DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA CIVIL
M QUIN S
BOLIVAR, YVANKA C.I: 20.772.623
CHMAIT, ADEL C.I: 24.795.274
GARCIA, EDGARD C.I: 22.858.748
GOMEZ, LIDMAR C.I: 19.629.504
MACHADO, PAOLA C.I: 20.772.420
RAMIREZ, YULY C.I: 18.467.192
TOVAR, FRANCISCO C.I: 18.621.727
VALOR, JONATHAN C.I: 21.124.205
VASQUEZ, MARIA C.I: 21.261.938
ZAMORA, OSMARY C.I: 22.804.297
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INDICE
2. COMPACTACIÓN………………………………………………  6
2.3. Factores A Tomar En Cuenta En La Compactación……  8
2.3.1. Granulometría Del Material…………………………………  8
2.3.2. Contenido De Agua o Grado De Humedad Del Suelo…...  8
2.3.3. Esfuerzo De Compactación…………………………………  9
2.3.3.1. Por Peso Estático o Compresión………………………  10
2.3.3.2. Por Acción De Amasado o Manipulación...................... 10
2.3.3.3. Por Percusión o Impacto……………………………….  10
2.3.3.4. Por Vibración o Sacudimiento………………………….  11
3. MAQUINARIAS DE COMPACTACIÓN………………………..  11
3.1. Compactadores Con Rodillo Pata De Cabra………………  12
3.2. Compactadores Con Rodillos Metálicos Lisos……………  14
3.3. Compactadores Neumáticos……………………………….. 17
3.4. Compactadores Combinados……………………………….  19
3.6. Compactadores De Ruedas Segmentadas…….…………  21
3.7. Plancha Compactadora………………………………………  22
3.9. Placas Compactadoras De Caída Libre……………………  24
3.10. Compactadores De Relleno Sanitario………………………  25
4. SELECCIÓN DEL EQUIPO DE COMPACTACIÓN…………..  26
 
 
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6. FACTORES QUE INFLUYEN EN LA PRODUCTIVIDAD DE LOS COMPACTADORES………………………………………. 
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6.1.1. Velocidad De Operación…………………………………......  30
6.1.2.  Ancho Efectivo De Compactación…………………………..  30
6.1.3. Numero De Pasadas…………………………………………  30
6.1.4. Espesor Compactado Por Capas…………………………  31
6.2. Productividad De Los Compactadores En Volumen……..  31
7. COSTO Y MANTENIMIENTO DE LAS MAQUINAS COMPACTADORAS……………………………………………. 
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8. LA COMPACTACIÓN Y EL MEDIO AMBIENTE……………...   39
8.1. Otros Factores De Las Maquinas Compactadoras Que Repercuten El Medio Ambiente Y Al Ser Humano…….. 
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INTRODUCCIÓN
Desde el punto de vista de la ingeniería civil, debe distinguirse a los
suelos como un material de cimentación, o como material de construcción.
En el primer caso son de interés primordial las propiedades mecánicas y
como material de construcción, los suelos son los que en mayor proporción y
con mayor frecuencia ocupa el hombre en las obras de infraestructura que
contribuye en su beneficio a la hora de construir para satisfacer alguna
necesidad de la sociedad; por ende la preocupación al momento de
compactar. Entendiendo por compactar la acción de aplicar durante la
construcción del relleno, la energía necesaria para producir una disminución
apreciable del volumen de huecos del material empleado y por tanto del
volumen total del mismo. La necesidad de compactar apareció no hace
muchos años debido a la urgencia de utilizar las obras inmediatamente, sin
tiempo para que el tráfico o los agentes atmosféricos produjesen los asientos
definitivos. Por tanto, los sistemas de compactación se han ido desarrollando
paralelamente a la mecanización de las obras, ya que la aplicación de la
energía necesaria exige una maquina adecuada en potencia y movilidad,
para cada caso.
El problema se presenta porque la energía de compactación necesaria
en cada caso no es solamente diferente, sino que también lo es el modo
como dicha energía debe ser transmitida al terreno. Esta es la razón de que
existan hoy día en el mercado diferentes tipos de máquinas compactadoras,
y como consecuencia, la dificultad inherente de elegir en cada caso el
modelo más adecuado. En vista a lo anteriormente señalado el objetivo del
presente trabajo es conocer los distintos tipos de máquinas, además de
como seleccionar el equipo de compactación y el costo y mantenimiento de
dichas máquinas.
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1. EVOLUCIÓN DE LAS MAQUINAS COMPACTADORAS.
Se confiaba en otra época en la acción del tiempo y de las lluvias para
conseguir un apisonado de los rellenos que permanecía muy sensible
durante dos o tres años. La historia del mejoramiento en el diseño de
máquinas, se dio principalmente en los Estados Unidos. La especialización
del equipamiento de mover, esencialmente como función de la distancia de
acarreo, hizo aparecer la niveladora, el raspador, el buldózer, el cargador, el
ubicuo tractor agrícola y la compactadora. Este proceso se dio más o menos
alrededor de los 1880 hasta el final de la primera guerra mundial. Ya en esta
época todos habían adquirido su silueta familiar. Las primeras
compactadoras eran de tracción animal, pero el esfuerzo de tracción
necesario requería de equipos de un tamaño excesivo (se mencionaron
equipos de hasta dieciséis mulas), entonces rápidamente el tractor, y luego
el asentador de vías fueron adaptados para poder jalarlos. Luego fueron
motorizados. El motor a combustión interna fue adoptado rápidamente. Sin
duda, el hecho de que fuera tan compacto y práctico estimuló mucho el
diseño. A pesar de que no fuera una tarea trivial encender un motor a
petróleo en temperaturas de congelamiento a principios de siglo, los
procedimientos para arrancar una máquina de vapor ocupaban las primeras
horas de cada día.
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El R.U. lideraba en el desarrollo de compactadoras mecánicas durante el
siglo XIX. Las primeras apisonadoras, manufacturadas por Aveling and
Porter fueron utilizadas en 1867. Sin embargo, se precisaba gran cantidad
de trabajo para levantar el vapor, regar la máquina y moverla. Además,
apareció y se difundió rápidamente el rodillo vibrante, el cual resultaba
también ser más portátil. Estos factores causaron su desaparición de las
carreteras europeas en los años 50.
Después del desarrollo rápido de los treinta años antes de la primera guerra
mundial, se consolidó el diseño en los años 20 y 30. El tamaño y la potencia
de los motores incrementaron, los motores diesel se volvieron bastante
universales, así como los sistemas hidráulicos. Al umbral de la segunda
guerra mundial la maquinaria de construcción había llegado de tal modo a su
forma actual.
2. COMPACTACIÓN.
Es la operación mecánica que se ejecuta para elevar la densidad del
suelo, o sea su peso por unidad de volumen, con el fin de aumentar su
resistencia. Todo relleno para obras viales, hidráulicas o de fundación de
estructuras debe ser construido mediante capas de suelo, las que deben ser
sometidas a un proceso de compactación, para conseguir la resistencia
especificada.
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Resistencia a la
  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.
  Mejora las condiciones de esfuerzo -deformación del suelo.
 
