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CIMENTACIONES
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.Para
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