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Asignatura: Materiales de Construcción II, Profesor: , Carrera: Ingeniería de Edificación, Universidad: UPM
Tipo: Ejercicios
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J. (^) Rodríguez (^) DelgadoM.Rodriguez (^) AybarC. (^) Porras (^) AmoresM. (^) González (^) Cortina
En^ consecuencia^ los^ suelos^ tienen^ su^
origen^ en^ los^ macizos^ rocosos^ preexistentes
que
constituyen^ la^ roca^ madre,^ sometida^ a^ la
acción^ ambiental^ disgregadora^ de^ la^ erosión en
entre^ los^ dilataciones diferentes^ minerales y^ dan acciones^ fisuras^ internas)^ lugar a y^ y^ a^ la^ acción^ del^ agua^ (arrastre^ de^ fragmentos
ya erosionados;^ posible^ acción^ directa^ por congelación, que^ produce^ tensiones^ internas
por el^ aumento^ de^ volumen^ del^ hielo^ respecto
al^ agua;^ acción^ alternante^ de^ humedad— sequedad^ a^ lo^ largo^ del^ tiempo,^ etc.).Estas^ acciones^ físicas^ tienden^ a^ romper
inicial^ dividirla^ fragmentos la roca y^ a^ en^ de tamaño^ cada^ vez^ más^ pequeños,^ que
pueden^ ser separados^ de^ la^ roca^ por
agentes activos^ (agua,^ viento,^ gravedad)^ y^ llevados
a^ otros^ puntos^ en^ los^ que^ continúa^ la^
acción erosiva.^ Es^ decir,^ crean^ las^ partículas^ que
van^ a^ formar^ el^ suelo. Química.Originada^ por^ fenómenos^ de^ hidratación,
disolución^ (de^ sales,^ como^ los^ sulfatos
en^ el agua),^ oxidación^ (de^ minerales^ de^ hierro
ambiental),^ por efecto cementación^ (por agua conteniendo^ carbonatos^ previamente^ disueltos
a^ partir^ de^ otra^ roca),^ etc.^ Esta^ acción tiende tanto^ a^ disgregar^ como^ a^ cementar,
lo^ que^ quiere decir^ que^ puede^ ayudar
a^ la acción física^ y,^ posteriormente,^ cementar
los^ productos^ formados,^ dando^ unión^ química
a las^ partículas^ pequeñas,^ que^ se^ forman,
aunque^ la^ mayor^ parte de las^ veces^ contribuye destruir^ transformar^ que^ a^ unir.más a y^ Los^ principales^ fenómenos^ reaccionesy^
que^ se producen^ son: •^ Hidratación.^ Adición^ de^ agua^ a^ un
compuesto^ químico^ dentro^ de^ su^ estructuraatómica molecular. Ejemplo: transformación^ de^ anhidrita^ en^ yeso.o Ca SO4 ÷ 2H20^ -^ Ca^ S04.2H2OEs la descomposición química^ una^ sustancia^ por^ medio^ del^ • Hidrólisis. de^
agua.^ A partir^ de^ materiales^ muy^ distintos,^ como
son^ los^ silicatos^ que^ se^ encuentran^ en
las rocas^ ígneas^ y^ sedimentarias,^ se^ llega^
por^ medio^ de^ reacciones^ de^ hidrólisis^ a
un producto^ final:^ la^ arcilla.• Oxidación.^ En^ las^ rocas^ que^ contienen
hierro,^ los^ óxidos^ ferrosos^ liberados^
por reacciones^ de^ hidrólisis^ se^ oxidan^ a^ férricos,
con^ cambios^ de^ color^ consistencia.y^
-^ Carbonatación.^ Algunos^ óxidos^ de^ metales
como^ el^ Na,^ K,^ Ca,^ Mg^ se^ combinan^ con el^ CO2^ ambiental^ formando^ carbonatos.• Disolución.^ Aunque^ la^ disolución^ se^ considera
como^ un^ fenómeno^ físico,^ en^ el^ caso de^ la^ erosión^ suele^ ir^ acompañada^ de
reacciones^ químicas.^ Por^ ejemplo,^ la^
roca caliza^ es^ poco^ soluble^ en^ agua^ pura,^
pero^ cuando^ está^ presente^ el^ dióxido^
de carbono,^ el^ carbonato^ cálcico^ es^ disuelto
en^ forma^ de^ bicarbonato^ cálcico.Ca CO3÷ CO2 + H20^ -^ Ca^ (HCO3) Esta^ es^ la^ causa^ de^ la^ gran^ cantidad^ de^
grietas,^ cavernas^ y^ conductos de^ todo^ tipo
que^ a veces^ debilitan^ y^ hacen^ extraordinariamente
permeables^ las^ formaciones^ calcáreas.
