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• MauriccioRomeroAlosilla

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CIMENTACIONES EN SUELOS ARCILLOSOS 1. FACTORES QUE DETERMINAN EL TIPO DE CIMENTACIÓN ¿Qué condiciones impone la estructura? 

Seguridad de la cimentación en relación a la carga transmitida a la superficie de cimentación (comprobada s y t), la resistencia propia como elemento estructural y la capacidad de asumir asientos diferenciales.



Influencia del emplazamiento y de las estructuras próximas. Posibles daños recíprocos, en cuanto a tensiones debidas a sobrecargas, empujes, etc.



Estabilidad de la cimentación y del terreno involucrado.



Evitar al máximo el deterioro del material de cimentación (generalmente hormigón armado).



Factor de seguridad suficiente, que garantice que la carga de rotura esté alejada de la carga admisible o de trabajo.



Profundidad del estrato resistente al que se debe llegar para cimentar. Condiciona cota y tipo de cimentación.



Capacidad de asentamiento del estrato de apoyo (o de los estratos influenciados).



Influencia vecinal en cuanto a vibraciones, compactación, hincado de pilotes, etc.

¿Qué condiciones impone el suelo? 

Situación y posible variación del nivel freático; su aumento implica disminución de presión efectiva (aumenta la presión neutra que se ha de restar a la total), por tanto disminuye la resistencia: peligro, posible licuefacción de material granular fino saturado, sobre todo por sismos.



Socavación debida a corrientes subterráneas, que provocan erosión y fuga de terreno; lo que da lugar a asientos catastróficos.



Cota de heladicidad (variable según la localización geográfica y climática).



Cambios de volumen del suelo, sobre todo en arcillas expansivas y suelos de alta plasticidad. Control de posibles cambios de humedad provenientes de riegos, malos drenes o roturas de alcantarillas. También las desecaciones provenientes de hornos, calderas de calefacción en sótanos o raíces de grandes árboles.



Incidencias subterráneas: minas, fallas, terrenos yesíferos, túneles, refugios subterráneos, etc.



Agresividad: control de posible existencia de aguas agresivas, suelos agresivos, etc., para cambiar o proteger los materiales de cimentación.



Erosión: en zonas alteradas o de relleno, salvo que estén muy estudiados sus comportamientos y sean insignificantes.



IMPRESCINDIBLE: el estudio geotécnico

Diseño de cimentaciones 

Definir dimensiones de la cimentación.



Estimar presión de hundimiento del terreno.



Obtener la presión admisible del terreno.



Verificar su la carga de diseño es menor que ésta.



De no ser así, redimensionar y repetir fases.



De ser así, calcular asientos teóricos máximos previstos, totales y diferenciales.



Si son compatibles con la estructura, dimensionar elemento estructural (cimentación), si no redimensionar y repetir fases.

2. 3. CONCEPTOS GENERALES Cimentación: Es la parte de una estructura que esta en contacto directo con el terreno y proporciona carga de la estructura al suelo. Capacidad de carga: Es el esfuerzo que puede ser aplicado por una estructura o edificación al suelo que la soporta, sin causar asentamientos excesivos o peligro de falla por esfuerzo cortante. Requisitos fundamentales (que debe satisfacer una cimentación): a. Tener un factor de seguridad (FS) mayor de 2 contra la falla por resistencia al esfuerzo cortante. b. Tener un asentamiento tolerable. Capacidad de carga ultima (qu). Se denomina al esfuerzo que causa la falla completa por esfuerzo cortante. Capacidad de carga admisible (qa) Se denomina al esfuerzo máximo que puede ser aplicado a la masa de suelo de tal forma que se cumplan los dos requisitos básicos. 4. CONSOLIDACIÓN UNIDIMENSIONAL Consolidación

Asiento producido en suelos compresibles y saturados, debido a las deformaciones volumétricas a lo largo del tiempo, ante la disipación por drenaje de las presiones transmitidas al agua intersticial por una carga aplicada y por la reducción de los poros del suelo. La prueba de consolidación consiste en comprimir verticalmente una muestra de suelo, confinándolo en un anillo rígido. El suelo está sujeto a un esfuerzo en sus dos superficies planas; toda deformación ocurre en el eje vertical, las deformaciones elástica y cortante son insignificantes debido a que toda superficie de la muestra se carga y no permite la deformación lateral Los esfuerzos se aplican siguiendo una secuencia de cargas normalizadas, las cuales estará de acuerdo al nivel de cargas que el suelo en estudio soportará en el futuro. En todo los casos y para cada incremento la muestra sufre una primera deformación que se llama consolidación primaria y también sufre una deformación adicional debido a un fenómeno secundario.

