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Compactador pata de cabra mca. Caterpillar mod. 815Fcon motor a diesel de 232 HP. Peso en orden de trabajo 20.76 ton. Velocidad máx. avance 17.6 km/h retroceso 19.5 km/h

ClaveDescripción del costo horarioUnidad
C990122-1000Compactador pata de cabra mca. Caterpillar mod. 815Fcon motor a diesel de 232 HP. Peso en orden de trabajo 20.76 ton. Velocidad máx. avance 17.6 km/h retroceso 19.5 km/hhr
DATOS GENERALES
Vad = VALOR DE ADQUISICIÓN$5,534,896.25Pnom = POTENCIA NOMINAL232.000000H.P.
Pn = VALOR DE LAS LLANTAS$0.00Fo = FACTOR DE OPERACION1.0000
Pa = VALOR DE PIEZAS ESPECIALES$0.00TIPO DE COMBUSTIBLEDiesel
Vm = VALOR NETO$5,534,896.25Cco = COEFICIENTE DE COMBUSTIBLE0.108
Vr = VALOR DE RESCATE$1,106,979.25Pc = PRECIO DEL COMBUSTIBLE$11.07/LITRO
i = TASA DE INTERES7.500000/AÑOCc = CAPACIDAD DEL CARTER1.00LITROS
s = PRIMA DE SEGUROS2.000000/AÑOTc = TIEMPO ENTRE CAMBIO DE ACEITE26.607070HORAS
Ko = FACTOR DE MANTENIMIENTO0.400000HORASFl = FACTOR DE LUBRICANTE0
Ve = VIDA ECONÓMICA16,000.00HORASPac = PRECIO DEL ACEITE$29.44/LITRO
Vn = VIDA ECONÓM. DE LAS LLANTAS1.00HORASGh=CANTIDAD DE COMBUSTIBLE = Cco*Fo*Pnom25.056000LITROS/HORA
Va = VIDA ECONOM. PIEZAS ESPECIALES0.00HORASAh=CANTIDAD DE LUBRICANTE = Fl*Fo*Pnom0.000000LITROS/HORA
Hea = HORAS TRABAJADAS POR AÑO2,000.00HORASGa=CONSUMO ENTRE CAMBIOS DE LUBRICANTE = Cc/Tc0.037584LITROS/HORA
CONCEPTOOPERACIONESACTIVOEN ESPERAEN RESERVA
COSTOS FIJOS
DEPRECIACIÓN (D) = (Vm-Vr)/Ve(5534896.25-1106979.25)/16000.00$276.74$221.39$221.39
INVERSIÓN (Im) = [(Vm+Vr)/2Hea]i[(5534896.25+1106979.25)/(2*2000.00)]0.075000$124.54$124.54$124.54
SEGURO (Sm) = [(Vm+Vr)/2Hea]s[(5534896.25+1106979.25)/(2*2000.00)]0.020000$33.21$33.21$33.21
MANTENIMIENTO (Mn) = Ko * D0.40000*276.74$110.70$110.70$88.56
Costos fijos$545.19$489.84$467.70
CARGOS POR CONSUMO
COMBUSTIBLE Co = GhxPc25.05600*11.07$277.37$83.21$0.00
OTRAS FUENTES DE ENERGÍA0*0$0.00$0.00$0.00
LUBRICANTES Lb = (Ah+Ga)Pac(0+0.03758)29.44$1.11$0.33$0
LLANTAS = Pn/Vn0/1.00$0.00$0.00$0.00
PIEZAS ESPECIALES = Pa/Va0/0$0.00$0.00$0.00
Cargos por consumo$278.48$83.54$0.00
CARGOS POR OPERACIÓN
CATEGORÍACANTIDADSALARIO REALHtACTIVOEN ESPERAEN RESERVA
Operador de maquinaria pesada0.125$736.651.000000$736.65$0.00$0.00
Cargos por operación
Costo Directo por Hora$915.66$665.46$559.78

Opciones y Alternativas: Tipos de Compactadores de Suelos

La elección del equipo de compactación correcto no es una cuestión de preferencia, sino una decisión de ingeniería fundamental para la integridad de una estructura. Cada tipo de suelo reacciona de manera diferente a las fuerzas aplicadas, y utilizar la máquina incorrecta puede resultar en una compactación deficiente, futuros asentamientos y fallas estructurales. A continuación, se describen los principales tipos de compactadores y sus aplicaciones específicas.

