Compactacin Prof Johannes Briceo MSc Definicin Es el

Compactación Prof. Johannes Briceño , MSc

� Definición: Es el mejoramiento artificial de las propiedades mecánicas (compresibilidad, poder de deformación y resistencia al esfuerzo cortante) del suelo por medios mecánicos (dinámicos o estáticos), de aquí nacen los compactadores que son maquinas que se diseñan especialmente para entregar al suelo la energía especifica necesaria de compactación para disminuir los vacíos en el suelo y de esta forma mejorar las características de este: Ø Mayor densidad Ø Mayor poder de soporte Ø Menor porosidad Ø Menor absorción Ø Mayor estabilidad

Requerimientos: Gc= Grado de Compactación Ϫd in situ= Densidad alcanzada durante la compactación. Ϫd max = Obtenida en el laboratorio. Gc≥ 95% en Sub-rasante Gc≥ 100% en Bases y Sub-bases.

Ϫd in situ= Densidad alcanzada durante la compactación. Se determina con ensayos como: • Cono y arena • Densímetro Nuclear. Cono y Arena Densímetro Nuclear

Determinación de Ϫdmax: Ensayo PROCTOR modificado T 180 -D Peso del martillo 10 lbs 5 capas Altura de caida libre 18” 56 golpes por capa d Densidad seca máxima Curva de cero vacíos, S=1 5 4 3 2 1 Woptima ωop

Efectos de los diferentes factores que intervienen en la compactación 1. - Efectos del Contenido de agua

Efectos de los diferentes factores que intervienen en la compactación 2. - Efectos de la energía de compactación

USO DE LOS COMPACTADORES BASADO EN LA CLASIFICACIÓN AASHTO (Ref. Dujisin y Rutilant) A-1 A-2 A-3 TIPO DE EQUIPO A-1 -a A-1 -b Rodillo Liso 1 2 Rodillo Neumático 2 Rodillo Pata de Cabra Rodillo Vibratorio 1 EXCELENTE A-4 A-5 A-6 A-7 A-2 -4 A-2 -5 A-2 -6 A-2 -7 2 1 1 1 2 2 3 3 4 2 2 1 1 2 2 2 3 5 5 5 4 4 3 2 2 1 1 1 1 3 4 3 3 5 5 2 BUENO 3 REGULAR 4 DEFICIENTE 5 INADECUADO

MAQUINARIA PARA VIALIDAD Marcas de MAQUINARIA mas comerciales: 1. Bobcat 7. Bomac 2. Case 8. Cobo 3. Caterpillar 9. Terex 4. Hitachi 10. Wabco 5. JCB 11. Komatsu 6. John Deere 12. Volvo

COMPACTADORES Especialmente diseñados para la compactación de suelos. Los modelos de tambor liso son utilizados en suelos granulares y mezclados, mientras que los de tambor de pata de cabra son utilizados en suelos cohesivos y semi– cohesivos.

COMPACTADORES

CISTERNASTRANSPORTADORES DE AGUA (BALLENAS) Máquinas especialmente diseñadas para cargar y transportar agua. Las hay desde gran capacidad hasta las de menor capacidad

MOTOTRAILLAS La Traílla consta, en principio, de un bastidor o chasis que lleva una caja o recipiente de transporte y debe ser remolcada. Una Moto traílla debe tener la potencia, tracción y velocidad para una producción alta y continua con una amplia gama de materiales, condiciones y aplicaciones.

MOTOTRAILLAS Las Moto traíllas cortan y cargan rápidamente, tienen altas velocidades de desplazamiento, extienden en operación y eventualmente compactan por peso propio durante la operación. Todo lo realizan en movimiento.