 
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  La compactación muy intensa produce un material muy susceptible al
agrietamiento.
  Aumenta el potencial de hinchamiento en suelos finos y el potencial
de expansión por las heladas.
2.3. Factores A Tomar En Cuenta En La Compactación.
Con el fin de conseguir a su vez una buena compactación, se deben
controlar tres factores importantes:
  Esfuerzo de compactación
2.3.1. Granulometría del Material.
Representa la distribución de las partículas en porcentajes de acuerdo a
su tamaño. Un suelo tiene buena granulometría si el tamaño de las partículas
es variado y su distribución uniforme. Si la mayor parte tiene igual tamaño, su
granulometría es inadecuada, por lo cual es difícil compactarlo. Mientras
mayor sea la diversidad de tamaños, los vacíos existentes entre las
partículas grandes se llenarán fácilmente con las partículas de menor
tamaño, dando como resultado una mayor densidad.
2.3.2. Contenido de Agua o Grado de Humedad del Suelo.
 
 
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muy difícil o tal vez imposible conseguir una compactación adecuada sí los
materiales están muy secos o muy húmedos, para cada tipo de suelo
corresponde cierto contenido de agua, el cual se denomina como humedad
óptima.
El grado de compactación especificado es, en general, más alto para las
capas superiores del terraplén que para las capas inferiores. Un
requerimiento de compactación de 95% significa que el material, ya
compactado, debe tener una densidad del 95% de la densidad máxima del
terreno, el cual se obtiene cuando el material se ha llegado a su contenido
óptimo de su humedad. La densidad máxima para el material de relleno en
particular, puede encontrarse por las pruebas de laboratorio. Deben hacerse
frecuentes pruebas del terreno en la medida que prosigue la compactación, a
fin de obtener la compactación mínima especificada.
Cuando es necesario, el relleno se humedece con el equipo de riego. El
contenido de agua del material del relleno es menos crítico en los granulares
que en los materiales finos como limos o arcillas. Tales rellenos pueden
rechazarse cuando el contenido de agua no puede llevarse hasta el nivel
óptimo especificado a causa de factores no sujetos a control, como el clima
húmedo.
2.3.3. Esfuerzo de Compactación.
Es la energía mecánica que se aplica al suelo, utilizando una máquina,
con el objeto de apisonarlo para aumentar su densidad. El proceso de
compactación se realiza utilizando uno de los siguientes métodos:
  Por peso estático o compresión.
  Por acción de amasado o manipulación.
 
 
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2.3.3.1. Por Peso Estático o Compresión.
Consiste en aplicar un peso sobre la superficie del suelo, esto produce la
ruptura de las fuerzas que enlazan las partículas entre si y su acomodo en
nuevos enlaces más estables dentro del material. Este procedimiento es el
que se aplica cuando se utilizan máquinas sin vibración del tipo de rodillos
lisos, pisones, patas de cabra, entre otras.
El efecto que produce un peso aplicado sobre el material se traduce en
una presión sobre su superficie que se transmite hacia el interior y se
distribuye en forma de bulbo cuyo valor disminuye de forma exponencial con
la profundidad. Debido a esto solamente se aplica la compactación estática
en capas de poca profundidad, como sellado de capas o cuando es posible
romper la compactación ya conseguida si se aplican cargas mayores.
2.3.3.2. Por Acción de Amasado o Manipulación.
Es el producido por tensiones tangenciales que redistribuyen las
partículas para de esta manera aumentar su densidad. Resulta muy eficaz
para compactar la capa final de base para un firme asfáltico. Las maquinas
que mejor aprovechan esta fuerza de compactación son los rulos de pata de
cabra o pisones y los compactadores de neumáticos de ruedas alternadas.
2.3.3.3. Por Percusión o Impacto.
También llamada compactación dinámica. Utiliza una fuerza de impacto
repetido sobre la superficie a compactar. Depende del peso que se utilice y la
 