Compactador Pata de Cabra (Para Suelos Cohesivos)

El compactador pata de cabra, también conocido como apisonador, es el especialista indiscutible para suelos cohesivos, como arcillas y limos. Su diseño es su principal ventaja: los tambores están equipados con una serie de "pies" o protuberancias de sección prismática que concentran todo el peso de la máquina en áreas muy pequeñas. Esta alta presión de contacto, combinada con un efecto de amasado, penetra las capas de suelo, rompiendo los terrones, reorientando las partículas y expulsando las bolsas de aire y el exceso de agua desde el fondo de la capa hacia la superficie. Este método de compactación "de abajo hacia arriba" deja la superficie ligeramente suelta, lo que crea una excelente liga con la siguiente capa de material a compactar.

Compactador de Rodillo Liso (Para Suelos Granulares y Asfalto)

En contraste directo con el pata de cabra, el compactador de rodillo liso es ideal para suelos granulares (arenas, gravas) y para el acabado de capas de asfalto. Este equipo aplica la fuerza de compactación a través de la presión estática de su propio peso y, en los modelos modernos, mediante vibración de alta frecuencia. La vibración reduce la fricción entre las partículas granulares, permitiendo que se reacomoden en una configuración más densa y estable. Sin embargo, en suelos cohesivos, este método es ineficaz; tiende a crear una costra superficial compactada mientras que las capas inferiores permanecen sueltas y débiles, un defecto oculto que compromete la estabilidad del terraplén.

Compactador Neumático (Para Sellado de Superficies)

El compactador neumático utiliza un conjunto de llantas de caucho lisas, dispuestas en dos ejes, para aplicar una presión uniforme sobre la superficie. Su principal aplicación no es la compactación profunda, sino el sellado y acabado de las capas superiores de bases granulares y mezclas asfálticas. El amasado ligero que proporcionan sus neumáticos ayuda a cerrar los poros superficiales, impermeabilizando la capa y mejorando su acabado final. Es una herramienta de terminación que complementa el trabajo de los compactadores de rodillo liso o pata de cabra.

Comparativa: ¿Qué Compactador Usar para Cada Tipo de Suelo?

La selección del equipo adecuado es una decisión técnica crítica que impacta directamente en la calidad y seguridad del proyecto. Usar la máquina incorrecta no solo es ineficiente, sino que puede generar fallas estructurales a largo plazo.

  • Suelos Cohesivos (Arcillas y Limos): La elección obligatoria es el Compactador Pata de Cabra. Su acción de amasado y alta presión puntual es la única que puede romper la estructura interna de estos suelos y densificarlos eficazmente.

  • Suelos Granulares (Arenas y Gravas): El equipo ideal es el Compactador de Rodillo Liso Vibratorio. La vibración es el mecanismo más efectivo para acomodar las partículas de estos materiales.

  • Suelos Mixtos (Limo-arenosos): Se puede utilizar un compactador pata de cabra o, en algunos casos, rodillos vibratorios de pisones, dependiendo de la predominancia de finos.

  • Acabados y Sellado de Superficies: El Compactador Neumático es el especialista para sellar la porosidad superficial, seguido por el rodillo liso en modo estático para acabados de asfalto.

Proceso Constructivo: El Proceso de Compactación de Terracerías

Lograr el grado de compactación especificado en un proyecto de terracerías es un proceso metódico que va mucho más allá de simplemente pasar una máquina sobre el suelo. Cada paso es crucial para garantizar que el terraplén o relleno estructural se comporte según lo diseñado, soportando las cargas sin deformarse.

Paso 1: Preparación y Homogeneización del Material

Todo comienza en el banco de materiales o en la zona de corte. El suelo destinado al relleno debe ser procesado para asegurar su calidad. Esto implica la eliminación de materia orgánica, basura, raíces y rocas de tamaño excesivo ("sobretamaños") que podrían crear puntos débiles o vacíos en la estructura del terraplén. Además, el material se debe mezclar o "homogeneizar" para que sus propiedades sean uniformes en todo el volumen a compactar.

