universidad seÑor de sipan
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UNIVERSIDAD SEÑOR DE SIPAN
ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA CIVIL
TEMA : COMPACTACION Y COMPACTADORES
CURSO : DISEÑO Y REHABILITACION DE PAVIMENTOS
DOCENTE : ING. NEPTON DAVID RUIZ SAAVEDRA
ALUMNOS : ARMAS AGUILAR CESAR GUGO
SOLIS BURGA KARIN
ZURITA VALDEZ LUIS HENRRY
Chiclayo, 18 de Abril del 2014
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CONTENIDO
PROLOGO Pág. 02
PROLOGUE 03
RESUMEN EJECUTIVO 04
I. OBJETIVOS 06
1.1. OBJETIVO GENERAL 06
1.2. OBJETIVOS ESPECIFICOS 06
II. MATERIALES Y METODOLOGIA 06
2.1. MATERIALES 06
2.2. METODOLOGIA 06
III. REFERENCIA BIBLIOGRAFICA 07
3.1. COMPACTACION 07
3.2. COMPACTADORES 12
3.2.1. POR PRESION ESTATICA 12
3.2.2. POR IMPACTO 13
3.2.3. POR VIBRACION 16
3.2.4. SELECCIÓN CORRECTA DE EQUIPOS DE COMPACTACION 19
IV. CONCLUSIONES 22
V. RECOMENDACIONES 23
VI. BIBLIOGRAFIA 23
VII. ANEXOS 24
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PROLOGO
El presente texto es realizado en la asignatura Diseño y Rehabilitación de Pavimentos,
cátedra impartida por el ingeniero Nepton David Ruiz Saavedra en la Universidad Señor de
Sipán, ubicada en el departamento de Lambayeque, Perú.
El trabajo se enfoca en la investigación de compactación y máquinas utilizadas para este
fin. En la elaboración del texto se ha utilizado fuentes secundarias, tesis, documentos
técnicos, y otros documentos, realizándose una compilación sistemática de ellas,
presentándose un resumen de ello.
En el transcurso de la investigación se logró entender la relación existente entre
compactación y el fenómeno de licuación de suelos, así como los graves daños y en
algunos casos hasta irreparables pérdidas que este fenómeno de licuación causa en las
estructuras.
En la compactación de suelos influyen varios factores, siendo los más importantes el
contenido de humedad óptimo y la energía de compactación. La elección de una máquina
compactadora está en función del tipo de suelo a compactar, y la envergadura del
proyecto. El proceso de compactación es distinto en suelos granulares como en cohesivos.
Es un tema de suma importancia puesto que permite mejorar las condiciones técnicas del
suelo, permitiendo así un mejor comportamiento del suelo ante la aplicación de cargas ya
sean estáticas, dinámicas o por sismo.
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PROLOGUE
This text is done in the course and Pavement Rehabilitation Design, taught by Professor
David Ruiz Saavedra Nepton engineer in the Lord of Sipan University, located in the
department of Lambayeque, Peru.
The work focuses on research and compacting machines used for this purpose. In
preparing the text has been used secondary sources, thesis papers, and other documents,
a systematic compilation of them performing, presenting a summary of it.
During the investigation it was possible to understand the relationship between
compaction and soil liquefaction phenomenon, as well as serious damage and in some
cases irreparable losses that cause this phenomenon of liquefaction structures.
Soil compaction is influenced by several factors, the most important being the optimum
moisture content and compaction energy. Choosing a compacting machine depends on
the type of soil to be compacted, and the size of the project. The compaction process is
different in granular soils and cohesive.
It is a matter of great importance since it helps improve the technical conditions of the
soil, thus enabling better soil behavior before the application loads either static, dynamic
or earthquake. During the investigation it was possible to understand the relationship
between compaction and soil liquefaction phenomenon, as well as serious damage and in
some cases irreparable losses that cause this phenomenon of liquefaction structures.
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RESUMEN EJECUTIVO
COMPACTACION Y SU IMPORTANCIA
La compactación de un suelo consiste en la densificación de este mismo, en esta influyen
varios factores siendo los más importantes la humedad óptima y la energía de
compactación. Este proceso mecánico mejora las condiciones técnicas del suelo,
otorgándole mejores características estructurales para la construcción.
