Mecánica de suelos
Una arcilla expansiva es aquella arcilla susceptible de producir grandes cambios de volumen, en directa relación con los cambios en lahumedad del suelo.La mitigación de los efectos de una arcilla expansiva en las estructuras realizadas en las áreas con arcillas expansivas es un desafío en la ingeniería geotécnica. Las arcillas se expanden con la humedad y se contraen al secarse, formando profundas grietas. Este proceso favorece la mezcla de materiales desde horizontes más profundos, ya que al rellenarse las grietas con material externo, cuando la arcilla vuelve a hidratarse, expulsa parte del material más profundo por la falta de espacio. Este proceso repetido durante años acaba generando suelos de tipo vertisol.
Cimientos sobre arcillas expansivas. Se 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 más fácilmente 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 la superficie. 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 porciento con respecto al peso seco de la muestra, con el cual el suelo cambia del estado líquido al plástico. Baja plasticidad LL < 35% Plasticidad intermedia LL = 35- 50% Alta plasticidad LL = 50 – 70% Plasticidad muy alta LL = 70 – 90% Plasticidad extremadamente alta LL > 90% La plasticidad es la propiedad que presentan los suelos en poder deformarse, hasta cierto límite sin romperse. Según Atterberg, cuando un suelo tiene un índice plástico (IP) igual a cero, el suelo es no plástico, cuando el índice plástico es menor de 7, el suelo presenta baja plasticidad, cuando el índice plástico esta comprendido entre 7 y 17 se dice que el suelo es medianamente plástico y cuando el suelo presenta un índice plástico mayor que 17 se dice que es altamente plástico. Cambio de volumen en el suelo: Los suelos arcillosos, especialmente los muy plásticos, se retraen mucho cuando se secan y se expanden cuando se humedecen. Retracción de suelos altamente plásticos. En regiones que tienen estaciones marcadamente secas y húmedas, el suelo próximo a la superficie del terreno se expande y contrae pudiendo producirse en un muro mayor desplazamiento en la parte exterior que en la interior, donde el suelo está protegido del sol y de la lluvia, en regiones normalmente húmedas, un período de sequía prolongado puede producir retracción en el suelo y el correspondiente asentamiento de la cimentación. Asentamiento de fundaciones por retracción del suelo. Un secamiento acelerado y el asentamiento correspondiente, se puede producir por ciertos tipos de plantas que extraen la humedad del suelo o por calderas y hornos que calientan el suelo de manera anormal. En regiones muy secas sucede lo contrario, el aumento de la humedad del suelo debido a filtraciones de tuberías, regadíos y hasta el riego de césped, puede producir en la arcilla seca una expansión capaz de levantar una estructura. En la mayoría de los casos, el cambio de volumen se hace menor a medida que aumenta la profundidad y si es posible, las cimentaciones se deben colocar por debajo de estas zonas de cambio de volumen. Los cambios de volumen de un suelo debido a la contracción del mismo se pueden determinar conociendo la relación de vacíos del suelo en su estado natural. Conociendo esta relación de vacíos se puede calcular la contracción volumétrica por unidad de volumen original. Conociendo el cambio de volumen en promedio, debido a la contracción del suelo, se puede estimar el asentamiento del mismo al variar su humedad desde la humedad de saturación hasta la humedad correspondiente al límite de contracción del mismo.
Arena movediza es un hidrogel coloide, constituido por una mezcla de material finamente granulado, (tal como arena o fango), arcilla y agua.- ......................................................:http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Especial:Libro&bookcmd=download&collection_id=236eea60a9f98d538ddd08e33a0a42a4dbda89d7&writer=rdf2latex&return_to=Arenas+movedizas
En cimentaciones se denomina capacidad portante a la capacidad del terreno para soportar las cargas aplicadas sobre él. Técnicamente la capacidad portante es la máxima presión media de contacto entre la cimentación y el terreno tal que no se produzcan un fallo por cortante del suelo o un asentamiento diferencial excesivo. Por tanto la capacidad portante admisible debe estar basada en uno de los siguientes criterios funcionales:
- Si la función del terreno de cimentación es soportar una determinada tensión independientemente de la deformación, la capacidad portante se denominará carga de hundimiento.
- Si lo que se busca es un equilibrio entre la tensión aplicada al terreno y la deformación sufrida por éste, deberá calcularse la capacidad portante a partir de criterios de asiento admisible.
De manera análoga, la expresión capacidad portante se utiliza en las demás ramas de la ingeniería para referir a la capacidad de unaestructura para soportar las cargas aplicadas sobre la misma.- ...........................................:http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Especial:Libro&bookcmd=download&collection_id=25fa40498f5ff06d04b5bdd207f43a57ef12d4ba&writer=rdf2latex&return_to=Capacidad+portante
Clasificación de sedimentos
| Dimensiones de las partículas (mm) | Dimensiones de las partículas (mm) | Dimensiones de las partículas (micrones) | Tyler - Número de aberturas en el tamiz, porpulgada | Estándard E.U.A. | Categoría |
|---|---|---|---|---|---|
| 4000-2000 | - | - | - | - | piedra redondeada muy grande |
| 2000-1000 | - | - | - | - | piedras redondeada grande |
| 1000-500 | - | - | - | - | piedra redondeada mediana |
| 500-250 | - | - | - | - | piedra redondeada pequeña |
| 250-130 | - | - | - | - | canto rodado grande |
| 130-64 | - | - | - | - | canto rodado pequeño |
| 64-32 | - | - | - | - | grava muy gruesa |
| 32-16 | - | - | - | - | grava gruesa |
| 16-8 | - | - | 2 1/2 | - | grava mediana |
| 8-4 | - | - | 5 | 5 | grava fina |
| 4-2 | - | - | 9 | 10 | grava muy fina |
| 2-1 | 2.00-1.00 | 2000-1000 | 16 | 18 | arena muy gruesa |
| 1-1/2 | 1.00-0.50 | 1000-500 | 32 | 35 | arena gruesa |
| 1/2-1/4 | 0.50-0.25 | 500-250 | 60 | 60 | arena mediana |
| 1/4-1/8 | 0.25-0.125 | 250-125 | 115 | 120 | arena fina |
| 1/8-1/16 | 0.125-0.062 | 125-62 | 250 | 230 | arena muy fina |
| 1/16-1/32 | 0.062-0.031 | 62-31 | - | - | limo grueso |
| 1/32-1/64 | 0.031-0.016 | 31-16 | - | - | limo mediano |
| 1/64-1/128 | 0.016-0.008 | 16-8 | - | - | limo fino |
| 1/128-1/256 | 0.008-0.004 | 8-4 | - | - | limo muy fino |
| 1/256-1/512 | 0.004-0.0020 | 4-2 | - | - | arcilla gruesa |
| 1/512-1/1024 | 0.0020-0.0010 | 2-1 | - | - | arcilla mediana |
| 1/1024-1/2048 | 0.0010-0.0005 | 1-0.5 | - | - | arcilla fina |
| 1/2048-1/4096 | 0.0005-0.00024 | 0.5-0.24 | - | - | arcilla muy fina |
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