Trabajo de compactacion de suelos

FACULTAD DE INGENIERIA
ESCUELA DE INGENIERIA CIVL
UNIVERSIDAD CESAR VALLEJO
FACULTAD : INGENIERIA
ESCUELA PROFESIONAL : INGENIERIA CIVIL
SEMESTRE : 2015 I
CURSO : MECANICA DE SUELOS
TEMA : COMPACTACION, MAQUINARIAS Y ESTABILIZACION
DE SUELOS
INTEGRANTES :
XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX
VEGA POLO, VICTOR GIANCARLO
DOCENTE : ING. SHEYLA CORNEJO RODRIGUEZ

CONTENIDO
INTRODUCCION
I.- COMPACTACION DE SUELOS
1.1.- DEFINCION DE COMPACTACION
1.2.- IMPORTANCIA
1.3.- TEORIA DE LA COMPACTACION
1.4.- COMPACTACION DE SUELOS NO COHESIVOS
1.5.- COMPACTACION DE SUELOS ARENOSOS O LIMOSOS CON COHESION MODERADA
1.6.- COMPACTACION DE ARCILLAS
1.7.- CONTROL DE COMPACTACION
II MAQUINARIA DE COMPACTACION DE SUELOS
2.1.- POR PRESIÓN ESTÁTICA
2.2.- POR IMPACTO
2.3.- POR VIBRACION
III MAQUINARIA Y/O EQUIPOS DE COMPACTACION DE SUELOS
3.1 ESTABILIZACION DE METODOS QUIMICOS
3.2.- ESTABILIZACION DE METODOS FISICOS
3.3 MECÁNICAS

INTRODUCCION
La Mecánica de los suelos es una especialidad de la ingeniería civil que estudia
las propiedades de resistencia, las relaciones esfuerzo contra deformación y las
características ingenieriles generales de los suelos con el fin de establecer su
comportamiento bajo cargas de muy diverso origen.
La resistencia de un suelo depende principalmente de su compacidad y en
consecuencia de su densidad. Cuento más compacto y denso es un suelo, más
resistente será. La resistencia de un suelo depende también de la cantidad de
agua que contiene. En efecto, el agua contenida en un suelo lubrica los granos y
les permite deslizarse los uno sobre los otros más fácilmente.
La construcción de senderos, caminos, carreteras, torres, diques y puentes no
solo fue una necesidad para el ser humano a partir de los tiempos bíblicos. Los
caminos, por ejemplo, ya eran “sagrados” desde los tiempos más primitivos. Es así
que, entre las informaciones llegadas a la posteridad por los egipcios, ya se
menciona el uso de rodillos para la construcción de caminos, otros pueblos menos
avanzados hacían uso de esclavos, quienes compactaban – apisonaban – el suelo
mediante el uso de sus pies. Por otro lado, los romanos ya fueron más
progresistas, dado que utilizaban rebaños de ovejas y ganado para compactar sus
caminos. No muy en serio, y solo como una presencia secundaria respecto a los
grandes rodillos estáticos de compactación, fueron considerados los primeros
equipos de compactación mecánicos diseñados y desarrollados en los años 30 del
presente siglo.

I.- COMPACTACION DE SUELOS.
1.1.- DEFINCION DE COMPACTACION
LA compactación es el proceso mecánico mediante el cual se reduce el volumen
de los materiales en un tiempo relativamente corto con el fin de que resistan las
cargas y tengan una relación esfuerzo deformación conveniente durante la vida útil
de la obra.
En la compactación el volumen de suelo se reduce utilizando maquinaria
especializada. Este cambio se produce principalmente por la reducción de
volumen de aire que contiene el material al darle cierto número de pasadas con el
equipo adecuado el tiempo por lo general se mide en horas
La compactación de suelos – una medida de construcción bien conocida –puede
ser observada a diario en diferentes tipos de obras, tales como cortinas de presas
de tierra, diques, terraplenes para caminos y ferrocarriles, bordes de defensas,
muelles, pavimentos, zanjas para tuberías, cimientos de edificios, soportes de
puentes, etc. Y en muchísimos otros tipos de obras. Mediante el empleo de
equipos de compactación pequeños, livianos y de manejo manual, o también
equipos autopropulsados de hasta varias toneladas de peso, se introduce
trabajo(energía) en suelos removidos o de relleno.
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.