Teóricamente es factible el fenómeno de consolidación cuando la muestra está saturada, sin embargo, en la práctica se admite que también se genera un proceso similar en masas de suelos que no están 100% saturadas y por lo tanto, para estos casos se aplica también la teoría de la consolidación, teniendo presente que se trata sólo de una interpretación aproximada y que las conclusiones finales deben darse en base a las propiedades físico-químicas y límites de consistencia, acompañadas de una buena descripción de campo. Analogía Mecánica de Terzaghi

Piston

El ensayo de consolidación.

En algunos casos al principio suele suceder expansión porque no es equilibrado por la carga aplicada 

La muestra se coloca en un anillo, entre dos piedras porosas



Se mantiene saturada en todo momento del ensayo



Se aplica una carga vertical p, y se mantiene al menos 24 hs, midiéndose la deformación en todo momento



Se grafica el punto dado por dicha carga p y la relación de vacíos e (p,e)



El proceso se repite duplicando en cada escalón la carga.



Eventualmente se descarga (ciclos)

GRÁFICA 

Índice compresibilidad



Índice Entumecimiento

5. CPNSECUENCIA DE LA CONSOLIDACION  Incremento en el esfuerzo efectivo  Reducción en el volumen de vacíos  Reducción en el volumen total  Asentamiento en el terreno  Asentamiento estructural

6. ARCILLAS NORMALEMNTE CONSOLIDADAS Y ARCILLAS PRECONSOLIDADAS

6.1. ARCILLAS NORMALMENTE CONSOLIDADA La presión de sobrecarga efectiva presente, es la presión máxima a la que el suelo fue sometido en el pasado. 6.2. ARCILLAS PRECONSOLIDADAS

La presión de sobre carga efectiva presente es menor que la que el suelo experimentó en el pasado. La presion efectiva maxima en el pasado se llama ESFUERZO DE PRECONSOLIDACION.

Para la presión de preconsolidacion surgio la construccion de una simple grafica, casangrande(1936). I. Establesca un punto a en donde la grafica e log o´,tenga un radio de curvatura minimo. II. Dibuje una linea horizontal ab III. Dibuje una tangente en a IV. Dibuje la linea ad, que es la bisectriz del angulo bac

V.

Proyecte la procion recta gh de la graficqa hacia atrás para intersecar ad en f,la absicsa del punto f es la presión de la preconsolidacion o´c

7. DEFORMACIONAL DE LOS SUELOS Lo que más influye en la duración del asentamiento es:   

El contenido de agua del estrato y Su permeabilidad La permeabilidad del terreno adyacente

Pues si una arcilla con un elevado contenido de agua es sometida a una carga, su asentamiento instantáneo es casi nulo, ya que el agua ( que es incomprensible ) es quien soporta la carga. La presión hace que el agua trate de fluir desocupando los huecos que ocupa la arcilla, pero este fluir es lento y dificultado cuanto más impermeable es el estrato, por lo que se comprende que en terrenos de arcilla muy pura y gran espesor el equilibrio demore muchos años en ser alcanzado. De lo dicho deducimos que puede cimentarse en terrenos arcillosos, pero cuidando que las cargas estén uniformemente repartidas en la planta del edificio, dando a las bases las dimensiones necesarias para que la carga por unidad de superficie sea la misma

Tipos de Deformación • Asentamiento • Consolidación Unidimensional • Expansión DEFORMACIÓN DE LOS SUELOS

