IMPORTANCIA DE LA GRANULOMETRA EN CIMENTACIONES SUPERFICIALES

IMPORTANCIA DE LA GRANULOMETRA EN CIMENTACIONES SUPERFICIALES

INTRODUCCINLa cimentacin puede definirse en general como el conjunto de elementos de cualquier edificacin cuya misin es transmitir al terreno que la soportan las acciones procedentes de la estructura. Su diseo depender por tanto no solo de las caractersticas del edificio sino tambin de la naturaleza del terrenoUna cimentacin inadecuada para el tipo de terreno, mal diseada o calculada se traduce en la posibilidad de que tanto el propio edificio como las edificaciones colindantes sufran asientos diferenciales con el consiguiente deterioro de los mismos pudiendo llegar incluso al colapso.

PROPIEDADES FSICAS DE LOS SUELOS O TERRENOS

Los gelogos definen los suelos o terrenos como rocas alteradas, mientras que los ingenieros prefieren definirlos como el material que sostiene o carga el edificio por su base.Los materiales que estn presentes en los suelos naturales se clasifican en cuatro tipos:- arenas y grava,- limos,- arcillas- materia orgnica.

Las arenas y grava son materiales granulares no plsticos.Las arcillas, se componen de partculas mucho ms pequeas, exhiben propiedades de plasticidad y son muy cohesivas.Los limos son materiales intermedios en el tamao de sus partculas y se comportan, de modo tpico, como materiales granulares, aunque pueden ser algo plsticos.La materia orgnica consta principalmente de desechos vegetales.

El origen de las capas de suelo o terreno (edafolgicas) y la forma como se depositan, arroja mucha luz sobre su naturaleza y variabilidad en el campo.Para la completa identificacin de un suelo o terreno el ingeniero necesita saber lo siguiente:- tamao- granulometra - forma- orientacin- composicin qumica de las partculas- las fracciones coloidales y sedimentables que contiene.

GRANULOMETRALa granulometra es la distribucin de las partculas de materiales ptreos granulares de varios tamaos. La granulometra y el tamao mximo de los agregados son importantes debido a su efecto en la dosificacin, trabajabilidad, economa, porosidad y contraccin del concreto.

ANLISIS GRANULOMTRICO Objetivo:Separar por tamaos las partculas de suelos gruesos y finos que componen la muestra de suelo en estudio y en funcin de lo anterior clasificar el suelo de acuerdo a su graduacin; ejemplo: Grava bien graduada (GW) Arena mal graduada (SP)

CURVA GRANULOMTRICAEn un suelo cualquiera, habr en general partculas de todos los tamaos (grava, arena, limo y arcilla,). La granulometra indica la proporcin relativa de cada una de estas fracciones. Se representa por la curva granulomtrica, que indica, para cada dimetro de partcula D, el porcentaje en peso de partculas menores que D. Se representa en escala logartmica de tamaos.

La Figura muestra varias curvas granulomtricas tpicas. Una curva muy tendida indica una graduacin continua de tamaos de partculas, mientras que una cada vertical brusca para un cierto dimetro quiere decir que existe una gran cantidad de partculas de dicho dimetro.

IMPORTANCIA Y UTILIDAD DEL ANLISIS GRANULOMTRICO

En los suelos granulares nos da una idea de su permeabilidad y en general de su comportamiento ingenieril, no as en suelos cohesivos donde este comportamiento depende ms de la historia geolgica del suelo.

El anlisis granulomtrico nos permite estudiar el tamao de las partculas y medir la importancia que tendrn segn la fraccin de suelo que representen. Este tipo de anlisis se realiza por tamizado, o por sedimentacin cuando el tamao de las partculas es muy pequeo, se puede encontrar gravas, arenas, limos y arcillas. Si bien un anlisis granulomtrico es suficiente para gravas y arenas, cuando se trata de arcillas y limos, turbas y margas se debe completar el estudio con ensayos que definan la plasticidad del material.

