Manual-de-Rodillo-Lleno.pdf

OFICINA PRINCIPAL CTMP JH MINING CENTER: JR. APURIMAC ESQUINA CON JR. ANDAHUAYLAS – CHALHUANCA - AYMARAES
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“A LA VANGUARDIA DE LA EDUCACION”
MANUAL DE OPERACIÓN DE RODILLO
COMPACTADOR
NOMBRE Y APELLIDO:………………………………………………………………………………………….
MODULO: ……………………………………………………
TURNO: ……………………………………………………
“UN OPERADOR NO NACE SE HACE”

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RODILLO COMPACTADOR VIBRATORIO
La compactadora es una máquina de autopropulsión de trabajos complementarios
que se usa para apisonar o compactar superficies para luego echar la carpeta
asfáltica sobre la base del camino, técnicamente también se le llama vibra
apisionados, ahora las compactadoras han sido diseñados y proyectados para la
nivelación y compactación.
Antiguamente este trabajo lo realizaban las aplanadoras que eran accionados por
remolque por otra máquina.
TIPOS DE COMPACTADORAS
Compactadoras manuales.
Compactadoras de una sola rola (tambor).
Compactadoras de doble rola.
Compactadoras de neumáticos.
Compactadoras de clavijas y pisones.
Compactadoras manuales Compactadoras de una sola rola (tambor)
Compactadoras de neumáticos
Compactadoras de doble rola
Compactadoras de clavijas y
pisones (patas de cabra)

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APLICACIÓN DE LAS COMPACTADORAS
1. Carreteras.
2. Accesos.
3. Vías de penetración.
4. Campos deportivos.
5. Superficies de desechos.
6. Rellenos.
LABORES QUE SE REALIZA EN CADA APLICACIÓN
 Compactación de bases.
 Compactación de sub base de castre.
 Compactación de refuerzos o rellenos.
 Compactación de badenes desnivel.
 Compactación de binder agente cohesivo.
 Compactación de pavimento o carpeta asfáltica.
MARCAS DE RODILLOS COMPACTADORES:
1. Caterpillar.
2. Wagner.
3. Dynapac.
4. Case
5. Corinsa.
6. Hamm.
7. Hitachi.
8. Lutong.
9. Hyster.
10. Ammann.
11. Bomag.
12. Inger Sold Rand.
13. Sdlg.
14. Volvo.
15. Jcb.
16. Liuogong.
17. Komatsu.
MODELOS DE COMPACTADORAS CAT DE (UNA SOLA ROLA)
MODELO POTENCIA A LA VOLANTE PESO DE OPERACIÓN ANCHO DEL TAMBOR
Cs - 232 88 HP 4.390 Kg 1.27 mts
Cs - 433 100 HP 6.745 Kg 1.67 mts
Cs - 533 130 HP 10.840 Kg 2.13 mts
Cs - 563 150 HP 11.450 Kg 2.30 mts
Cs - 583 173 HP 17.100 Kg 2.30 mts
Cs - 683 185 HP 18.800 Kg 2.30 mts

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MODELOS DE COMPACTADORAS CAT (DE DOBLE ROLA)
CB - 113 22 HP 1.500 Kg 1.0 mts
CB - 224 33 HP 2.630 Kg 1.20 mts
CB - 334 50 HP 3.960 Kg 1.30 mts
CB - 434 83 HP 7.400 Kg 1.42 mts
CB - 534 130 HP 10.000 Kg 1.70 mts
CB - 634 145 HP 12.8000 Kg 2.30 mts
MODELOS DE COMPACTADORAS CAT (DE PISONES)
816 - F 240 HP 23.748 Kg 3.65 mts
826 - H 354 HP 36.967 Kg 4.50 mts
836 - H 468 HP 53.682 Kg 4.80 mts
COMPONENTES PRINCIPALES DE LA MAQUINA
Bastidor Principal.- Está conformada por 2 bastidores:
a) Bastidor posterior.-llamada también bastidor de potencia es la estructura en la cual va unida todos los componentes del tren de potencia,
tales como el motor, bombas hidráulicas, diferencial, etc.
b) Bastidor delantero.-llamado también bastidor de trabajo, es el soporte de la base solido del tambor y del sistema vibratorio.

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PARTES DE LA ROLA DEL RODILLO:
1. Cajas de pesas encapsuladas.
2. Pesas excéntricas patentadas.
3. Cojinetes de servicio pesado.
4. Montajes de aislamiento.
Cajas de pesas encapsuladas: Armadas y selladas en la fábrica, que
garantizan la limpieza, prolongan la vida útil del cojinete y facilitan el
intercambio o el servicio en el campo.
Amplitud doble: Que trabaja eficientemente en una variedad más amplia de
aplicaciones. La amplitud alta o la amplitud baja se seleccionan desde la
estación del operador.
Frecuencia vibratoria: Permite seleccionar la frecuencia que mejor se adapte
a las condiciones variables del trabajo. (1.400 a 1.600 vpm).
Cojinetes grandes de servicio pesado para el eje de las pesas excéntricas, diseñados para resistir altas fuerzas de compactación.
3 años/3.000 horas de intervalo de servicio para la lubricación del cojinete vibratorio, lo que disminuye las necesidades de mantenimiento. El
análisis programado de aceite ya no es necesario, lo que disminuye los costos de mantenimiento y aumenta la disponibilidad de la máquina.
PESAS EXCÉNTRICAS PATENTADAS
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DIMENSIONES DEL RODILLO CATERPILLAR CS 533E
A. Largo total del equipo 5510 MM.
B. Ancho total del equipo 2290 MM.
C. Largo total de la rola 2134 MM.
D. Espesor de la rola25 Milímetros.
E. Ancho total de la rola 1295 MM.
F. Altura total del equipo 3060 MM.
G. Distancia desde el eje delantero al eje posterior 2900 MM.
H. Altura del piso al chasis 54 centímetros.
I. Altura del piso al bastidor del implemento 45 centímetros.

