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Escuela Superior Politécnica del Litoral
Facultad de ingenieras en ciencias de la tierra.



Mecánica de Suelos
Paralelo 2

Tema:
Soluciones a problemas de expansión del suelo.

Grupo:
Alexandra Terán.
Johnny Sánchez.
Guillermo Salvatierra.

Miércoles 24 de julio del 2013


Ing. Carmen Terreros


I termino 2013

Contenido



Solución de problemas de expansión delsuelo.
Introducción.
¿Qué factores intervienen en el fenómeno de la expansión?

El potencial expansivo de un suelo (presión de hinchamiento y elevación) dependen, como mínimo, de las siguientes variables:
a) Naturaleza y tipo de arcilla.
La composición mineralógica de la arcilla (porcentajes de illita, caolinita y montmorillonita) que está compuesto la arcilla resulta fundamental en cuanto alpotencial expansivo del suelo.
Los suelos expansivos por excelencia son aquellos que tienen altos porcentajes de montmorillonita.
b) Humedad inicial
El elemento “catalizador” del fenómeno de la expansión, es precisamente, la variación en el contenido de humedad del suelo. Por más montmorillonita que esté compuesta una arcilla, si no hay variación en el contenido de humedad del suelo, nohabrá cambios volumétricos.
No es necesario que el suelo se sature completamente para que produzca expansión del mismo.
Por el contrario, en determinados casos, es suficiente variaciones en el contenido de humedad del suelo de sólo 1 o 2 puntos porcentuales, para causar hinchamientos y producir daños estructurales.
El contenido de humedad inicial del suelo controla la magnitud del asentamiento.Arcilla “secas”, con contenido de humedad por debajo del 15 % indican un riesgo de expansión alto, pues fácilmente pueden llegar absorber contenidos de humedad de 35 % con las consecuentes daños estructurales.
Por el contrario, arcillas cuyo contenido de humedad está por encima del 30 % indica que la mayoría de la expansión ya ha tenido lugar y sólo es esperable algún leve hinchamiento remanente.c) Peso específico seco del suelo
Muy relacionada con la humedad inicial, el peso específico seco del suelo es otra variable fundamental en el proceso expansivo del suelo.
La densidad seca de una arcilla se ve reflejada en valores altos en los resultados en el ensayo de penetración estándar. Valores de "N" inferiores a 15 indican densidades secas bajas y riesgo expansivo bajo, aumentandosignificativamente estos a medida que aumenta el valor de “N”.
d) Características plásticas del suelo
Como ya fue explicado anteriormente las propiedades plásticas del suelo juegan un importante papel en el fenómeno expansivo
e) Potencia del estrato activo
A través de ensayos de laboratorio sobre muestras de un mismo suelo, compactadas al mismo grado densidad y humedad inicial, se haestudiado el efecto del espesor del estrato en la magnitud total del hinchamiento.
Los resultados mostraron que la magnitud del cambio volumétrico experimentado es proporcional al espesor del estrato, mientras que la presión de expansión se mantiene constante.
Esto nos estaría indicando que si una estructura es capaz de trasmitir una presión uniforme y constante a profundidades importantes debajo dela fundación se podría contrarrestar el fenómeno de cambio volumétrico. Pero como sabemos esto no es posible, ya que, a medida que aumentamos la profundidad, la presión trasmitida por la zapata de fundación disminuye y por lo tanto no constituye un método efectivo para el control de la expansión.
f) Fatiga de la expansión
En muestras sometidas en laboratorio a ciclos de saturación y disecadomostraron señales de fatiga después de varios ciclos. Este fenómeno no ha sido todavía suficientemente investigado.
Se ha notado en pavimentos sometidos a variaciones estacionales en el contenido de humedad del mismo que tienden a un cierto punto de estabilización luego de un cierto número de años.
En el gráfico adjunto se puede ver una curva de fatiga típica de las obtenidas en ensayos....