1.2.- IMPORTANCIA
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.
a. 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
debido a que las partículas mismas que soportan mejor
b. 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 produciendo grietas o un derrumbe total
c. Reduce el escurrimiento del agua: Un suelo compactado reduce la
penetración de agua. El agua fluye y el drenaje puede entonces regularse.
d. 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
e. 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
1.3.- TEORÍA DE LA COMPACTACIÓN.-
Desde tiempos pre-históricos los constructores han reconocido el valor de la
compactación del suelo para producir masas fuertes, libres de asentamiento y
resistentes al agua. Por más de 2000 años la tierra ha sido aprisionada con
maderos pesados, por las pisadas del ganado o compactada por cilindros o
rodillos, pero el costo de este trabajo bruto era mayor, en muchos casos, que el
valor de la compactación, el paso de ganado sobre pequeñas capas de material
extendido dio origen de la denominación de “ pata de cabra” para ciertos
compactadores.
Durante el apogeo del imperio romano y bajo el mando de Julio Cesar, se procedió
a construir aprox. 70.000 Km de calles; en comparación existían en el año1990
aprox. 82.000 Km en los Estados Unidos de Norteamérica. La construcción de
calles, un trabajo artesanal de alto nivel, se basaba ya en aquellos tiempos(y esto
es válido hasta el día de hoy) en la noción de que una calle era solo tan buena
como lo era el fundamento sobre la cual descansaba. Es así que, antes de dejar
colocar las piedras labradas a mano, los constructores romanos, hacían
compactar(apisonar) el subsuelo de los futuros caminos por medio de la acción de
la gran presión superficial provocada por las pequeñas patas de grandes rebaños
de lanares y manadas de vacunos
1.4.- COMPACTACION DE SUELOS NO COHESIVOS.- 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. Los mejores resultados se obtienen con
máquinas,. Por medio de rodillos de 5 a 15 tn, equipados con vibradores que
operan a frecuencias comprendidas entre 1100 y 1500 pulsos por minuto, se ha

obtenido la compactación. Efectiva de arena gruesa, grave y de enrocado de
piedra partida con partículas de tamaños comparables (Bertram, 1963). El material
se desparrama en capas de 30 a 40 cm de espesor, habiéndose obtenido en
algunas obras una compactación adecuada. 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. Cuando se trata
de compactar áreas limitadas, pueden resultar adecuados los compactadores
manuales mecánicos o los operados a motor. El peso de estos compactadores
varía entre varios cientos de kilogramos a varias toneladas y la fuerza pulsante
que entregan al terreno, a una frecuencia aproximada a la de resonancia del
compactador y el suelo se transfiere a través de una chapa plana o de un rodillo.
El espesor de las capes que pueden compactarse efectivamente varía entre 10 y
20 cm.
Los suelos granulares se dejan compactar de mejor forma y lo mas
económicamente posible por medio de la vibración (compactación dinámica).La
vibración reduce la fricción entre las partículas individuales del suelo, permitiendo
simultáneamente una redistribución de estas mismas partículas. Gracias a la
vibración se logran reducir los volúmenes de poros y las inclusiones de agua y aire
son desplazadas hacia la superficie, obteniéndose paralelamente una mayor
Compacidad (densidad seca) del material suelo. Dado que la vibración aumenta el
efecto de la compactación en la profundidad es posible especificar capas de
mayor profundidad, contribuyéndose con ello a una compactación más efectiva y
económica. En general, y gracias a su intensivo efecto de compactación, planchas
vibradoras se utilizan para lograr óptimos resultados en la compactación de suelos
no cohesivos
1.5.- COMPACTACION DE SUELOS ARENOSOS O LIMOSOS CON COHESION
MODERADA.-
A medida que aumenta la cohesión, disminuye rápidamente la eficacia de las
vibraciones como medio de compactación. En cambio, la compactación por capes

utilizando rodillos ha dado muy buenos resultados. Hay dos tipos de rodillos en
uso general: neumáticos y patas de cabra. Los RODILLOS NEUMATICOS, se
adaptan mejor para compactar los suelos arenosos ligeramente cohesivos, los
suelos compuestos cuyas partículas se extienden desde el tamaño de las gravas a
la del limo y los suelos limosos no plásticos. Los RODILLOS PATA DE CABRA,
tienen su máxima eficacia con los suelos plásticos.
Los terraplenes para edificios se compactan normalmente en capas que tienen un
espesor terminado que varía entre 15 y 30 cm con rodillos de 25 tn y presiones de
inflado de las cubiertas comparativamente bajas.
Para terraplenes de otro tipo y para presas de embalse es practico usual utilizar
rodillos de 50 tn con presiones de inflado de las cubiertas mucho más altas y
capes de espesor compactado que varía entre 15 y 30 cm, aun cuando a veces se
utilizan rodillos de 100 t la capa compactada entre 30 y 45 cm. Se requieren
usualmente de 4 a 6 pasadas para alcanzar la compactación requerida.
En obras grandes donde se presentan materiales inusuales, el número de
pasadas debe determinarse por medio de ensayos de compactación en el terreno
al iniciar los trabajos. La superficie cilíndrica de los Rodillos Patas de Cabra viene
provista de salientes prismáticos, o partes, con una frecuencia de 1 por cada 700
cm 2 de superficie cilíndrica del rodillo. Los rodillos que se usan comúnmente en la
construcción de presas de sierra tienen un diámetro de 1,50 y una longitud de
aproximadamente 2 m. Cargados pesan alrededor. de 15 t. Las salientes tienen
una longitud mínima de 23 cm y una superficie que varía entre 30 y 100 cm2.
Según el tamaño del pie, la presión de contacto varía entre aproximadamente 20 y
40 kg/cm24.
En terraplenes de caminos se utilizan rodillos algo menores y menos pesados.
Con el equipo ordinario, el espesor de las capes después de compactadas no
debe exceder de unos 15 cm. El numero requerido de pasadas debe ser
determinado en el terreno por medio de ensayos realizados con pequeños, la