 
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producidos por los compactadores de mano, ranas, entre otros; o de alta
energía como los utilizados en los rodillos vibratorios. La compactación por
percusión se utiliza generalmente en pequeñas obras, como ser instalación
de tuberías de agua, alcantarillado, electricidad, entre otros.
2.3.3.4. Por Vibración o Sacudimiento.
Es la más utilizada en la actualidad para la mayoría de las aplicaciones. Se
basa en utilizar una masa excéntrica que gira dentro de un rodillo liso, dicha
masa produce una fuerza centrífuga que se suma o se resta al peso de la
máquina, para producir una presión sobre el suelo que depende de varios
factores como el peso de los contrapesos, distancia al centro de rotación y al
centro de gravedad y la velocidad de rotación.
3. MAQUINARIAS DE COMPACTACIÓN
Entre los compactadores que se usan con mayor frecuencia en los
trabajos de compactación de plataformas y terraplenes en carreteras,
 
 
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aeropuertos, vías urbanas, presas de tierra, entre otras, se puede citar los
siguientes:
Están formados por rodillos cilíndricos huecos, en cuya superficie van
montados pisones de sección prismática que se asemejan en su forma a las
patas de cabra, con un alto de 20 a 25 centímetros. Estos rodillos están
montados en un bastidor, que se acopla a un tractor para su remolque, los
mismos vienen acoplados en pares, en tándem o simples. La energía de
compactación se obtiene por la presión de contacto de una hilera de pisones,
sobre la cual se distribuye el peso total de la máquina.
Estos rodillos pueden ser remolcados o autopropulsados (con hojas
delanteras o sin hojas delanteras), ambos pueden ser apisonadores o
vibratorios. El número de rodillos depende de la potencia del tractor de
remolque. Debido a que estos rodillos son huecos deben ser lastrados con
 
 
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experimentales, se haya un determinado número de patas a lo largo de una
misma generatriz por lo cual el número de patas por metro cuadrado de área
de tambor es de 12. Los rodillos pata de cabra normalmente se fabrican de
dos tipos: ligeros y pesados.
3.1.1. Efectos Del Equipo Sobre El Suelo.
  La concentración de presión de los vástagos es útil para la rotura y
disgregación de los grumos.
  Buenos resultados para unir distintas capas, elimina la tendencia a
la laminación.
  Últimamente se ha combinado la acción de rodillo pata de cabra
con la vibración para incrementar la concentración de fuerza.
  A medida que aumenta el número de pasadas disminuye la
penetración.
la siguiente capa.
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  Produce una distribución uniforme de energía de compactación en
cada capa y una buena liga entre capas sucesivas.
  La penetración del vástago entre los 20 - 50 % es eficiente la
operación pero dicho valor dependerá de la plasticidad del suelo.
3.1.2. Combinación Con Otros Equipos.
  Superficialmente éstos dejan un porcentaje de vacías mayor que otros
equipos, ya que tienen un menor cubrimiento de la superficie.
  Luego de que la penetración de los vástagos, no supera los 10 cm, se
termina con un rodillo vibratorio, lisos o neumáticos pesados; ya que el
mismo tiende a sellar la superficie, o si no con motoniveladora.
3.1.3. Compactadores Pata de Cabra de Alta Velocidad.
Los compactadores Pata de Cabra de alta velocidad, están formados por
cuatro ruedas o tambores de acero, provistos de patas o pisones, tienen
propulsión propia a través de un motor diesel de 170 a 300 HP de potencia,
tienen anchos de compactación que varían de 3 a 3,80 metros; desarrollan
velocidades entre 5 y 35 km/hora. Además están equipados con una hoja
topadora de control hidráulico que se utiliza para el esparcimiento del
material y para uniformar el terreno.
3.2. Compactadores Con Rodillos Metálicos Lisos.
 
 
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huecos que pueden llenarse con agua para obtener el peso por unidad de
ancho que se desee o pueden ser de rodillos con rayos.
Normalmente la plancha de tres ruedas es usada en la compactación de
sub-bases y bases de pavimentos debido a la mayor presión que ejercen las
ruedas traseras. Las ruedas traseras son las motrices. Estas ruedas están
colocadas con su borde interno alineado con el borde externo del rodillo
delantero de manera que pasan por las orillas de las huellas dejadas por el
rodillo delantero. El rodillo delantero es direccional.
El rodillo de tres ruedas tiene la ventaja de que cubre por completo el
área por donde pasen los rodillos motrices. Estas aplanadoras se fabrican en
tamaños de 5 a 12 toneladas métricas, comúnmente.
Las aplanadoras de tándem deben su nombre a la disposición de los
 
