El documento describe los conceptos básicos de la compactación de suelos, incluyendo los factores que influyen en el proceso como la humedad inicial y la energía aplicada. También cubre los ensayos de laboratorio como el Proctor estándar y modificado para determinar la relación óptima entre humedad y densidad, así como métodos para controlar la compactación en obra.

1. COMPACTACIÓN DE SUELOSCOMPACTACIÓN DE SUELOS
• ConceptoConcepto
• Factores que influyen en la compactaciónFactores que influyen en la compactación
• Efecto en las propiedades de los suelosEfecto en las propiedades de los suelos
• Ensayos de laboratorioEnsayos de laboratorio
• Compactación en obraCompactación en obra
• Control de CompactaciónControl de Compactación

2. COMPACTACIÓN
• Terraplenes (estructuras de tierra)
– Presas
– Pavimentos
– Escolleras, muelles
• Rellenos de terrenos
• Mejoramiento de suelos (estabilización)
• Remoldeo de muestras de laboratorio

3. • Proceso de aplicación de energía mecánica al suelo para
disminuir su volumen por reducción de relación de
vacíos debida a eliminación de aire de poros
• Objetivo de la Compactación:
– Mejorar propiedades mecánicas de los suelos
– Generar a partir de un suelo un material con las
propiedades mecánicas apropiadas
CONCEPTO DE COMPACTACIÓN

4. • Efectos Físicos y Mecánicos:
– Reducción de e  Aumento de γ
– Aumento de resistencia
– Disminución de deformabilidad
• Aplicación de energía mecánica:
– T de aplicación muy breve  condición no drenada
– Disminución de volumen de vacíos por eliminación de
aire  Reducción de volumen de aire
– Proceso de compactación  Suelos o Materiales no
saturados
CONCEPTO DE COMPACTACIÓN

5. FACTORES QUE INFLUYEN EN LA
COMPACTACIÓN
• Proctor (1933): Prueba de laboratorio consistente en
compactar suelo por impacto variando contenido de
humedad
• Factores que influyen en la compactación:
– Contenido de humedad inicial
– Energía específica de compactación (Energía aplicada
por unidad de volumen)
– Tipo de suelo

6. Influencia de la humedad inicial de compactación
17,0
17,5
18,0
18,5
19,0
19,5
4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16
Contenido de Humedad (%)
PesoEspecíficoSeco(kN/m
3
)
Suelo SC (Salto)
Experimento
Óptimo
Aumenta ω Aumenta
γd
Aumenta ω Disminuye
γd
Existe una ω para γdmáx
γdmáx o Peso Unitario Seco Máximo (PUSM)
Ηumedad óptima (ωópt)

7. Causas del comportamiento γd - ω
• Para ω < ωópt: Suelo muy seco  Succión elevada 
Baja eficiencia de compactación
• Aumenta ω  disminuye Succión  Mejora eficiencia
de compactación
• Para ω > ωópt: Suelo casi saturado  Poco aire a
eliminar  Baja eficiencia de compactación
• Para ω = ωsat: No es posible compactar

8. Influencia de la energía específica de
compactación
Energía 2 > Energía 1

9. Curva de 100% de saturación
• Curva donde se alcanza la humedad de saturación
para cada peso específico seco (relación de vacíos)
• A mayor γd  menor e  menor ωsat
100
G
1
G
S
G
1
G
S
G
1
wwsol
d ω
+
γ
=
ω
+
γ
=
ω
+
γ
=γ
• Igualmente se definen curvas para cualquier S

10. Curva de 100% de saturación
• Por encima de la curva de 100% de saturación:
zona donde no es posible compactar suelo por
mayor que sea energía específica
• Distancia entre ωopt y ωsat: indica que suelo
compactado al máximo igual tiene aire  en
compactación no es posible expulsar todo el aire
de los vacíos

11. Influencia del tipo de suelo
Cuanto más fino el suelo mayor ωopt
Cuanto más grueso el suelo mayor γdmáx
Suelos gruesos mal
graduados:comportamiento anormal en
compactación por impacto15,0
15,5
16,0
16,5
17,0
17,5
18,0
18,5
19,0
19,5
20,0
20,5
21,0
21,5
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26
Humedad (%)
PesoEspecíficoSeco(kN/m
3
)
Desagregado Fm. Arapey
Descompuesto Fm. Arapey
Grava Fm. Salto
Suelo SP