eficacia del procedimiento de compactación depende en gran medida del
contenido de humedad del suelo.
. Si se construye un terraplén de ensayo con suelo de propiedades uniformes bajo
condiciones de un cuidadoso control en el terreno, y si el espesor de las capes, el
tipo de compactación y el número de pasadas se mantienen todas constantes, se
descubre que la efectividad de la compactaci6n depende solo del contenido de
humedad del suelo de la capa durante la compactación.
. Se están usando también con buen resultado Rodillos Pata de Cabra Vibrantes y
Rodillos Libres Vibrantes, similares a los utilizados pare compactar arena. Con
rodillos libres de un peso de unas 8 t/m y una frecuencia de unas 1200 vibraciones
por minuto en 6 a 8 pasadas se compactan capes de hasta 30 y 40 centímetros de
espesor.
Los suelos cohesivos tienden a ablandarse en presencia de agua, son
susceptibles a la acción de las heladas en general, son relativamente
impermeables, secan lentamente y son en general sensibles a las inclemencias
del tiempo.
Al absorber agua los suelos cohesivos tienden a hincharse tornándose
simultáneamente plásticos; por otro lado, los suelos cohesivos muestran su mayor
grado de estabilidad cuando se encuentran en estado seco.
1.6.- COMPACTACION DE ARCILLAS.-
Si el contenido natural de humedad de una arcilla en el préstamo no esta proximo
al óptimo, puede resultar muy difícil llevarlo a dicho valor optimo sobre todo si el
contenido natural de humedad es demasiado alto.
Por ello, se puede utilizar la arcilla con un contenido de humedad no muy diferente
del que tiene en la naturaleza. Las excavadoras extraen el material de los
préstamos en pedazos.

Ahora bien, un trozo individual de arcilla no puede compactarse con ninguno de
los procedimientos mencionados previamente, pues tanto las vibraciones como las
presiones de corta duración solo produce un cambio insignificante en su contenido
de humedad. Los rodillos pata de cabra son, sin embargo, efectivos pare reducir el
tamaño de los espacios abiertos existentes entre los pedazos. Se obtienen los
mejores resultados cuando el contenido de humedad es ligeramente superior al
límite plástico. Si es mucho mayor, la arcilla tiene tendencia a pegarse al rodillo, o
bien este a hundirse en el terreno. Si es mucho menor, los terrones no se
deforman y los espacios quedan abiertos
1.7.- CONTROL DE COMPACTACION.-
El control y la verificación de la compactación del material suelo alcanzada en la
obra es de suma importancia. Los ensayos, los cuales en general solo son
efectuados por personal capacitado y cuyos resultados son analizados por
técnicos o ingenieros, son decisivos para la evaluación de los trabajos de
compactación efectuados
Para poder determinar con precisión el grado de compactación de un cierto suelo,
restituido y compactado en una cierta obra, es necesario establecer la densidad
seca y la densidad Proctor de este material.

1.7.1.- DENSIDAD SECA Y DENSIDAD PROCTOR
En los años 30, en busca de un método uniforme de control para laboratorio, y con
el fin de evaluar la compactación (densidad) lograda con un cierto tipo de suelo en
una obra y definir un valor de referencia para la evaluación del grado de
compactación alcanzado.
El ciudadano norteamericano R. R. Proctor descubre una íntima relación entre
el trabajo de compactación al cual fuera sometido un suelo,
La densidad seca y el contenido de agua de este mismo suelo. Luego de
prolongados e intensivos ensayos, Proctor verifica que – partiendo de un trabajo
de compactación o trabajo por impacto constante – la densidad seca máxima de
un cierto tipo de suelo es alcanzada solo a un determinado valor del contenido de
agua del mismo
Este valor máximo de la densidad seca alcanzada para un cierto tipo de suelo se
define como “densidad Proctor”, el contenido de agua correspondiente como

