RODILLOS DE COMPACTACIÓN Los rodillos de compactación son herramientas de construcción utilizadas para la condensación de una gama de superficies del suelo, que generalmente se realiza durante la construcción de caminos. Éstos funcionan utilizando el peso de este vehículo vehículo para comprimir comprimir la superficie. superficie. La compactación compactación fue realizada realizada inicialmente por los rodillos con ruedas llenas de aire. El rodillo fue inventado por los hermanos Hamm a comienzos del siglo XX. Pero fue la empresa !napac quien lanzó el primer rodillo vi"ratorioen#$%& La compactación en el campo se logra haciendo pasar so"re un suelo un equipo equipo pesado pesado un determ determina inado do n'mero n'mero de veces. veces. Esto Esto repres represent entar( ar( una una dete determ rmin inad ada a ener energí gía a de comp compac acta taci ción ón en o"ra o"ra.. Por Por e)em e)empl plo, o, una una capa capa uniforme de suelo de #* a +* centímetros de espesor se compacta con varias pasa pasada dass de un equi equipo po de comp compac acta taci ción ón meca mecani niza zado do.. Los Los mto mtodo doss m(s m(s conocidos de aplicación de energía son por presión usando un peso est(tico, por por vi"r vi"rac ació ión n sacu sacudi dien endo do las las part partíc ícul ulas as ! por por amas amasad ado, o, mani manipu pula land ndo o o reacomod(ndolas -o se puede decir que eista un equipo que corresponda a uno solo de los mtodos de compactación. Los fa"ricantes han desarrollado distintos rodillos compac compactad tadore oress que incorp incorpora oran n en sus sus capaci capacidad dades es de funcio funcionam namien iento to al menos a uno de los mtodos de compactación mencionados. mencionados.
OBJETIVO DE LOS RODILLOS DE COMPACTACIÓN COMPACTACIÓN El o")e o")etiv tivo o es el me)o me)ora rami mien ento to de las las prop propie ieda dade dess medi median ante te proc proces esos os artific artificial iales, es, por el cual cual se preten pretende de o"tene o"tenerr me)ore me)oress caract caracterí erísti sticas cas en los suelos, suelos, de tal tal manera manera que la o"ra o"ra resulte resulte duradera duradera ! cumpla cumpla con el el o")etivo o")etivo para el que que fue pro!ectada.
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Los diferentes rodillos realizan diferentes mtodos de impacto en el suelo de acuerdo al tipo de compactación que se requiere que pueden ser/ • • •
Por presión Por impacto Por vi"ración
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TIPOS DE RODILLOS El pro"lema de la compactación de suelos va ligado al tipo del material a compactar ! esta es la razón de la eistencia de m'ltiples ! diferentes equipos en el mercado. Los equipos de compactación se dividen en grupos. 4E52-652 -E14276523 L639 P272 E 52802
E 01E23
RODILLO
E 724890 :680279069
1- RODILLOS DE RUEDAS 1.1.
RODILLO LISOS DE RUEDAS METALICOS
-ormalmente la plancha de tres ruedas es usada en la compactación de su" "ases ! "ases de pavimento, de"ido a la ma!or presión que e)ercen las ruedas traseras. Las ruedas traseras son las motrices. El rodillo de tres ruedas tiene la venta)a de que cu"re por completo el (rea por donde pasan los rodillos motrices.
#.;.
RODILLO NEUMÁTICO
son mu! eficientes ! a menudo para compactación de su" "ases, "ases ! carpetas, sus "ul"os de presión son seme)antes a los rodillos met(licos , pero el (rea de contacto permanece constante por lo que no se produce el efecto de reducción del "ul"o.
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compactadores neum(ticos grandes proveen manipulación de suelos cohesivos, con llantas ! cargas grandes son capaces de compactar capas gruesas < *.=* a *.>* m? , en cam"io en materiales pl(sticos pueden causar ecesivo desplazamiento del material superficial. Las llantas tienden a re"otar con las desigualdades del terreno
@ormados por hileras delanteras ! traseras de neum(ticos lisos, en n'mero, tamaAo ! configuración tales que permitan el solape de las huellas de las delanteras con las de las traseras. Puede operar arrastrado por tractores o ser autopropulsado. 3u m(ima eficiencia se logra en suelos no cohesivos, materiales granulares, ! para el terminado de compactación en la superficie de las distintas capas.
Característcas!