 
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en diversos tamaños, anchos y diámetros de rodillos con pesos que varían
de 3 a 14 toneladas métricas. Las aplanadoras tándem se emplean
generalmente para compactar mezclas asfálticas.
El sistema de compactación empleado con los rodillos lisos es el de iniciar
la misma a bajas velocidades cubriendo toda el área y después ir
traslapando las rodadas de los rodillos traseros o motrices hasta obtener la
compactación deseada. La compactación debe iniciarse de las orillas hacia el
centro del camino en las tangentes, de la parte interior a la exterior en las
curvas.
Son rodillos vibrantes que se utilizan especialmente en terrenos
pedregosos, en conglomerados granulares, en cantos rodados y en mezclas
asfálticas. De acuerdo al tipo de material se debe graduar la amplitud y
frecuencia de vibración. Pueden ser remolcados o autopropulsados:
3.2.1.1. Rodillos Vibratorios Remolcados: Se usan preferentemente
en lugares donde los autopropulsados tienen dificultades de
tracción. Con rodillos cilíndricos montados en un marco
remolcado; se pueden lastrar ya sea con arena húmeda o agua.
3.2.1.2. Rodillos Vibratorios Autopropulsados: Se fabrican en
diversidad de tamaños y modelos, con pesos que varían de 1 a
18 Ton; anchos de rodillo de 1 a 2,20 metros; frecuencias de
vibración de 1800 a 3600 r.p.m., amplitudes de vibración de 0,3
a 2 mm; y velocidades de trabajo de 2 a 13 km/h. Una misma
máquina trabajando a baja velocidad compactará mayores
espesores de capa, aumentando la velocidad disminuirá su
 
 
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profundidad.
3.3. Compactadores Neumáticos.
El mayor uso de estos equipos se realiza en la construcción de carpetas
asfálticas, capas base y sub base estabilizadas, capas granulares, entre
otros; donde su efecto resulta superior al de otro tipo de compactadores, ya
que puede conseguir un perfecto cierre de poros y superficies uniformes
libres de defectos. Son unidades de marcha rápida que disponen de un
número impar de llantas que puede ser 7, 9 ú 11 montadas en dos ejes, sin
son de siete, 3 en el eje delantero y 4 en el eje trasero. Las llantas están
colocadas de tal manera que las traseras cubren los espacios no
compactados por las delanteras. Tienen pesos que varían de 6 a 24
toneladas, o más.
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El tipo de compactación que utilizan es el apisonamiento estático, sus
ruedas pueden tener suspensión oscilante. Para aumentar su peso se
pueden utilizar pesos de lastre, colocados sobre su bastidor rectangular, este
incremento de peso tiene la desventaja de aumentar la resistencia a la
rodadura, disminuyendo la velocidad de trabajo.
La compactación de los suelos depende de la presión de contacto de los
neumáticos, la que a su vez depende de la presión de inflado; por esta razón
los compactadores con neumáticos de alta presión serán los más eficientes,
éstos conseguirán la densidad requerida en menos pasadas y en capas de
mayor espesor.
3.3.1. Efectos Del Equipo.
  Ventajas de estos frente a los compactadores pata de cabra es que
pueden compactar capas más gruesas y a mayor velocidad.
  Aplica a la superficie la misma presión en todas las pasadas
  La distribución de las ruedas hacen que las ruedas traseras
compacten las áreas no compactadas por las delanteras.
3.3.2. Compactadores Con Ruedas Neumáticas Autopropulsadas.
 
 
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Equipados, generalmente, con dos ejes, con pesos normales entre 9 y 15
toneladas y con 8 hasta 13 neumáticos. Los que conocemos por 13 ruedas,
son específicos para cerrar los aglomerados asfálticos. Son máquinas
complicadas que exigen entretenimiento cuidadoso; la altura de tongadas
suele variar de 15 a 20 cm., y requieren 8/12 pasadas. Su velocidad de
trabajo oscila sobre los 3 km./in.
3.3.3. Compactadores Con Ruedas Neumáticas Remolcados.
Por lo general poseen un solo eje y pocos neumáticos. Son apropiados
para terrenos coherentes, margas, zahorras, influyendo poco los grandes
tamaños de piedra. Estas máquinas son muy sencillas y no requieren más
cuidado que el vigilar las presiones de los neumáticos. Los grandes
compactadores de este tipo hay que arrastrarlos con bulldozers de grandes
potencies y por lo tanto requieren para su buena utilización grandes áreas de
trabajo. Se han compactado zonas algo cohesivas en capas de 30 a 40 cm.
En 6 u 8 pasadas con un compacto de 100 tm.
3.4. Compactadores Combinados.
Dentro de las mejoras hechas a los equipos de compactación se
encuentran la combinación de compactación por carga estática más
vibración. De este tipo se tiene la combinación de una aplanadora de tres
ruedas y un vibrador colocado en la parte posterior de la aplanadora. Otra
combinación es la de una motoconformadora con una unidad vibratoria de
funcionamiento eléctrico colocada inmediatamente atrás de la hoja
niveladora o cuchilla permitiendo efectuar una nivelación e inmediatamente
una compactación que será desde luego más uniforme.
 
 
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Otros equipos de compactación por combinación son los Duo-Pactor y
los Tri-Pactor. El Duo-Pactor está compuesto de una unidad de lastrado
para proveer un peso total de 19 toneladas métricas y dos ejes, uno
delantero con ocho ruedas neumáticas y un rodillo liso de acero con eje
posterior que aplana las huellas dejadas por la rodada múltiple. El Tri-
Pactor agrega a la combinación antes descrita, un compactador vibratorio
de acción hidráulica mediante el cual el rodillo liso presiona fuertemente
sobre el terreno.
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3.5. Compactadores De Rodillos De Rejilla.
El tipo de aplanadora denominada rodillo de rejilla se emplea en la
compactación de materiales granulares. Se compone de dos o tres ruedas de
rejillas de acero en un macro o bastidor que se emplea para el lastrado de la
unidad mediante bloques de concreto o de acero. Su peso promedio es de
10 toneladas métricas pero pueden alcanzarse pesos mayores por medio del
lastrado. El espesor suelto a compactar se puede determinar del mismo
modo que las compactadoras de rodillo liso.
3.6. Compactadores De Ruedas Segmentadas.
El rodillo de ruedas segmentadas es otro tipo de rodillo empleado en la
compactación de suelos. Generalmente este rodillo es de propulsión propia y
de proporciones similares a las de una aplanadora de tres ruedas. El modelo
más común es el Kompactor que tiene un peso aproximado de 15 toneladas
 