“contenido óptimo de agua” .Al mismo tiempo Proctor descubre que el agua
contenida dentro de un suelo es de suma importancia para la compactación.
Mientras que el suelo comienza a vibrar, debido a la acción del equipo de
compactación, las partículas más pequeñas comienzan a migrar en virtud del
trabajo introducido con alta frecuencia al suelo –hacia los espacios vacíos llenos
de aire o agua. Durante este proceso, el agua contenida en el material suelo
actúa, por así decir, en forma de un medio deslizante o lubricante .Antes de
profundizar aún más en el tema, será necesario definir con mayor precisión los
términos ya mencionados:- La densidad seca (Dd) es la masa (peso) de un
determinado volumen de una muestra de suelo seca. El estado seco del suelo solo
es alcanzado después de un prolongado secado del material en hornos de
laboratorio. En general, la unidad utilizada para definir la densidad seca de un
suelo es la t/m (toneladas por metro cúbico).
El trabajo de compactación, o sea, el trabajo resultante de una serie de impactos
sucesivos, es el trabajo aplicado al material suelo por equipos vibratorios, tales
como por ejemplo un vibro apisonador, una plancha vibradora un rodillo vibratorio,
al impactar estos sobre el suelo.- El contenido de agua o humedad (suelo en un
horno de laboratorio. El contenido de agua se expresa en forma de un tanto por
ciento en peso (%) de la masa del material suelo seco.
Fig 3. Curva Proctor o curva de relaciones entre humedad y densidad
A partir de ese momento el método de Proctor fue universalmente aceptado en el
mundo de la construcción, siendo llamado el método “Ensayo Proctor standard”.
Debido a la creciente tendencia a estructuras aun más pesadas y a las demandas
cada vez más severas en las especificaciones de compactación, se desarrollo en
el correr de los años el “método Proctor modificado”. En general hoy día este
último método esta incluido en la mayoría de las Licitaciones Internacionales,
siendo parte de las Condiciones especiales del contrato. En ellas se especifican
valores de

compactación de suelos que pueden variar, en general, entre un 95 y un 103
%densidad Proctor. Sin embargo, y antes de poder proceder a efectuar controles
de compactación, se deberá determinar un valor de comparación bajo condiciones
de ensayo en un Laboratorio de Suelos. Para ello se procede como sigue: en el
laboratorio de suelos se colocan pruebas del material a ensayar en forma de
capas dentro de un cilindro de acero, el llamado cilindro Proctor. Cada una de las
capas colocadas en el cilindro es compactada por medio de un pisón normalizado,
el cual se deja caer e impactar sobre el material una determinada cantidad de
veces y desde una altura perfectamente especificada. Este procedimiento deberá
ser repetido una cantidad de veces (en general un mínimo de 4 a 5), debiéndose
agregar previamente a cada ensayo cantidades diferentes y cada vez mayores de
agua al material a ensayar. El material así compactado es removido del cilindro
después de cada ensayo, para ser pesado, secado en el horno durante
aproximadamente 24 horas y luego nuevamente pesado .De este modo se
conocen por un lado el peso del material húmedo (m) y por otro el peso del
material seco.

puntos individuales se obtiene una curva Proctor, curva de relaciones entre
humedad y densidad o, simplemente curva de control.Al estudiar la curva es fácil
observar que la densidad seca
II.- MAQUINARIAS Y/O EQUIPOS DE COMPACTACION
2.1.- POR PRESIÓN ESTÁTICA.
2.2.- POR IMPACTO.
2.3.- POR VIBRACION
2.1.- POR PRESIÓN ESTÁTICA.
Trabajan fundamentalmente mediante una elevada presión estática
que debido a la fricción interna de los suelos, tienen un efecto de
compactaci6n limitado, sobre todo en terrenos granulares donde un
aumento de la presión normal repercute en el aumento de las fuerzas
de fricción internas, efectuándose únicamente un encantamiento de
los gruesos
- Rodillos lisos
- Rodillos patas de cabra
- Compactadores de ruedas