7ienen ruedas de caucho, generalmente poseen ; e)esB con + o % ruedas en el e)e delantero ! % o = en el e)e trasero
Las ruedas se mueven independientemente hacia arri"a ! hacia a"a)o.
La acción compactadora se de"e transmiten so"re la capa de suelo
Los rodillos neum(ticos ser(n de llantas lisas ! tendr(n una carga por rueda como mínimo de #*** Cg, para carpetas de = cm de
a la presión que las llantas
remolcados
Ve"ta#a
que pueden compactar capas m(s gruesas
! a ma!or velocidad
venta)a económica
! material grueso de ma!or tamaAo
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2plica a la superficie la misma presión en todas las pasadas.
3uperficie de contacto depende de/ peso del rodillo, presión de inflado
2plicación uniforme de presión, las llantas delanteras ! traseras se de"en superponer ligeramente
Dstr$%c&" 'e (as ((a"tas
0uedas delanteras oscilantes
0uedas traseras en el e)e rígido
La distri"ución de las ruedas hace que las ruedas traseras compacten las (reas no compactadas por las delanteras
Para la compactación de mezclas asf(lticas e ideal tam"in para la compactación de "ases, su""ases ! suelo esta"ilizados con cal, cemento, etc.
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;. 096LL9 E 724890
).1.
RODILLO DE TAMBOR LISO TANDEM
Pueden tener dos o tres rodillos, ! se fa"rican en diversos tamaAos, anchos ! di(metros de rodillos, con pesos que varían de + a #% toneladas. Las aplanadoras t(ndem se emplean generalmente para
Esta maquinaria de la construcción consiste en un chasis lastrado, generalmente autopropulsado, so"re rodillos lisos met(licos. e"ido a la gran presión de contacto que transmiten pueden operar solamente so"re materiales con elevada capacidad portante.
Peso/ varía entre #% F ;* toneladas
En un rodillo liso la compactación se realiza de arri"a hacia a"a)o disminu!endo con la profundidad de la capa
3e recomienda compactar en capas sueltas de ;* cm, con n'mero de > pasadas 3on utilizados principalmente en suelos gravosos ! arenosos limpios, así como el aca"ado de la superficie superior de las capas compactadas ! en los concretos asfalticos ! piedras trituradas.
3í se utiliza en arcillas ! limos pl(sticos, es com'n que se presenten fracturas en la parte superior de la capa por ecesiva compactación en comparación al lecho inferior no es recomenda"le su uso.
El efecto de la compactación se reduce considera"lemente a medida que se profundiza en la capa
;.;.
0emolcados/ G
0odillos 5ilindros montados en un marco remolcado.
G
3e pueden lastrar !a sea con arena h'meda o agua.
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;.+.
2utopropulsados/
5onstan de uno a dos rodillos. 3on utilizados para materiales que no requieren concentraciones elevadas de presión
;.%.
RODILLO PATA DE CABRA!
5onsiste en un cilindro en el cual ha! unas piezas soldadas que so"resalen, conocidas como patas de ca"ra que tienen forma piramidal o una serie de puntas troncocónicas de #> a ;+ cm de altura. El cilindro de la pata de ca"ra est( hueco ! puede llenarse con agua, arena o am"as para aumentar su peso. El n'mero m(imo de patas por m; de (rea del tam"or, es #;. 7am"in realiza compactación por amasado llamado efecto de manipuleo, es el producido por tensiones tangenciales que redistri"u!en las partículas para de esta manera aumentar su densidad. Pueden ser ligeros o pesados. 5aracterísticas de los ligeros son/ MECANICA DE SUELOS II
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i(metro del tam"or sin las patas.. #.*
m
Longitud del tam"or. #.;
m
Longitud de las patas.. *.#> m 5aracterísticas de pesados son/ i(metro del tam"or sin las patas #.=
m
Longitud del tam"or..#.=
m
Longitud de las patas....*.;+ m Los rodillos pata de ca"ra dan al terreno una presión que varía/ con tam"or vacío de #* a ;# Cg Dcm; 5on tam"or lleno de agua .de #& a +% CgDcm; 5on tam"or lleno de arena de +* a %; CgDcm;
Los rodillos tipo pata de ca"ra crean fuerzas de corte en el suelo de"ido a las protu"erancias fundidas en la superficie de los tam"ores. 2l girar los tam"ores, los "ordes de las protu"erancias que penetran el suelo cortar(n o cizallar(n el suelo, rompiendo el ligante molecular entre las partículas ad!acentes. Esto permitir( entonces que el suelo cohesivo sea compactado.
