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PATOLOGÍA DE LA CONSTRUCCIÓN

Ing. GUSTAVO E. BALANGERO Página 1

RECONOCIMIENTO DE LOS SUELOS

ORÍGEN:

Todos los planetas y asteroides del sistema solar tienen como

componentes básicos a los minerales.

Los minerales son compuestos químicos, que tienen una estructura

cristalina y se agregan unos a otros para formar las rocas.

Llamamos suelo a todo material suelto que resulte de la

disgregación de la roca llevada a cabo por procesos físicos, químicos o

biológicos, que pueden también contener material orgánico, producto de

la degradación de vegetales y animales.

El magma aflora a la superficie terrestre y fondo de los mares,

generando las rocas IGNEAS (constituyen el 25 % de las rocas terrestres)

su composición mineralógica es:

Cuarzo (sílice puro)

Feldespato (Silicato doble de aluminio)

Silicato de calcio, hierro, magnesio.

Mica (silicato de aluminio y potasio)

Según la velocidad de enfriamiento de las rocas ígneas, van a dar

origen al GRANITO (enfriamiento lento) los PÓRFIDOS (intermedio), y el

BASALTO (enfriamiento rápido).

Las rocas IGNEAS pueden verse expuestas a grandes temperaturas

y/o presiones, y se transformarán en rocas que denominaremos



METAMÓRFICAS, o pueden meteorizarse y ser transportadas y

conformarán rocas que llamaremos SEDIMENTARIAS.

Tanto las rocas METAMÓRFICAS como las SEDIMENTARIAS pueden ser

regresadas al magma, y aflorar nuevamente como rocas ÍGNEAS,

conformando un proceso continuo de transformaciones de unas en otras.

Las rocas SEDIMENTARIAS surgen por la meteorización y en algunos

casos el transporte y posterior cimentación de las rocas IGNEAS.

La cimentación de las rocas meteorizadas da lugar a futuras ARENAS,

LIMOS, ARCILLAS, ARENISCAS, YESO, CARBÓN, TURBA, ya sea que su

proceso de formación haya sido dentrítico, de precipitación u orgánico.

Las rocas METAMÓRFICAS surgen como explicamos por exposición

de las rocas IGNEAS o SEDIMENTARIAS a altas temperaturas (proceso

dinamo térmico) o elevadas presiones (proceso de contacto) dando origen

a la PIZARRA o el MÁRMOL entre otras.

METEORIZACIÓN

Es el proceso de desintegración física, química u orgánica, de los

materiales sólidos que componen la superficie terrestre, o próximos a la

misma.

La meteorización física NO produce cambios de la composición

mineralógica. Puede producirse:

Por variación de temperatura (expansión – contracción)

Por procesos de congelamiento (aumento del volumen del agua)

Por desgaste o impacto.

http://es.wikipedia.org/wiki/Archivo:Ffionphort_cracked_granite_boulder.jpg

http://es.wikipedia.org/wiki/Archivo:Canchal,_Flowerpot_Island,_Canad%C3%A1.jpg







La meteorización química cambia la composición mineralógica y sus

causas pueden ser:

La oxidación (debilitando los ácidos del suelo)

La carbonatación (reacción con el óxido de carbono)

La hidratación (proceso de hidrólisis, combinación del agua y los

minerales)

La meteorización orgánica, altera la composición mineralógica y sus

causas pueden ser:

La acción de las plantas.

La acción de organismos vivos.

Esta sucesión de procesos de meteorización han transformado a la

superficie terrestre, y debido a ello se ha ido formando una capa o corteza

de suelo que tiene diferentes espesores y componentes según haya sido

su historia.

Si excavamos en cualquier punto de la superficie terrestre, vamos a

encontrar que en algún sector la roca madre aflora limpia, y en otros hay

sobre ella una sucesión de capas de suelo que las llamamos horizontes y

que por lo general tienen las características que a continuación se

describen.

http://es.wikipedia.org/wiki/Archivo:Piedra_de_la_Virgen.jpg






El HORIZONTE A, superficial, llamado también “topsoil” puede estar

constituido por suelos “limo-arcillosos”, conteniendo generalmente

materia orgánica, restos vegetales y humus.

Su estructura es abierta y de color oscuro.