Paso 2: Control de la Humedad Óptima del Suelo

Este es, quizás, el paso más crítico y técnico del proceso. Cada tipo de suelo tiene un contenido de humedad específico, conocido como "humedad óptima", en el cual puede alcanzar su máxima densidad con una energía de compactación determinada. Este valor se determina en laboratorio mediante la Prueba Proctor. En campo, si el suelo está muy seco, se le añade agua de manera controlada con camiones cisterna (pipas). Si está demasiado húmedo, se debe orear, extendiéndolo y revolviéndolo con una motoniveladora o tractor para que el sol y el viento evaporen el exceso de agua. Trabajar fuera del rango de humedad óptima hace que sea prácticamente imposible alcanzar el grado de compactación requerido.

Paso 3: Tendido de la Capa o "Tongada" con Espesor Controlado

Una vez que el material tiene la humedad correcta, se transporta y se extiende en capas horizontales de espesor uniforme, conocidas en la jerga de la construcción como "tongadas". El espesor de cada tongada es fundamental; debe ser lo suficientemente delgada para que la energía del compactador la atraviese por completo. Para un compactador como el Caterpillar 815, este espesor suele limitarse a un máximo de 20 a 30 cm de material suelto. Extender capas más gruesas es un error común que resulta en una compactación deficiente en la parte inferior.

Paso 4: Ejecución de Pasadas de Compactación

Con la tongada extendida, el operador de pata de cabra comienza el trabajo de compactación. El proceso se realiza mediante "pasadas" longitudinales y sistemáticas sobre toda la superficie. La técnica correcta es comenzar a compactar desde los bordes exteriores de la capa y avanzar hacia el centro. Cada pasada debe traslaparse con la anterior en al menos 30 cm o la mitad del ancho del tambor para asegurar que no queden franjas sin compactar. El número de pasadas necesarias (generalmente entre 6 y 10) se determina en un tramo de prueba inicial hasta alcanzar la densidad deseada.

Paso 5: Verificación del Grado de Compactación

Finalizadas las pasadas, se realiza el control de calidad para verificar que se ha alcanzado el grado de compactación exigido por la normativa y el proyecto. En México, las normas de la SCT suelen exigir una densidad de al menos el 90% o 95% de la densidad máxima obtenida en la Prueba Proctor Modificada. Esta verificación se hace con pruebas de campo, como el método del cono de arena o, más modernamente, con un densímetro nuclear, que miden la densidad y humedad del suelo directamente en el sitio. Si el resultado es satisfactorio, se aprueba la capa y se puede proceder a tender la siguiente.

Listado de Materiales: Ficha Técnica de un Compactador Pata de Cabra CAT

Para comprender las capacidades de estas máquinas, es útil analizar la ficha técnica de un modelo representativo y ampliamente utilizado en México, el Caterpillar 815. Los datos presentados corresponden a la serie K, una de las más modernas.

Característica TécnicaEspecificaciónUnidad
Peso Operativo22,386kg
Potencia Neta del Motor (Cat C7.1 ACERT)248hp
Ancho del Tambor991mm
Diámetro del Tambor1,029mm
Número de Puntas ("Patas") por Tambor60-
Velocidad Máxima de Avance18.2km/h

Fuente: Datos compilados de especificaciones técnicas de Caterpillar.

Cantidades y Rendimientos: Rendimiento Operativo y Consumos

La productividad y los costos de operación son dos de los factores más importantes en la planificación de cualquier proyecto de movimiento de tierras. La siguiente tabla presenta valores promedio estimados para un compactador Caterpillar 815, que sirven como base para cálculos de rendimientos y presupuestos.

ConceptoUnidadValor Promedio (CAT 815)Notas
Rendimiento de compactaciónm³/hr (compactado)250 - 350Este valor es altamente variable. Depende del espesor de la capa (ej. 25 cm), la velocidad de operación (ej. 5 km/h), el número de pasadas (ej. 8), el ancho útil y la eficiencia del operador (80%).
Consumo de diésel por horaLitros/hr25 - 32

El consumo real fluctúa según la dureza del terreno, la pendiente y la agresividad con la que se opera la máquina. Un trabajo pesado en pendientes puede llevar el consumo al extremo superior del rango.

