Principios y Aplicaciones de la Compactación de Suelos en Ingeniería Civil

Factores que Influyen en la Velocidad de Compactación

Mayores Velocidades de Compactación

• Compactadores de elevada carga por cm de generatriz.
• Suelos fácilmente compactables.
• Espesores de capa pequeños.
• Bajas exigencias de calidad.
• Necesidad de un bajo gradiente de densidad.

Menores Velocidades de Compactación

• Compactadores de baja carga.
• Suelos de difícil compactación.
• Grandes espesores de capa.
• Elevadas exigencias de densidad.
• Gradientes de densidad menos estrictos.

Factores Clave en la Compactación del Suelo

Contenido de Humedad

La humedad óptima (determinada mediante ensayos) permite obtener la máxima densidad del suelo.

Resistencia de Soporte

La capacidad portante de la capa subyacente influye directamente en la compactación. Si es demasiado blanda, sería incapaz de soportar la carga, compactando así ambas capas.

Métodos y Equipos de Compactación

Tipos de Esfuerzo en la Compactación

Esfuerzo Estático Vertical

Produce bajo la capa circulante tensiones de componente predominantemente vertical que comprimen el suelo.

Esfuerzo de Amasado

Las tensiones se producen en dos direcciones diferentes, deformando el suelo en más de una dirección.

Esfuerzo de Impacto

Produce una onda de presión que se propaga hacia abajo, transmitiendo cierto movimiento a las partículas del suelo y alcanzando mayor profundidad que el estático.

Esfuerzo Vibratorio

Consiste en una rápida sucesión de impactos, generando ondas de presión que se propagan en profundidad y a frecuencia variable (10-80 vibraciones por segundo). El movimiento que producen las vibraciones reduce el rozamiento interno en su masa, facilitando así el relleno de huecos y, por tanto, la densificación.

Tipos de Compactadores

Los compactadores aumentan la resistencia del suelo disminuyendo el volumen de huecos, lo que incrementa su capacidad portante e impermeabilidad.

Compactadores Estáticos

• Rodillo liso.
• Rodillo de patas apisonadoras.
• Ruedas neumáticas.

Compactadores Vibratorios

Trabajan con diferentes frecuencias y amplitudes; inicialmente con grandes amplitudes para luego reducir a bajas para una compactación superficial.

Compactador Vibratorio de Alta Velocidad de Pata de Cabra

Chasis con cuatro tambores con varias filas de pisones y hoja recta en la parte frontal para el extendido de los montones. Son adecuados para materiales arcillosos y compactan de abajo hacia arriba de la tongada. Combina el efecto de amasado producido por las patas con el impacto originado por la alta velocidad.

Forma de Trabajo

Extiende la tongada en capas no superiores a 30 cm. Se pisa la tongada a una velocidad de 7-10 km/h, obteniendo un efecto de impacto que deshace los bolos de arcilla y compacta. Cuando llueve, se perfila con motoniveladora y se sella con rodillo vibratorio liso para evitar que quede agua en las huellas de los pisones.

Compactadores Vibratorios de Pata de Cabra

Chasis con dos ruedas motrices. Ideales para terrenos arcillosos. La superficie de las patas es 1/3 la del rodillo liso, por lo que el impacto es tres veces mayor. La compactación se realiza de abajo hacia arriba, por lo que las capas no serán de mucho espesor, siendo ideal que sean iguales a la altura de las patas. Al no llevar hoja, necesitan de otra máquina para el extendido.

Compactadores Vibratorios Lisos

Utilizados para materiales granulares (desde pedraplenes hasta zahorras).