 
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3.7. Plancha Compactadora.
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. El movimiento de traslación se consigue
utilizando parte de la energía de vibración según la componente horizontal.
Estas máquinas son útiles pare trabajos pequeños, tales como relleno de
zanjas, arcenes, paseos, etcétera. Sin embargo, se pueden unir 2, 3, 6 o más
vibradores de place en paralelo y obtener de esta manera una poderosa
máquina de compactación. Se han compactado terrenos naturales de 15 a
 
 
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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.
El compactador tipo canguro, también conocido como apisonador o pisón
tipo vertical, de percusión o saltarín; es una poderosa herramienta de
impacto vibratorio alimentada por un motor de combustión. Puede aplicar una
tremenda fuerza a la superficie del suelo en impactos consecutivos,
nivelando y apisonando uniformemente. El compactador está diseñado para
uso en áreas confinadas y es particularmente útil en la compactación a fin de
evitar los asentamientos y proporcionar una base firme y sólida para la
colocación de zapatas, losas de hormigón y cimientos. También se utiliza en
el parcheo sobre asfalto y el rellenado de zanjas abiertas para gasoductos,
acueductos e instalación de cableado.
 
 
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El compactador es una herramienta manual que funciona en posición
vertical. Las características de cada compactador varían ampliamente según
los modelos, pero en general la máquina pesa entre 65 y 80 kg, mide
aproximadamente 1 metro de alto y genera entre 500 y 800 impactos por
minuto, con una fuerza de impacto que oscila entre 1 y 1,5 tonelada. Por lo
común muestra una velocidad de avance de 10-15 m por minuto y es capaz
de compactar un área de 140-280 m2 por hora. Las dimensiones de la
zapata conforman un rectángulo de unos 25 x 35 cm, aunque también hay
formas cuadradas.
3.9. Placas Compactadoras De Caída Libre.
Se trata de unas places de hierro de superficie de contacto lisa de 0,5 m2,
 
 
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les deja caer libremente sobre el mismo. Para ello se necesita una maquina
adicional tal como una excavadora, grúa, etc. La preside de contacto que
produce la caída es muy alta y comprime en combinación con una cierta
sacudida hasta los suelos pesados, rocosos. Es únicamente en la
compactación de roca donde puede ser interesante.
3.10. Compactadores De Relleno Sanitario.
El compactador de rellenos sanitarios está diseñado expresamente para
los sitios de disposición final. Tienen como función: esparcir, compactar y
cubrir los residuos. Es rápido, agresivo y ágil en el frente de trabajo logrando
pesos volumétricos mayores en la compactación. El compactador está
formado por un tractor que se desplaza sobre cilindros dentados resistentes
 
 
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residuos. Adicionalmente tiene una hoja topadora que permite esparcir los
residuos.
 
 
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La elección del equipo de compactación se debe efectuar
considerando la diversidad de los suelos y la variedad de modelos
disponibles. Para este fin es conveniente agrupar los suelos en dos grupos:
  Suelos Cohesivos: Tienen un mayor porcentaje de partículas finas y
muy finas (materiales arcillosos), donde las fuerzas internas de
cohesión tienen un papel preponderante.
  Suelos Granulares: Formado por partículas de mayor tamaño, en las
cuales no existe cohesión, en cambio presentan fuerzas de
rozamiento interno.
Para los suelos cohesivos la acción de amasado es la única capaz de
producir esfuerzos internos para vencer la resistencia opuesta por las fuerzas
de cohesión, por lo cual los más recomendados son los equipos tipo pata de
cabra o combinados.
Para los suelos granulares o arenosos el método más adecuado es la
vibración, que anula las fuerzas de rozamiento para conseguir el acomodo de
las partículas, reduciendo la cantidad de vacíos y aumentado la densidad del
suelo.
En la mayoría de los suelos se encuentran materiales cohesivos y
granulares en diferentes proporciones, para los cuales es difícil determinar el
equipo más adecuado. Los fabricantes ofrecen modelos que se adaptan a la
 
