodos pare compactar mesas naturales de suelos en su lugar de origen.

4. COMPACTACION DE SUELOS NO COHESIVOS.-

Los métodos pare compactar arena y grava, colocados en orden de decreciente eficiencia son: vibración, mojado y rodamiento. En la practica, se han utilizado también combinaciones de estos métodos. Las vibraciones pueden producirse de una manera primitiva apisonando con pisones a mano, o con pisones neumáticos, o bien dejando caer un peso grande desde cierta altura; un metro, por ejemplo. Empero, la compactación alcanzada con estos procedimientos es muy variable, pues depende en gran parte de la frecuencia de las vibraciones. Los mejores resultados se obtienen con maquinas que vibran a una frecuencia cercana a la de resonancia del conjunto suelo-vibrador. Cuando f1 es aproximadamente igual a fo, la disminución de volumen o asentamiento es 20 a 40 veces mayor que la que produce una fuerza estática equivalente a la pulsatil. Por medio de rodillos de 5 a 15 t, equipados con vibradores que operan a frecuencias comprendidas entre 1100 y 1500 pulsos por minuto, se ha obtenido la compactaci6n.efectiva de arena gruesa, grave y de enrocado de piedra partida con partículas de tamaños comparables (Bertram, 1963). El material se desparrama en capes de 30 a 40 cm de espesor, habiéndose obtenido en algunas obras una compactación adecuada de capes de espesor mayor, aun cuando en estos caves es difícil evitar la segregación durante el desparramo del material. El tamaño máximo de las partículas esta limitado únicamente por el espesor de las capes. Entre 2 a 4 pasadas de tales rodillos tirados a una velocidad que no exceda de alrededor de 3 km. por hora suele resultar adecuada pare alcanzar un alto grado de compactación . No es necesario un control en el contenido de humedad. Tal tipo de materiales han sido también compactados por medio de rodillos neumáticos tirados por tractores Diesel montados sobre cubiertas pesadas. Durante el proceso de compactación se puede agregar agua. Mucha de la compactación que se obtiene en estas condiciones derive de la producida por el tractor mas bien que por el rodillo. Se necesitan normalmente entre 6 y 8 pasadas del equipo sobre un mismo lugar pare obtener un grado satisfactorio de compactación, siempre y cuando el material sea depositado en capes de un espesor no mayor de 30 cm. Cuando se trata de compactar áreas limitadas, pueden resultar adecuados los compactadores manuales mecánicos o los operados a motor. El peso de estos compactadores varia entre varios cientos de kilogramos a varias toneladas y la fuerza pulsante que entregan al terreno, a una frecuencia aproximada

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