Venezuela tiene una norma avanzada para diseñar suelos
El Fondo para la Normalización y Certificación de la Calidad (FONDONORM! es la institución "ue por años se encar#ó de ela$orar y revisar las normas "ue lue#o pu$lica$a la Comisión Venezolana Venezolana de Nor Normas mas %nd %ndust ustria riales les (C (COVE OVEN%N N%N!& !& 'or cam cam$io $ios s en las pol polt tica icas s #u$ #u$ern ername amenta ntales les)) est esta a vinculación ya no e*iste pero FONDONORM si#ue de manera independiente realizando su la$or de actualización y revisión de las normas industriales venezolanas) y los entes inspectores y contratistas se ponen de acuerdo para incluirlas en sus proyectos para #arantizar los adecuados est+ndares de construcción& En a#o a#osto sto de ,-,--.) .) FON FONDO DONOR NORM M pu$licó pu$licó la No Norma rma /0c /0cnic nica a N/F ,-,---12 -123,3,--. -. tit titula ulada da 4Carreteras) utopistas y Vas 5r$anas& Especificaciones y mediciones6) "ue actualiza la norma venezolana COVEN%N ,---178 'rovisional con el mismo ttulo) cuyo año de pu$licación es 2.789 es decir) es una actualización de ,, años&
Nos e*plica 'a$lo Mora) Especialista en :estión de la Calidad en FONDONORM) "ue fue un intenso tra$a;o de de$ates y aportes "ue duró apro*imadamente dos años) ela$orado $a;o las directrices del el Comit0 /0cnico FONDONOR FONDONORM M C/< (O$ras Civiles! y el =u$comit0 /0cnico =C< (Vialidad) suelos y o$ras >idr+ulicas!) y "ue contó con la participación de las si#uientes entidades3 sociación Ve Venezolana nezolana de Concreto 'remezclado) Contralora del Estado Falcón) Fundación 'ropatria ,---) Fundación ?a$oratorio Nacional de Vialidad) :rupo /rical) %nstituto Venezolano del sfalto) Ministerio del 'oder 'opular para las O$ras '@$licas y Vivienda) 5niversidad Centro1 Occidental ?isandro lvarado) Facultad de %n#eniera de la 5niversidad Central de Venezuel Venezuela& a& =on varios los cam$ios realizados pero) para este artculo) voy a concentrarme en el te*to referente a las especificaciones para tres de los cinco tipos de materiales de relleno "ue usan el ensayo 'roc 'r octo torr co como mo re refer ferenc encia ia de co comp mpac acta taci ción ón&& nt ntes es de >a >ace cerr es esto to de de$o $o ac acla lara rarr "u "ue e es esta tas s especificaciones son de diseño) no de evaluación& =i esta diferencia no est+ clara a@n recomiendo muc>o leer el artculo CAR) la diferencia diferenc ia entre evaluar eva luar y diseñar diseñ ar&& /anto la norma COVEN%N ,---178 como la N/F ,---123,--. consideran cinco tipos de materiales /anto constituyentes de $ases y su$1$ases de carreteras) a sa$er3 piedra picada) #rava esta$ilizada) #ranzón mezclado) #ranzón natural) y mezcla de suelos y a#re#ado& De todos estos) los @ltimos tres tienen especificaciones de construcción $asadas en el ensayo 'roctor&
?a norma COVEN%N ,---178 esta$lece para estos materiales "ue se de$e alcanzar una densidad e"uivalente al .B de la densidad m+*ima seca o$tenida en el ensayo 'roctor Modificado9 esto es una especificación tpica del Nivel 2) el m+s $+sico de la pir+mide de diseño& ?a norma N/F ,---123,--. muestra en cam$io dos alternativas& ?a primera es pr+cticamente i#ual a la descrita para la COVEN%N) solo "ue especifica "ue el procedimiento de ensayo para 'roctor Modificado de$e ser =/M D 2BB8& Mientras "ue en la se#unda el material compactado de$e verificar su valor CAR solicitado en el diseño del pavimentos) para lo cual se medir+n los valores de densidad y >umedad de campo contrastados en el Mapa de Resistencias o$tenido mediante e*perimento factorial de dos varia$les tomando como prototipo el ensayo CAR =/M D277< versión 8&,) y refiere a una nota e*plicativa donde se indica la utilización del CAR 4para un ran#o de >umedad6) tam$i0n conocido como 4CAR 2B puntos6& Esta actualización representa un salto de un escalón (tal vez dos! en la pir+mide de diseño de suelos compactados& ('ara recordar "u0 es la pir+mide de diseño leer el artculo < Formas de diseñar un suelo compactado!& compactado!& 'ues primero e*i#e la resistencia re"uerida del proyecto) y lue#o) permit per mite e emp emplea learr los map mapas as de res resist istenc encia ia par para a ver verifi ificar car "ue el sue suelo lo com compac pactad tado o ten ten#a #a la resistencia re"uerida por el proyecto9 esto ya u$ica el diseño del suelo compactado en el Nivel ,) con menos ries#o "ue el Nivel 2& ?a actualización tam$i0n promueve el uso del CAR de 2B puntos ("ue solo tiene sentido si se usa con especmenes ensayados a >umedad de compactación!9 esta decisión ayuda a deslastrarse del 4peli#roso6 CAR de < puntos "ue se >ace re#ularmente a das de inmersión& (G'or "u0 el CAR de das es peli#rosoH ?0elo a"u G'or "u0 desconfiar del CAR de dasH! dasH!