La fórmula general para estimar el rendimiento teórico es:

R=NV×1000×Au×E×f

Donde:

  • R: Rendimiento en m3/hr (compactado)

  • V: Velocidad de operación en km/h

  • Au: Ancho útil del compactador en metros (ancho total menos traslape)

  • E: Espesor de la capa compactada en metros

  • f: Factor de eficiencia del operador (típicamente 0.80-0.85)

  • N: Número de pasadas requeridas

Análisis de Precio Unitario (APU): Costo Horario de Operación

El costo de renta de una máquina es solo una parte de la ecuación. El verdadero costo para un proyecto se refleja en el costo horario de operación, que incluye todos los gastos asociados a la posesión y funcionamiento del equipo. A continuación, se presenta un análisis de precio unitario (APU) estimado para un compactador pata de cabra Caterpillar 815 en México, con una proyección para 2025.

Advertencia: Estos valores son una estimación y pueden variar significativamente según la región de México, el proveedor, el tipo de cambio y la inflación. Se basan en un valor de adquisición de equipo nuevo de aproximadamente $9,500,000 MXN y precios de insumos de finales de 2024.

ConceptoUnidadCosto Unitario (MXN)Importe (MXN/hr)
I. Costos Fijos (Posesión)
Depreciación$/hr-$475.00
Inversión (Intereses)$/hr-$160.00
Seguros y Almacenaje$/hr-$45.00
Subtotal Costos Fijos$680.00
II. Consumos
Combustible (Diésel)Litro$26.50$742.00
Lubricantes (Motor, Hidráulico, Transmisión)$/hr-$75.00
Mantenimiento y Piezas de Desgaste$/hr-$427.50
Subtotal Consumos$1,244.50
III. Operación (Salarios)
Operador de Maquinaria Pesada EspecializadoJornal$800.00$165.00
Subtotal Operación$165.00
COSTO HORARIO TOTAL (ESTIMADO 2025)$2,089.50

Este análisis demuestra que los consumos, especialmente el diésel, representan la mayor parte del costo horario. El salario del operador de pata de cabra, aunque es un componente menor en el total horario, es un costo indispensable para garantizar una operación segura y eficiente.

Normativa, Permisos y Seguridad: Construye con Confianza

La operación de maquinaria pesada pata de cabra en proyectos formales en México está estrictamente regulada para garantizar la calidad de la construcción y la seguridad de todos los involucrados.

Normativa SCT y NOM Aplicables

Para la construcción de carreteras federales, la Secretaría de Comunicaciones y Transportes (SCT) establece las directrices a través de su normativa. La norma clave que rige la construcción de terraplenes es la N·CTR·CAR·1·01·009/16. Esta especificación detalla los procedimientos para la formación de capas, el control de humedad y, lo más importante, establece el grado de compactación mínimo requerido. Generalmente, se exige que las capas del terraplén alcancen un 90% o 95% de su Peso Volumétrico Seco Máximo (PVSM), determinado mediante la prueba AASHTO Modificada (equivalente a la Prueba Proctor Modificada). El cumplimiento de esta norma es un requisito contractual y de calidad indispensable.

Licencias y Certificación del Operador

En México, es obligatorio que todo operador de maquinaria pesada cuente con la capacitación y certificación adecuadas que acrediten sus habilidades. La constancia oficial es la DC-3 "Constancia de Competencias o de Habilidades Laborales", emitida por un Agente Capacitador Externo (ACE) debidamente registrado ante la Secretaría del Trabajo y Previsión Social (STPS). Esta certificación confirma que el operador ha recibido la formación teórica y práctica necesaria para operar el equipo de forma segura y eficiente. Adicionalmente, si el equipo debe transitar por vías públicas, el operador debe contar con la licencia de conducir federal apropiada.

Seguridad en el Sitio de Trabajo (Equipo de Protección Personal - EPP)

La seguridad en la obra es una prioridad absoluta. Tanto el operador como el personal de piso que trabaja cerca del compactador deben utilizar el Equipo de Protección Personal (EPP) reglamentario. El EPP crítico incluye:

  • Casco de seguridad: Para proteger contra impactos.

