009-F.04 b) 4) Formación y Compactación. b) De la capa superior de los terraplenes cuya parte inferior fue construida con material no compactable 4) Para el 100%Moto CAT14 G, Comp. CA25D, Pipa 8000L

Entendiendo el Tepetate: El Material de Relleno por Excelencia

Definición Técnica y Origen: De la Toba Volcánica al Banco de Materiales

El término "tepetate", de uso generalizado en la construcción mexicana, se refiere a un material geológico específico cuyo origen se remonta a la intensa actividad volcánica que formó gran parte del paisaje del país. Técnicamente, el tepetate es el nombre común que se le da a las tobas volcánicas, que pueden ser pomosas o calcáreas. Estas rocas se forman por la acumulación y consolidación de ceniza y otros fragmentos piroclásticos expulsados durante erupciones volcánicas. El proceso de endurecimiento puede ocurrir de dos maneras principales: por la compactación y cementación de los depósitos a lo largo del tiempo o por el enfriamiento y solidificación de flujos piroclásticos calientes.

Esta génesis volcánica dota al tepetate de una composición mineralógica particular que define sus propiedades ingenieriles. En México, los yacimientos de tepetate son especialmente abundantes en la región del Eje Neovolcánico Transversal, cubriendo una superficie estimada de más de 300,000 hectáreas, lo que explica su amplio uso y disponibilidad, particularmente en el centro del país.

Desde la perspectiva de la normativa de construcción, como la empleada por la Secretaría de Comunicaciones y Transportes (SCT), el tepetate se clasifica comúnmente como "Material B". Esta categoría lo sitúa junto a rocas muy alteradas y conglomerados medianamente cementados, y se define como un material que puede ser excavado eficientemente por maquinaria pesada, como un tractor de orugas, sin necesidad de recurrir a explosivos. Esta clasificación es fundamental para la planificación de obras de terracerías, ya que determina el tipo de equipo y el rendimiento esperado en las labores de corte y movimiento de tierras.

Propiedades Clave: ¿Qué Hace al Tepetate un Material Ideal para Rellenos?

El valor del tepetate en la construcción no reside en su bajo costo, sino en un conjunto de propiedades físico-mecánicas que lo convierten en un material predecible y confiable para aplicaciones estructurales.

• Clasificación de Suelo y Granulometría: Aunque es de origen rocoso, para fines de mecánica de suelos, el tepetate se comporta como un suelo granular. Estudios realizados en diversos bancos de la región central de México han determinado que aproximadamente el 80% del tepetate se clasifica, según el Sistema Unificado de Clasificación de Suelos (SUCS), como una Arena Limosa (SM). Su composición típica es de alrededor de un 70% de arenas, entre un 20% y 30% de finos (limos y arcillas no plásticas), y un 10% o menos de gravas. Esta granulometría bien graduada es ideal para la compactación, ya que las partículas de menor tamaño rellenan los vacíos entre las más grandes, permitiendo alcanzar altas densidades.

• Estabilidad Volumétrica (Material Inerte): La propiedad más valiosa del tepetate es su carácter "inerte". Esto significa que presenta una plasticidad baja o nula y, fundamentalmente, no experimenta cambios volumétricos significativos (hinchamiento o contracción) ante variaciones en su contenido de humedad. Esta estabilidad es crucial en muchas regiones de México donde predominan las arcillas expansivas, suelos que causan severos daños a las estructuras al hincharse con la lluvia y contraerse en épocas de sequía. Al utilizar tepetate como material de mejoramiento, se crea una plataforma estable que aísla la cimentación de los movimientos del subsuelo, previniendo agrietamientos y fallas estructurales.

• Permeabilidad y Manejo del Agua: El tepetate posee una baja permeabilidad una vez compactado, lo que significa que limita el flujo de agua a través de su masa. Esta característica puede ser ventajosa para proteger las capas inferiores del terreno de la infiltración de agua superficial. Sin embargo, también implica que el manejo del agua durante la construcción es crítico para evitar la saturación del material.

• Densidad: Su peso volumétrico suelto, es decir, en el camión de transporte, es de aproximadamente 1,200 kg/m3. Esta densidad relativamente baja en estado suelto facilita su manejo y transporte, pero es su capacidad de alcanzar altas densidades una vez compactado lo que le confiere su excelente capacidad de carga.

Es la combinación de estas propiedades —una granulometría ideal para la compactación, una estabilidad dimensional que lo hace predecible y una baja permeabilidad— lo que consolida al tepetate como la solución geotécnica de referencia para rellenos estructurales en gran parte de México.

Tipos de Tepetate y Cómo Identificar Material de Calidad en Obra

A pesar de sus excelentes propiedades inherentes, es un error asumir que todo el material etiquetado como "tepetate" posee la misma calidad. La composición y, por ende, el comportamiento del material pueden variar significativamente de un banco de extracción a otro. Por ello, la inspección y el control de calidad en la obra son responsabilidades ineludibles del residente o supervisor.

Un tepetate de alta calidad para fines de compactación debe cumplir con las siguientes características visuales y táctiles:

• Aspecto Granular y Limpio: El material debe tener una textura predominantemente granular, similar a una arena gruesa, y estar visiblemente limpio. Se deben rechazar los viajes que contengan terrones grandes y cohesivos, que son indicativos de una alta contaminación con arcilla.

