UNIVERSIDAD PERUANA LOS ANDESFACULTAD DE INGENIERÍA - CARRERA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL ********************************************************* INTRODUCCIÓN El concreto es una combinación de agregados finos, agregados gruesos, cemento y agua, además es utilizada para diferentes obras de construcción, siendo tan importante que sin dicha mezcla no se logra construcción alguna. Para que dicha construcción se logre, esta mezcla esta mezcla debe pasar por muchos procesos tecnológicos, entre estos procesos podemos señalar y luego describir la compactación del concreto. El objetivo de la compactación es el mejoramiento de las propiedades de ingeniería de la masa de suelos, con la finalidad de obtener suelos de tal manera estructurada que posea y mantenga un comportamiento mecánico adecuado a través de toda la vida útil de la obra. En muy breves palabras, podemos decir que la compactación no es más que el apisonamiento del concreto y puede ser elaborado manual o mecánicamente, para eliminar el aire atrapado en la mezcla y además ayudar al concreto a amoldarse a los diferentes encofrados y así evitar lo que comúnmente llamamos cangrejeras. Los puntos que abordaremos son considerados muy importantes, sobre todo para nuestras vidas como futuros constructores. MECÁNICA DE SUELOS 1 UNIVERSIDAD PERUANA LOS ANDES FACULTAD DE INGENIERÍA - CARRERA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL ********************************************************* CO M PAC TACI Ó N La compactación en el proceso realizado generalmente por medios mecánicos por el cual se obliga a las partículas de suelo a ponerse más en contacto con otras, mediante la expulsión del aire de los poros , lo que implica una reducción más o menos rápida de las vacíos, lo que produce en el suelo cambios de volumen de importancia, principalmente en el volumen de aire, ya que por lo general no se expulsa agua de los huecos durante el proceso de compactación, siendo por lo tanto la condición de un suelo compactado la de un suelo parcialmente saturado. Ventajas Aumenta la resistencia y capacidad de carga del suelo. Reduce la compresibilidad y disminuye la aptitud para absorber el agua. Reduce los asentamientos debido a la disminución de la relación de vacíos. Reduce el efecto de contracción. Mejora las condiciones de esfuerzo-deformación del suelo. Desventajas La compactación muy intensa produce un material muy susceptible al agrietamiento. Aumenta el potencial de hinchamiento (con la humedad) en suelos finos y el potencial de expansión por las heladas. METODOS DE COMPACTACION Los métodos de compactación de acuerdo a la forma de aplicación pueden clasificarse: a) Compactación por Amasado b) Compactación por Presión c) Compactación por Impacto d) Compactación por Vibración MECÁNICA DE SUELOS 2 UNIVERSIDAD PERUANA LOS ANDES FACULTAD DE INGENIERÍA - CARRERA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL ********************************************************* e) Compactación por Métodos Mixtos COMPACTACIÓN POR VIBRACIÓN La compactación por vibración mayoría de las aplicaciones. Se dentro de un rodillo liso, dicha suma o se resta al peso de la suelo que depende de varios distancia al centro de rotación rotación. es la más utilizada en la actualidad para la basa en utilizar una masa excéntrica que gira masa produce una fuerza centrífuga que se máquina, para producir una presión sobre el factores como el peso de los contrapesos, y al centro de gravedad y la velocidad de Los equipos por vibración están representados por los rodillos vibrantes, los cuales presentan las siguientes características: Producen una disminución o casi suprimen el rozamiento entre los granos, teniendo una acción notable en la profundidad mas no así en la superficie. Se pueden compactar capas hasta de 60cm en el caso de GP y GW con resultados positivos. Se recomienda compactar en capas de hasta 20cm. Se recomienda un número de pasadas mínimo de 8. Son recomendables para los suelos granulares y a las gravas con pocos finos plásticos (en un orden de 10%) así como en la compactación de firmes modernos (gran angularidad) y arenas de granulometría cortada. LOS RODILLOS VIBRATORIOS Son rodillos que no compactan tan solo con su peso propio, sino que también simultáneamente con vibración. Por esto se llaman rodillos dinámicos a diferencia de los rodillos estáticos que solo compactan mediante su peso Dirigen fuerzas dinámicas dentro del material, resultando una compactación más efectiva y con una penetración mayor. sobre todo en terrenos granulares Tienen un tamaño menor que los estáticos, pero con una capacidad de compactación mayor, en algunos casos. Esto es gracias a la vibración Cumplen la función de densificar el suelo mediante la aplicación de energía mecánica. Debido a que disminuye el volumen del suelo a través de la expulsión de agua y aire Buscan reducir la relación de vacíos y por consiguiente disminuir la compresibilidad. Gracias a esto evitamos los asentamientos del suelo MECÁNICA DE SUELOS 3 UNIVERSIDAD PERUANA LOS ANDES FACULTAD DE INGENIERÍA - CARRERA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL ********************************************************* Disminuyen la permeabilidad, debido a la disminución de la relación de vacíos del suelo. Ya que no quedan espacios vacíos en el suelo donde se pueda acumular agua Reducen el contenido de agua y de aire. Aumenta la resistencia al corte. Ya que se genera una gran cohesión entre partículas del suelo Disminuye la contracción o expansión por congelamiento ósea disminuye su potencial de concentración El rodillo vibratorio más común es el rodillo vibratorio hidráulico liso autopropulsado que consta con un tambor vibratorio y ruedas en su parte trasera. Son adecuados para el material no cohesivo de la capa base, la capa sub-base y llenar grava, la construcción de alto grado de compactación equipo ideal para carretera, ferrocarriles, aeropuertos, puertos, presas y grandes centros industriales. Rodillo vibratorio multiuso son para la compactación de una amplia variedad de suelos granulados y asfaltos, puede trabajar con o sin vibración Rodillo vibratorio para zanjas con control remoto rodillo articulado con sensor de seguridad frontal trasero que detiene la marcha y vibración se utiliza en las zanjas Rodillo hidrostático: rodillo de alta producción y óptima maniobrabilidad para la compactación de capas bases, capaz de terminación de asfalto y sub bases en suelos mixtos Rodillos compactador de aglomerado asfaltico vibratorio Mediante este rodillo se obtiene un asfalto denso conservando la suavidad. PLACAS VIBRANTES Consisten en una plancha base que produce un golpeteo en sentido vertical, debido al movimiento giratorio de un plato excéntrico accionado por un motor. Las fuerzas vibratorias engendradas son mayores que el peso de la máquina y por lo tanto la maquina se levanta del suelo en cada ciclo de rotación del plato excéntrico, como ya se explicó anteriormente. El movimiento de traslación se consigue utilizando parte de la energía de vibración según la componente horizontal. Hay places vibrantes con alta frecuencia (> 40 c/seg.), que funcionan muy bien con suelos cohesivos, arenas y graves, pero la capa superior de unos 5 cm. de espesor queda removida por efecto de las vibraciones sin sobrecarga. Las placas con frecuencias bajas (< 30 c/seg.) MECÁNICA DE SUELOS 4 UNIVERSIDAD PERUANA LOS ANDES FACULTAD DE INGENIERÍA - CARRERA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL ********************************************************* disminuyen este efecto de superficie y sin embargo en las capes profundas producen buenos resultados en suelos algo cohesivos. Estas máquinas son útiles pare trabajos pequeños, tales como relleno de zanjas, arcenes, paseos, etcétera. Sin embargo, se pueden unir 2, 3 ó más vibradores de place en paralelo y obtener de esta manera una poderosa máquina de compactación. Hemos compactado terrenos naturales poco cohesivos (grave arenosa) en tongadas de 15 a 20 cm. con bandejas vibratorias de unos 600 kg. con buenos rendimientos. También se pueden montar sobre vehículos de orugas una serie de places vibratorias con la ventaja de que no gastan energía en el movimiento de traslación y al ser la marcha del vehículo más regular y en ambos sentidos se obtienen mejores rendimientos. Usos de los rodillos vibratorios Estos rodillos son usados generalmente en suelos conformados por material granular, donde la acción combinada entre vibración y presión, reduce la fricción interna y acomodando las partículas. Si un suelo granular tiene un porcentaje de finos mayor a 10% y humedad excesiva, este tipo de compactación puede dificultarse. En suelos granulares o semicohesivos Se utiliza el tambor liso. También se utilizan en suelos arcillosos. La humedad juega un papel súper importante: Arcilla con humedad reducida se requiere gran energía vibratoria y presión. En arcillas húmedas en condiciones plásticas se requiere menos energía y presión, siendo difícil alcanzar el 90% de compactación. En suelos arcillosos se recomienda El rodillo vibrador pata de cabra Además se utiliza en la compactación de superficies asfálticas. Esta superficie se compacta con rodillos compactadores de aglomerado asfalticos vibratorios. MECÁNICA DE SUELOS 5 UNIVERSIDAD PERUANA LOS ANDES FACULTAD DE INGENIERÍA - CARRERA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL ********************************************************* CONCLUSIONES Después de hacer una profunda investigación e indagación del tema que nos compete es de gran relevancia señalara la importancia del tema en estudio, y poder concluir que la tecnología es primordial en el proceso de la construcción, ya que se logran avances físicos en nuestro país debido a las técnicas utilizadas en la construcción; como es el caso de los vibradores de compactación. MECÁNICA DE SUELOS 6 UNIVERSIDAD PERUANA LOS ANDES FACULTAD DE INGENIERÍA - CARRERA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL ********************************************************* ANEXOS RODILLOS VIBRATORIOS MECÁNICA DE SUELOS 7 UNIVERSIDAD PERUANA LOS ANDES FACULTAD DE INGENIERÍA - CARRERA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL ********************************************************* PLACAS VIBRANTES MECÁNICA DE SUELOS 8