 
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Los rodillos neumáticos de gran diámetro y anchura, con alta presión
interna, pueden compactar una variedad de suelos, de igual manera los
compactadores neumáticos de ruedas oscilantes tienen su campo de
aplicación en suelos constituidos por mezclas de arcilla, limo y arena.
Finalmente para evitar errores en la selección del equipo de
compactación, por la amplia variedad de factores que intervienen en ella, los
cuales serán diferentes para cada obra y para cada sector de la misma, es
necesario efectuar pruebas de compactación al inicio de cada obra, para
elegir el equipo, el espesor de la capa suelta, número de pasadas, velocidad
de trabajo y humedad del material.
5. SEGURIDAD INDUSTRIAL.
  Nunca se debe saltar de la máquina. Utilizar los medios instalados
para bajar y emplear ambas manos para sujetarse.
  Mantenga su máquina limpia de grasa y aceite y en especial los
accesos a la misma.
  Ajústese el cinturón de seguridad y el asiento.
  En los trabajos de mantenimiento y reparación aparcar la máquina en
suelo firme, colocar todas las palancas en posición neutral y parar el
motor quitando la llave de contacto.
  Evite siempre que sea posible manipular con el motor caliente cuando
alcanza su temperatura, cualquier contacto puede ocasionar
quemaduras graves.
  Mirar continuamente en la dirección de la marcha para evitar
atropellos durante la marcha atrás.
  No trate de realizar ajustes si se puede evitar, con el motor de la
máquina en marcha.
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  Antes de cada intervención en el circuito hidráulico hay que accionar
todos los mandos auxiliares en ambas direcciones con la llave en
posición de contacto para eliminar presiones dinámicas.
  El sistema de enfriamiento contiene álcali, evite su contacto con la
piel y los ojos.
  Utilizar guantes y gafas de seguridad para efectuar trabajos en la
batería.
  No suelde o corte con soplete, tuberías que contengan líquidos
inflamables.
  No intente subir o bajar de la máquina si va cargado con suministros o
herramientas.
COMPACTADORES
6.1. Productividad Del Equipo De Compactación.
La productividad del equipo de compactación depende del ancho y el
peso de sus rodillos, del tipo de suelo, de la velocidad que puede alcanzar la
máquina, del número de pasadas necesario para obtener la densidad
= ∗
=

 
V = Velocidad de operación (m/hora)
 
 
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N = Número de pasadas del compactador por capa
6.1.1. Velocidad De Operación (V).
En condiciones normales se sugiere utilizar los valores siguientes:
  Compactador Neumático 2,0 a 4,0 km/hora
  Rodillo Vibratorio (liso o pata de cabra) 2,5 a 4,5 km/hora
6.1.2. Ancho Efectivo De Compactación (W).
Es el ancho del rodillo menos el ancho de traslape "Lo":
  Para Compactadores neumáticos Lo = 0.30 m
  Para Rodillos Vibratorios Lo = 0.20 m
  Para Rodillos Vibratorios pequeños Lo = 0.10 m
6.1.3. Número De Pasadas (N).
Es el número de pasadas que el compactador debe efectuar para
conseguir la densidad requerida, se determina de acuerdo a las
 
 
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pruebas de compactación. Si no se dispone de esta información, se pueden
usar los siguientes valores:
  Compactador Neumático 6 a 10 pasadas
  Rodillo Vibratorio (Liso o pata de cabra) 8 a 12 pasadas
6.1.4. Espesor Compactado Por Capa.
El espesor de compactación se determina de acuerdo a las
especificaciones que rigen en la obra, o de acuerdo a los resultados de las
pruebas. Como regla general este espesor varía de 0.15 a 0.50 metros
considerando volumen suelto.
6.2. Productividad De Los Compactadores En Volumen (m3 /Hra).
Para obtener la productividad en volumen únicamente se deberá
multiplicar la producción en superficie "QA" por el espesor de la capa "H". El
tipo de volumen dependerá de las condiciones en que se mide el espesor de
la capa, por ejemplo si el espesor se refiere al de la capa suelta, la
producción estará dada en m3 sueltos; si se mide el espesor de la capa
compactada el volumen será compactado.
= ∗ ∗ ∗
=

 
 
 
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Dónde:
NCORREGIDO = N * (1 + h)
N = Número de pasadas
E = Factor de eficiencia de trabajo.
7. COSTOS Y MANTENIMIENTO DE LAS MAQUINAS
COMPACTADORAS.
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La maquinaria para la actividad de la construcción es uno de los
bienes de capital más costosos; por ello quien posea esta debe tener en
cuenta que el capital que ha invertido en su adquisición, debe ser recuperado
con una utilidad razonable, gracias al trabajo realizado por la misma
máquina. El costo de Posesión y Operación de la maquinaria se define como
la cantidad de dinero en adquirirla y operarla, es decir; hacerla funcionar,
realizar trabajos y mantenerla en buen estado de conservación antes,
durante y después de su uso.
El costo de posesión y operación para una misma máquina varia en un
amplio rango, debido a que está afectado por muchos factores, por ejemplo
el tipo de obra, las condiciones de trabajo, los precios locales de combustible
y lubricantes, las tasas de interés, las condiciones de mantenimiento y el
costo de la mano de obra; por este motivo no es aconsejable calcular costos
en base a modelos preestablecidos, sin realizar previamente una adecuación
a las características y condiciones particulares de cada obra.
7.1. Costo Horario.
Se refiere a cuánto cuesta poner a trabajar una hora un equipo pesado de
construcción.
Para equipos de construcción utilizados para compactar como los
compactadores vibratorios autopropulsores de 8-10 Ton la vida económica
es de 8 años que equivalen a 12000 horas.
La vida económica de una maquina es el tiempo en que una maquina
puede producir trabajo de forma económica, siempre que se le esté
proporcionando el mantenimiento adecuado.
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Generalmente se ha estimado que un equipo que un equipo que trabaja
5.5 días por semana, restándole los diferentes días festivos del año, podría
alcanzar unas 2000 horas de trabajo por año.
7.2. Costo De Posesión.
Es aquel que garantiza la inversión del capital, los intereses e impuestos,
y todos los demás costos que inciden para un eventual reemplazo o
recuperación del capital invertido en la compra de la máquina. A este costo
también le llamamos costos fijos.
  Depreciación: es la disminución en el valor original de la
maquinaria como consecuencia de su uso y desgate durante el tiempo de su
vida económica.
= ( ) − ( )
 
