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COMPACTACIÓN DESUELOS


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El suelo es un material de construcción :

• Fácilmente disponible

• Económico

Consecuencias de la ausencia de control de calidad:

-Asentamientos : Movimiento vertical del suelo inferiordebido al peso del relleno

-Subsidencia: Movimiento vertical dentro de un relleno debidoa su propio peso

Usos : caminos, terraplenes, presas, etc.

Requiere control de calidad

COMPACTACIÓN DE SUELOS


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VENTAJAS DE LAS COMPACTACIÓN

Permite el mejoramiento de las siguientespropiedades :

5 kg

10 kg

Sin compactar Compactado

• Reduce la permeabilidad del suelo,

el escurrimiento y la penetración

del agua.

• Reduce los asentamientos del

terreno.

• Aumenta la capacidad de

soporte del suelo.


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• Reduce el esponjamiento y lacontracción del suelo

Sin compactar Compactado

Desventajas:• Aumenta el hinchamiento• Aumenta el potencial de expansión

por heladas.

• Impide los daños de las heladas

VENTAJAS DE LAS COMPACTACIÓN


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TEORÍA DE LA COMPACTACIÓN DE SUELOS

Proctor ( 1933 ) definió cuatro variables que afectan a la compactaciónen suelos con cohesión:

Ec = N · n·W · hV

(Kf/m3)

Otras variables que afectan alproceso de compactación:

• Método de compactación

• Humedad original del suelo• Sentido que se recorre la escala

dehumedades

• Temperatura

• Recompactación

• Numero y espesor de capas,número de pasadas, etc.

•Peso unitario seco•Contenido de agua• Tipo de suelo

•Energía de Compactación


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Especificaciones para el ensayos Proctor Estandar (Holtz and Kovacs, 1981)


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Especificaciones para el ensayos Proctor Modificado (Holtz and Kovacs, 1981)


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LA CURVA DE COMPACTACIÓN

r

s

w s

d

S Gw

G

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Empleo de propiedades

índices para definición de

curva de saturación en

compactación Proctor


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Efecto de la energía de

compactación en la

densidad seca y contenido

de humedad de un suelo

Tomada de: Principles of Geotechnical

Engineering – Das, 2010


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Tomada de: Principles of Geotechnical

Engineering – Das, 2010

Factores que influyen en la compactación

de suelos:

o Tipo de suelo

o Gs

o Distribución granulométrica

o Cantidad y tipo de minerales arcilloso


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COMPACTACIÓN EN LABORATORIO

EnsayoProctor

EnsayoHarvard

SUELOSGRANULARES

Ensayo de

Densidad relativa

SUELOSCOHESIVOS


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COMPACTACIÓN EN SUELOS COHESIVOS

Finalidad Determinar la relación humedad – densidad de un

suelo compactado en un molde normalizado , mediante un pisón de

masa normalizada , en caída libre y con una energía de

compactación específica .

El ensayo se realiza compactando en un molde de volumen conocido

muestras de un mismo suelo , pero con distintas humedades y con la

misma energía de compactación .

Este ensayo es aplicable a suelos con un porcentaje de finos (malla

Nº200) igual o mayor que 12% . Para suelos con un porcentaje menor,

también es aplicable, siempre y cuando presenten una curva con un

máximo bien definido.


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COMPACTACIÓN EN SUELOS GRANULARES

Para los suelos granulares se aplica el concepto de Densidad Relativa , el

que relaciona la compacidad en estado natural con las densidades

máximas y mínimas .

Los métodos de laboratorio empleados en Chile para obtener las

densidades máximas y mínimas están dados en la Nch 1726 Of. 80 .

Las humedades necesarias para obtener estas densidades máximas son

las de “secado al aire” y de saturación .

