Compactación del Suelo y Ensayo Proctor

La compactación del suelo es un procedimiento que se realiza, en primer lugar, para

reducir los espacios vacíos en el suelo mediante la compactación de sus partículas con el

fin de aumentar su densidad y su capacidad de soporte estructural.

Este procedimiento es aplicable a todas las obras civiles, pero por lo general las

técnicas de compactación se utilizan en rellenos artificiales tales como cortinas de presas

de tierra, diques, terraplenes para caminos y ferrocarriles, bordes de defensa, muelles y

pavimentos. Y su importancia radica en que le permite al suelo mejorar una serie de

características como su la capacidad de soporte, reducción de los asentamientos,

reducción de la permeabilidad del suelo, el escurrimiento y la penetración del agua,

reducción del esponjamiento y la contracción del suelo, impide los daños de las heladas,

puesto que el agua se expande y aumenta de volumen al congelarse, haciendo que

pavimentos se hinchen y losas y estructuras se agrieten.

Para la realización de una compactación de suelo se emplean principalmente cuatro

métodos.

El primero, denominado compactación estática consiste en ejercer sobre la

superficie del material una fuerza aplicada de forma continua que origina una compresión

sobre el mismo en función del área de contacto y como consecuencia de la presión

resultante. Originalmente se usaban con rodillos de piedra o metálicos arrastrados a

mano, a caballerías o por máquinas.

El segundo método es la compactación dinámica, consiste en aplicar al material que

se quiere compactar una energía cinética originada por un determinado peso cayendo

desde cierta altura. El impacto origina una onda de presión que expulsa el aire y el agua

contenidos en la masa del material hacia los lados de la zona comprimida. La repetición de

los golpes en tan lenta que no llega a someter al terreno a vibraciones.

El tercer método denominado vibratorio, es el método ejercido por una repetición

de la fuerza, aplicada de forma variable, y con una frecuencia tal que es capaz de

transmitir al terreno las vibraciones producidas.

El cuarto y último método es el llamado método de amasado, es el efecto que

originan las tensiones tangenciales que se producen y que también ayudan a la

recolocación de las partículas del material.

Como toda proyecto civil, el procedimiento de compactación debe estar sometido a

un control de calidad de la compactación del terreno, para esto existe el Ensayo de

Compactación Proctor. A través de él es posible determinar la compactación máxima de

un terreno en relación con su grado de humedad, condición que optimiza el inicio de la

obra con relación al costo y el desarrollo estructural e hidráulico. La prueba de suelo

Proctor determina la compactación máxima que puede alcanzar una muestra de suelo. La

prueba está diseñada para imitar las condiciones del campo en el cual el suelo es

compactado mediante el manejo de equipo de construcción pesado sobre capas de suelo

múltiples veces antes de agregar otra capa y repetir el proceso.

La prueba de suelo Proctor se realiza utilizando un molde y una extensión que hace

que se cree un espacio o un volumen de suelo para la prueba de una trigésima de un pie

cúbico (0.02 metros cúbicos). Las extensiones permiten que el molde sea levantado sobre

la capa de suelo que es compactada en cada uno de los tres pasos. El peso del molde y la

extensión se restan del peso del ensamble lleno de tierra compactada al final de la prueba.

El suelo se agrega al molde y se compacta con 25 golpes de un peso de 5.5 libras

(2,49 kg) suspendido de una altura de 12 pulgadas (30,4 cm). Al final de este paso el

suelo compactado debe llenar casi una mitad del molde. Si el suelo está

muy por fuera de esa marca, la muestra se regresa al cubo y la prueba se

realiza otra vez, con una cantidad ajustada de suelo en el molde. Si la

muestra llena alrededor de una tercera parte del molde, se agrega otra vez

una cantidad casi igual de tierra floja y se compacta, siguiendo el mismo

procedimiento. Este relleno y proceso de compactación se realiza una

tercera vez. Idealmente el molde debe estar casi sobre el nivel lleno. Se

utiliza un cuchillo para recortar el suelo compactado para nivelarlo con la

parte superior del molde.

Para finalizar la prueba El peso del molde se resta para determinar el

peso de 1/30 de un pie cúbico (0.0008 metros cúbicos) de suelo

compactado. Para determinar el contenido de agua se pesa una muestra

del suelo compactado, colocado en un horno para secado de laboratorio

toda una noche y después pesado de nuevo.