MAQUINAS DE COMPACTACION
COMPACTACION
Compactar es la operacin previa, para aumentar la resistencia
superficial de un terreno sobre el cual deba construirse una
carretera y otra obra. Aplicando una cantidad de energa la cual es
necesaria para producir una disminucin apreciable del volumen de
hueco del material utilizado.
COMPACTACION DEL SUELOEl suelo, como cualquier elemento natural,
posee un equilibrio entre los diversos factores que lo influyen. Un
cambio de este equilibrio puede provocar una alteracin fsica,
qumica o biolgica. La compactacin es la principal causa de
alteracin del suelo. Hay dos situaciones con elevado riesgo de
compactacin:1.- reas con fuerte trnsito de vehculos y personas.2.-
reas cercanas a lugares en construccin. Hay suelos con una
tendencia ms o menos acentuada a la compactacin, en funcin de la
compactacin, estructura y contenido de humedad.
CARACTERISTICAS DE LA COMPACTACION DE LOS SUELOSLa compactacin
de los suelos se produce por la reorientacin delas partculas o por
la distorsin de las partculas y sus capas absorbidas. En un suelo
no cohesivo la compactacin ocurre mayormente por la reorientacin de
los granos para formar una estructura ms densa. La presin esttica
no es muy efectiva en este proceso por que los granos se acuan unos
contra otros y resisten el
movimiento.Silosgranossepuedenliberarmomentneamente,las presiones,
aun las ligeras, son efectivas para forzarlos a formar una
distribucin ms compacta. El agua que fluye tambin
reduceelrozamientoentrelaspartculasyhacemsfcillacompactacin, sin
embargo el agua en los poros tambin impide quelas partculas tomen
una distribucin ms compacta. Por esta
raznlacorrientedeaguasoloseusaparaayudarala compactacin, cuando el
suelo es de granos tan gruesos que el agua abandona los poros o
huecosrpidamente.Enlossueloscohesivoslacompactacinseproduceporla
reorientacinypor
ladistorsindelosgranosysuscapasabsorbidas.Estoselograporunafuerzaquesealosuficientemente
grande para vencer la resistencia de cohesin por las fuerzas entre
laspartculas. Para lograr una compactacin eficiente en lossuelos no
cohesivos se requiere una fuerza moderada aplicada enuna amplia
rea,
ochoqueyvibracin.Lacompactacineficienteenlossueloscohesivosrequierepresiones
ms altas para los suelos secos que para los hmedos, pero el tamao
del rea cargada no es crtico. La eficiencia se mejora aumentando la
presin durante la compactacin a medida que el peso especfico y
laresistencia aumenta.
OBEJETIVOS DE LA COMPACTACIONLas obras hechas con tierra, ya sea
un relleno para una carretera, un terrapln para una presa, un
soporte de una edificacin o la subrasante de un pavimento, debe
llenarciertos requisitos:
Debetenersuficienteresistenciaparasoportarcon seguridad su propio
peso y el dela estructurao las cargas de las ruedas. No debe
asentarse o deformarse tanto, por efecto de la carga, que se dae el
suelo o laestructura que soporta. No debe niretraerse ni expanderse
excesivamente. Debe conservar siempre suresistencia e
incompresibilidad. Debe tener la permeabilidad apropiada o las
caractersticas de drenaje para su funcin.
COMPACTACION DEL SUELO EN EL TERRENOLos mtodos empleados para la
compactacin de suelos dependen de tipo de materiales con que se
trabaje en cada caso; en los materiales puramente friccionantes
como la arena, los mtodos vibratorios son los ms eficientes, en
tanto que en suelos plsticos el procedimiento de carga esttica
resulta el ms ventajoso. Se emplean cuatro mtodos principales de
compactacin.
1) POR AMASADOLos de por amasado estn constituidos bsicamente
por el rodillo pata de cabra, el cual secaracteriza por: La
compactacin se realiza deabajo hacia arriba, originando una mayor
presin en el lecho inferior. Se recomienda compactar en capas de
0.30m de espesor, utilizando una penetracin del vstago del 20% a
50% de su longitud de acuerdo a la plasticidad del suelo. Se
recomienda un nmero mnimo de24 pasadas. Son apropiados para suelos
finos(cohesivos).
El rodillo llamado pata de cabra es el dispositivo de campo ms
popular que produce este tipo de compactacin. De acuerdo a las
especificaciones del MOP 001 F 2002, los rodillos tendrn un dimetro
no menor de 1.5 m y una longitud no inferior a 1.40 m medidos en la
superficie. El peso sin lastre del rodillo ejercer una presin de 15
a 55 kg/cm2 en la zona de contacto del suelo con las patas de
cabra, y con lastre deber ejercer una presin de 30 a 120 kg/cm2.
Los suelos ms recomendados para compactar con el rodillo pata de
cabra, son los suelos cohesivos, que se compactan en capas cuyo
espesor no supere en ms de 5 cm de la longitud de las patas.
2) POR PRESION ESTATICALos de presin esttica trabajan
fundamentalmente mediante una elevada presin esttica que debido a
la friccin interna de los suelos, tienen un efecto de compactacin
limitado, sobre todo en terrenos granulares donde un aumento de la
presin normal repercute en el aumento de las fuerzas de friccin
internas, efectundose nicamente un encantamiento de los gruesos.
