compactacion de suelos

Compactación de suelos

Capítulo 14

CAPÍTULO 14
COMPACTACIÓN DE SUELOS
14.1 DEFINICIÓN
Es la densificación del suelo por medios mecánicos. El objetivo, mejorar la resistencia y estabilidad volumétrica,
afectando la permeabilidad, como consecuencia del proceso de densificación de la masa.
14.2 ESTABILIZACIÓN DE SUELOS. Concepto más amplio y general que el de COMPACTACIÓN, pues
incluyecualquier procedimiento útil para mejorar las propiedades ingenieriles del suelo, como estructura.
La estabilización comprende:
a) Compactación
b) Mezcla granulométrica
c) Adición de compuestos especiales (antes de mezcla y/o compactación)
Los estabilizantes son de tres tipos:
a) Cemento
b) Material bituminoso (asfalto, por ejemplo)
c) Productos químicos (óxidos e hidróxidos de Ca, clorurode Ca y Na, cloruro férrico, silicato Na y recinas)
14.3 MEDIDA DE LA COMPACIDAD DEL SUELO.
Se califica la compacidad por la comparación cuantitativa de las densidades secas o pesos unitarios secos, γd, que el
suelo va adquiriendo gradualmente, al variar la humedad, la energía o el método de compactación.
14.4 MÉTODO PROCTOR.
Consiste en compactar el material dentro de un molde metálico ycilíndrico, en varias capas y por la caída de un
pistón. Existen dos variaciones del MÉTODO PROCTOR.
a)

Proctor estandar o normal, con pistón de 5 ½ lbs, h = 12’’, N = 25 golpes y 3 capas a compactar. El molde de φ
= 4’’ y volumen 1/30 ft3.

b) Proctor modificado, con pistón de 10 lbs, h = 18’’, N = 25 golpes, y compactando en 5 capas, con el mismo
molde.
14.4.1 Curva de humedad – densidad ode COMPACTACIÓN. Esta curva da la variación, γd Vs ω, que se obtiene
en laboratorio. La densidad seca (y también el γd) va variando al modificar la humedad, ω, de compactación.

Figura 14.1 Curva de saturación S y de compactación para el Proctor
Modificado: PM y el Proctor Estándar: PE
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La humedad óptima es la que se
corresponde con el máximo de
la curva de densidad. La rama
seca esla que se corresponde al
suelo bajo de humedad, donde
la fricción y cohesión dificultan
su densificación.
La rama
húmeda, es asintótica a la línea
de saturación, que se desplaza
hacia la derecha de la humedad

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óptima de compactación, dado que la energía de compactación de un suelo muy húmedo la absorbe el agua y no el
esqueleto mineral.
Lacurva de saturación, o de contenido de aire nulo, es dibujada como auxiliar para el análisis, es teórica y no
depende de los resultados del ensayo. La ecuación es:

γd =

GS * γ W
ω * GS
1+
S

γd =G

Para S = 1 y γW = 1, se tiene

S

G S = Gravedad específica
γ = Peso unitario del agua
 W

ω = Humedad del suelo
S = Grado de saturación


[1+ω *GS ] . Esto facilita eldibujo rápido de la curva S = 100%. La curva S de los

valores de γd que debe tener el suelo saturado para cada valor de ω.
En la compactación, sale aire, y no agua. Como es imposible sacarlo todo, la curva de compactación no podrá llegar
a confundir su rama húmeda con la curva S 0 100%. Esta propiedad nos permite tener en evidencia errores en la
curva γd Vs ω.
Las otras curvas (S = 80%, porejemplo) dicen qué porcentaje de aire queda en el suelo (20%, por ejemplo).
14.4.2 Penetrómetro Proctor. Herramienta que se hinca a mano. Se trata de una aguja o varilla con un dispositivo
para medir la fuerza requerida (en libras), para que la penetre (variable en tamaño y forma) profundice en el suelo 3’’
por lo general. La operación se hace en laboratorio y en campo, simultáneamente, paracomparación de γd, o de la
humedad si se quiere. (No debe existir grava en el suelo).
14.4.3 Energía de compactación. La calidad de la compactación depende de: Contenido de humedad, método de
compactación y energía de compactación. (ver fig ω Vs γd – σ y # de pasadas Vs γd)
En el ensayo proctor, la energía específica Ee, está dada por:

Ee = n * N * W * h

V

Siendo N = # de capas; n = #...