ARCILLAS EXPANSIVAS

 INTRODUCCION

Cuando se trata de cimentaciones superficiales, ya sea de asfaltos, o bien de losas de cimentación para edificación o cuando se trata de construir una estructura para un pavimento, o viviendas, por ejemplo en muchas ocasiones nos encontramos con que el suelo del sitio, a nivel que requerimos apoyar nuestra estructura, se encuentra formado por un material de característicasinadecuadas.

En este caso nos referimos específicamente al suelo arcilloso, de características plásticas, con riesgos de sufrir cambios volumétricos con los cambios de humedad, y con una baja capacidad de soporte. Concretamente tenemos un suelo que debemos estabilizar para poder utilizarlo sin problemas.

Una problemática relevante en la construcción es la presencia de suelos arcillosos expansivos,cuya principal característica es la de producir movimientos como consecuencia de hinchamientos y retracciones del subsuelo sobre el cual apoya la cimentación, debidos a cambios de humedad y que provocan en la mayoría de los casos daños estructurales importantes.

Como introducción para el estudio de las arcillas expansivas, es muy importante conocer su origen, naturaleza y base por tanto delestudio para su comportamiento frente a los cambios de humedad que presentan.

El objetivo principal de este trabajo es conocer mejor el desarrollo y evolución de la expansividad de las arcillas en consecuencia de los cambios de volumen espontáneos propios de las zonas de clima árido o semiárido, donde se presentan ciclos de humedad-sequedad bien definidos.
DEFINICIONSe llaman arcillas expansivas aquellas que presentan cambio de volumen con los cambios de humedad, cuando la arcilla se humedece sufre fuerte expansión que produce daños considerables en paredes y pisos sobre todo en climas de largos o intermitentes períodos de humedad, debido a los cambios de volumen con los cambios de humedad. Pequeñas zapatas soportando livianas cargas son másfácilmente levantadas o movidas por la arcilla expansiva, lo mismo sucede en las vigas de cimentación. Cuando la arcilla se encuentra a considerable distancia bajo la superficie no se expande y contrae tanto, como cuando se encuentra cerca de la superficie, por lo tanto, los daños por levantamiento o movimientos de zapatas o muros pueden ser reducidos colocando éstas a suficiente distancia bajo lasuperficie. Las arcillas expansivas se caracterizan a menudo por su alto límite líquido (LL) y un alto índice de plasticidad (IP). El límite líquido (LL) del suelo se define como el contenido de humedad expresado en por ciento con respecto al peso seco de la muestra, con el cual el suelo cambia del estado líquido al plástico

ORIGENEl origen de las patologías por arcillasexpansivas, depende directamente de tres factores que pueden interaccionar entre si y que son:

La naturaleza geológica y geotécnica del suelo.
El grado de expansividad que se determinara con los diferentes enunciados.
Cambios de humedad.

DESCRIPCION

El comportamiento de este tipo de suelos frente a los cambios de humedad (Causado con los cambios estaciónales debido a los ciclos dehumectación-desecación) da lugar a la variación de su volumen, produciéndose movimientos por los asentamientos diferenciales de la cimentación, lo que puede llevar a la estructura a soportar esfuerzos superiores a los previstos en cálculo y producir patologías no admisibles, que pueden ser.
Grietas verticales e inclinadas en ambos sentidos: Estos suelos provocan problemas de arrufo y quebranto combinados porempujes horizontales, que se manifiesta en fisuraciones en parámetros de fachadas:
Por arrufo o cedimiento de la cimentación en la parte central del edificio.
Por quebranto o cedimiento de la cimentación en dos extremos al mismo tiempo.
Fisuración y rotura de elementos estructurales: Fisuración de cortante en nudos de entramado, trabajo en ménsula con grietas horizontales y/o inclinadas, rotura de...