Prueba Proctor y compactación de suelos según la NBR 7182:2025

La compactación del suelo, en ingeniería, es la reducción rápida de los vacíos de aire mediante energía mecánica, realizada en capas en el terraplén, la subrasante y la presa. La prueba Proctor (ensayo Proctor), regida por la ABNT NBR 7182:2025 (la norma brasileña del ensayo de compactación de suelos), compacta el suelo con cinco humedades y entrega la humedad óptima y la densidad seca máxima (peso volumétrico seco máximo), que se convierten en la meta del control en campo. En el cilindro pequeño de 1,000 cm³, la energía normal se aplica con un pisón de 2,500 g que cae desde 305 mm, 26 golpes en cada una de 3 capas; en campo, el grado de compactación compara la densidad seca medida en la capa con la del laboratorio.

En agronomía, el mismo nombre designa otra cosa: la densificación indeseada del suelo agrícola por la maquinaria y el pisoteo, que perjudica la raíz y la infiltración. Esta guía trata de la compactación como trabajo de obra; la diferencia entre las dos está resumida en la sección compactación del suelo en la obra y en el campo agrícola. A continuación están el concepto, las normas con la edición vigente verificada el 07/10/2026, el equipo, las tres energías, el procedimiento paso a paso, los cálculos, un ejemplo resuelto del molde al terraplén, el control en campo y los errores que más distorsionan el resultado.

En la foto, el ensayo hecho a mano: el pisón corre dentro de la guía tubular apoyada sobre el suelo, el molde está sujeto a la base con el collarín colocado en la parte superior y el conjunto descansa sobre un bloque de concreto, la base rígida que recomienda la NBR 7182:2025 para que la energía del golpe no se pierda.

Qué es la compactación del suelo en ingeniería

La compactación del suelo es el proceso en el que una energía mecánica aplicada de forma rápida, por impacto, amasado o vibración, acerca los granos y expulsa el aire de los vacíos, sin dar tiempo a que salga el agua. El contenido de humedad permanece prácticamente igual; lo que cambia es el volumen de vacíos de aire y, con él, la densidad aparente seca del suelo.

La compactación, en una frase

Compactar es aumentar la densidad aparente seca de un suelo mediante la expulsión del aire, con la humedad casi constante. Ese aumento produce cuatro efectos que justifican el trabajo en cualquier obra de tierra: la resistencia al corte (cizallamiento) crece, la compresibilidad disminuye (el terraplén se asienta menos una vez terminado), la permeabilidad baja y el suelo se vuelve menos sensible a la variación de humedad. Un terraplén colocado sin control tiene vacíos grandes e irregulares; el mismo suelo, compactado en capas con la humedad correcta, se convierte en un material de ingeniería con propiedades predecibles.

La magnitud que mide el resultado es la densidad aparente seca (masa específica aparente seca), ρ_d: la masa de sólidos por unidad de volumen total, en g/cm³. Es la densidad húmeda descontando el agua, ρ_d = ρ / (1 + w), con w en fracción. Es ella, y no la masa húmeda, la que indica cuánto se densificó el suelo, porque el agua agregada también pesa y enmascararía el resultado.

Dónde se compacta

La compactación está presente en toda obra que usa el suelo como material de construcción. Los casos más comunes:

• Terraplenes carreteros y ferroviarios: el cuerpo del terraplén y las capas finales, justo debajo del pavimento o del balasto;
• Capas del pavimento: subrasante, refuerzo de la subrasante, subbase y base, cada una con su energía de referencia;
• Presas de tierra: el origen del ensayo, en las que la compactación controla la resistencia y la permeabilidad del cuerpo de la presa;
• Plataformas industriales, fraccionamientos y pisos sobre terreno: donde el asentamiento diferencial agrieta pisos y mampostería;
• Relleno de zanjas y de excavaciones de cimentación: donde el suelo devuelto sin control se asienta y abre baches en el pavimento;
• Capas de impermeabilización: como las de arcilla compactada en rellenos sanitarios, en las que el objetivo principal es la baja permeabilidad.

En todos los casos, el proyecto fija una densidad seca mínima y un rango de humedad, y esas dos metas salen del ensayo de laboratorio. Por eso, en la ingeniería civil, la compactación del suelo y la prueba Proctor son temas inseparables.

Compactación no es consolidación

Los dos procesos reducen vacíos, pero por mecanismos diferentes. La compactación expulsa aire, en segundos, con la energía aplicada por el equipo, en un suelo no saturado. La consolidación expulsa agua de un suelo saturado, bajo carga sostenida, a lo largo de días o años, a un ritmo controlado por la permeabilidad; es la que hace que un terraplén sobre arcilla blanda siga asentándose después de terminado, y se mide en el edómetro, como explica el artículo sobre el ensayo de consolidación. Una obra puede necesitar los dos controles: compactar bien el terraplén y, debajo de él, prever la consolidación de la arcilla de cimentación.

Compactación del suelo en la obra y en el campo agrícola

La compactación del suelo tiene dos sentidos que no se mezclan: en la obra, es la meta de un trabajo controlado; en el campo agrícola, es un daño causado por el tránsito de maquinaria y el pisoteo. El fenómeno físico es el mismo, la reducción de los poros, pero el objetivo, la medición y la corrección son opuestos. El cuadro resume la diferencia:

Aspecto	En la obra (ingeniería)	En el campo agrícola (agronomía)
Objetivo	Es la meta: aumentar la resistencia y reducir el asentamiento y la permeabilidad	Es un daño: reduce la aireación, la infiltración y el crecimiento de la raíz
Causa	Rodillo compactador o pisón, con energía, espesor de capa y humedad controlados	Tránsito de maquinaria pesada, sobre todo con el suelo húmedo, y pisoteo de animales
Cómo se mide	Prueba Proctor en el laboratorio y grado de compactación en campo	Densidad del suelo y resistencia a la penetración, evaluadas con métodos agronómicos
Corrección	Escarificar la capa rechazada, ajustar la humedad y volver a compactar	Manejo: subsoleo, plantas de raíz agresiva, control del tránsito

En la obra, la pregunta "¿cómo corregir la compactación del suelo?" tiene respuesta normativa: la DNIT 108/2009-ES (especificación brasileña de terraplenes del Departamento Nacional de Infraestructura de Transportes) indica escarificar, homogeneizar, llevar a la humedad adecuada y volver a compactar los tramos que no alcancen el grado exigido. Quien llegó aquí por el lado agronómico encuentra el diagnóstico y el manejo del suelo agrícola en el material de Embrapa Compactação do solo e crescimento de plantas: como identificar, evitar e remediar. De aquí en adelante, el tema es el de ingeniería.