COMPACTACION Y EL FENOMENO DE LICUACION DE SUELOS
La compactación está directamente relacionada con el fenómeno de licuación o
licuefacción de suelos, fenómeno en el cual la resistencia y rigidez son reducidas por
acción sísmica u otro tipo de carga rápida. La licuación y los fenómenos relacionados a ella
han sido responsables de grandes daños en sismos históricos en todo el mundo.
Una alta resistencia del terreno al fenómeno de licuación ocurre cuando existe;
Alta densidad del terreno
Distribución granulométrica adecuada.
Estabilidad en la estructura interna del terreno.
Grado de saturación bajo.
COMPACTADORES
Dentro de los equipos de compactación encontramos tres grupos;
De presión estática (compactadores de ruedas neumáticas, rodillos pata de
cabra, apisonadora de rodillos lisos).
De impacto (pisones de explosión, compactación con placas).
De vibración (placas vibratorias, rodillos vibratorios).
SELECCIÓN DE COMPACTADORES EN FUNCION DEL TIPO DE SUELO
Suelos granulares
En los suelos granulares se puede compactar de mejor forma y lo más económicamente
posible es realizarlo por medio de compactadores de vibración. Para la compactación de
grandes superficies con suelos granulares se utilizan en general rodillos vibratorios.
Suelos cohesivos
Para llevar a cabo en forma correcta y efectiva la compactación de un suelo cohesivo es
necesario que el material sea amasado y, a la par, presionado o golpeado en forma
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vigorosa. A menudo dentro de zanjas se utilizan rodillos vibratorios con tambores pata de
cabra, un tipo de máquina de uso universal o sea para todo tipo de suelos. El tambor pata
de cabra es especialmente apto para la compactación de suelos cohesivos, ya que no solo
vibra con alta frecuencia sino que además bate y amasa simultáneamente al material,
acciones estas que ayudan a la eliminación de las inclusiones de agua y aire. Al mismo
tiempo se reducen a un mínimo los terrones grandes incluidos en el material suelo,
obteniéndose así capas homogéneas y densas.
Suelos semicohesivos a granulares
Al seleccionar un equipo de compactación para ser utilizado sobre suelos semicohesivos a
granulares considere siempre en primer lugar una plancha vibradora o un rodillo
vibrante.
Suelos semicohesivos a cohesivos
Al seleccionar un equipo de compactación para ser utilizado sobre suelos semicohesivos a
cohesivos considere siempre en primer lugar un vibroapisonador u rodillo vibratorio con
tambores pata de cabra.
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I. OBJETIVOS
1.1. OBJETIVO GENERAL
Conocer y entenderla importancia de la compactación de suelos e identificar las
máquinas compactadoras utilizables según el tipo de suelo.
1.2. OBJETIVOS ESPECIFICOS
Compilar información existente sobre compactación de suelos.
Revisar catálogos de maquinarias compactadoras.
Realizar una compilación sistemática de las fuentes indagadas y plasmar en el
presente texto de manera resumida lo más importante en relación al tema de
compactación.
II. MATERIALES Y METODOLOGIA
2.1. MATERIALES
Tesis Doctorales.
Tesis de Pre grado.
Informes Técnicos.
Otras fuentes.
2.2. METODOLOGIA
El presente trabajo realizado bajo la asignatura Diseño y Rehabilitación de
Pavimentos, cátedra impartida por el Ing. Nepton David Ruiz Saavedra, en la
Universidad Señor de Sipán, se enfoca en la investigación de compactación y máquinas
utilizadas para este fin. En la elaboración del texto se ha utilizado fuentes secundarias,
tesis, documentos técnicos, etc. , realizándose una compilación sistemática de ellas,
presentándose un resumen de ello.
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III. REFERENCIA BIBLIOGRAFICA
3.1. COMPACTACION
(1) CARLOS IVAN HENRIQUEZ PANTALEON (ESPAÑA 2007); “… La licuación o
licuefacción de un suelo es un fenómeno en el cual su resistencia y su rigidez son
reducidas por acción sísmica u otro tipo de carga rápida. La licuación y los
fenómenos relacionados a ella han sido responsables de grandes daños en sismos
históricos en todo el mundo, este fenómeno ocurre en suelos teóricamente
saturados, es decir, suelos cuyos espacios entre partículas están completamente
llenos de agua. Las evidencias superficiales más comunes de la ocurrencia de este
fenómeno son;
Grietas en el terreno.