Tiene reacción ácida, con alta capacidad de intercambio de bases.

Absorbe mucha agua, tiene grandes cambios de volumen y baja

resistencia mecánica.

El HORIZONTE B, se lo llama iluvial por el material arrastrado por

iluviación del horizonte A.

Predominan las arcillas.

Su espesor es muy variable, dos, tres o más metros, o puede no existir.

El HORIZONTE C, es el que tiene el mayor porcentaje de material

original de la roca madre.

Podemos encontrar suelos limo-arenosos, o arcillo-arenosos, con alto

contenido de carbonato de calcio que le confiere cimentación. Cuando la

cimentación es muy marcada se denomina “tosca”. Luego viene la ROCA

FIRME.

Los suelos pueden quedar en el lugar en que se forman y

denominarse residuales o no transportados.

Los SUELOS NO TRANSPORTADOS son:

Heterogéneos.

Tienen grandes asentamientos.

No son aptos para fundar sobre él.

La forma de sus granos es angulosa.

HORIZONTE A

HORIZONTE B

HORIZONTE C

ROCA MADRE



Son permeables, porosos.

Los SUELOS TRANSPORTADOS se denominan así, porque luego de la

meteorización de la roca, fueron trasladados por el agua, el viento, los

glaciares o la gravedad.

Los transportados por el agua (aluviales) tienen granos de tamaño

fino a grueso, de forma redondeada.

El escurrimiento de torrentes de montañas produce arrastre de

materiales que se depositan a lo largo del curso, quedando los más finos

en las zonas planas de los valles.

Los ríos acarrean material depositándolo a la largo del perfil de

acuerdo a la velocidad del curso. Deposita el material más fino (limos-

arcillas) cerca de la desembocadura.

Combinan fuerza de arrastre del agua con la de la gravedad.

Los suelos formados son: Torrenciales (grano fino a grueso), Terrazas

(grano mediano a fino), Lacustres (granulometría muy fina)

Los transportados por el viento pueden hacerlo de tres maneras:

suspensión, saltación o rodamiento, según sea el tamaño del material y la

velocidad del viento de la zona.

Los suelos formados son: de dunas (suelo de granulometría fina),

de loes (ligeramente compactados, no apto para fundación).

Los transportados por glaciares, están formados por bloques

heterogéneos que van de tamaños muy grandes a muy finamente

granulados. Como el hielo que queda entre ellos luego se derrite, son

suelos muy permeables y porosos.



Los suelos formados son: los morrénicos (sirven para canteras,

hormigones, carreteras), los de deslave (grano heterogéneo y

redondeado).

Los transportados por gravedad, producto de movimientos

sísmicos, avalanchas, fracturas, se originan en alturas, con fuertes

pendientes, etc.

OBSERVACIÓN DE LOS ESTRATOS DE SUELO

El proceso de reconocimiento de suelos tiene como finalidad tomar

contacto visual con el suelo de los diferentes estratos, guardar una

muestra del mismo para los ensayos de laboratorio, y trazar un perfil

estratigráfico del suelo a fundar.

Será competencia de los técnicos determinar el tipo de

reconocimiento a emplear, la ubicación de la toma de muestras, la

profundidad de dichos estudios, y los ensayos especiales a realizar en caso

de ser necesarios.

a) Por Calicatas:

Sistema simple y efectivo, permite la observación in-situ.

Es válido hasta 4-5 mts. de profundidad dependiendo de la zona. A

partir de 1,5 m se debe entibar.

Es recomendable en terrenos duros, firmes.

Permite determinar con exactitud el nivel de la napa freática.



b) Por sondeos mecánicos:

Son perforaciones que permiten reconocer las diferentes capas del

suelo.

Dichas perforaciones tienen diámetros que oscilan de los 65 mm a los

150 mm.

Pueden ser por barreno helicoidal: se emplean en suelos blandos y

cohesivos. La precisión en la determinación de los estratos no es muy

precisa ± 50 cm.

Los sondeos a percusión se utilizan tanto en suelos granulares

como cohesivos.

Se pueden alcanzar profundidades de hasta 15-20 mts.

Los sondeos de rotación se pueden utilizar en cualquier tipo de

suelo, aunque pueden existir problemas bajo el nivel freático, o si se topa

con gravas gruesas.