Producida (^) por (^) actividad (^) bacteriana, (^) induciendoBiológica. (^) putrefacciones de materiales (^) orgánicos y^
el (^) producto (^) con (^) otras (^) partículas demezclando^ (^) origen (^) físico—químico, (^) actuando (^) como
Todo (^) ello (^) da (^) lugar (^) a (^) fenómenos (^) de etc.elemento (^) catalizador, o disgregación^ (alteración^ meteorización) y^
transformación de (^) la (^) roca, (^) creándose (^) el perfil (^) de (^) meteorización.
En (^) resumen, (^) los (^) distintos (^) queprocesos (^) intervienen en (^) la (^) formación (^) de (^) los (^) suelos, (^) están
las su^ constitución;^ de (^) mayor (^) tamaño solo (^) necesitan (^) procesos (^) físicos, (^) aunque
cementantes, (^) químicas,transformaciones (^) medio (^) de (^) deposición, (^) etc.
y (^) agua (^) (semisaturado) (^) o (^) solo (^) aire (^) (seco); situación inexistente en (^) la^ prácticamente^
naturaleza. (^) El (^) fluido (^) intersticial (^) se (^) considera, (^) a (^) las (^) temperaturas (^) normales, del (^) suelo-^ Las^ deformaciones^ del^ conjunto^ incompresible. (^) se (^) producen (^) por giros (^) y (^) deslizamientos y relativos^ de^ las^ partículas^ por (^) expulsión de (^) agua; (^) solo (^) en (^) raras (^) ocasiones (^) se^
1.3. (^) Tipos (^) de (^) suelo TRANSFORMACIÓN producen (^) por (^) roturas (^) de (^) granos. (SE (^) REINICIA (^) EL (^) PROCESO).ROCA (^) SEDIMENTARIAEN general, Un^ suelo,^ de^ forma^ está (^) compuesto fragmentos (^) procedentes (^) de (^) la (^) erosión^ por^ los^
de (^) las (^) rocas, (^) mas (^) o (^) menos (^) cohesionados, parte (^) sólida (^) formado (^) por es^ decir^ una^ dichas
partículas (^) o (^) fragmentos, (^) una (^) parte (^) líquida de debida^ al^ agua^ residual,^ lluvia (^) o (^) subterránea ORfRIA.FIN^ OSVIENTO^ DEPOSICIÓN^ SISTEMA^ PARTICULADOTRANSPORTE^ CON^ MÁS^ EROSIÓN^ Y^ DISGREGACIÓN)BIOLÓGICA^ —ACTIVIDAD^ BACTERIAS. PUTREFACCIÓN^1 erostn.^ (Motenzcián^ TRANSFORMACIÓNOXIDACIÓN.^ ETCACCIÓN^ AMBIENTAL-.^ QUÍMICA^ HIDRATACIÓN.^ DISOLUCIÓN,DISGREGACIÓNCRECIMIENTO CRISTALES,^ ETCFÍSICA^ CAAIBIOS^ TÉRMICOS,^ AGUA. HIELO, 3
El (^) centro (^) de (^) los (^) octaedros (^) está (^) ocupado (^) por (^) Mg2+ (^) y (^) Los (^) cationesA13+, (^) Fe2+. (^) se
Las (^) cadenas (^) se (^) unen (^) mediante (^) enlacesrodean (^) de (^) O (^) 2-y (^) OH (^) -. (^) covalentes (^) débiles, (^) en (^) disposición (^) laminar
pudiendo (^) entrar (^) las (^) moléculas de (^) agua en (^) el (^) espacio (^) interlaminar (^) produciendo, a (^) veces,
aumentos (^) de (^) volumen (^) (recuperables (^) cuando (^) el (^) agua (^) se (^) evapora) (^) (Figura (^) 3).
Todo (^) ello (^) hace (^) que (^) la (^) capacidad (^) de retención (^) del (^) agua (^) sea (^) muy (^) grande (^) (pequeños
huecos (^) con (^) una (^) gran (^) superficie (^) de (^) absorción (^) en (^) las (^) partículas (^) y (^) una (^) estructura (^) que
permite (^) retener (^) el (^) agua), (^) por (^) lo (^) que son (^) generalmente (^) los (^) materiales (^) más (^) problemáticos
(tiempos (^) muy (^) elevados (^) de (^) consolidación L Q:z-^ o^ de^ expulsión^ de^ agua (^) bajo (^) esfuerzos).