DRMuy suelto 0 -15

Suelto 15 - 35

Medio 35 - 65

Denso 65 - 85

Muy denso 85 - 100

ESTADO DEL SUELO

D.R = dmax (d - dmin) x100 (%)

d (dmax- dmin)


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MÉTODOS PARA COMPACTAR EN TERRENO

Estática o presión

Impacto

Amasado

Vibración


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ELECCIÓN DEL MÉTODO DE COMPACTACIÓN

1. Tipo de Suelo

2. Variaciones del suelo dentro de la obra

3. Tamaño e importancia de la obra a ejecutar

4. Especificaciones de compactación del proyecto: densidad, humedadóptima, tamaño del sitio, número de pasadas.

5. Tiempo disponible para ejecutar el trabajo

6. Equipo que ya se posea antes de comenzar los trabajos

7. Economía


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ELECCIÓN DEL MÉTODO DE COMPACTACIÓN

Tipo de suelo Maquinaria

GravasArenas mecánicamente estables

Rodillos lisos

Arenas uniformesSuelos cohesivos con humedadcercana a limite plástico

Rodillos neumáticos

Suelos finos con humedad entre 7%a 20 % por debajo del limite plástico

Rodillos “pata de cabra”

Suelos granulares Rodillo vibratorio


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RECOMENDACIÓN EQUIPO DE COMPACTACIÓN

SEGÚN TIPO DE SUELO

Tomada de: Tabla 3.602.504.A Vol 3

Manual de Carreteras


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PRUEBAS IN SITU

Estos ensayos permiten obtener la densidad de terreno y verificar los resultados

obtenidos en obras de compactación de suelos.


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PRUEBAS IN SITU: CONO DE ARENA


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PRUEBAS IN SITU: DENSIMETRO NUCLEAR


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COMPACTACIÓN DE PRUEBA

o Se aconseja en obras de cierta importancia.

o Permite determinar el número de pasadas y humedad másconvenientes a la exigencia de la obra y a la economía de la

empresa.

Proyecto


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ENSAYO CBR

La finalidad de este ensayo es determinar la capacidad de soporte de

suelos compactados en laboratorio, con una humedad óptima y

energías de compactación variables .

Este ensayo mide la resistencia al corte de un suelo bajo condiciones

de humedad y densidad controladas, permitiendo obtener un

porcentaje de la relación de soporte respecto de un suelo de

California .

CBR = (carga unitaria del ensayo / carga unitaria patrón) x 100 (%)

• Determinación de granulometría

• Ensayo PM

• Determinación humedad óptima de compactación

• Compactación de 3 probetas (10, 25 y 56 golpes)

REQUISITOS


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ENSAYO CBR


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Contenido de Humedad (%)

gmáx.

Wopt. D e n s i d a d

S e c a ( g r s / c c

)

Curva de Saturación

Condiciones de ensayo:

• Determinación de granulometría

• Ensayo PM• Determinación humedad óptima de

compactación

• Compactación de 3 probetas (10, 25 y

56 golpes de pisón)

ENSAYO CBR


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Equipamiento necesario:

• Molde

• Sobrecarga

• Papel filtro• Disco espaciador

• Pisón compactador

• Horno

• Prensa de ensayo (KN)

ENSAYO CBR


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ENSAYO CBR

Curva Tensión v/s

penetración. Tomada de

Vol 8 Manual deCarreteras


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ENSAYO CBR

Curva CBR v/s Densidad Seca.

Tomada de Vol 8 Manual de

Carreteras


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ENSAYO CBR


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ENSAYO CBR

Pavimento Material % CBR % Compactación

Flexible Sub base granular 40 95

Flexible Base granular 80 95

Tratamiento

superficial

Base granular 100 95

Capa granular de

rodadura

Base granular 80 95

Rígidos Sub base granular 50 95


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Selección demateriales para

aceptación o rechazo

Granulometría Límites de consistencia Humedad

Desgaste de los Ángeles C.B.R (Proctor o D.R)

Ejecución

Densidad In-Situ Proctor o D.R C.B.R

Recepción final ycomprobación de

propiedades

Placa de carga

C.P.T

CONTROL DE CALIDAD EN OBRAS DE COMPACTACIÓN Y

ENSAYOS MÁS UTILIZADOS

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