Compactación – Definición e importancia en las obras civiles

Basándonos en el ejemplo que según las especificaciones en muros de contención, generalmente se enfocan en características tales como longitudes del muro, espaciamiento entre muros, resistencia al corte entre bloques, tipo de suelo, conexión de bloque y otros componentes que constituyen una masa de suelo reforzada con geomalla (o gaviones).

muro de contención
Créditos: Structuralia

Las especificaciones en muros también incluyen requisitos de compactación (es decir, 95 % de Proctor Standard), pero se menciona poco sobre la importancia de la compactación en este tipo de elementos estructurales. Por lo que en este blog te explicaré qué es la compactación, cómo medirla, cómo lograrla y por qué es tan importante.


Antes de seguir con este post, te invito a que leas lo siguiente: ¿Conoces la importancia de la Mecánica de Suelos?

El post anterior te ayudará a comprender mejor el tema que se explicará a continuación.


¿Qué es la compactación?

La compactación es el proceso de reacomodar los suelos para consolidar el espacio ocupado por las partículas del suelo mientras expulsa el exceso de aire y agua. La compactación se logra aplicando una fuerza o vibración a la masa del suelo.

Maquinaria y Equipo de Compactación

La eficiencia y el éxito de cualquier trabajo de compactación dependerán del tipo de suelo que se esté trabajando, el contenido de humedad presente en la masa del suelo y la técnica utilizada para compactar el suelo.

En el diseño de muros de contención, la cohesión no se considera al analizar la estabilidad externa e interna. Los suelos compactados correctamente ayudan a fortalecer la resistencia interna de la masa del suelo al alinear las partículas del suelo entre sí y aumentar el coeficiente de fricción cuando se aplica una carga al suelo y reducir los asentamientos no deseados.

La compactación se mide utilizando una prueba Proctor estándar de la industria. El nivel de compactación en una masa de suelo se determina comparando la densidad del suelo medida en el sitio con la densidad de ese tipo de suelo como se define en las pruebas del Proctor Standard.

Por ejemplo, las especificaciones a menudo en la construcción de obras públicas y privadas requieren que la compactación sea del 95 por ciento del Proctor Standar. Esto significa que la densidad del suelo en el sitio debe ser igual al 95% de la compactación máxima alcanzable.

¿Cómo compactar correctamente?

La compactación se logra aplicando tres tipos «básicos de fuerza» a la masa de suelo:

1. Vibración

Las máquinas vibratorias envían ondas de movimiento a través del suelo para reposicionar y consolidar las partículas del suelo. Este tipo de herramientas hacen un buen trabajo expulsando el exceso de aire dentro de la masa no compactada.

Las máquinas vibratorias funcionan bien en suelos no cohesivos; suelos compuestos de al menos 50 por ciento de arena o grava.

compactador de placa vibratoria

2. Embestir

Los apisonadores (también llamados «saltarines») y los rodillos vibrantes de patas de cordero simulan la acción de alguien que golpea el suelo con un martillo.

Este tipo de fuerza es una buena opción con suelos arcillosos altamente cohesivos porque descompone las masas de suelo y expulsa el exceso de humedad. Este tipo de equipo no se puede utilizar a menos de 0,9 m (3 pies) de la parte posterior de la pared.

apisonador

De manera gráfica para observar la diferencia entre ambos te adjunto la siguiente imagen para que puedas identificarlos correctamente:

compactador de placa vibratoria
Créditos: LOCASIM

3. Estático

Simplemente utilizando el peso propio de la máquina que se pasa sobre el área deseada, se puede producir la compactación.

En general, esto solo producirá la compactación de una capa superior delgada donde se aplica la carga. Un rodillo pesado con operador a pie puede generar buenos resultados cuando se usa en elevaciones de 20,3 cm (8 pulg.). No cuente con obtener una compactación adecuada conduciendo su equipo de construcción de un lado a otro sobre el suelo.

No se puede conducir equipo pesado a menos de 0,3 m (3 pies) de la parte posterior de la pared.

rodillo compactador

El proceso de compactación se verá favorecido por el control de la cantidad de humedad en el suelo. Cuando está presente la cantidad adecuada de agua, actúa como un lubricante para ayudar a consolidar los suelos a medida que se compactan.

Si hay demasiada agua en el suelo, el agua ocupará espacio entre las partículas y evitará que se unan. Si los suelos están demasiado secos, se requerirá agua cada vez que se coloque una nueva capa de suelo para reducir la fricción entre las partículas del suelo y obtener una compactación adecuada.

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