• Ausencia de Materia Orgánica: Es fundamental que el tepetate esté libre de cualquier contaminante orgánico, como raíces, pasto, hojas o humus. La materia orgánica es inaceptable en un relleno estructural porque se descompone con el tiempo, creando vacíos que provocan hundimientos.

• Coloración Uniforme: Aunque el color puede variar (generalmente de amarillento a café claro), una coloración relativamente uniforme dentro de un mismo viaje es un buen indicador de homogeneidad. La presencia de vetas de colores muy distintos o de material oscuro puede señalar la mezcla con otros tipos de suelo no deseados.

El principal problema que se presenta en obra es la recepción de tepetate contaminado con un exceso de finos plásticos (arcillas). La arcilla, a diferencia del tepetate, sí sufre cambios de volumen con la humedad, por lo que su presencia anula la principal ventaja del material. Una simple inspección visual de cada camión que llega a la obra es la primera y más importante línea de defensa. Se debe verificar que el material esté suelto y granular, y rechazar sin dudar cualquier entrega que no cumpla con los estándares de calidad requeridos por el proyecto. Para obras de gran envergadura o de alta especificación, es indispensable complementar la inspección visual con pruebas de laboratorio (granulometría y límites de Atterberg) para certificar la calidad del material antes de su utilización.

Aplicaciones Prácticas del Tepetate: Más Allá del Simple Relleno

El uso del tepetate en la construcción mexicana va mucho más allá de ser un simple material para rellenar huecos. Su función principal es la de ser un material de ingeniería, utilizado para crear nuevas capas de suelo con propiedades controladas y predecibles, donde el terreno natural no es apto para soportar una estructura. Es, en esencia, una solución geotécnica que garantiza la estabilidad y durabilidad de la obra.

La Base de Todo: Plataformas y Terracerías para Cimentaciones y Edificaciones

La aplicación más común y fundamental del tepetate es la construcción de plataformas de desplante para edificaciones. En terrenos con topografía irregular, pendientes o simplemente de baja calidad, se realizan operaciones de corte y relleno (conocidas como terracerías) para crear una superficie completamente nivelada y homogénea. El tepetate es el material predilecto para estos rellenos estructurales.

El proceso implica la conformación de un terraplén o plataforma compactada por capas, que servirá como la base directa para la cimentación del edificio. Al construir esta plataforma, se asegura que toda la estructura se apoye sobre un estrato uniforme con una capacidad de carga conocida y constante en toda su área. Esto es vital para prevenir los asentamientos diferenciales, que ocurren cuando una parte de la edificación se hunde más que otra, causando tensiones estructurales, fisuras y daños severos. En la práctica, el tepetate permite "fabricar" un terreno ideal donde la naturaleza no lo proveyó.

Cimientos Sólidos: Mejoramiento de Suelos y Capas Subrasantes para Firmes y Pavimentos

En muchos sitios, el suelo superficial es blando, expansivo o tiene una baja capacidad de carga. En estos casos, se recurre al mejoramiento de suelos, que a menudo implica la sustitución del material incompetente por tepetate. Se excava el suelo de mala calidad hasta una profundidad determinada por un estudio de mecánica de suelos y se reemplaza por capas de tepetate compactado, creando una "losa de suelo" artificial, estable y resistente.

Una aplicación específica y de alta importancia es su uso como capa subrasante para firmes de concreto y pavimentos asfálticos. La subrasante es la capa superior del terraplén, la que está directamente debajo del firme o la estructura del pavimento. Su función es crítica:

1. Distribuir las Cargas: Recibe las cargas concentradas del tráfico (en pavimentos) o del uso (en pisos) y las distribuye eficientemente sobre un área mayor del terreno natural, reduciendo los esfuerzos en las capas inferiores.

2. Proporcionar un Soporte Uniforme: Ofrece una plataforma de apoyo lisa y estable para la colocación del concreto o asfalto, garantizando espesores uniformes y un buen acabado superficial.

3. Prevenir Fallas Prematuras: Una subrasante de tepetate bien compactada y ejecutada es la mejor defensa contra hundimientos, roderas y el agrietamiento prematuro del pavimento o firme de concreto.

Usos Secundarios y Tradicionales en la Construcción Mexicana

Además de su rol estelar en terracerías y mejoramiento de suelos, el tepetate tiene otras aplicaciones importantes:

• Relleno de Zanjas: Se utiliza comúnmente para el relleno y compactación de zanjas después de la instalación de tuberías de servicios públicos como agua potable, drenaje o canalizaciones eléctricas. Su buena compactabilidad asegura que el terreno no se hunda posteriormente, protegiendo la integridad de las tuberías.

• Fabricación de Materiales de Construcción: Históricamente, y aún en algunas prácticas de bioconstrucción, el tepetate se ha utilizado como materia prima para la fabricación de bloques de tierra comprimida (BTC) y adobes. Al ser estabilizado con un conglomerante como cal o cemento, se pueden producir mampuestos de buena calidad y bajo impacto ambiental.