  • Botas de seguridad: Con casquillo de acero y suela antiderrapante.

  • Chaleco de alta visibilidad: Para asegurar que el operador pueda ver al personal en todo momento.

  • Protección auditiva: Los motores diésel de alta potencia generan niveles de ruido que pueden causar daño auditivo a largo plazo.

  • Guantes de trabajo: Para el manejo de componentes y tareas de mantenimiento.

Además del EPP, es vital que la cabina del equipo, con su estructura de protección contra volcaduras (ROPS), esté en perfectas condiciones y que se mantenga una comunicación clara y constante entre el operador y el personal en tierra.

Costos Promedio de Renta en México (Estimación 2025)

La renta de compactador pata de cabra es una opción común para contratistas que no poseen el equipo. Los costos varían según el tamaño de la máquina, la duración del alquiler y la región del país. La siguiente tabla ofrece una estimación de los costos de renta "en seco" (sin operador ni combustible) para 2025.

Nota importante: Estos precios son una estimación o proyección para 2025 basados en datos de mercado de finales de 2024. Son aproximados y están sujetos a variaciones por ubicación, disponibilidad y condiciones del contrato.

Modelo del CompactadorCosto Promedio de Renta por Hora (MXN)Notas Relevantes
Caterpillar 815 (o similar, ~22 ton)$1,200 – $1,600No incluye diésel, operador ni costos de flete (movilización y desmovilización). Ideal para la mayoría de proyectos de carreteras y plataformas.
Caterpillar 825 (o similar, ~35 ton)$1,800 – $2,400

Equipo de mayor tamaño y potencia, para proyectos de gran envergadura como presas o aeropuertos. El costo de flete es considerablemente mayor.

Fuente: Análisis de precios de renta de mercado en México y EE. UU., convertidos y proyectados.

Usos Comunes en la Construcción

La especialización del compactador pata de cabra lo hace indispensable en aplicaciones específicas donde la estabilidad de suelos finos es primordial.

Compactación de Terraplenes en Carreteras y Presas

Este es el uso más emblemático. En la construcción de carreteras, los terraplenes (rellenos para elevar el nivel de la vialidad) pueden tener decenas de metros de altura y están compuestos por miles de metros cúbicos de material. La compactación adecuada de cada capa de suelo cohesivo con un pata de cabra es lo que garantiza que la carretera no se hunda o falle con el tiempo. En presas de tierra, se utiliza para compactar el núcleo impermeable de arcilla.

Rellenos Estructurales para Plataformas Industriales

Antes de construir grandes naves industriales, centros comerciales o bodegas, es necesario crear una plataforma de terreno estable y nivelada. Cuando el suelo de cimentación es arcilloso, se realizan rellenos estructurales masivos que deben ser compactados con un pata de cabra para asegurar que el piso y las cimentaciones del edificio no sufran asentamientos diferenciales.

Compactación de Capas de Suelos Arcillosos o Cohesivos

De manera general, cualquier proyecto de movimiento de tierras a gran escala que involucre la excavación y reubicación de suelos arcillosos requerirá un compactador pata de cabra. Su capacidad para manejar materiales plásticos y húmedos lo hace superior a cualquier otro tipo de compactador en estas condiciones.

Sellado de Capas en Rellenos Sanitarios

En la gestión de residuos, los rellenos sanitarios se construyen en celdas que son cubiertas diariamente con una capa de tierra. Un compactador pata de cabra (a menudo modelos específicos para basura, como el CAT 826) se utiliza para compactar tanto los residuos como las capas de arcilla de cobertura y el sello final, minimizando la infiltración de agua y controlando los gases.

Errores Frecuentes y Cómo Evitarlos

Alcanzar el grado de compactación especificado requiere precisión. Los siguientes errores son comunes en obra y pueden llevar a costosos retrabajos y retrasos.

  • Compactar en capas muy gruesas: Es el error más frecuente. Por intentar avanzar más rápido, se extienden tongadas de 40 cm o más. La energía del compactador no llega al fondo, dejando la parte inferior de la capa suelta y débil. Solución: Respetar rigurosamente el espesor de capa especificado (generalmente 20-30 cm).

