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GEOTECNIA I
Año Académico 2015-2016
Dr. Lorenzo Borselli
Instituto de Geología
Fac. De Ingeniería, UASLP
[email protected]
www.lorenzo-borselli.eu
Versión 1.6 Last update 11-11-2015
Geotecnia I (2015/2016) – Docente: Dr. Lorenzo Borselli
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.
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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
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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
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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.
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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
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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
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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.
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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
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reorganización de la
Agregados y laminas de
arcilla
Compactación de suelos finos
Estructura y
compactación de
suelos arcillosos
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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.
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Características
de pruebas PROCTOR
Proctor test
Hammer s
Modificado
Estándar d
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Curva de laboratorio
Optimum de densidad
Secada al aire
Curva de laboratorio
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Proctor test calculo de la energía
Formula por el calculo de la energía
Entonces Por la prueba estándard
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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
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Prueba Proctor estándard y su métodos
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Prueba Proctor modificada y su métodos
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Curvas de laboratorio
Optimum de densidad
Secada al aire
Obtenida Con diferente
Energía (proctor estándard y
proctor modificada )
Proctor
modificada
Proctor
estandard
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LL vs .
Optimo
contenido de
agua W% y
Optima
densidad seca
Nota:
Frecuentemente se
usa la densidad y no
el peso unitario
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Modelos empíricos para evaluar los optimum
Proctor modificada método C
Da Omar et al. (2003)
Por suelos coesivos
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Compactación en campo
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Equipos y técnicas de
compactación en campo
Tipo de compactadores
(sin vibraciones )
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Compactadores con vibraciones
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Compactador portátil con vibraciones
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Indicaciones por el uso de compactadores en campo
Indicados en estos casos
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No son indicados en estos casos
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Espesor máximo de los estrados da compactar
dependiendo de el tipo de compactadores
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Características
media de los
suelos
(clasificación UCS)
usados para
la compactaciones
y terraplenes
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Controles de
calidad de
compactación
Los valores
optímales se
pueden conseguir
en campo con un
mínimo de
tolerancia.
Ejemplo hasta el 9095% de el valor
optimo
inidentificado en
laboratorio
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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
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Controles de
calidad de
compactación
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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
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Propiedades del suelo
INICIALES
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Propiedades de los
suelos INICIALES que
influencian la
compactación
Grafico que muestra
como las características
del suelo iniciales influencian
la compactación
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Tabla que muestra como las características
del suelo influencian la compactación
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LL vs . Valores óptimos de
la compactación
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Como la compactación influencia …. las propiedades de suelos FINALES
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Permeabilidad
en una arcilla
limosa
Compactada y
saturada
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Resistencia al corte de un arcilla compactada
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Mediciones de densidad en campo
Sand Cone Method (ASTM Designation D1556)
medición directa en campo de
peso unitario (unit weigth)
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medición directa en campo
de densidad y contenido de agua
con nuclear gamma ray test
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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)
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