• Agregado Fino: En ciertas aplicaciones, el tepetate de granulometría más fina puede ser utilizado como un agregado en la fabricación de morteros y concretos de baja resistencia, aunque esta práctica es menos común en la construcción formal moderna.

En resumen, el tepetate es un material versátil cuyo valor radica en su capacidad para transformar un terreno problemático en una base de ingeniería confiable, asegurando la longevidad y seguridad de las estructuras construidas sobre él.

El Proceso Constructivo: Guía Paso a Paso para una Compactación Exitosa

El éxito de un relleno con tepetate no depende de la fuerza bruta, sino de la aplicación metódica de una técnica precisa. Una compactación exitosa es el resultado de controlar rigurosamente tres variables interdependientes: el espesor de la capa, el contenido de humedad y la energía de compactación aplicada. Fallar en cualquiera de estos tres pilares resultará en una base deficiente y potencialmente insegura. A continuación, se detalla el proceso constructivo paso a paso.

Preparación del Terreno: Limpieza, Despalme y Compactación de la Base Natural

El primer paso, y uno de los más críticos, es la preparación de la superficie que recibirá el relleno. Este proceso no debe omitirse ni tomarse a la ligera, ya que un error en la base compromete todo el trabajo posterior.

1. Limpieza y Trazo: Se limpia el área de toda basura, escombro y vegetación superficial. Simultáneamente, el equipo de topografía realiza el trazo para delimitar el área a rellenar y establece los bancos de nivel que servirán de referencia durante todo el proceso.

2. Despalme: Se retira la capa superficial del terreno natural, usualmente entre 15 y 30 cm de profundidad. Este paso, conocido como despalme, tiene como único objetivo eliminar toda la materia orgánica (tierra vegetal, raíces, humus). La materia orgánica es incompresible a largo plazo porque se descompone, creando vacíos que inevitablemente conducirán a hundimientos.

3. Escarificado y Compactación del Terreno Natural: Una vez expuesto el terreno inerte, si este se encuentra suelto o no tiene la capacidad de carga adecuada, debe ser mejorado. El proceso consiste en "escarificar" o romper la superficie unos 15-20 cm, humectarla hasta su humedad óptima y compactarla con equipo mecánico. La especificación común para esta capa base es alcanzar un mínimo del 95% de su Peso Volumétrico Seco Máximo (PVSM), determinado mediante la prueba Proctor. Esto asegura que la cimentación del relleno sea tan sólida como el propio relleno.

El Secreto está en las Capas: Tendido en Tongadas de 20 cm

El principio fundamental de la compactación es que la energía aplicada por el equipo se disipa con la profundidad. Por ello, es imposible compactar correctamente una masa de suelo gruesa de una sola vez. El material debe colocarse en capas delgadas y uniformes, conocidas en obra como "tongadas".

El espesor de cada capa de tepetate suelto (antes de compactar) no debe exceder los 20 cm. Intentar compactar capas más gruesas, por ejemplo de 30 o 40 cm para "avanzar más rápido", es el error más grave y común. La energía del compactador solo densificará los 15-20 cm superiores, dejando la parte inferior de la capa suelta y sin compactar. Esta zona débil oculta se consolidará lentamente bajo el peso de las capas superiores y de la estructura, causando asentamientos severos a mediano y largo plazo.

Humedad Óptima: El Rol Crítico del Agua y la "Prueba del Puño"

El agua juega un papel esencial en el proceso de compactación. Actúa como un agente lubricante que permite que las partículas de suelo se deslicen entre sí y se reacomoden en una configuración mucho más densa bajo la energía del equipo compactador. Sin la cantidad adecuada de agua, la fricción entre partículas es demasiado alta y no se puede alcanzar la densidad máxima.

El objetivo es llevar el tepetate a su "humedad óptima", que es el contenido de agua con el cual el suelo alcanza su máxima densidad para una energía de compactación dada. Este valor se determina con precisión en el laboratorio mediante la prueba Proctor.

En la obra, el agua se añade de manera uniforme utilizando una pipa. Es recomendable humedecer el material con anticipación para permitir una absorción homogénea. Para verificar el contenido de humedad de manera práctica, se utiliza la "prueba del puño" o "prueba de la bola":

• Se toma un puñado de tepetate humectado y se aprieta fuertemente con la mano.

• Si el material se desmorona: Está demasiado seco. Le falta agua para lubricar las partículas.

• Si el agua escurre entre los dedos: Está demasiado húmedo (saturado). El exceso de agua ocupa los vacíos e impide que las partículas se junten, resultando en una baja densidad.

• Si se forma una bola cohesiva que se mantiene unida pero se rompe en pocos trozos al dejarla caer de una altura de un metro: El material está cerca de su humedad óptima.

La Maquinaria Correcta: Uso de Bailarina Compactadora y Placa Vibratoria

Una vez que la capa de 20 cm está extendida y con la humedad correcta, se aplica la energía mecánica. La elección del equipo depende del tamaño y la accesibilidad del área a compactar:

• Bailarina Compactadora (Apisonador): Es el equipo de elección para áreas confinadas, como el interior de celdas de cimentación, zanjas, o zonas cercanas a muros y columnas. La bailarina aplica una alta energía de impacto en un área pequeña, lo que la hace muy efectiva para densificar el suelo en capas.