Gran deformación para pequeño incremento de tensión Deformaciones plásticas para esfuerzos muy bajos TIPOS DE DEFORMACIÓN DEFORMACIÓN VOLUMÉTRICA • Cambio de volumen manteniendo forma • Cambia distancia entre partículas manteniendo posición relativa DEFORMACIÓN DESVIADORA o DISTORSIÓN • Cambio de forma a volumen constante • Cambia posición relativa entre partículas Deformación = Def. Volumétrica + Def. Desviadora DEFORMACIÓN VOLUMÉTRICA Hipótesis: – Suelo infinitamente largo en plano horizontal – Esfuerzos de confinamiento impiden deformación horizontal – Posición relativa de partículas en plano horizontal es constante

Asentamientos inmediatos por compresión debido al incremento de cargas Estos asentamientos se calculan con la teoría de la elasticidad considerando el módulo de deformación. Se debe tener en cuenta que el módulo de deformación aumenta con la presión de confinamiento.

Curva Tipica esfuerzo-deformacion

Asentamientos diferidos por recompresión y compresión debido al incremento neto de agua Se presentan asentamientos diferidos ocasionados por un cambio de volumen por la expulsión de agua. Estos se calculan con los resultados de pruebas de consolidación unidimensional. Al aplicar una carga sostenida a un suelo, se presenta una deformación a largo plazo debida al fenómeno de consolidación del suelo. Como se vio la consolidación consta de 2 procesos: a) Consolidación primaria: Debido a la expulsión de agua. b) Consolidación Secundaria: Debido a una deformación viscoplástico de las partículas del suelo.

APLICACIÓN DE CARGAS EN LOS SUELOS ASENTAMIENTOS

Catedral de Könisberg

Torre de Piza presenta asentamiento de hasta 3m

DEFORMACIONAL DE LOS SUELOS Lo que más influye en la duración del asentamiento es:   

El contenido de agua del estrato y Su permeabilidad La permeabilidad del terreno adyacente

Pues si una arcilla con un elevado contenido de agua es sometida a una carga, su asentamiento instantáneo es casi nulo, ya que el agua ( que es incomprensible ) es quien soporta la carga. La presión hace que el agua trate de fluir desocupando los huecos que ocupa la arcilla, pero este fluir es lento y dificultado cuanto más impermeable es el estrato, por lo que se comprende que en terrenos de arcilla muy pura y gran espesor el equilibrio demore muchos años en ser alcanzado. De lo dicho deducimos que puede cimentarse en terrenos arcillosos, pero cuidando que las cargas estén uniformemente repartidas en la planta del edificio, dando a las bases las dimensiones necesarias para que la carga por unidad de superficie sea la misma Tipos de Deformación • Asentamiento • Consolidación Unidimensional • Expansión

DEFORMACIÓN DE LOS SUELOS Gran deformación para pequeño incremento de tensión Deformaciones plásticas para esfuerzos muy bajos TIPOS DE DEFORMACIÓN DEFORMACIÓN VOLUMÉTRICA • Cambio de volumen manteniendo forma • Cambia distancia entre partículas manteniendo posición relativa DEFORMACIÓN DESVIADORA o DISTORSIÓN • Cambio de forma a volumen constante • Cambia posición relativa entre partículas Deformación = Def. Volumétrica + Def. Desviadora DEFORMACIÓN VOLUMÉTRICA Hipótesis: – Suelo infinitamente largo en plano horizontal – Esfuerzos de confinamiento impiden deformación horizontal – Posición relativa de partículas en plano horizontal es constante

Asentamientos inmediatos por compresión debido al incremento de cargas Estos asentamientos se calculan con la teoría de la elasticidad considerando el módulo de deformación. Se debe tener en cuenta que el módulo de deformación aumenta con la presión de confinamiento.

Curva Tipica esfuerzo-deformacion

Asentamientos diferidos por recompresión y compresión debido al incremento neto de agua

Se presentan asentamientos diferidos ocasionados por un cambio de volumen por la expulsión de agua. Estos se calculan con los resultados de pruebas de consolidación unidimensional. Al aplicar una carga sostenida a un suelo, se presenta una deformación a largo plazo debida al fenómeno de consolidación del suelo. Como se vio la consolidación consta de 2 procesos: a)Consolidacion primaria: Debido a la expulsión de agua. b)Consolidacion Secundaria: Debido a una deformación viscoplástico de las partículas del suelo.