Cuando los sondeos atraviesan suelos poco cohesivos (arcillas

blandas o arenas) se deben encamisar o utilizar lodo bentonítico.

Lodo bentonítico: la bentonita es una arcilla “montmorillonita” de

alto límite líquido, que a pesar de que se le agregue mucha agua, no

pierde consistencia.

Tiene propiedades trixotrópicas, cuando está en reposo adquiere

consistencia, y cuando se lo agita se vuelve líquido, pero luego en reposo

vuelve a tomar consistencia.



TIPO E IDENTIFICACIÓN DE LOS SUELOS Para iniciar la distinción de los diferentes tipos de suelos

comenzaremos con el análisis del tamaño de las partículas. Gravas, canto rodado, ripio: mayores a 2 mm y hasta los 15 a 20 cm. Arenas: 2,00mm – 0,07mm Limos: 0,07mm – 0,002mm Arcillas: <0,002mm

Arenas: Formados por partículas sin cohesión de fragmentos granulares o

redondeados de rocas y minerales. Se las clasifican según el tamaño: Arenas: tamaño menor a 2 mm.

Limos inorgánicos: Suelos de partículas muy finas, con poca o nula cohesión. En estado

seco es frágil, siendo fácil quitar partículas o desmenuzarla.

Limos orgánicos: Suelos de granos finos más o menos plásticos, con fragmentos muy

pequeños de materia vegetal parcialmente descompuesta.

Arcillas: Formados por partículas microscópicas o sub microscópicas

ordenadas en diminutas láminas o copos del tipo: Láminas de sílice: Constituida por tetraedros, cada uno de los cuales

está limitado por cuatro superficies planas triangulares, con átomos e oxígeno en los vértices y un átomo de silicio en el centro.

Láminas de alúmina: Se compone de unidades de dos filas, ordenadas en octaedros con átomos de oxígeno, O, o grupos de oxhidrilos, OH, en los vértices de filas alternas, respectivamente, con un átomo de aluminio embebido en el medio.

Arcillas en función de su estructura cristalina: Caolinitas: Constituida por una sola lámina de sílice tetraédrica y

una sola lámina de alúmina octaédrica, combinación que se repite indefinidamente.

Montmorillonitas: Se compone de idénticas unidades conjuntas constituidas por una lámina octaédrica de alúmina entre dos láminas tetraédricas de sílice. La ligazón es más bien débil, por lo que el mineral resulta inestable, especialmente en presencia de agua.

Illitas: También denominadas hidromicas por su semejanza estructural con las micas.



EL AGUA EN EL SUELO:

El agua contenida en el suelo juega un papel tan fundamental en el comportamiento mecánico del suelo, que debe considerarse como parte integral del mismo. Citaremos en forma resumida alguna de ellas:

Disolvente: La molécula de agua en su totalidad se encuentra en equilibrio electrónico; las cargas eléctricas del átomo de oxígeno se encuentran equilibradas con las de los dos átomos de hidrógeno. Pero las cargas están descentradas, molécula de agua tiene la particularidad de poseer en un lado las cargas negativas y en el otro las cargas positivas. Esta característica hace que se denominen moléculas bipolares. Bajo estas circunstancias, el agua es uno de los más poderosos disolventes en compuestos iónicos.

La capilaridad: es otra forma de la tensión superficial. El agua sube espontáneamente en un tubo capilar porque se adhiere a la superficie de las paredes del tubo. La tensión superficial del agua ocasiona que esta película se contraiga y empuje el agua hacia la parte superior del tubo. La capilaridad es provocada por dos tipos de fuerzas. Una es la atracción intermolecular entre moléculas semejantes denominada cohesión; la otra fuerza, conocida como adhesión, es una atracción entre moléculas distintas, como las del agua y las del tupo de vidrio. En la capilaridad, la adhesión es más fuerte que la cohesión.

La viscosidad: Es una medida de la resistencia de los líquidos a fluir. Cuanto mayor es la viscosidad, más lento es el flujo del líquido. La viscosidad siempre disminuye con el aumento de la temperatura. El agua tiene mayor viscosidad que muchos otros líquidos por su capacidad para forma enlaces de hidrógeno.