- APISONADORAS CLASICAS DE RODILLOS LISOS

En estas apisonadoras la característica mas importante es la preside que ejercen
sobre el terreno. Se considera un área de contacto en función del diámetro de los
rodillos, peso de la máquina y tipo de suelo, a través del cual se transmite la
preside estática. Estas máquinas, aunque muy empleadas, la verdad es que su
efecto de compactación alcanza muy poca profundidad en suelos coherentes. En
los no coherentes, causan desgarros en la superficie, transversales a la dirección
de la marcha, destruyendo de esta manera parte de su propio trabajo. Sin
embargo son útiles pare el <<planchado,, de macadam y sellado de superficies
regadas con emulsiones asfálticas. Su utilización máxima la tienen hoy día en las
primeras pasadas de compactación de aglomerados asfálticos. Nosotros hemos
combinado los triciclos de 16 Tm. con los tamaños de 10 Tm. siendo suficientes
para compactar con cuatro a seis pasadas capes de 1~9 centímetros. Para que no
se adhiera la mezcla asfáltica van provistas de depósitos de agua que mojan
constantemente los rodillos. La pericia del maquinista es muy importante, sobre
todo, pare borrar sus propias huellas y no <<enrollar, el material delante de los
rodillos, para lo cual hay que esperar a que la mezcla se enfríe algo y alcance la
temperatura adecuada.

RODILLOS DE PATAS DE CABRA

Rodillo Pata De Cabra Wacker Rt82
Estos Compactadores concentran su peso sobre la pequeña superficie de las
puntas tronco cónico solidario al rodillo, ejerciendo por lo tanto unas presiones
estáticas muy grandes en los puntos en que las mencionadas partes penetran en
el suelo. Conforme se van dando pasadas y el material se compacta, dichas
partes profundizan cada vez menos en el terreno, llegando un momento en que no
se aprecia mejora alguna, pues la superficie, en una profundidad de unos 6
centímetros siempre quedara distorsionada. Al pasar la maquina sobre la nueva
tongada de material se compacta perfectamente esa superficie distorsionada de la
capa anterior. Este tipo de compactador trabaja bien con suelos coherentes, sin
piedras, en capes de 20 cm. Con humedad adecuada, se consiguen resultados
satisfactorios en unas 8/10 pasadas. Debido a su alta preside compactan bien los
suelos altamente plásticos, con poco contenido de agua e incluso pobres de aire y
de vacíos. Como se trata de una maquina muy sencilla y robusta, el rendimiento

que se obtiene es francamente bueno. Los pesos de estos Compactadores
utilizados por nosotros oscilan entre 1.000 y 8.000 kg., pudiendo acoplarse en
paralelo o en también varias unidades pare obtener mejores rendimientos.
- COMPACTADORES CON RUEDAS NEUMATICAS
Estas máquinas trabajan principalmente por el efecto de la presión estática que
producen debido a su peso, pero hay un segundo efecto, debido al modo de
transmitir esta presión por los neumáticos que tiene singular importancia. Las
superficies de contacto de un neumático dependen de la carga que soporte y de la

presión a que este inflado, pero la presión que transmite al suelo el neumático a
través de la superficie elíptica de contacto no es uniforme. Por lo tanto y pare
simplificar el problema se emplea el termino <<presión media>> de contacto que
se obtiene dividiendo la carga sobre cada rueda por la superficie de contacto.
Estas superficies de contacto se obtienen pare las diferentes presiones de inflado
y cargas sobre rueda, marcando las huellas de contacto sobre una placa de acero
con el neumático en posición estática.
- COMPACTADORES CON RUEDAS NEUMATICAS AUTOPROPULSADAS
Equipados, generalmente, con dos ejes, con pesos normales entre 9 y 15
toneladas y con 8 hasta 13 neumáticos, son apropiados pare suelos coherentes de
granulado fino y arenas y graves bien graduadas. Los que conocemos por <<13
ruedas>>, son específicos para cerrar los aglomerados asfálticos. Son máquinas
complicadas que exigen entretenimiento cuidadoso; la altura de tongadas suele
variar de 15 a 20 cm., y requieren 8/12 pasadas
- COMPACTADORES CON RUEDAS NEUMATICAS REMOLCADOS

Por lo general poseen un solo eje y pocos neumáticos, con pesos de trabajo hasta
de 200 Tm. Son apropiados pare terrenos coherentes, margas, zahorras, etc.,
influyendo poco los grandes tamaños de piedra. Estas máquinas son muy
sencillas y no requieren más cuidado que el vigilar las presiones de los
neumáticos. Los grandes Compactadores de este tipo hay que arrastrarlos con
bulldozers de grandes potencias y por lo tanto requieren pare su buena utilización
grandes áreas de trabajo. Hemos compactado bien zonas, algo cohesivas en
capas de 30 a 40 cm. en 6 u 8 pasadas con un compacto de 100 Tm., arrastrado
por un D-8 naturalmente, que cualquier maquina o vehículo, en el sentido más
amplio del concepto de compactación, se puede considerar un compactador por
presión estática, ya que su peso actuando a través del área de contacto de sus
elementos de soporte, produce una preside sobre el terreno y como tal un efecto
de consolidación.
2.2.- POR IMPACTO
Trabajan únicamente según el principio de que un cuerpo que choca contra
una superficie, produce una onda de presión que se propaga hasta una
mayor profundidad de acción que una presión estática, comunicando a su
vez a las partículas una energía oscilatoria que produce un movimiento de
las mismas
- Placas de caída libre
- Pisones de explosión

