¿Se puede tener más del 100% de compactación?

¿Se puede tener un grado de compactación mayor que 100%? En muchas ocasiones me han hecho esta misma pregunta, y la respuesta que más he escuchado es « ¡Por supuesto que no!».

 

Este asunto no es cualquier cosa, pues de esta respuesta depende el desarrollo de cualquier obra civil que involucre suelos compactados.

Como soporte a esta respuesta negativa están las afirmaciones del tipo: «Es imposible porque en laboratorio se dan las condiciones ideales, de modo que no se pueden superar», o «Por eso se llama densidad máxima, porque es la máxima; luego no puede haber otra mayor».

Sin embargo, la persona que tiene experiencia en el movimiento de tierras sabe que es posible medir grados de compactación en campo mayores que 100%. Si esto te llega a suceder, amigo lector, te recomiendo realizar las siguientes verificaciones antes de aceptarlo:

Variaciones en el material: El suelo es el menos uniforme de todos los materiales de construcción, y las variaciones en su granulometría y plasticidad durante la explotación de un préstamo o área de corte pueden provocar cambios en sus valores de densidad máxima de laboratorio. De modo que hay que verificar si ha habido algún cambio en la clasificación del material que se compacta con respecto a la referencia.

Variaciones en el material.
Calibración de los equipos de medición de campo: Esto tiene dos vertientes cuando se trabaja con densímetros nucleares, a) la calibración de fábrica del equipo, que se verifica diariamente con los controles que aparecen en el manual, y al menos anualmente por el proveedor de servicio, y b) la calibración de material comparando con la medición directa del ensayo de Cono de Arena que verifica las eventuales desviaciones provocadas en los conteos de fotones y electrones por parte de minerales tales como la mica y los óxidos de hierro. No se pueden obviar ninguna de las dos calibraciones.
Calibración de equipos de medición.
Terraplén de prueba: en la mayoría de los proyectos se obvia este tan importante paso que sirve para escoger la óptima combinación de equipo de compactación, número de pases, amplitud y frecuencia de vibración, espesor de capa, humedad para compactar más eficientemente un material de suelo. Recordemos siempre que los métodos Proctor, Harvard miniatura, Mesa Vibratoria, o Martillo Vibratorio son aproximaciones de laboratorio para emular lo que sucede en campo.
Terraplén de prueba.
Corrección por sobre tamaño: Estándares tales como AASHTO y ASTM establecen que el ensayo Proctor en gravas o en suelos gravosos, se realiza con un suelo pasante del tamiz No. 4 «fabricado» según las proporciones de sobre tamaño (i.e., material más grueso que 4.75 mm), por lo que la medición de densidad de campo debe ser corregida. Métodos como AASHTO T 224, ASTM D 4718 o USBR 5515 contemplan fórmulas empíricas para realizar tal corrección. En caso de que se estén compactando tales suelos, es necesario verificar que estas correcciones se estén realizando.
Corrección por sobre tamaño.
Variación del ensayo per se: Al igual que se esperan variaciones en las densidades medidas en un lote compactado, también existen variaciones en el ensayos Proctor dada la naturaleza estocástica del mismo; solo que, por razones de economía, la variabilidad en este último ensayo no es medida. En una publicación mía del año 2002, por ejemplo, reporté variaciones de más o menos 150 kg-f/m3 en los resultados de 84 ensayos Proctor practicados en diferentes muestras de suelo, desde gravas hasta arcillas, pertenecientes a una misma región geológica. De modo que esta variabilidad intrínseca del ensayo de laboratorio podría también producir resultados de grado de compactación por encima de 100%.
Variabilidad de la densidad máxima seca para varios suelos de una misma región geológica (fuente propia 2002).
Esta lista no pretende ser exhaustiva sino más bien llamar la atención sobre un fenómeno que es bastante más común de lo que se piensa.
El problema, sin embargo, no es que el suelo tenga más de 100% de compactación, sino saber o establecer lo que significa esto ingenierilmente. Por ejemplo, si se compacta demasiado el suelo este podría presentar módulos elásticos más altos que los contemplados en el proyecto, dando lugar a agrietamientos prematuros de los pavimentos. O por ejemplo, entregar más de la energía de compactación necesaria a un suelo podría triturar («crushing») las partículas en suelos susceptibles a ellos, tal como se muestra en la escala de energía y trituración de partículas de la figura.
Estudio sobre la relación entre energía entregada a un suelo y la trituración de sus partículas (fuente propia 2011).