• Placa Vibratoria o Rodillo Vibratorio: Para áreas más grandes y abiertas, como plataformas para naves industriales o estacionamientos, las placas vibratorias o los rodillos son más eficientes. Estos equipos combinan peso estático con vibración de alta frecuencia para reacomodar las partículas del suelo.

Independientemente del equipo, la operación debe ser sistemática. El operador debe realizar pasadas traslapadas (solapando entre un 25% y 50% de la pasada anterior) para asegurar que toda la superficie reciba una cantidad uniforme de energía de compactación.

Control de Calidad en Campo: Verificación del Grado de Compactación (Prueba Proctor)

La compactación no se puede juzgar a simple vista. La única forma de garantizar que el relleno cumple con las especificaciones del proyecto es mediante pruebas de campo que midan la densidad y humedad alcanzadas.

El estándar de calidad en México es el grado de compactación, expresado como un porcentaje del Peso Volumétrico Seco Máximo (PVSM) obtenido en la prueba de laboratorio Proctor (ya sea Estándar o Modificada, según lo especifique el proyecto). Una especificación típica para una plataforma de un firme de concreto es "compactado al 90% de la prueba Proctor Estándar".

Para verificar esto en campo, un laboratorio de control de calidad realiza pruebas en puntos aleatorios de cada capa compactada. Los métodos más comunes son:

• Método del Cono de Arena: Se extrae una muestra de la capa compactada de un pequeño hoyo de volumen conocido. Se pesa y se seca la muestra para determinar su peso volumétrico seco en el lugar.

• Densímetro Nuclear: Es un método más rápido que utiliza una fuente radiactiva para medir la densidad y humedad del suelo sin necesidad de extraer una muestra.

Los resultados de estas pruebas de campo se comparan con el valor de referencia del laboratorio Proctor. Si el resultado es igual o mayor al porcentaje especificado (ej. 90%), la capa se aprueba y se puede proceder a colocar la siguiente. Si no cumple, la capa debe ser re-trabajada (escarificada, ajustada en humedad y re-compactada) hasta alcanzar la densidad requerida. Aceptar un trabajo de compactación sin un reporte de laboratorio que certifique el cumplimiento de la especificación es una negligencia que pone en grave riesgo la estructura.

Análisis de Costos 2025: ¿Cuánto Cuesta Realmente Construir con Tepetate?

La presupuestación precisa de los trabajos de terracerías es fundamental para la viabilidad financiera de cualquier proyecto de construcción. El tepetate es conocido por su excelente relación costo-beneficio, pero calcular su precio final por metro cúbico terminado requiere un entendimiento detallado de conceptos clave como el factor de abundamiento y el desglose de un Análisis de Precio Unitario (APU).

El Factor de Abundamiento: Cómo Calcular la Cantidad Correcta de Material a Comprar

El concepto más importante y a menudo malinterpretado en el cálculo de volúmenes de tierra es el factor de abundamiento. Este factor describe el fenómeno por el cual un material térreo aumenta su volumen al ser excavado de su estado natural, denso y compacto (en banco) y depositado en un estado suelto, como en la caja de un camión. Este incremento de volumen se debe a que las partículas se desordenan y se crean más vacíos llenos de aire entre ellas.

Para el tepetate, el factor de abundamiento típico se encuentra en un rango de 1.25 a 1.35. Esto significa que 1 metro cúbico de tepetate en el banco se convertirá en 1.25 a 1.35 metros cúbicos de material suelto en el camión. Para fines prácticos y de presupuestación, una regla segura es utilizar un factor de abundamiento de 1.30.

Ignorar este factor es un error de cálculo grave que conduce a un déficit de material del 30%. La fórmula para determinar la cantidad correcta de material a comprar es:

$$ \text{Volumen a Comprar (suelto, } m^3 \text{)} = \text{Volumen de Relleno (compacto, } m^3 \text{)} \times 1.30 $$

Por ejemplo, si un proyecto requiere un relleno final de 100 m3 de tepetate compactado, se deberán comprar 100×1.30=130 m3 de tepetate suelto.

Desglose de Precios: Análisis de Precio Unitario (APU) por Metro Cúbico

El Análisis de Precio Unitario (APU) es la herramienta que desglosa todos los costos directos e indirectos necesarios para ejecutar una unidad de trabajo, en este caso, 1 m3 de plataforma de tepetate terminada y compactada. A continuación, se presenta un APU detallado con costos proyectados para la zona centro de México en 2025.

Advertencia: Los costos presentados son una estimación y pueden variar significativamente según la región, proveedor, volumen de la obra y condiciones del mercado. Siempre se debe solicitar una cotización formal.

Tabla 1: Análisis de Precio Unitario (APU) - Plataforma de Tepetate Compactado al 90% (Estimación 2025)

Notas sobre el APU:

• Material: El costo del tepetate (350.00/m3) es un promedio puesto en obra y es altamente sensible a la distancia del banco. La cantidad (1.300) ya incluye el factor de abundamiento.

• Mano de Obra: Se estima un rendimiento de 8 m3 por día para una cuadrilla, lo que resulta en 1/8=0.125 jornales por m3. El costo del jornal es una estimación para 2025.