Como se sa$e) lo mapas de resistencia son tam$i0n la $ase de la #eneración de curvas de diseño para el suelo compactado& De modo "ue la N/F ,---123,--. estara permitiendo intrnsecamente esta$lecer diseños u$icados en el Nivel < de la pir+mide de diseño) ese nivel en donde se utilizan curvas de diseño y se reduce el ries#o al mnimo& :racias a la oportunidad "ue me da pertenecer a una de las m+s estupendas redes de in#enieros viales de ?atinoam0rica) la red Camineros&com) >e podido tener acceso a las especificaciones constructivas de carreteras de pases como M0*ico) Colom$ia) Ecuador) 'er@) Aolivia) y >e podido compro$ar "ue todas sus especificaciones para diseñar suelos usados en $ases y su$1$ases de
carretera tienen la misma forma "ue la norma COVEN%N ,---178) es decir) est+n en el Nivel 2 de la pir+mide de diseño& De modo "ue con la N/F ,---123,--. tenemos una especificación muy avanzada para el diseño suelos utilizados en $ases y su$1$ases de carreteras& >ora lo "ue toca es sa$er esto) difundirlo y empezar a utilizar esta norma en nuestras o$ras pues aun"ue esta norma fue pu$licada en ,--. todava su uso no es e*tendido) entiendo "ue por desconocimiento& En conclusión) la norma N/F ,---123,--. presenta tres importantes me;oras con respecto a la COVEN%N ,---178 3 2& Disminuye el ries#o en el diseño #racias al mayor conocimiento de la respuesta del suelo y a la comparación del diseño con los re"uerimientos del proyecto (Niveles , y < de la pir+mide de diseño!& ,& =aca el m+*imo provec>o de los materiales de suelo y compact+ndolos solo >asta donde es necesario para cumplir con el re"uerimiento del proyecto (no a un lmite fi;o de .B del 'roctor!) lo "ue podra resultar en importantes a>orros de tiempo y dinero& <& 'rote#e contra el pro$lema de "ue >a y suelos "ue necesitan ser compactados m+s all+ del .B del 'roctor para alcanzar la resistencia re"uerida por el proyecto&
E*perto en RMCODE= para suelos
=ommelier o catador de vinos&
=aludos) ami#os de todo el continente& ?es escri$o complacido por nuestras recientes alianzas con reconocidos portales de in#eniera como III&civil#eeJs&com y III&e1construccion&com&cl "ue permiten "ue el mensa;e de RMCODE= lle#ue a m+s cole#as y estudiantes de las no$les profesiones relacionadas con la construcción civil& En esta oportunidad "uiero responder a una pre#unta "ue me >acen con frecuencia en eventos acad0micos o a trav0s de mensa;es al correo electrónico& GKu0 se necesita para ser un e *perto en RMCODE= en suelos compactadosH
un"ue >oy da ya RMCODE= es considerado una tecnolo#a por"ue tiene un marco teórico desarrollado y pu$licado en revistas de presti#io) >a sido pro$ado y verificado con 0*ito en o$ras civiles y en un terrapl0n de prue$a instrumentado) y >asta >a sido incluido en la actualización de la norma venezolana Fondonorma de construcción de carreteras en ,--.) a m me #usta siempre considerar a RMCODE= como mi manera muy particular de a$ordar el pro$lema del diseño y control de suelos compactados&
5n e*perto es al#uien "ue tiene pr+ctica y >a$ilidad en al#o o >aciendo al#o) y por tanto volverse uno re"uiere tiempo y tra$a;o sostenido) somo >ace un sommelier o catador de vinos& 'ero) para los interesados en empezar a caminar en esta visión muy particular de los suelos compactados les recomiendo estudiar estos recursos "ue est+n al alcance de un clic y de forma #ratuita& 'ienso "ue lo primero so$re RMCODE= en suelos compactados es distin#uir entre evaluar la resistencia de un suelo y diseñar un suelo compactado& RMCODE= es so$re esto @ltimo) so$re diseñar un suelo compactado& ?a mayora de los profesionales con los "ue me >a tocado tra$a;ar o discutir) la mayora de las especificaciones "ue me >a tocado revisar) la norma =/M D 277<1-8 "ue ri#e el ensayo CAR de la$oratorio) todos est+n enfocados en evaluar la resistencia de un suelo) y no diseñar un suelo compactado& m$as actividades son funciones de in#eniera) pero "uiero de;ar claro "ue RMCODE= es so$re diseñar) m+s "ue de evaluar& En el si#uiente artculo pueden tener esto e*plicado con m+s detalle3
CAR y la diferencia entre evaluar y diseñar 11LL >ttp3$lo#ramcodes&$lo#spot&com,-2,-8c$r1y1 la1diferencia1entre1evaluar1y&>tml 5na vez "ue esto est+ claro podemos esta$lecer los pasos para diseñar un suelo al estilo RMCODE=& PASOS PARA DISEÑAR UN SUELO AL ESTILO RAMCODES
