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Arena: Pasan la malla de 2 mm y se retienen en la de
.074 mm. Limo: Es un material más pequeño que la arena y se retiene
en la maya de .005 mm. Este es poco resistente, tiene poca humedad y es poco
compresible. Arcilla: Es un material cohesivo y sus partículas pasan la
malla de .005 mm. Presentan plasticidad dependiendo del contenido de humedad y
con muy compresibles. Material orgánico: Son partes podridas de
vegetación y no son recomendables para proyectos de construcción.
OBSERVACIONES: a) Le forma de las curvas indica que a medida que la
graduación mejora, tiene mayor influencia el contenido de agua, es decir, que en
un suelo grueso mal graduado aunque varíe el contenido de agua el peso
volumétrico seco del material no cambia mucho. Una posible explicación de este
hecho puede ser el que a medida que la granulometría mejora, los huecos se hacen
más pequeños y, por lo tanto, desde este punto de vista se asemeja a un suelo
fino en donde la influencia del agua es fundamental. b) La mejor granulometría
permite alcanzar mayores pesos volumétricos secos, pero debe tenerse en cuenta
que no siempre la mayor compactación es la mejor. La granulometría efectivamente
influye en el comportamiento de los suelos gruesos compactados y puede
observarse esa influencia porque los gruesos sometidos a la misma prueba de
laboratorio determinan humedades óptimas diferentes si sus granulometrías
también lo son. Cualquiera que sea la forma de compactar los suelos gruesos se
debe tomar en cuenta dos peligros; el primero de ellos es que a medida que se
compacta el suelo grueso su rigidez aumenta y la tendencia a la falla frágil se
incrementa. El otro peligro consiste en que el suelo grueso adquiera una cierta
deformación a partir de la cual se comporta como plástico, pues en ese caso
cambia de forma mas no de volumen y si está situado en una zona sísmica puede
producir el fenómeno de licitación. Se piensa que la resistencia de un suelo
fino arcilloso se incrementa notablemente al compactar; pero aun cuando se varíe
el contenido de agua, la resistencia prácticamente permanece constante siempre
que la deformación inducida sea relativamente grande. En general no se puede
aceptar como axioma que al aumentar la compactación de un suelo fino arcilloso
necesariamente debe incrementarse la resistencia del suelo. En términos
generales al compactar una arcilla con una humedad mayor a la óptima tiende a
disminuir su permeabilidad; una posible aplicación de este hecho es la tendencia
a orientarse de las partículas laminares que constituyen la arcilla, esta
tendencia se incrementa si se utiliza un sistema de compactación de amasado
(pata de cabra) pero no siempre es conveniente compactar al máximo las arcillas.
PRUEBAS A MATERIALES. Antes de empezar con el diseño de una construcción, se
deben analizar en un laboratorio las muestras representativas de tipo de suelo
en que se desea construir. En estas pruebas se analiza la granulometría,
composición y resistencia de los suelos. Para esta prueba se ponen tres
diferentes capas de material en un cilindro de dimensiones establecidas, se
compacta cada una de estas con 25 golpes de una pesa a una altura calculada y a
partir de esto y de pesar la muestra en su estado seco se puede obtener la
compactación que el suelo puede tener. Se maneja en porcentajes de compactación
tomando como el 100% la mayor compactación que se dio en la prueba. A partir de
eso, el proyecto pedirá un porcentaje de compactación que será tomado sacando
muestras inalteradas del suelo ya compactado y servirá para asegurarnos que la
resistencia que esperamos sea verdadera. PRUEBAS DE COMPACTACIÓN.
