Diapositiva 1Mecanismo del proceso de compactacin de los suelos1

___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________TEORIA DE LA COMPACTACION

___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ Diapositiva 2INICIOS La Compactacin Ha Sido

Compactacin2

___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________

Empleada Por El Hombre Desde Que ste Necesit Mejorar Las Propiedades Del Suelo Los Primeros Constructores

De Caminos La Emplearon De Manera Instintiva Para Construir Caminos

TEORIA DE LA COMPACTACION

Diapositiva 3INICIOS

Compactacin3

___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________

Esos primeros constructores descubrieron empricamente que el suelo se volva ms estable al aplicar cargas pesadas sobre el mismo

TEORIA DE LA COMPACTACION

___________________________________ ___________________________________ ___________________________________

Diapositiva 4INICIOS

Compactacin4

___________________________________ ___________________________________

Caminos romanos (500 AC a 500 DC)

___________________________________ ___________________________________

TEORIA DE LA COMPACTACION

___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ Diapositiva 5Compactacin5

___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________

Se han encontrado evidencias que se remontan a la poca de la invencin de la rueda (3500 aos antes de Cristo), como un cilindro de piedra de 5 toneladas y 65cm de dimetro usado por los INCAS

TEORIA DE LA COMPACTACION

___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ Diapositiva 6Compactacin6

___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________

Hasta 1830, las capas de pavimento se colocaban con algn esfuerzo de compactacin; el trfico terminaba el mismo.

TEORIA DE LA COMPACTACION

___________________________________ ___________________________________ ___________________________________

Diapositiva 7

Compactacin7

___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________

La compactacin tambin se emple en construccin de presas de tierra, buscando reducir la permeabilidad. Hacia 1820 se empleaba en Inglaterra el paso de reses y ovejas para compactar presas de tierra.

TEORIA DE LA COMPACTACION

___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ Diapositiva 8Compactacin8

___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________

Alrededor de 1830 se desarrollaron cilindros de compactacin arrastrados por caballos Hacia 1860 aparecieron compactadores de vapor.

TEORIA DE LA COMPACTACION

___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ Diapositiva 9Compactacin9

___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________

En 1906 se patenta el cilindro pata de

cabra en Estados Unidos.

Durante la dcada de 1930 aparecen los

primeros compactadores de llantas.

En esa misma dcada se desarrollan los primeros compactadores pata de cabra pesados (hasta 13t).TEORIA DE LA COMPACTACION

Diapositiva 10

Compactacin10

___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________

DesarrolloTambin en la dcada de 1930 se desarrollan en Alemania los primeros compactadores vibratorios.Durante la segunda guerra mundial aparecen equipos de compactacin pesada para aeropuertos.TEORIA DE LA COMPACTACION

Diapositiva 11

Compactacin11

___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________

DesarrolloEn 1933, R.R Proctor public sus investigaciones sobre las relaciones

entre densidad, humedad y energa decompactacin (curvas Proctor).

Estas curvas son la base para el control de compactacin.

TEORIA DE LA COMPACTACION

Diapositiva 12Introduccin La

Compactacin12

___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________

compactacin es un proceso que influye en el comportamiento de todas y cada una de las capas de una estructura de pavimento.

A excepcin de unas buenas caractersticas de drenaje es el

factor que mas influye en la estabilidad y durabilidad. Su vida til depender en gran parte del grado de

compactacin especificado y de su control para su cumplimiento en obra.

Diapositiva 13

Definicin de compactacin13

___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________

Es un proceso mecnico mediante el cual se busca

mejorar las caractersticas de resistencia, compresibilidad y relacin esfuerzo-deformacin. El proceso de compactacin implica una reduccin mas

o menos rpida de los vacos.

Diapositiva 14Definicin de compactacin

___________________________________ ___________________________________Se entiende por compactacin a la reorientacin de las partculas que genera el aumento de resistencia y la disminucin de capacidad de deformacin debido a la reduccin de los vacos que hay entre las partculas de suelo.Suelo sin compactar

___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________

Suelo compactado

Diapositiva 15

OBJETO DE LA COMPACTACION15

___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________

Mejorar el comportamiento mecnico Propiedades mejoradas se mantengan a travs de toda la

vida til de la obra. Para el constructor: obtener el estado de compactacin

exigido por el diseador mediante una especificacin determinada que asegure los mnimos asentamientos y el grado de impermeabilidad estimado .