Pérdidas de capacidad portante.
Desplazamientos laterales.
Oscilaciones horizontales del terreno.
Fallas de taludes por flujo del terreno.
Cuando las condiciones del suelo indiquen que se puede producir este fenómeno o
sus márgenes de seguridad no son los adecuados, deberán tomarse medidas para
prevenir la ocurrencia de este fenómeno y por ende evitar sus consecuencias. Las
medidas que pueden aplicarse en forma aislada o combinada consisten en excavar
y reemplazar las capas o estratos peligrosos, aumentar la densificación del
terreno, y/o reforzar el terreno. De acuerdo a la experiencia, resulta más
conveniente adoptar medidas de densificación y reforzamiento del terreno puesto
que las tareas de excavación son muy complicadas, costosas y muchas veces
imposibles. Los métodos para mejorar terrenos potencialmente licuables pueden
ser en obras nuevas (antes de la ejecución de la obra) o en obras existentes. Así
también la aplicación de estas medidas puede ser preventiva o correctiva.
Una alta resistencia del terreno al fenómeno de licuación ocurre cuando existe;
Alta densidad del terreno
Distribución granulométrica adecuada.
Estabilidad en la estructura interna del terreno.
Grado de saturación bajo.
Métodos orientados a Obras Nuevas (Preventivo)
Vibroflotación; método de mejora basado en la densificación del terreno,
en la cual se introduce en el terreno un vibrador penetrando hasta la profundidad
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requerida. En suelos granulares no cohesivos, se produce un reordenamiento de
las partículas, obteniendo una estructura más densa.
Vibrosustitución; método de mejora mediante la densificación y el refuerzo del
terreno, aplicable en suelos cohesivos, en estos suelos donde el contenido de finos
es superior al 15% no responden a la vibración, por lo tanto la Vibrosustitución
recurre a la construcción de columnas de arena o grava.
Compactación dinámica clásica; método en el que se logra la densificación del
terreno mediante la aplicación repetida de impactos de gran energía en diversos
puntos del terreno.
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Métodos orientados a Obras Existentes (Correctivo)
Recalce con micro pilotes; método que consiste en la colocación de pilotes
(Ø<300mm), mediante la aplicación de inyecciones de lechada o mortero en una o
varias fases.
Inyecciones de impregnación; consiste en la inyección de un fluido de baja
viscosidad dentro de los poros de del terreno. Sin alterar prácticamente la
estructura del suelo, con la finalidad de reducir la permeabilidad.
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Inyecciones de fracturación; consiste en la hidrofracturación deliberada del
terreno a causa de inyecciones a presión de mezclas, con el objetivo de colmatar
las fisuras creadas juntos a los posibles huecos y fisuras naturales del terreno.
Jet Grouting; tratamiento del terreno que consiste en la disgregación del mismo
con alta energía en sentido generalmente ascendente y la mezcla con una lechada
de cemento, con el fin de crear de una forma controlada, columnas pseudo
cilíndricas de suelo – cemento.
Inyecciones de compactación; consiste en inyectar lentamente (60 lt/min) un
mortero seco con un revenimiento menor a 5 cm provisto de una gran fricción
interna, el cual al ser inyectado se mantiene como una masa homogénea expansiva
por lo que desplaza y compacta al suelo circundante. La inyección convierte al
suelo en más denso, el aire y el agua son forzados a salir produciéndose un
reacomodo de las partículas. Las inyecciones de compactación son aplicables a
suelos;
Sueltos y/o colapsables.
Compensar asentamientos.
Mitigar el potencial de licuación, mediante aplicaciones pre o post
constructivas.
Reparar pilotes anómalos.
Micropilotes formados por bulbos de mortero compactado como
elementos estructurales en recalces.
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(2) ALFONSO RICO RODRÍGUEZ (MEXICO 1992); “…La compactación depende de una
serie de características y condicionantes propias del método de compactación que
se utilice y de las condiciones en que se ponga el suelo antes de compactarlo.
El resultado inmediato de la compactación es un aumento en la cantidad de
sólidos por unidad de volumen, que es lo que modifica el peso volumétrico seco.