Espero que esta información les sea de utilidad,

¿Te gustan los relatos de ingeniería civil? ¡Qué bueno! Porque a muchos les gusta también. Te invito a leer este nuevo proyecto educativo de RAMCODES, una novela temática de ingeniería civil para explicar temas de control de calidad y diseño de suelos, mezclas asfálticas y concreto. Lee el primer capítulo en: http://blogramcodes.blogspot.com/2012/09/plaf.html

Freddy J. Sánchez-Leal

@ramcodesCEO

Ingeniero Civil venezolano con más de 20 años de experiencia.
Maestría en Ingeniería (Mecánica de Suelos) por la UNAM, México, 1998.
Consultor, Investigador, Autor y Conferencista
Premio Nacional de Ciencia y Tecnología de Venezuela, 2008

Comments (20)

  • Reply Jaime Zapata Tavara - 5 noviembre, 2012

    Los temas que he observado y leido algunos me parecen intersantes,tien uds cantidad de temas que me falta tiempo una buena biblioteca de mecanica de suelos,muchas racias porque me leere todo loq eu ustedes tien al respecto.ojala tngan hojas de calculo tambien para aplicar, yo estoy trabajado en la selvaldel Peru y sus suelos son arcillosos y muy pobres,su resietecia es baja y aca estamos tratando de aplicar llo que ustedes tienen gracias amigos.

    • Reply Freddy J. Sánchez-Leal - 5 noviembre, 2012

      Estimado Ing. Zapata Tavara,
      Qué gusto recibir este comentario e interesante información. Agradecemos mucho la confianza de utilizar los conceptos de RAMCODES para aplicar en sus obras. Yo le recomiendo mucho consierar tomar un entrenamiento con nosotros. Le dejo aquí un link contentivo de toda la información al respecto. http://blogramcodes.blogspot.com/p/entrenamiento-online.html
      Muchos saludos y nos seguimos leyendo,
      Freddy J. Sánchez-Leal.

  • Reply Jaime Zapata Tavara - 5 noviembre, 2012

    Muchas gracias por aceptarme,

  • Reply Alfonso Chíncaro Egúsquiza - 6 noviembre, 2012

    Ing. Sánchez, lo felicito por el artículo escrito, me hizo recordar a mi profesor de suelos, el Ing. Germán Tello (Universidad Nacional de Ingeniería, Lima, Perú).
    Él hizo una tesis sobre compactación de suelos y nos indicó lo sustentado por usted: Que los suelos pueden compactarse mas del 100% de la MDS. En su caso, explicó que se comete el error de usar solo el método proctor y solo compactación con rodillo (al menos, normativamente). Él demostró en su tesis que algunos tipos de suelos analizados según el método proctor alcanzan compacidades mayores con otros ensayos, así como con otros métodos de compactación.
    También nos recomendó que no tratáramos de compactar los suelos comunes a más del 100% porque eso significa que es otro tipo de suelo distinto al ensayado en laboratorio, por haberlo rodillado en exceso, y no sabemos si esa compacidad es la máxima posible.
    Gracias.
    Alfonso Chíncaro.

    • Reply Freddy J. Sánchez-Leal - 6 noviembre, 2012

      Estimado Ing. Alfonso Chíncaro,
      Me siento honrado por la comparación con su maestro. Me agrada mucho que coincidamos y que Ud. nos haya podido contribuir con estas importantes recomendaciones. Le envío un gran saludo y le pido que si así lo considera conveniente pueda compartir este enlace con sus colegas.
      Atentos saludos,
      Freddy Sánchez.

  • Reply Enrique ZR - Perú - 20 marzo, 2014

    Apreciado Ing. Freddy,

    Muy buena la información, mi acotación es que si comparas una densidad que arroja 100% con respecto a la máxima densidad de Proctor Modificado ASTM D1557, es muy posible que al compararla con la Densidad del mismo suelo pero del Proctor Estándar ASTM D698 del mismo suelo; el valor de Compactación sea mayor al 100% (en mi experiencia he llegado hasta 110%)

    Muy agradecido.

  • Reply pablo ramirez - 21 mayo, 2014

    Me gustaria aprender mas sobre esta area de la ingenieria me encanta la geotecnia muy bueno sus articulos

  • Reply ING. JOSE LUGO M. - 25 mayo, 2014

    Muy agradecido Ing. Freddy Sánchez por sus aportes valiosísimos desinteresados a nuestra clase ingenieril. Un abrazo desde Rep. Dominicana. Ojalá nuestro Colegio Dominicano de Ingenieros CODIA y/o el Ministerio de Obras Públicas puedan extenderle una invitación a nuestro país para que nos imparta una charla.

  • Reply Elizabeth Amaya - 13 agosto, 2014

    Gracias por este articulo, la verdad me ha servido mucho ya que en estos momentos me encuentro supervisando un proyecto y al leer esto me ha ayudado a tomar decisiones referentes a los resultados de compactacion obtenidos en campo.

  • Reply Ing. Néstor Romero - 13 octubre, 2014

    Estimado Ing. Freddy déjeme felicitarlo por el gran aporte que hace constantemente al conocimiento entre los profesionales o personal relacionado, por compartir tamaña sabiduría de manera sencilla y práctica. Agradezco nuevamente su gran contribución y espero nos siga dando cátedra de su amplia experiencia y calidad humana.