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DIMENSIONES DEL RODILLO HAMM ASC 150
A. Largo total de los bastidores del equipo 6130 mm.
B. Distancia desde el eje delantero al eje posterior 3050 mm.
C. Altura total del equipo 3070 mm.
D. Altura de la máquina (tras retirar la cabina/rops) 2320 mm.
E. Ancho del tambor 2130 mm.
F. Ancho de la máquina 2258 mm.
G. Longitud de la maquina 6850 mm.
H. Altura libre 44 centímetros.
I. Diámetro del tambor 1500 mm.

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DIMENSIONES DEL RODILLO VOLVO SD 11O
A. Largo total del equipo 5 640 mm.
B. Ancho de la máquina 2 310 mm.
C. Distancia desde el eje delantero al eje posterior 3 342 mm.
D. Ancho del tambor 1 500 mm.
E. Altura del piso al bastidor del implemento 52 centímetros.
F. Ancho de la rola 2 134 mm.
G. Ancho con implemento adicional 2 100 mm.
H1. Altura total del equipo 3 090 mm.
H2. Altura hasta el final del capot 2 350 mm.
K. Altura del piso al bastidor posterior 512 mm.

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CADA 250 HORAS DE SERVICIO
LIMPIEZA CON AIRE COMPRIMIDO
Limpiar el radiador soplando con aire comprimido.
LIMPIEZA CON DETERGENTE DE LIMPIEZA EN FRÍO.
Recubrir el equipo eléctrico como el generador, regulador y arrancador
contra el chorro de agua en directo.
 Rociar el motor con un medio de limpieza adecuado, p.ej. detergente de
limpieza en frío, y limpiarlo después de un suficiente tiempo de acción con
un fuerte chorro de agua.
 Dejar funcionar el motor brevemente hasta se haya calentado para evitar la
generación de corrosión.
COMPROBAR EL NIVEL DE ACEITE EN EL EJE DE ACCIONAMIENTO.
1. Estacionar la máquina sobre una base horizontal.
2. Desenroscar el tapón de control y comprobar el nivel de aceite.
3. El nivel de aceite siempre debe llegar hasta la parte inferior del agujero. Si
fuese necesario hay que completar el nivel.
4. Volver a enroscar fijamente el tapón de control.
COMPROBAR EL NIVEL DE ACEITE EN LOS CUBOS DE RUEDA
IZQUIERDA/DERECHA
1. Estacionar la máquina de forma que el tapón de cierre se encuentra en
posición horizontal.
2. Limpiar y desenroscar el tapón de cierre. El nivel de aceite se debe
encontrar en la arista inferior de la abertura, si fuese necesario hay que
completar el nivel.
3. Volver a enroscar el tapón roscado fijamente. Repetir la comprobación
en el otro lado.
COMPROBAR EL NIVEL DE ACEITE EN EL COJINETE DE VIBRACIÓN
1. Colocar el rodillo de forma que el tapón de control de aceite se
encuentra en el punto más bajo en el lado izquierdo del rodillo.
2. Desenroscar el tapón de control. Algunas gotas de aceite deben salir
del taladro de control.
3. Si fuese necesario, desenroscar el tapón de llenado de aceite (2) y
completar con algo de aceite por la boca de llenado (2) hasta el aceite
sale goteando de la abertura de control.
4. Enroscar el tapón de llenado de aceite - (2) y el tapón de control (1) otra
vez fijamente. Repetir la comprobación en el lado opuesto.

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CADA 500 HORAS DE SERVICIO
CAMBIAR EL ACEITE DE MOTOR Y FILTROS DE ACEITE
NOTA: Bajo utilización de combustibles con más del 0,5 % de azufre hay que
reducir los cambios de aceite a la mitad.
ADVERTENCIA: Descargar el aceite de motor sólo con el motor caliente.
PROCEDIMIENTO:
1. Desenroscar el tornillo de descarga y recoger el aceite usado saliente.
2. Volver a enroscar fijamente el tornillo de descarga.
CAMBIO DE LOS FILTROS HIDRAULICOS
1. Limpiar a fondo la parte exterior de ambos cartuchos filtrantes.
2. Desenroscar ambos cartuchos filtrantes con una cinta de llave apropiada.
3. Limpiar la superficie de contacto del soporte del filtro de posible suciedad.
4. Untar la junta de goma de los nuevos cartuchos filtrantes ligeramente con
aceite.
5. Enroscar los nuevos cartuchos filtrantes con la mano hasta la junta tiene
contacto.
6. Volver a enroscar fijamente el tornillo de descarga.
7. Apretar los cartuchos filtrantes con otra media vuelta más.
RELLENAR NUEVO ACEITE DE MOTOR
Volver a enroscar la tapa de la tubuladura de llenado de aceite.
Comprobar el nivel de aceite con la varilla de medición y completar el nivel
hasta la marca "MAX", si fuese necesario.