Dentro de las mquinas que compactan por presin esttica podemos
mencionar: Apisonadoras clsicas de rodillos lisos Rodillos patas de
cabra Compactadores de ruedas neumticas.
RODILLOS LISOS: Pueden ser remolcados o autopropulsados. El peso
de los rodillos remolcados vara de 14 a 20 Ton, los rodillos
autopropulsados se fabrican con pesos que oscilan entre 3 y 13 Ton;
segn las especificaciones MOP 001 F 2002, los rodillos lisos de
tres ruedas debern tener un peso entre 10 y 12 Ton, y los tndem
entre 8 y 10 Ton. Se emplean en la compactacin de materiales como:
grava, arenas, piedra triturada y otros materiales donde se
requiere una accin de trituracin. El espesor de la capa compactada
depende del peso del compactador y del objeto de la obra, pero en
general, vara desde unos 15 cm para cimientos, hasta 45 cm para
bases de terraplenes. Solo permite compactar capas delgadas (<
20 cm) de material granular y no se obtiene densidades altas.
RODILLOS NEUMTICOS:
Tienen ruedas de caucho en vez de ruedas o rodillos de acero,
generalmente poseen dos ejes tndem, con tres o cuatro ruedas en el
eje delantero y cuatro o cinco en el eje trasero. Las ruedas se
mueven independientemente hacia arriba y hacia abajo. La accin
compactadora de este tipo de rodillos, se debe a la presin que las
llantas transmiten sobre la capa de suelo, aunque tambin producen
cierto amasado que causa deformaciones al suelo por accin del
labrado de las llantas. De acuerdo a las especificaciones del MOP
001 F 2002, los rodillos neumticos sern de llantas lisas y tendrn
una carga por rueda como mnimo de 1000 Kg, para carpetas de 5 cm de
espesor compactado y una presin de inflado de 6 Kg/cm2.
3) POR IMPACTOSon equipos con tres, cuatro o cinco lados. Su
principio de funcionamiento es sencillo: el equipo gira y el lado
correspondiente cae al suelo, generando el impacto adecuado para
compactar en regiones ridas o suelos con bajo contenido de humedad.
Pueden usarse en un amplio rango de materiales, como roca, arena,
grava, limo y arcilla, y manejarse con capas de hasta 90 cm.
4) POR VIBRACIONLa compactacin se logra aplicando al suelo
vibraciones de alta frecuencia. Las compactadoras vibratorias
proporcionan la fuerza compactadora mediante una combinacin del
peso y la vibracin de sus rodillos (tambores) de acero. Las
compactadoras usadas para concreto asfltico son automotrices y
varan en peso desde 7 hasta 17 Ton.
Los tambores de las compactadoras vibratorias varan en dimetros
desde 0.9 hasta 1.5 m, y en ancho desde 1.2 hasta 2.4 m. Sus pesos
estticos, en trminos del ancho del tambor varan generalmente entre
29 y 32 kg /cm. La frecuencia de vibracin de los tambores usados
para la compactacin se encuentra generalmente entre 2000 y 3000
vibraciones por minuto (vpm), dependiendo del modelo y el
fabricante.
PLANCHAS VIBRATORIAS
Son de marcha tranquila y vibracin estable, ideales para la
compactacin de asfalto; con una fuerza centrfuga que va desde los
12 hasta los 30 kN, y 50 cm de ancho de placa. Esta bandeja es
adecuada para compactar suelos granulares, grava y adoquines.
Compactador de pisones vibratorios.Est compuesto por los mismos
rodillos de pisones provistos por un sistema vibratorio dentro del
tambor. Es eficiente en suelos de hasta un 50% del material con un
ndice de plasticidad de 5% o ms.
Compactadores vibratorios.La arena, la grava y las partculas
rocosas relativamente grandes responden muy bien a estos rodillos,
pues facilitan el reacomodo de los granos. Pueden tener uno o dos
rodillos y funcionan por una combinacin de presin y vibracin, a una
velocidad de operacin que no debe exceder los 6 km/h.
CANTIDAD DE AGUA REQUERIDAEs esencial determinar la cantidad de
agua requerida para lograr el contenido de humedad dentro del rango
aceptable para la compactacin. En los procesos constructivos, las
especificaciones pueden requerir extraer o aadir agua a la masa de
suelo. Por ejemplo, si un material de prstamo trabajado en cantera
tiene una Humedad de 15.5% y la humedad ptima que indican las
especificaciones tcnicas del proyecto es de 18.3%, el contratista
requerir aadir agua para elevar el contenido de humedad de 15.5% a
18.3%.
Objetivos:
Conocer la aplicacin adecuada de las maquinarias de
compactacin.
Relacionar el tipo de suelo con la maquinaria a usar.
Conclusiones:
Concluyo que para hacer un trabajo de compactacin , es necesario
el conocimiento del equipo a emplear para un mejor rendimiento.
Concluyo que es necesario conocer el porcentaje de agua
requerida para una buena compactacin; que al cabo de tal, debe
conservar siempre suresistencia e incompresibilidad.