Procesos de control y calidad, importantes para la construcción de obras civiles
La compactación es el procedimiento de aplicar energía al suelo suelto para reducir espacios vacíos o poros, lo que aumenta así su densidad, su capacidad de soporte y estabilidad, para la construcción de obras civiles. Consiste en el mejoramiento artificial de las características de resistencia, compresibilidad y comportamiento ante esfuerzo-deformación de los suelos. Este método se ha empleado en la construcción de múltiples obras en Nicaragua bajo la supervisión del Instituto de Geología y Geofísica (IGG-CIGEO) de la UNAN-Managua.
Mediante el proceso de compactación se estabiliza el suelo blando o suelo suelto evitando así problemas de asentamientos, licuefacción o la pérdida de firmeza a causa de la saturación de agua. Este mecanismo se aplica a todo aquel suelo que requiera aumentar su capacidad para soportar los distintos pesos y esfuerzos a los que se vea sometidos; desde un terreno definido para la construcción de cimentaciones de estructuras verticales, muros de contención, estabilización de terrenos, terraplenes para caminos, pistas, aeropuertos, presas, tendido de tuberías de agua, gas, tendido de alcantarillado, entre otros.
Para la construcción de la Muralla China se compactaron las paredes de tierra con una técnica tradicional ideada en este país asiático; en el antiguo Egipto se usaron rodillos para construir caminos. Otros pueblos menos avanzados compactaban el suelo con sus propios pies; mientras que los romanos usaban rebaños de ovejas, ganado y rodillos grandes de piedra para compactar las bases de sus carreteras. Los primeros equipos mecánicos de compactación se diseñaron y desarrollaron a inicios del siglo XX.
La importancia de la compactación radica en tener un suelo apto para la construcción, que sea homogéneo, firme, resistente y principalmente que cumpla con los parámetros de resistencia para soportar las distintas cargas a las que este suelo será sometido. En un suelo inadecuadamente compactado, incide la lluvia, las filtraciones, el paso de un vehículo pesado, un sismo; todos estos factores pueden provocar socavación, debilidad o deformaciones en el suelo para soportar cargas pesadas. Las construcciones edificadas sobre un suelo sin compactar pueden mostrar hundimientos, asentamiento de la estructura, deformación e incluso colapso.
Son numerosos los ensayos de campo y laboratorio que ayudan a determinar el nivel de compactación que requieren los suelos; los datos reflejados por estas pruebas ayudan a los ingenieros, técnicos para desrrollar el control de calidad en los proceso de compactación para un terreno; los ensayos en campo incorporan mediciones tanto del espesor de las capas compactadas y la densidad o peso unitario, obtenido en el proceso de compactación, para ello se emplean equipos especializados como Rayos ganma con Densímetro nuclear, cono y arena, Geogauge, Martillo de Clegg conos, entre otros. Estas pruebas se complementan con las realizadas en laboratorio, entre ellas: ensayo de densidad Proctor Modificado, Proctor Estándar, densidad relativa; en suelos cohesivos se realiza Proctor modificado y Harvard.
Cuando ya se ha determinado la necesidad de compactación del suelo se procede a definir la planificación y la maquinaria necesaria para este trabajo. En la actualidad existen diversos métodos para lograr la densificación del suelo; la compactación estática o por presión, por impacto, por vibración y por amasado; las técnicas son densificación del sitio, drenaje, modificación del grado de saturación, columnas de rocas, pilotes, inyección de mezcla o aditivos, para lo cual se emplean diversos equipos, entre ellos: rodillos lisos, plancha vibrante, vibrofoltador, compactadores de impacto, vibratorios, llantas de hule, compactadores de rejilla, placa apisonadora y el llamado popularmente pata de cabra.
Para que el proceso de compactación sea exitoso influyen diversos factores, desde la naturaleza del suelo, elección adecuada del equipo (tipo, peso, frecuencia de vibración, repeticiones), la energía específica de compactación, el contenido de humedad del suelo, cantidad y espesor de las capas del terraplén.
El IGG-CIGEO ha realizado estudios en distintos lugares del país, en los que se requiere la compactación de los suelos, son algunos de ellos: mejoras técnicas en Puerto Corinto, Chinandega; estudio geotécnico en el Mirador de Catarina; evaluación de cimentaciones en el Puesto Fronterizo El Guasaule; estadios nacionales de fútbol y beisbol; Refinería Supremo Sueño de Bolívar en Miramar; Parque Logístico San Isidro, Chinandega; torres eléctricas en La Libertad, Chontales y obras de desarrollo en la UNAN-Managua.
La compactación es uno de los procesos de control y calidad en cualquier obra ingenieril; que debe apegarse al cumplimiento de normativas internacionales como la AASHTO o ASTM y las propias de cada país; en el caso de Nicaragua, el Reglamento Nacional de la Construcción, el que establece porcentajes mínimos de compactación en dependencia del tipo de obra, a fin de garantizar la funcionalidad, el servicio y la seguridad para usuarios e infraestructura.