La prueba Proctor: para qué sirve y de dónde viene

La prueba Proctor, o ensayo de compactación Proctor, es el ensayo de laboratorio que determina la relación entre el contenido de humedad y la densidad aparente seca de un suelo compactado con una energía estandarizada. En Brasil se rige por la ABNT NBR 7182:2025, que lo llama ensayo de compactación; el nombre Proctor aparece en la norma como el nombre del cilindro pequeño y, en el uso corriente, como sinónimo del ensayo completo.

Qué entrega el ensayo

La prueba Proctor entrega dos números: la humedad óptima (w_ót), que es el contenido de humedad con el que el suelo alcanza la mayor densidad seca para esa energía, y la densidad aparente seca máxima (ρ_d,máx), que es esa mayor densidad. Cuando la densidad se expresa en peso por volumen, en kN/m³, se habla de peso específico seco máximo (peso volumétrico seco máximo), γ_d,máx = ρ_d,máx · g: 1.720 g/cm³ equivalen a cerca de 16.9 kN/m³. Los dos números salen del pico de la curva de compactación, trazada con cinco puntos de humedad creciente.

La razón de que exista un pico es física. Con poca agua, los granos de un suelo fino están retenidos por succión y fricción, y la energía del pisón no logra reacomodarlos: la densidad seca queda baja. A medida que sube la humedad, el agua reduce esa fricción, los granos se deslizan y se acomodan, y el aire sale con más facilidad. Pasado cierto punto, sin embargo, el agua empieza a ocupar los vacíos que dejaría el aire, y el agua, prácticamente incompresible, no sale bajo el impacto rápido: la masa de sólidos por volumen vuelve a bajar. El pico separa los dos comportamientos, y las partes a la izquierda y a la derecha de él se llaman rama seca y rama húmeda.

En la obra, los dos números se convierten en metas: la capa se compacta cerca de la humedad óptima, y la densidad seca medida en campo se compara con la máxima del laboratorio. El mismo ensayo también sirve para moldear las probetas de otros ensayos, como el CBR, con la humedad óptima.

Origen: Proctor, 1933

El método fue presentado por R. R. Proctor en 1933, en una serie de cuatro artículos en la revista Engineering News-Record (v. 111), el primero titulado "Fundamental Principles of Soil Compaction". Proctor trabajaba en presas de tierra en California y propuso un conjunto de ensayos sencillos de laboratorio y de campo para elegir el suelo, aportar datos al proyecto y controlar la ejecución capa por capa. La idea central, la de que existe una humedad con la que una energía dada produce el suelo más denso, sigue siendo la base de todas las normas de compactación, brasileñas y extranjeras.

Normas del ensayo de compactación: NBR 7182:2025, NBR 6457:2024, DNIT y ASTM

La norma brasileña de la prueba Proctor es la ABNT NBR 7182:2025, y la preparación de la muestra y la humedad siguen la ABNT NBR 6457:2024 (la norma brasileña de preparación de muestras y contenido de humedad); en las obras carreteras federales de Brasil también se aplican los métodos del DNIT (Departamento Nacional de Infraestructura de Transportes de Brasil). Las ediciones y la situación que siguen se verificaron el 07/10/2026: las normas ABNT en el texto completo (NBR 7182 y NBR 6457) o en la ficha del catálogo (NBR 17212), las del DNIT en la colección de normas del organismo (gov.br) y las de ASTM en la tienda de ASTM.

Norma	Objeto	Situación verificada el 07/10/2026
ABNT NBR 7182:2025	Suelos: ensayo de compactación (curva humedad × densidad seca)	Vigente; 3ª edición, del 17/02/2025, cancela la de 2016
ABNT NBR 6457:2024	Preparación de muestras para compactación y caracterización; contenido de humedad	Vigente; 3ª edición, del 09/01/2024
ABNT NBR 17212:2025	Densidad de los sólidos de la fracción que pasa la malla de 2.0 mm (usada en la curva de saturación)	Vigente, con fe de erratas de 10/2025 (ficha del catálogo)
DNIT 164/2013-ME	Suelos: compactación con muestras no trabajadas	Vigente; cancela la DNER-ME 129/94
DNER-ME 162/94	Suelos: ensayo de compactación con muestras trabajadas	En la colección vigente del DNIT
DNIT 458/2025-ME	Densidad aparente in situ con cono de arena	Vigente; aprobada el 08/07/2025, cancela la DNER-ME 092/94
DNIT 108/2009-ES	Terracerías: terraplenes (humedad, grado de compactación, espesor de capa)	Vigente, con la Errata 1 incorporada
ASTM D698-12(2021)	Compactación con energía estándar (standard effort)	Activa
ASTM D1557-12(2021)	Compactación con energía modificada (modified effort)	Activa

ABNT NBR 7182:2025

La NBR 7182:2025 es la 3ª edición de la norma, publicada el 17/02/2025 por la Comissão de Estudo Especial de Solos (ABNT/CEE-221), y cancela y sustituye la edición de 2016, declarada técnicamente revisada. La edición de 1986 y la de 2016 ya no son válidas, y un informe de ensayo nuevo que cite alguna de ellas tiene la referencia desactualizada. Es común encontrar, incluso en resúmenes generados por IA, la frase de que el ensayo "sigue la NBR 7182/1986": es información antigua, copiada de páginas que no se actualizaron.

El texto de la 2025 no enumera qué cambió respecto a la 2016. Por eso, las afirmaciones que circulan de que la nueva edición "pasó a incluir métodos automatizados" o "criterios para equipos digitales" no tienen sustento en el texto de la norma. Lo que la NBR 7182:2025 dice sobre el equipo es más sencillo: la compactación manual puede sustituirse por un sistema mecánico, siempre que aplique las mismas energías de la norma. Una diferencia verificable es la referencia para la densidad de los sólidos, que ahora remite a la NBR 17212.

