Compactación De Suelos

Compactación de Suelos
Autor: Ing. MSc. Rolando Armas Novoa
Profesor Auxiliar de la Facultad de Ingeniería Civil
ISPJAE. La Habana, Cuba.
Definición
Reducción, del índice de poros, e, por medios mecánicos, con lo cual se incrementa el peso
específico seco, gd.
Se asemeja a la consolidación por reducir el índice de poros , e, pero se diferencia en que la
consolidación es un proceso natural, que esfunción del tiempo que se aplica la carga y se
provoca por la expulsión de aire y agua de los poros del suelo.
En el caso de suelos con contenidos, de finos (material más fino que el tamiz Nº 200 )
siempre queda aire ocluido en los poros, por lo que no se logra la saturación y menos aún,
la expulsión de agua de los poros.
Relación entre el Peso específico seco, gd, la humedad, w, y la energía decompactación
Proctor, 1933, estableció un ensayo de compactación, que aplica un tipo de energía
dinámica, para su estudio de la compactación económica. Las características del ensayo
ideado por Proctor son:

W = 5,5 lb
El Pisón se desliza dentro de un tubo

Molde: V=1/30pie3
∅=4”
El molde es un cilindro de ∅=4”, con un volumen de 1/30 pie3.
El suelo se coloca en el cilindro en 3 capasaproximadamente iguales. Cada capa se
compacta con 25 golpes del pisón, dejándolo caer libremente desde una altura de 12”.
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Energía por unidad de volumen del ensayo Proctor:
Ee =

W * h * n * N 5.5lb * 1 pie * 3.25
lb − pie
=
= 12375
1
V
pie 3
3
30 pie

(1)

n= 3 capas
N= 25 golpes/ capa
Si aplicamos la energía de compactación Proctor a muestras de un mismo suelo con
diferentes humedades, w, obtenemosdiferentes valores del peso específico húmedo, gf ,
en el material compactado en el molde.
Conocidos los valores de w y gf de cada muestra compactada con la misma energía de
compactación, podemos calcular el peso específico seco, gd, mediante relación:
γd =

γf

(2)

1+ ω

Donde:
ω=

Ww
Ws

γf =

W
V

γd =

Ws
V

V= volumen del molde Proctor = 1/30pie3
Si ploteamos los valores de gd vs w tenemosFig. 1.

Fig. 1: Curva de compactación Proctor.

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*Evidentemente, el interés de Proctor era compactar de la forma más económica, por lo que
la definición de humedad óptima tiene un carácter puramente económico, ya que es la
humedad con la que se obtiene el peso especifico máximo con un mismo costo de
compactación, o sea con una misma energía.
De la gráfica realizada con una misma energía decompactación Proctor se obtiene la
denomina curva de compactación: Se observa, que en la medida que la humedad aumenta
se obtienen pesos específicos secos mayores, debido a que el agua en los poros de suelo
lubrica las partículas, provocando un mejor reacomodo de éstas, hasta un valor máximo, a
partir del cual el aumento de humedad impide, con el espacio ocupado por el agua, que las
partículas seunan. El agua de los poros absorbe la energía de compactación aplicada y por
tanto el peso específico seco disminuye. La rama de aumento del peso específico seco se
denomina rama seca y la de descenso, rama húmeda.
Proctor definió como humedad óptima, wópt, el valor de la humedad con la que se obtiene
el máximo peso específico seco, gd-máx, para la energía de compactación constante de su
ensayo:Ee = 12375

lb − pie
pie 3

*Nota 1:Esta prueba ha sido perfeccionada y normada por la ASTM ( D-698) y la AASHO
(T-99) como prueba para determinar las relaciones entre el contenido de agua
(humedad) y el peso específico seco. Se le conoce como prueba Proctor Estándar.
Fue ideada para duplicar en el laboratorio los resultados que podían obtenerse con el
equipo.
*Nota 2:Esta prueba ha sidoperfeccionada y normada por la ASTM (D-1557) y por la
AASHO ( T-180). Se le conoce como prueba Proctor Modificado.
Observe que la energía de compactación del Proctor Modificado es 4,55 veces la
energía del Proctor Estándar.
Usado comúnmente en la década de los treintas del siglo XX para la compactación
de suelos en el campo.
El desarrollo de los equipos de compactación en el campo llevó a obtener pesos...