Catedral de Könisberg

Torre de Piza presenta asentamiento de hasta 3m

8. CÁLCULO DE ASENTAMIENTOS Es la deformación vertical en la superficie de un terreno proveniente de la aplicación de cargas o debido al peso propio de las capas. En general las arcillas se caracterizan por su gran compresibilidad y su capacidad para retener agua, es por eso que la estimación de asentamientos en este tipo de suelos se analiza principalmente basándose en la teoría clásica de consolidación de Terzagui. 8.1. ASENTAMIENTOS EN SUELOS FINOS

En el diseño de fundaciones para estructuras de ingeniería, interesa cuánto asentamiento ocurrirá y en qué tiempo. Asentamientos excesivos pueden causar daños en la estructura, especialmente si los asentamientos ocurren rápidamente. El asentamiento total de un suelo cargado tiene estas tres componentes:

∆𝐻𝑖 = Asentamiento instantáneo: aunque en realidad no es elástico, es usualmente calculado con la teoría de la elasticidad, y en un suelo homogéneo e isótropo viene dado por la fórmula:

Donde B es el ancho de la cimentación y, q, la carga en unidades de esfuerzo. El comportamiento esencialmente lineal-elástico que han observado diversos autores al aplicar una carga rápida en arcillas pre-consolidadas, validan en principio el empleo de la teoría elástica. Por definición, en suelos finos, el asentamiento instantáneo tiene lugar sin disipación de presiones intersticiales. Esto quiere decir que si es una arcilla saturada no habrá cambio de volumen, con número de poisson µ =0.5. Algunos valores de E y µ:

SUELO

E (MN/m2),(MPa)

µ

Arena Suelta

10

25

0.20

0.40

Arena densa media

17

28

0.25

0.40

Arena densa

34

56

0.30

0.45

Arena limosa

10

18

0.20

0.40

Arena y grava

69

173

0.15

0.35

Arcilla suave

4

21

0.20

0.50

Arcilla media

20

42

0.20

0.50

Arcilla firme

41

97

0.20

0.50

∆𝐻𝑐 = Asentamiento por consolidación: En la arcilla, bajo cualquier tipo de carga, no se produce un cambio de volumen instantáneamente, sino que esto ocurre al cabo de un tiempo que a veces es muy largo. El proceso de disminución de volumen implica la necesidad de expulsar el agua sobrante, con el consiguiente aumento de la presión intersticial, la cual a medida que el agua es expulsada va

disminuyendo y por otro lado van aumentando las cargas efectivas sobre el suelo. ∆𝐻𝑠 = Consolidación secundaria: El exceso de presión de poros del agua se ha disipado, la carga transmitida a las partículas de suelo aumenta, produciéndose un reacomodo de estas. 8.2. CÁLCULO DEL ASENTAMIENTO POR CONSOLIDACIÓN PRIMARIA BAJO UNA CIMENTACIÓN

El esfuerzo vertical en el suelo causado por una carga aplicada sobre un área limitada decrece con la profundidad Z medida desde la cara de la superficie del terreno. Por consiguiente para determinar el asentamiento unidimensional de una cimentación hallaremos el incremento del esfuerzo efectivo ∆𝜎′, la cual será el aumento promedio de los esfuerzos debajo de la cimentación. ∆′𝜎𝑝𝑟𝑜𝑚 =

∆𝜎𝑡 + 4∆𝜎𝑚 + ∆𝜎𝑏 6

Donde ∆𝜎𝑡 , ∆𝜎𝑚 y ∆𝜎𝑏 representan el incremento en la presión en la parte superior, en la parte media y en el fondo del estrato, respectivamente. Para facilitar la obtención del incremento de presión debajo del centro de un área rectangular, podemos usar la siguiente relación. ∆𝜎(𝑑𝑒𝑏𝑎𝑗𝑜 𝑑𝑒𝑙 𝑐𝑒𝑛𝑡𝑟𝑜) = 𝑞 𝐼𝑐

Donde q = carga neta por área unitaria de la cimentación Ic = f(m1,n1) 𝑚1 =

𝐿 𝐵

𝑛1 =

𝑧 (𝐵⁄2)

L = Longitud de la cimentación B = Ancho de la cimentación

z = Distancia medida desde el fondo de la cimentación La variación de Ic con m1 y n1 se da en la siguiente tabla.

