Fundamentos de la Compactación de Suelos: Humedad Óptima, Curva de Densidad y Redes de Flujo

Compactación de Suelos: Determinación de Parámetros Óptimos

Humedad Óptima y Funcionamiento de la Curva de Compactación

Los ensayos de compactación tienen como objetivo determinar los parámetros óptimos de compactación, lo cual asegura las propiedades necesarias para el proyecto de fundación.

Esto implica determinar la humedad requerida, con una energía de compactación dada, para obtener la densidad seca máxima que se puede conseguir para un determinado suelo. Esta humedad buscada es la denominada humedad óptima, con la cual se alcanza la máxima densidad seca.

Con estos parámetros (humedad en porcentaje y densidad seca), se colocan los valores obtenidos en un gráfico cartesiano donde la abscisa corresponde a la humedad y la ordenada a la densidad seca. Es así posible diseñar una curva suave y conseguir el punto donde se produce un máximo, al cual corresponde la densidad seca máxima y la humedad óptima.

Comportamiento del Suelo en la Curva de Compactación

Está comprobado que el suelo se compacta a medida que aumenta su humedad; la densidad seca va aumentando hasta llegar a un punto de máximo, cuya humedad es la óptima.

A partir de este punto, cualquier aumento de humedad no supone una mayor densidad seca, sino, por el contrario, una reducción de esta.

Fundamentos del Flujo de Agua en el Suelo

La Red de Flujo: Componentes y Construcción

La red de flujo es una representación esquemática del flujo de agua en el suelo, compuesta por líneas de flujo y líneas equipotenciales.

Las líneas equipotenciales y las superficies equipotenciales unen puntos en el espacio que tienen el mismo potencial hidráulico.

La Compactación: Definición, Objetivos y Parámetros Modificados

¿Qué es la Compactación y para qué se realiza?

Dado que no todos los suelos naturales son adecuados para realizar ciertos tipos de fundaciones, estos deben mejorarse, densificándolos a través de distintos métodos. Uno de los métodos más populares y económicos es la compactación.

Este incremento de densificación se obtiene al disminuir el contenido de aire en los vacíos, mientras que se mantiene constante el contenido de humedad.

La compactación consiste en un proceso repetitivo cuyo objetivo es conseguir una densidad específica para una relación óptima de agua, con el fin de garantizar las características mecánicas necesarias del suelo.

Fines de la Compactación

La compactación se utiliza con los siguientes fines:

• Aumentar la resistencia al corte y mejorar la estabilidad de terraplenes y la capacidad de carga de cimentaciones y pavimentos.
• Disminuir la compresibilidad y reducir los asentamientos.
• Disminuir la relación de vacíos y reducir la permeabilidad.
• Reducir el potencial de expansión, contracción o expansión por congelamiento.

Para ello se utilizan distintos tipos de máquinas, generalmente rodillos lisos, neumáticos, pie de cabra, vibratorios, etc., dependiendo del tipo de suelo.

Parámetros del Suelo Modificados por la Compactación

Con la compactación variamos la estructura del suelo y algunas de sus características mecánicas. Algunos de los parámetros que varían con la compactación son:

• Permeabilidad
• Peso específico
• Resistencia al corte