GEOTECNIA I Año Académico 2016-2017 Dr. Lorenzo Borselli Instituto de Geología Fac. De Ingeniería, UASLP lborselli@gmail.com www.lorenzo-borselli.eu
Parte VII teoría y practica de la compactación Objetivo: bases de la teoría de compactación de geomateriales. Pruebas de laboratorio y de campo y su interpretación. Ámbito de aplicación: diseño de terraplenes de carreteras y control de calidad.
Procesos y Objetivos de la compactación Procesos: La compactación es la densificación de los suelos obtenida con la remoción /reducción de vacíos lleno de aire La compactación requiere una aplicación de energía.!!!!! El grado de compactación se mide usando el peso de volumen seco o la densidad seca Objetivos: Crear un suporte artificial (terrapleno) con características mejoradas como: Mayor densidad, Mayor resistencia al corte y elasticidad Menores compresibilidad y asentamientos Mayor grado de estabilidad de taludes
Procesos y Objetivos de la compactación Procesos: La compactación es la densificación de los suelos obtenida con la remoción /reducción de vacíos lleno de aire
Procesos y Objetivos de la compactación Procesos: La compactación es la densificación de los suelos obtenida con la remoción /reducción de vacíos lleno de aire La compactación requiere una aplicación de energía.
Procesos y Objetivos de la compactación Procesos: La compactación es la densificación de los suelos obtenida con la remoción /reducción de vacíos lleno de aire La compactación requiere una aplicación de energía. El grado de compactación se mide usando el peso de volumen seco o la densidad seca
Procesos y Objetivos de la compactación Objetivos: Crear un suporte artificial (terrapleno) con características mejoradas como: Mayor densidad, Mayor resistencia al corte y elasticidad Menores compresibilidad y asentamientos Mayor grado de estabilidad de taludes
Compactación de suelos: principios Valor optimal de densidad A un cierto contenido de agua Juntando agua se puede llegar a un valor máximo de densidad. Pero se el agua sigue incrementando se porduce el efecto es opuesto: La densidad y el peso unitario se reduce.
Tipos de curvas de compactación en suelos Y dependen principalmente da la textura y del limite liquido (LL) Posicion de valor optimo Compactación e reorganización de las partículas En suelos gruesos
reorganización de la Agregados y laminas de arcilla Compactación de suelos finos Estructura y compactación de suelos arcillosos
Pruebas de laboratorio Prueba PROCTOR Energía aplicada a estratos de suelo en un contendor cilíndrico La energía de compactación se suministra con una masa que cae da una altura definida.
Características de pruebas PROCTOR Proctor test Hammer s Modificado Estándar d
Curva de laboratorio Optimum de densidad Secada al aire Curva de laboratorio
Proctor test calculo de la energía Formula por el calculo de la energía Entonces Por la prueba estándard
Efecto de la energía de compactación en el sistema Proctor Un numero de golpes mayor corresponde a una energía mayor Y el optimum llega a valores de densidad mas alto pero un menor contenido de agua
Prueba Proctor estándard y su métodos
Prueba Proctor modificada y su métodos
Curvas de laboratorio Optimum de densidad Secada al aire Obtenida Con diferente Energía (proctor estándard y proctor modificada ) Proctor modificada Proctor estandard
LL vs. Optimo contenido de agua W% y Optima densidad seca Nota: Frecuentemente se usa la densidad y no el peso unitario
Modelos empíricos para evaluar los optimum Proctor modificada método C Da Omar et al. (2003) Por suelos coesivos
Compactación en campo
Equipos y técnicas de compactación en campo Tipo de compactadores (sin vibraciones )
Compactadores con vibraciones
Compactador portátil con vibraciones
Indicaciones por el uso de compactadores en campo Indicados en estos casos No son indicados en estos casos
Espesor máximo de los estrados da compactar dependiendo de el tipo de compactadores
Características media de los suelos (clasificación UCS) usados para la compactaciones y terraplenes
Controles de calidad de compactación Los valores optímales se pueden conseguir en campo con un mínimo de tolerancia. Ejemplo hasta el 90-95% de el valor optimo inidentificado en laboratorio
Los valores optímales se pueden conseguir en campo con un mínimo de tolerancia. Ejemplo hasta el 90-95% de el valor optimo de densidad y de humedad identificado en prueba proctor Controles de calidad de compactación
PROPIEDADES DE los SUELOS Y LA COMPACTACIÓN las propiedades del suelo iniciales influencian el proceso de compactación La compactación influencia las propiedades del suelo Finales COMPACTACIÓN Propiedades del suelo FINALES Propiedades del suelo INICIALES
Propiedades de los suelos INICIALES que influencian la compactación Grafico que muestra como las características del suelo iniciales influencian la compactación
Tabla que muestra como las características del suelo influencian la compactación
LL vs. Valores óptimos de la compactación
Como la compactación influencia. las propiedades de suelos FINALES
Permeabilidad en una arcilla limosa Compactada y saturada
Resistencia al corte de un arcilla compactada
Mediciones de densidad en campo Sand Cone Method (ASTM Designation D- 1556) medición directa en campo de peso unitario (unit weigth)
medición directa en campo de densidad y contenido de agua con nuclear gamma ray test
Medición directa de contenido de agua en volumen en el suelo La constante dieléctrica del suelo es proporcional a su contenido de agua time domain reflectometry (TDR)