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CUANDO SEA NECESARIO
REAJUSTAR LOS RASCADORES
SÓLO RODILLO LISO
Comprobar el rascador delantero y trasero por ajuste y estado. Si fuese necesario,
reajustarlos o cambiar las gomas de los rascadores.
Para el reajuste de los rascadores hay que soltar los tornillos de fijación (1) en los
agujeros oblongos, y deslizar el soporte de los rascadores en dirección del rodillo
hasta entrar en contacto.
Volver a apretar los tornillos de fijación.
SÓLO RODILLO DE PATA DE CABRA
Comprobar los rascadores 2 por su ajuste y estado. Si fuese necesario,
reajustarlos o cambiar dientes.
Para el reajuste de los rascadores (2) hay que soltar los tornillos de fijación (1) en
los agujeros oblongos, y deslizar los rascadores hasta unos 25 mm hacia el rodillo.
Volver a apretar los tornillos de fijación.
…FIN

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TREN DE FUERZA DEL RODILLO COMPACTADOR:
1. Motor TCI.
2. Bombas Hidráulicas.
3. Líneas Hidráulicas.
4. Motor Hidráulico de traslación de la rola.
5. Motor hidráulico de ubicación de la rola.
6. Motor hidráulico de propulsión.
7. Diferencial de patinaje limitado.
8. Mando final.
SISTEMA VIBRATORIO
Esta conformado por 2 bombas de pistones de caudal
variable que suministra flujo de aceite a presión a los
motores de traslación y ubicación del motor y las ruedas
posteriores mediante el diferencial.
VELOCIDADES DE DESPLAZAMIENTO
La transmisión hidrostática permite que las compactadoras tengan 2 velocidades:
1. Velocidad Baja:
La maquina reúne 5.5 km/h esta velocidad se utiliza para la operación vibratoria y para salir una pendiente ligera.
2. Velocidad alta:
La maquina reúne 11.5 km/h esta velocidad se utiliza para desplazarse con mayor ligereza y trasladar la maquina a otro lugar.
EJE POSTERIOR (DIFERENCIAL):
Comúnmente llamado funda de alojamiento al diferencial de patinaje limitado, para obtener
una transferencia de par suave y silenciosa el puente posterior tiene refuerzos los cuales soportan los efectos de la vibración.
MANDO FINAL:
Son grupos de engranajes reductores, ubicados en cada rueda motriz, reduce la velocidad de la maquina
pero a cambio nos proporciona mayor tracción o torque, fuerza de arrastre.
SISTEMA VIBRATORIO
Es un sistema conformado por un
eje central, el cual tiene 2
contrapesos excéntricos laterales y
un contrapeso excéntrico central,
este sistema es de tipo capsula,
soportado por 2 rodamientos
grandes cónicos, lo que
proporciona gran fuerza de
compactación y facilidad de
mantenimiento.
Partes:
1. Tanque de aceite
hidráulico
2. Bomba hidráulica
3. Líneas hidráulicas
4. Capsulas
5. Eje central
6. Contrapeso excéntrico
lateral
7. Motor hidráulico
8. Contrapeso excéntrico
central.

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UBICACIÓN DE LAS ETIQUETAS DE PRECAUCIÓN EN LA MAQUINA

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SIMBOLOGIA OPERACIONAL PARA RODILLO COMPACTADOR:

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FASE DE CAPAS DE UNA CARPETA ASFALTICA
CAPAS SUPERIORES
TERRENO SUBYACENTE
RECOMENDACIONES DURANTE LA VIBRACION
a) Nunca vibre el rodillo con la maquina
detenida.
b) Seleccione la amplitud alta o baja y luego
haga vibrar el tambor.
c) La compactacion de terreno se logra con
las pasadas consecutivas, la dureza
requerida es controlada por el encargado
de la obra.
d) El material o superficie que se va
compactar debe estar humedo ,para lograr
la cohesion de las capas sobre ,use los
aspersores de agua o comunique a un
cisterna si falta humedad.
e) Durante la operación fijese en los raspadores de poliuretano deben mantenerse la rola limpia.
f) Al compactar realicelo por capas , no trate de compactar de una sola pasada sobre varias capas.
g) Compacte t vibre en linea recta y del centro hacia los costaos ,trabaje con una longitud promedio de 70 mts cuando la distancia es muy
extensa.
h) Solo en algunos casos se debe compactar de los costados hacia el centro, cuando se realiza trabajos de adobedado.
i) Las pasadas consecutivas sobre el terreno se debe realizar de acuerdo a los indicadores del encargado , por ejemplo : 2x1,2x3,
significa que se debe dar 2 pasadasvibratorias y luego correr un ancho de la maquina , al cual se le denomina ciclo.Traslape de una
sola rola.
j) En las pendientes laterales se
puede compactar pero se
recomienda no usar la
vibracion porque la maquina
sedera hacia abajo
ocacionando una volcadura.
k) Traslape de una
compactadora de neumaticos.

