Esponjamiento de tierras: por qué sobran camiones en tu presupuesto

Un metro cúbico de terreno no es un metro cúbico de camión, ni un metro cúbico de relleno compactado. Son tres volúmenes distintos del mismo material, y confundirlos es la causa más repetida de desviación en un presupuesto de movimiento de tierras.

Esta guía explica el esponjamiento, cómo se aplica y qué pasa cuando se olvida.

Los tres estados del mismo material

En banco. El terreno tal y como está en su sitio, sin tocar. Es el volumen que sale de la medición del proyecto: la diferencia entre la superficie original y la rasante prevista.

Suelto. El material una vez excavado. Al arrancarlo se desordena, entra aire entre las partículas y ocupa más. Es el volumen que va en el cazo, en la caja del camión y en el acopio.

Compactado. El material colocado en el relleno y compactado por tongadas. Aquí se ordena de nuevo y, según el material y la energía de compactación, puede ocupar menos que en banco.

Cómo se aplica

El coeficiente de esponjamiento relaciona el volumen suelto con el volumen en banco. Depende del material:

• Las arenas y gravas esponjan poco: se reordenan con facilidad.
• Las arcillas esponjan bastante más, porque al romper la estructura se generan huecos que tardan en cerrarse.
• La roca volada es el caso extremo: el aumento de volumen es muy notable, y por eso el transporte de roca se mide siempre en suelto.

El coeficiente de compactación relaciona el volumen compactado con el de banco, y su valor depende del material y de la energía aplicada.

Los valores concretos no se cogen de una tabla genérica: se obtienen del estudio geotécnico y se confirman en obra con el tramo de prueba. Aplicar coeficientes de manual a un material que no se ha ensayado es exactamente el mismo error que no aplicarlos.

Dónde importa en obra

Dimensionar el transporte

La caja de un camión o de un camión articulado se llena de material suelto. Para saber cuántos viajes hacen falta hay que convertir el volumen en banco del proyecto a volumen suelto, y después dividir entre la capacidad de caja.

Y hay una segunda comprobación: la caja puede llenarse en volumen antes de alcanzar la carga útil, o al revés. Con material ligero manda el volumen; con roca densa, el peso. Un Volvo A30G o un Bell B30E se dimensionan con las dos cifras a la vez.

Calcular el cazo y el ciclo

Lo mismo con la máquina de carga: el cazo de una excavadora como la CAT 330 o de una pala cargadora como la Volvo L120H se llena de material suelto, y además nunca al 100 % de su capacidad colmada. El factor de llenado depende del material y de la habilidad del maquinista.

La regla de oficio sigue siendo la misma: entre cuatro y seis cazos por caja. Lo desarrollamos en cuántos camiones necesita una excavadora.

Compensar desmonte y terraplén

Aquí está el cálculo que decide si sobra o falta tierra en la obra. El material que sale de un desmonte, medido en banco, no rellena el mismo volumen en banco de terraplén: hay que pasarlo por suelto y por compactado. Ignorarlo lleva a descubrir a mitad de obra que hay que comprar préstamo o pagar vertedero.

Dimensionar el acopio

El acopio intermedio ocupa volumen suelto. Un acopio calculado con volumen en banco se queda pequeño, y en un solar urbano eso significa sacar camiones antes de tiempo.

Un ejemplo de cómo se encadena

Imagina una excavación de sótano. La secuencia correcta es:

1. Medir el volumen en banco del vaciado, del proyecto.
2. Aplicar el esponjamiento del material real para obtener el volumen suelto.
3. Con ese volumen suelto, calcular viajes de camión y espacio de acopio.
4. Para la parte que se reutiliza como relleno, aplicar el coeficiente de compactación y comprobar si cubre el terraplén previsto.
5. La diferencia es lo que hay que llevar a vertedero o comprar de préstamo.

Saltarse el paso 2 es lo que hace que falten camiones. Saltarse el 4 es lo que hace que falte o sobre tierra.

Qué máquina para qué volumen

Una vez se sabe el volumen suelto real y el plazo, la elección de máquina es aritmética:

• Obra urbana y volúmenes moderados: excavadora de 20-25 t como la CAT 320 o la Komatsu PC210LC-11, cargando camión de carretera.
• Grandes movimientos: excavadora de 35-50 t cargando camión articulado, con motoniveladora y rodillo para el relleno.
• Empuje a corta distancia sin transporte: bulldozer, que en distancias cortas bate a cualquier combinación de carga y acarreo.

En resumen

• El mismo material tiene tres volúmenes: en banco, suelto y compactado.
• El proyecto mide en banco; los camiones y el acopio se llenan en suelto.
• Los coeficientes salen del geotécnico y del tramo de prueba, no de una tabla genérica.
• La compensación desmonte-terraplén hay que hacerla pasando por los tres estados.
• La caja puede llenarse por volumen o por peso: hay que comprobar las dos cifras.

Para afinar el coste, en cuánto cuesta mover tierra en una obra desglosamos las partidas. ¿Necesitas maquinaria para un movimiento de tierras? Pide presupuesto indicando provincia, volumen y plazo.