Expansividad De Un Suelo

MARCO CONCEPTUAL

La expansión que puede sufrir un suelo, especialmente aquellos que contienen grancantidad de minerales de arcilla (Suelos Arcillosos), está íntimamente relacionado con lascondiciones iníciales de humedad y densidad en que se encuentren, así, como de muchosotros factores que inciden en el desarrollo del potencial expansivo de estos suelos.

La medida más usual, para predecir en parte el comportamiento expansivo de los suelos, sedesigna con el nombre de Índice de Expansión o Índice de Hinchamiento, este índice puedeestar representado como la presión alcanzada por el suelo, al variar principalmente suscondiciones de humedad; por otra parte, el Índice de Expansividad también puede serrepresentado como un porcentaje, el cual nos muestra la expansión sufrida por el suelo conrespecto a un espesor inicial de este, antes de que ocurra una variación en su condiciónnormal o estado inicial.

El Índice de Expansión puede ser determinado, mediante el aparato experimentaldesarrollado por William Lambe, nos arroja comoresultado una presión de expansión desarrollada por el espécimen de suelo ensayado, a lacual se le denomina Índice de Expansión, esta presión podemos relacionarla con lascondiciones iníciales de la muestra para así determinar su potencial de cambio volumétrico.

Factores que influyen sobre la Expansividad potencial de un suelo.

Un breveanálisis sobre los diferentes factores y mecanismos relacionados con los procesos dehinchamiento de un suelo arcilloso debe ayudarnos a establecer los mejores métodos de tratamiento y construcción. Sin embargo, aunque se han efectuado numerosasinvestigaciones, tal vez debido a la complejidad delproblema, se ha encontrado dificultad para desarrollar modelos que permitan predecir el Comportamiento expansivo. Los diferentes factores que lo afectan son fácilmenteentendibles.

Expansividad potencial del suelo.

La capacidad expansiva de un suelo arcillosoestá determinada en buena medida por su composición química y mineralógica. Se acepta,que los factores que influyen sobre la expansividad potencial de un suelo arcilloso se

Encuentran descritos y asociados con el tipo de minerales y la cantidad relativa de cada unode ellos.

El estado físico del suelo.

Considerando tanto los casos de arcilla inalterada ycompactada, los subfactores incluidos en el estado físico del suelo que influyen sobre sucomportamiento expansivo son los siguientes:

- Contenido inicial de humedad.

- Densidad seca (peso unitario seco) inicial.

- Estructura y fábrica del suelo.

- Presión de confinamiento y cambio de volumen.

- Permeabilidad y el tiempo permitido para la expansión.

- Temperatura.

Se debe señalar que la explicación independiente de estos factores no siempre es posible,dado que la mayoría de ellos se encuentran tan inter-relacionados que la variación de unoafecta a los otros. Enseguida se realiza una breve explicación de la densidad seca (peso unitario seco).

Peso unitario seco inicial.

Este factor depende el contenido de humedad, el contenido de sólidos y el peso específico (Gs) del material,Definen todos juntos el peso unitario seco.

En un suelo denso se encuentran más partículas de arcilla por unidad de volumen que en unsuelo suelto.

Factores ambientales.

Muy recientemente se ha tratado de conceder lasuficiente importancia a los factores ambientales en el proceso de cambio de volumen de unsuelo arcilloso. Ellos ejercen una gran influencia, dado que proporcionan las condicionespara que se produzca el cambio de volumen.

Se establecen de una manera muy adecuada el papel de los factores ambientales, señalandoque los principales son los climáticos fundamentalmente la precipitación y la evaporación.

Otros factores que pueden tener gran incidencia en circunstancias especiales son las fuenteslocales de humedecimiento (filtración de tuberías, sumideros, tanques subterráneos) o desecado (calderas, hornos, tuberías de vapor), producidas por la edificación misma o susinstalaciones.

El clima.

Cualquier suelo potencialmente expansivo tiene unos límites mínimos ymáximos de contenido de humedad entre los cuales se presentan las expansiones y contracciones.

Fuentes locales de humedecimiento y secado.

Estos factores, que en muchas ocasiones seconsideran de menor importancia, pueden producir movimientos diferenciales críticos sidurante su presencia el suelo se encuentra en las condiciones apropiadas. Algunas veces soncausados por la tendencia general al hinchamiento de los movimientos acumulados ymovimientos estacionales. Entre ellos se incluyen, la humedad suministrada por una tuberíarota, la infiltración a partir de pozos o de acumulaciones de agua superficial contra lasparedes de la edificación, la desecación debida a la succión de las raíces de los árboles, la

Contracción producida por tuberías de conducción calientes o por el calor irradiado pormaquinaria, y aún, el regadío

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