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13
JUN
2020

Suelos maduros

by estudiapuntes
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4.2.2 Suelos volcánicos
Existen en la región andina colombiana algunos suelos que presentan problemas
en el proceso de explanación y compactación debido a sus características
de humedad, de susceptibilidad al remoldeo y de cambio en sus propiedades
durante el secado. Estos suelos son formados por la meteorización en el sitio
de eyectos volcánicos del Cuaternario reciente y poseen algunas propiedades
peculiares, las cuales los diferencian de los suelos cohesivos de origen
sedimentario; entre ellas sobresalen los muy altos contenidos de humedad
natural y las variaciones difícilmente explicables durante el lapso entre el
muestreo y el ensayo. También poseen bajos pesos unitarios, elevadas
relaciones de vacíos y humedades superiores al límite líquido, las cuales retienen en épocas de verano y en zonas por encima del nivel freático
manteniéndose con altos grados de saturación.
A pesar de las altas humedades y demás características mencionadas, su
comportamiento mecánico es superior al esperado en otro suelo de condiciones
de humedad y relación de vacíos similares, sus resistencias al corte
drenadas y sin drenar y sus valores de CBR son de buena magnitud.
En consecuencia, en proyectos viales se puede cometer errores en la clasificación
de estos suelos, si no se toman los cuidados necesarios para determinar
los parámetros reales en el laboratorio y se podría llegar a diseños equivocados
y por demás conservadores si se usan correlaciones entre los valores índices
y el CBR o entre los índices y el módulo resiliente.
Para este tipo de suelos se recomienda evitar el presecado cuando se vayan
a determinar los límites de consistencia para su clasificación.
También, con el fin de complementar su identificación y evaluar su sensitividad,
se recomienda la determinación del Indice de Agregación, parámetro
que se obtiene mediante la siguiente expresión:
la índice de Agregación
la E.A. Seco al horno/ E. A. Con humedad natural
E.A. Equivalente de arena
Un índice de agregación es mayor de 2.0 indica un suelo moderado al cambio
y un valor mayor 12.0 indica un suelo altamente variable.
Otro parámetro que ayuda a identificar suelos sensibles al remoldeo, como
es el caso de los suelos volcánicos, es la SENSITIVIDAD (St) definida como:
St qu (sin perturbar) / qu (remoldeado)
qu Resistencia a la compresión simple
La resistencia remoldeada se obtiene remoldeando la muestra usada para
obtener la resistencia sin perturbar, de tal forma que su densidad y contenido
de agua sean prácticamente los mismos.
Se consideran suelos sensitivos aquellos que tienen un valor de sensitividad
superior a 4.0.
Para lograr el mejor desempeño de estos suelos se recomienda evitar el
remoldeo y evaluar las condiciones originales del material in situ, con el fin
de usarlas posteriormente como parámetros de diseño de la fundación.
En el caso de tener que construir capas con estos suelos, se recomienda el
presecado del material en obra lo cual disminuye como ya se ha mencionado
el índice de plasticidad del suelo lográndose de esta manera un incremento
en el peso unitario seco y en general un mejor comportamiento
mecánico.
4.2.3 Suelos expansivos
4.2.3.1 Generalidades
En términos generales, se denomina suelos expansivos aquellos que muestran
un cambio volumétrico significativo bajo la presencia de agua.
Durante procesos constructivos relacionados con vías terrestres, es factible
encontrar algunos materiales rocosos expansivos como son las arcillolitas y
suelos arcillosos o suelos residuales que se han formado de rocas existentes
o sedimentos. Estos suelos arcillosos poseen características expansivas debido
a las características de la roca que los origina (generalmente arcillolitas) y/o
proceso de meteorización bajo el cual se han formado.
El grado de expansión de estos suelos depende de la cantidad de minerales
arcillosos activos presentes en el material. Estos minerales arcillosos activos
que influyen más en los cambios volumétricos se caracterizan por tener
partículas de tamaños muy pequeños, grandes superficies específicas y cargas
eléctricas des balanceadas en la superficie.
El mineral arcilloso más activo es la montmorillonita y bajo ciertas condiciones
la clorita y la vermiculita. Las caolinitas y las illitas no son consideradas activas;
sin embargo, pueden contribuir a las propiedades expansivas de los suelos, si
se encuentran en apreciable cantidad.
En Colombia son comunes los suelos expansivos en zonas semiáridas y en
abundancia se han encontrado en Cali, en el norte del Valle, en Barranquilla,
en el Huila y en el sur del Cauca, entre otros.
Además de las propiedades químicas y mineralógicas de estos materiales, hay
algunas propiedades físicas que influyen o contribuyen a los cambios volumétricos
y tienen aplicación a los materiales tanto en el sitio como en el
laboratorio; entre ellas se pueden mencionar:
1 . El tamaño de las partículas, su superficie específica y su estructura como
ya se han mencionado.

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