• Equipo: Se asume un costo de renta por día de una bailarina de ~$1,200 MXN por 8 horas de trabajo, resultando en 150/hr. Se considera media hora de uso efectivo por metro cúbico.

• Indirectos y Utilidad: El porcentaje del 25% es un estándar de la industria que cubre costos de oficina, supervisión, financiamiento y la ganancia de la empresa constructora.

Costos Comparativos por Región en México (Centro, Norte y Sur/Sureste)

El costo final de una plataforma de tepetate es extremadamente sensible a la geografía local, principalmente debido a la disponibilidad del material. Fuera del Altiplano Central, el tepetate deja de ser un material local y su costo se incrementa por el flete, o bien, es sustituido por otros materiales de banco disponibles en la región.

Tabla 2: Costos Promedio por m³ de Plataforma Terminada con Tepetate (Estimación 2025)

Este análisis demuestra que, si bien el tepetate es una opción económica, su competitividad está directamente ligada a la proximidad de los bancos de extracción. Un presupuesto preciso siempre debe partir de una cotización de materiales puesta en la obra específica.

Alternativas al Tepetate: Cuándo y Por Qué Considerar Otras Opciones

Aunque el tepetate es la solución de referencia para rellenos estructurales en el centro de México, no es siempre la opción óptima para cada aplicación o región. La elección del material adecuado es una decisión de ingeniería estratégica que debe balancear el requerimiento técnico, el costo, el cronograma del proyecto y la logística del sitio. A continuación, se presenta una comparación detallada entre el tepetate y sus principales alternativas.

Tabla 3: Tabla Comparativa de Materiales de Relleno y Base (2025)

Tepetate vs. Base Hidráulica: Costo-Beneficio vs. Máxima Capacidad de Carga

La base hidráulica es un material de ingeniería superior. Se produce mediante la trituración controlada de roca (grava y arena) para obtener una granulometría específica que, al compactarse, logra una máxima trabazón (interlocking) entre partículas y una densidad muy alta. Esto le confiere una capacidad de carga predecible y muy superior a la de cualquier material de banco sin procesar. Es el estándar de oro para proyectos de alta exigencia como autopistas, pistas de aeropuertos y pisos industriales que soportarán maquinaria pesada.

Su principal desventaja es el costo. El proceso de trituración, cribado y control de calidad hace que su precio por metro cúbico sea entre un 50% y un 150% más alto que el del tepetate. El tepetate, en cambio, se considera un "material granular no controlado", cuya capacidad de carga es buena pero inferior y menos consistente. La elección es clara: para cargas extremas y especificaciones rigurosas, la base hidráulica es insustituible; para rellenos generales y plataformas de edificaciones residenciales o comerciales ligeras, el tepetate ofrece el balance perfecto entre costo y desempeño.

Tepetate vs. Suelo-Cemento: Mejorando el Material Local para Mayor Resistencia

El suelo-cemento es una técnica de mejoramiento que consiste en mezclar un suelo granular, como el propio tepetate, con un bajo porcentaje de cemento Portland (típicamente entre 5% y 12% en peso seco) y agua, para luego compactar la mezcla. El cemento hidrata y une las partículas de suelo, creando una capa semi-rígida, similar a un concreto de baja resistencia.

Esta técnica aumenta significativamente la resistencia, la durabilidad y la rigidez de la base, convirtiéndola en una opción intermedia en costo y desempeño entre el tepetate simple y la base hidráulica. Es ideal para bases de pavimentos de tráfico medio o para mejorar la capacidad de carga de un tepetate de calidad marginal. Su principal desafío es el control de calidad: la dosificación del cemento, la mezcla homogénea y el control de la humedad deben ser ejecutados con precisión para garantizar el resultado esperado.

Tepetate vs. Relleno Fluido (CLSM): Compactación Tradicional vs. Soluciones Autonivelantes

El Relleno Fluido, también conocido como Concreto Fluido de Baja Resistencia Controlada (CLSM, por sus siglas en inglés), representa un cambio de paradigma en los trabajos de relleno. Es una mezcla de cemento, agregados finos, agua y aditivos que se entrega en camión revolvedor y tiene una consistencia líquida, permitiéndole fluir y llenar cualquier espacio sin necesidad de compactación mecánica.

Su ventaja principal es la velocidad y la reducción de mano de obra y maquinaria. Elimina la necesidad de trabajar en capas, de añadir agua en sitio y de operar bailarinas o placas vibratorias. Es la solución perfecta para rellenar zanjas en calles con mucho tráfico, cavidades subterráneas o cualquier lugar de difícil acceso donde la compactación tradicional sería lenta y complicada. Sin embargo, esta conveniencia tiene un precio: el costo del material por metro cúbico puede ser de 3 a 5 veces mayor que el de una plataforma de tepetate terminada. Su uso se justifica cuando el ahorro en tiempo y costos indirectos (como la interrupción del tráfico) supera el alto costo del insumo.

Otras Alternativas: Tezontle y Material Producto de la Excavación

• Tezontle: Esta roca volcánica porosa y ligera (escoria) tiene un nicho de aplicación muy específico. Su principal ventaja es su bajo peso. Se utiliza en rellenos donde se busca minimizar la carga sobre la estructura o el suelo subyacente, como en la nivelación de azoteas para jardines o en entrepisos. También es un excelente material drenante. Sin embargo, su capacidad de carga es considerablemente menor que la del tepetate, por lo que no es apto para bases estructurales.