Este efecto también trae un aumento en el número de contactos entre los arreglos
de partículas, así como un aumento en los esfuerzos efectivos entre ellos; estos
factores son los que pueden propiciar una mejoría en las propiedades mecánicas.
Como suele suceder en muchos ámbitos de la Mecánica de Suelos aplicada, los
resultados de aplicar compactación a suelos gruesos son mucho más claros y
consistentes que los que se tienen con materiales finos.
(3) RAÚL FERNANDO HIDALGO ARTIEDA (ECUADOR 2007); “… De todos los factores
que intervienen e influyen en la compactación, los más importantes son;
Contenido de humedad; influye directamente en el peso específico seco, obtenido
en el proceso de compactación, mientras aumenta el contenido de humedad,
también lo hace el peso específico seco. Después de alcanzar este contenido de
humedad óptimo los pesos específicos secos disminuyen.
Energía de compactación; la energía con la que se compacta el suelo, influye
considerablemente en el peso específico seco. Si la energía de compactación es
alta, los pesos específicos secos será altos.
El tipo de suelo, textura densidad de sólidos, y la cantidad y tipo de finos presentes
influyen también en el peso específico y humedad óptima del suelo a ser
compactado.
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3.2. COMPACTADORES
(4) CRISTIAN ALEJANDRO RUIZ AVILA (CHILE 2002); “ … Las máquinas de
compactación se clasifican en tres grupos;
De presión estática (compactadores de ruedas neumáticas, rodillos pata de cabra,
apisonadora de rodillos lisos.)
De impacto (pisones de explosión, compactación con placas, )
De vibración (placas vibratorias, rodillos vibratorios)
3.2.1. COMPACTADORES DE PRESIÓN ESTÁTICA
3.2.1.1. Compactador de ruedas neumáticas
Formados por hileras delanteras y traseras de neumáticos lisos, en número, tamaño y
configuración tales que permitan el solape de las huellas de las delanteras con las de las
traseras. Serán capaz de alcanzar una masa de al menos treinta y cinco toneladas (35 tn) y
una carga por rueda de cinco toneladas (5 tn), con una presión de inflado que pueda
alcanzar al menos ocho décimas de megapascal (0,8 MPa).
Se usarán para la densificación de todo tipo de capas de afirme y/o explanadas bien graduadas, ya que durante la compactación se consigue un incremento en el efecto de amasado, resultando una superficie acabada más densa y uniforme.
3.2.1.2. Rodillo pata de cabra
Disponen de rodillos cilíndricos de acero a los que se ha dotado de patas de apoyo
puntuales distribuidas uniformemente sobre la superficie del cilindro, cuyo efecto de
compactación se debe a la alta presión que comunican al terreno. Su uso queda
restringido a la compactación de cimientos o núcleos de terraplén de materiales cohesivos
sin piedra.
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3.2.2. COMPACTADORES DE IMPACTO
A principios de 1940, Aubrey Berrengè desarrolló en Sudáfrica un sistema de
compactación de impacto. Entre los años 1949 y 1953 desarrolló los compactadores de
“llantas cuadradas”. Actualmente, estos compactadores tienen tres, cuatro y cinco lados.
Aubrey Berrengè al lado de un compactador de impacto a finales de 1940.
El principio de funcionamiento es sencillo. Cuando el compactador está elevado, el rodillo rota levantándose a sí mismo por un lado, y cae de nuevo a tierra. El impacto del rodillo golpeando el suelo proporciona la fuerza de compactación. El mayor énfasis para desarrollar el diseño de este compactador fue la necesidad de desarrollar un implemento con gran energía de compactación que pudiera ser usado para compactar suelos con bajo contenido de humedad en regiones áridas. Estaba también el deseo de tener un implemento que pudiera ayudar al colapso de estructuras inestables de algunos suelos encontrados algunas veces en regiones áridas.
Compactador de impacto de tres lados.
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Estos compactadores pueden usarse en un rango amplio de materiales, como roca, arena, grava, limo y arcilla. Pueden manejarse con capas hasta de 90 cm y como impactan el suelo con una gran energía, la densidad se logra a un rango muy amplio de contenidos de humedad. COMPACTADORES PEQUEÑOS Los compactadores pequeños más usados son los discos compactadores, la plancha vibratoria y los martillos compactadores. Se usan para áreas pequeñas o de difícil acceso. La compactación es adecuada siempre y cuando el espesor de capa sea pequeño (generalmente entre 3” y 4”), el contenido de humedad se controla cuidadosamente y se logra una cobertura de área suficiente. Las principales causas de problemas de densidad cuando se usan estos equipos en el relleno de zanjas son (1) un número de pasadas inadecuado cuando se tiene un espacio confinado, (2) capas demasiado gruesas y (3) contenidos de humedad no adecuados.