ABNT NBR 6457:2024: preparación y humedad

La NBR 6457:2024 no es el ensayo de compactación: prepara la muestra que se va a compactar y define cómo medir la humedad. Para la prueba Proctor, prevé tres procesos de preparación: con secado previo al aire hasta cerca de la humedad higroscópica, con la muestra a cerca de 5 % por debajo de la humedad óptima presumible, o a cerca de 3 % por encima de ella. También define cuánto material reservar, qué hacer con los granos gruesos y cómo determinar el contenido de humedad en horno. Los detalles están en el paso a paso, más abajo.

Normas carreteras del DNIT

En las obras del DNIT, el ensayo de compactación sigue la DNIT 164/2013-ME, que revisó y sustituyó la DNER-ME 129/94. Usa el cilindro de 152.4 mm con disco espaciador, muestras no trabajadas (sin reutilizar material) y llama métodos a las tres energías: Método A, normal, con 12 golpes por capa; Método B, intermedia, con 26; y Método C, modificada, con 55, siempre en 5 capas y con el pisón de 4.536 kg cayendo desde 457.2 mm. Estos números coinciden con los del cilindro grande de la NBR 7182:2025. La variante con reutilización del material sigue en la DNER-ME 162/94. La correspondencia entre métodos y energías importa porque la especificación de terraplenes, la DNIT 108/2009-ES, todavía cita la norma antigua por el nombre de los métodos (A y B de la DNER-ME 129/94); en la lectura actual, son la energía normal y la intermedia de la DNIT 164/2013-ME. También circula la referencia "DNIT 164/03", que no existe: la norma es de 2013. Para suelos finos tropicales, el DNIT tiene además la compactación en equipo miniatura, el Mini-Proctor de la metodología MCT, estandarizado por la DNIT 228/2023-ME, con probetas de 50 mm de diámetro; no sustituye al ensayo de tamaño normal en las especificaciones de terraplenes.

Equivalencia con la ASTM D698 y la D1557

Fuera de Brasil, la prueba Proctor normal corresponde a la ASTM D698 (standard effort) y la modificada a la ASTM D1557 (modified effort), ambas en la edición D698-12(2021) y D1557-12(2021). ASTM declara la energía de cada una: 600 kN·m/m³ en la D698 y 2,700 kN·m/m³ en la D1557. Los principios son los mismos que los de la NBR, pero los números de detalle no: el molde menor de ASTM tiene 4 pulgadas (101.6 mm) de diámetro, contra 100.0 mm de la NBR, y recibe 25 golpes por capa, contra 26 de la NBR en el cilindro pequeño. Un informe de ensayo que dice seguir la NBR 7182 con 25 golpes mezcló las dos normas.

Equipo: moldes, pisones y accesorios

El equipo del ensayo de compactación está formado por dos juegos de molde y dos pisones normalizados, además de balanzas, mallas, horno y accesorios de manejo. Las dimensiones de abajo son las de la NBR 7182:2025 (la norma brasileña del ensayo de compactación de suelos), descritas con palabras propias.

• Molde pequeño (molde Proctor): diámetro interior de 100.0 mm y altura útil de 127.3 mm, lo que da un volumen útil de 1,000 cm³ (con tolerancia de 10 cm³). Tiene base y collarín removible de 50 mm de altura.
• Molde grande (molde CBR, del VRS): diámetro interior de 152.4 mm y 177.8 mm de altura; durante la compactación, un disco espaciador de 63.5 mm de altura ocupa el fondo y la altura útil queda en 114.3 mm, con volumen útil de 2,085 cm³ (tolerancia de 22 cm³).
• Pisón pequeño: masa de 2,500 g y altura de caída de 305 mm, con cara de impacto de 50.0 mm de diámetro.
• Pisón grande: masa de 4,536 g y altura de caída de 457 mm, con cara de impacto de 50.8 mm.
• Balanzas: una de 10 kg con resolución de 1 g, para el conjunto de molde y suelo, y otra de 200 g con resolución de 0.01 g, para las cápsulas de humedad.
• Mallas de 19 mm y 4.8 mm y horno (estufa) de 105 °C a 110 °C.
• Accesorios: charolas, regla de acero biselada para enrasar la parte superior, espátulas, probetas graduadas para dosificar el agua, cápsulas, extractor de probetas, papel filtro del diámetro del molde y una base rígida, de preferencia de concreto, sobre la cual se coloca el molde durante los golpes.

El esquema de abajo muestra los dos moldes a escala, lado a lado, con las alturas útiles, el disco espaciador del molde grande y el collarín de 50 mm que recibe el excedente de suelo; al lado, fuera de escala, los dos pisones, con la masa levantada y la posición en el golpe, que definen la altura de caída.

Cuándo usar el molde grande

El molde pequeño solo puede usarse cuando la muestra preparada pasa completa por la malla de 4.8 mm. Si el suelo tiene grava que se retiene en esa malla, el ensayo pasa al molde grande, en el que el diámetro mayor acomoda los granos sin que traben el pisón ni distorsionen el volumen. El molde grande también es obligatorio cuando la probeta va a seguir al ensayo CBR, porque el CBR se hace en el propio molde de 152.4 mm, y el espacio que deja el disco espaciador sirve después para la sobrecarga.

Compactador mecánico

La NBR 7182:2025 permite sustituir el pisón manual por un compactador mecánico, con la condición de que aplique las energías de la norma. En la práctica, el equipo debe reproducir la masa, la altura de caída, el número de golpes y la distribución de los golpes sobre la capa. La ventaja es eliminar del resultado la variación entre operadores, como la altura de caída que se acorta al final de un día de trabajo o los golpes concentrados en el centro del molde. El compactador mecánico no cambia el método: solo cambia quién aplica los golpes.

Energías de compactación: normal, intermedia y modificada

La energía de compactación es el trabajo aplicado al suelo por unidad de volumen del molde, resultado de la masa del pisón, la altura de caída, el número de golpes por capa y el número de capas. La NBR 7182:2025 (norma brasileña de compactación de suelos) define tres niveles, normal, intermedia y modificada, y para cada molde fija el pisón, las capas y los golpes que producen cada nivel. Cuanto mayor es la energía, más denso puede quedar el suelo.