Con (^) las (^) y (^) capasunidades (^) básicas (^) formando (^) se (^) constituye (^) todas (^) las (^) arcillas, por (^) medio (^) de
enlaces (^) que (^) de (^) distintos pueden (^) ser tipos: (^) iónico, (^) covalente, (^) de (^) hidrógeno, (^) etc. (^) Las
posibilidades (^) de (^) combinación son (^) muy hasta (^) el (^) punto (^) de que (^) se (^) conocengrandes,^ (^) más
de (^) 2.000 (^) de (^) lastipos (^) distintos (^) de (^) arcillas (^) que (^) algunas (^) aparecen (^) en (^) la (^) naturaleza (^) con (^) más
frecuencia. (^) Materiales (^) más (^) frecuentes (^) son la (^) caolinita, (^) la (^) sepiolita, (^) la (^) haloysita, (^) la illita, (^) la
atapulgita, (^) etc. (^) En (^) general, (^) esto (^) silicatos una (^) estructura (^) laminar, (^) a (^) diferencia^ tienen^ (^) de (^) los
otros (^) suelos (^) que (^) tienen (^) estructura (^) granular. o (^) 02,0H• (^) Si4,Al3,Mg2,...tetraédrica (^) y (^) octaédrica (^) de (^) las (^) arcillasFigura (^) i (^) Estructura
5
Por^ su^ carga^ eléctrica,^ las^ partículas
tienden^ a^ ordenarse^ por^ las^ leyes
de^ la
electroestática,^ formando^ una^ estructura
como^ un^ “castillo^ de^ naipes”.^ Esta^ estructura
se llama^ FLOCULADA^ y^ puede^ deshacerse
por^ distintas^ causas: a)^ Al^ pasar^ por^ ella^ agua^ con^ algún^ electrolito
diferente. b)^ Por^ agitación^ continua,^ remoldeando
la^ estructura. c)^ Por^ choque^ brusco^ o^ impacto.Cuando^ la^ estructura^ floculada^ se^ deshace, pasa
a^ ser^ una^ estructura^ DISPERSAEstructuraEstructuraDISPERSAFLOCULADA C• El^ fenómeno^ por^ el^ que^ se^ pasa^ de una^
estructura^ a^ otra^ se^ denomina^ TIXOTROPIA
y^ las arcillas^ que tienen^ la^ propiedad de^ pasar,
de^ manera^ brusca, de^ una^ estructura^ a
otra^ se denominan^ ARCILLAS^ TIXOTROPICAS.La^ identificación^ de^ las^ arcillas^ a^ simple vista
es^ imposible,^ y si,^ en^ algunos^ casos,^
es necesario^ conocer^ la^ composición^ de
las^ mismas,^ hay^ que^ realizar^ ANALISIS especializados.MINERALOGICOS, en laboratorios (^) Con los criterios anteriores, la clasificación de^ los^ suelos^ según^ CTE,^ se^ resume^
en^ las siguientes tablas:Tabla^ Di.^ Clasificación
de^ suelosSuelos grueso& Gravas^ Gruesas^
20,0-60,0^ mmMedias 60-20,0^ mmFinas 2,0-6,0^ mm Arenas2^ Gruesas^
0,60-200^ mmMedias 020-0.60^ mmFinas 006-020^ mmSuelos Íino& Limos^ Gruesos^
0020-0,060^ mmMedios 0,006-0,020^ mmFinos 0,002-0,006^ mm Arcillas^ <^ 0,
mro Con^ más^ dci 50%^ de^ las^ partículas^ distingwbles^ a^ simple
vsta^ (aprox.^ 0,1^ mm). En^ función^ de^ los^ datos^ de^ que^ se^ disponga^ de^ ensayos
SPT^ las^ arenas^ pueden^ clasificarse^ tal^ y como^ se^ indica^ en^ la^ tabla^ D.2.Con^ más^ del 50%^ de^ las^ partículas^ no^ distmguible^ a^ simple
vista^ (aprox.^ 0,1^ mm). ‘^ En^ funcón^ de^ los^ datos^ de^ que^ se^ chsponga^ de^ y^
la^ resistencia^ a^ compresión^ simple^ pueden^ cIasificarse las arcdlas tal como se mdica en la tabla^ D.3.y
.^ Presión de. Finos^ Limite^
Hinchamiento Grado^ Expansividad^
Indice^ Lambe^ (kPa)^ hinchamientoliquido libre¡o) (^) ( (kPa)^ ¡o)(^ 1 Baja^ <30^ <^
<80^ <25^ < II^ Baja^ a^ media^ 30-60^ 35-^
80-150^ 25-125^ 1- III^ Media a^ alta^ 60-95^ 50-^
150-230^ 125-300^ 4- IV^ Muy^ alta^ >95^ >^
230^ >300^ > 1.4.2.^ Suelos^ colapsablesEn^ este^ caso^ se^ origina^ una^ disminución
de^ volumen^ del^ terreno.^ Normalmente
los fenómenos^ de^ colapso^ del^ terreno vienen
asociados^ a^ algunos^ tipos^ de^ suelos limo— yesiferos^ o^ limo—arenosos^ de^ naturaleza
metaestable.^ Un^ caso^ especial^ de^
suelos colapsables^ lo^ constituyen^ los^ rellenos
arenosos^ flojos^ o^ rellenos^ con^ aglomerados volcánicos.mantienenSu^ estructura^ es^ abierta^ y^ floja,^ y^
cohesión^ estructural^ una^ débil^ entre partículas.^ Estos^ suelos^ tienen^ un^ comportamiento
