Este documento trata sobre la teoría de la compactación de suelos. Explica que la compactación es un proceso mecánico que mejora las propiedades de los suelos mediante la densificación y reducción de espacios vacíos. Presenta los métodos de compactación como la estática, de impacto y vibración, y discute qué métodos son adecuados para diferentes tipos de suelos como los cohesivos y granulares. También cubre la compactación de mezclas asfálticas y los equipos y maquinaria utilizados como compact
1. TEORIA DE LA COMPACTACION DE
SUELOS
Mayra Guzman Aragon
Christian Zuluaga Trujillo
Jhon Alexander Velasquez
Leonel Vargas Moreno
Santiago Mosquera
pavimentos
2. Tabla de contenido
1. ANTECEDENTES
2. QUE ES COMPACTACION
3. VENTAJAS DE LA COMPACTACION
4. METODOS DE COMPACTACION
5. TIPOS DE SUELOS EN LA COMPACTACION
6. METODOS DE COMPACTACION PARA CADA TIPO DE
SUELO
7. COMPACTACION DE MEZCLA ASFALTICA
8. PROCEDIMIENTO PARA LA COMPACTACION EN
MEZCLAS ASFALTICAS
9. FACTORES QUE INTERVIENEN E INFLUYEN EN LA
COMPACTACION
10. EQUIPOS Y MAQUINARIAS PARA LA COMPACTACION
11. ENSAYOS DE COMPACTACION
12. REQUISITOS DE COMPACTACION SEGÚN LA NORMA
3. Antecedentes
Metodo Mecanico Método químico
Es el mejoramiento de las propiedades físicas, ingenieriles del suelo para obtener
una estructura resistente, de baja plasticidad y optima estabilidad reduciendo
problemas en estructuras y pavimentos.
Método físico
Compactación Adición de compuestos Mezclas granulométricas
Estabilización de suelos
4. Proceso mecánico,
destinado a mejorar las
características de los
materiales
• Se produce la
densificación del suelo al
reducir los espacios
vacíos
Compactación del suelo
Compactar
Operación de:
• Aumento de resistencia y
estabilidad superficial del
terreno
• Disminución del volumen de
espacios vacíos del material
por medio de aplicación
de energía
Expulsión del aire
contenido en dichos
espacios por medio de
una carga aplicada
5. Ventajas de la compactación
Capacidad
del soporte del suelo
Reducción de los
asentamientos
Reducción de la
permeabilidad del
suelo
Reducción de la
contracción y del
suelo
Evita el
hundimiento de la
superficie
mayor estabilidad de
las capas asfálticas y resistencia
a las deformaciones
resistencia al desgaste
de la capa de rodadura
7. Suelos cohesivos Suelos granulares
compuestos de partículas de
grava y arena, no presentan
cohesión debido al gran tamaño
de las partículas (granos
gruesos)
contiene pequeñas partículas y
suficiente arcilla para que el suelo
se adhiera a sí mismo, es decir
suelos arcillosos y arenosos
(partículas muy finas)
Tipos de suelos en la compactación
8. Métodos adecuados de compactación para el tipo de
suelos
Produce un esfuerzo de
cizalle que junta las
laminaciones ,oprimiendo
las bolsas de aire hacia la
superficie.
AMASADOS E IMPACTO
Reduce las fuerzas de
fricción, dejando que las
partículas caigan
libremente por su propio
peso
Cohesivos Granulares
Vibración
11. Precompactación con la extendedora
La extendedora favorece la uniformidad de la capa y
permite además comenzar tempranamente con la
compactación en sí, cuando las temperaturas de
la mezcla aún son elevadas.
Se propaga mejor el efecto compactador del rodillo y
se puede obtener el grado final de compactación con
unas pocas pasadas de la maquina
12. Compactación por vibración
Requieren menos pasadas por lo que sus rodillos vibrantes son muy potentes y
versátiles por su amplitud.