La norma no indica la energía en kJ/m³. Los valores de la última columna de las tablas de abajo son un cálculo de Biopdi, con la expresión E = m · g · h · N · n / V, donde m es la masa del pisón, g = 9.807 m/s², h la altura de caída, N los golpes por capa, n el número de capas y V el volumen útil del molde. En el molde pequeño:

Energía	Pisón	Capas × golpes	Energía calculada
Normal	Pequeño: 2,500 g, 305 mm	3 × 26	≈ 583 kJ/m³
Intermedia	Grande: 4,536 g, 457 mm	3 × 21	≈ 1,281 kJ/m³
Modificada	Grande: 4,536 g, 457 mm	5 × 27	≈ 2,744 kJ/m³

En el molde grande, las tres energías usan el pisón grande, en 5 capas, y solo cambia el número de golpes:

Energía	Pisón	Capas × golpes	Energía calculada
Normal	Grande: 4,536 g, 457 mm	5 × 12	≈ 585 kJ/m³
Intermedia	Grande: 4,536 g, 457 mm	5 × 26	≈ 1,268 kJ/m³
Modificada	Grande: 4,536 g, 457 mm	5 × 55	≈ 2,681 kJ/m³

La comparación entre las dos tablas muestra la lógica de la norma: los golpes de cada molde se eligieron para que ambos entreguen prácticamente la misma energía por volumen en cada nivel, con una diferencia de como máximo 2.3 %. La energía modificada es cerca de 4.7 veces la normal, y la intermedia queda alrededor de 2.2 veces. Por eso una energía siempre debe citarse junto con el molde: "26 golpes" es la normal en el molde pequeño y la intermedia en el grande.

El cálculo de la energía normal en el molde pequeño, paso a paso: cada golpe entrega m · g · h = 2.5 kg × 9.807 m/s² × 0.305 m = 7.478 J. Son 26 golpes en 3 capas, 78 golpes en total, o 583.3 J. Divididos entre el volumen de 0.001 m³, dan 583 kJ/m³. Con el pisón grande, cada golpe entrega 4.536 × 9.807 × 0.457 = 20.33 J, casi tres veces más.

¿Cuántos golpes tiene el Proctor normal?

El Proctor normal (estándar) de la NBR 7182:2025 tiene 26 golpes por capa, en 3 capas, con el pisón pequeño en el molde pequeño; en el molde grande, son 12 golpes por capa, en 5 capas, con el pisón grande. Los "25 golpes" que aparecen en muchos informes y páginas son de la ASTM D698, que usa otro molde. En la NBR, 25 golpes en el molde pequeño aplican cerca de 4 % menos energía de la que pide la norma.

Proctor intermedio

El Proctor intermedio aplica cerca de 1,270 a 1,280 kJ/m³. En el molde pequeño son 3 capas de 21 golpes, y aquí hay un detalle que pocos textos explican: la energía intermedia en el molde pequeño ya usa el pisón grande, de 4.536 kg y 457 mm de caída. Solo la energía normal usa el pisón pequeño. En el molde grande, la intermedia tiene 5 capas de 26 golpes, que es el Método B de la DNIT 164/2013-ME (método de ensayo del Departamento Nacional de Infraestructura de Transportes de Brasil).

Proctor modificado

El Proctor modificado es la energía más alta de la norma: 5 capas de 27 golpes con el pisón grande en el molde pequeño, o 5 capas de 55 golpes en el molde grande, el Método C de la DNIT 164/2013-ME. Representa la compactación hecha con equipo pesado en capas de base de pavimento, y le da al mismo suelo un ρ_d,máx más alto y una humedad óptima más baja que la energía normal.

Proctor normal vs. modificado y NBR vs. ASTM

La diferencia entre el Proctor normal y el modificado está en la energía: el modificado aplica cerca de 4.7 veces más trabajo por volumen, con pisón más pesado, caída mayor y más capas. La tabla compara la energía normal de la NBR con las dos normas ASTM:

Concepto	NBR 7182:2025, normal, molde pequeño	ASTM D698-12(2021)	ASTM D1557-12(2021)
Molde	Ø 100.0 mm, 1,000 cm³	Ø 101.6 mm (4 pulg) o 152.4 mm (6 pulg)	Ø 101.6 mm (4 pulg) o 152.4 mm (6 pulg)
Pisón y caída	2,500 g, 305 mm	24.5 N (aprox. 2.5 kg), 305 mm	44.48 N (aprox. 4.54 kg), 457.2 mm
Capas × golpes	3 × 26	3 × 25 (4 pulg) o 3 × 56 (6 pulg)	5 × 25 (4 pulg) o 5 × 56 (6 pulg)
Energía	≈ 583 kJ/m³ (cálculo de Biopdi)	600 kN·m/m³ (declarada)	2,700 kN·m/m³ (declarada)

Las energías son cercanas, pero no idénticas, y los resultados de un laboratorio que sigue la NBR y de otro que sigue la ASTM pueden diferir en la tercera cifra de ρ_d,máx. El informe debe declarar la norma seguida y no mezclar dimensiones de una con golpes de la otra.

Qué energía usar

La energía del ensayo se elige para representar la compactación que el equipo aplicará en la obra, y quien la fija es la especificación o el proyecto. En las terracerías, la DNIT 108/2009-ES (especificación de servicio del DNIT, el organismo federal de carreteras de Brasil) usa la energía normal para el cuerpo del terraplén y la intermedia para las capas finales. En las capas de pavimento, el ensayo CBR según la DNIT 172/2016-ME asocia las tres energías a la subrasante, la subbase y la base, como detalla el artículo del ensayo CBR. Ensayar con una energía y exigir el grado de compactación con otra es uno de los errores más caros de la obra: la meta queda demasiado alta o demasiado baja.

Cómo hacer la prueba Proctor, paso a paso

La prueba Proctor se hace en tres etapas: preparar la muestra según la NBR 6457:2024 (la norma brasileña de preparación de muestras y contenido de humedad del suelo), compactar cinco puntos de humedad creciente según la NBR 7182:2025 y calcular la masa específica seca de cada punto para trazar la curva. Las dos primeras están en esta sección; los cálculos vienen en la siguiente.

Preparación de la muestra

En el proceso más común, la muestra se seca al aire hasta cerca de la humedad higroscópica, y no en horno: el horno solo se usa para medir la humedad, porque secar el suelo a 105 °C antes de compactarlo puede alterar la estructura de los suelos tropicales. Luego se deshacen los terrones sin romper los granos, en un mortero con mano recubierta de hule, y la muestra se reduce con cuarteador o por cuarteo hasta una porción representativa.

