Una
retroexcavadora
de oruga esta equipada con un rodillo estrecho de pata de oveja para compactar el relleno sobre la tuberia de alcantarillado recien colocada, formando un soporte estable para una nueva superficie de la carretera.
la
compactacion del suelo
es el proceso por el cual un esfuerzo aplicado a un
suelo
causa densificacion a medida que el aire se desplaza de los poros entre los granos del suelo.
Cuando se aplica un esfuerzo que causa la densificacion debida al agua (u otro liquido) que se desplaza entre los granos del suelo, se produce la
consolidacion
, no la compactacion. Normalmente, la compactacion es el resultado de
maquinaria pesada
que comprime el suelo, pero tambien puede ocurrir, por ejemplo, debido al paso de animales.
En la
ciencia del suelo
y la
agronomia
, la compactacion del suelo suele ser una combinacion de compactacion y consolidacion de ingenieria, por lo que puede ocurrir debido a la falta de agua en el suelo,
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siendo la
succion
interna debida a la
evaporacion
del agua y al paso de animales.
Los suelos afectados se vuelven menos capaces de absorber las precipitaciones, lo que aumenta la
escorrentia
y la
erosion
. Las plantas tienen dificultades en el suelo compactado porque los granos minerales se presionan entre si, dejando poco espacio para el aire y el agua, que son esenciales para el crecimiento de las raices.
Los animales de madriguera tambien lo encuentran en un ambiente hostil, porque el suelo mas denso es mas dificil de penetrar. La capacidad de un suelo para recuperarse de este tipo de compactacion depende del clima, la mineralogia y la fauna. Los suelos con alta capacidad de contraccion-hinchamiento, como los
vertisoles
, se recuperan rapidamente de la compactacion, donde las condiciones de humedad son variables (los periodos de
sequia
reducen el suelo y provocan su agrietamiento). Pero las
arcillas
que no se agrietan cuando se secan no pueden recuperarse de la compactacion por si mismas a menos que alberguen animales que viven en el suelo, como las lombrices de tierra.
Un compactador / rodillo equipado con un tambor de pata de caballo, operado por los EE. UU. Seabees Marina.
Un rodillo vibratorio Hamm con tambor simple utilizado para compactar asfalto y suelos granulares.
Apisonadora vibratoria Wacker Neuson BS 60-2i en accion.
En construccion
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La compactacion del suelo es una parte vital del proceso de construccion. Se usa para dar soporte a entidades estructurales, como
cimientos
de edificios, caminos, pasillos y estructuras de retencion de tierra, por nombrar algunos. Para un tipo de suelo dado, ciertas propiedades pueden considerarlo mas o menos deseable realizar adecuadamente para una circunstancia particular. En general, el suelo preseleccionado debe tener la resistencia adecuada, ser relativamente
incompresible
para que el asentamiento futuro no sea significativo, sea estable frente al cambio de volumen ya que el contenido de agua u otros factores varian, sea duradero y seguro contra el deterioro, y posea la
permeabilidad
adecuada.
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Cuando un area se va a llenar o rellenar, el suelo se coloca en capas llamadas elevadores. La capacidad de las primeras capas de relleno para compactarse adecuadamente dependera de la condicion del material natural que se cubra. Si el material inadecuado se deja en su lugar y se rellena, se puede comprimir durante un periodo prolongado bajo el peso del relleno de tierra, causando grietas de asentamiento en el relleno o en cualquier estructura soportada por el relleno. Para determinar si el suelo natural soportara las primeras capas de relleno, un area puede ser corregida. El rebobinado consiste en utilizar una pieza de equipo de construccion pesada (por lo general, equipo de compactacion pesado o equipo de arrastre) para pasar por el sitio de llenado y observar si hay desvios. Estas areas estaran indicadas por el desarrollo de celosia, bombeo o tendido de tierra.
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Para asegurar que se logre una compactacion adecuada del suelo, las especificaciones del proyecto indicaran la densidad del suelo requerida o el grado de compactacion que se debe lograr. Estas especificaciones generalmente son recomendadas por un ingeniero geotecnico en un informe de ingenieria geotecnica.
El
tipo de suelo
, es decir, las distribuciones
granulometricas
, la forma de los granos del suelo, la gravedad especifica de los solidos del suelo y la cantidad y tipo de minerales arcillosos presentes, tienen una gran influencia sobre el peso maximo de la unidad seca y el contenido optimo de humedad.