Según el tamaño de las partículas del suelo el agua tiene diferente comportamiento; para suelos gruesos a finos (arenas y limos) el agua los dispersa y erosiona; los lava. Mientras que para suelos muy finos (arcillas) el agua se combina eléctricamente formando otro tipo de agua en la superficie de la partícula; el agua adsorbida.

La determinación del contenido de humedad del suelo representa

junto con la determinación de vacíos o de aire, datos importantes para

comprender el comportamiento de este, como ser: cambios de volumen

(CONSOLIDACIÓN), cohesión (CONSISTENCIA), estabilidad mecánica.



La humedad natural en los suelos de Resistencia va del 15% al 20%,

mientras que si estamos cerca de un pozo negro puede ascender a un

40%.

El tiempo de secado del ensayo es de 24 hs,(varía si son arenas,

menos tiempo y si son arcillas más tiempo) a una temperatura de 110ºC.

El suelo tiene una Fase Sólida, una Fase Líquida y una Fase Gaseosa.

SUELO SECO + AGUA ADSORBIDA + AGUA CAPILAR + AGUA LIBRE

RECONOCIMIENTO DEL SUELO EN OBRA

En los suelos mojados, se puede determinar la adhesividad y la

plasticidad.

ENSAYO DE ADHESIVIDAD:

Se presiona una pequeña cantidad de suelo mojado entre el pulgar

y el índice.

Suelo no adherente: no queda prácticamente material adherido a

los dedos.

Suelo ligeramente adherente: el suelo comienza a adherirse a los

dedos, pero al separarlos queda limpio. No hay estiramiento.



Suelo adherente: el suelo tiende a estirarse y querer partirse antes

de separarse de los dedos.

Suelo muy adherente: el suelo se adhiere fuertemente, y al querer

separarlos se produce estiramiento del material.

ENSAYO DE PASTICIDAD:

La humedad del suelo deberá estar próxima al límite plástico.

Suelo no plástico: el suelo no tiene coherencia, es de estructura de

grano suelto.

Suelo ligeramente plástico: el suelo permite realizar un cilindro,

pero se desmenuza antes de llegar a los 3 mm de diámetro. No se puede

volver a amasar.

Suelo plástico: el suelo permite realizar un cilindro y al llegar a los 3

mm de diámetro se desmenuza. Permite volver a amasarlo pero no

permite volver a realizar el cilindro.



Suelo muy plástico: el suelo permite realizar el cilindro, amasarlo y

volver a cilindrarlo varias veces.

ENSAYO DE CONSISTENCIA DEL SUELO SECO:

Consistencia del suelo:

Es la firmeza con que se unen los materiales que componen el suelo,

o la resistencia del suelo a la deformación y a la rotura.

Se debe tratar de romper una porción de suelo seco con el pulgar y el

índice, o apretándolo con la palma de la mano, y clasificar su consistencia

de la siguiente manera:

Suelo suelto: no tiene ninguna coherencia, el grano está suelto.

Suelo blando: tiene una ligera coherencia, pero se deshace en

granos a la más pequeña presión.

Suelo ligeramente duro: el suelo resiste a una presión ligera, pero

de puede romper con la presión del pulgar y el índice.

Suelo duro: apenas se puede romper con la presión del pulgar y el

índice, pero se puede romper con la palma de la mano sin dificultad.



Suelo muy duro: no se puede romper con la presión del pulgar y el

índice, pero se puede romper con la palma de la mano.

Suelo extremadamente duro: no se puede romper con la palma de

la mano. Resiste una presión extrema.

ENSAYO DE PENETRACIÓN STANDART

Surge por la necesidad de estimar el grado de densificación de los

suelos.

El ensayo consiste en contar el número de golpes necesarios para

penetrar 30 cm la cuchara normalizada para el SPT.

Si el Nº es mayor a 50, se considera que se encontró el rechazo

cualquiera sea la profundidad de penetración. (En ese caso se anota la

profundidad de penetración en cm y el Nº de golpes = 50).

No se tiene en cuenta los golpes necesarios para penetrar durante

los 0-15 cm (por posibles derrumbes y asentamiento del material virgen)y



lo mismo para la profundidad de 45 – 60 cm (por sobre compactación) y se

toman los golpes como un valor meramente indicativo.

