cuarta clase diseño de pavimneto moderno

7/25/2019 Cuarta Clase Diseo de Pavimneto Moderno

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UNIVERSIDAD ALAS PERUANAS

FACULTAD DE INGENIERA CIVIL

I n g . Da ni e l Da r io A l mon a ci d Pay t a n


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1. DEFINICION

La compactacin en el proceso rea lizado generalmente por

medios mecnicos por el cual se obliga a las partculas desuelo a ponerse mas en contacto con otras, mediante la

expulsin del aire de los poros , lo que implica una reduccin

mas o menos rpida de las vacos, lo que produce en el suelo

cambios de volumen de importancia, principalmente en el

volumen de aire, ya que por lo general no se expulsa agua de

los huecos durante el proceso de compactacin, siendo por lo

tanto la condicin de un suelo compactado la de un suelo

parcialmente saturado.

COMPACTACION DE SUELOS


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2. OBJETIVO

El objetivo de la compactacin es el mejoramiento de las

propiedades de ingeniera de la masa de suelos, con la

finalidad de obtener un suelos de tal manera estructurado

que posea y mantenga un compor tamiento mecnico

adecuado a travs de toda la vida til de la obra.


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3. VENTAJAS

Aumenta la resistencia y capacidad de carga del suelo.

Reduce la compresibilidad y disminuye la aptitud para

absorber el agua.

Reduce los asentamientos debido a la disminucin de la

relacin de vacos.

Reduce el efecto de contraccin.

Mejora las condiciones de esfuerzo-deformacin del suelo.


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4. DESVENTAJAS

La compactacin muy intensa produce un material muy

susceptible al agrietamiento.

Aumenta el potencial de hinchamiento (con la humedad) en

suelos finos y el potencial de expansin por las heladas.


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5. CURVA DE COMPACTACION

Cuando se compacta un suelo

bajo diferentes condiciones de

humedad y siendo cualquiera el

mtodo empleado, se relaciona

las densidades con los

porcentajes de humedad, lo que

da como resultado una curva

como la que se muestra:


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Las curvas nos indican un mximo absoluto para el valor de la

densidad (MDS) y la humedad correspondiente a este punto

(OCH).

Cada suelo tiene su propia curva de compactacin, que es

caracterstica del material y distinta de otros sue los.

A la parte de curva situada en el lado izqu ierdo se le conocecon el nombre de rama seca y al de la derecha como rama

hmeda.


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6. ESTUDIO DE LA COMPACTACION DE SUELOS EN ELLABORATORIO

La compactacin se mide cuantitativamente por la densidad

seca del suelo, en cual esta ntimamente relacionado con la

densidad hmeda del suelo y el contenido de agua que posee

este, estando estos valores influenciados por una seria de

factores:

Humedad Tipo de Suelo Energa Especifica El Mtodo de Compactacin La Recompactacin

La Temperatura y la Presencia de Otras Sustancias.


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Energa Especifica o intensidad de compactacin

Cuando se emplea en e l laboratorio la compactacin por

impacto la energa queda definida por:

NnWh

Ec =V

Ec : Energa Especifica o Energa de CompactacinN : Numero de golpes del pisn por cada capa

n : Numero de capas

W : Peso de pisn compactador

h : Altura de cada del pisn

V : Volumen total del molde de compactacin


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7. COMPACTACION EN EL CAMPO

La compactacin de campo de acuerdo a la forma de aplicacin

de la carga puede clasificarse:

a) Compactacin por Amasado

b) Compactacin por Presin

c) Compactacin por Impacto

d) Compactacin por Vibracin

e) Compactacin por Mtodos Mixtos


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a) Compactacin por Amasado

Los equipos por amasado estn const ituidos bsicamente por el

rodillo pata de cabra, el cual se caracteriza por:

La compactacin se realiza de abajo hacia arriba, originando

una mayor presin en el lecho infe rior.

Se recomienda compactar en capas de 0.30m de espesor,

utilizando una penetracin del vstago del 20% al 50% de su

longitud de acuerdo a la plasticidad del suelo

Se recomienda un numero mnimo de 24 pasadas.

Son apropiados para suelo finos (cohesivos)


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Rodillo Pata de Cabra


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b) Compactacin por Presin

Los equipos por presin estn constituidos por los rodillos lisos y

neumticos, presentando las siguientes caractersticas:

Rodillos Lisos

En un rodillo liso la compactacin se realiza de arriba hacia abajo

disminuyendo con la profundidad de la capa.

Se recomienda compactar en capas sueltas de 20cm.

Se recomienda un nmero de 8 pasadas.

Son utilizados principalmente en suelos gravosos y arenosos

limpios as como para el acabado de la superficie superior de las

capas compactadas y en los concretos asflticos.