que^ varía^ según^ el^ contenido^ de humedad.^ Al^ aumentar^ ésta,^ la^ estructura
inicial^ se^ destruye,^ produciéndose^
una disminución^ de^ volumen^ aparente^ (colapso)
y^ el^ consiguiente^ asiento^ en^ las^ estructuras (además^ de^ un^ posible^ arrastre^ de^ partículas
por^ el^ agua). Los^ suelos^ colapsables^ limo—yesíferos
son^ los^ más^ habituales^ presentany^
ciertas características^ comunes,^ como^ son^ los^ bajos
valores^ de^ densidad^ seca,^ en^ la^ mayor^
parte de^ los^ casos^ nula,^ o^ baja plasticidad^
elevados^ valores^ de^ colapso^ bajo^ inundacióny referido^ a^ la^ altura^ inicial^ de^ las^ muestras.Para^ caracterizar^ la^ peligrosidad^ de^ estos
suelos^ se^ utiliza^ el^ peso^ específico^
seco aparente^ los^ ensayos^ de colapso^ quey^
se^ realizan^ en^ el^ edómetro,^ sometiendo
a^ las muestras^ a^ una^ carga determinada^ y^
midiendo^ el^ asiento^ tras^ la^ inundación^
de^ dicha muestra.^ Tabla^ 2. Tabla^ 2.-^ Valoración^ de^ la^ colapsabilidad
en^ función^ de^ algunos^ parámetros.Peso especifico^ seco^ Potencial^ de colapso^ (%)Grado de colapso ()(kN/m3)^ Bajo >14 <0,250,25-1Bajo a medio 12-14 (^) Medio a alto 10-12 1-5Alto a muy alto <10 > ()^ Asiento^ inducido^ por^ colapso^ bajo^ inundación^ referido
a^ la^ altura^ inicial^ de^ la^ muestra En^ España^ se^ localizan^ suelos^ colapsables,
además^ de^ los^ limos^ yesíferos^ en^ el^ valle
del arenosos^ Ebro, otros como los limos en Alicante^ las^ tobas^ blandas^ en^ Canarias. y^
Otro suelos^ colapsables^ son^ los^ rellenoscaso de antrópicos^ no^ compactados,^ como^ pueden Los^ valores^ índice^ de^ estos^ tres^ ensayos,
que^ sirven^ para^ fijar^ el^ grado^ de^ expansividad potencial,^ se^ incluyen^ también^ en^ la^ tabla
En^ España^ existen^ este^ tipo^ de^ suelos^ en
la^ Meseta^ Norte^ (Palencia,^ Valladolid),^
en^ el^ sur de^ Madrid^ en^ todo^ el^ Valle^ del^ Guadalquivir.y^ Tabla^1 —^ Grados^ de^ expansividad
en^ relación^ a^ diferentes^ parámetros^ geotécnicos.
ser (^) rellenos (^) con (^) “arena (^) de (^) miga”, (^) cuya (^) estructura (^) floja (^) permite (^) la (^) entrada de agua,
disminuyendo (^) las (^) fuerzas (^) de (^) cohesión (^) intergranular (^) y (^) provocando (^) el (^) colapso.
Las (^) sobre (^) este (^) tipo (^) decimentaciones (^) suelos (^) deben tender (^) a (^) sobrepasar (^) los (^) niveles
indicados (^) en (^) la (^) tabla (^) o (^) bien (^) a (^) repartir (^) cargas lo (^) máximo (^) posible, (^) trabajar (^) a (^) tensiones^ (^) bajas
y o^ muy^ bajas^ cuidar (^) al (^) máximo (^) la (^) posible agua (^) al (^) terreno (^) sobre (^) el afección^ del^ que (^) se
El (^) DBE-SE-C (^) contempla (^) la (^) existenciadispone (^) la (^) cimentación. (^) de (^) suelos (^) colapsables, (^) entre (^) otros, (^) como
que (^) puedenconsideración de^ otros^ efectos^ (^) afectar (^) a (^) la (^) capacidad (^) portante (^) o (^) aptitud (^) de
Existen (^) formaciones (^) litológicas (^) que (^) por (^1) .4.3.Terrenos (^) kársticos.servicio (^) de (^) la (^) cimentación. (^) diversos (^) procesos (^) químicos (^) (de (^) disolución
principalmente), (^) ocurridos (^) durante (^) su (^) formación, (^) desarrollan (^) huecos, (^) cavernas, (^) cavidades
o (^) simas (^) en (^) su (^) interior. (^) Los (^) materiales que (^) se (^) desarrollan (^) estos (^) procesos^ en^ los^ (^) de
— (^) Materiales (^) yesíferos (^) y (^) salinos, karstificación son: donde (^) las (^) simas (^) y (^) cavidades (^) se (^) producen (^) por
y —^ Materiales^ calcáreos^ (calizas^ dolomías),disolución^ bastante^ rápida. (^) donde (^) la (^) circulación (^) de (^) agua (^) da (^) lugar a
la (^) formación (^) lenta (^) de simas (^) y (^) grutas (^) de (^) gran (^) tamaño.
