Es muy común relacionar la máquina compactadora que se muestra en la imagen con el nacimiento de una obra civil o construcción. Esto es, porque el suelo en donde se desea construir se somete a un tratamiento antes de colocar las fundaciones (en caso de edificaciones) o el concreto asfáltico (en caso de vialidad). Dicho tratamiento incluye un proceso de compactación que consiste (básicamente) en reducir al mínimo, los espacios vacíos que hay entre los granos que conforman el suelo, mediante la aplicación de energía mecánica de compactación.

¿Pero para qué?

Esto se hace para maximizar la densidad del suelo, es decir, introducir más masa en un mismo volumen, porque un aumento en la densidad conlleva a un aumento en la resistencia.

Imagínate que estás en unas vacaciones pagadas en Rio de Janeiro… Basta, ahora concentrémonos en la arena de playa: es más fácil caminar en la zona más cercana a la orilla, esa que siempre está húmeda por el contacto con el mar, porque nuestros pies no se hunden; lo contrario sucede con la arena suelta que está más alejada de la orilla, y que por lo tanto tiene menos humedad (menos agua), en donde es insoportable caminar porque los pies se hunden considerablemente.

Además de la fuerza iterativa de compactación que pueda ejercer el agua sobre el suelo en el que rompen las olas, la humedad también juega un papel importantísimo, y es que la humedad y la densidad son directamente proporcionales hasta alcanzar el punto de la densidad máxima, después del cual, un aumento de humedad significaría una disminución en la densidad.

Pero mejor no nademos en aguas tan profundas, y veamos cómo afecta una compactación deficiente a una vía:
En la imagen se muestra el equivalente a las huellas que dejamos en la arena de playa, esto es debido a que el suelo (en donde se apoya la calzada), con una compactación irregular, no es capaz de resistir las cargas aplicadas en esas zonas.

Ahora bien, para hablar de compactación vamos a diferenciar dos fases: ensayo en el laboratorio y cálculos, y proceso de compactación en obra.

Es bien sabido que el ser humano, antes de tomar una decisión o realizar una acción, primero busca conocer o saber a qué se enfrenta, para obtener los mejores resultados. Así, el ingeniero puede conocer ciertas características del suelo desde el laboratorio mediante diversos ensayos, en este caso, mediante el ensayo de compactación.

Mediante dicho ensayo se pretende calcular el porcentaje de humedad (o en otras palabras, la cantidad de agua) que necesita el suelo para alcanzar su densidad máxima. Para lograrlo se han ideado varios métodos, entre los cuales destaca el Proctor.

El método de Proctor consiste en compactar una muestra en varias capas adentro de un molde cilíndrico utilizando un martillo, ambos normalizados. Luego se mide el peso de la muestra compactada para calcular la densidad y aparte se calcula su humedad. Esto se repite 5 veces, pero a cada muestra se le agrega una cantidad diferente de agua para conocer cómo varía la densidad con respecto a la humedad y poder trazar una gráfica, lo que nos permitirá conocer, por simple inspección, la humedad óptima que le corresponde a la densidad máxima.

Ahora que se sabe qué cantidad de agua se le debe añadir al suelo para conseguir el mayor porcentaje de compactación posible, entran en acción los siguientes personajes:

Después de haber compactado una capa, se obtienen el porcentaje de humedad y de compactación con ayuda de un densímetro nuclear, el cual debe ser manipulado por una persona especializada y certificada para ello.

Si el porcentaje de compactación está dentro del rango que establece la norma (generalmente más del 95%), entonces se procede a escarificar para hacer la siguiente capa, de lo contrario habría que quitar la capa, ya sea para añadirle más agua o para removerla con una motoniveladora para secarla, en caso de que el porcentaje de humedad esté por debajo o por encima de los límites respectivamente.

Sucede que, el alquiler de todas estas máquinas es costosísimo, y quitar una capa significaría tener que pagar un día adicional que posiblemente no estaba contemplado en el presupuesto. En Venezuela, es en este punto donde se define si, por ejemplo, la vía será de buena calidad o no, porque es práctica común ‘‘hacer caso omiso’’ , ya sea por corrupción o por falta de presupuesto.

¿Quieres saber más?

Introducción a la mecánica de los suelos, de Sowers
¿Cómo solucionar una mala compactación?
Y aquí, un video de cómo se realiza un ensayo proctor