  • Trabajar con una humedad incorrecta: Compactar un suelo demasiado seco es ineficiente y consume mucho combustible. Compactarlo demasiado húmedo es imposible, ya que la máquina se atascará y el agua impedirá la densificación. Solución: Realizar mediciones constantes de humedad en campo y ajustarla antes de compactar.

  • Número insuficiente de pasadas: Omitir pasadas para ahorrar tiempo casi siempre resulta en una prueba de densidad fallida. Solución: Determinar el número óptimo de pasadas en un tramo de prueba y aplicarlo consistentemente.

  • Velocidad excesiva: Operar la máquina a alta velocidad reduce el tiempo de contacto de las "patas" con el suelo, disminuyendo la energía de compactación aplicada. Solución: El operador debe mantener una velocidad constante y moderada (típicamente entre 4 y 6 km/h) durante las pasadas de compactación.

Evitar estos errores no solo garantiza la calidad técnica, sino que tiene un impacto financiero directo. Una capa rechazada por control de calidad debe ser escarificada (rota), re-humectada o secada, y vuelta a compactar, duplicando el costo y el tiempo para esa sección del trabajo.

Checklist de Control de Calidad

Para asegurar que cada capa compactada cumple con las especificaciones del proyecto, los supervisores de obra deben verificar los siguientes puntos clave:

  • [ ] Material de la capa: ¿Está libre de piedras mayores a 2/3 del espesor de la capa, así como de raíces, basura o materia orgánica?

  • [ ] Humedad del suelo: ¿Se ha verificado con un método de campo (ej. "Speedy") y se encuentra dentro del rango permitido (generalmente ±2% de la humedad óptima Proctor)?

  • [ ] Espesor de la capa: ¿Se ha medido el espesor de la tongada de material suelto antes de compactar y es uniforme y no excede el máximo especificado?

  • [ ] Proceso de compactación: ¿El operador está realizando el número de pasadas requerido y siguiendo el patrón correcto (de orillas al centro con traslape)?

  • [ ] Verificación final: ¿Se ha realizado la prueba de densidad en campo (cono de arena o densímetro nuclear) en la frecuencia especificada (ej. una prueba cada 250 m²)?

  • [ ] Resultado de la prueba: ¿El grado de compactación obtenido es igual o superior al mínimo requerido por el proyecto (ej. 95%)?

Mantenimiento y Vida Útil: Protege tu Inversión

La maquinaria para terracerías es una inversión significativa. Un mantenimiento adecuado no solo previene fallas costosas, sino que maximiza la productividad, la eficiencia de combustible y la vida útil del equipo.

Plan de Mantenimiento Preventivo del Equipo

Caterpillar proporciona pautas claras de mantenimiento basadas en las horas de operación del equipo. Seguir este plan es fundamental para la fiabilidad a largo plazo. Un programa típico incluye:

  • Inspección diaria (o cada 10 horas): Antes de cada turno, el operador debe realizar una inspección visual completa, revisar los niveles de aceite de motor, refrigerante y aceite hidráulico, drenar el separador de agua del combustible y engrasar los puntos de articulación centralizados.

  • Servicio de 500 horas: Incluye el cambio de aceite y filtro del motor. Los motores modernos Cat permiten este intervalo extendido, lo que aumenta la disponibilidad de la máquina.

  • Servicio de 1,000 horas: Generalmente implica el cambio de filtros del sistema de transmisión y del sistema hidráulico.

  • Servicios mayores (cada 2,000 - 3,000 horas): Pueden incluir cambios de aceite de los diferenciales y mandos finales, así como una revisión más exhaustiva de todos los sistemas.

Durabilidad y Vida Útil Esperada en México

Un compactador pata de cabra Caterpillar, con un mantenimiento riguroso, está diseñado para una vida útil operativa de 15,000 a 20,000 horas o más antes de necesitar una reconstrucción mayor (overhaul) del motor o la transmisión. En las exigentes condiciones de trabajo en México, el mantenimiento preventivo es clave para alcanzar e incluso superar esta cifra. Realizar un "overhaul" certificado por el distribuidor puede extender significativamente la vida productiva de la máquina, representando una opción rentable frente a la compra de un equipo nuevo.