En (^) determinadas (^) formaciones volcánicas (^) también (^) es (^) relativamente (^) frecuente (^) la (^) presencia
de (^) con (^) un (^) origen (^) y (^) una (^) problemáticacavidades, (^) diferente, (^) aunque (^) con (^) tratamientos (^) de
Las (^) cavidades (^) generadas (^) en (^) los (^) procesoscimentación (^) similares. (^) kársticos (^) sobre (^) estos (^) materiales (^) pueden
presentar tamaños (^) muy (^) diferentes, (^) y (^) su distribución (^) puede (^) ser (^) muy (^) irregular (^) en el (^) macizo
rocoso. (^) tener (^) diferentes (^) tamaños,Pueden (^) desde (^) muy (^) pequeñas (^) (cm) (^) hasta (^) muy grandes
de (^) Igualmente,(varios^ metros^ diámetro). (^) su (^) distribución (^) puede (^) ser (^) muy (^) variable, pudiendo
y concentrarse^ en^ una^ zona^ no (^) existir otras (^) muy (^) próximas. (^) En (^) función en^ de (^) estas
variables, (^) la (^) karstificación (^) tendrá más (^) o t4.4. (^) Rellenos (^) antrópicos.menos (^) influencia (^) sobre (^) las (^) estructuras. y Los^ rellenos^ antrópicos^ incontrolados^ los (^) son (^) heterogéneos (^) y (^) dadavertederos (^) su (^) baja
compactación (^) son (^) depósitos (^) altamente densificables y (^) con (^) riesgo (^) de colapso, (^) incluso (^) con^
cargas pequeñas. (^) En (^) general, (^) la (^) solución la (^) estructura sobre^ habitual^ consiste^ en^ apoyar^
pilotes (^) o (^) pozos, transfiriendo (^) la (^) carga (^) al (^) sustrato (^) resistente. (^) Si (^) son (^) de (^) poco (^) espesor, (^) lo
Suelen (^) contener (^) más (^) del (^) 15% (^) de (^) su (^) capacidady 1.4.5. (^) Suelos (^) salinos (^) agresivosmejor (^) es (^) su (^) eliminación. saturada (^) de (^) iones (^) de^ jónica^ de^ cambio^
sodio, (^) además (^) de (^) contener (^) cantidades apreciables (^) de (^) sales (^) solubles. (^) Su (^) pH (^) en (^) solución
saturada (^) es (^) del (^) orden (^) de (^) 8,5 (^) o (^) menor. Muchos (^) de (^) estos (^) suelos (^) salinos (^) son (^) agresivos 9 al
suponer (^) que (^) tienen (^) rellenos (^) antrópicos (^) de probablemente^ cierta^ relevancia,^ aunque^ los (^) que (^) noT-3^ Terrenos^ desfavorables:^ no^ superen^ los^ 3,0^ m. PresiónPresión^ admisible^ de^ los^ distintos tipos (^) de (^) terrenosk)^ Terrenos^ de^ marismas.j)^ Suelos^ residuales.con^ desnivel^ superior^ a^ i)^ Terrenos^ 150.h)^ Rocas^ volcánicas^ en^ coladas^ delgadas^ o^ con (^) cavidades.g)^ Terrenos^ en^ zonas^ susceptibles^ de^ sufrir^ deslizamientos.f)^ Rellenos^ antrópicos^ con^ espesores^ superiores (^) a (^) 3 m.a^ y (^) estado.e)^ Terrenos^ variables^ en^ cuanto^ composición en^ yesos^ o^ U)^ Terrenos^ kársticos^ calizas.c)^ Suelos^ blandos^ o^ sueltos.b)^ Suelos colapsables.a)^ Suelos^ expansivos.terrenos:especial^ se^ considerarán (^) en (^) este (^) grupo (^) los (^) siguientestipos^ anteriores.^ De^ forma^ pueden^ clasificarse (^) en ninguno (^) de (^) los
Terreno (^) Tipos (^) y (^) condiciones fMpa)admisible (^) Observaciones y (^) sanas (^) (Granito, Rocas^ ígneas^ metamórficas (^) diorita,(1) Para (^) los (^) valores^
basalto, (^) gneis). la (^) cimentación (^) seque^10 apuntados (^) se (^) supone (Esquistos, Rocas^ metamórficas^ foliadas^ sanas^ (1),^ (2)^ sitúa (^) sobre (^) roca (^) no
pizarras) (^3) meteorizada
cementados. limolitas, (^) areniscas, (^) calizas (^) sin (^) karstificar, (^) conglomeradossedimentarias (^) sanas (^) Pizarras (^) cementadas,Rocas (^) (2): (1), (^1) a (^4)
Rocas (^) Rocas (^) arcillosas (^) sanas (^) (2), (4) a 1 0,^
arcillosas de (^) discontinuidades (^) superior (^) a (^) 0,30m, (^) excepto rocasRocas (^) diaclasadas (^) de cualquier (^) tipo (^) con (^) espaciamiento 1 de (^) los (^) planos (^) de (^) estratificación espaciamiento^ y Calizas,^ areniscas (^) rocas pizarrosas (^) con (^) pequeño