- PLACAS DE CAIDA LIBRE
Se trata de unas places de hierro de superficie de contacto lisa de 0,5 m2,
de forma rectangular y con un peso que oscila entre las 2 y 3 Tm., las
cuales se eleven mediante cables hasta una altura de 1,5 a 2 m. sobre el
suelo y se les deja caer libremente sobre el mismo. Para ello se necesita
una maquina adicional tal como una
Excavadora, grúa, etc. La preside de contacto que produce la caída es muy
alta y comprime en combinación con una cierta sacudida hasta los suelos
pesados, rocosos. Es únicamente en la compactación de roca donde puede
ser interesante

- PISONES DE EXPLOSION
Este tipo de maquina se levanta del suelo debido a la explosión de su
motor, que por reacción contra el mismo produce la suficiente fuerza
ascendente pare elevar toda ella unos 20 cm. Al caer ejerce un segundo
efecto compactador dependiente de su peso y altura de elevación
Estos pisones son muy apropiados pare suelos coherentes, aunque
también den resultado con otra clase de materiales. Son muy buenos pare
la compactación de zanjas, bordes de terraplenes, cimientos de edificios,
etc. La habilidad del operador es decisivo en el rendimiento y calidad del
trabajo. Los pisones grandes, de 500 a 1.000 kg., 11egan a compactar
incluso tongadas de unos 30 centímetros de espesor en 4 ó 6 pasadas.
2.3.- POR VIBRACION
Trabajan mediante una rápida sucesión de impactos contra la
superficie del terreno, propagando hacia abajo trenes de ondas, de
presión que producen en las partículas movimientos oscilatorios,

eliminando la fricción interna de las mismas que se acoplan entre si
fácilmente y alcanzan densidades elevadas.
Es pues, un efecto de ordenación en que los granos más pequeños
rellenan los huecos que quedan entre los mayores. Por lo tanto, ya
vemos que según sea el material, capaz de ser ordenado o no, este
sistema de compactación por vibración, será más o menos efectivo
Se han empleado en la compactación de toda clase de suelos sin
distinción: bases granulares artificiales, sub-bases naturales, suelo-
cementos, rellenos rocosos, asfaltos, arcillas, arenas, etc., y
naturalmente, el éxito ha sido variable
Placas vibrantes.
Rodillos vibratorios
- PLACAS VIBRANTES.-
Consisten en una plancha base que produce un golpeteo en sentido
vertical, debido al movimiento giratorio de un plato excéntrico
accionado por un motor. Las fuerzas vibratorias engendradas son
mayores que el peso de la máquina y por lo tanto la maquina se
levanta del suelo en cada ciclo de rotación del plato excéntrico, como
ya se explicó anteriormente.
Hay placas vibrantes con alta frecuencia, que funcionan muy bien
con suelos cohesivos, arenas y graves, pero la capa superior de
unos 5 cm. de espesor queda removida por efecto de las vibraciones
sin sobrecarga. Las placas con frecuencias bajas disminuyen este
efecto de superficie y sin embargo en las capas profundas producen
buenos resultados en suelos algo cohesivos. Estas máquinas son
útiles para trabajos pequeños, tales como relleno de zanjas, arcenes,
paseos, etc.

- RODILLOS VIBRATORIOS AUTOPROPULSADOS.-
Son máquinas que precisamente por su condición están un poco
entre las apisonadoras estáticas clásicas y el rodillo vibratorio
remolcado. Para algunos trabajos en que la maniobrabilidad es
importante o bien que se requiera previamente a la vibración un
<<planchado>>, son muy útiles. Su empleo está indicado en los
suelos granulares bien graduados sobre todo cuando los trabajos son
estrechos y no permiten dar la vuelta fácilmente a los rodillos
remolcados. También suelen aparecer problemas de adherencia
entre las ruedas motrices y el suelo cuando su contenido de
humedad es elevado o se presentan pendientes fuertes. . Con
máquinas de peso propio de 4 Tm. hemos compactado en 8 a 10
pasadas tongadas de 15 cm. de bases granulares artificiales en
obras de carreteras. Las empleamos
- RODILLOS VIBRANTES REMOLCADOS.- Forman hoy día la
gama mas extensa de máquinas de compactación. Los hay desde
diámetros y pesos casi ridículos, hasta diámetros de 2 metros y
10 toneladas, de peso propio. Para los inferiores a 1.000
kilogramos, se puede aplicar casi todo lo dicho referente a placas
vibratorias, con ventajas e inconvenientes según la particularidad
de cada tipo. La gama de los 3.000 a 5.000 kg. forman un tipo
interesante de máquinas. Pueden ser con motor incorporado pare
producir la vibraci6n o bien producir esta por medio de una
transmisión elástica a partir del toma fuerzas del tractor. Son muy
apropiados para compactar arenas y graves no cohesivas o
ligeramente cohesivas, así como terrenos naturales rocosos,
siempre que los fragmentos de