Sostenibilidad e Impacto Ambiental

La industria de la construcción moderna pone un creciente énfasis en la sostenibilidad. Los compactadores Caterpillar más recientes están equipados con motores diésel que cumplen con estrictas normativas de emisiones, como Tier 4 Final. Estos motores utilizan tecnologías avanzadas para reducir drásticamente las emisiones de óxidos de nitrógeno (NOx) y partículas. Además, una compactación eficiente contribuye a la sostenibilidad del proyecto: al alcanzar la densidad requerida en menos pasadas, se reduce el consumo total de combustible, se minimizan las emisiones de CO2 y se optimiza el uso de materiales de banco, garantizando al mismo tiempo la estabilidad y durabilidad a largo plazo de las estructuras construidas.

Preguntas Frecuentes (FAQ)

¿Por qué se llama "pata de cabra"?

El nombre proviene de la apariencia de las protuberancias o pisones en los tambores de acero. Su forma prismática y la manera en que penetran y amasan el suelo se asemejan a la acción de las pezuñas de una cabra, dejando una huella característica en el terreno.

¿Puedo usar un pata de cabra para compactar arena o grava?

No es la herramienta adecuada y su rendimiento sería muy bajo. Los suelos granulares como la arena y la grava no tienen cohesión, y la acción de amasado del pata de cabra no es efectiva. Para estos materiales, un compactador de rodillo liso con sistema de vibración es la opción correcta, ya que la vibración es lo que logra que las partículas se reacomoden en un estado más denso.

¿Qué es la prueba Proctor?

La prueba Proctor es un ensayo geotécnico fundamental que se realiza en un laboratorio para determinar dos propiedades clave de un suelo: su densidad seca máxima y su humedad óptima. En esencia, simula la compactación en campo para establecer el punto de referencia del 100% de compactación posible para ese material bajo una energía específica. Este valor es el objetivo a alcanzar en la obra.

¿Cuál es la diferencia entre la prueba Proctor Estándar y la Modificada?

La principal diferencia es la energía de compactación aplicada. La prueba Proctor Modificada utiliza un martillo más pesado, una mayor altura de caída y compacta el suelo en más capas que la prueba Estándar. Esto resulta en una mayor energía de compactación y, por lo tanto, una mayor densidad seca máxima. La prueba Modificada se desarrolló para simular el efecto de la maquinaria de compactación pesada moderna y es la que se exige en la mayoría de los proyectos de infraestructura importantes, como carreteras y aeropuertos en México.

¿Qué es el grado de compactación?

Es una medida de la calidad de la compactación lograda en el campo. Se expresa como un porcentaje que relaciona la densidad seca obtenida en la obra con la densidad seca máxima determinada por la prueba Proctor en el laboratorio. Por ejemplo, si una especificación pide un "grado de compactación del 95%", significa que la densidad del suelo en el terraplén debe ser al menos el 95% de la máxima densidad posible para ese suelo.

¿Cuántas pasadas necesita un compactador pata de cabra?

El número de pasadas no es fijo; generalmente varía entre 6 y 10. Depende de factores como el tipo de suelo, su contenido de humedad, el espesor de la capa y el peso de la máquina. La cantidad exacta se determina en la obra mediante la construcción de un "tramo de prueba", donde se realizan pruebas de densidad después de diferentes números de pasadas hasta encontrar el punto óptimo que cumple con la especificación.

¿Para qué sirve la cuchilla frontal de un compactador pata de cabra?

La cuchilla frontal, similar a la de un bulldozer, tiene una función principal de extendido y nivelación ligera. Permite que el compactador esparza el material que ha sido descargado por los camiones en la capa o "tongada" antes de compactarlo, mejorando la eficiencia al reducir la necesidad de que una motoniveladora o un tractor realicen todo el trabajo de extendido.

¿Cuánto cuesta la renta por hora de un pata de cabra en México?

Como se detalla en la sección de costos, una estimación para 2025 sitúa la renta por hora de un Caterpillar 815 entre $1,200 y $1,600 MXN. Es crucial recordar que esta tarifa generalmente es "seca", lo que significa que no incluye el costo del diésel, el salario del operador certificado ni el flete para transportar la máquina a la obra.