Diapositiva 16

Propiedades a mejorarLas propiedades que se requieren mejorar dependen de cada situacin especifica. Resistencia: aumentar capacidad portante (resistencia alcorte), incrementar su resistencia a la erosin, Incrementar su relacin modular Compresibilidad: Reducir asentamientos Permeabilidad: Reducir el flujo de agua y aire Flexibilidad: Reducir susceptibilidad al agrietamiento

___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________16

Estructura: Mejorar estabilidad volumtrica6/9/2011 TEORIA DE LA COMPACTACION

___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ Diapositiva 17Propiedades a Mejorar17

___________________________________ ___________________________________ ___________________________________

Sin compactar

Bien compactado

___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________

Diapositiva 18

COMPACTACIN DEL SUELO Ventajas de la compactacinLa compactacin permite el mejoramiento de las Siguientes propiedades : Sin compactar Compactado

___________________________________ ___________________________________ ___________________________________

10 kg 5 kg

Aumenta la capacidad soporte del suelo.

de

Reduce los asentamientos del terreno.

Reduce la permeabilidad del suelo, el escurrimiento y la penetracin del agua. El TEORIA DE LA COMPACTACION agua 6/9/2011 fluye y el drenaje puede regularse.

___________________________________18

___________________________________ ___________________________________ ___________________________________

Diapositiva 19 La

Las Fuerzas De La Compactacin19

___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________

compactacin es un proceso que busca comprimir el material desde un volumen dado hasta un volumen menor.

Mediante la aplicacin de una fuerza y movimiento

en un rea de contacto, las partculas se acercan unas a otras

Se

eliminan vacos entre las encuentran llenas de aire y/o agua.

partculas:

se

Diapositiva 20

Las Fuerzas De Compactacin

___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________20

PRESION ESTATICA IMPACTO MANIPULACION VIBRACION

___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ Diapositiva 21Las Fuerzas De Compactacin1. COMPACTACIN ESTTICA O POR PRESIN : La compactacin se logra utilizando una mquina pesada, cuyo peso comprime las partculas del suelo, sin necesidad de movimiento vibratorio: Rodillo Esttico o Rodillo Liso

___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________

6/9/2011

TEORIA DE LA COMPACTACION

21

___________________________________ ___________________________________ ___________________________________

Diapositiva 22

Las Fuerzas De Compactacin

___________________________________ ___________________________________

2. COMPACTACIN POR IMPACTO :

___________________________________ ___________________________________22

La compactacin es producida por una placa apisonadora que golpea y se separa del suelo a alta velocidad. Por ejemplo : Un apisonador

6/9/2011

TEORIA DE LA COMPACTACION

___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ Diapositiva 233. COMPACTACIN POR VIBRACIN :

Las Fuerzas De Compactacin

___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________

La compactacin se logra aplicando al suelo vibraciones de alta frecuencia . Por ejemplo : Placa o rodillos vibratorios.

6/9/2011

TEORIA DE LA COMPACTACION

23

___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ Diapositiva 24Las Fuerzas De Compactacin4. COMPACTACIN POR AMASADO :

___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________

La compactacin se logra aplicando al suelo altas presiones distribuidas en reas mas pequeas que los rodillos lisos. Por ejemplo : Un rodillo Pata de Cabra

6/9/2011

TEORIA DE LA COMPACTACION

24

___________________________________ ___________________________________ ___________________________________

Diapositiva 25

CUAL ES EL METODO MAS ADECUADO DE COMPACTACIN PARA LOS DIFERENTES TIPOS DE SUELOS?

___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________

6/9/2011

TEORIA DE LA COMPACTACION

25

___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ Diapositiva 26Transmisin De Los Esfuerzos26

___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________

TEORIA DE LA COMPACTACION

___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ Diapositiva 27Transmisin De Los Esfuerzos27

___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________

TEORIA DE LA COMPACTACION

___________________________________ ___________________________________ ___________________________________

Diapositiva 28

Transmisin De Los Esfuerzos28

___________________________________ ___________________________________

AREA = A CARGA = L PRESION = P

AREA = 4A CARGA = 4L PRESION = P

AREA = A CARGA = 4L PRESION = 4P

0.7P 0.6P 0.5P 0.4P 0.5P 0.5P 0.4P

___________________________________0.7P0.6P

0.7P0.6P

___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________

0.4P

Diapositiva 29 Al aumentar el tamao de la placa pero incrementando la carga de tal manera que la presin sea la misma, la profundidad del bulbo de presin aumenta .