3.2.2.1. Discos compactadores Para evitar los accidentes de tener un hombre trabajando en zanjas, se coloca algunas veces un disco de compactación similar a un cilindro de pisones, al brazo de una excavadora para lograr la compactación del relleno en zanjas. Algunos modelos más modernos incluyen sistemas de control remoto para dirigirlos garantizando la seguridad del personal en la obra. Estos sistemas de control remoto pueden ser por radio o por rayos infrarrojos; este último sistema se prefiere en la Comunidad Europea, donde los sistemas de radiofrecuencia no están permitidos.
3.2.2.2. Discos compactadores Para evitar los accidentes de tener un hombre trabajando en zanjas, se coloca algunas veces un disco de compactación similar a un cilindro de pisones, al brazo de una excavadora para lograr la compactación del relleno en zanjas. Algunos modelos más modernos incluyen sistemas de control remoto para dirigirlos garantizando la seguridad del personal en la obra. Estos sistemas de control remoto pueden ser por radio o por rayos infrarrojos; este último sistema se prefiere en la Comunidad Europea, donde los sistemas de radiofrecuencia no están permitidos.
Compactadores de pisones manual a control remoto.
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3.2.2.3. Plancha compactadora Se usan para compactar suelos y concreto asfáltico en ubicaciones donde no pueden llegar las unidades grandes. Pueden ser autopropulsadas, tanto con diesel o gasolina. Estas unidades son clasificadas por la fuerza centrífuga, las revoluciones por minutos, la profundidad de penetración de la vibraci6n (o espesor de capa), avance en m/s y cobertura de área por hora.
Plancha compactador vibratoria.
3.2.2.4. Martillos compactadores
Estos martillos se usan para compactar suelos cohesivos o mezclas de suelos en áreas confinadas. Estas unidades tienen un rango de impacto entre 40 a 1200 m-kg por segundo, con impactos de hasta 85 golpes por minuto, dependiendo del modelo especificado. Los criterios de desempeño incluyen kg. por golpe, área cubierta por hora y profundidad de compactación en centímetros (espesor de capa). Estos martillos son autopropulsados y cada golpe lo mueve ligeramente hacia delante para alcanzar una nueva área de contacto.
Martillo compactador manual.
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3.2.3. COMPACTADORES DE VIBRACIÓN
Las máquinas de compactación por vibración son muy utilizadas en la construcción de terraplenes
y capas de firme, debido a su alto rendimiento. Su funcionamiento se basa en la reducción de la
fuerza de rozamiento entre las partículas de suelo por efecto de la vibración, lo que permite una
recolocación de las partículas con mayor facilidad. Entre estos equipos destacan las placas
vibratorias y los rodillos vibratorios.
Estos últimos son actualmente los más usados por su buen rendimiento. La profundidad de
compactación aumenta con el peso de la máquina y disminuye al aumentar la frecuencia de la
vibración.
Tiene su fundamento en la presencia combinada del peso estático y de una fuerza dinámica
generadora de vibración. En el caso del rodillo utilizan una masa excéntrica que gira dentro de un
rodillo liso, produciendo una fuerza centrífuga que se suma al peso de la maquina al producir la
correspondiente presión sobre el suelo.
COMPACTADORES VIBRATORIOS
VENTAJAS
Se obtienen densidades mayores en suelos
granulares que con el compactador de neumáticos.
Puede compactar rellenos limpios saturados.
DESVENTAJAS
Puede romper las gravas y deteriorar la calidad del
material.
Puede crear laminación y capas de finos.
Requiere escarificar entre capas.
En las máquinas de compactación por vibración están las placas vibratorias y los
rodillos vibratorios.
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3.2.3.1. Placas vibratorias
Estas placas, dotadas de un elemento vibrador que las levanta del suelo en cada ciclo de
rotación, tienen, en general, frecuencias superiores a los 40 ciclos por segundo; presentan
el inconveniente de la remoción de los centímetros superiores de la capa a compactar, lo
cual debe ser corregido posteriormente por un compactador de superficie de rodillo liso.