APLICACIONES DE LA GRANULOMETRIA:Al realizar un anlisis granulomtrico en suelos gruesos, tiene las siguientes aplicaciones:a) Poder clasificar los suelos de acuerdo a su graduacin.b) Analizar el material ms factible para la construccin de pavimentos.c) Calcular el coeficiente de permeabilidad en una forma aproximada.Y en suelos finos (partculas que pasan la malla No. 200):d) Es conveniente obtener el porcentaje de partculas menores de 0.002 mm., para definir los porcentajes de limo y arcilla que contiene un suelo; en funcin de lo anterior podremos definir u obtener la actividad de ese suelo.

SUELOS FINOSLos suelos finos estn tambin constituidos por materiales detrticos pero en ellos el porcentaje de elementos finos es superior al 35% en peso.Las tensiones admisibles en estos suelos que se muestran en la tabla siguiente son orientativas y cuando sean suelos finos normalmente consolidados y ligeramente sobre consolidados en los que sean de esperar asientos de consolidacin as como en los suelos arcillosos potencialmente expansivos debern ser objeto de un estudio especial.

PROPIEDADES NDICE DE SUELOS COHESIVOS

Los suelos cohesivos tienen propiedades ndices que son en naturaleza similares a aquellas utilizadas para suelos granulares. Por ejemplo, la curva de distribucin granulomtrica puede determinarse para suelos cohesivos y las propiedades ndice para arenas tambin pueden ser usadas para arcillas. Ya que las partculas en suelos cohesivos tienden a ser muy finas para el anlisis granulomtrico de rutina, la curva granulomtrica en estos casos se determina por medio del anlisis por hidrmetroLas propiedades ingenieriles de los suelos cohesivos varan considerablemente con la densidad; la variacin es mucho mayor que la encontrada para suelos granulares. La razn parece ser que las partculas en un suelo granular tienden a ser equidimensionales y por lo tanto no pueden empacarse muy sueltas. En los suelos cohesivos muchas de las partculas tienen forma de placa, por lo que pueden empacarse densamente cuando las placas estn paralelas o muy sueltas si las placas estn de modo mutuamente perpendicular con muchos vacos incorporados. En suelos granulares se indic que la densidad sola no era una buena propiedad ndice, por lo que se usa la densidad relativa que se define en funcin de las relaciones de vacos. En suelos cohesivos se utiliza el contenido de humedad en vez de densidad y se establecen lmites en el contenido de humedad, como se utilizaron los valores de emax y emin en suelos granulares.

Debido a que la resistencia a la penetracin estndar se utiliza en las arenas, tambin se usa con las arcillas, ya que ambas se presentan alternadas en una perforacin. Existen algunas correlaciones entre la penetracin estndar y la consistencia relativa de la arcilla:

El ensayo de compresin no confinada es simplemente un ensayo de compresin axial en un especmen cilndrico y slido de arcilla, ejecutado de la misma manera que un ensayo de compresin en un cilindro de concreto. En arcillas saturadas, la resistencia cortante es aproximadamente la mitad de la resistencia a la compresin no confinada. La relacin entre la consistencia de la arcilla y su resistencia a la compresin no confinada se indica:

AGREGADO FINO:Consisten en arenas naturales o manufacturadas con tamaos de partcula que van desde 5 mm hasta mayores de 60 m.La granulometra ms deseable para el agregado fino depende del tipo de obra, si la mezcla es rica y del tamao mximo del agregado grueso. En mezclas ms pobres, o cuando se usan agregados gruesos de pequeas dimensiones, es conveniente, para que se logre una buena trabajabilidad, que la granulometra se aproxime al porcentaje mximo recomendado que pasa por cada tamiz. Si la relacin agua cemento se mantiene constante y la relacin de agregado fino a grueso se elige correctamente, se puede hacer uso de un amplio rango de granulometra sin tener un efecto apreciable en la resistencia.