12. Influencia de la compactación sobre la estructura
de los suelos finos

13. Influencia de la compactación sobre la
permeabilidad de los suelos finos

14. Influencia de la compactación sobre la relación
tensión - deformación de los suelos finos

15. Ensayos de Compactación
• Dinámicos (impacto): Ensayo Proctor
• Amasado: Ensayo Mini-Harvard (Wilson, 1950)
• Estáticos: Edómetro
• Vibración

16. Ensayo de Compactación Proctor
ASTM D 698-78; AASHTO T 99-86
• Objetivo: Determinar relación γd – ω de suelos o materiales
granulares compactando en moldes por impacto de masa de 5,5 lb
(2,5 kg) y caída libre de 12 in. (305 mm)
• Moldes metálicos rígidos cilíndricos:
– Diámetro interior 4,0 in. (101,6 mm); capacidad 944 cm3
(1 lt.) para suelos con tamaño máximo 4,75 mm (pasa tamiz
#4)
– Diámetro interior 6,0 in. (152,4 mm); capacidad 2124 cm3
para suelos con tamaño máximo ¾ in.

17. Ensayo de Compactación Proctor
• Método: Compactar en 3 capas de igual espesor
– 25 golpes x capa en molde de 4 in.
– 56 golpes x capa en molde de 6 in.
• Energía específica: 6 kg.cm/cm3
• Mínimo 5 moldes con muestras preparadas con
diferentes contenidos de humedad inicial

18. Ensayo de Compactación Proctor Modificado
ASTM D 1557-78; AASHTO T 180-86
• Objetivo: Determinar relación γ – ω de suelos o materiales
granulares compactando en moldes por impacto con masa de 10
lb (4,54 kg) y caída libre de 18 in. (457 mm)
• Moldes metálicos rígidos cilíndricos:
– Diámetro interior 4,0 in. (101,6 mm); capacidad 944 cm3
(1 lt.) para materiales con tamaño máximo 4,75 mm (pasa
tamiz #4)
– Diámetro interior 6,0 in. (152,4 mm); capacidad 2124 cm3
.
para materiales con tamaño máximo ¾ in.

19. Ensayo de Compactación Proctor Modificado
• Método: Compactar en 5 capas de igual espesor
– 25 golpes x capa en molde de 4 in.
– 56 golpes x capa en molde de 6 in.
• Energía específica: 27,2 kg.cm/cm3
• Mínimo 5 moldes con muestras preparadas con
diferentes contenidos de humedad inicial

20. Compactación en obra
• Requisitos: γdmáx y ωópt de ensayo Proctor
• Dificultades:
– Método de compactación en campo ≠ Método de
compactación en laboratorio
– Proceso de agregado de agua o de secado  ωcampo
≠ ωópt
• γd obtenido en campo difícilmente coincide con γdmáx
de laboratorio

21. Concepto de Grado de Compactación (Gc)
• Control de obra por Grado de compactación
• Se establece Gcmin de aceptación en función de importancia y tipo
de obra
• Dificultades:
– Inadecuado para arenas uniformes (compacidad relativa)
– No representa estructura y propiedades mecánicas
adecuadamente
– No permite comparar materiales diferentes
100(%) ⋅=
dmáx
d
cG
γ
γ

22. Control de Compactación en obra
• Métodos destructivos
– Cono de Arena
– Aceite
– Balón de goma (ASTM D 2167-94)
• Métodos no destructivos
– Densímetro nuclear (ASTM D 2922-91)
– Densímetro de ultrasonido

23. Método del Cono de Arena
ASTM D 1556-90; AASHTO T 191

25. Método del Cono de Arena
• Pi: (Peso del botellón + Cono + Arena)inicial
• Pf: (Peso del botellón + Cono + Arena)final
• Pc: Peso de arena que llena el cono
)arena(d
cfi
pozo
PPP
V
γ
−−
=
hueco
suelo
suelo
V
P
=γ