Característcas
la compactación se realiza de a"a)o hacia arri"a originando una ma!or presión en el lecho inferior.
3e recomienda compactar en capas sueltas de +* cm de espesor, utilizando una penetración del ;* I =* I de su longitud
3e recomienda un n'mero mínimo de ;% pasadas
2 medida que aumenta el nJ de pasadas, disminu!e la penetración.
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3iempre queda la superficie distorsionada, pero se compacta "a)o la siguiente capa
3uperficialmente stos de)an un porcenta)e de vacías ma!or que otros equipos, !a que tienen un menor cu"rimiento de la superficie por ello se com"ina con otro equipo.
Luego de que la penetración de los v(stagos no supera los #* cm, se termina con un rodillo vi"ratorio liso !Do pata de ca"ra, !Do neum(ticos pesados.
@inalmente puede convenir/ alguna pasada de rodillo neum(tico !a que el mismo tiende a sellar la superficie. :elocidad de marcha del rodillo pata de ca"ra
3i aumenta la velocidad aumenta el rendimiento.
Efecto de impacto al avanzar el equipo aplica un esfuerzo din(mico so"re el suelo.
3ólo se logra con un rodillo autopropulsado, que opera con velocidad de hasta ;= CmDh.
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Eisten de varias clases con ruedas met(licas o con llantas neum(ticas ! adem(s, los ha! con autopropulsión o de remolque. el rodillo vi"ra a frecuencia relativamente "a)a mediante la acción de un motor independiente, este tipo de equipo produce una compactación mu! "uena en materiales arenosos. @uncionan disminu!endo temporalmente la fricción interna del suelo. 5omo en los suelos granulares * m?. Estos compactadores se clasifican por su tamaAo, pequeAos hasta $ ton de fuerza din(mica ! grandes de m(s de $ ton, pudiendo llegar hasta ;* ton los grandes pueden llegar a so"re esforzar suelos d"iles, es necesario mane)arlos con cuidado. 7odos los vi"radores de"en de mane)arse a velocidades de ;.= a K CmDh. Este tipo de maquinaria de construcción son equipos que com"inan la presión que origina el peso del equipo con un efecto vi"ratorio. La compactación por vi"ración es la m(s utilizada en la actualidad para la ma!oría de las aplicaciones. 3e "asa en utilizar una masa ecntrica que gira dentro de un rodillo liso, dicha masa produce una fuerza centrífuga que se suma o se resta al peso de la m(quina. 3e fa"rican equipos, tanto remolcados como autopropulsados, de los tipos rodillo liso, rodillo pata de ca"ra, ! rodillo neum(tico.
RODILLOS VIBRO COMPACTADORES Este tipo de maquinaria de construcción son equipos que com"inan la presión que origina el peso del equipo con un efecto vi"ratorio MECANICA DE SUELOS II
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Las compactadoras vi"ratorias proporcionan la fuerza compactadora mediante una com"inación del peso ! la vi"ración de su rodillo
e ma!or utilización en suelos granulares
el tipo hidr(ulico pulsatitivo
9, masas des"alanceadas
Estos proporcionan un efecto vi"ratorio al elemento compactador
Los suelos m(s apropiados son los granuales
El contenido de agua óptimo es "astante menor
3e puede tra"a)ar con capas de ma!or espesor
Característcas!
3e recomienda compactar en capas de ;* cm, sin em"argo tam"in se compacta en capas de hasta K* cm
El n'mero de pasadas de"e ser de > como mínimo
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%. 096LL9 594P257290 E 64P2579 1tilizan sus ruedas no circulares
ltimamente se han desarrollado algunos sistemas de compactación de intensidad ma!or a los de los rodillos vi"ratorios, pero menor a la compactación din(mica. 3e trata del sistema denominado HE65
e"ido a la forma de los rodillos, durante la elevación del e)e del rodillo la carga unitaria so"re el suelo va aumentando por la disminución de la zona de contacto con el suelo. 2l "a)ar "ruscamente se produce un impacto, lo que facilita el movimiento ! evacuación del aire ! agua contenidos en el suelo. Las
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presiones de contacto pueden alcanzar los +** CPa a #,; 4Pa. Los efectos pueden alcanzar hasta los %= m, en función del suelo tratado ! del tamaAo del compactador.
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