roca sean pequeños. En suelos coherentes no den buen resultado
pues la vibración que producir en las partículas, no suele ser
suficiente para vencer la cohesión existente entre ellas y como
consecuencia su efecto sobre el material, es el puramente estático.
De este tipo de máquinas tenemos gran experiencia y puedo
asegurar que es la ideal para compactar zahorras, bases, sub-bases,
suelo-cementos, etc. En capes de 20 a 30 cm., entre 6 y hasta 10
pasadas y a velocidad de trabajo alrededor de los 20 metros por
minuto, hemos obtenido buenos rendimientos y magníficos
resultados

- COMPACTADORES VIBRATORIOS “PATAS DE CABRA”.-
Estos rodillos fueron construidos pensando en compactación de suelos
coherentes y en particular en los terrenos arcillosos, pues al concentrar las
fuerzas estáticas y dinámicas sobre áreas pequeñas, es mas fácil conseguir
la energía necesaria y suficiente pare romper las fuerzas de cohesión (de
naturaleza capilar), entre sus partículas. Las patas de estos rodillos
producen una acción mezcladora y rompedora muy beneficiosa, sobre todo
si el terreno no es homogéneo
También favorecen la unión entre las diferentes tongadas, pues al quedar la
superficie de cada cape distorsionada, esta se compacta junto con la
siguiente eliminando la tendencia hacia la laminación o separación de estas

- PLANCHASVIBRADORAS
Las maquinas más corrientes de conducción manual para la compactación en todo
tipo de obras son las planchas vibradoras. En general forman parte del equipo
standard perteneciente al grupo aún más pequeño de obreros conectados con la
construcción y obras civiles, trabajos de movimientos de tierra o construcción de
caminos y carreteras. En particular muestran su fuerte en suelos principalmente
del tipo granular hasta inclusive suelos levemente cohesivos. En consecuencia las
planchas vibradoras deberían ser utilizadas ante todo para la compactación de
arenas, gravas, piedras partidas, pero por otro lado también en suelos levemente
cohesivos a semi cohesivos pero relativamente secos

III.- ESTABILIZACION DE SUELOS
En su más amplio sentido, la estabilización incluye la compactación, el drenaje, la
pre-consolidación y la protección de la superficie contra la erosión y la infiltración
de la humedad.
3.1 ESTABILIZACION DE METODOS QUIMICOS
ESTABILIZACION SUELO CEMENTO
La estabilización de suelos con cemento se inicia desde 1917, cuando Amies
patentó un primer procedimiento de mejoramiento de suelos a base de mezclarles
proporciones variables de cemento tipo Portland; desde entonces se ha
popularizado la utilización del suelo-cemento, que es el nombre que se ha
popularizado para referirse a la mezcla en mención.
El profesional responsable debe verificar que los finos pasantes al tamiz N°200, en
el suelo, se encuentre entre 5% y 35%, antes de ser mezclados con cemento
El cemento mezclado con el suelo mejora las propiedades de éste desde el punto
de vista mecánico. Siendo los suelos por lo general un conjunto de partículas
inertes granulares con otras activas de diversos grados de plasticidad, la acción
que en ellos produce el cemento es doble. Por una parte actúa como
conglomerante de las gravas, arenas y limos desempeñando el mismo papel que
en el hormigón. Por otra parte, el hidrato de calcio, que se forma al contacto del
cemento con el agua, libera iones de calcio que por su gran afinidad con el agua
roban algunas de las moléculas de ésta interpuestas entre cada dos laminillas de
arcilla. El resultado de este proceso es la disminución de la porosidad y de la
plasticidad así como un aumento en la resistencia y en la durabilidad.
Este tipo de estabilización es de uso cada vez más frecuente y consiste
comúnmente en agregar cemento Portland en proporción de un 7% a un 16% por