EJEMPLO Calcule el asentamiento por consolidación primaria del estrato de arcilla de 3m de espesor que resultará de la carga tomada por una zapata cuadrada de 1.5 m. La arcilla está normalmente consolidada. Solución: Para una arcilla normalmente consolidada tenemos:w 𝑆=

𝐶𝑐 𝐻 𝜎𝑜′ + ∆𝜎 ′ log ( ) 1 + 𝑒𝑜 𝜎𝑜′

𝐶𝑐 = 0.009(𝐿𝐿 + 10) = 0.009(40 − 10) = 0.27 𝐻 = 3000 𝑚𝑚 𝑒𝑜 = 1.0

3 𝜎𝑜′ = 4.5 ∗ 𝛾𝑠𝑒𝑐𝑜(𝑎𝑟𝑒𝑛𝑎) + 1.5(𝛾𝑠𝑎𝑡(𝑎𝑟𝑒𝑛𝑎) − 9.81) + (𝛾𝑠𝑎𝑡(𝑎𝑟𝑐𝑖𝑙𝑙𝑎) − 9.81) 2 3 𝜎𝑜′ = 4.5 ∗ 15.7 + 1.5(18.9 − 9.81) + (17.3 − 9.81) = 95.53 𝑘𝑁⁄𝑚2 2 Para calcular ∆𝜎 ′ preparamos la siguiente tabla

∆𝜎 ′ =

𝑆=

20.17 + 4 ∗ 11.47 + 7.52 = 12.26 𝑘𝑁⁄𝑚2 6

𝐶𝑐 𝐻 𝜎𝑜′ + ∆𝜎 ′ 0.27 ∗ 3000 95.53 + 12.26 log ( )= log ( ) = 21.2 𝑚𝑚 ′ 1 + 𝑒𝑜 𝜎𝑜 1+1 95.53

9. ENSAYOS PARA MATERIAL FINOS (ARCILLAS) Ensayo Triaxial Debido a que el suelo es un material tan complejo, ninguna prueba bastará por si sola para estudiar todos los aspectos importantes del comportamiento esfuerzo-deformación. El ensayo Triaxial constituye el método más versátil en el estudio de las propiedades esfuerzo-deformación. Con este ensayo es posible obtener una gran variedad de estados reales de carga. Esta prueba es la más común para determinar las propiedades esfuerzo-deformación. Una muestra cilíndrica de un suelo es sometida a una presión de confinamiento en todas sus caras. A continuación se incrementa el esfuerzo axial hasta que la muestra se rompe. Como no existen esfuerzos tangenciales sobre las caras de la muestra cilíndrica, el esfuerzo axial y la presión de confinamiento, son los esfuerzos principal mayor y principal menor respectivamente. Al incremento de esfuerzo axial, se denomina esfuerzo desviador.

Objetivo Determinar el Ángulo de Rozamiento Interno y la Cohesión del suelo, que permitan establecer su Resistencia al Corte, aplicando a las probetas esfuerzos verticales y laterales que tratan de reproducir los esfuerzos a los que está sometido el suelo en condiciones naturales.

Descripción del Ensayo El ensayo de compresión Triaxial es el más usado para determinar las características de esfuerzo-deformación y de resistencia al esfuerzo cortante de los suelos. El ensayo consiste en aplicar esfuerzos laterales y verticales diferentes, a probetas cilíndricas de suelo y estudiar su comportamiento. El ensayo se realiza en una cámara de pared transparente (cámara triaxial) llena de líquido, en la que se coloca la probeta cilíndrica de suelo que, salvo que se adopten precauciones especiales, tiene una altura igual a dos veces su diámetro, forrada con una membrana de caucho. Esta membrana va sujeta a un pedestal y a un cabezal sobre los que se apoyan los extremos de la probeta.