y (^) mezclas (^) de (^) arena (^) y (^) grava, (^) muy (^) densas Gravas^ (B) (^) mayor (^) ocimentación^ 0,6^ Para^ anchos (^) de>^
Suelos (^) y (^) y (^) arena, Gravas (^) mezclas (^) de grava (^) medianamente densas (^) a (^) densas. (^0 2) a (^0 6) freático (^) situado (^) a (^) unaigual (^) a (^1) m (^) y (^) nivel granulares profundidad (^) mayor (^) al
y (^) y (^) grava, (^) sueltas.^ Gravas^ mezclas (^) de (^) arena %^ finos (^) 0,2 (^) ancho (^) de (^) la (^) cimentacion< ,,alinferior debajo de (^) esta(B)^ por^
Arena (^) muy (^) densa o^ en^ 0 3 >^
Arena (^) medianamente (^) densa peso) a 0,30,^
suelta Arena^ <0,
Arcillas (^) duras Suelos^ finos^ 0,3 (^) a 0,6 (^) Los (^) suelos (^) finos
(% (^) de (^) finos normalmente
superior (^) Arcillas muy (^) firmes 0,15 (^) a 0,3 (^) consolidados
al (^) 35% (^) en y (^) ligeramente
peso) (^) Arcillas (^) firmes
11 0,075a0,15^ sobreconsolidados^ en
los^ que^ sean^ de^ esperar Arcillas^ y^ limos^ blandos^
0,075^ < asientos^ deconsolidación^ serán Arcillas^ limos^ muy^ blandos^ y^
-^ objeto^ de^ un^ estudioespecial.^ Los^ suelosarcillosospotencialmenteexpansivos serán^ objetode^ unestudio especial Suelos^
Estudio orgánicos^
especialEstudio Rellenos^
especial (1)^ Los^ valores^ indicados^ serán^ aplicables^ para^ estratificación
o^ foliación^ subhorizontal.^ Los^ macizos^ rocosos^ con discontinuidades^ inclinadas,^ especialmente^ en^ las^ cercanías
de^ taludes,^ deben^ ser^ objeto^ de^ análisis^ especial. admiten^ pequeñas^ discontinuidades^ con^ espaciamiento(2) Se
superior^ a^1 m. (3)^ Estos^ casos^ deben^ ser^ investigados^ ‘in^ situ’(4)^ Estas^ rocas^ son^ susceptibles^ de^ hinchar^ por^ efecto
de^ la^ relajación^ de^ tensiones^ asociada^ a^ las^ excavaciones. También^ son^ susceptibles^ de^ reblandecerse^ por^ efecto
exposición^ al^ agua de su
2.2.^ Porosidad.Los^ suelos^ contienen^ un^ determinado
volumen^ de^ huecos^ entre^ sus^ partículas, que^ estarán^ llenos^ de^ líquido^ o^ de^ gas. La^ porosidad^ de^ un^ suelo^ se^ define
como^ la^ relación^ entre^ el^ volumen^ ocupado por^ los^ poros^ volumen^ total^ de^ la^ muestray el
(partículas sólidas+poros).=i_=i_!=i_iPS^ VT VT VT VT^ Ys n = porosidad= peso espec[fico aparente del sueloYu peso espec{fico de las partículasYs La^ porosidad^ varía^ de^ manera^ considerable
de^ unos^ tipos^ de^ suelos^ a^ otros^ pero siempre^ inferior^ a^ la^ unidad.•^ En^ los^ suelos^ arenosos^ pueden^
encontrarse^ valores^ del^ orden^ del^ 0,^
para las^ arenas^ bien^ graduadas,^ hasta^ valores
del^ 0,50^ en^ arenas^ uniformes.^ En estos^ suelos^ los^ valores^ más^ bajos^ de
porosidad^ suelen^ corresponder^ a terrenos^ formados^ en^ aguas^ de corrientes
muy^ lentas^ (fondos^ de^ lagos).
-^ En^ terrenos^ arcillosos^ naturales pueden
alcanzarse^ porosidades^ hasta^ del 0,89,^ pudiéndose^ encontrar^ incluso^ hasta
valores^ del^ 0,96^ en^ terrenos arcillosos^ recién^ sedimentados.2.3. Índice^ de^ porosEl Índice^ de^ Poros^ de^ un^ suelo^ es^ la^ relación^ entre
el^ volumen^ ocupado^ por^ los^ poros el^ volumen^ ocupado^ por^ las^ sólidas.y partes^ VTe=lT=^
Yz_1,^ —iVS V5 (^) VS Ydss^ n^ VH= VT nVT (VH+Vs)^ nVHe= —=n =^ —+n=e.n+nV5 (^) VS VS^14
a (^) partir (^) de (^) un (^) el (^) valor (^) ya (^) que (^) expresaEl^ índice^ de^ poros^ se^ determina^ constante, 1+e (^1) e= e (^) n (^) el
volumen (^) de (^) huecos (^) que (^) tiene (^) ese (^) suelo sólidaen^ relación^ con^ el^ volumen^ de^ la^ parte^
que (^) es (^) un (^) valor (^) fijo, (^) puede (^) tomar (^) valores (^) superiores (^) a (^) la (^) unidad.
