La compactación de suelos

Contenido

Introducción

La compactación de suelos:

• Importancia de la Compactación

• Ventajas

• Desventajas

• Objetivos

• Dónde se aplica mayormente la Compactación

• De que dependen los métodos empleados para la Compactación

Propósito y Método de Compactación de Suelos:

• Beneficios

Suelos No Cohesivos (granular)

Compactación de Suelos Arenosos o Limosos con cohesión moderada

Compactación de Arcillas

Compactación de Masas Naturales y Terraplenes Existentes:

• La Técnica Mecanizada de Compactación de Terraplenes

Maquinas de compactación:

• Por presión estática

• Por vibración

• Por Inundación

Conclusión

Bibliografía

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

La compactación es el procedimiento de 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.

Importancia de la Compactación

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

Ventajas:

• Aumenta la capacidad para soportar cargas: Los vacíos producen debilidad del suelo e incapacidad para soportar cargas pesadas. Estando apretadas todas las partículas, el suelo puede soportar cargas mayores debidas a que las partículas mismas que soportan mejor. O

• Impide el hundimiento del suelo: Si la estructura se construye en el suelo sin afirmar o afirmado con desigualdad, 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 agua: Un suelo compactado reduce la penetración de agua. El agua fluye y el drenaje puede entonces regularse.

• Reduce el esponjamiento y la contracción del suelo: Si 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.

Desventajas:

• Aumenta el hinchamiento

• Aumenta el potencial de expansión por heladas.

Objetivos

 Debe tener suficiente resistencia para soportar con seguridad su propio peso y el de la estructura o las cargas de las ruedas

 No debe asentarse o deformarse tanto, por efecto de la carga, que se dañe el suelo o la estructura que soporta.

 No debe ni retraerse ni expenderse excesivamente

 Debe conservar siempre su resistencia e incompresibilidad

 Debe tener la permeabilidad apropiada o las características de drenaje para su función.

Dónde se aplica mayormente la Compactación

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.

De que dependen los métodos empleados para la Compactación

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. En la práctica, estas características se reflejan en el equipo disponible para el trabajo, tales como: plataformas vibratorias, rodillos lisos, neumáticos o patas de cabra.

Propósito y Método de Compactación de Suelos

El principal propósito de la compactación de un suelo es aumentar la resistencia y disminución de la capacidad de deformación que se obtiene al someter al suelo a técnicas convenientes que aumentan el peso específico seco, disminuyendo sus vacíos.

En el grado de densidad que puede conseguirse en una obra de tierra hay varios factores condicionantes: tipo de suelo, contenido de humedad, energía de compactación y modo de aplicación de ésta. Por lo que se refiere a esto último cabe distinguir esencialmente entre el empleo de compactadores estáticos y compactadores vibratorios

Los métodos empleados para la compactación de suelos dependen del tipo de materiales con que se trabaje en cada caso; en los materiales puramente fricción antes como la arena, los métodos vibratorios son los más eficientes, en tanto en los suelos plásticos el procedimiento de carga estática resulta más ventajoso. En la práctica estas características se reflejan en el equipo disponible para el trabajo, tales como: plataformas vibratorias, rodillos lisos, neumáticos o patas de cabra

Beneficios

 Aumenta la capacidad para soportar cargas: Los vacíos producen debilidad del suelo e incapacidad para soportar cargas pesadas. Estando apretadas todas las partículas, el suelo puede soportar cargas mayores debidas a que las partículas mismas que soportan mejor. Impide el hundimiento del suelo: Si la estructura se construye en el suelo sin afirmar o afirmado con desigualdad, 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 agua: Un suelo compactado reduce la penetración de agua. El agua fluye y el drenaje puede entonces regularse.

 Reduce el esponjamiento y la contracción del suelo: Si 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.

Suelos No Cohesivos (granular)

Se entiende por suelos no Cohesivos: suelos compuestos de rocas, piedras gravas y arenas, o sea suelos de granos gruesos. 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.

Para estos casos el proceso de compactación más adecuado resulta el de vibración, pero debe tenerse en cuenta, como ya se sabe que el comportamiento de los suelos gruesos depende mucho de la granulometría. Se requiere una fuerza moderada aplicada en una amplia área, o choque y vibración. 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. La eficiencia se mejora aumentando la presión durante la compactación a medida que el peso especifico y la resistencia aumenta. Los métodos para compactar arena y grava, colocados en orden de decreciente eficiencia son: vibración, mojado y rodamiento. En la práctica, 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. 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

En los suelos no cohesivos si su composición granulométrica es adecuada, puede obtenerse una cohesión inducida, llenando parcialmente con agua su volumen de huecos. El fenómeno será más acusado cuanto más fina sea la granulometría del suelo en cuestión, pero esta cohesión sólo se mantiene mientras exista aire en los huecos, si el agua lo desplaza la cohesión cesa y el material se comporta como un líquido viscoso. Pero aparte de esta cohesión inducida, la resistencia o capacidad portante de los suelos no cohesivos estriba, fundamentalmente, en el rozamiento interno entre las partículas del árido.

Compactación de Suelos Arenosos o Limosos con cohesión moderada

Los suelos cohesivos, son suelos arcillosos y limosos o sea material de grano muy fino, y 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

A medida que aumenta la cohesión, disminuye rápidamente la eficacia de las vibraciones como medio de compactación, pues por pequeña que sea la adherencia entre

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