Después la muestra pasa por la malla de 4.8 mm. Según la NBR 6457:2024, el destino del material retenido depende de la cantidad:

• Menos de 7 % retenido en la de 4.8 mm: el retenido se desprecia y el ensayo puede usar el molde pequeño o el grande;
• Retenido en la de 19.1 mm menor que 10 %: ensayo en el molde grande, con el retenido despreciado;
• Entre 10 % y 30 % retenido en la de 19.1 mm: molde grande, con el material entre 19.1 y 76.2 mm sustituido por igual masa de material entre 4.8 y 19.1 mm;
• Más de 30 % retenido en la de 19.1 mm: la norma recomienda no ensayar según la NBR 7182, porque el resultado deja de representar el material.

La cantidad de muestra depende del molde y del reúso. Con reúso del material bastan 3 kg de masa seca en el molde pequeño y 7 kg en el grande; sin reúso, son 15 kg y 35 kg, porque cada uno de los cinco puntos usa una porción nueva. La NBR 7182 usa la malla de "19 mm" y la NBR 6457, la de "19.1 mm": es la misma malla.

Con reúso o sin reúso: las cinco variantes

La NBR 7182:2025 combina los tres procesos de preparación de la NBR 6457 con el reúso o no del material, y llega a cinco variantes de método. Con reúso, el mismo suelo se compacta, se disgrega y se vuelve a compactar con más agua en cada punto; sin reúso, la muestra se divide en cinco porciones iguales, cada una compactada una sola vez y después desechada:

Apartado	Reúso	Preparación de la muestra	Cómo se varía la humedad
5.1	Con	Secado previo hasta la humedad higroscópica	Agua hasta ~5 % por debajo de la óptima presunta; después +2 % por punto
5.2	Sin	Secado previo hasta la humedad higroscópica	Cinco porciones, la 1.ª ~5 % por debajo de la óptima, cada una 2 % por encima de la anterior
5.3	Con	Muestra a ~5 % por debajo de la óptima presunta	Empieza sin agua; después +2 % por punto
5.4	Sin	Muestra a ~5 % por debajo de la óptima presunta	1.ª porción sin agua, las demás 2 % por encima de la anterior
5.5	Sin	Muestra a ~3 % por encima de la óptima presunta	1.ª porción sin ajuste, las demás 2 % por debajo, por secado al aire

El reúso ahorra material, pero cada ciclo de compactación y disgregado puede romper granos y cambiar la granulometría. En suelos con granos friables, como muchos suelos lateríticos con concreciones, y en suelos cuya estructura cambia al secarse, las variantes sin reúso dan un resultado más fiel. Las variantes que parten de la muestra húmeda (5.3 a 5.5) evitan el secado previo, útil cuando este alteraría el suelo.

Ejecución

En la variante con reúso y secado previo, que sirve de base para las demás, cada punto de la curva sigue esta secuencia:

1. Armar el molde: fijar el molde a la base, colocar el collarín y apoyar el conjunto sobre la base rígida; en el molde grande, colocar el disco espaciador en el fondo. Un papel filtro sobre la base o el disco evita que el suelo se pegue al metal.
2. Humedecer: en la charola, agregar agua destilada poco a poco, con la probeta graduada, revolviendo hasta que la humedad quede uniforme, cerca de 5 % por debajo de la óptima presunta. Si el agua no se distribuye por igual, algo común en arcillas, la norma recomienda dejar la muestra 24 horas en una bolsa de plástico sellada, en cuarto húmedo, y revolverla de nuevo antes de compactar.
3. Compactar: colocar el suelo en capas de altura aproximadamente igual y aplicar los golpes de la energía elegida, con el pisón en caída libre, perpendicular a la superficie y con los golpes distribuidos en toda el área. Antes de colocar la capa siguiente, escarificar ligeramente la superficie de la anterior, para que las capas se liguen.
4. Enrasar: escarificar el suelo junto a la pared, retirar el collarín y revisar el excedente sobre el molde, que no puede pasar de 10 mm. El excedente se retira y la parte superior se enrasa con la regla biselada; en el molde pequeño también se enrasa la cara inferior.
5. Pesar: pesar el conjunto con resolución de 1 g y obtener la masa de suelo húmedo, M_u, descontando la masa del molde.
6. Tomar la humedad: extraer la probeta y tomar una muestra del centro de ella para la humedad, según la NBR 6457:2024. Si la probeta va a otro ensayo, como el CBR, la compresión simple o la permeabilidad, la humedad se toma de una porción de la charola justo después de compactar la 2.ª capa.
7. Preparar el punto siguiente: disgregar la probeta, regresarla a la charola, agregar agua para subir la humedad en cerca de 2 % y repetir.

La humedad en horno sigue la NBR 6457:2024: la cápsula va destapada a 105 °C a 110 °C hasta masa constante, lo que en general lleva de 16 a 24 horas, se enfría en desecador y se pesa de nuevo. Los suelos orgánicos, turbosos o con yeso (gipsita) se secan a 60 °C a 65 °C, y el informe indica esa temperatura.

Cuántos puntos tiene la curva

La NBR 7182:2025 fija cinco puntos: dos en la rama seca, uno cerca de la humedad óptima, de preferencia todavía en la rama seca, y dos en la rama húmeda. El paso de cerca de 2 % entre puntos reparte los cinco a lo largo de la curva sin dejar fuera el pico. Si el tercer punto ya sale claramente en la rama húmeda, la humedad presunta estaba alta, y la curva queda con solo uno o dos puntos antes del pico, lo que deja el pico mal definido.