• Material Producto de la Excavación: Reutilizar el suelo extraído del mismo sitio es, en apariencia, la opción más económica. Sin embargo, es también la más riesgosa. A menos que el material sea granular, limpio y de baja plasticidad (lo cual debe ser verificado mediante pruebas de laboratorio), es muy probable que no sea apto para ser usado como relleno estructural. Usar material inadecuado (como arcillas expansivas) para ahorrar en la compra de tepetate puede resultar en costos de reparación futuros que excedan con creces el ahorro inicial.

Errores Comunes y Mejores Prácticas para Evitar Fallas Estructurales

La durabilidad de una estructura depende directamente de la calidad de su base. En el caso de los rellenos de tepetate, la gran mayoría de las fallas no se deben al material en sí, sino a errores en el proceso constructivo. Conocer y evitar estos errores es fundamental para cualquier supervisor de obra.

Los 5 Errores Más Graves en la Compactación de Tepetate y Cómo Prevenirlos

La experiencia en campo y el análisis de fallas estructurales han permitido identificar un patrón recurrente de errores. Estos son los cinco más críticos:

1. No Preparar el Terreno Natural (El Pecado Original): El error más fundamental es comenzar a rellenar sobre un terreno sin preparación. Omitir el despalme para remover la capa orgánica o no compactar un suelo de desplante suelto significa construir una estructura sólida sobre una base débil.

   • Prevención: Siempre se debe realizar un despalme completo. Posteriormente, se debe verificar la condición del terreno de desplante; si está suelto, debe ser escarificado y compactado (generalmente al 95% Proctor) antes de colocar la primera capa de tepetate.

2. Compactar en Capas Demasiado Gruesas (El Atajo Peligroso): En un intento por acelerar el trabajo, es común la tentación de colocar capas de 30, 40 o incluso 50 cm. Este es, quizás, el error técnico más peligroso. La energía de los equipos de compactación ligera no puede penetrar eficazmente más allá de los 20 cm, dejando la porción inferior de la capa suelta, lo que crea una falsa sensación de firmeza en la superficie mientras se gesta un futuro asentamiento.

   • Prevención: Adherirse estrictamente a la regla de oro: el espesor de la capa suelta de tepetate nunca debe exceder los 20 cm.

3. Humedad Incorrecta (Ni Seco, Ni Ahogado): Compactar tepetate muy seco es ineficaz; la fricción interna impide que las partículas se acomoden. Compactarlo demasiado húmedo es contraproducente; el agua ocupa los poros y la presión del agua impide la densificación, un fenómeno conocido como "esponjamiento".

   • Prevención: Capacitar al personal para realizar la "prueba del puño" y verificar constantemente la humedad antes de compactar cada capa. Utilizar riego controlado con pipa y permitir tiempo para una humectación homogénea.

4. Usar Material Contaminado (La Manzana Podrida): Aceptar y colocar tepetate mezclado con grandes terrones de arcilla, materia orgánica, basura o escombros introduce puntos débiles en el relleno. Estos materiales se comportan de manera diferente al tepetate (se descomponen o se expanden), creando heterogeneidades que conducen a asentamientos diferenciales.

   • Prevención: Implementar un protocolo estricto de inspección visual para cada camión de material que llega a la obra. El material debe ser granular y limpio. Se debe tener la autoridad para rechazar cualquier viaje que no cumpla con los estándares de calidad.

5. Falta de Verificación y Control de Calidad (El Acto de Fe): Asumir que un relleno está bien compactado solo por su apariencia o por haber pasado la maquinaria un número determinado de veces es un error grave. La única manera de asegurar el cumplimiento de las especificaciones es mediante pruebas objetivas.

   • Prevención: Contratar los servicios de un laboratorio de control de calidad acreditado para realizar pruebas de densidad en campo (cono de arena o densímetro nuclear) en cada capa compactada. No se debe autorizar la colocación de una nueva capa hasta recibir el reporte de laboratorio que certifique que la capa inferior ha alcanzado el grado de compactación especificado (e.g., 90% Proctor).

Checklist de Control de Calidad para Supervisores de Obra

Para sistematizar las mejores prácticas y asegurar un resultado de alta calidad, los supervisores de obra pueden utilizar el siguiente listado de verificación durante el proceso de compactación.

Tabla 4: Checklist de Control de Calidad para Compactación de Plataformas

Este checklist transforma los requerimientos técnicos en una herramienta de gestión diaria, facilitando la supervisión sistemática y la creación de un expediente de calidad que respalde la correcta ejecución de los trabajos.

Marco Normativo en México: Cumplimiento y Seguridad

La ejecución de trabajos de terracerías y cimentaciones en México está regulada por un conjunto de normas que buscan garantizar tanto la seguridad estructural de las edificaciones como la salud y seguridad de los trabajadores. El cumplimiento de este marco normativo no es opcional; es una obligación legal y una responsabilidad profesional.