Existen placas con frecuencia de vibración baja (menores de 30 ciclos por segundo) que no
presentan los inconvenientes de las anteriores, pero cuya acción sobre las capas más
profundas es mucho más limitada.
Placa vibratoria
3.2.3.2. Rodillos vibratorios
El rodillo vibratorio tiene su fundamento en la presencia combinada del peso estático del
vibrador y de una fuerza dinámica generadora de la vibración. De la composición de
ambas fuerzas se deducen 4 ciclos o posiciones sucesivas, según se combinen los
esfuerzos sumándose, restándose o en cuadratura.
Los rodillos vibratorios tienen diversas configuraciones, pues pueden ser autopropulsados
(con pesos no superiores a las 8t), remolcados (con pesos entre 3 y 5 t), y adaptados a los
compactadores de pata de cabra, para producir una energía complementaria de
compactación.
Los rodillos vibratorios tienen, en general, una mejor adaptación a los suelos no
coherentes, donde el efecto de vibración permite unas acomodaciones de los elementos
granulares más perfectas.
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Sus características:
Producen una disminución o casi suprimen el rozamiento entre los granos,
teniendo una acción notable en la profundidad más no así en la superficie.
Se pueden compactar capas hasta de 60 cm en el caso de GP y GW con resultados
positivos.
Se recomienda compactar en capas de hasta 20cm.
Se recomienda un número de pasadas mínimo de 8.
Son recomendables para suelos granulares y a las gravas con pocos finos plásticos
(en un orden de 10%) así como en la compactación de firmes modernos (gran
angularidad) y arena de granulometría cortada.
COMPARACION CON/SIN VIBRACION
Compactadores vibratorios de un solo tambor y doble tambor
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3.2.4. SELECCIÓN CORRECTA DE EQUIPOS PARA LA COMPACTACIÓN DE SUELOS
3.2.4.1. SUELOS NO COHESIVOS
Los suelos granulares se dejan compactar de mejor forma y lo más 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.
Adicionalmente se deberán considerar los excelentes resultados en la compactación, la
alta performance (producción), el alto grado de confiabilidad y los costos resultantes
relativamente bajos, de esta clase de equipos. Para la compactación de grandes
superficies con suelos granulares se utilizan en general rodillos vibratorios.
3.2.4.2. SUELOS COHESIVOS
Para llevar a cabo en forma correcta y efectiva la compactación de un suelo cohesivo es
necesario que el material sea amasado y, a la par, presionado o golpeado en forma
vigorosa.
En suelos cohesivos la acción de la fuerza de impacto de un vibroapisonador reduce a un
mínimo la adhesión (cementación) entre las partículas individuales (cohesión real).
Adicionalmente es reducida la fricción entre partículas. Las inclusiones de aire y/o agua
son desplazadas en dirección a la superficie. De esta manera se obtiene una compacidad
mayor. Una elevada altura de salto del pisón de un vibroapisonador es deseable, ya que
de esta forma es posible obtener un alto trabajo de impacto por golpe como también
para garantizar un mejor avance del equipo. La alta secuencia de golpes dentro del orden
de 500 a 800 golpes por minuto hace que las partículas giren, oscilen y vibren y se
mantengan en constante movimiento, lo que es una gran ventaja durante la
compactación de suelos tanto cohesivos como también no cohesivos.
A menudo dentro de zanjas se utilizan rodillos vibratorios con tambores pata de cabra, un
tipo de máquina de uso universal o sea para todo tipo de suelos. El tambor pata de cabra
es especialmente apto para la compactación de suelos cohesivos, ya que no solo vibra
20
con alta frecuencia sino que además bate y amasa simultáneamente al material, acciones
estas que ayudan a la eliminación de las inclusiones de agua y aire. Al mismo tiempo se
reducen a un mínimo los terrones grandes incluidos en el material suelo, obteniéndose
así capas homogéneas y densas.
Finalmente, al seleccionar un equipo de compactación para ser utilizado sobre suelos
semicohesivos a granulares considere siempre en primer lugar una plancha vibradora o
un rodillo vibrante. Al seleccionar un equipo de compactación para ser utilizado sobre
suelos semicohesivos a cohesivos considere siempre en primer lugar un vibroapisonador
o u rodillo vibratorio con tambores pata de cabra.