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RODILLOS DE DOBLE ROLA
1. Filtro de aire.
2 Unión articulada.
3. Asideros.
4. Panel de control.
5. Indicador del nivel de aceite.
6. Manguera de drenaje – tanque hidráulico.
7. Motor de accionamiento (2).
8. Bomba de accionamiento.
9. Capo del motor.
10. Botón de control de vibración.
11. Motor excitador (2).
12. Bomba de dirección/excitador.
13. Filtro hidráulico - línea de retorno.
14. Tamizador hidráulico - línea de succión.
15. Control de avance/retroceso.
16. Tambor delantero.
17. Tapón de llenado del tanque de combustible.
18. Filtro de combustible.
19. Graseras - unión articulada (4 lugares).
20. Orificio de llenado del tanque hidráulico.
21. Bloque distribuidor hidráulico.
22 Tapón de llenado del tanque de agua.
23. Barra de fijación.
24. Plataforma del operario.
25. Filtro de aceite del motor.
27. Tambor trasero.
28. Barra raspadora (4 lugares).
29. Mirilla del nivel de aceite – tanque
hidráulico.
30. Tubo de aspersión (2).
31. Volante de dirección.
32. Cilindro de dirección (debajo del
panel del piso).
33. Amarre (2 lugares).
34. Baliza giratoria.
35. Batería (debajo del panel del piso).
36. Línea hidráulica de succión.
37. Grasera - excitador (4 lugares).
38. Punto de izaje (4 lugares).
39. Estructura antivuelco.
40. Asiento ajustable con cinturón de
seguridad.
41. Drenaje de agua.
42. Botón del freno de
estacionamiento.
45. Terminal positivo de la batería auxiliar.
SISTEMA ELÉCTRICO DE LOS RODILLOS COMPACTADORES.
En las compactadoras pequeñas el sistema
eléctrico desde 12 V, proporcionados por una o 2
baterías conectadas en paralelo. En las
compactadoras de mayor de mayor tamaño tiene
una tensión de 24 V, proporcionados por 2
baterías conectadas en serie.

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NEUMÁTICOS
De acuerdo al tamaño y capacidad de las compactadoras los neumáticos vienen de diferente medio por ejemplo la compactadora CS 432 CAT
tienen los Neumáticos la medida de 14.9” X 24”.
14.9” → es la longitud del extremo del aro al borde de neumático.
24” → es el diámetro del aro.
Presión de inflado.- de acuerdo su modelo la presión de inflado de los neumáticos de una compactadora varían de 16 a 26 PSI.
COMPACTACIÓN
Introducción.
Se podría definir la compactación como un procedimiento artificial de consolidar un terreno, mediante la expulsión del aire existente entre sus
partículas, haciendo que las mismas estén lo más próximas posibles. La compactación consiste en aumentar mecánicamente la densidad de un
material. Al reducir los huecos entre partículas aumentamos la densidad y reducimos el volumen de material. El paso del tiempo produce la
sedimentación o compactación natural de los materiales sueltos (consolidación), pero aplicando procedimientos mecánicos reducimos el tiempo
necesario para lograrla.
Materiales
Estos procedimientos mecánicos pueden ser: Presión estática, manipulación, impacto, y vibración.
Fundamentalmente se aplica estos procedimientos sobre suelos o asfaltos. Los materiales compactados pueden soportar cargas más pesadas
sin sufrir deformación (flexión, agrietamiento, o desplazamiento).
PRESIÓN ESTÁTICA.
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, etc.
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.
Como es lógico hay dos factores en juego, como son: El peso de la
máquina y el área de aplicación.
En el caso de rodillos estáticos hay cuatro factores que influyen en la
compactación: Carga por eje, anchura de la Rola, diámetro dela Rola y
velocidad de desplazamiento.
En el caso de compactadores de neumáticos el factor
fundamental es el peso por rueda, como la huella que los
mismos producen sobre el suelo depende de la presión de
inflado, normalmente el operador desde la cabina puede varias
esta presión, con lo que esta presión puede influir en la
compactación. También se puede variar en estos el peso puesto
que vienen preparados para ser lastrados, con lo que aumenta
el peso por rueda.
El peso total o carga por rueda, influye sobre todo en la
profundidad alcanzada por la compactación y la presión sobre el
suelo, o presión de inflado, en el valor d e la densidad superficial
conseguida.

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MANIPULACIÓN.
También llamado efecto de amasado, 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.
IMPACTO.
También llamada compactación dinámica. Utiliza una fuerza de impacto repetido sobre la superficie a compactar. Depende del peso que se utilice
y la altura desde la que se le deja caer. Pueden ser de baja energía como los producidos por los compactadores de mano, ranas, etc hasta los
600 golpes por minuto o de alta energía entre 1.400 y 3.500 golpes por minuto como los utilizados en los rodillos vibratorios.
VIBRACIÓN.
La compactación por vibración 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 centrifuga 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.
Para conocer como funcionan los compactadores de vibración, tenemos que
conocer los valores de la fuerza centrifuga, amplitud y frecuencia.