volumen de mezcla. Al mejorar un material con cemento Pórtland se piensa
principalmente en aumentar su resistencia, pero además de esto, también se
disminuye la plasticidad, es muy importante para que se logren estos efectos. Casi
todos los tipos de suelo que encontramos pueden estabilizarse con cemento con
excepción de los que contienen altos porcentajes de materia orgánica.
Por otra parte, los suelos de arcilla o limo requerirán un mayor porcentaje de
cemento para lograr los resultados esperados. Por lo general, la capa que se
estabiliza tiene un espesor de 10 a 15cms. y podrá coronarse con una capa de
rodadura de poco espesor (ya sea para tránsito ligero o medio); también podrá
servir de apoyo a un pavimento rígido o flexible de alta calidad. Para la utilización
del cemento, lo que tiene verdadera importancia es que el suelo no contenga
materias que perjudiquen el fraguado o la resistencia. Interesa también para la
economía de la obra limitar el porcentaje de cemento necesario y prever el
comportamiento de las arcillas.
ESTABILIZACIÓN CON CAL
La dosificación depende del tipo de arcilla. Se agregará de 2% a 8% de cal por
peso seco de suelo. Este porcentaje debe determinarse en el laboratorio,
siguiendo los pasos siguientes:
- Estimar el porcentaje de cal en función del pH.
- Elaborar especímenes para el ensayo de compresión no
confinada a la humedad óptima
- Elaborar especímenes para el ensayo de compresión no
confinada a la humedad óptima y máxima densidad seca
- Determinar el incremento de la resistencia del suelo estabilizado
con cal
- Si el incremento de resistencia, con el porcentaje de cal elegido,
es mayor a 3.5 kg/cm2,

- Determinar la variación en la resistencia para especímenes
elaborados con + 2% de cal.
-
.
En todo documento técnico o análisis técnico, deberá adjuntarse los gráficos y
sustento técnico que ilustren objetivamente las mejoras obtenidas con cal
hidratada, indicando claramente los porcentajes de participación y valores
alcanzados con ello. Además se debe reportar resultados de la capacidad de
soporte según la metodología “California Bearing Ratio
Por ningún motivo se debe emplear más del 8% de cal en el suelo, ya que se
aumenta la resistencia pero también la plasticidad.
Los suelos que se usen para la construcción de Suelo-Cal deben estar limpios y
no deben tener más de tres por ciento (3%) de su peso de materia orgánica.
Además la fracción del
suelo que pasa la Malla N° 40 debe tener un índice de Plasticidad comprendido
entre 10 y 50.
El tamaño máximo del agregado grueso que contenga el suelo no debe ser mayor
de 1/3 del espesor de la capa compactada de Suelo-Cal.
CON ASFALTO
Se empleará asfalto o bitumen, para lograr propiedades impermeabilizantes,
adhesivas y de preservación, en el suelo. En suelos friccionantes puede
considerarse, además de la química, estabilización mecánica.
La estabilización de cada suelo, debe ser investigada en forma independiente, a
partir de la granulometría, plasticidad, densidad y otras propiedades del suelo.
Para un peso específico del material igual a 1.64 gr/cm3, le debe corresponder

10% de asfalto y para 1.75 gr/cm3, no es necesaria su aplicación, tal como lo
muestra a continuación el siguiente cuadro:
CONTENIDO DE ASFALTO PARA ESTABILIZAR
contenidode asfalto % 0 2 4 6 8 10
pesoespecifico delmaterial (gr/cm3) 1.75 1.71 1.68 1.66 1.64 1.64
3.2.- ESTABILIZACION DE METODOS FISICOS
Las estabilizaciones físicas se realizarán con el adecuado equipo mecánico, que
debe ser establecido por el profesional responsable
ESTABILIZACIÓN POR COMPACTACIÓN
El proceso de estabilización por compactación, se debe emplear en todas aquellas
obras donde la materia prima es el suelo (base del corte de laderas, terraplenes,
canales de agua, de cimentación, rellenos artificiales, diques, terraplenes para
vías, etc.).
El proceso debe producir lo siguiente:
Aumentar la resistencia al corte para mejorar la estabilidad del suelo.
Disminuir la compresibilidad para reducir los asentamientos.
Disminuir la relación de vacíos para reducir la permeabilidad y así mismo el
potencial de expansión, contracción o exposición por congelamiento.
En todo momento se tendrá en cuenta la prueba de compactación Proctor
estándar o modificado con energía de compactación
El Profesional Responsable deberá especificar una densidad mínima de
compactación, expresada en porcentaje de la densidad máxima del ensayo
Proctor Estándar o Modificado, de acuerdo a los requerimientos del proyecto. El

control de densidad en el campo deberá realizarse empleando un equipo de cono
de arena, un densímetro nuclear u otro método normado para dicho fin.
3.3 MECÁNICAS.
Compactación: Regularmente se hace en la sub-base, base y en carpetas
asfálticas.

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