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22
IV. CONCLUSIONES
La compactación de un suelo consiste en densificación de este mismo, en la
compactación influyen numerosos factores siendo lo más importantes la humedad
óptima y la energía de compactación. Este proceso mecánico mejora las
condiciones del suelo, con fines constructivos.
La compactación está directamente relacionada con el fenómeno de licuación o
licuefacción de suelos, fenómeno en el cual la resistencia y rigidez son reducidas
por acción sísmica u otro tipo de carga rápida. La licuación y los fenómenos
relacionados a ella han sido responsables de grandes daños en sismos históricos en
todo el mundo.
Las inyecciones de compactación constituyen una técnica muy económica y flexible
que permite la mejora de suelos potencialmente licuables a partir de una inyección
de mortero seco a presión.
Dentro de los equipos de compactación encontramos tres grupos;
De presión estática (compactadores de ruedas neumáticas, rodillos pata de
cabra, apisonadora de rodillos lisos.)
De impacto (pisones de explosión, compactación con placas, )
De vibración (placas vibratorias, rodillos vibratorios)
La selección del equipo de compactación está en función del tipo de suelo,
envergadura del proyecto, otros factores.
En los suelos granulares se puede compactar de mejor forma y lo más
económicamente posible es realizarlo por medio de la vibración (compactación
dinámica). Para la compactación de grandes superficies con suelos granulares se
utilizan en general rodillos vibratorios.
Para llevar a cabo en forma correcta y efectiva la compactación de un suelo
cohesivo es necesario que el material sea amasado y, a la par, presionado o
golpeado en forma vigorosa. A menudo dentro de zanjas se utilizan rodillos
vibratorios con tambores pata de cabra, un tipo de máquina de uso universal o sea
para todo tipo de suelos. El tambor pata de cabra es especialmente apto para la
compactación de suelos cohesivos, ya que no solo vibra con alta frecuencia sino
que además bate y amasa simultáneamente al material, acciones estas que ayudan
a la eliminación de las inclusiones de agua y aire. Al mismo tiempo se reducen a un
mínimo los terrones grandes incluidos en el material suelo, obteniéndose así capas
homogéneas y densas.
Al seleccionar un equipo de compactación para ser utilizado sobre suelos
semicohesivos a granulares considere siempre en primer lugar una plancha
vibradora o un rodillo vibrante. Al seleccionar un equipo de compactación para ser
23
utilizado sobre suelos semicohesivos a cohesivos considere siempre en primer
lugar un vibroapisonador u rodillo vibratorio con tambores pata de cabra.
V. RECOMENDACIONES
Se debe prestar la debida importancia a los procesos de compactación, así como a
la correcta selección de equipos. Una correcta compactación genera una
densificación del terreno, mejorando sus características, asegurando la estabilidad
de la estructura ante la aplicación de cargas sísmicas u otro tipo de cargas.
VI. BIBLIOGRAFIA
(1) TESIS DOCTORAL “Mejoramiento de Terrenos Potencialmente Licuables con
Inyecciones de Compactación” Universidad Politécnica de Madrid. Ingeniero de
caminos, canales y puertos Carlos Iván Henríquez Pantaleón. España, 2007.
(2) DOCUMENTO TECNICO “Consideraciones sobre Compactación de Suelos en
Obras de Infraestructura de Transporte” Instituto Mexicano del Transporte. Ing.
Alfonso Rico Rodríguez. México 1992.
(3) TESIS PRE GRADO “Compactación en Suelos Volcánicos del Sector del Nuevo
Aeropuerto de Quito” Universidad San Francisco de Quito. Raúl Fernando Hidalgo
Artieda. Ecuador 2007.
(4) TESIS PRE GRADO “Rendimiento y Costos en la Maquinaria de Compactación”
Universidad Austral de Chile. Cristian Alejandro Ruiz Ávila. Chile 2002.
24
VII. ANEXOS
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26
Compactador de neumáticos
27
Rodillo pata de cabra, 1 tambor
Rodillo pata de cabra, 2 tambores.
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Rodillo liso, 1 tambor
Rodillo liso, 2 tambores