___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________

Si aumenta la presin pero el rea de contacto permanece constante , se observa que el bulbo de presiones no aumenta significativamente ,pero la presin si, incrementando por lo tanto la energa de compactacin.6/9/2011 TEORIA DE LA COMPACTACION 29

Diapositiva 30

Haciendo la analoga con un equipo de compactacin , trabajando capas de determinado espesor, se puede sacar las siguientes conclusiones :Es necesario controlar el espesor de las capas para tener suficiente presin en el suelo con el fin de obtener el grado de compactacin especificado. No se puede incrementar el espesor de una capa a compactar por el simple hecho de haber incrementado el peso del equipo de compactacin

___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________

6/9/2011

Podemos aumentar el espesor de capa a compactar si se utiliza un equipo de mayor rea de contacto , aunque de presin similarTEORIA DE LA COMPACTACION 30

Diapositiva 31 La teora de los bulbos de presin fue desarrollada por BOUSINESQ con la hiptesis de que el suelo es un medio elstico e istropo. Otra manera para determinar los esfuerzos transmitidos al suelo es con la carta de NEWMARK, til especialmente cuando se tienen varias reas cargadas , en donde se aplican en cada una de ellas diferentes presiones a la superficie del suelo6/9/2011 TEORIA DE LA COMPACTACION 31

___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________

Diapositiva 32SUELOS COHESIVOS SUELOS GRANULARES

___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________6/9/2011 TEORIA DE LA COMPACTACION 32

___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ Diapositiva 33Proceso De Compactacin En El LaboratorioProctor ( 1933 ) defini cuatro variables que afectan a la compactacin en Suelos con cohesin:

___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________

Peso unitario seco Contenido de agua Tipo de suelo Energa de CompactacinOtras variables que afectan al proceso de Compactacin: Mtodo de compactacin Humedad original del suelo Sentido que recorre la escala de humedades

Ec = N nW h V

( Kf/m3 )

Temperatura Recompactacin Nmero y espesor de capas, nmero TEORIA DE LA COMPACTACION de6/9/2011 etc pasadas33

___________________________________ ___________________________________ ___________________________________

Diapositiva 34

Proceso De Compactacin En El Laboratorio34

___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________

Permiten relacionar las variables: contenido de humedad,

densidad bulk y la magnitud de trabajo actuante: Energa Son

procesos empricos y su tcnica normalizada, para obtener resultados reproducibles limites de referencia, para juzgar la eficiencia de un proceso de compactacin en las obras

Permiten fijar

Diapositiva 35

Mtodos Para Determinar La Humedad ptima Y La Densidad Mxima35

___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________

TEORIA DE LA COMPACTACION

___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ Diapositiva 36Mtodos Para Determinar La Humedad ptima Y La Densidad Mxima36

___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________

TEORIA DE LA COMPACTACION

___________________________________ ___________________________________ ___________________________________

Diapositiva 37

Mtodos Para Determinar La Humedad ptima Y La Densidad Mxima37

___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________

TEORIA DE LA COMPACTACION

___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ Diapositiva 38Mtodos Para Determinar La Humedad ptima Y La Densidad Mxima38

___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________

TEORIA DE LA COMPACTACION

___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ Diapositiva 39 ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________6/9/2011 TEORIA DE LA COMPACTACION 39

PRUEBAS PROCTORProctor Modificado Proctor standar

___________________________________ ___________________________________ ___________________________________

Diapositiva 40

PRUEBAS PROCTORProctor Modificado Proctor standar

___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________

6/9/2011

TEORIA DE LA COMPACTACION

40

___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ Diapositiva 4141

___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________6/9/2011 TEORIA DE LA COMPACTACION

TEORIA DE LA COMPACTACION

___________________________________ ___________________________________ ___________________________________

Diapositiva 4242

___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________6/9/2011 TEORIA DE LA COMPACTACION

TEORIA DE LA COMPACTACION

___________________________________ ___________________________________ ___________________________________

Diapositiva 43

PREPARACION DE LA MUESTRA43

___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________

Diapositiva 44

CURVA DE COMPACTACION PROCTOR44

___________________________________ ___________________________________ ___________________________________

d dmx.