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Rodillo Liso


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Rodillos Neumticos

Las caractersticas de los equipos neumticos que influyen en

la compactacin son: la presin del aire en los neumticos y el

rea de contacto entre el neumtico y el terreno.

Se recomienda compactar en capas sueltas de 20cm.

Se recomienda un numero de pasa de 16.

Son aplicables principalmente a los suelos arenosos con finospoco plsticos, tratamientos superficiales, etc.


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Rodillo Neumtico


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c) Compactacin por impacto

Los equipos por impacto estn constituidos por los pisones.

Son utilizados en reas pequeas.

Se recomienda un numero de pasadas de 4.

Son utilizados en los suelos plsticos o suelos granulares de

granulometra apropiada.


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Pisn de Mano

Pisn Vibratorio


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d) Compactacin por Vibracin

Los equipos por vibracin estn representados por los rodillos vibrantes, los

cuales presentan las siguientes caractersticas:

Producen una disminucin o casi su primen el rozamiento entre losgranos, teniendo una accin notable en la profundidad mas no as en la

superficie.

Se pueden compactar capas hasta de 60cm en el caso de GP y GW con

resultados posit ivos.

Se recomienda compactar en capas de hasta 20cm

Se recomienda un numero de pasadas mnimo de 8

Son recomendables para los suelos granulares y a las gravas con pocos

finos plsticos ( en un orden de 10%) as como en l a compactacin de

firmes modernos (gran angularidad) y aren as de granulometra cortada.


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Rodillos Vibratorios


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e) Compactacin por mtodos mixtos

Los equipos mixtos estn representados por los rodillos lisos

vibratorios.


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8. PRUEBAS DE LABORATORIO

Las pruebas de laboratorio de acuerdo al mtodo de

compactacin pueden ser de los siguientes tipos:

a) Pruebas dinmicas

Proctor Estndar y Modificado

Impacto California

Britnica Estndar

E-10 del Vs Bureau


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b) Pruebas Estticas o Precisin

Porter Sop

c) Pruebas por Amasado

Miniatura Harvard Hveen

d) Pruebas por Vibracin

Mesa Vibratoria

e) Pruebas Especiales

Pruebas Nucleares


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Equipo Proctor Mesa Vibratoria


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9. CONTROL DE COMPACTACION

La compactacin se mide cuantitativamente por la densidad seca

del suelo, la que presenta diferentes valores al ser medida en el

campo y en laboratorio, debido a la diferencia de condiciones

existentes.

Por lo tanto un control de compactacin se efecta relacionando

estos dos valores, lo que se conoce como grado de compactacin:

d

G.C. ( ) = - - - -- - - -- - x 100

d max

d

: Densidad Natural del Suelo

d max

: Densidad Mxima Obtenida en Laboratorio


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Es necesario indicar que la densidad seca no solamente es

funcin de la compactacin recibida sino de otros factores

como: granulometra, humedad, efecto yunque, espesor real

de la capa en un punto dado, angularidad, error accidental

de la medida, etc., los que varan de un punto a otro

originando fluctuac iones en los resultados para una misma

calidad de compactacin, siendo necesario una

aproximacin de +/- 3 puntos y desviacin de 0.08 gr/cm 3

para suelos de grano fino y 0.16 gr/cm3 para suelos degrano grueso.


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Por la dispersin de resultados existentes se creo la Compactacin

Relativa o densidad Relativa para medir l a compactacin que

alcanza el suelo en el campo, presentndose las siguientes

relaciones:

e

max

- e

nat

Dr ( ) = - -- -- -- -- -- -- -- -- -- x 100

e

max

- e

min

emax :

Relacin de Vacos Mxima del Suelo cuando esta suelto

e min : Relacin de Vacos Mnima del Suelo cuando esta

compacto

e nat : Relacin de Vacos Natural del Suelo insitu


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Sabemos que:

s

e max = - 1

d min

s

e min = - 1 d max

s

e nat = - 1

d nat

Reemplazando se obt iene la s iguiente relacin:

d max d nat - d minDr (%) = x x 100%

d nat d max - d min

d nat

: Densidad Natural de l Suelo

d m ax

: Densidad Mxima Obtenida en Laborator io

d m in

: Densidad Mnima Obtenida en Laborator io


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10. CONTROL EN EL TERRENO

Consiste en determinar la densidad

seca del suelo insitu.

Existen diferentes mtodos entre los

que mencionaremos:

a. Mtodo toma muestras

b. Mtodo del volumtrico

c. Mtodo del cono de arena

d. Por medio de fluidos

e. Por medio de membranas

f. Mtodo nuclear del baln de

jebe


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Mtodo del Cono de Arena


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11. CONCLUSION

Para obtener un Grado de Compactacin adecuado se tiene que

seguir la siguiente secuencia:

Tipo de suelo

Equipo de

Compactacin

Prueba de

Laboratorio

Grado de

Compactacin

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