La vibración reduce la fricción interna de la mezcla de áridos
13. Compactación estática
Tiene lugar por efecto del peso intrínseco del rodillo
Rodillos
tánden
Es conveniente cuando la extendedora ha realizado una
Precompactación insuficiente, con una mezcla asfáltica
fácil de compactar y con capas finas, también para "planchar"
las capas de rodadura
Rodillos de
neumáticos
Da una calidad especial en la compactación estática
gracias al efecto de amasado de las ruedas. Se
consigue una distribución homogénea de la
mezcla cerrando bien los poros de la superficie
14. Factores que intervienen en la compactación
Efectos de contenido de agua
Fuente: (Montejo, 2006)
En el peso volumétrico seco
El grado de saturación
15. Otros factores que intervienen en la compactación
Efectos de la energía de compactación
En el peso volumétrico seco En la estructura
16. Otros factores que intervienen en la
compactación
Efectos del método de compactación
Efectos de la fracción gruesa
21. Equipos y Maquinarias para la compactación
Compactadores Pata de Cabra
• Se usa en suelos finos
• Pisones primaticos de 20-25cm
• Remolcados o autopropulsados
• Apisonadores o vibratorios
22. Equipos y Maquinarias para la compactación
Compactadores de rodillos
vibratorios (Vibrocompactador)
• Se usa en terrenos pedregosos,
granulares, cantos rodados y carpetas
asfálticas
• Pesos entre 1-18 toneladas
• Anchos de rodillo entre 1-2,20m
• Frecuencias de vibración entre 1800 –
3600 rpm
• Velocidades entre 2-13 km/h
• Remolcados o autopropulsados
• A menor velocidad, mayor profundidad de
compactación
23. Equipos y Maquinarias para la compactación
Compactadores Neumáticos
(Hyster)
• Se usa en carpetas asfálticas, base,
subbase estabilizadas
• Puede conseguir un cierre perfecto de
poros
• Configuraciones de llantas 7-9-11
• Pesos varían entre 6-24 toneladas
• La compactación de suelos depende de la
presión de contacto con los neumáticos.
24. Equipos y Maquinarias para la compactación
Compactadores Combinados
• Polivalente en terreno, pesos y tamaños
• Rodillo vibratorio liso en el eje delantero
• Eje trasero de ruedas neumáticas.
25. Equipos y Maquinarias para la compactación
Compactadores Estáticos
• Actúan únicamente por efecto de su
elevado peso
• No vibran
• Efecto menos profundo
• Se usa para acabado de capas granulares
y compactación de carpetas asfálticas
• Pesos varían entre 2-30 toneladas
• Pueden tener 2-3 ejes de rodillo liso.
26. Equipos y Maquinarias para la compactación
Apisonadores manuales (Canguro)
• Compactan materiales granulares,
arcillas, mezclas asfálticas.
• La compactación se da por efecto de
impactos verticales sucesivos.
• Pueden ser eléctricos o de combustión
• Frecuencia varia entre 2000-3800 rpm
27. Equipos y Maquinarias para la compactación
Carrotanque Irrigador
• Irrigación variable dependiendo de la
velocidad
• Previamente se calcula la cantidad de
agua a irrigar de acuerdo a la humedad
requeridas
• Capacidad varía normalmente 6000-8000
kilos.
29. Requisitos de compactacion segun la norma
Para instalaciones de redes
• Su granulometría no puede superar los 50 mm
• En caso de existir tuberías entre 200 y 600mm de diámetro nominal, la granulometría no
excederá los 30mm
• No se podrán usar materiales cohesivos (ej. las arenas o arcillas)
• Se debe garantizar una rigidez de 3 N/mm2
30. Requisitos de compactacion segun la norma
Para construir terraplenes
• La compactación debe llegar a la
densidad máxima obtenida en el
ensayo de proctor
• Se exigen al menos llegar al 95% del
proctor normal para la densidad del
núcleo
• En la coronación se debe de
compactar hasta el 100% del ensayo
del proctor
31. Requisitos de compactacion segun la norma
Control cono de arena E 161
• Se utilizan arenas normalizadas
• Define la densidad en una prueba
de campo
32. Requisitos de compactacion segun la norma
CBR
• El Ensayo CBR (California Bearing Ratio: Ensayo de Relación de Soporte de California) es un
parámetro del suelo que cuantifica su capacidad resistente como subrasante, sub base y
base en el diseño de pavimentos. Es un ensayo empírico que se efectúa bajo condiciones
controladas de humedad y densidad.
35. Requisitos de compactacion segun la norma
Para los pavimentos flexibles
La compactación debe llegar a la densificación marcada por el Pliego de Prescripciones Técnicas
Particulares, normalmente entre el 95 y 98 % de la densidad Marshall de referencia, todo ello
conservando la geometría superficial dada por la extendedora.
Densidad Marshall: Parte del método Marshall dedicado a las disposiciones de los pavimentos
flexibles.