W

aire aguaslidos . . . . .

W

___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________

Diapositiva 45

CURVA DE COMPACTACION PROCTOR45

___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________

. . . . .

___________________________________ ___________________________________ ___________________________________

Diapositiva 46

CURVA DE COMPACTACION PROCTOR

___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________

La curva de compactacin cambia al variar la energa de compactacin Para una energa, el aumento del peso volumtrico ser tanto mayor cuando se Aproxime al contenido Optimo de agua del suelo.

Diapositiva 47

CURVA DE COMPACTACION PROCTOR

___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________47

Con cierta humedad, el suelo llega a su densidad mxima cuando se aplica una cantidad especfica de energa . La densidad mxima que se obtiene bajo estas condiciones se llama Densidad Proctor 100%. El valor de la humedad en el punto de densidad mxima se llama Humedad ptima El valor Proctor 100% se utiliza como base para medir el grado de compactacin del suelo, por lo tanto, es la medida estndar para la compactacin.6/9/2011

TEORIA DE LA COMPACTACION

___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ Diapositiva 48 ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________6/9/2011 TEORIA DE LA COMPACTACION 48

___________________________________ ___________________________________ ___________________________________

Diapositiva 49

CURVA DE COMPACTACION PROCTOR

___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________

Cada suelo reacciona de manera diferente y tendr su propia curva de compactacin de control

. . . . .

49

___________________________________ ___________________________________ ___________________________________

Diapositiva 50

Caractersticas De La Curva De Compactacin Proctor50

___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________

Los puntos se sitan sobre una

curva que presenta un mximo. Para

mayores energas de compactacin, se obtienen mayores densidades mximas y menores humedades optimas .

Un punto en la rama hmeda de la

curva de compactacin, para una determinada energa y humedad, corresponde a una densidad menor en la rama seca de una curva de menor energa.

Diapositiva 51

Caractersticas De La Curva De Compactacin Proctor51 En los estados de compactacin

___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________

comprendidos entre la lnea de ptimos, el contenido de aire se mantiene en un mbito restringido del orden del 4-6% del volumen total en la mayora de: aire ocluidocurvas son bastante aplanadas y terminan en las proximidades de la curva de saturacin a menudo con expulsin de agua en el momento de la compactacin con el pistn. No se presentan presiones de poro en el interior del suelo.

Para suelos muy permeables, las

Diapositiva 52d

CARACTERISTICAS DE LA CURVA PROCTOR

___________________________________ ___________________________________

1

2

___________________________________Waire aguaslidos52

___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________

Diapositiva 53

FACTORES QUE INFLUYEN EN EL PROCESO DE COMPACTACION53

___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________

La compactacin correctaLa que lleve al suelo a un estado tal que genere la mayor estabilidad volumtrica, mayor resistencia y menor permeabilidad.

menores asentamientos o deformaciones mayor capacidad de carga mayor resistencia al esfuerzo cortante

Diapositiva 54

FACTORES QUE INFLUYEN EN EL PROCESO DE COMPACTACION54

___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________

La durabilidad y estabilidad de una estructura de pavimento depender en un alto grado del estado de compactacin proporcionado a cada una de las capas que lo constituyen

El Tipo De Suelo A Compactar El Contenido De Agua Del Suelo Los Esfuerzos Mecnicos Empleados En La Compactacin . El Sentido En Que Se Recorra La Escala De Humedades Al Efectuar La Compactacin Otras Variables

Diapositiva 55

1. EL TIPO DE SUELO COMPACTADO55

___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________

La naturaleza y el tipo de suelo con que se trabaja influye de manera decisiva en el proceso de compactacin. Un factor que incide en alto grado es la uniformidad de las partculas del material a compactar. Un suelo con una amplia gama de tamaos, se compacta mejor ya que las partculas de menor tamao ocuparn los espacios formados entre aquellas de mayor tamao

Diapositiva 56

1. EL TIPO DE SUELO COMPACTADO56

___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________

TEORIA DE LA COMPACTACION

___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ Diapositiva 57. EL TIPO DE SUELO COMPACTADO57

___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________

De manera practica se puede decir que: Si Cu>7

es un excelente suelo para compactar 7>Cu>3 es necesario mejorar la gradacin para lograr una buena compactacin. Cu