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FUERZA CENTRIFUGA.
Es la fuerza ejercida hacia fuera por un peso suspendido en su movimiento circular
alrededor de un eje.
El valor de esta fuerza es
AMPLITUD.
Es la distancia hacia arriba y abajo que en teoría recorre el eje de un rodillo que
está sometido al efecto de una fuerza centrifuga. Decimos en teoría porque en la
práctica esta distancia está condicionada por la gravedad y el suelo que se está
compactando. Cuanto mayor sea esta distancia tanta más energía de compactación
produce el rodillo. En algunos modelos el operador puede variar la amplitud para
adaptarla al tipo de material que se está compactando.
La amplitud de la vibración interviene en la profundidad alcanzada en la
compactación.
FRECUENCIA.
Es el número de revoluciones por minuto que da el peso excéntrico alrededor de su eje. Un factor importante es la relación entre la frecuencia y
la velocidad de desplazamiento de la máquina. Es necesario que la frecuencia y la velocidad se adapten para permitir que los impactos sobre el
suelo tengan una separación de 25 milímetros, puesto que si es mayor se pueden producir ondas en el terreno que se compacta. Cuanto menor
sea la frecuencia, menor deberá ser la velocidad de desplazamiento.
RESONANCIA.
Es un fenómeno que se produce cuando un objeto vibrante se acerca a otro, este último comienza a vibrar espontáneamente.
Cuando el terreno se está compactando comienza a vibrar en resonancia con el rodillo, si la resonancia del terreno es la misma que la del rodillo
se consigue el máximo grado de
compactación. A este fenómeno se le
llama convergencia armónica.
Puede surgir que la resonancia del
terreno sea distinta o que la propia
horquilla de soporte del rulo tenga una
resonancia distinta, con lo que, las
resonancias se contrarrestan y no se
produce una compactación eficiente.
Para conseguir la resonancia perfecta se
debe de adaptar la frecuencia, amplitud y
velocidad de la máquina realizando
pruebas sobre el terreno de modo que se
obtenga la máxima compactación.
MATERIALES (SUELOS).
Antes de entrar en la compactación vamos a explicar de manera somera la composición y propiedades de los materiales propios que se van a
compactar, para poder comprender luego los principios en los que se basan las máquinas adecuadas para esta función.
Fundamentalmente se aplican procedimientos de compactación sobre tres tipos de materiales como son: Suelos, asfaltos y basuras.
SUELOS.
El suelo es el material procedente de la descomposición físico-química
de las rocas. Los suelos están formados por depósitos de rocas
desintegradas que los fenómenos físicos y químicos han descompuesto
lentamente. Los fenómenos físicos como son: la congelación y
descongelación, rozamiento, arrastre, transporte por el viento y el agua,
etc. Las gravas, arenas y limos son producidos por estos fenómenos.
Los fenómenos químicos producen habitualmente las arcillas que son
láminas diminutas y planas de diversos materiales. El crecimiento de las
plantas contribuye también a la formación del suelo, sus residuos en
forma de materia orgánica constituyen suelos esponjosos y débiles para
soportar estructuras.

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Los suelos están constituidos por mezclas de grava, arena, arcillas, limos y materia orgánica en proporciones variables y con un determinado
contenido de agua, según la proporción de materiales tendremos un tipo de suelo distinto.
 Grava: Partículas individuales de tamaño que varía entre 2 y 76,2 milímetros de diámetro y de aspecto redondeado.
 Arena: Rocas o piedras pequeñas o fragmentos minerales de tamaño inferior a 2 milímetros de diámetro y con aristas cortantes.
 Limo: Partículas finas de aspecto suave y harinoso en seco.
 Arcilla: Suelos de textura muy fina que forman terrones duros al secar. La arcilla es la que determina el grado de plasticidad y le da
cohesión a los suelos.
 Materia orgánica: Vegetación descompuesta en parte o materias vegetales divididas en partículas muy finas.
Los suelos pueden tener una estructura:
 Granular si están constituidos por grano redondos o angulares individualizados, con bajo contenido de arcilla, como es el caso de las
arenas, por lo que son difíciles de compactar. Requieren máquinas con vibración para su compresión.
 Flocular si están agrupados en forma de racimos o panales, como en el caso de las arcillas, que dejan espacios huecos entre ellos, por
lo que permiten la compresión del suelo. en estos tiene mayor influencia el amasado por lo que se requieren máquinas distintas para su
compactación como son los rodillos de pisones.
En ambos casos tiene gran importancia el contenido de humedad, puesto que hay un contenido de humedad (distinto para cada tipo de suelo)
que permite una mayor densidad del material. El ensayo Proctor determina en el laboratorio cual es el grado de humedad óptimo así como la
densidad máxima que permite cada tipo de suelo. Según estos valores en el trabajo de compactación se debe procurar que los materiales, desde
su origen, tengan la humedad más próxima posible al ensayo Proctor así como que la distribución de los tamaños de partículas (granulometría)
sea continúa y uniforme, para que las partículas más pequeñas ocupen los huecos dejados por las mayores.
CARACTERÍSTICAS DE LOS SUELOS.
Porosidad.
Es el volumen de poros expresado en porcentaje (%) del volumen total, es decir la relación de dividir el volumen sólido entre el volumen de sólido
más aire más agua que contiene el material.
Contenido de humedad.
Es la relación porcentual (%) del peso del agua al peso sólido. Las arenas suelen tener entre un 12% y un 36% de humedad, las arcillas pueden
variar entre un 12% y un 325%.
Densidad.
Es la relación del peso por unidad de volumen. La máxima densidad de un suelo se obtiene si los huecos entre partículas de un diámetro
determinado se rellenan con partículas de diámetro menor.
Capilaridad.
Indica la capacidad de un suelo para absorber agua en dirección vertical o lateralmente. Es una característica beneficiosa de os materiales
usados en las capas bases porque permiten el paso del agua.
Compresibilidad.
Indica el porcentaje de reducción en el volumen del suelo, debido a perdida de parte del agua entre sus granos, cuando está sometido a una
presión. Los materiales arcillosos tienen mayor compresibilidad que los granulares, por lo que al ser compactadas quedan con menor capilaridad,
son por tanto menos adecuadas para construir bases.
Elasticidad.
Es la tendencia del suelo a recuperar su forma original al quitar la carga que lo comprime. Un suelo muy elástico es muy difícil de compactar y
requiere técnicas especiales.
Permeabilidad.
Característica del suelo que indica la facilidad del suelo para permitir el paso de agua a su través. Depende de su textura, granulometría y grado
de compactación, cuanto más gruesas sean las partículas mayor será su permeabilidad.