El valor de rescate esta entre 0  – 15% del valor de adquisición, pero
típicamente se usa un 10% para máquinas de 4 a 5 años de vida útil.
  Inversión (Capital medio invertido): una media del capital
 
 
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concernientes al pago de seguros con compañías aseguradoras.
Entre los seguros tenemos:
b) Uso del equipo en la construcción
c) Daños a terceras personas.
El seguro lo podemos calcular por las siguientes ecuaciones:
=
Los equipos de compactación de suelos trabajan casi exclusivamente en
zonas de mucho polvo. Por esta razón es de suma importancia un
mantenimiento correcto del equipo, para garantizar, entre otros, una larga
vida útil y la durabilidad del equipo. La falta de mantenimiento o un
mantenimiento deficiente conducen, por lo general, a averías, roturas y/o un
desgaste prematuro del equipo. Dicho mantenimiento es necesario para
 
 
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a las reposiciones de partes y reparaciones de la maquinaria en talleres
especializados, o aquellas que se realizan en el campo empleando personal
especializado y que requiere retirar el equipo de los frentes de trabajo; Su
costo incluye la mano de obra, repuestos y renovaciones de partes de la
maquinaria. Mantenimiento menor representa los ajustes rutinarios,
pequeñas reparaciones y cambios de repuestos que se efectúan en la obra.
= ∗  
Donde Q es el coeficiente de mantenimiento que depende del tipo de
máquina y de las características de trabajo.
7.3. Costos Por Consumo.
Se refiere a los consumos de los siguientes insumos como combustible,
lubricante, llantas o neumáticos.
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7.3.1. Consumo de combustible: son las erogaciones por concepto de
consumo de gasolina o gasoil para que el equipo trabaje.
7.4. Costos De Operación: aquí es donde se calculan los salarios de
los operadores de los diferentes equipos de construcción.
Para el cálculo del costo horario por concepto de operador, vamos a
utilizar los siguientes renglones:
 Ahora, nos preguntaremos ¿Cuál es la mejor alternativa?, ¿Comprar o
arrendar?, ¿Cuándo deja de ser conveniente arrendar y se transforma en
una mejor alternativa adquirir la máquina?, ¿En qué momento es
conveniente adquirir la maquinaria de compactación?
Para responder estas interrogantes es necesario realizar comparaciones
entre máquinas de la misma especie, ya sean planchas vibradoras, rodillos
compactadores, etc. Luego es necesario situarse en el caso en el cual la
máquina ha sido comprada y en el caso en el cual la máquina ha sido
arrendada a alguna empresa dedicada al rubro. Se calculan los costos de
operación (costos variables y costos fijos) para de acuerdo a un parámetro
preestablecido que en este caso es la cantidad de metros cúbicos a
compactar por estas máquinas, o sea su nivel de operación y, luego se
procede a su comparación.
38
39
La compactación modifica la actividad bioquímica y microbiológica del
suelo. El mayor impacto físico que se produce, es la reducción de la
porosidad, lo que implica una menor disponibilidad tanto de aire como de
agua para las raíces de las plantas. Al mismo tiempo, las raíces tienen más
dificultad de penetrar en el suelo y un acceso reducido a los nutrientes. La
actividad biológica queda de esta forma, sustancialmente disminuida. Otro
efecto de la compactación es el aumento de la escorrentía, disminuye la
capacidad de filtración del agua de lluvia. Esto incrementa el riesgo de
erosión producida por el agua y la pérdida de las capas superficiales de
suelo y la consiguiente pérdida de nutrientes.
Existen cálculos estimativos sobre la pérdida de productividad de las
cosechas debido a este fenómeno que en el caso de la compactación de la
superficie de suelo alcanza valores de hasta el 13% mientras que la
compactación del subsuelo puede ocasionar pérdidas de entre un 5-35%.
La mejor medida a aplicar es la prevención. En los suelos agrícolas,
como la compactación es causada sobre todo por la maquinaria pesada, se
puede prevenir incrementando el número de ejes y ruedas de la maquinaria
agrícola, aumentando la anchura de los neumáticos y reduciendo su presión.
El uso de vehículos más pequeños y ligeros no es precisamente beneficioso
ya que requiere pasadas más frecuentes, que pueden dar un efecto contrario
al deseado. Otra medida preventiva a aplicar es la referente a la planificación
de las labores agrarias, por ejemplo evitar el uso de maquinaria pesada en
condiciones de humedad.
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Respecto al problema del sellado de la superficie debido a
edificaciones, ha de realizarse un toque de atención sobre aquellas áreas
que en un pasado no muy lejano, albergaron actividades industriales hoy en
día inactivas (ruinas industriales) y que mantienen aún un sellado innecesario
de su superficie.
8.1. Otros Factores De Las Maquinas Compactadoras Que
Repercuten El Medio Ambiente Y Al Ser Humano.
  Ruido dentro y fuera: Cuando el nivel de ruido sobrepase el margen
de seguridad establecido y en todo caso, cuando sea superior a 80
dB, será obligatorio el uso de auriculares o tapones.
  Emisión de gases (CO2, NO2): Cuando exista gran emisión de gases
que afecten el sistema respiratorio se deben usar barbijos o
mascarillas.
  Frecuencia muy baja (1Hz): produce trastornos en el sistema nervioso
central y puede producir mareos y vómitos.
a. Frecuencia baja (1-20 Hz): provocan lumbalgias, hernias,
punzamientos, dificultad de equilibrio, trastornos de visión, etc.
b. Frecuencia alta (20-1000 Hz): provocan artrosis de codo, lesiones
de muñeca, entre otros.
los efectos de las vibraciones sobre las vísceras abdominales. Este
cinturón puede cumplir la doble misión de evitar el lanzamiento del
conductor fuera del tractor.
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CONCLUSIÓN
La importancia de la compactación de los suelos estriba en el aumento
de la resistencia y disminución de capacidad de deformación que se obtiene
al sujetar el suelo a técnicas convenientes que aumenten su peso específico
secos, disminuyendo sus vacíos. Por lo general, las técnicas de
compactación se aplican a rellenos artificiales, tales como cortinas de presas
de tierra, diques, terraplenes para caminos y ferrocarriles, bordos de defensa,
muelles, pavimentos, entre otros.
Existe hoy día en el mercado diferentes tipos de máquinas
compactadoras, y como consecuencia, la dificultad de elegir el modelo más
idóneo entre ellas. No quiere decir esto, que un terraplén con una máquina
de un tipo u otro quede mejor o peor compactado. Se podría concluir que con
cualquier máquina, por poco específica que esta sea, podemos obtener una
compactación satisfactoria. Lo que ocurrirá es que se gastara más energía
de compactación y como consecuencia lógica más tiempo y más dinero, si no
elegimos la maquina adecuada. Por lo tanto el problema más importante en
la compactación es elegir la maquina adecuada para cada trabajo. Para
dicha elección tenemos hoy día unas ideas generales, consecuencia de
ensayos prácticos más o menos guiados por teorías, que nos permiten de
entrada y a la vista de las principales características del material a
compactar, decidir el tipo de máquinas más adecuada.
La eficiencia de cualquier equipo de compactación depende de varios
factores y para poder analizar la influencia particular de cada uno, se
requiere disponer de procedimientos estandarizados que se reproduzcan en
el laboratorio la compactación que se puede lograr en el campo con el equipo
disponible. Entre todos los factores que influyen en la compactación obtenida
 
