Convertidor de yardas cúbicas a toneladas

Un convertidor de yardas cúbicas a toneladas transforma una medida de volumen en una medida de peso para materiales a granel como tierra, grava, arena u hormigón. Como los materiales tienen densidades diferentes, el mismo volumen de dos materiales puede pesar cantidades muy distintas. Una yarda cúbica de mantillo pesa aproximadamente 1.000 libras (450 kg). Una yarda cúbica de hormigón pesa aproximadamente 4.000 libras (1800 kg).

Esta conversión es importante en la práctica. Los proveedores suelen vender el material por volumen, pero cobran el transporte por peso. Los volquetes tienen límites máximos de carga establecidos por el peso, no por el volumen. Un cálculo incorrecto puede implicar un viaje adicional de entrega o un camión sobrecargado.

Cómo calcular de yardas cúbicas a toneladas

La conversión depende de la densidad del material, es decir, de cuánto pesa una yarda cúbica del mismo. La fórmula es:

$\text{Peso (toneladas)} = \text{Volumen (yardas cúbicas)} \times \text{Densidad del material (toneladas por yarda cúbica)}$

Para hacer la conversión inversa, de un peso conocido a un volumen:

$\text{Volumen (yardas cúbicas)} = \frac{\text{Peso (toneladas)}}{\text{Densidad del material (toneladas por yarda cúbica)}}$

Tabla de densidades de materiales

Qué cambia la densidad de un material

• Humedad. El material húmedo pesa más que el material seco. La tierra empapada por la lluvia puede pesar entre 20 y 30 por ciento más que la tierra seca de la misma pila.
• Compactación. La grava suelta recién descargada de un camión pesa menos por yarda cúbica que la misma grava después de que hayan circulado vehículos sobre ella y se haya compactado. La diferencia puede alcanzar entre 10 y 15 por ciento.
• Tamaño de las partículas. Un material con una mezcla de tamaños de partículas tiene piezas pequeñas que llenan los espacios entre las grandes, por lo que una menor parte del volumen es aire. Por tanto, la grava de granulometría bien graduada pesa más por yarda cúbica que la piedra uniforme de un solo tamaño.
• Composición. La tierra que se vende como «tierra vegetal» varía según su origen. La arcilla seca excavada pesa menos por yarda cúbica que la arena, porque los terrones atrapan aire entre sí.

Para trabajos en los que la precisión es importante, como los pedidos comerciales de hormigón o asfalto, un proveedor puede proporcionar un certificado de densidad del lote específico.

Ejemplo resuelto

Tierra: 10 yardas cúbicas (7,6 m³) de tierra (densidad 1,4) pesan 10 × 1.4 = 14 toneladas (12,7 t).

Hormigón: 5 yardas cúbicas (3,8 m³) de hormigón (densidad 2,0) pesan 5 × 2.0 = 10 toneladas (9,1 t).

Conversión inversa, grava: 15 toneladas (13,6 t) de grava (densidad 1,5) equivalen a 15 ÷ 1,5 = 10 yardas cúbicas (7,6 m³).

Ejemplos de la vida real

Entrega de hormigón premezclado. El hormigón premezclado se pide por yarda cúbica, pero lo que un camión puede transportar legalmente está determinado por el peso. Cinco yardas cúbicas de hormigón pesan aproximadamente 10 toneladas, o 20.000 libras (9100 kg), antes de añadir el peso del propio camión. Los encargados de despacho comparan esta cifra con los límites de peso vial, normalmente de 80.000 libras en total para un tractocamión con remolque cargado en Estados Unidos.

Excavación. Un sótano de 30 pies (9,1 m) por 40 pies (12 m) por 8 pies (2,4 m) de profundidad tiene un volumen de 30 × 40 × 8 = 9.600 pies cúbicos (272 m³). Dividido entre 27 (el número de pies cúbicos que contiene una yarda cúbica), equivale aproximadamente a 356 yardas cúbicas (272 m³) de tierra. Con una densidad de la tierra de 1,4 toneladas (1,27 t) por yarda cúbica, la tierra excavada pesa aproximadamente 498 toneladas (452 t). Un volquete estándar transporta entre 10 y 15 toneladas (13,6 t), por lo que retirar la tierra requiere aproximadamente entre 34 y 50 viajes de camión.

Grava para cimientos. A menudo se especifica una base de grava compactada de 6 pulgadas (15 cm) de espesor, es decir, 0,5 pies (0,15 m). Para unos cimientos de 2.000 pies cuadrados, eso equivale a 2.000 × 0,5 = 1.000 pies cúbicos (28 m³), o aproximadamente 37 yardas cúbicas (28,3 m³). Con una densidad de la grava de 1,5, esa grava pesa aproximadamente 56 toneladas (50,8 t). Pedir solo 30 toneladas, pensando que es suficiente, dejaría la obra con una falta de más de 25 toneladas.

Grava para entradas de vehículos. Una entrada de grava para dos coches de 20 pies (6,1 m) por 40 pies (12 m), con 4 pulgadas (10 cm) de grava, necesita 20 × 40 × (4 ÷ 12) = aproximadamente 267 pies cúbicos (7,56 m³), o alrededor de 10 yardas cúbicas (7,6 m³). Con una densidad de la grava de 1,5, eso equivale aproximadamente a 15 toneladas (13,6 t).