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Plasticidad.
Es la propiedad de deformarse rápidamente el suelo bajo la acción de una carga, sin llegar a romperse o disgregarse, y sin que se recupere la
deformación al cesar la acción de la carga.
Asentamiento.
Indica la disminución de la cota o altura del nivel del suelo debido a la consolidación del material de relleno. Generalmente suele ser
consecuencia de una mala compactación.
Resistencia al cizallamiento.
Es la resistencia que oponen las partículas a deslizarse entre si. Es consecuencia de la fricción interna y la cohesión del material. Cuanta más
resistencia al cizallamiento más difícil será la compactación.
Esponjamiento.
Capacidad del material para aumentar o disminuir su volumen por la pérdida o acumulación de humedad.
Consistencia.
Es el grado de resistencia de un suelo a fluir o deformarse. Con poca humedad los suelos se disgregan fácilmente, con más humedad el suelo se
torna más plástico. Las pruebas de Atterburg determinan los límites de consistencia del suelo que son: Liquido, plástico y sólido, se expresan
generalmente por el contenido de agua.
Limite líquido.
Nos indica el contenido de humedad en que el suelo pasa del estado plástico al líquido e indica también si el suelo contiene humedad suficiente
para superar la fricción y cohesión interna.
Limite plástico.
Cuando el suelo pasa de semi-sólido a plástico porque contiene humedad suficiente se dice que ha traspasado su limite plástico. La
resistencia del suelo disminuye rápidamente al aumentar el contenido de humedad más allá del limite plástico.
Índice de plasticidad.
Refleja la diferencia numérica entre el índice plástico del suelo y el límite líquido. Permite medir la capacidad de compresión y la cohesión del
suelo.
Límite sólido.
Constituye el límite en el cual el suelo pierde su plasticidad por secado y aumenta su fragilidad hasta que las partículas quedan en contacto.
Limite de retracción.
Es el porcentaje de agua que separa el estado semi-sólido del suelo del estado sólido.
Equivalente de arena.
Es la relación, en porcentaje, existente entre los materiales más gruesos de un suelo y los más finos, determinada en un ensayo de
laboratorio.
Materiales (Suelos II).

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Sistema Unificado de Clasificación de Suelos. (SUCS)
Utilizan este sistema el "US Army Corps of Engineers" y el "Bureau of Reclamation" de los Estados Unidos.
Este sistema describe el suelo según la textura. Sus símbolos son:
SÍMBOLOS
G-Grava, inferior a 76 mm, superior a 6 mm.
S-Arena, inferior a 6 mm pero lo bastante grande para poder verla.
M-Limos, suelos de granulometría fina, partículas individualizadas.
C-Arcillas, demasiado pequeñas para verla a simple vista
MODIFICADORES
Materiales
Ya hablamos de la composición del suelo en el capitulo anterior, ahora vamos a ver cuales son las
clasificaciones que oficialmente se utilizan para los proyectos de obras y las formas de identificarlos en
la obra.
La clasificación AASHTO.
El sistema de clasificación de suelos de la "American Association of State Highway and Transportation
Officials" es el más utilizado actualmente y se basa en las prestaciones de suelos utilizados en la practica para construir carreteras.
La tabla que viene a continuación muestra la distribución que hace el sistema. Divide los materiales en siete grupos principales con varios
subgrupos.
La tabla muestra el análisis según mallas así como el límite líquido e índice de plasticidad de las fracciones que pasan la malla Nº40. Al pie de
la tabla aparece el índice del grupo fundado en una fórmula que tiene en cuenta el tamaño de la partícula, y los índices Limite Liquido e Índice
de plasticidad. El índice del grupo indica la idoneidad de un suelo determinado para construir explanaciones. El índice de un grupo igual a "0"
indica un material bueno mientras que un índice igual a "20" indica un material deficiente.