  • Reply Joaquin Yaroslav - 13 octubre, 2014

    Excelente articulo, trabajo en movimiento de tierras y ya hemos tenido esta experiencia. Gracias por el aporte

  • Reply ing. Luis A. Napa Mendoza - 25 abril, 2015

    Excelente , trabajo y justamente estoy tratando de demostrar a la supervisión, acerca de que la compactación de corona de un terraplén y que donde la especificación me dice que el espesor mínimo deberá ser construido en 300 mm en dos capas iguales es decir en capas de 150 mm, teniendo un equipo de 11 ton en estática, con frecuencia en mínima y en alta de 1800 a 2400 RPM., con este equipo pretender , que yo compacte 150 mm. lo que haría es triturar los agregados gruesos , modificando y/o alterando la granulometría del material, pudiéndose como manifiesta Ud. módulos elásticos mas altos que los del proyecto, con las consecuencias , como manifiesta Ud., agrietamientos prematuros en el pavimento.

  • Reply hugo - 20 octubre, 2015

    muy bien el articulo justo es lo que estoy aplicando, hoy si tuvieses mas de esto seria bueno .
    por otra parte se podria hablar de las macrogranulometrias si tiene material.
    mis salulos cordiales

    chile

  • Reply micaela - 9 diciembre, 2015

    puede un suelo con indice de plasticidad menor de 5 tener una compactacion al 100%

  • Reply mario a garcia - 10 septiembre, 2016

    comentario. sin control de ortografia. A VECES CUANDO SE DESCONOCEN ALGUNOAS LIMITACIONES DE LO QUE QUEREMOS EXTERIORIZAR SE COMETEN ERRORES DE CONCEPCION. LA TIERRA O EL MEJOR MATERIAL QUE SE COMPACTA SEGUN ESTE BLOG SI ES POSIBLE HACERLO A NIVELES MUCHO MAS GRANDE EL PROCTOR STANDAR Y EL MODIFICADO SOLO SON REFERENCIAS. DE TRABAJOS DE OBRAS CIVILES …. PERO SI QUISIERAMOS COMPACTAR MUCHO MAS UN TERRON DE MATERIAL SELECTO LO PODRIAMOS HACER PERFECTAMENTE.. INCLUSO HACERLO TAN COMPACTO COMO EL ACERO, SOLO HABRIA QUE BUSCAR LAS HERRAMIENTAS PARA HACERLO. DE HECHO LOS PAVIMENTOS DE LOS AEROPUERTO SE COMPACTAN CON OTROS NIVELES DE COMPACTACION DE LOS YA CONOCIDOS.

    MARIO A GARCIA MUCHAS GRACIAS POR SUS APORTACIONES TECNICAS LIBROS , FOLLETOS ETC

  • Reply Leonardo Hernandez - 21 noviembre, 2016

    Buenas noches ingeniero Freddy, quisiera saber si usted me podria orientar de que sitio sacó la teoria para poder hacer este articulo que evidencia que se pueden dar grados de compactacion mayores al 100 %.

    Agradezco mucho su atencion prestada.

  • Reply yefer - 2 julio, 2017

    garcias poe el aporte ingeniero

  • Reply Noel Quintana - 27 marzo, 2019

    Se puede obtener mas del 100% de compactacion?
    Para mi la repuesta concreta es SI.
    Porque?
    Porque cuando se determina en el laboratorio el proctor estandar y modificado se hace en condiciones controladas, en cambio en campo no y suele suceder sobretodo cuando se esta midiendo con respecto al proctor estandar, una sobre compactacion que al ser medida en campo va ser mayor al 100%.
    Que si es buena? NO.
    Que si se puede deber tambien a otros factores tales como la calibracion de equipos o fallas en el proceso del ensayo.
    Por eso hay que acreditarse en ISO 17025, para minimizar los errores, mantener los equipos calibrados y hacer ensayos interlaboratoriales con proveedores que tambien esten acreditados y compares tus resultados con el resto del mundo.

  • Reply Juan Carlos Zevallos Aroni - 27 marzo, 2019

    Saludos; muy interesante artículo Ingeniero Sánchez, mis felicitaciones; más quisiera participar indicando que, si bien es cierto que la densidad para una misma energía de compactación caría de la humedad del suelo como lo demostró Proctor; pero también debemos tener presente que para un mismo suelo, a mayor energía de compactación mayor densidad se obtendría en el suelo, como en el caso del ensayo de compactación estandar donde se aplica 600 KJ/m3 y el caso del ensayo de compactación modificada con energía de compactación de 2700 KJ/m3, entonces, si yo a un suelo le aplico la energía de compatación estándar en laboratorio, y obtengo una DSM y un CHO, pero en campo le aplico una energía de compactación modificada (despreciando el hecho de que el CHO de un Proctor Modificado es un poco menor que un Estandar), es obvio que voy a tener un Grado de Compactación mayor al 100%, de igual forma pasaría si en en laboratorio yo hice el ensayo de Compactación Modificada y en campo le apliqué una energía de compactación mayor, podemos tener normalmente densidades mayores al 100%, pero debemos de tener presente también los problemas que conlleva aplicar energías de compactación muy elevadas al suelo, como podría ser el rompimiento de las partículas del suelo, demaasida rigidez de la capa, entre otros.

  • Reply Oscar Leonardo Jimenez - 19 diciembre, 2019

    Buen día soy la laboratorista de suelos muy chebere este documento…. Osea que en resumen y según el documento si se puede dar una compactacion de mas del 100%¿

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