Optimización de la Compactación de Suelos: Métodos y Ventajas

Compactación de Suelos

La compactación de suelos es el proceso mediante el cual se reduce el volumen de huecos en una masa de suelo, aumentando el contacto entre las partículas sólidas.

Factores que Influyen en la Compactación

• Contenido de agua (humedad): La humedad óptima es el porcentaje de agua que permite alcanzar la máxima densidad del suelo. Este valor varía según el tipo de suelo y generalmente es mayor en suelos con alto contenido de finos.
• Tipo de suelo: Se clasifica según su peso específico, forma de las partículas, textura y plasticidad.
• Energía de compactación: La magnitud y forma de la energía aplicada influyen en la densidad final.
• Equipo de compactación: La elección del equipo adecuado depende del tipo de suelo y la obra.
• Espesor de la capa: Capas más delgadas facilitan una compactación uniforme.

Ventajas de la Compactación

• Aumenta la capacidad de carga del suelo.
• Minimiza los asentamientos.
• Disminuye la permeabilidad.
• Mejora las propiedades mecánicas.

Determinación de la Densidad Máxima

Ensayo Proctor Modificado

Este ensayo, utilizado por la Dirección de Vialidad, consiste en compactar una muestra de suelo en un molde cilíndrico con un pisón. Se compacta en capas con un número específico de golpes, registrando la densidad y humedad para cada capa. Con estos datos, se construye la curva Densidad-Humedad, que permite determinar la Densidad Máxima Compactada Seca (DMCS) y la Humedad Óptima.

Especificaciones del Ensayo:

• Número de determinaciones: 5
• Pisón: 4.5 kg
• Altura de caída: 460 mm
• Material utilizado: Bajo 20 mm
• Diámetro del molde: 150 mm
• Número de capas: 5
• Golpes por capa: 56
• Energía de compactación: 2.67 joules/cm³

Para suelos con menos del 12% de partículas menores a 0.08 mm, se determina la Densidad Relativa en lugar del ensayo Proctor.

Densidad Relativa (Vibrado)

Se utiliza para determinar las densidades secas máxima y mínima de suelos no cohesivos hasta 80 mm.

Métodos de Compactación en Obra

En obra, la compactación se realiza mediante presión, impacto o vibración.

Compactación por Presión

• Rodillos lisos
• Rodillos neumáticos
• Rodillos "pata de cabra"

Compactación por Impacto

Equipos neumáticos, generalmente menores a 300 kg. El mayor aumento de densidad se logra antes de 5 pasadas. En suelos granulares, se pueden compactar capas de hasta 30 cm de espesor. En suelos finos cohesivos, no se debe exceder los 20 cm, manteniendo la humedad menor a la óptima.

Compactación por Vibración

Se caracteriza por su frecuencia, amplitud, peso estático, fuerza dinámica y fuerza de impacto. Ejemplos: vibroapisonador, plancha vibradora, rodillo vibratorio.

Recomendaciones de Equipos

• Zonas restringidas: Planchas vibradoras.
• Grandes superficies: Rodillos vibratorios.
• Suelos cohesivos: Vibroapisonadores.
• Zanjas: Rodillos vibratorios con tambores "pata de cabra" (si el ancho lo permite). En zanjas angostas, se utilizan vibroapisonadores.

Exploración del Suelo

La exploración del suelo es fundamental para conocer la estratigrafía del terreno. Los métodos más comunes son las calicatas y los sondajes. Ocasionalmente, se utilizan perfiles de refracción sísmica.

Tipos de Muestras

• Muestras perturbadas o alteradas
• Muestras sin perturbar o inalteradas

Ensayo RQD

Analiza las propiedades de la roca.