Normas Técnicas Complementarias (NTC) para Cimentaciones y Rellenos Controlados

Aunque cada municipio puede tener su propio reglamento de construcción, las Normas Técnicas Complementarias (NTC) para el Diseño y Construcción de Cimentaciones del Reglamento de Construcciones de la Ciudad de México son el referente técnico más importante y ampliamente adoptado en todo el país.

En lo que respecta al tepetate y otros materiales de relleno, las NTC son explícitas y rigurosas:

• Prohibición de Cimentar sobre Rellenos No Controlados: El capítulo 10 de las NTC establece que "en ningún caso será aceptable cimentar sobre rellenos naturales o artificiales que no hayan sido colocados en condiciones controladas". Esto prohíbe desplantar cualquier estructura sobre terrenos rellenados con escombro, basura o tierra sin compactar.

• Requisitos para Rellenos Controlados: Para que un relleno sea considerado apto para cimentar sobre él, debe haber sido construido bajo un estricto control de calidad. Las NTC especifican que los terraplenes deben construirse por capas de espesor no mayor de 300 mm, con un riguroso control del contenido de agua y del peso volumétrico seco. Estos parámetros deben ser definidos por un estudio de mecánica de suelos y verificados en campo.

• Investigación del Subsuelo: Las NTC también obligan a realizar una investigación del subsuelo antes de cualquier proyecto. Los requisitos de esta investigación varían según la zona sísmica y el tamaño de la estructura, pero siempre incluyen la detección de rellenos sueltos, oquedades o condiciones de suelo desfavorables que deban ser consideradas en el diseño.

Seguridad Laboral (NOM-STPS): Protección para Operadores de Maquinaria (Ruido y Vibraciones)

La Secretaría del Trabajo y Previsión Social (STPS) emite las Normas Oficiales Mexicanas (NOM) que regulan las condiciones de seguridad y salud en los centros de trabajo. Para la operación de maquinaria de compactación, varias NOM son de cumplimiento obligatorio:

• NOM-031-STPS-2011, Construcción-Condiciones de Seguridad y Salud en el Trabajo: Es la norma general que rige todas las actividades en una obra de construcción. Establece la obligación de realizar análisis de riesgos por actividad y de proporcionar el equipo de protección personal adecuado.

• NOM-017-STPS-2008, Equipo de Protección Personal (EPP): Esta norma define las obligaciones del patrón para seleccionar el EPP adecuado para cada riesgo, capacitar a los trabajadores en su uso correcto y supervisar que lo utilicen. Para los operadores de maquinaria de compactación, el EPP básico incluye casco, gafas de seguridad, guantes y botas de casquillo.

• NOM-011-STPS-2001, Condiciones de Seguridad e Higiene donde se Genere Ruido: Las bailarinas y placas vibratorias generan niveles de ruido que pueden exceder los límites permisibles. Esta norma establece que el límite máximo de exposición para una jornada de 8 horas es de 90 decibeles ponderación A (dB(A)). Además, obliga al patrón a proporcionar protección auditiva a todos los trabajadores expuestos a niveles de 85 dB(A) o más, y su uso es obligatorio.

• NOM-024-STPS-2001, Vibraciones-Condiciones de Seguridad e Higiene: Esta norma es de particular importancia para los operadores de equipo de compactación manual. Establece límites máximos permisibles de exposición a vibraciones, tanto para el sistema mano-brazo como para el cuerpo entero. La exposición prolongada a vibraciones puede causar trastornos musculoesqueléticos y vasculares, como el síndrome de vibración de mano-brazo (fenómeno de Raynaud). La norma obliga a los patrones a implementar un programa de prevención que puede incluir medidas como la rotación de personal, la selección de equipo con bajos niveles de vibración y la vigilancia de la salud de los trabajadores expuestos.

El cumplimiento de estas normas no solo previene sanciones por parte de la autoridad laboral, sino que protege el activo más valioso de cualquier empresa constructora: su personal.

Preguntas Frecuentes (FAQ)

¿Qué es un material compactable?

Un material compactable es un tipo de suelo o agregado granular, como el tepetate o la base hidráulica, que tiene la capacidad de densificarse al aplicarle energía mecánica (compactación). Su función es crear una base o relleno estable, con alta capacidad de carga y baja deformabilidad, para soportar estructuras como firmes, cimentaciones o pavimentos.

¿Qué es el tepetate?

El tepetate es el nombre común que se le da en México a una toba volcánica. Es un material terroso, generalmente de color amarillento, que se extrae de bancos y se utiliza ampliamente como material de relleno en la construcción. Sus principales ventajas son su bajo costo, su excelente capacidad de compactación y su estabilidad volumétrica, ya que no se expande ni contrae con los cambios de humedad .

¿Cuánto cuesta el m³ de tepetate en 2025?

Como una estimación para 2025 en México, el costo de una plataforma terminada de tepetate compactado al 90% puede variar entre $850 y $1,100 MXN por metro cúbico (m³) en la zona centro del país. Este precio incluye el material puesto en obra, mano de obra, equipo, indirectos y utilidad. El costo del material suelto es mucho menor, pero es sensible a la distancia del banco a la obra.

¿Cómo se compacta el tepetate?