El Ensayo se Divide en dos Etapas: 

La primera, en la que la probeta de suelo es sometida a una presión hidrostática de fluido, con esfuerzos verticales iguales a los horizontales. Durante esta etapa, se dice que la probeta es "consolidada" si se permite el drenaje del fluido de los poros. Alternativamente, si el drenaje no puede ocurrir se dice que la probeta es "no consolidada“.



En la segunda etapa, llamada de aplicación del Esfuerzo Desviador, se incrementan los esfuerzos verticales (desviadores) a través del pistón vertical de carga, hasta la falla. En esta etapa el operador tiene también la opción de permitir el drenaje y por lo tanto eliminar la presión neutra o mantener la válvula correspondiente cerrada sin drenaje. Si la presión neutra es disipada se dice que el ensayo es "drenado", en caso contrario se dice que el ensayo es "no drenado“.

Así los ensayos puedes ser clasificados en: 1. No consolidados-no drenados (UU) o rápidos (Q). Se impide el drenaje durante las dos etapas del ensayo. 2. Consolidados-no drenados (CU) o consolidados-rápidos (RC). Se permite el drenaje durante la primera etapa solamente. 3. Consolidados-drenados (CD) o lentos (S). Se permite el drenaje durante todo el ensayo, y no se dejan generar presiones neutras aplicando los incrementos de carga en forma pausada durante le segunda etapa y esperando que el suelo se consolide con cada incremento.

Equipo • Cámara Triaxial • Máquina de compresión Triaxial • Membrana de caucho • Molde metálico • Compresor de aire • Bomba de vacío • Balanza de precisión, aproximación 0,1 gr • Calibrador • Aro-sello de caucho • Tallador de muestras, cuchillas y sierras • Equipo para determinar el contenido de humedad Esfuerzos principales En una prueba de compresión cilíndrica, la falla ocurre debido al corte, por ello es necesario considerar la relación entre la resistencia al corte y la tensión normal que actúa sobre cualquier plano dentro del cuerpo a compresión. En una prueba de compresión, una muestra de suelo esta sujeta a fuerzas compresivas que actúa en tres direcciones, en ángulos rectos entre si, respectivamente; uno en la dirección longitudinal, los otros dos lateralmente. Los tres planos perpendiculares sobre los cuales estas tensiones actúan, son conocidos como los planos principales, y las tensiones como las tensiones principales.

Muchos de los problemas de mecánica de suelos son considerados en dos dimensiones, y solo son usadas las tensiones principales mayor y menor. A la influencia de la tensión principal intermedia se le resta importancia

Circulo de Mohr Representación grafica de los estados de esfuerzo de una muestra de suelo, sometida a una prueba de compresión Triaxial. La construcción grafica, para definir el lugar geométrico de un punto P, por medio de círculos, es de gran importancia en la mecánica de suelos

Ventajas Algunas ventajas de los ensayos de compresión Triaxial son: - La muestra no es forzada a inducir la falla sobre una superficie determinada. - Consecuentemente, una prueba de compresión puede revelar una superficie débil relacionada a alguna característica natural de la estructura del suelo. - Las tensiones aplicadas en pruebas de compresión en laboratorio, son una aproximación de aquellas que ocurren en situ. - Las tensiones aplicadas son las tensiones principales y es posible realizar un estrecho control sobre las tensiones y las deformaciones. - Las condiciones de drenaje pueden ser controladas y es posible una gran variedad de condiciones de prueba.

Procedimiento 1. El suelo a utilizarse se prefiere que sea inalterado, en cuyo caso se debe tallar por lo menos tres especímenes cilíndricos, teniendo muy en cuenta su estratificación y evitando destruir la estructura original del suelo. Si la muestra es alterada, se procede a preparar los especímenes compactándose la muestra con una determinada energía, de acuerdo con las condiciones técnicas impartidas. Las dimensiones de los especímenes dependen del tamaño de la máquina Triaxial a emplearse; debiendo tomar en cuenta que la altura de la muestra debe ser el doble del diámetro, (Se toman las medidas de los especímenes preparados). 2. El momento de preparar los especímenes se debe tomar muestra para determinar el contenido de humedad. 3. Pesamos el primer espécimen y lo colocamos en la base de la cámara Triaxial, utilizando una piedra porosa entre la muestra y dicha base. 4. Colocamos la membrana de caucho en el espécimen, utilizando un aparato especial para ello. 5. Colocamos la cabeza de plástico usando una piedra porosa entre la cabeza y el espécimen. 6. Aseguramos la membrana con ligas tanto en la parte superior como en la inferior.

