CMS CMS CMS CMS CMS CMS CMS CMS CMS CMS CMS CMS CMS CMS CMS CMS CMS CMS CMS CMS CMS

Transcripción

1 PROCESOS CONSTRUCTIVOS 1 CREMASCHI-MARSILI-SAENZ 2011 EL SUELO VEAMOS ALGUNAS IMÁGENES 1

2 2

3 3

4 4

5 5

6 6

7 7

8 EL SUELO ES UN SISTEMA TRIFÁSICO VOLÚMENES Y PESOS DE LAS FASES DEL SUELO AGUA EN EL SUELO AGUA GRÁVICA AGUA RETENIDA HIGROSCÓPICA CAPILAR VOLÚMENES PESOS Vt = Volumen Total Wt = Peso Total Vs = Volumen de la fase sólida Ws = Peso de la fase sólida Vw = Volumen de la fase líquida (Agua) Wa = Peso de la fase gaseosa Va = Volumen de la fase gaseosa (Aire) Ww = Peso de la fase líquida (Agua) Vv = Volumen de vacíos PESO DE LA FASE SÓLIDA (Ws) Vv = Vw + Va Vt = Vs + Vv = Vs + Vw + Va Se determina secando el suelo en estufa a 105 ºC durante 24 horas 8

9 VOLÚMENES Y PESOS DE LAS FASES DEL SUELO RELACIÓN DE PESOS Y VOLÚMENES PESO ESPECÍFICO γs EL PESO ESPECÍFICO O DENSIDAD REAL, ES EL PESO VOLUMÉTRICO DE LA FASE SÓLIDA ES LLAMADO TAMBIÉN PESO VOLUMÉTRICO DE LOS SÓLIDOS γs DE ALGUNOS SUELOS ARENA DE CUARZO 2,64 a 2,66 gr/cm 3 LIMO 2,67 a 2,73 gr/cm 3 ARCILLAS 2,70 a 2,90 gr/cm 3 LOESS 2,65 a 2,75 gr/cm 3 TURBA 1,30 a 1,90 gr/cm 3 VOLÚMENES Y PESOS DE LAS FASES DEL SUELO RELACIÓN DE PESOS Y VOLÚMENES DENSIDAD APARENTE LA DENSIDAD BRUTA O APARENTE ES EL PESO POR UNIDAD DE VOLUMEN O PVU INCLUYE EL PESO DE LAS FASES LÍQUIDA Y SÓLIDA LA DENSIDAD APARENTE DEPENDE DEL CONTENIDO DE HUMEDAD SECO SUB-SATURADO SATURADO d sbs s d < sbs < s 9

10 RELACIONES FUNDAMENTALES DENSIDAD APARENTE O PESO VOLUMÉTRICO UNITARIO PVU Y RELACIÓN DE VACÍOS e LA DENSIDAD APARENTE O PESO VOLUMÉTRICO UNITARIO PVU Y LA RELACIÓN DE VACÍOS e, NO DEPENDEN DEL TAMAÑO DE LAS PARTÍCULAS SIEMPRE QUE ESTAS SEAN UNIFORMES Y MANTENGAN LA MISMA DISPOSICIÓN, ES DECIR SIEMPRE QUE NO SE MODIFIQUE SU EMPAQUETAMIENTO e1 e2 PVU1 PVU2 EN LOS DOS CASOS Vs Y Vt SON LOS MISMOS ENTONCES: e1 = e2 Y PVU1 = PVU2 FACTORES QUE AFECTAN e y PVU LA DENSIDAD APARENTE O PESO VOLUMÉTRICO UNITARIO PVU Y LA RELACIÓN DE VACÍOS e DEPENDEN DE LA DISPOSICIÓN DE LAS PARTÍCULAS ES DECIR DEL EMPAQUETAMIENTO PRIMER CASO SEGUNDO CASO PRIMER CASO SEGUNDO CASO e1 - PVU1 e2 - PVU2 e1 - PVU1 e2 - PVU2 EN EL SEGUNDO CASO DE LOS DOS EJEMPLOS PARA UN MISMO Vs SE REDUCEN Vv Y Vt ENTONCES: e1 > e2 Y PVU1 < PVU2 10

