TEMA 1: COMPACTACION DE SUELOS
1. COMPACTACION DE SUELOS: Es el proceso realizado generalmente por medios mecánicos, por el cual se produce una densificación del suelo, disminuyendo su relación de vacíos. El objetivo de la compactación es el mejoramiento de las propiedades geotécnicas del suelo, de tal manera que presente un comportamiento mecánico adecuado.
2. FACTORES QUE AFECTAN LA COMPACTACION: 1. Tipo de Suelo: Tiene influencia la granulometría del suelo, forma de sus partículas, contenido de finos, cantidad y tipo de minerales arcillosos, gravedad específica, entre otros. 2. Energía Específica: La energía específica es la presión aplicada al suelo por unidad de volumen, durante cualquier proceso de compactación. 3. El Agua: Tiene gran influencia en el grado de compactación logrado para un suelo dado. 3. DENSIDAD SECA. DETERMINACION: Es la que se obtiene para “Humedad Optima”, con la energía de compactación.
Densidad: Es la cantidad de masa en un determinado volumen de una sustancia.
Humedad: Se denomina humedad del suelo a la cantidad de agua por volumen de tierra que hay en un terreno.
4. ENSAYO DE COMPACTACION. DIFERENTES TIPOS: Las pruebas de laboratorio de acuerdo al método de compactación pueden ser de los siguientes tipos: Pruebas dinámicas: Proctor Estándar y Modificado. Impacto California. Británica Estándar. Pruebas Estáticas o Precisión:
Porter Sopc
Pruebas por Amasado
Miniatura Harvard Hveend
Pruebas por Vibración
Mesa Vibratoria
Pruebas Especiales
Pruebas Nucleares
5. PROCTOR NORMAL Y MODIFICADO: La diferencia básica entre el ensayo Proctor Normal y el Modificado es la energía de compactación usada. En el Normal se hace caer un peso de 2.5 kilogramos de una altura de 30 centímetros, compactando la tierra en 3 camadas con 25 golpes y, en el Modificado, un peso de 5 kilogramo de una altura de 45 centímetros, compactando la tierra en 5 camadas con 50 golpes.
6. MINIATURA DE HARVARD. IMPACTO CALIFORNIA: Sirve para determinar el peso volumétrico sexo máximo y la humedad optima en suelos con partículas finas (que pasan la malla No. 10) ya que el molde y pisón utilizados tienen un tamaño pequeño. Mientras que El Impacto California es un ensayo para evaluar la calidad de un material de suelo con base en su resistencia, medida a través de un ensayo de placa a escala.
7. CURVAS DE COMPACTACION. HUMEDAD ÓPTIMA: Cuando se compacta un suelo bajo diferentes condiciones de humedad y siendo cualquiera el método empleado, se relaciona las densidades con los porcentajes de humedad, lo que da como resultado una curva. Cada suelo tiene su propia curva de compactación. Humedad Óptima es aquella con la que se consigue la máxima densidad seca, para la energía de compactación.
8. RELACION ENTRE COMPACTACION Y RESISTENCIA: Compactar es la operación previa, para aumentar la resistencia superficial de un terreno sobre el cual deba construirse una carretera y otra obra. Aplicando una cantidad de energía la cual es necesaria para producir una disminución apreciable del volumen de hueco del material utilizado.
9. CURVA DE SATURACION: Representa las densidades de un suelo en estado de saturación, es decir cuando el volumen de vacíos es cero.
TEMA 2: EQUIPOS DE COMPACTACION 1. DIFERENTES EQUIPOS USADOS:
RODILLOS LISOS: se utilizan en gravas y arenas mecánicamente estables. RODILLOS NEUMÁTICOS: se usan en arenas uniformes y suelos cohesivos, humedad cercana a límite plástico. RODILLOS PATA DE CABRA: suelos finos humedad entre 7 a 20% por debajo del límite plástico. RODILLO VIBRATORIO: se utiliza especialmente en suelos granulares.
2. PROCESOS DE COMPACTACION DE CAMPO:
COMPACTACIÓN ESTÁTICA O POR PRESIÓN: La compactación se logra usando una maquina pesada, cuyo peso comprime las partículas sin necesidad de movimiento vibratorio. Ejemplo: Rodillo pata de cabra o Rodillo Liso. COMPACTACIÓN POR IMPACTO: La compactación es producida por una placa apisonadora que golpea y se separa del suelo a alta velocidad. Por ejemplo: Un Apisonador. COMPACTACIÓN POR VIBRACIÓN: La compactación se logra aplicando al suelo vibraciones de alta frecuencia. Por ejemplo: Placa o Rodillos Vibratorios. COMPACTACION POR AMASADO: Se logra aplicando al suelo presiones distribuidas en áreas más pequeñas que los rodillos lisos. Ejemplo: Rodillo pata de cabra.
- RENDIMIENTO: Para determinar la producción horaria de un equipo de compactación, se debe tomar en cuenta los siguientes factores: 1. 2. 3. 4. 5.
Ancho compactado. Velocidad de operación. Espesor de la capa. Numero de pasadas para obtener la compactación especificada. Factor de eficiencia.
3. CONSIDERACIONES PARA ELEGIR EL EQUIPO ADECUADO: La elección o método de compactación (equipo) depende de:
Tipo del suelo. Variaciones del suelo dentro de la obra. Tamaño o importancia de la obra a ejecutar. Especificaciones de compactación del proyecto. densidad, humedad óptima, tamaño del sitio número de pasadas. Tiempo disponible para ejecutar el trabajo. Economía.
4. TIPOS DE SUELOS:
SUELOS GRANULARES: se compactan mejor por vibración, la vibración reduce la fuerza de fricción dejando que las partículas caigan libremente por su propio peso. EJ: Placa y rodillos vibratorios. Masas desde altura (compactación dinámica). SUELOS COHESIVOS: se compactan mejor por amasado e impacto. la tendencia de los suelos es combinarse, formando laminaciones continuas con espacios de aire entre ellas, impidiendo que caigan partículas de ellas en los vacíos con las vibraciones. La fuerza de impacto produce un esfuerzo de cizalle que junta las laminaciones, oprimiendo las bolsas de aire hacia la superficie. EJ: Pisones. Rodillos pata cabra y neumáticos.
TEMA 3: DRENAJES
1. DRENAJES EN CARRETERAS: En una carretera, el sistema de drenaje es el conjunto de obras que permiten un manejo adecuado de los fluidos, para la cual es indispensable considerar los procesos de captación, conducción, y evacuación de los mismos. 2. OBJETIVOS DE LOS DRENAJES EN CARRETERAS: El objetivo de este tipo de obras es el de conducir las aguas de escorrentía o de flujo superficial, rápida y controladamente hasta su disposición final. 3. IMPORTANCIA DEL DRENAJE:
El agua no drenada altera las propiedades de los materiales en las calles y facilita su rápida deformación y destrucción. Hace perder resistencia a las bases y suelo. Se garantiza más durabilidad de la carretera en construcción.
4. ALCANTARILLAS: El término Alcantarilla se refiere prácticamente a todos los conductos cerrados empleados para el drenaje de las carreteras, con la excepción de los drenajes de tormentas.