El proceso correcto para compactar tepetate es un método por capas. Primero, se prepara y compacta el terreno natural. Luego, el tepetate se tiende en capas uniformes no mayores a 20 cm de espesor. Cada capa se humedece hasta alcanzar su "humedad óptima" y se compacta con equipo mecánico (bailarina o placa vibratoria) hasta alcanzar el grado de compactación especificado (generalmente 90% Proctor) antes de colocar la siguiente capa.

¿Cuánta agua se le echa al tepetate para compactar?

No hay una cantidad fija; el objetivo es alcanzar la "humedad óptima", que es el punto exacto donde el material logra su máxima densidad. En obra, se utiliza la "prueba del puño": se aprieta un puñado de tepetate húmedo; si forma una bola que no se desmorona ni escurre agua, está cerca de la humedad ideal para compactar.

¿Qué es la prueba Proctor?

La prueba Proctor es un ensayo de laboratorio estándar en geotecnia que determina la densidad máxima que un suelo puede alcanzar y su contenido de humedad óptimo correspondiente para una energía de compactación específica. El resultado, conocido como Peso Volumétrico Seco Máximo (PVSM), se convierte en el parámetro de referencia (el 100%) para verificar la calidad de la compactación en la obra.

¿Es lo mismo tepetate que base hidráulica?

No, no son lo mismo. El tepetate es un material natural de banco, mientras que la base hidráulica es un material procesado, producto de la trituración de roca para lograr una granulometría controlada. La base hidráulica tiene una capacidad de carga superior y más predecible, pero su costo es significativamente más alto. Se usa en obras de alta exigencia como carreteras, mientras que el tepetate es ideal para rellenos y plataformas de edificaciones convencionales.

¿Cuánto rinde un m³ de tepetate compactado?

Un metro cúbico de tepetate suelto (en el camión) NO rinde un metro cúbico compactado. Debido al factor de abundamiento, el material se expande al ser excavado. Para obtener 1 m³ de relleno ya compactado, se necesita comprar aproximadamente 1.30 m³ de tepetate suelto. Este factor de 1.30 es crucial para calcular correctamente la cantidad de material a comprar.

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El Rol del Tepetate en la Construcción Sostenible y Económica para 2025

El tepetate se reafirma en 2025 como un pilar de la construcción en México, un material cuya valía trasciende su bajo costo para posicionarse como una solución geotécnica eficiente, confiable y, en gran medida, sostenible. Su abundancia en la región central del país lo convierte en un recurso local que reduce significativamente los costos de transporte y la huella de carbono asociada en comparación con materiales procesados o transportados desde grandes distancias.

Sin embargo, como ha detallado esta guía, el éxito en el uso del tepetate no reside en su simple adquisición, sino en la maestría de su aplicación. La diferencia entre una base sólida y duradera y una falla estructural inminente radica en el conocimiento y la ejecución rigurosa de un proceso constructivo preciso. El control de la calidad del material, la preparación meticulosa del terreno, la estricta adherencia a la compactación en capas de 20 cm, el manejo exacto de la humedad óptima y la verificación objetiva mediante pruebas de laboratorio no son pasos opcionales, sino los componentes ineludibles de una buena práctica de ingeniería.

Para el profesional de la construcción en México, dominar el uso del material compactable es una competencia esencial. Implica no solo la capacidad de construir de manera económica, sino de hacerlo con la certeza de que la estructura resultante será segura, estable y perdurable. Al integrar los principios técnicos, los análisis de costos y el marco normativo aquí presentados, los ingenieros, arquitectos y constructores pueden aprovechar al máximo las ventajas de este noble material, asegurando que el cimiento oculto de sus obras sea, en efecto, una base de excelencia. Esta guía se presenta como la referencia definitiva para alcanzar esa maestría, contribuyendo a la edificación de una infraestructura más segura y resiliente para el futuro de México.

Glosario de Términos

• Compactable (Material): Material granular, como el tepetate, que puede densificarse mediante la aplicación de energía mecánica para reducir sus vacíos y formar una base estable y resistente.

• Tepetate: Nombre común en México para una toba volcánica, ampliamente utilizada como material de relleno y base en construcción por su estabilidad dimensional y excelente capacidad de compactación.

• Base Hidráulica: Material pétreo procesado (triturado y cribado) con una granulometría controlada, diseñado para alcanzar una máxima densidad y una capacidad de carga superior, usado en pavimentos de alto tráfico.

• Subrasante: Es la capa superior de un terraplén o del terreno natural preparado, que sirve como cimiento directo para un firme de concreto o una estructura de pavimento, distribuyendo las cargas.

• Compactación: Proceso mecánico para densificar un suelo o material granular, aumentando su capacidad de soporte, disminuyendo su permeabilidad y reduciendo su potencial de asentamiento.

• Bailarina (Apisonador): Equipo de compactación que aplica energía mediante impactos verticales de alta energía, ideal para trabajar en áreas confinadas como zanjas, cimentaciones o esquinas.

• Prueba Proctor (PVSC): Ensayo de laboratorio estandarizado que determina la relación entre la humedad y la densidad de un suelo, estableciendo la humedad óptima a la que se alcanza el Peso Volumétrico Seco Máximo (PVSM), que sirve como referencia de calidad (100%) para la compactación en obra.