ENSAYO DE COLAPSO

ENSAYO DE COLAPSO
Ing. David Luna Durán
Investigador CISMID
SUELOS COLAPSABLES
Los suelos colapsables son aquellos sin saturar en los cuales se produce un reacomodo radical
de las partículas y una gran pérdida de volumen por remojo con o sin carga.
La existencia de estos suelos en el mundo y las dificultades ocasionadas a las edificaciones
cimentadas sobre ellos han sido reconocidos ampliamente.Tipos de Suelos Colapsables
Los depósitos más extensos de suelos colapsables son eólicos o depósitos transportados de
arena y limos (loess). Se incluye llanuras de avenidas aluviales, abanicos, flujos de lodo,
depósitos coluviales, suelos residuales y tufos volcánicos que pueden producir suelos
colapsables.
En la mayoría de los casos los depósitos se caracterizan por ser estructuras sueltas degranos
gruesos, frecuentes en tamaño de limos a arena, en la Fig N° 1 se presentan estructuras
típicas de suelos colapsables.
Grano agregado
Arcilloso
Menisco

Arena
Arena

Granos
limosos

Arena

Arena

Arena

Agua
Arena

A. Tensión
Capilar

B. Enlace
Limoso

Arena

Arena

C. Enlace de Agregado
Arcilloso
Terrón
Arcilloso

Soporte
Arcilloso

Arena
Arena
D. Enlace de
Arcilla
Floculada

Limo o
ArcillaArena

Puente
Arcilloso

Arena
F. Flujo Lodoso
Tipo de separación

F. Estructura Puente
Arcilloso

Fig. 1: Estructura típica de suelo Colapsable

a)

Depósitos eólicos.- Estos depósitos consisten en materiales transportados por el
viento, el cual forma dunas, depósitos tipo loess, playas eólicas y grandes depósitos de
ceniza volcánica.

b)

Depósitos transportados por agua.- Consistenprincipalmente de depósitos de
sedimentos sueltos a carreados por el agua, los cuales forman abanicos fluviales y
flujos deslizantes. Estos materiales pueden ser depositados por una avenida repentina o
flujo de lodo derivado de pequeñas cuencas colectoras, sujetas a aguaceros poco
frecuentes.

c)

Suelos residuales.- Estos suelos son producto del intemperismo y la desintegración y
alteración mecánica derocas madres. Las partículas de material residual pueden variar
de tamaño, de grandes fragmentos de gravas a arenas, limos, coloides y en algunos
casos material orgánico.

La estructura del grano colapsable se ha desarrollado como producto de la acción disolvente
sobre el material soluble y coloidal. La lixiviación del material soluble y del material fino
conduce a una alta relación de vacíos y a unaestructura inestable.
Otro tipo de suelo que muestra colapso al remojo son aquellos derivados de tufo volcánico,
sulfato de calcio, arenas sueltas cementadas por sal soluble, arcillas dispersivas y arcillas
montmorilloníticas ricas en sodio.

CAUSAS DEL FENOMENO
-

Estructura parcialmente saturada potencialmente inestable.

-

Una componente de esfuerzo aplicado o existente, lo suficientementealta para
desarrollar una condición metaestable.

-

Un ligante resistente o un agente cementante para estabilizar contactos intergranulares,
el cual se reduce por remojo ocasionando el colapso. La mayoría de suelos colapsables
involucra la acción de partículas arcillosas en los enlaces entre los granos gruesos de
arena.

-

Agentes cementantes tales como: óxido de hierro, carbonato de calcio, o lasoldadura
de granos en contacto, proporcionan esfuerzos resistentes para muchos suelos
colapsables. La acción de este cementante es frecuentemente el agente principal de
colapso en loess. El grado al cual el agente cementante pierde su efectividad depende
del grado de contaminación, del ingreso del agua y del grado de disolución del agente
cementante involucrado.

-

Un incremento en la cargapodría aumentar este efecto; también una elevación en la
presión sobre el suelo incrementaría el grado de disolución, el cual podría producir un
incremento retardado en la consolidación. Sin embargo, cualquiera que sea la base
física del esfuerzo ligante, todos los suelos colapsables son debilitados por la adición
de agua. Un colapso es más inminente cuando los granos son mantenidos juntos por...