El ensayo nos da un valor indicativo de la consistencia del suelo para

su utilización.

En ocasiones hay que aplicar factores correctivos por la influencia

de la napa freática.

Durante el ensayo se aprovecha para:

Identificar las características del suelo.

Identificar espesor de estratos.

Determinar humedad natural.

Dibujar estratificación.



ENSAYOS DE LABORATORIO

DETERMINACIÓN DEL LÍMITE LÍQUIDO (L.L.)

El límite líquido está definido, como el contenido de humedad con

el cual una masa de suelo colocada en un recipiente en forma de cuchara

(aparato de Casagrande), se separa con una herramienta patrón

(ranurador), se deja caer desde una altura de 1 cm. y sufre el cierre de esa

ranura en 1 cm. después de 25 golpes de la cuchara contra una base de

caucho dura o similar.

Casagrande (1932), determinó que el límite líquido es una medida

de resistencia al corte del suelo a un determinado contenido de humedad

y que cada golpe necesario para cerrar el surco, corresponde a un

esfuerzo cortante cercano a 1 gr/cm 2 .

La muestra de ensayo debe ser igual o mayor que 100 grs. y pasar

completamente por el tamiz de 0,5 mm. (malla Nº40 ASTM).

EQUIPO NECESARIO

- Aparato de límite líquido (máquina de Casagrande), el que consiste

en una taza (cuchara) de bronce con una masa de 200 ± 20 grs., montada

en un dispositivo de apoyo fijado a una base de caucho, madera o plástico

duro.

- Acanalador (Casagrande o ASTM), mango de calibre de 1 cm. para

verificar altura de caída de la cuchara.



- Plato de evaporación de porcelana de 120 mm. de diámetro.

- Espátula hoja flexible de 20 mm. de ancho y 70 mm. de largo.

- Horno de secado con circulación de aire y temperatura regulable

capaz de mantenerse en 110º ± 5º C.

- Balanza de precisión de 0,01 gr.

- Herramientas y accesorios. Placas de vidrio, agua destilada,

recipientes herméticos, malla Nº 40 ASTM y probeta de 25 ml de

capacidad.



PROCEDIMIENTO

Se pone la muestra en el plato de evaporación agregándole

suficiente cantidad de agua destilada, mezclando con la espátula hasta

lograr una pasta homogénea. Esta muestra debe curarse durante el

tiempo que sea necesario para lograr una adecuada distribución de la

humedad. Se coloca el aparato de límite líquido sobre una base firme

(verificando que esté limpia y seca) y se deposita en la taza unos 50 a 70

grs. del material preparado previamente, para luego alisar la superficie

con la espátula, de modo que la altura obtenida en el centro sea de 10

mm. y la masa ocupe un volumen de 16 cm 3 aproximadamente.

Una vez enrasado, se pasa el acanalador para dividir la pasta en dos

partes, a través de un surco de 63 mm. de longitud.

Si se presentan desprendimientos de la pasta en el fondo de la taza,

se debe retirar todo el material y reiniciar el procedimiento.

Cuando se tiene el surco, se gira la manivela del aparato con una

frecuencia de 2 golpes por segundo, contando el número de golpes

necesarios para que la ranura cierre en 10 mm. de longitud en el fondo de

ella .



Finalmente, se toman aproximadamente 10 grs. del material que se

junta en fondo del surco para determinar la humedad.

El material sobrante se traslada al plato de evaporación para

mezclarlo nuevamente con agua destilada y repetir el procedimiento por

lo menos 2 veces más, de modo de obtener tres puntos que varíen en un

rango de 15 a 35 golpes (ideal es tomar 5 puntos). Es importante señalar

que el ensayo se debe realizar desde la condición más húmeda a la más

seca.

CÁLCULOS Y GRÁFICOS

- Calcular la humedad de cada prueba de acuerdo al procedimiento

del ensayo de humedad.

- Representar en gráfico semi-logarítmico, donde la humedad será la

ordenada (en escala natural) y el número de golpes (N), la abscisa. En el

gráfico, dibujar los puntos correspondientes a cada una de las tres o más

pruebas y construir una recta llamada curva de flujo, pasando tan

aproximadamente como sea posible por dichos puntos. - Expresar el límite



líquido (LL) del suelo, como la humedad correspondiente a la intersección

de la curva de flujo con la abscisa en 25 golpes, aproximando al entero

más próximo.

Es un ensayo que tiene un carácter reológico, porque mide la

energía necesaria que hay que aplicar al suelo para que éste se deslice una

distancia establecida.

DETERMINACIÓN DEL LÍMITE PLÁSTICO (L.P.)

El límite plástico se ha definido como el contenido de humedad del

suelo al cual un cilindro del mismo, se rompe o resquebraja al amasado

presentando un diámetro de aproximadamente 3 mm.

Esta prueba es bastante subjetiva, es decir, depende del operador,

el cual debe ayudarse con un alambre u otro material de 3 mm de

diámetro para hacer la comparación y establecer el momento en que el

suelo se resquebraja y presenta el diámetro especificado.

La muestra necesaria para realizar este ensayo deberá tener un

peso aproximado de 20 grs. y pasar completamente por el tamiz de 0,5

mm. (malla Nº 40 ASTM).



EQUIPO NECESARIO

- Plato de evaporación de porcelana de 120 mm. de diámetro.

- Espátula hoja flexible 20 mm. de ancho y 70 mm. de largo.

- Placa de vidrio esmerilado o mármol como superficie de amasado.

- Horno de s cado con circulación de aire y temperatura regulable

capaz de mantenerse en 110º ± 5º C.

- Patrón de comparación, puede usarse un alambre ó plástico de 3

mm. de diámetro.

- Balanza de precisión de 0,01 gr.

- Probeta de 25 ml. de capacidad.



- Herramientas y accesorios. Malla Nº 40 ASTM, agua destilada y

recipientes herméticos.

PROCEDIMIENTO

La muestra de ensayo se prepara de manera idéntica a la descrita en

el límite líquido, o bien puede usarse la misma muestra que se usó en ese

ensayo, en la etapa en que la pasta de suelo se vuelva lo suficientemente

plástica para moldearla como una esfera.

Se toma una porción de suelo y se amasa entre las manos

haciéndola rodar con la palma de la mano o la base del pulgar, por sobre

la superficie de amasado, formando un cilindro.

Cuando se alcance un diámetro aproximado a 3 mm se dobla y

amasa nuevamente, para volver a formar el cilindro, lo que se repite hasta

que el cilindro se disgregue al llegar al diámetro de 3 mm en trozos de

tamaño de 0,5 a 1 cm. de largo y no pueda ser re amasado ni

reconstituido.

El contenido de humedad que tiene el suelo en ese momento

representa el límite plástico, el cual se determina colocando las fracciones

de suelo en un recipiente, secándolas al horno. Se deben hacer tres

determinaciones que no difieran entre sí en más de 2%, en caso contrario

deberá repetirse el ensayo.



INDICE DE PLASTICIDAD:

El Índice de plasticidad resulta de la diferencia entre el Límite

Líquido y el Límite Plástico, y nos determina el grado de actividad que

tiene el suelo.

Representa el intervalo, en el que el suelo puede recibir agua,

manteniendo su estado plástico.

I.P. = L.L. - I.P.



LAVADO SOBRE TAMIZ 200

RESUMEN DEL PROCEDIMIENTO:

Una muestra de agregado es lavado, utilizando agua libre de

impurezas corriente o agua que contenga un agente humectante, cuando

se especifique.

El agua de lavado decantada, la cual contiene material suspendido y

disuelto, se pasa a través de un tamiz de 0,075 mm (No.200).

La pérdida en masa que resulta del tratamiento de lavado se calcula

como un porcentaje de masa del espécimen original y se informa como el

porcentaje de material más fino que el tamiz de 0,075 mm (No.200) por

lavado.

MATERIALES Y EQUIPO:

Balanza - Una balanza legible y exacta al de 0,1 g ó 0,1 % de la carga

de ensayo, la que sea mayor, a cualquier punto dentro del rango de uso.

Tamiz – Un juego de dos tamices, un inferior de 0,075 mm (No.200)

y otro de 1,18 mm (No.16). Ambos tamices deben cumplir con los

requisitos de la especificación ASTM E11.



Contenedor – Un recipiente de tamaño suficiente para contener el

espécimen cubierto con agua y que permita una vigorosa agitación sin

pérdida de cualquier parte de la muestra o del agua.

Horno – Un horno de suficiente tamaño, capaz de mantener una

temperatura uniforme de 110 °C ± 5 °C.

Agente humectante – Cualquier agente dispersante, que promueva

la separación de los materiales finos.

CLASIFICACIÓN S.U.C.S.

Para utilizar el método del Sistema Unificado de Clasificación de

Suelos, necesitamos obtener la información pertinente sobre algunas las

características esenciales del suelo a estudiar.

Esta información se obtiene a partir de dos pruebas de laboratorio

normadas por la ASTM International, las pruebas necesarias para obtener

los datos para poner clasificar el suelo son el contenido de humedad, el

análisis granulométrico y los límites: líquido y plástico con los que

calculamos el índice de plasticidad. Los cuales permiten obtener la

distribución de tamaños de partícula del suelo y los contenidos de

humedad de frontera entre diferentes estados de consistencia.



Al realizar los ensayos mencionadas anteriormente, es importante

garantizar que las muestras obtenidas del campo sean representativas

para poder realizar conclusiones y poder ligarlas a la totalidad del suelo

del cual se obtuvieron dichas muestras.

La clasificación del suelo es de suma importancia para la creación

del modelo geotécnico y el diseño de cimentaciones en un terreno en

específico, debido a que se requiere conocer el tipo de suelo en el lugar a

realizar la futura obra de índole civil.

Esto nos permitirá realizar un estudio sobre las capacidades de

carga y asentamientos generados sobre los estratos de suelo, de tal forma

que éstos posean las propiedades necesarias para el soporte de la

estructura.

MARCO CONCEPTUAL:

Este sistema clasifica los suelos en dos amplias categorías:

SUELOS DE GRANO GRUESO que son de naturaleza tipo grava

y arenosa con menos del 50% pasando la malla No. 200

SUELOS DE GRANO FINO con 50% o más pasando la malla No.

200



FRACCION GRUESA FRACCION INTERMEDIA FRACCION FINA

El método SUCS presenta diversa nomenclatura; para suelos

granulares, las siglas son G (grava), S (arena), W (bien graduada) y P (mal

graduada). Para suelos finos la nomenclatura es M (limo), C (arcilla), H

(alta compresibilidad) y L (baja compresibilidad). Y para los suelos

orgánicos la sigla es Pt (turba).

Para clasificar los suelos fino, lo que hacemos es utilizar la gráfica de

plasticidad.

Ingresamos con el valor del Límite Líquido y el Índice de Plasticidad,

y en el punto de intersección, obtenemos el tipo de suelo fino que

estamos estudiando.



ALTERACIONES DEL SUELO QUE PUEDEN DAR INICIO A UN PROCESO PATOLÓGICO

Dentro del estudio del suelo se encuentra la determinación de las

alteraciones que se han producido en el suelo en la historia. Especialmente de aquellos terrenos ubicados en la zona urbana, donde las obras de infraestructura y la de edificios cercanos alteran las condiciones naturales.

Excavaciones cercanas Cualquier excavación que se realice o haya sido realizada, como así

también deslizamiento de taludes, no sólo en el perímetro del terreno en cuestión, sino también en las cercanías, provoca una alteración en el comportamiento del suelo.

En el caso de la arcillas, se pierde el confinamiento lateral y se produce un descenso del suelo. En los limos o arenas se pueden generar erosiones o lavado que socavan el suelo bajo las fundaciones.

Variación de la humedad Sabemos que el agua es parte de la estructura de los suelos, y como

tal influye en la estabilidad de forma. En definitiva, el contenido de humedad afecta no solo a la resistencia soporte del suelo sino también a sus movimientos.

El origen de las variaciones de humedad se puede dar por alguna de las siguientes causas:

a) Modificaciones en el nivel freático. b) Filtraciones en cañerías subterráneas de agua o desagües. En el

interior o fuera del edificio. c) Riego excesivo del terreno. d) Vegetación. e) Efecto sombra. f) Bombeo.



ALTERACIONES SEGÚN EL TIPO DE SUELO.