 
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contenido de agua del suelo, antes de iniciarse el proceso de la
compactación y la energía específica empleada en dicho proceso. Por
energía específica se entiende la energía de compactación suministrada al
suelo por unidad de volumen.
En general el procedimiento practico suele ser; cuando se va a realizar
una obra en la que el suelo debe ser compactado se recaban muestras de
los suelos que se usaran; en el laboratorio se sujetan esos suelos a distintas
condiciones de compactación, hasta encontrar algunas que garanticen un
proyecto seguro y que puedan lograrse con el equipo de campo existente;
con el equipo de campo que vaya a usarse se reproducen las condiciones de
laboratorio adoptadas para el proyecto. Finalmente, una vez iniciada la
construcción, verificando la compactación lograda en el campo con muestras
al azar tomadas del material compactado en la obra, se puede comprobar
 
 
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ANEXOS
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Compactador de llantas ingresoll rand PT-140ª LAI 78-A 1.46
Compactador de llantas massey SP-912 0.57
Compactador HAMM #2 2.06
Compactador Hamm HD-75K 1.46
Compactador vibratorio HAMM 3411 #1 LBN-92A 1.62
Compactador vibratorio Hamm HDO-90V LBN-65A 1.50
Compactador Vibratorio Ingresoll Rand DD-110HF 1.76
Compactador Vibratorio Ingresoll Rand DD22 LBL-06A 0.78
Compactador Vibratorio Ingresoll Rand SD100D LAD75A 1.35
Compactador Vibratorio Ingresoll Rand SD100D LAS-26A 1.62
Compactador Vibratorio Ingresoll Rand SD100D LBN-07A 1.26
Compactador Vibratorio Ingresoll Rand SD100DC LBI-66A 2.00
Compactador Vibratorio Ingresoll Rand SD77DA-T.F LBI-61A 1.58
Compactador Vibratorio Ingresoll Rand SD77DA-T.F LBM-03A 1.23
 
 
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ESPECIFICACIONES
47
48
 
 
49
 
 
50
 
 
51
 
 
52
 
 
53
 
 
54
55
56
 
 
57
58
59
123
144 COMPACTADORA C/BASE 0.50x0.60
(GASOLINA) DIA 1,550.00 1.000000
MAQ 7,620,699.30 0.002531 MAQUINARIAS VENEQUIP 257.0917/6040/3436/2113
594 COMPACTADORA CAT 825-C SOIL
DE RODILLO MAQ 4,621,481.00 0.003038
SICOP ING. EDWIN WERNER-MTC-VIVIENDA
RODILLO MAQ 251,996.73 0.002356
RODILLO MAQ 770,580.70 0.002301
RODILLO *** MAQ 2,440,760.30 0.001500
33
194
192
597
195 COMPACTADORA CAT PS-500 (FRA) DE NEUMATICOS
MAQ 3,063,036.12 0.002600 VALOR ESTIMADO
40
C/RETROC. DIESEL
381.17.15
507
239.0113/5646/2691
508
239.0113/5646/2691
60
MPA 443.9613/9122/472.2706/959.3056
4 HP
238.3448
MPA 443.9613/9122/472.2706/959.3056