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¿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.
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.
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.
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.
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/m3en 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%.
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.
Espero que esta información les sea de utilidad.
¡Hasta la próxima!
Freddy J. Sánchez-Leal, IC, MI (UNAM)
Consultor geotécnico y de geomateriales para carreteras.
Director de la Academia Geotechtips.
sanchez-leal@geotechtips.com
Twitter: @saintloyal
LinkedIn: ramcodesceo
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