Arenas y Limos: Si el perfil de suelo es básicamente limoso o arenoso, se deberá

determinar si se trata de un asentamiento inmediato a la construcción o si existe un proceso erosivo por flujo de agua.

El primer caso es descartado por la antigüedad de la construcción. En el segundo caso deberán localizarse las fuentes de ingreso de

agua y las vías o canales que permiten la pérdida de material. Arcillas: Si el perfil de suelo es fundamentalmente arcilloso se deberá

abarcar un campo más amplio, especialmente considerando lo dicho respecto la importancia relativa de las fuerzas de superficie y su íntima relación con las variaciones de humedad y la acción química.

Erosión química por dispersión Las arcillas con alto contenido de sodio (sódícas) se caracterizan por

el predominio de cationes de sodio en su complejo de intercambio. Los cationes de sodio, monovalentes y de débil enlace, son fácilmente extraídos por el agua libre si existe desequilibrio en la composición (agua pura). De esta forma las partículas se desequilibran eléctricamente y tienden a repelerse y dispersarse.

Variaciones volumétricas por cambios en el tenor de humedad. Los primeros ensayos realizados (límites de Atterberg) pueden dar

en forma preliminar una idea inmediata de la posibilidad de que existan fenómenos de variaciones volumétricas. Existen gran cantidad de métodos empíricos basados en estadísticas que permiten evaluar el potencial de actividad de las arcillas a través del límite líquido, el índice de plasticidad y el porcentaje de la fracción arcillosa (hidrometría).

Si estos métodos empíricos indican susceptibilidad a dichas variaciones volumétricas deben realizarse ensayos especiales para valorar



dicho potencial en forma cuantitativa (ensayos de hinchamiento y de presión de hinchamiento).

A partir de estos ensayos, conociendo el contenido de humedad del suelo y las condiciones de contorno, podrá evaluarse la posibilidad de nuevos cambios de humedad y los movimientos y presiones asociadas.

El proceso de consolidación. Si se aumenta la carga que actúa sobre una capa de suelo poroso

saturado compresible, como ser una arcilla, la capa se comprime y expulsa agua de sus poros.

EI asiento del suelo se origina principalmente por la reducción del volumen de poros, por ello, si los huecos de un suelo se hallan completamente llenos de agua, el asiento sólo puede resultar de la expulsión de agua de los huecos. El asiento gradual de un terreno en tales condiciones, provocado por fuerzas estáticas de gravedad, como su peso propio y el de las estructuras levantadas sobre él, se llama consolidación, término no sinónimo de compactación, que es la compresión artificial de un terreno por medios mecánicos.

Si un suelo saturado es muy permeable (p. ej., si es una arena pura), su consolidación por aplicación de nuevas cargas estáticas es casi instantánea, puesto que el agua no encuentra ninguna dificultad para salir de los huecos. Por otro lado, si el suelo saturado es arcilla con baja permeabilidad, su consolidación será muy lenta, ya que el agua de los huecos tardará mucho en ser expulsada hacia los límites permeables de la capa de arcilla.



La reducción del volumen de huecos de una arcilla completamente saturada corresponde a la cantidad de agua expulsada. Como resultado de este proceso los granos del esqueleto del suelo son forzados a establecer un contacto más íntimo entre ellos y, como consecuencia, absorben parte de la nueva carga aplicada.

Desecación La desecación de arcillas en la estación seca progresa hasta

profundidades que superan generalmente las profundidades de fundación de estructuras livianas, quebrándose el suelo como consecuencia de las grietas de contracción que se producen.

Durante la época de lluvias, el agua penetra en las grietas y la arcilla se hincha originando un levantamiento importante de la superficie del terreno.

Debajo de las zonas cubiertas por edificios, la pérdida de humedad por evaporación es mucho menor que en las zonas adyacentes. Por ello el contenido de humedad de la arcilla situada debajo de las superficies cubiertas produce una elevación de la parte central de las mismas, respecto a sus bordes exteriores. El valor de esta elevación es prácticamente independiente del peso de los edificios y su efecto es muy similar al producido por asentamientos desiguales.

Bajo condiciones climáticas desfavorables, la elevación en ciertos suelos puede, con el tiempo, superar los 30 centímetros.

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