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A-1-a Principalmente gravas con o sin partículas finas de granulometrías bien definidas.
A-1-b Arena con o sin partículas finas de granulometrías bien definidas.
A-2-4 Materiales granulares con partículas finas limosas.
A-2-5 Intermedio.
A-2-6 Materiales granulares con partículas finas arcillosas.
A-2-7 Intermedio.
A-3 Arena de granulometría deficiente que casi no contiene partículas finas ni gravas.
A-4 Principalmente partículas finas limosas.
A-5 Tipos de suelos poco frecuentes que contienen partículas finas limosas, generalmente elásticos y difíciles de compactar.
Clasificación General Materiales granulares. (35% como máximo de la que pasa el tamiz Nº 200)
Materiales de arcilla-limo (más de 35% del total de la muestra que pasa el
tamiz Nº 200)
Clasificación por grupos
A-1
A-1-b
A-3
A-2 A-4 A-5 A-6 A-7
A-1-a A-2-4 A-2-5 A-2-6 A-2-7
A-7-5 A-7-6
Análisis por mallas, porcentaje que pasa
el tamiz
Nº 10 50 máx..
Nº 40 30 máx.. 50 máx.. 51 máx..
Nº 200 15 máx.. 10 máx.. 10 máx.. 35 máx.. 35 máx.. 35 máx.. 35 máx.. 36 máx.. 36 máx.. 36 máx.. 36 máx..
Características de la fracción que pasa la
malla Nº 40
Límite liquido 40 máx.. 41 min. 40 máx.. 41 min. 40 máx.. 41 min. 40 máx.. 41 min.
índice de plasticidad 6 máx.. NP 10 máx.. 10 máx.. 10 máx.. 11 min. 11 min. 10 máx.. 10 máx.. 11 min. 11 min.
índice del grupo 0 0 0

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A-6 Contienen partículas finas limosas o arcillosas con un limite liquido bajo.
A-7-5 Las arcillas y limos más plásticos.
A-7-6 Las arcillas y limos más plásticos.
COMPACTACIÓN
Asfaltos.
Son mezclas de áridos de alta calidad y betún asfáltico, que se compactan para formar una masa densa y uniforme y que se solidifican al
enfriarse o perder las substancias volátiles. El betún ejerce la función de lubricante entre los granos que en los suelos estaba realizada por
el agua y además sirve de ligante entre ello y para rellenas los huecos.
En los asfaltos se requieren áridos con aristas, carentes de arcillas, limos y otros elementos perjudiciales, como consecuencia de lo cual la
compactación es difícil y se requieren capas o tongadas de poco espesor.
Tiene gran importancia la temperatura, puesto que, por debajo de unos ciertos grados la mezcla se solidifica haciéndola imposible de
compactar.
La compactación aumenta de varias maneras la vida útil de un firme asfáltico porque reduce las roderas y el porcentaje de oxidación del
ligante asfáltico y aumenta la estabilidad del aglomerado y la capacidad del firme para soportar las cargas del tráfico durante más tiempo.
La compactación produce una reducción de la separación entre los áridos del aglomerado y también de los huecos llenos de aire, con esto, el
firme adquiere tres propiedades importantes: Impermeabilidad, cohesión y estabilidad.
 Impermeabilidad: Refleja la resistencia del firme al paso del aire y el agua. Produce un firme impermeable y duradero.
 Cohesión: Capacidad de los componentes del aglomerado para permanecer unidos. El componente asfáltico se mezcla con cemento
para conseguir un ligante que impida el movimiento de los áridos y a la vez proporciona resistencia a la tracción, fuerzas de
agrietamiento o de rotura del firme.
 Estabilidad: Indica la resistencia del firme a los movimientos internos, depende de la fricción interna entre las partículas de los
áridos.

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COMPACTACIÓN
Maquinaria.
Elección de maquinaria para la compactación.
No existe ningún compactador que lo haga todo en todas las obras. Cada tipo de máquina consigue el mayor rendimiento económico en
ciertos materiales y condiciones de funcionamiento. Normalmente cada aplicación específica necesita un tipo distinto de compactador. La
tabla que vemos a continuación nos puede dar una idea de cuáles son las máquinas adecuadas según el tipo de material a compactar.
Máquina Pisones Neumáticos Alta velocidad vibratorios
Espesor de la capa en cm. 30-35 60-70 30-35 25-50
Velocidad de trabajo en Km./hora. 6-10 6 12-20 3-7
Pasadas 4-5 6-9 2-3 1-2

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Compactadores de neumáticos.
Las fuerzas de compactación generadas por estas máquinas (presión y manipulación) actúan en sentido descendente desde la parte superior
de la capa para aumentar la densidad del material. Para variar el esfuerzo de compactación basta con variar la presión de los neumáticos o
cambiar el peso del lastre.
Son utilizados normalmente en acabados de capas asfálticas.
Rodillos de pisones.
Pueden tener distintos tipos de pisones (cilíndricos, cónicos o prismáticos). Los pisones atraviesan la capa superficial del material
y compactan realmente la capa inferior dejando la superior un poco más suelta. Tienen la ventaja de que compactan de abajo hacia arriba las
capas y dejan la superior más esponjosa lo que es bueno para que se produzca su secado. Sus inconvenientes son que el material esponjoso
de la parte superior recoge más agua en caso de lluvia y producen en las
máquinas de acarreo (camiones) un aumento de la resistencia a la
rodadura.
Se usan generalmente en rellenos.
Compactadores de alta velocidad.
Son también de pisones como los anteriores, pero terminan en forma de
punta de flecha, generalmente llevan cuatro tambores, uno en cada rueda y
suelen llevar una hoja tipo buldózer para el extendido del material. Dada la
forma de los pisones, compactan también la capa superior del material.