Actualmente existen muchos métodos para reproducir al menos teóricamente en el
laboratorio unas condiciones dadas de compactación de campo. PRUEBA
PROCTOR ESTÁNDAR. El primer método, en el sentido de la técnica actual, es
él debido a R.R. Proctor, conocida hoy en día como prueba Proctor Estándar o
A.A.S.H.O. PRUEBA DE COMPACTACIÓN NUCLEAR. Esta prueba es usada para
obtener porcentajes de humedad, el equipo necesario se puede llevar fácilmente
al lugar de la obra y los resultados aparecen en una pantalla digital. Esta
prueba utiliza rayos gama que determinaran las densidades y por este medio se
conoce la humedad. Ventajas de este método sobre otros:
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El tiempo que tarda es menor y no hay demoras en la
construcción.
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Es no destructivo, por lo tanto, ahorra tiempo y dinero.
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Nos da la densidad de suelos con agregados grandes y material
congelado.
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Reduce la posibilidad de errores humanos. Se deben de tomar
todas las medidas de seguridad al usar este tipo de aparatos ya que emiten
cierta radiación.
LABORATORIO VS. CAMPO. La densidad máxima seca es
máxima solamente para un esfuerzo en especifico, por lo tanto, cuando se
compacta en campo, el esfuerzo puede ser mayor y la curva obtenida en el
laboratorio se desplazara, aunque no perderá sus propiedades geométricas. Si se
tiene un suelo con un porcentaje de humedad especifico, un numero de capas por
compactar, una carga de compactación y un numero de pasadas. El contratista no
tiene opción mas que cumplir con la especificación. ESPECIFICACIONES. El
contratista puede elegir el método mas adecuado de compactación que quiera y el
resultado debe ser el porcentaje de compactación que se le indica en el
proyecto. MÉTODOS. El método de compactación seleccionado debe estar de
acorde con las especificaciones de proyecto de los proyectos excepto cuando se
han realizado numerosas pruebas para quitar la posibilidad de que el suelo se
comporte de una manera diferente a la proyectada.
COMPACTACIÓN DINÁMICA. Aplicación de la carga en forma dinámica (equipo
vibratorio). TIPOS DE EQUIPO DE COMPACTACIÓN. TIPOS:
• Peso estático.
• Vibración
• Impacto
• Explosivos
EQUIPOS:
• Rodillos irregulares.
• Rodillos modificados
• Rodillos lisos.
• Rodillos de llantas.
• Rodillos con vibración.
• Bailarinas.
• Rodillos manuales.
PATAS DE CABRA. Estos sirven para compactas suelos finos cohesivos.
Consisten en concentrar todo el peso de la maquina en áreas más pequeñas para
inducir un esfuerzo mayor. La forma de uso es dar un numero de pasadas
dependiendo de las necesidades de compactación. RODILLOS MODIFICADOS.
Estos trabajan igual que la pata de cabra pero el dibujo de los rodillos es
distinto, además puede ser que estos no cuenten con una maquina propia y sean
arrastrados por otra maquina. RODILLOS LISOS. Estos funcionan para suelos
friccionantes y en su mayoría presentan vibración para ayudar al mejor acomodo
de las partículas. La compactación que estos dan depende del peso del equipo y
del tipo de suelo que se compacta. RODILLOS DE LLANTAS. Sirven el mismo
propósito que los anteriores y tienen una serie de llantas que no dejan que pase
nada de suelo sin ser compactado. En ocasiones tienen ilesas de 9 o más llantas
y también sirven para compactar suelos cohesivos. Para estos es importante tomar
en cuenta lo siguiente:
• Peso de la llanta.
• Tamaño de la llanta.
• Dibujo de la llanta.
• Presión de inflado.
TEORÍA DE LA VÁLVULA DE PRESIÓN PARA DISTRIBUCIÓN DE CARGAS. Esta trata
de presiones dadas por círculos, y se aproxima al fenómeno de compactación con
llantas o rodillos. Sobre la base de esta, podemos calcular la carga que damos
al suelo al compactar y trazar una curva. COMPACTADORES CON VIBRACIÓN. En
los materiales gruesos, es importante que las partículas son reacomoden para la
compactación, por lo tanto, la vibración son indispensables en estos casos.