Máquina muy versátil usada para mover tierra u otro material suelto. Su función principal es nivelar, modelar o dar la pendiente necesaria al material en que trabaja. Se considera como una máquina de terminación superficial. Su versatilidad esta dada por los diferentes movimientos de la hoja, como por la serie de accesorios que puede tener. MOTONIVELADORAS

MOTONIVELADORAS Puede imitar todo los tipos de tractores, pero su diferencia radica en que la moto niveladora es más frágil, ya que no es capaz de aplicar la potencia de movimiento ni la de corte del tractor. Debido a esto es mas utilizada en tareas de acabado o trabajos de precisión. Las moto niveladora pueden ser arrastrada o automotriz, siendo esta última la más utilizada y se denomina moto niveladora (motograder).

PAVIMENTADORA

FRESADORA (ROTO-MILL) La fresadora permite la remoción de pavimentos de hormigón o asfalto y eventualmente el cepillado de ambos, por lo que según el tipo de trabajo a realizar deberá escogerse la fresadora adecuada. Los principales trabajos realizados con estas máquinas son: • -Recuperación de pavimentos. • -Estabilización de suelos. • -Perfiladura de pavimentos

Densidades en los tres estados V=1 + volumen V>1 - volumen V<1

Factor de Esponjamiento Material colocado y compactado Material suelto Porcentaje de esponjamiento

Factor de Expansión Material suelto Material en posición original Porcentaje de expansión

Factores de: Esponjamiento y Expansión

PLANTEAMIENTOS 1. Investigar sobre los procedimientos de compactación en la construcción de pavimentos, en cuanto a: espesor de capa a compactar, velocidad del compactador, solapamiento de capas, patrón de compactación, etc. 2. Controles en los compactadores en cuanto a: número de rpm en compactadores vibratorios, forma y altura de pistones en compactadores pata de cabra, peso y sobre carga, numero de neumáticos, presión de inflado, posición de la rueda motriz, etc. 3. Resolver los problemas sobre transporte de material de los Apuntes de Pavimentos del Prof. G. Corredor, pag. 4 -4 y 4 -21 Pueden usar como material de referencia el libro CONSTRUCCION del Instituto del Asfalto, serie de manuales N° 22 (MS-22).

PROBLEMAS 1) De un préstamo se excavaron 2560 m 3 de un suelo A-2 -4. Determinar cuantos m 3 de terraplén se podrán construir con este material, si la porosidad del terraplen debe ser de 0, 32. El Gs del material es 2, 68, contenido de humedad natural es de 12% y su n es de 1, 68 g/cm 3. 2) Se esta construyendo el terraplén de una carretera cuya sección transversal es de 15 m de base menor y 30 m de base mayor, taludes a razón de 1: 2, densidad máxima seca del material 1915 kg/m 3. Si la producción efectiva horaria de colocación es de 485 tn/h, y la densidad compactada se estima que este en promedio en un 97% de la densidad máxima de laboratorio, se pide: ¿Cuál es la rata de colocación en metros lineales por toneladas colocada? ¿Cuál es la longitud de terraplén construido diariamente, si el tiempo de labor es de 8 horas? 3) Se construyo una base de granzón para un pavimento de 3, 50 km de largo por 20, 0 m de ancho y una altura de 35 cm, con una densificación promedio del 95%. Si la densidad seca máxima de laboratorio es de 2050 Kg/m 3. ¿Cuánto material se uso de préstamo si la densidad natural del material es de 1945 Kg/m 3 y a que densidad se hizo? . Cuanto material se debe pagar en el transporte, si el %esp=13%? 4) Cual es la diferencia entre factor de esponjamiento y factor de expansión?

PROBLEMA 1: Es importante tener en cuenta que el peso total y contenido de humedad permanecen constantes en préstamo y en terraplén, lo que varia es el volumen, por tanto el volumen se podrá calcular en base a los pesos unitarios y y Volumen de terraplén (compactado) El grado de saturación en estado compactado se incrementa porque el contenido de humedad sigue siendo el mismo pero en menos espacios de vacíos: En estado natural En estado compactado

PROBLEMA 3: 20 m 2: 1 0, 35 m 21, 40 m La densidad a la que se compacto fue al 95% de la densidad máxima del laboratorio, entonces tenemos: La cantidad de material natural que se uso fue: La cantidad de material a pagar transportado es: