Un rodillo compactador (a veces llamado rodillo compactador o simplemente rodillo [1] ) es un vehículo de ingeniería tipo compactador que se utiliza para compactar tierra , grava , hormigón o asfalto en la construcción de carreteras y cimientos . [1] También se utilizan rodillos similares en vertederos o en la agricultura.
A los rodillos compactadores se les suele llamar apisonadoras , independientemente de su método de propulsión. [2]
Los primeros rodillos compactadores eran tirados por caballos y probablemente eran herramientas agrícolas prestadas (ver Rodillo ) .
Como la eficacia de un rodillo depende en gran medida de su peso, [3] los vehículos autopropulsados reemplazaron a los rodillos tirados por caballos a partir de mediados del siglo XIX. Los primeros vehículos de este tipo fueron los rodillos de vapor . Los rodillos de vapor de un solo cilindro se usaban generalmente para la compactación de la base y funcionaban con altas revoluciones del motor con bajo engranaje para promover el rebote y la vibración del cigüeñal a través de los rodillos de la misma manera que un rodillo vibratorio. Los rodillos de vapor de doble cilindro o compuestos se hicieron populares a partir de 1910 en adelante y se usaron principalmente para el aplanado de superficies en caliente debido a sus motores de funcionamiento más suave, pero ambos tipos de cilindros son capaces de aplanar la superficie terminada. Los rodillos de vapor a menudo se dedicaban a una tarea por su engranaje, ya que los motores más lentos eran para la compactación de la base, mientras que los modelos con engranajes más altos a menudo se denominaban "perseguidores de chip" que siguieron a las máquinas de colocación de alquitrán caliente y chip. Algunas compañías de carreteras en los EE. UU. utilizaron apisonadoras hasta la década de 1950. En el Reino Unido, algunas permanecieron en servicio hasta principios de la década de 1970.
A medida que los motores de combustión interna fueron mejorando durante el siglo XX, los rodillos accionados por queroseno , gasolina y diésel fueron reemplazando gradualmente a sus homólogos accionados por vapor . Los primeros rodillos compactadores accionados por combustión interna eran similares a los rodillos a vapor a los que reemplazaron. Utilizaban mecanismos similares para transmitir la potencia del motor a las ruedas, generalmente grandes engranajes rectos expuestos. A algunos usuarios no les gustaban en sus inicios, ya que los motores de la época eran típicamente difíciles de arrancar, en particular los que funcionaban con queroseno.
Prácticamente todos los rodillos compactadores que se utilizan hoy en día utilizan energía diésel.
Los rodillos compactadores utilizan el peso del vehículo para comprimir la superficie que se está apisonando (estáticos) o utilizan la ventaja mecánica (vibratorios). La compactación inicial del sustrato en un proyecto vial se realiza utilizando un rodillo compactador de tambor de pata de cabra o de pata de cabra, que logra una mayor densidad de compactación debido a que las pata de cabra tienen una menor área de superficie. En las autopistas grandes, se utilizaría un compactador de cuatro ruedas con tambor de pata de cabra y una cuchilla, como una máquina de la serie Caterpillar 815/825, debido a su alto peso, velocidad y la poderosa fuerza de empuje para esparcir material a granel. En las carreteras regionales, se puede utilizar una máquina compactadora de tambor de pata de cabra más pequeña.
La siguiente máquina suele ser una compactadora de tambor liso que compacta los puntos altos hasta que el suelo queda liso. Esto se suele hacer en combinación con una motoniveladora para obtener una superficie nivelada. A veces, en esta etapa se utiliza un rodillo de neumáticos. Estos rodillos cuentan con dos filas (delantera y trasera) de neumáticos que se superponen, y la flexibilidad de los neumáticos proporciona una acción de amasado que sella la superficie y, con cierto movimiento vertical de las ruedas, permite que el rodillo funcione de manera eficaz en terrenos irregulares. Una vez que la base del suelo está plana, el compactador de tambor de almohadillas ya no se utiliza en la superficie de la carretera. [ cita requerida ]
La siguiente capa (base de la carretera) se compacta utilizando un rodillo monocilíndrico liso, un rodillo tándem liso o un rodillo con neumáticos en combinación con una motoniveladora y un camión cisterna para lograr la superficie plana deseada con el contenido de humedad correcto para una compactación óptima. Una vez que se compacta la base de la carretera, el compactador monocilíndrico liso ya no se utiliza en la superficie de la carretera (hay una excepción si el rodillo simple tiene neumáticos especiales de base ancha y plana en la máquina).
La capa de desgaste final del hormigón asfáltico (conocido como asfalto o blacktop en Norteamérica, o macadán en Inglaterra [ cita requerida ] ) se coloca utilizando una pavimentadora y se compacta utilizando un rodillo de tambor liso en tándem, un rodillo de tres puntas o un rodillo de neumáticos. Los rodillos de tres puntas sobre asfalto alguna vez fueron comunes y todavía se usan, pero los rodillos vibratorios en tándem son la opción habitual ahora. La acción de amasado del rodillo de neumáticos es el rodillo final para sellar la superficie.
Los rodillos también se utilizan en la compactación de vertederos . Estos compactadores suelen tener tambores con patas de apoyo y no logran una superficie lisa. Las patas de apoyo ayudan en la compresión, debido a que la zona de contacto con el suelo es menor.
El rodillo puede ser un simple tambor con un mango que es operado por una persona y pesa 45 kilogramos (100 libras) o tan grande como un rodillo compactador de 20 toneladas (20 toneladas largas; 22 toneladas cortas) y cuesta más de US$ 150.000. Una unidad de vertedero puede pesar 54 toneladas (53 toneladas largas; 60 toneladas cortas).
Los tambores están disponibles en anchos que van desde 610 a 2.130 milímetros (24 a 84 pulgadas).
Los rodillos compactadores de neumáticos están disponibles en anchos que van hasta los 2,7 metros (8,9 pies), con entre 7 y 11 ruedas (por ejemplo, 3 ruedas en la parte delantera, 4 en la trasera): los tipos de ruedas 7 y 8 se utilizan normalmente en Europa y África; 9 y 11 en América; y cualquier tipo en Asia. Los rodillos compactadores de neumáticos muy pesados se utilizan para compactar el suelo.
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