Cálculos: masa específica seca, curva de compactación y curva de saturación

El cálculo de la prueba Proctor transforma, para cada punto, la masa de suelo húmedo en el molde y la humedad medida en masa específica aparente seca (densidad seca); con los cinco pares se traza la curva de compactación, cuyo pico da la humedad óptima y la ρ_d,máx. Las fórmulas son pocas:

• Contenido de humedad (NBR 6457:2024, la norma brasileña de preparación de muestras y contenido de humedad del suelo): w = (M₁ − M₂) / (M₂ − M₃) × 100, en %, con M₁ la cápsula con suelo húmedo, M₂ la cápsula con suelo seco y M₃ la cápsula vacía. Es la humedad en base seca: masa de agua entre masa de sólidos.
• Masa específica aparente seca (NBR 7182:2025, la norma brasileña de ensayo de compactación de suelos): ρ_d = M_u × 100 / [V × (100 + w)], en g/cm³, con M_u en g, V el volumen útil del molde en cm³ y w en %. Es la misma relación ρ_d = ρ / (1 + w), escrita con w en porcentaje.
• Curva de saturación: ρ_d,sat = ρ_s / (1 + w · ρ_s / ρ_w), con w en fracción, ρ_s la masa específica de los sólidos, determinada por la NBR 17212 (norma brasileña), y ρ_w = 1.00 g/cm³. La NBR 7182:2025 presenta la forma general, con el grado de saturación S, y recomienda trazar la curva de S = 100 % en la misma gráfica.
• Grado de saturación de un punto: S = w · ρ_s / (e · ρ_w), con la relación de vacíos e = ρ_s / ρ_d − 1. La norma no pide este cálculo, pero muestra cuánto aire queda todavía en el suelo.

Cómo leer la curva

La curva de compactación se traza con la humedad en el eje horizontal y la masa específica seca en el vertical, y la NBR 7182:2025 dice que debe tener forma aproximadamente parabólica. La ρ_d,máx es la ordenada del punto más alto, informada con aproximación de 0.001 g/cm³, y la humedad óptima es la abscisa de ese punto, con 0.1 %. El pico es un máximo, y no un "punto de inflexión", como describen algunas páginas: la inflexión es el punto en que la curvatura cambia de sentido, lo que ocurre en las ramas, no en la cima.

La curva de saturación funciona como un límite físico. Un suelo compactado siempre conserva algo de aire, así que ningún punto puede quedar por encima de la curva de S = 100 %. En la rama húmeda, la curva de compactación corre aproximadamente paralela a la de saturación, con el grado de saturación casi constante, porque el aire que queda está atrapado y el pisón no logra expulsarlo. Un punto por encima de la curva de saturación indica un error de humedad, de volumen del molde o del ρ_s adoptado.

El tipo de suelo cambia la posición del pico. Los suelos granulares bien graduados, con arena y grava, alcanzan masas específicas secas altas con humedades bajas y dan curvas más puntiagudas; las arcillas y los limos alcanzan masas específicas más bajas, con humedades óptimas más altas, y dan curvas más abiertas. Las arenas limpias, sin finos, suelen dar curvas poco definidas, y para ellas el control por compacidad relativa es el camino usual. Los rangos numéricos "típicos" por tipo de suelo circulan en apuntes sin fuente verificable; sirven, como mucho, para revisar si un resultado es plausible, nunca para sustituir el ensayo.

Efecto de la energía

Más energía hace que el mismo suelo quede más denso con menos agua: la curva sube y se desplaza hacia la izquierda. La explicación es la misma del pico: con más golpes, la energía vence la fricción entre los granos con menos lubricación. Los puntos óptimos de las distintas energías caen sobre una línea que acompaña la curva de saturación, llamada línea de óptimos, y en la rama húmeda las curvas de las tres energías convergen, porque ahí lo que limita la densidad es el agua, no la energía. La gráfica siguiente muestra este comportamiento con curvas ilustrativas de un mismo suelo, y no con resultados de ensayo:

La consecuencia práctica es que compactar más no siempre resuelve. Un suelo colocado muy por encima de la humedad óptima, en la rama húmeda, no gana densidad con más pasadas del rodillo: la energía extra solo hace que el suelo "ahulado" ondule bajo el equipo. La corrección, en ese caso, es secar el suelo, no insistir en la compactación.

Estructura del suelo compactado

En las arcillas, el lado de la curva en que se compactó el suelo cambia su estructura, y no solo la densidad. En la rama seca, las partículas tienden a una estructura floculada, más rígida y más permeable; en la rama húmeda, tienden a una estructura dispersa, menos permeable y más deformable. Por eso el núcleo de una presa de tierra suele compactarse ligeramente por encima de la óptima, donde la permeabilidad es menor, mientras que una capa que necesita rigidez se compacta cerca de la óptima o ligeramente por debajo.

Ejemplo resuelto: del molde a la humedad óptima

El siguiente ejemplo recorre un ensayo completo con energía normal en el cilindro pequeño, de 1,000 cm³, con reúso y secado previo (variante 5.1). El molde vacío pesa 4,350 g. Para la curva de saturación se adopta ρ_s = 2.70 g/cm³, que en el ensayo real vendría de la NBR 17212. Todos los números fueron calculados por Biopdi.

Paso 1: cuánta agua agregar

La muestra secada al aire tiene 3,000 g y humedad higroscópica de 3.5 %. La humedad óptima supuesta, por experiencia con un suelo parecido, es de 16.5 %, así que el primer punto debe quedar cerca de 11.5 %, unos 5 % por debajo. La masa de sólidos es M_s = 3,000 / 1.035 = 2,898.6 g. El agua a agregar es M_s × (0.115 − 0.035) = 2,898.6 × 0.080 = 231.9 g, o cerca de 232 cm³ de agua destilada. Cada aumento siguiente de 2 % requiere 2,898.6 × 0.02 = 58 g de agua.

Paso 2: masa específica seca de cada punto

Los cinco puntos dieron estas masas y humedades. En el primero, el conjunto pesó 6,170 g, así que M_u = 6,170 − 4,350 = 1,820 g, la masa específica húmeda es 1,820 / 1,000 = 1.820 g/cm³ y ρ_d = 1,820 × 100 / [1,000 × (100 + 11.8)] = 182,000 / 111,800 = 1.628 g/cm³. Los demás siguen la misma cuenta:

Punto	Molde + suelo (g)	w (%)	ρd (g/cm³)
1	6,170	11.8	1.628
2	6,270	13.9	1.686
3	6,349	16.1	1.722
4	6,370	18.0	1.712
5	6,348	20.1	1.664

Observe que la masa húmeda sigue subiendo del punto 3 al 4, de 1,999 a 2,020 g, pero la masa específica seca ya baja: el agua agregada pesa más que la ganancia de sólidos. Es la razón por la que la curva usa ρ_d y no la masa húmeda. El conjunto cumple con la norma: dos puntos en la rama seca (1 y 2), uno cerca de la óptima, todavía en la rama seca (3), y dos en la rama húmeda (4 y 5).