Por (^) el (^) contrario, (^) la (^) Porosidad de (^) un (^) suelo (^) es (^) variable, (^) ya (^) que (^) expresa (^) el (^) volumen (^) de
que (^) ese (^) suelo (^) en (^) relación conhuecos^ tiene (^) el (^) volumen (^) total, (^) que (^) es (^) variable.
Como (^) consecuencia, (^) a (^) la (^) hora (^) de realizar (^) cálculos, (^) con (^) estos (^) valores, (^) en (^) el (^) caso de
los (^) suelos, (^) es (^) más (^) conveniente (^) realizarlos (^) con (^) el (^) Indice (^) de (^) Poros (^) que (^) con (^) la
Porosidad. (^) Sin (^) embargo, (^) en (^) el (^) caso (^) de y^ rocas,^ esto^ no^ tiene^ tanta^ influencia^ (^) se
Cuanto (^) mayor (^) sea (^) el (^) Índice (^) de (^) Poros desuele (^) utilizar (^) más (^) la (^) Porosidad. (^) un (^) suelo, mayor (^) cantidad (^) de (^) huecos (^) tendrá,
siendo (^) por (^) tanto (^) más (^) flojo (^) o (^) blando, con mayor (^) deformabilidad.
El (^) Índice (^) de Poros de (^) un (^) suelo (^) varía y normalmente entre^ 0,30^ 1,30, (^) aunque (^) en
suelos (^) muy (^) flojos (^) y (^) con (^) contenido (^) de (^) materia (^) orgánica (^) se (^) puede (^) llegar (^) a (^) alcanzar
Estas (^) dos (^) magnitudes (^) se (^) tomarán (^) usando2.4. (^) Densidad (^) — (^) peso (^) específicovalores (^) de (^3) e (^) incluso (^) mayores. (^) la (^) misma (^) definición (^) que (^) en (^) Física:
densidad (^) es (^) la (^) masa (^) por (^) unidad (^) de (^) volumen (^) y (^) peso (^) específico (^) el (^) peso (^) por (^) unidad (^) de
Para (^) los (^) pesos (^) específicos (^) emplearíamosvolumen. la (^) letra (^) “y” (^) y (^) para (^) las (^) correspondientes^
En (^) el (^) peso (^) de (^) una (^) muestra (^) de suelo “p” densidades, (^) con (^) el (^) mismo (^) subíndice. intervienen (^) los (^) pesos (^) de (^) cada (^) uno (^) de (^) los
= (^) Ps componentes^ de^ ese^ suelo.básicos^ (^) Pw (^) PG+ (^) +
Teniendo (^) en (^) cuenta (^) que (^) el (^) peso (^) de (^) la (^) parte (^) gaseosa (^) puede (^) considerarse
despreciable (^) frente (^) al (^) peso (^) total, (^) puede (^) admitirse, (^) sin (^) cometer (^) error (^) apreciable, (^) que
en (^) el (^) peso (^) de (^) un (^) suelo (^) intervienen (^) únicamente (^) los (^) pesos (^) de (^) la (^) parte (^) sólida (^) y (^) la (^) parte =PT^ líquida. (^) PwP5 (^) +
En (^) el (^) volumen de (^) una (^) manera (^) de suelo (^) intervienen (^) los (^) volúmenes de (^) cada (^) uno (^) de
VT (^) = (^) V componentes básicos^ de^ ese^ suelo.los^ V (^) VG^ +^ + 15
volumen (^) de (^) la (^) muestra (^) (Va) (^) por (^) el (^) desplazamiento (^) del (^) volumen (^) de (^) líquido (^) que (^) origina
la (^) muestra (^) en (^) un (^) recipiente (^) lleno (^) de (^) agua (^) y (^) previamente (^) tarado (^) (picnómetro). (o (^) peso (^) de La^ densidad^ real^ específico un (^) suelo) (^) muy (^) poco (^) de (^) unos (^) suelosvaría (^) a
y otros,^ suele (^) estar (^) comprendida entre y (^) entre (^) los (^) que2,65^ 2,9 (^) kg/dm3, (^) valores (^) se
encuentran (^) los (^) pesos (^) específicos (^) de (^) la (^) sílice, y (^) que (^) son^ las^ rocas^ calizas^ las (^) arcillas,
los (^) materiales de (^) los (^) que (^) más (^) corrientemente (^) están (^) constituidas (^) las (^) partículas (^) que realComo^ valor^ medio^ de^ la^ densidad^ forman^ los^ suelos. (^) de (^) suelo (^) se (^) suele (^) tomar (^) un (^) valorun
convencional (^) estadístico (^) de (^) 2,7 (^) kg/dm3, y (^) Peck (^) en (^) 1955.que^ establecieron^ Terzaghi^
2.4.2. (^) Densidad (^) aparente (^) seca (^) o (^) Peso específico (d)^ seco^ del^ suelo.^
La (^) densidad (^) aparente (^) seca (^) de (^) una (^) muestra de de suelo^ es^ el^ cociente^ del^ peso^ la
parte (^) sólida (^) dividida (^) por (^) el (^) volumen (^) total VT—PS o^ volumen (^) aparente (^) de (^) la (^) muestra.