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Para su correcta utilización necesitan obras grandes, puesto que aprovechan la velocidad hasta los 30 Km. por hora para que el impacto
producido por los pisones, la vibración producida por el impacto, la manipulación y presión del material se sumen a la compactación.
Su mejor utilización es para obras de envergadura generalmente en rellenos.
Compactadores vibratorios.
Las fuerzas aplicadas contra el suelo en estos rodillos hacen que sean muy efectivos par la compactación. Utilizan el principio de la
redistribución de partículas que disminuye los huecos y aumenta la densidad. se considera que la compactación es uniforme en todo el
espesor de la capa compactada por vibración. La velocidad de trabajo optima suele estar entre los 3,2 a 6,4 Km./hora. Pueden ser de uno o
de dos tambores, generalmente los de un solo tambor se suelen aplicar en suelos para capas inferiores y medias. Los de doble tambor para
capas superiores y sobretodo en asfaltos.
Ya se dan por explicados en capítulos anteriores los principios de funcionamiento de los distintos compactadores.
COMPACTACIÓN

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Ejecución de obras.
Las obras de compactación según su finalidad se pueden clasificar en lineales como carreteras, caminos, ferrocarriles, canales, vías de
comunicaciones fluviales y puntuales como aeropuertos, presas, rellenos en general.
Método de Proyecto.
Es indicado para obras pequeñas. El material de relleno se traslada a la zona para extenderlo en capas cuyo espesor depende de las
posibilidades de la maquinaria del contratista. La maquinaria compacta
después la totalidad de la zona hasta alcanzar la densidad especificada, antes
de extender y compactar otra capa. Este procedimiento alterado continúa
hasta alcanzar la cota o niveles especificados.
En este tipo de obras, la facilidad de maniobra del compactador y la velocidad
son importantes porque la maquinaria de acarreo permanece sin trabajar
durante la fase de compactación, pero si podemos subdividir la obra en capas
continuas de relleno, la maquinaria que transporta y extiende los materiales
permanecerá ocupada.
Método progresivo.
Se utiliza en grandes obras, para construcción de carreteras o rellenar terrenos, ya que la maquinaria funciona constantemente para
extender el material por delante del compactador. La velocidad de compactación tiene que adaptarse a la velocidad de extendido de las otras
máquinas.
Es importante la fiabilidad del compactador y su comodidad para el operador puesto que los periodos de trabajo suelen ser largos.
Construcción de terraplenes.
En los terraplenes la superficie que se va compactando va a quedar más alta que el terreno contiguo. La superficie superior del terraplén,
denominada explanada, es la que sirve de sustento para la capa o capas realmente resistentes a las cargas o a los distintos agentes a que va
a estar sometida la obra.
En el caso general de una carretera estas capas serán: Sub-base, base y firme.

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Compactación de relleno de piedras.
Suelen extenderse capas gruesas de 45 centímetros a incluso más de un metro.
Para esparcir el material se utilizan buldóceres o cargadoras de cadenas porque
el efecto de las cadenas suele reorientar las piedras y se produce un cierto
efecto de compactación, por lo que el compactador tendrá menos trabajo. Se
suelen utilizar los compactadores más grandes vibratorios de rodillo liso, si la
máquina tiene más de una amplitud, se debe utilizar la más baja para reducir la
distorsión del material superficial.
Compactación de arena y grava.
Se usan rodillos vibratorios lisos. Son capas fáciles de compactar porque permiten el paso del agua y tienen menos del 10% de partículas
finas. Si hay que conseguir una densidad elevada y las capas son gruesas, hay que agregar agua que se eliminará durante la compactación.
Si contienen más del 10% de partículas finas, el suelo ya no puede desaguar libremente y puede transformarse en elástico si el agua alcanza
un contenido elevado. Es necesario un contenido óptimo de humedad que puede requerir incluso la utilización de técnicas especiales para
secar el suelo. Resulta a veces difícil compactar capas superficiales que tengan una irregular granulometría, la capa superior puede
levantarse detrás del rodillo.
Compactación de limos.
Se suelen utilizar rodillos vibratorios lisos. Es muy importante el contenido de
humedad puesto que si está muy húmedo alcanza el estado fluido y resulta
imposible de compactar. Si el contenido de humedad es el óptimo se pueden
compactar capas gruesas de limos.
Compactar arcillas.
Su compactación depende mucho del contenido de humedad, si están muy
húmedas se vuelven plásticas y difíciles de compactar. Los rodillos de pisones
dan buenos resultados en estos terrenos, pueden usarse también compactadores
de neumáticos en arcillas que tengan un Índice de Plasticidad entre bajo y
mediano. Si hay que conseguir producciones elevadas, se pueden usar compactadores de Alta Velocidad que al mismo tiempo se pueden usar
para extender el material con sus hojas empujadoras.

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