Maquinaria y Equipo

% ESPONJAMIENTO Y

FACTOR DE ESPONJAMIENTO.

Al excavar el material en banco, éste resulta removido con lo que se

provoca un aumento de volumen.

Este hecho ha de ser tenido en cuenta para calcular la producción

de excavación y dimensionar adecuadamente los medios de

transporte necesarios.

En todo momento se debe saber si los volúmenes de material que

se manejan corresponden al material en banco o al material ya

excavado (Suelto).

Se denomina factor de esponjamiento a la relación de volúmenes

antes y después de la excavación.

FW=V BV S

=dSdB

FW : factor de esponjamiento.

VB : volumen que ocupa el material en banco.

VS : volumen que ocupa el material suelto.

dB : densidad en banco.

dS : densidad del material suelto.

Se tiene que:

M=dS x ∙V S=dB x ∙V B

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El factor de esponjamiento es menor que 1.

Otra relación interesante es la que se conoce como porcentaje de

esponjamiento. Se denomina así al incremento de volumen que

experimenta el material respecto al que tenía en el banco, o sea:

SW=V S−V B

V S

×100=dB−dSd S

×100

SW : % de esponjamiento

Son frecuentes tablas en las que aparece el valor del

esponjamiento para diferentes materiales al ser excavados.

Conviene por ello deducir la relación entre volúmenes o

densidades en banco y en material suelto.

Volúmenes:

V S=( SW100 +1)×V SDensidades:

d S=( SW100 +1)×dSEl porcentaje de esponjamiento y el factor de esponjamiento están

relacionados:

FS=dSd B

=d S

( SW100 +1)×dS= 1SW100

+1

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Por consiguiente conociendo el % de esponjamiento de un

material se conoce su factor de esponjamiento, y viceversa, sin

más que operar en la expresión anterior.

VALORES DEL ESPONJAMIENTO Y SU FACTOR.

En cada caso concreto conviene estudiar los valores de Fw, Sw,

para poder calcular con exactitud los cambios de volumen que va

a experimentar el material en las distintas operaciones. A falta de

un estudio particular, pueden adoptarse los valores que aparecen

en la siguiente tabla:

MATERIALdL

(t/m3)dB

(t/m3)SW (%)

FW

(t/m3)

Caliza 1,54 2,61 70 0,59Arcilla Estado

Natural1,66 2,02 22 0,83

Seca 1,48 1,84 25 0,81Húmeda 1,66 2,08 25 0,80

Arcilla y Grava

Seca 1,42 1,66 17 0,86Húmeda 1,54 1,84 20 0,84

Roca Alterada

75% Roca – 25% Tierra

1,96 2,79 43 0,70

50% Roca – 50% Tierra

1,72 2,28 33 0,75

25% Roca – 75% Tierra

1,57 1,06 25 0,80

Tierra Seca 1,51 1,90 25 0,80Húmeda 1,60 2,02 26 0,79Barro 1,25 1,54 23 0,81

Maquinaria y Equipo

Granito Fragmentado 1,66 2,73 64 0,61Grava Natural 1,93 2,17 13 0,89

Seca 1,51 1,69 13 0,89Mojada 2,02 2,26 13 0,89

Arena y Arcilla 1,60 2,02 26 0,79Yeso Fragmentado 1,81 3,17 75 0,57Arenisca 1,51 2,52 67 0,60Arena Seca 1,42 1,60 13 0,89

Húmeda 1,69 1,90 13 0,89Empapada 1,84 2,08 13 0,89

Tierra y Grava

Seca 1,72 1,93 13 0,89Húmeda 2,02 2,23 10 0,91

Tierra Vegetal 0,95 1,37 44 0,69Basaltos o Diabasas Fragmentadas

1,75 2,61 49 0,67

Nieve Seca 0,13 --- --- ---Húmeda 0,52 --- --- ---

TABLA DE FACTORES DE ESPONJAMIENTO Y

COMPACTACIÓN

Coeficientes

Clase de

suelo

Estado del

terreno

Transformación

Sobre desmo

nte

Esponjado

Compactado

Arena Sobre desmonte

1.00 1.11 0.95

Esponjado

0.90 1.00 0.86

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Compactado

1.05 1.17 1.00

Tierra común

Sobre desmonte

1.00 1.25 0.90

Esponjado

0.80 1.00 0.72

Compactado

1.11 1.39 1.00

Arcilla

Sobre desmonte

1.00 1.43 0.90

Esponjado

0.70 1.00 0.63

Compactado

1.11 1.59 1.00

Roca

Sobre desmonte

1.00 1.50 1.30

Esponjado

0.67 1.00 0.87

Compactado

0.77 1.15 1.00

TABLA DE PORCENTAJES DE ESPONJAMIENTO SEGÚN EL

TIPO DE TERRENO

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TIPO DE TERRENO

GRADO DE

ESPONJAMIENT

O

Terrenos Sueltos sin

Cohesión10%

Terrenos Flojos 20%

Terrenos Compactos o de

Tránsito30%

Terrenos Rocosos 40%

RunasVaría entre 40% y

80%