7. En el caso de realizar en ensayo Triaxial en un Triaxial Soiltest, conectamos la cabeza de plástico en el tubo espiral que sale de la base y que se utiliza para el drenaje de la muestra. 8. Colocamos la cámara con su tapa, asegurándonos que estén bien colocados los empaques y seguidamente apretamos los tornillos que sujetan la cámara uniformemente. 9. Introducimos el pistón en el hueco de la cabeza de plástico. 10. Centramos el brazo de carga con el pistón y colocamos el dial de las deformaciones en cero. 11. Si la muestra no se encuentra saturada, será necesario saturarla, salvo introducciones contrarias al respecto, para lo cual abrimos las válvulas de saturación permitiendo que el agua fluya desde la base a través de la muestra. 12. Aplicamos presión al tanque de almacenamiento de la glicerina o agua y luego abrimos las válvulas que permiten el paso de la glicerina o agua a la cámara; la presión lateral introducida serán las indicadas anteriormente. 13. En estas condiciones aplicamos el tipo de Triaxial solicitado; llegando en cualquier caso a aplicar la carga hasta romper la muestra; anotándose las lecturas de las deformaciones axiales y de la carga aplicada. 14. Una ve terminado el ensayo se reduce la presión y se devuelve la glicerina o agua al tanque de almacenamiento, se seca la cámara y luego a la muestra con mucho cuidado con el objeto de graficar la fractura y además determinar la humedad. 15. Todo este proceso lo repetimos con los demás especímenes, utilizando presiones laterales diferentes. ENSAYO DE HINCHAMIENTO LIBRE Se toma una muestra inalterada de suelo y se monta en el edómetro, se pone en cero el lector de deformación y a continuación se inunda la muestra, hasta un nivel en que el agua solamente penetre en la pastilla de suelo por la piedra porosa inferior (con esto se evita que quede aire atrapado en el interior de la muestra). Se mide el hinchamiento final el cual se expresa en porcentaje del espesor inicial de la muestra y se designa con el nombre de hinchamiento libre. Como no hay que aplicar presiones sobre la muestra, se puede colocar el lector de deformación, directamente sobre el pistón de carga, con lo cual habrá menos errores en la medida de deformaciones.

ENSAYO DE LAMBE •

Ensayo rápido cuyo objetivo es, descubrir o evaluar la susceptibilidad de un suelo al hinchamiento o la retracción. Es un ensayo de identificación, por ello no sustituye a ensayos realizados con muestras inalteradas o compactadas en las mismas condiciones que en obra. Por ello ha recibido numerosas críticas principalmente por trabajar con muestras remoldeadas donde es difícil reproducir las condiciones in situ.

•

La muestra se compacta mediante el pisón de ensayos Proctor (según el estado en que se encuentre el suelo, será la energía de compactación utilizada según lo indicado en la tabla de la figura 4.7.) dentro de la célula interior del aparato Lambe. Realizada la compactación, se aplica una presión a la muestra de 0,1 kg/cm 2 , mediante un vástago ajustable.

Ensayo de volumen de sedimentación •

Existe un criterio dado por Holtz y Gibbs para averiguar el potencial de hinchamiento de un suelo, basado en el ensayo llamado volumen de

sedimentación. El ensayo consiste en depositar 10 cm 3 de suelo seco que pase por el tamiz Nº 40 ASTM (0,5 mm.), en un cilindro graduado con 100 cm 3 de agua y se observa el aumento de volumen de la muestra una vez sedimentada debido al hinchamiento. El resultado se expresa en porcentaje de aumento de volumen respecto al volumen inicial de suelo (10 cm 3 ). Según éstos autores, los suelos que dan un aumento de volumen superior al 100% pueden presentar un cambio de volumen importante cuando se humedecen bajo presiones ligeras. En caso de que el cambio de volumen sea inferior a 50%, es muy raro que el suelo presente cambios de volumen importantes.