Paso 3: el pico de la curva

Una parábola ajustada a los cinco puntos por mínimos cuadrados tiene el vértice en w_ópt = 16.5 % y ρ_d,máx = 1.720 g/cm³. Si la parábola pasara solo por los tres puntos de la cima (2, 3 y 4), el vértice quedaría en 16.6 % y 1.723 g/cm³. La diferencia, de 0.003 g/cm³, muestra que el método de trazado afecta la tercera cifra decimal, y el laboratorio debe usar siempre el mismo y declararlo. La gráfica muestra los cinco puntos, la parábola, el pico y las curvas de saturación de 100 % y 80 %:

Paso 4: revisar contra la curva de saturación

Con ρ_s = 2.70 g/cm³, la curva de saturación en los cinco contenidos de humedad da 2.048, 1.963, 1.882, 1.817 y 1.750 g/cm³. Todos los puntos quedan por debajo de ella. En el punto 5, por ejemplo, ρ_d,sat = 2.70 / (1 + 0.201 × 2.70) = 1.750 g/cm³, por encima del 1.664 medido. El grado de saturación de cada punto cuenta la misma historia en números:

Punto	ρd (g/cm³)	ρd,sat (g/cm³)	S (%)
1	1.628	2.048	48
2	1.686	1.963	62
3	1.722	1.882	77
4	1.712	1.817	84
5	1.664	1.750	87

En el pico, la relación de vacíos es e = 2.70 / 1.720 − 1 = 0.570 y el grado de saturación es S = 0.165 × 2.70 / 0.570 = 78 %: incluso en la condición más densa, cerca de una quinta parte de los vacíos sigue siendo aire. En la rama húmeda, S pasa de 84 % a 87 % mientras la humedad sube 2 puntos, el comportamiento casi paralelo a la curva de saturación descrito en la sección de cálculos.

El resultado del ensayo, como la norma pide expresarlo, es: ρ_d,máx = 1.720 g/cm³ y w_ópt = 16.5 %, energía normal, muestra preparada con secado previo y ensayada con reúso. El informe de la NBR 7182:2025 debe indicar el proceso de preparación y la energía; sin ellos, el número no puede usarse como meta de campo.

Grado de compactación y control del terraplén en campo

El grado de compactación (GC) es la razón, en porcentaje, entre la masa específica aparente seca medida en la capa compactada y la masa específica aparente seca máxima del mismo suelo en el laboratorio: GC = ρ_d,campo / ρ_d,máx × 100. Es el número que convierte la prueba Proctor en criterio de aceptación de la obra. El diagrama de flujo siguiente muestra el camino completo, de la muestra a la aceptación de la capa, con los números del ejemplo:

Cómo medir el grado de compactación

Para medir el grado de compactación, se determina la masa específica seca de la capa en campo y se divide entre la ρ_d,máx de la prueba Proctor del mismo material, con la energía de la especificación. El método de campo más usado en Brasil es el cono de arena (frasco de arena), estandarizado por la DNIT 458/2025-ME (norma brasileña del Departamento Nacional de Infraestructura de Transportes), que sustituyó a la DNER-ME 092/94. Se abre un hoyo en la capa, se recoge y se pesa todo el suelo extraído, y el volumen del hoyo se mide llenándolo con una arena de masa específica conocida, limpia y uniforme, con granos entre las mallas No. 16 (1.18 mm) y No. 30 (0.59 mm). La masa de arena que ocupa el cono y el rebaje de la placa base se descuenta antes del cálculo. Con la humedad del suelo extraído, se calcula la masa específica seca de campo y el GC, expresado con aproximación de 0.1 %.

Existen otros métodos de campo, como el del cilindro cortante (cilindro hincado), para suelos finos sin grava, y el método de Hilf, que permite obtener el grado de compactación sin esperar el secado en horno. Lo que no cambia es la referencia: el GC siempre se compara con la Proctor del mismo suelo y con la misma energía.

Ejemplo: ¿la capa pasó?

En el terraplén construido con el suelo del ejemplo, el cono de arena dio: 3,180 g de suelo húmedo extraído del hoyo, 2,295 g de arena en el hoyo (ya descontada la del cono y la placa base), arena con masa específica de 1.40 g/cm³ y humedad del suelo de 17.2 %.

• Volumen del hoyo: V = 2,295 / 1.40 = 1,639.3 cm³.
• Masa específica húmeda: ρ = 3,180 / 1,639.3 = 1.940 g/cm³.
• Masa específica seca: ρ_d = 1.940 × 100 / (100 + 17.2) = 1.655 g/cm³.
• Grado de compactación: GC = 1.655 / 1.720 × 100 = 96.2 %.
• Desviación de humedad: 17.2 − 16.5 = +0.7 puntos respecto a la óptima.

La DNIT 458/2025-ME pide masas específicas con tres cifras significativas en el informe (1.66 g/cm³) y el GC con 0.1 %; la cuenta usa los valores sin redondear. La humedad está dentro de cualquier tolerancia usual. El grado de compactación, sin embargo, reprueba la capa si la obra sigue la DNIT 108/2009-ES (especificación brasileña de terracerías para terraplenes), que pide un GC de al menos 100 %, y la aprobaría en una especificación que pidiera 95 %. La decisión es de la especificación del proyecto, y el ensayo solo proporciona el número. Reprobada, la capa se escarifica, se homogeneiza, se lleva a la humedad adecuada y se compacta de nuevo.

Qué grado de compactación exige la obra

No existe un grado de compactación universal: lo fija la especificación de cada obra, junto con la energía de referencia. La DNIT 108/2009-ES, de terracerías para terraplenes, es la referencia federal en Brasil y pide, normalmente:

• Cuerpo del terraplén: humedad óptima con tolerancia de 3 % hacia arriba o hacia abajo, y GC de al menos 100 % de la energía normal (Método A);
• Capas finales: GC de al menos 100 % de la energía intermedia (Método B);
• Espesor: capas compactadas de máximo 0.30 m en el cuerpo del terraplén y 0.20 m en las capas finales;
• Frecuencia de la Proctor de referencia: un ensayo de compactación por cada 1,000 m³ de material del cuerpo del terraplén y por cada 200 m³ de las capas finales;
• Control de campo: número de determinaciones de masa específica in situ definido por un plan de muestreo estadístico, con un mínimo de cinco determinaciones en tramos de volumen limitado.

Las especificaciones estatales, municipales y de proyectos privados pueden adoptar otros límites, incluso grados por debajo de 100 % con energía más alta. El informe de campo debe citar la especificación usada, la energía y la prueba Proctor de referencia.