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Tambien tiene una gran influencia sobre como deben compactarse los materiales en situaciones determinadas. La compactacion se logra mediante el uso de equipos pesados. En
arenas
y
gravas
, el equipo generalmente vibra, para causar la reorientacion de las particulas del suelo a una configuracion mas densa. En
limos
y arcillas, se usa con frecuencia una
apisonadora
para crear pequenas zonas de corte intenso, que expulsa el aire del suelo.
La determinacion de la compactacion adecuada se realiza determinando la densidad in situ del suelo y comparandolo con la densidad maxima determinada por una prueba de laboratorio. La prueba de laboratorio mas comunmente utilizada se llama
ensayo de compactacion Proctor
y hay dos metodos diferentes para obtener la densidad maxima. Son las pruebas Proctor estandar y Proctor modificado; el Proctor modificado se usa mas comunmente. Para represas pequenas, el Proctor estandar aun puede ser la referencia.
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Mientras que el suelo debajo de las estructuras y pavimentos necesita ser compactado, es importante despues de la construccion descompactar las areas para que sean
ajardinadas
para que la vegetacion pueda crecer.
Metodos de compactacion
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Hay varios medios para lograr la compactacion de un material. Algunos son mas apropiados para la compactacion del suelo que otros, mientras que algunas tecnicas solo son adecuadas para suelos particulares o suelos en condiciones particulares. Algunos son mas adecuados para la compactacion de materiales que no son del suelo, como el
asfalto
. En general, aquellos que pueden aplicar cantidades significativas de corte, asi como el
esfuerzo de compresion
, son mas efectivos.
Las tecnicas disponibles pueden ser clasificadas como:
- Estatico: un gran esfuerzo se aplica lentamente al suelo y luego se libera.
- Impacto: el esfuerzo se aplica al dejar caer una gran
masa
sobre la superficie del suelo.
- Vibracion: se aplica un esfuerzo de manera repetida y rapida a traves de una placa o un martillo accionados mecanicamente. A menudo se combina con compactacion rodante (ver a continuacion).
- Giros: un esfuerzo estatico se aplica y mantiene en una direccion mientras el suelo esta sujeto a un movimiento giratorio alrededor del eje de carga estatica. Limitado a aplicaciones de laboratorio.
- Balanceo: se hace rodar un cilindro pesado sobre la superficie del suelo. Comunmente utilizado en campos de deportes. Los compactadores de rodillos suelen estar equipados con dispositivos vibratorios para mejorar su efectividad.
- Amasamiento: el corte se aplica alternando el movimiento en posiciones adyacentes. Un ejemplo, combinado con la compactacion por laminacion, es el rodillo de "pata de gallo" utilizado en la compactacion de residuos en vertederos.
Metodos de prueba en laboratorio
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Los compactadores de suelo se utilizan para realizar metodos de prueba que cubren los metodos de compactacion de laboratorio utilizados para determinar la relacion entre el contenido de agua de moldeo y el peso unitario seco de los suelos. El suelo colocado como relleno de ingenieria se compacta a un estado denso para obtener propiedades de ingenieria satisfactorias tales como resistencia al corte,
compresibilidad
o permeabilidad. Ademas, los suelos de cimentacion a menudo se compactan para mejorar sus propiedades de ingenieria. Las pruebas de compactacion en laboratorio proporcionan la base para determinar el porcentaje de contenido de agua de compactacion y moldeo necesario para lograr las propiedades de ingenieria requeridas, y para controlar la construccion a fin de garantizar que se alcancen los contenidos de agua y compactacion requeridos. Los metodos de prueba como EN 13286-2, EN 13286-47, ASTM D698, ASTM D1557, AASHTO T99, AASHTO T180, AASHTO T193, BS 1377: 4 proporcionan procedimientos de prueba de compactacion del suelo.
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En agricultura
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La compactacion del suelo en agricultura impide la aireacion del suelo, el crecimiento de las raices y la productividad agricola.
Un proceso de compactacion natural de la tierra, se da por la concentracion del ganado, quedando la tierra compactada como una zona muerta de tierra descubierta de vegetacion.
En agricultura se usa el arado o sistemas de explosion, para des-compactar la tierra, y que se de la aireacion, teniendo el dano de aumentar la erosion.
En agricultura urbana o domestica, se suele mezclar la tierra con perlita (piedra volcanica) para evitar la compactacion, aunque los restos de material poroso como ladrillo o ceramica sin vidriar, servirian para facilitar la aireacion y drenaje.
Vease tambien
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Referencias
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Enlaces externos
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