11 FACTORES QUE AFECTAN e y PVU LA DENSIDAD APARENTE O PESO VOLUMÉTRICO UNITARIO PVU Y LA RELACIÓN DE VACÍOS e, DEPENDEN DEL EMPAQUETAMIENTO Y DE LA GRANULOMETRÍA, ES DECIR, DE LA GRADACIÓN DE LAS PARTICULAS PRIMER CASO SEGUNDO CASO e1 - PVU1 e2 - PVU2 PARA LA MISMA UNIDAD DE VOLUMEN EN EL PRIMER CASO HAY DOS TAMAÑOS DE PARTÍCULAS EN EL SEGUNDO CASO HAY TRES TAMAÑOS DE PARTÍCULAS ENTONCES: e1 > e2 Y PVU1 < PVU2 GRANULOMETRÍA DETERMINACIÓN DE LA DISTRIBUCIÓN DE LAS PARTÍCULAS POR TAMAÑO EN UNA MUESTRA DE SUELO MUESTRA DE SUELO FRACCIÓN FRACCIÓN FRACCIÓN GRUESA INTERMEDIA FINA GRANULOMETRÍA PROCEDIMIENTO => ANÁLISIS GRANULOMÉTRICO => CURVA GRANULOMETRICA => Fracción mayor a 0,075 mm (Tamiz #200) => Análisis por vía seca => Tamizado => Fracción menor a 0,075 mm (Tamiz #200) => Análisis por vía húmeda => Método del Hidrómetro 11

12 DETERMINACIÓN GRANULOMETRÍA POR TAMIZADO GRANULOMETRÍA GRADUACIÓN SUELO BIEN GRADUADO EXISTE UNA GRADUACIÓN CONTINUA DE TAMAÑOS DE PARTÍCULAS SUELO MAL GRADUADO EXISTE UNA GRADUACIÓN UNIFORME DE TAMAÑOS DE PARTÍCULAS SUELO CON GRADUACIÓN DISCONTINUA EXISTE UNA GRADUACIÓN DISCONTINUA DE TAMAÑOS DE PARTÍCULAS 12

13 SUELOS DE CARACTERÍSTICAS ESPECIALES ADEMÁS, EN MECÁNICA DE SUELOS SE TAMBIÉN SE DIFERENCIAN DE ACUERDO CON CIERTAS CARACTERÍSTICAS ESPECIALES QUE DETERMINAN SU COMPORTAMIENTO. DENTRO DE LOS SUELOS ESTRUCTURALMENTE ESTABLES SE DISTINGUEN LOS SUELOS EXPANSIVOS SE EXPANDEN CUANDO AUMENTA EL PORCENTAJE DE HUMEDAD Y SE CONTRAEN DURANTE LA DESECACIÓN. ALTAMENTE ACTIVOS FRENTE A CAMBIOS CÍCLICOS EN EL CONTENIDO DE HUMEDAD. DENTRO DE LOS SUELOS ESTRUCTURALMENTE INESTABLES SE DISTINGUEN LOS SUELOS DISPERSIVOS O EROSIONABLES ALTA VULNERABILIDAD A LA PRESENCIA DE AGUA. REDUCEN SU VOLUMEN POR SUSPENSIÓN Y/O ARRASTRE DE PARTÍCULAS. SE CLASIFICAN EN EROSIONABLES Y DISPERSIVOS. Y LOS SUELOS COLAPSABLES ALTA RESISTENCIA EN SECO, PERO ALTA VULNERABILIDAD A LA PRESENCIA DE AGUA. SE ALTERA LA CONFORMACIÓN ESTRUCTURAL Y LOS SUELOS REDUCEN SU VOLUMEN CON EL AUMENTO DE LA HUMEDAD Y LA SATURACIÓN. SE CLASIFICAN EN AUTOCOLAPSABLES Y POTENCIALMENTE COLAPSABLES. 13