¿Cuál es la humedad ideal para compactar el suelo?

No hay un porcentaje de humedad ideal válido para todo suelo: la humedad ideal es la humedad óptima de la prueba Proctor de ese suelo, con la energía de la especificación y con la tolerancia que la especificación admita. En el ejemplo es 16.5 %; en otro suelo puede ser 9 % o 28 %. Compactar en la rama seca, por debajo de la óptima, da un suelo más rígido, pero que puede expandirse y perder resistencia al humedecerse; compactar muy por encima de la óptima, en la rama húmeda, impide que el suelo alcance el grado exigido.

Del Proctor al CBR y a los demás ensayos de suelos

Además de servir para el control de obra, el ensayo Proctor (prueba Proctor) es la etapa en la que se moldean las probetas de varios ensayos mecánicos de suelos, con la humedad óptima y la energía de proyecto. Por eso casi nunca aparece solo en el laboratorio.

El caso más común es el ensayo CBR (prueba CBR, Valor Relativo de Soporte, VRS). Las probetas se compactan en el cilindro grande, sobre el disco espaciador, y la NBR 7182:2025 (la norma brasileña de ensayo de compactación) indica que en este caso la humedad se determina en una porción de la charola justo después de la 2ª capa, porque la probeta completa pasa a la inmersión y a la penetración. El objetivo del CBR es medir la capacidad de soporte del suelo compactado en comparación con una grava triturada patrón, lo que sirve de base para aceptar capas y diseñar pavimentos. El procedimiento completo está en el artículo del CBR. El suelo compactado también se ensaya en el ensayo triaxial y en el ensayo de corte directo, para obtener los parámetros de resistencia de terraplenes y presas, y en la compresión simple, que es un ensayo de compresión sin confinamiento de una probeta de ensayo cilíndrica.

La prensa CBR de Biopdi

Biopdi fabrica la prensa CBR/Marshall, que recibe la probeta compactada en el cilindro grande y realiza la penetración del ensayo CBR. Es una prensa de 5,000 kgf (50 kN) que se ofrece en dos modelos, manual y eléctrico automático. En la versión eléctrica automática, el control de velocidad va de 0.001 a 50 mm/min, rango que incluye los 1.27 mm/min de la penetración del CBR. La misma prensa realiza el ensayo Marshall de mezclas asfálticas y, en la versión automática, el ensayo de consolidación. Biopdi no fabrica el molde, el pisón ni el compactador del ensayo Proctor: lo que une a los dos ensayos es la probeta. El panel de abajo muestra la prensa y la función de cada parte en el ensayo que sigue a la compactación:

Los demás equipos de la línea, como las prensas de consolidación, de corte directo y triaxial, están en equipos para mecánica de suelos.

Errores comunes en el ensayo de compactación

La mayoría de las diferencias entre laboratorios en el ensayo Proctor no vienen del cálculo. Vienen de detalles de ejecución y de referencias confundidas. Los errores de abajo son los que más aparecen en informes y páginas técnicas:

• Usar 25 golpes en el Proctor normal (estándar) de la NBR. El cilindro pequeño requiere 26 golpes por capa. Los 25 golpes corresponden a la ASTM D698, que usa otro molde.
• Mezclar el molde de la ASTM con la norma de la ABNT. El molde de 4 pulgadas (101.6 mm) no es el cilindro de 100.0 mm y 1,000 cm³ de la NBR 7182:2025 (norma brasileña), y el volumen útil entra directamente en el cálculo de ρ_d.
• Citar como vigente la NBR 7182 de 1986 o de 2016. La edición en vigor es la de 2025.
• Citar la NBR 7181 como norma del Proctor. La NBR 7181 es la norma del análisis granulométrico. La de la compactación es la NBR 7182.
• Usar el cilindro pequeño con grava. La muestra preparada debe pasar completa por el tamiz de 4.8 mm. Si lo retenido supera los límites de la NBR 6457:2024 (la norma brasileña de preparación de muestras), el ensayo se hace en el cilindro grande.
• Secar la muestra en horno antes de compactar. El secado previo se hace al aire. El horno altera los suelos tropicales y solo sirve para medir la humedad.
• Compactar con la humedad mal distribuida. Las arcillas recién humedecidas tienen terrones secos por dentro, por lo que la norma recomienda dejarlas 24 horas en cámara húmeda.
• Dejar un excedente de más de 10 mm o enrasar sin la regla biselada. La masa M_u sale mal y todo el punto se desplaza.
• Tomar la humedad del borde de la probeta. Lo correcto es tomarla del centro, o de la charola cuando la probeta va al CBR.
• Reutilizar material en suelos friables o lateríticos. La rotura de granos cambia la curva, y para eso existen las variantes sin reutilización (5.2, 5.4 y 5.5).
• Aceptar un punto por encima de la curva de saturación. Es físicamente imposible e indica un error de humedad, de volumen o de ρ_s.
• Llamar "punto de inflexión" al pico. El pico es el máximo de la curva.
• Leer "305 cm" en la figura del pisón. La leyenda de las figuras de los pisones en la propia NBR 7182:2025 trae la unidad "cm". Los valores correctos, que da el texto de la sección 3, son 305 mm y 457 mm.
• Confundir el grado de compactación con la compacidad relativa. El GC compara con el Proctor. La compacidad relativa (densidad relativa), que se usa en arenas, compara con las relaciones de vacíos máxima y mínima.

Conclusión

Compactar un suelo es aumentar su masa específica seca expulsando el aire, y el ensayo Proctor indica, para cada suelo y cada energía, hasta dónde se puede llegar y con qué humedad. Según la NBR 7182:2025 (norma brasileña), esto significa cinco puntos bien distribuidos, la energía correcta en el cilindro correcto, la humedad tomada del lugar correcto y la curva de saturación como comprobación. En campo, el grado de compactación medido con el frasco de arena (cono de arena) cierra el ciclo y decide si la capa se acepta o se rehace, siempre contra la especificación del proyecto.

Los ensayos que usan el suelo compactado tienen sus propios artículos: el ensayo CBR, el ensayo triaxial, el ensayo de corte directo y el ensayo de consolidación. Para elegir el equipo de ensayos mecánicos de suelos de su laboratorio, hable con uno de nuestros especialistas.