El (^) volumen (^) total (^) de (^) un (^) suelo (^) sin (^) cohesión (^) (suelos (^) granulares (^) como (^) gravas (^) y (^) arenas)
se (^) puede (^) determinar (^) mediante (^) la (^) obtención (^) del (^) VT (^) de (^) la (^) zona (^) donde (^) sevolumen
La (^) densidad (^) aparente (^) seca (^) de (^) los (^) sueloshaya (^) extraído (^) la (^) muestra. y^ toma^ corrientemente^ valores^ entre^ 1,^ (^) 1,
kg/dm3, (^) aunque (^) en (^) algunos (^) suelos (^) volcánicos (^) y (^) depósitos (^) eólicos (^) se (^) pueden
2.4.3. (^) Densidad (^) aparente (^) con (^) suelo (^) saturadoalcanzar (^) 0,6 a (^) 1,2 kg/dm3.valores de (sat)^ ó^ peso^ específico^ saturado.^
ysat La^ de (^) una (^) muestra de (^) suelo (^) saturada del (^) peso (^) total de^ agua^ es^ el^ cociente^ de
(^) saturada (^) de (^) agua,dicha^ muestra, totalmente (^) por (^) el (^) volumen (^) total (^) (o (^) volumendividido Ysat1aparente)^ de^ la^ muestra. VT (^) VT— La (^) densidad (^) aparente (^) de (^) un (^) suelo (^) toma entre (^) 1,6 (^) y (^) 2,1^ corrientemente valores^
kg/dm3, (^) aunque (^) en (^) casos (^) de (^) suelos (^) especiales (^) pueden (^) encontrarse (^) valores (^) más
2.4.4. (^) Densidad (^) aparente (^) con (^) la (^) humedadbajos. (y’)^ natural^
La (^) densidad (^) aparente (^) (o (^) densidad (^) aparente (^) con (^) la (^) humedad (^) natural) (^) de (^) una (^) muestra
de suelo (^) es (^) el (^) cociente (^) del (^) peso (^) total (^) de (^) dicha (^) muestra, (^) en su (^) suelo (^) natural (^) y (^) con (^) la
que (^) contiene, (^) por (^) elhumedad^ dividido (^) volumen (^) total (^) (o (^) volumen (^) aparente) (^) de (^) la
muestra:
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+^ = naturai = S WV.- VT La densidad aparente de un suelo toma corrientemente^ valores^ entre^ 1,5^ 2,1y^ kg/dm3.2.4.5.^ Peso específico^ del^ suelo^ sumergido
(“fsum) En^ un^ suelo^ sumergido,^ es^ decir^ en^ un^ suelo^ que^ se^ encuentra^ bajo^ el^ nivel^ freático, la^ densidad^ desciende^ por^ efecto^ de^ la^
fuerza^ ascendente^ que^ el^ agua^ ejerce^ sobre las^ partículas^ sólidas,^ corresponde^ al^ peso
específico^ de^ los^ sólidos^ disminuido^ en el empuje^ y^ dividido^ por^ el^ volumen^ total.P—EmpujeP-V.yYsum^ ,..VT^
VT 2.5.^ Indice^ de^ densidad^ —(densidad^ relativa)En^ las^ arenas,^ donde^ la^ retención^ de^ agua
es^ escasa^ y^ la^ plasticidad^ muy^ baja^ o nula,^ se^ cuantifica^ la^ compacidad^ con^ la
concentración^ de^ sólidos^ y^ se^ llama^ “Índice de^ densidad”^ a^ la^ relación:—
Donde:emax^ =^ índice^ de^ poros^ correspondiente
a^ la^ densidad^ mínima. emin^ =^ índice^ de^ poros^ correspondiente^
a^ la^ densidad^ máxima. e^ =^ índice^ de^ poros^ de^ la^ arena.Es fácil^ demostrar^ que: Yrnax^ Yd^ T^
Cuando^ e^ =^ O^ densidad^ =^ emax^ 1D^ Ymax^ aparente^ máxima^ secadensidad^ aparente^ seca,^ suelo^ naturalYd— Cuando^ e^ = 1^ —^ densidad^ aparente=^ emjn^ e^ Ymin^
mínima^ seca Es^ más^ corriente^ expresar^ el^ índice^ de densidad^ como^ porcentaje,^ multiplicando
el valor^ antes^ definido^ por^ 100. Para^ colocar^ un^ suelo^ granular^ en^ su^ densidad
máxima,^ se^ compacta^ en^ un^ molde en tres^ tongadas,^ mediante^ un^ martillo^ neumático.