14 14

15 PROCESO CÍCLICO DE EXPANSIÓN-CONTRACCIÓN 15

16 RASGOS MORFOLÓGICOS SUB-SUPERFICIALES AGREGADOS CUNEIFORMES A Btss1 Btss2 BCk Agregado cuneiforme o esfenoide 16

17 DISTRIBUCIÓN DE TENSIONES 17

18 18

19 19

20 20

21 RECONOCIMIENTO DE SUELOS EXPANSIVOS RASGOS MORFOLÓGICOS LA ACTIVIDAD DE EXPANSIÓN-CONTRACCIÓN FRENTE A CAMBIOS CÍCLICOS EN EL CONTENIDO DE HUMEDAD, PUEDE RECONOCERSE MEDIANTE LA OBSERVACIÓN EN CAMPO DE UN CONJUNTO DE RASGOS MORFOLÓGICOS SUPERFICIALES Y SUB-SUPERFICIALES. PROPIEDADES ÍNDICES O PARÁMETROS DE ATTERBERG LÍMITE LÍQUIDO: CONTENIDO DE HUMEDAD A PARTIR DEL CUAL EL SUELO SE COMPORTA COMO UN FUIDO VISCOSO. SE EXPRESA EN % DE HUMEDAD 21

22 PROPIEDADES ÍNDICES O PARÁMETROS DE ATTERBERG LÍMITE PLÁSTICO: CONTENIDO DE HUMEDAD A PARTIR DEL CUAL EL SUELO DEJA DE COMPORTARSE COMO UN MATERIAL PLÁSTICO. SE EXPRESA EN % DE HUMEDAD PROPIEDADES ÍNDICES O PARÁMETROS DE ATTERBERG LÍMITE DE CONTRACCIÓN: CONTENIDO DE HUMEDAD A PARTIR DEL CUAL EL SUELO YA NO REDUCE SU VOLUMEN. SE EXPRESA EN % DE HUMEDAD 22

23 GRANULOMETRÍA GRADUACIÓN SUELO BIEN GRADUADO EXISTE UNA GRADUACIÓN CONTINUA DE TAMAÑOS DE PARTÍCULAS SUELO MAL GRADUADO EXISTE UNA GRADUACIÓN UNIFORME DE TAMAÑOS DE PARTÍCULAS SUELO CON GRADUACIÓN DISCONTINUA EXISTE UNA GRADUACIÓN DISCONTINUA DE TAMAÑOS DE PARTÍCULAS RECONOCIMIENTO DE SUELOS EXPANSIVOS DETERMINACIONES Y ENSAYOS DE LABORATORIO LA ACTIVIDAD DE EXPANSIÓN-CONTRACCIÓN FRENTE A CAMBIOS CÍCLICOS EN EL CONTENIDO DE HUMEDAD, PUEDE DETERMINARSE MEDIANTE DISTINTOS MÉTODOS Y ENSAYOS DE LABORATORIO. ENTRE MUCHOS OTROS: INDIRECTOS EMPÍRICOS Y CUALITATIVOS BASADOS EN LAS PROPIEDADES ÍNDICES LÍMITE LÍQUIDO (LL) LÍMITE PLÁSTICO (LP) LÍMITE DE CONTRACCIÓN (LC) INDICE PLÁSTICO (IP) INDICE DE CONTRACCIÓN (IC) RELACIÓN ENTRE LAS PROPIEDADES ÍNDICES Y PORCENTAJE DE FINOS < 2 ÍNDICE DE ACTIVIDAD DIRECTOS SEMICUANTITATIVOS ENSAYO DE EXPANSIÓN LIBRE DIRECTOS CUANTITATIVOS ENSAYO DE EXPANSIÓN POTENCIAL RELACIÓN DE MÉTODOS DIRECTOS E INDIRECTOS RELACIÓN ENTRE POTENCIAL DE EXPANSIÓN Y PROPIEDADES ÍNDICES 23

24 A Btss1 Btss2 BCk A Btss1 Btss2 BCk PROFUNDIDAD DE LA ZONA ACTIVA PERFIL DE HUMEDAD, PROFUNDIDAD Y HUMEDAD DE EQUILIBRIO 24

25 25

26 SUELOS EROSIONABLES AMBIENTE EN EL QUE SE DESARROLLAN SUELOS EROSIONABLES RASGOS MORFOLÓGICOS SUB-SUPERFICIALES 26

27 Deslizamiento en Tartagal COMO RESUMEN A. Los suelos tienen: B. El comportamiento de Distinta capacidad de los mismos varía soporte. según el tenor de Distinto grado de humedad. cohesividad entre sus partículas 27

28 Conocer el suelo Nos permitirá planificar fundaciones más eficaces y eficientes para nuestra arquitectura. 28