Colocación y Compactación de Rellenos

Los mejores materiales para hacer rellenos en los solares de construcción son las arenas y gravas bien graduadas, que posiblemente contengan una pequeña proporción de finos arcillosos. Desafortunadamente, las condiciones económicas dictan usualmente el uso de materiales de menor calidad que puedan estar cerca de la obra. La mayor parte de los suelos inorgánicos son aceptables, con excepción de las arcillas plásticas muy expansivas y arcillas con humedad natural muy superior a la óptima de la prueba Proctor Estándar, en localidades en que las condiciones climáticas impiden el secado por manipulación y exposición al aire.

Los limos sin cohesión y las arenas uniformes muy finas son también inadecuados, porque son difíciles de compactar.

Las técnicas modernas para colocación de terraplenes sugieren construirlos en capas, usualmente no más gruesas de 30 cm, después de compactadas, y en el empleo del equipo de compactación adecuado al tipo de suelo, La humedad de colocación debe tener un valor cercano al óptimo correspondiente al tipo de suelo y procedimiento de compactación que se esté usando.

Cuando resulte práctico, el tendido y compactación del terraplén deben hacerse cuando el área se encuentre libre de obstáculos como zapatas de cimentación, instalaciones y otras construcciones. El relleno se distribuye normalmente en camellones, que se extienden con bulldozers o motoconformadoras, y se compactan con equipos tirados por tractores. Los compactadores neumáticos (fig 11 .3a) que aplican 20 tons. o más a un grupo de cuatro ruedas en fila, con una presión en las llantas del orden de 4 kg/cm2, usualmente logran la compactación después de aproximadamente 6 pasadas en la mayoría de los materiales granulares ligeramente cohesivos a la humedad óptima o cerca de ella. Los rodillos pata de cabra (fig. 11.3b) son más efectivos para suelos limosos o arcillosos; son tambores de acero, de más de 1 m de longitud, y con diámetros del orden de 1 m, a los que se fijan salientes o patas, que sobresalen unos 25 cm, de la superficie del tambor y que tienen un área de apoyo usualmente comprendida entre 25 y 50 cm2. Muchas veces, los tambores se lastran para que pesen unas 2 tons y los vástagos apliquen presiones en el orden de 8 kg/cm2, aproximadamente. Generalmente, son necesarias de seis a ocho pasadas para obtener la compactación requerida. Para las arenas y gravas desprovistas de cohesión son preferibles los rodillos vibratorios. Son tambores de acero que aplican un peso de 3 a 5 tons aproximadamente, más una fuerza oscilatoria vertical de magnitud ligeramente menor, aplicada con una frecuencia del orden de 20 Hz. Generalmente, son suficientes dos pasadas.

Siempre que sea posible, deberán hacerse en el terraplén las excavaciones para zapatas, muros de contención e instalaciones después de su compactación. Sin embargo, en muchos casos, las zapatas y los muros están construidos antes de que se hayan tendido las capas finales del relleno. En este caso, el relleno no puede compactarse con equipo para trabajos en gran escala. Si el terraplén es cohesivo, puede compactarse en las esquinas y rincones por medio de pisones neumáticos de mano; el espesor de las capas no deberá exceder de 10 cm. Las arenas y gravas sin cohesión pueden compactarse por medio de pequeños rodillos o placas vibratorios (fig. 11.3c). Debe cuidarse que el material situado detrás de los muros de contención no se compacte en exceso; de otra manera, los muros podrán desalojarse y aun agrietarse.

Los rellenos de las zanjas para instalaciones y otros espacios que van a quedar cubiertos con pisos o pavimentos deberán consistir preferentemente de la arena mejor graduada disponible y de mezclas de grava y arena. Los materiales para este objeto frecuentemente se vacían sueltos en el lugar, y luego se inundan con intención de compactarlos. Aunque se usa mucho todavía este procedimiento, no debe permitirse. En los rellenos cohesivos inevitablemente debilita y reblandece el suelo produciendo en el futuro, pérdida de capacidad de carga y asentamientos. En las arenas uniformes o finas el procedimiento no puede hacer otra cosa que producir el colapso de las zonas inestables muy sueltas, asociadas al aumento de volumen y dejar la arena con una compacidad relativa cercana a cero; si el relleno es de arena y grava bien graduadas, el efecto de aumento de volumen es despreciable y no se obtiene ningún beneficio de la inundación.