Manual de compactación, pavimentación y fresado – Capítulo – Capítulo 08

APLICACIONES ESPECIALES

Hay varias aplicaciones (véase abajo) que necesitan abordajes y métodos especiales y siempre que las directrices generales para compactación no sean válidas.

Compactación de terrenos escarpados

La compactación de terrenos escarpados puede ser necesaria para la construcción de taludes. Las presas con subida impermeable de asfalto u hormigón de cemento son un ejemplo de local donde una buena compactación de terreno escarpado es especialmente deseable.

Un rodillo vibratorio de un cilindro autopropulsado es el tipo de máquina más adecuada para la compactación de terrenos escarpados. El nivel de inclinación es lo que determinará si el rodillo necesitará o no de auxilio por grúa. Al compactarse, la vibración debe ser activada para el movimiento ascendente, y desactivada para el movimiento descendiente.

Si el rodillo es tirado por grúa, se debe usar una tela resistente para proteger el operador y un cable de seguridad deberá estar preso a la máquina. Utilice siempre un sistema protector contra volcaduras (ROPS).

Antes de utilizar las máquinas en terrenos escarpados, verifique con el fabricante si éstas son capaces de funcionar continuamente en la inclinación en cuestión.

Compactación a seco

Normalmente todos los tipos de suelo son compactados con la mejor eficiencia cuando el tenor de agua es lo ideal. Sin embargo, en algunas áreas, tales como zonas áridas o semiáridas, puede ser imposible o muy caro irrigar el suelo. En esos casos, se puede compactar grava y arena en estado seco (tenor de agua <1,5%).

Es importante considerar el tenor salino del suelo, puesto que un tenor muy alto puede perjudicar las propiedades de soporte de carga del material. La compactación a seco fue aplicada con buenos resultados en capas relativamente espesas, en construcciones de carreteras y aeropuertos en áreas desérticas.

Estabilización del suelo

La estabilización aumenta la resistencia de una estructura. Puede ser usada en suelos muy sueltos, así como en bases para ayudar a lidiar con situaciones que implican cargas extremadamente pesadas.

En suelos sueltos, la estabilización puede ser química o mecánica. En la estabilización química, se mezcla caliza, cemento o ceniza volante al suelo. Otras sustancias químicas también pueden ser usadas. En la estabilización mecánica, se adiciona un suelo de granulación gruesa, se mezcla el agente estabilizante con el suelo y se hace la compactación lo más rápido posible mientras no haya riesgo de que el equipo se hunda en el suelo. Frecuentemente se utiliza cemento para estabilizar las bases.

Cuando se adiciona el cemento, se debe compactar el material en hasta una hora, pues el cemento y el agua empiezan a reaccionar inmediatamente.

Hormigón compactado por rodillos

Al contrario de las bases estabilizadas por cemento, el hormigón compactado por rodillos (HCR) es humedecido por tierra, con un tenor de agua del 5 al 6% y que se pre mezcla, se transporta al local y se aplica utilizándose equipos convencionales de transporte y esparcimiento. Enseguida, se lo compacta con rodillos vibratorios.

Se usa el HCR en presas de hormigón como un relleno, y en áreas industriales y portuarias en las cuales vehículos pesados se mueven y realizan maniobras a bajas velocidades. El asfalto no es adecuado para este tipo de aplicación.

En la construcción de presas, el hormigón posee un bajo tenor de cemento (4 al 7%) y normalmente es esparcido en capas de 20 a 30 cm.

Otras aplicaciones adecuadas son la pavimentación de túneles y minas.

Áreas de pruebas

En el comienzo de un proyecto de construcción de carreteras, fajas de pruebas son frecuentemente creadas para establecer los procedimientos adecuados de compactación que atienden a las especificaciones de la compactación. En grandes proyectos de compactación, tal como la construcción de una presa, se debe realizar una prueba de compactación completa usándose varios tipos diferentes de rodillos para determinarse la mejor práctica de compactación.

Una manera de realizarse una prueba es colocar una faja en el local donde la espesura de la capa aumenta desde prácticamente cero hasta la mayor requerida. Se puede hacer las mediciones especificadas en las diferentes espesuras según el proceso de compactación progrese. De esa manera, se determina la espesura máxima de la capa para el proyecto en cuestión.

Vibraciones del suelo

Un rodillo vibratorio en operación genera presión y olas de rompimiento, así como olas de superficie. Esas olas ofrecen cierto riesgo para estructuras próximas del área siendo compactada.

Una regla aproximada y general ha sido establecida, según la cual las vibraciones del suelo que no ultrapasen los 10mm/s no causarán daños a las construcciones cuyas fundaciones se encuentran en el suelo. Límites de seguridad considerablemente mayores, de aproximadamente 50 mm/s, se aplican en el caso de operaciones de detonación. Vale la pena recordar también que una medición simultanea de las vibraciones en la estructura de una construcción y en el suelo próximo a la estructura muestra una significante diferencia en la velocidad de las olas.

Una velocidad de 10 mm/s en el suelo corresponde a 2 a 5 mm/s en la estructura. Investigaciones prácticas revelan las siguientes distancias seguras recomendadas, resultando en una velocidad de ola máxima de 5 mm/s en la base de la construcción.

Tenga en cuenta que las informaciones abajo deben ser interpretadas como recomendaciones generales y que Atlas Copco no acepta ninguna responsabilidad por cualquier daño que pueda ocurrir, aun si se observan tales recomendaciones.

Puesto que todos los materiales se portan de manera diferente, se recomienda que equipos de monitoreo de las vibraciones sean instalados en cualquier construcción en la cual se debe evitar daños estructurales.

Distancias seguras para rodillos vibratorios (incluyendo un Factor de Seguridad 2)
Rodillo vibratorio autopropulsado con 1 cilindro en la parte delantera y neumáticos en la parte trasera (alta amplitud)
Distancia segura en metros = 3 veces el peso del módulo del cilindro (en toneladas)
Rodillos vibratorios Tándem (configuración de alta amplitud)
Distancia segura en metros = 2 veces el peso del módulo del cilindro.

Configuración común para un área de prueba en el local. Se puede determinar la espesura máxima aceptable de la capa y el número adecuado de pasadas.