Materiales Granulares en Firmes Flexibles

Macadam

Constituido por piedras partidas de un determinado tamaño, áridos gruesos. La granulometría de dichos áridos es uniforme. Normalmente, se rellenan los huecos con arena limpia, que se llama recebo. El relleno puede realizarse forzando la penetración de los finos por medios mecánicos o regando la superficie con agua para arrastrar los finos hacia los intersticios del material grueso. El material grueso, piedra, tendrá dos o tres caras partidas, debiéndose rechazar los materiales redondeados o laminares. El coeficiente de desgaste de Los Ángeles no será inferior al 50%.

Zahorra

Material de granulometría continua, en ellas el árido está constituido por partículas de todos los tamaños.

• Naturales: Materiales extraídos de yacimientos y se utilizan tal cual. La plasticidad de los finos debe ser nula o muy reducida.
• Artificiales: Cada vez más frecuentes. Son materiales granulares a los que se les exige una alta calidad, como elevado porcentaje de caras fracturadas, husos granulométricos estrictos, elevada dureza y no plásticos.

Características de los Firmes Flexibles

Subbase

Disminuye el coste del firme, al ayudar a la base a soportar y transmitir esfuerzos. Suele ser económica, ya que usa elementos de menor calidad que la base. Sirve de capa de filtro o de anticontaminante, protegiendo la base. El problema se presenta si la explanada es de suelo arcilloso, ya que la arcilla puede penetrar en los huecos de la subbase o de la base, alterando su granulometría y, por tanto, sus características (contaminación). Para evitarlo, se pone una capa anticontaminante a base de arena.

Base

Tiene como misión estructural, proporciona un elemento resistente a la acción de las cargas de tráfico y transmite los esfuerzos resultantes. La base puede estar constituida por zahorra, macadam o terreno estabilizado.

Capa de Rodadura

Debe proporcionar una superficie de rodamiento estable, capaz de resistir la aplicación directa de las cargas de tráfico y los esfuerzos tangenciales que produce la rodadura del vehículo. Transmite esfuerzos a la base y esta a la subbase.

Mezcla de Suelos

Estabilización granulométrica, suelo cemento, grava cemento, hormigón magro, cal aérea y escorias granuladas.

Método de la Arena para Medir la Densidad Aparente Seca

Consiste en cavar un hoyo cilíndrico de 12 cm de diámetro y 15 cm de profundidad en el suelo cuya densidad queremos conocer. Del material extraído se mide el peso y la humedad. Se calcula el volumen del hoyo llenándolo con arena uniforme, limpia, seca y de densidad conocida, que se encuentra contenida en un recipiente o cono, el cual tiene un depósito graduado en el que se puede medir la arena gastada para rellenar el hoyo. Con esto, podemos obtener directamente la densidad seca de la muestra dividiendo el peso seco por el volumen obtenido. En otros ensayos, la arena es sustituida por aceite o por un globo de goma llenado de agua.

Propiedades Mecánicas de los Suelos

Cohesión

Adherencia de las partículas del suelo debido a la atracción entre ellas en virtud de las fuerzas moleculares. Es la fuerza que une a las partículas de arcilla desde el estado seco hasta el límite líquido (LL). Un suelo cohesivo, al estar seco, tiene una gran energía superficial que irá perdiendo a medida que se vaya humedeciendo hasta convertirse en una masa viscosa. Suelos arcillosos.

Entumecimiento

Fenómeno característico de los suelos plásticos, que consiste en un aumento de volumen cuando se incrementa la humedad. Al aumentar el volumen, disminuye la cohesión, ya que las partículas finas se separan y pierden fuerza de atracción. Por eso, una adecuada compactación disminuye la capacidad de entumecimiento. Suelos arcillosos y limosos.

Rozamiento Interno

O fricción interna, es aquel ángulo que determina el movimiento de un sólido cuando es sometido a un determinado esfuerzo. El valor de este ángulo depende de la naturaleza del elemento, el grado de pulverización, el pulimento de las gravas y del contenido de humedad.

Ensayo de Corte Directo

Es un procedimiento utilizado para determinar las componentes del esfuerzo de corte de un suelo: la cohesión y el ángulo de rozamiento. Se emplea un aparato diseñado por Casagrande, que consta de una armadura o semicaja inferior fija y otra superior móvil. La muestra inalterada, con un determinado grado de humedad, se coloca entre ambas armaduras, con placas porosas en la superficie inferior y superior, y se somete a una carga P distribuida uniformemente en toda la superficie de la muestra. Se somete también a un esfuerzo tangencial a través de la armadura superior móvil, aumentándolo progresivamente hasta que llega un punto en que se vence la resistencia al corte del suelo, desplazándose la parte superior sobre la inferior. La fuerza se llama F. Si dividimos P por el área de la base de la muestra, obtenemos el valor del esfuerzo normal aplicado por unidad de superficie, y dividiendo el esfuerzo tangencial F por el mismo área, se obtiene la resistencia al corte.