BAILARINAS. Están hechas a base de un plato que vibra y compacta dando
golpes al suelo. Es operado manualmente y es muy usado en compactaciones de
cepas rellenadas, guarniciones y áreas pequeñas donde no vale la pena meter
maquinaria grande. DENSIFICACIÓN DE SUELOS POR EXPLOSIONES VIBRATORIAS.
Este es poco utilizado por su difícil calculo y el posible daño a estructuras
adjuntas, sin embargo, al aplicar explosivos una capa de suelo se podría exentar
entre 2 y 10%. Esto pasa por el reacomodo de las partículas debido a la
vibración que produce el explosivo. MÉTODOS DE VIBROCOMPACTACIÓN.
MÉTODO DE LA PILA VIBRANTE. Este es a partir de una pila que es cargada por
una especie de grúa. Al poner a vibrar a la pila sobre el suelo, sus partículas
sé recamado y se compacta el suelo. El arreglo de puntos en donde se pone la
pila es cuadrado y las distancias dependen del tipo de suelo, el grado de
compactación y la capacidad de vibración de la pila. VIBROFLOTACIÓN. Este
es parecido a la pila con la diferencia que contiene unas bombas de agua y
extensiones que producen vibración en el suelo al ser hincado el aparato unos 3
pies por su propio peso. Ya que esta hincado, el agua comienza a trabajar y el
suelo se compacta por vibración. COMPACTACIÓN DINÁMICA. Esta consiste en
dejar caer grandes cantidades de peso sobre el material que se desea compactar.
Esto funciona a base de una grúa que carga una pesa con una cara lisa que caerá
sobre la superficie provocando un fenómeno de compactación. Las cargas comunes
son de unas 20 toneladas y se dejan caer desde 100 pies de altura.
ESTABILIZACIÓN DE SUELOS. Muchos suelos están sujetos a expansiones y
encogimientos diferenciales, por lo tanto es necesario estabilizarlos, ya sea
química o mecánicamente para poder así llevarlos a una actividad adecuada para
poder desarrollar nuestro proyecto. En la construcción la estabilización casi
siempre se refiere a ponerle un material barato (estabilizante) al suelo para
hacerlo más homogéneo y los métodos más comunes son los siguientes.
MOLER Y MEZCLAR SUELOS. Si el suelo es heterogéneo desde su excavación,
este puede ser mezclado con maquinaria desde la misma, excavando en diferentes
capas horizontales. Cuando este material se pone en un relleno, se debe moler
aun más con un compactado dinámico. ESTABILIZACIÓN DE SUELOS CON LIMOS.
Este es un proceso químico que mejora el suelo al adherir limos. Esto pasa casi
siempre en suelos arcillosos con mucha agua que se vuelven plásticas y no
resistentes, por lo tanto, la reacción de los limos mejora el suelo.
ESTABILIZACIÓN CON LIMOS CENIZA. Esta tiene el mismo sentido que la anterior
con la diferencia de que este es un material derivado de las plantas de energía
y puede ser utilizado a un costo muy bajo para fines de mejoramiento de suelos.
ESTABILIZACIÓN DE SUELOS CON ASFALTO. Al mezclar las partículas
granulares con asfalto, se produce un material más durable y resistente. También
se le agregan algunas partículas finas para llenar los vacíos. Es importante el
contenido de humedad del material al anexar el asfalto y también esperar a que
se evaporen los gases que este contiene antes de tenderlo y compactarlo.
ESTABILIZACIÓN DE SUELOS CON CEMENTO. El poner cemento Pórtland en los
suelos es un método muy bueno para suelos con contenidos mínimos de partículas
finas, es decir, que en suelos granulares este método es muy bueno aunque un
poco caro por el alto precio del cemento.
(Articulo enviado por: Elias E. Matos, Autor
oficial: Eduardo Medina W) |