Camas de cultivo elevadas. Una cama de 4 pies (1,2 m) por 8 pies (2,4 m) por 2 pies (0,61 m) de profundidad contiene 64 pies cúbicos (1,81 m³), o aproximadamente 2,4 yardas cúbicas (1,83 m³) de tierra. Con una densidad de la tierra de 1,4, eso equivale aproximadamente a 3,3 toneladas. Muchos proveedores establecen mínimos de entrega de alrededor de 5 toneladas, por lo que un pedido para una sola cama pequeña quizá no alcance el mínimo.

Alquiler de contenedores. Los escombros sueltos pesan mucho menos por yarda cúbica que el material a granel asentado, porque contienen muchos espacios de aire. La Agencia de Protección Ambiental de Estados Unidos registra los residuos mixtos de construcción y demolición en entre 417 y 484 libras (220 kg) por yarda cúbica, o aproximadamente entre 0,21 y 0,24 toneladas (0,218 t). Un contenedor de 30 yardas cúbicas de este material contiene aproximadamente entre 6,3 y 7,3 toneladas (6,62 t). Si el alquiler incluye 3 toneladas (2,7 t) y cobra 80 US$ por tonelada adicional, el exceso por una carga completa cuesta aproximadamente entre 260 US$ y 340 US$.

Otras unidades utilizadas para el mismo fin

Fuera de Estados Unidos, el volumen suele medirse en metros cúbicos (1 yarda cúbica equivale aproximadamente a 0,765 metros cúbicos) y el peso, en toneladas métricas (1 tonelada métrica equivale a 2.204,6 libras, frente a 2.000 libras de una tonelada estadounidense). Los planos de ingeniería a veces mezclan sistemas, por lo que conviene comprobar qué unidad especifica un documento antes de pedir el material.

El volumen del material también se describe como en banco, suelto o compactado. El volumen en banco mide el material que todavía está en el suelo. El volumen suelto lo mide después de la excavación, cuando normalmente ocupa alrededor de 30 por ciento más espacio. El volumen compactado lo mide después de colocar y compactar el material, normalmente alrededor de 10 por ciento menos que el volumen en banco. Diez yardas cúbicas en banco pueden convertirse en 13 yardas cúbicas sueltas durante el transporte y luego compactarse hasta aproximadamente 9 yardas cúbicas (6,9 m³) una vez colocadas.

Preguntas frecuentes

¿Cómo convierto yardas cúbicas a toneladas? Multiplica el volumen en yardas cúbicas por la densidad del material en toneladas por yarda cúbica. Para tierra con una densidad de 1,4 toneladas (1,27 t) por yarda cúbica, 10 yardas cúbicas (7,6 m³) pesan 10 × 1.4 = 14 toneladas (12,7 t).

¿Cuántas toneladas pesa una yarda cúbica de grava? Aproximadamente 1,5 toneladas (3.000 libras), en el caso de piedra triturada estándar o canto rodado de río con niveles de humedad habituales. La grava húmeda puede pesar entre 10 y 15 por ciento más.

¿Cuántas yardas cúbicas hay en una tonelada de tierra? Aproximadamente 0,71 yardas cúbicas (0,543 m³), usando una densidad general de la tierra de 1,4 toneladas (1,27 t) por yarda cúbica (1 ÷ 1,4 = 0,71). Con la densidad de la arcilla de la herramienta, de 1,1 toneladas (0,998 t) por yarda cúbica, una tonelada de arcilla ocupa aproximadamente 0,91 yardas cúbicas (0,696 m³). Con su densidad de la arena de 1,3, una tonelada de arena ocupa aproximadamente 0,77 yardas cúbicas (0,589 m³).

¿Cuánto pesa una yarda cúbica de hormigón? Aproximadamente 2 toneladas (4.000 libras) en el caso del hormigón estándar. Las mezclas estructurales ligeras pesan aproximadamente entre 0,95 y 1,6 toneladas (1,45 t) por yarda cúbica, mientras que las mezclas pesadas con áridos de hierro pueden superar 2,5 toneladas (2,27 t) por yarda cúbica.

¿Cuántas yardas cúbicas caben en un volquete? Un volquete estándar de eje tándem contiene aproximadamente entre 10 y 14 yardas cúbicas, pero su límite legal de peso, normalmente de entre 10 y 15 toneladas, suele importar más que el volumen. Catorce yardas cúbicas de hormigón pesarían aproximadamente 28 toneladas (25,4 t), muy por encima de lo que la mayoría de los camiones puede transportar legalmente.

¿Cuál es la diferencia entre una tonelada estadounidense y una tonelada métrica? Una tonelada estadounidense equivale a 2.000 libras. Una tonelada métrica equivale a 2.204,6 libras (1.000 kilogramos). La diferencia es de aproximadamente 10 por ciento, lo que se acumula en los pedidos grandes, por lo que conviene confirmar qué unidad utiliza el proveedor o la especificación de ingeniería.

Limitaciones

Los valores de densidad anteriores describen material a granel asentado tal como lo entrega un proveedor, y son estimaciones estándar, no mediciones de un lote específico. Los escombros sueltos de demolición del mismo material pesan mucho menos por yarda cúbica. La densidad real depende de la humedad, la compactación y la composición, y puede variar entre 10 y 25 por ciento con respecto a los valores de la tabla. Para cimientos estructurales, trabajos que soportan cargas o proyectos con especificaciones estrictas, una prueba de densidad certificada por un laboratorio acreditado (por ejemplo, conforme a ASTM D1556 para tierra o ASTM C138 para hormigón) proporciona una cifra fiable. Para la planificación y los pedidos cotidianos, los valores de densidad estándar son suficientemente precisos.