4.7.- Producción de la Compactadora.

Video: Cálculo de la Producción de un Rodillo de compactación

Fuente: Juan De la Torre - TECSUP

Compactación del material estabilizado con emulsión asfáltica y cemento, con rodillo liso vibratorio (Recuperado de: https://youtu.be/wbBbIfgUWn8)

La productividad de un equipo de compactación es dependiente del ancho y peso de los rodillos que posea, el tipo de suelo, la velocidad de trabajo, la cantidad de pasadas necesarias para la obtención de una densidad especifica, etc.

Luego se toma los siguientes factores:

1. Ancho efectivo del compactador (m)
2. Velocidad de desplazamiento del compactador (km/hr)
3. Espesor de la capa a compactar (cm)
4. Número de pasadas necesarias para lograr la compactación requerida.

4.7.1.- Producción por el volumen del suelo compactado.

La producción de una compactadora se indica en m³/h y tanto el Manual de Caterpillar como el libro de La Escuela de Ingenieros Militares - Colombia, sugieren que para estimar el rendimiento teórico de una compactadora se realice mediante la aplicación de la Ecuación:

Dónde:

El ancho efectivo de compactación y la velocidad promedio de desplazamiento depende del tipo y marca de máquina que se utilice, el espesor de la capa de compactación depende de las especificaciones de la obra o de los resultados de las pruebas, el número de pasadas se puede encontrar comprobando en la obra la densidad del material compactado y el valor de la eficiencia es el tiempo real trabajado.

4.7.2.- Producción por el área compactada.

Dónde:

A manera de guía, a continuación se presentan unos valores basados en experiencias y tomadas del libro Administración y empleos de los equipos de Ingeniería para encontrar datos sobre el espesor de la capa, porcentaje de compactación y número de pasadas, para ciertos suelos y tipo de compactadores.

Tabla N⁰ 4.4.46: ESPESOR DE LA CAPA, PORCENTAJE DE COMPACTACIÓN Y NÚMERO DE PASADAS

Cuando no se tienen las velocidades de ciertos compactadores, se pueden usar los siguientes valores, tomados del libro Administración y empleos de los equipos de Ingeniería, de la Escuela de Ingenieros Militares y del Manual de especificaciones y aplicaciones de Komatsu.

Tabla N⁰ 4.4.47: VELOCIDAD POR TIPO DE COMPACTADORES

Tabla recomendada por Komatsu para determinar el valor del ancho efectivo de compactación de acuerdo al tipo de equipo.

Tabla N⁰ 4.4.48: ANCHO EFECTIVO DE COMPACTACIÓN

4.7.3.- Producción por tablas y gráficos (CAT).

4.7.3.1.- Compactadores vibratorios de un tambor.

Las tablas en esta sección indican los cálculos de producción suponiendo las siguientes condiciones:

Velocidad nominal de desplazamiento de la máquina: 6.4 km/hr.

Ancho de superposición de compactación: 15.2 cm.

Los valores en la tabla dan valores de producción representativas para tres condiciones frecuentes en construcción: zanjas, carreteras y áreas abiertas (mayores a 15 m)

Tabla N⁰ 4.4.49: PRODUCCIÓN REPRESENTATIVA

Ajuste del cálculo de producción.- Si las condiciones supuestas en líneas arribar no se acercan a las condiciones reales, debe corregirse el cálculo de producción. Puede ajustarse el cálculo de producción de la tabla para tener en cuenta las condiciones “reales” aplicando factores de ajuste:

Donde:

Q_(real): producción ajustada

Q_(tabla): producción de la tabla basada en condiciones supuestas

F_s: ajuste por velocidad de la máquina

F_t: ajuste por el espesor de la capa

F_p: ajuste por el número de pasadas

Los factores de ajuste se determinan comparando las condiciones “reales” y las condiciones “supuestas”:

Gráfico N⁰ 4.4.18: Eficiencia de la velocidad Vs Desplazamiento

Notas sobre la productividad:

• Para trabajos relativamente estrechos, especialmente trabajos de construcción de carreteras, es importante entender que algunos anchos de construcción serán más productivos que otros para un compactador determinado. Un ancho productivo utilizará el máximo de cada pasada necesaria para cubrir el ancho total del trabajo.
• Los cálculos de producción deben ajustarse aún más si la longitud de los ciclos de compactación es menor que 75 m. Consulte la tabla de Eficiencia de la velocidad de desplazamiento (E_TS), para determinar el factor de eficiencia E_TS. Por ejemplo, un compactador desplazándose a 6.4 km/hr y trabajando ciclos de 45.7 m de longitud tiene un factor E_TS de 0.91. Por lo tanto, multiplique Q(real) por E_TS.

4.7.3.2.- Dos Tambores y Combi (CAT).

Las tablas en esta sección indican los cálculos de producción suponiendo las siguientes condiciones:

1. Espesor de la capa compactada: 51 mm
2. Velocidad máxima de propulsión: 5.6 km/hr
3. Pasadas por ancho de la máquina: 2
4. Densidad del material compactado: 2 486.0 kg/cm³
5. Superposición del ancho de rodada: 152 mm
6. Sobresale en los extremos: 76 mm
7. Duración de ciclo (2 pasadas): 120 seg

Los valores en la tabla dan valores de producción representativos para anchos de construcción comunes. Si el ancho real está entre dos de los valores supuestos, use el valor más alto para calcular la producción. Pueden hacerse normalmente pequeños ajustes en el método de trabajo para obtener está producción superior: se puede reducir la superposición o la distancia que sobresale en los extremos, se puede aumentar la velocidad o aumentar la duración del ciclo.

Tabla N⁰ 4.4.50 : PRODUCCIÓN REPRESENTATIVA

Donde:

Q_(real): producción ajustada

Q_(tabla): producción de la tabla basada en condiciones supuestas

F_s: ajuste por velocidad de la máquina

F_t: ajuste por el espesor de la capa

F_p: ajuste por el número de pasadas

Los factores de ajuste se determinan comparando las condiciones “reales” y las condiciones “supuestas”:

Notas sobre la productividad:

• Velocidades más altas resultan normalmente en menor densidad por pasada.
• La productividad en pendientes ascendentes puede ser menor.
• Los cálculos de producción de la tabla suponen que se usa una pasada para volver a colocar la máquina en el comienzo del siguiente ciclo.

4.7.3.3.- Compactadoras de neumáticos (CAT).

Las tablas en esta sección dan los cálculos de producción suponiendo las siguientes condiciones:

Tabla N⁰ 4.4.51: Condiciones para uso de la siguiente tabla

Los valores en la tabla dan valores de producción representativos para anchos de construcción comunes. Si el ancho real está entre dos de los valores supuestos, use el valor más alto para calcular la producción. Pueden hacerse normalmente pequeños ajustes en el método de trabajo para obtener está producción superior: se puede reducir la superposición o la distancia que sobresale en los extremos, se puede aumentar la velocidad o aumentar la duración del ciclo.

Tabla N⁰ 4.4.52 : PRODUCCIÓN REPRESENTATIVA

Donde:

Q_(real): producción ajustada

Q_(tabla): producción de la tabla basada en condiciones supuestas

F_s: ajuste por velocidad de la máquina

F_t: ajuste por el espesor de la capa

F_p: ajuste por el número de pasadas

Los factores de ajuste se determinan comparando las condiciones “reales” y las condiciones “supuestas”:

Notas sobre la productividad:

• El peso del lastre y la presión de los neumáticos pueden afectar el rendimiento de un compactador de neumáticos. Consulte la guía de selección de máquina para elegir la mejor configuración.
• La productividad en pendientes ascendentes y para capas de alto espesor (mayores a 127 mm) puede verse reducida debido a la necesaria reducción de velocidad.
• La configuración de 11 neumáticos del PS-150B está diseñada solamente para aplicaciones de sellado . No se recomienda para otras aplicaciones.