¿Es difícil operar un compactador de suelos Caterpillar?

La operación de un compactador moderno como el CAT 815 es relativamente ergonómica, con controles de joystick y una cabina confortable. Sin embargo, requiere un operador certificado y con experiencia. La habilidad no radica solo en mover la máquina, sino en hacerlo de manera sistemática, a la velocidad correcta y siguiendo el patrón de compactación adecuado para garantizar una densidad uniforme en toda la capa.

¿Qué es una "tongada"?

En el contexto de terracerías, una "tongada" es el término técnico y de campo utilizado para referirse a una capa de material (tierra, grava, etc.) que se extiende sobre una superficie con un espesor controlado y uniforme antes de ser compactada.

Videos Relacionados y Útiles

Para una mejor comprensión visual del equipo en acción, se recomienda consultar los siguientes videos, que muestran compactadores Caterpillar en operación y explican sus características.

Compactador de Suelos Cat® 815 | Video de introducción

Video oficial de Caterpillar que presenta las características, componentes clave y ventajas del modelo 815, mostrando la máquina en diversas aplicaciones de trabajo.

Video thumbnail

Pata de Cabra 815F Caterpillar Año 2005

Video de un distribuidor de maquinaria en México (MRT Maquinaria) que muestra un modelo 815F. Ofrece un recorrido visual detallado del equipo, sus tambores y la cabina.

Video thumbnail

OPERACIÓN DE RODILLO COMPACTADOR CS54B

Un curso-video detallado en español de HDE Instructores sobre la operación de un rodillo compactador Cat. Aunque el modelo es un vibratorio (CS54B), explica a fondo los conceptos de seguridad, controles de cabina y técnicas de compactación aplicables.

Video thumbnail

Conclusión

El compactador pata de cabra es mucho más que una simple máquina pesada; es una herramienta de ingeniería de precisión, diseñada para una tarea específica e insustituible: la densificación de suelos cohesivos. Su capacidad para amasar y compactar arcillas y limos desde el fondo de cada capa garantiza la creación de cimentaciones y terraplenes con la estabilidad y capacidad de carga que los grandes proyectos de infraestructura de México demandan. Como hemos visto, su correcta aplicación depende de un proceso constructivo riguroso, donde el control de la humedad, el espesor de la capa y el número de pasadas son cruciales para cumplir con las normativas de la SCT y alcanzar el grado de compactación dictado por la prueba Proctor. Si bien los costos de operación y renta son significativos, la inversión se traduce en seguridad, calidad y durabilidad. En el complejo tablero del movimiento de tierras, el compactador pata de cabra Caterpillar sigue siendo una pieza fundamental para construir sobre bases firmes y confiables.

Glosario de Términos

  • Suelos Cohesivos: Suelos de partículas finas, como arcillas y limos, que poseen plasticidad y tienden a mantenerse unidos debido a las fuerzas intermoleculares.

  • Compactación: Proceso de densificación de un suelo mediante la aplicación de energía mecánica para reducir los vacíos de aire, aumentando así su peso volumétrico, su capacidad de carga y disminuyendo su permeabilidad.

  • Prueba Proctor: Ensayo de laboratorio estandarizado que determina la relación entre el contenido de humedad de un suelo y su densidad seca, estableciendo la densidad máxima teórica que se puede alcanzar y la humedad óptima para lograrla.

  • Grado de Compactación: Es el nivel de densificación alcanzado en el terreno, expresado como un porcentaje de la densidad seca máxima obtenida en la prueba Proctor.

  • Terracerías: El conjunto de trabajos de movimiento de tierras (excavaciones o cortes y rellenos o terraplenes) necesarios para modificar la topografía de un terreno y formar la plataforma para una construcción.

  • Costo Horario: El costo total de poseer y operar una pieza de maquinaria por cada hora de trabajo efectivo. Incluye costos fijos (depreciación, inversión), consumos (combustible, lubricantes) y operación (salario del operador).

  • Tongada: Término de construcción para designar una capa de material (suelo, concreto, etc.) extendida con un espesor uniforme sobre una superficie, la cual será posteriormente procesada o compactada.

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