1) Definir para qué se diseña e sue! E*isten al menos tres razones fundamentales por las cuales se diseñara un suelo compactado) una es resistencia (usada en aplicaciones para carreteras y rellenos estructurales!) otra es permea$ilidad (usada en presas y o$ras de retención de a#ua!) y la @ltima es por densidad (usada en o$ras "ue necesitan realizar un contrapeso) como $ermas para muros!& Como todo en la vida) estas razones pueden presentarse de forma com$inada en los proyectos) pero sin dudas la resistencia es la razón m+s frecuente por la cual se diseña un suelo compactado& ?a si#uiente l+mina resume las razones antes e*puestas&
") Definir a resis#en$ia de diseñ! =upon#amos "ue de todas estas razones la "ue ocupa el proyecto es la de resistencia (el mismo procedimiento "ue e*plicar0 lo pueden aplicar a la varia$le "ue >ayan decidido para el proyecto!& Entonces) el si#uiente paso es esta$lecer cu+l es la resistencia re"uerida para el proyecto) adem+s de las condiciones de >idratación y confinamiento del suelo& 'ara pavimentos esto de$e ser definido por el proyectista) y para rellenos estructurales por el in#eniero #eot0cnico& ?a si#uiente l+mina muestra un e;emplo de definición de la resistencia re"uerida para una zapata& ?a resistencia re"uerida ayudar+ a definir tam$i0n el par+metro a evaluar (CAR) módulo el+stico) +n#ulo de
fricción y co>esión) resistencia al cortante) etc&!) y el e"uipo de ensayo (CAR) c+mara tria*ial) e"uipo de corte directosimple!&
%) Definir e ni&e de diseñ! de pr!'e$#! RMCODE= tiene dos conceptos "ue son fundamentales en el diseño) a sa$er3 la curva de diseño y la pir+mide de diseño& El primero esta$lece la relación entre el #rado de compactación y el par+metro de resistencia (o cual"uier respuesta deseada! del suelo compactado) $a;o condiciones de >idratación y so$recar#a constantes& El se#undo esta$lece una relación entre el nivel de conocimiento o especificidad "ue se desea tener para el proyecto y su nivel de ries#o& El lector podr+ conse#uir una información m+s detallada so$re estos dos conceptos en los si#uientes artculos3 Curva de diseño 11LL >ttp3$lo#ramcodes&$lo#spot&com,-2,-curva1de1diseno&>tml /res formas de diseñar un suelo compactado 11LL>ttp3$lo#ramcodes&$lo#spot&com,-2,-tres1 formas1de1disenar1un1suelo&>tml dem+s) el si#uiente vdeo llamado /res pro$lemas en suelos compactados) contiene información importante so$re estos dos conceptos&
() Diseñar e sue! Diseñar el suelo si#nifica definir el #rado mnimo de compactación necesario para alcanzar la resistencia re"uerida $a;o las particulares condiciones de so$re car#a e >idratación del proyecto& 'ara ilustrar esto) en el si#uiente vdeo se muestra la aplicación de todos los pasos de la tecnolo#a RMCODE= a un proyecto real&
Van a faltar en este artculo dos aspectos $+sicos de RMCODE= para suelos compactados "ue son su sistema cuantitativo de clasificación de suelos) y el m0todo de control estadstico de compactación) pero) como di;imos antes) esto es cuestión de tiempo) vamos poco a poco& 'rometo escri$ir so$re esto en venideros a rtculos&
Cu+l es el me;or material de suelo
Esta pre#unta sur#e de la situación tpica de la selección de $ancos o sitios de pr0stamo para una o$ra civil en particular&
Como toda actividad de decisión en la vida) la pare;a) el tra$a;o) un nuevo empleado) una inversión) esta$lecer cu+l es el me;or material de suelo para usar en o$ra depende de las referencias) es decir) de los est+ndares& =i los est+ndares son po$res) las decisiones) aun"ue acertadas por"ue cumplen con los est+ndares) producir+n situaciones ries#osas& En cam$io) si los est+ndares son ricos) las decisiones acertadas producir+n situaciones de $a;o ries#o) e*itosas& provec>amos de recordar "ue en in#enieria) como en la vida misma) no >ay situaciones de ries#o cero& El tope de la lnea en est+ndares para rellenos estructurales (fundaciones) carreteras) reservorios! re"uiere la satisfacción de los si#uientes aspectos fundamentales3 •
•
decuación (restricciones de #ranulometra) plasticidad) dureza del a#re#ado #rueso! Desempeño del suelo considerando condiciones de >idratación) de so$recar#a) y de velocidad y tipo de car#a del proyecto Comparar materiales utilizando el aspecto de adecuación es al#o a lo "ue estamos acostum$rados en la pr+ctica tradicional& =in em$ar#o) comparar suelos considerando el desempeño condicionado es una la$or menos com@n y "ue precisa de las >erramientas adecuadas& ?a >erramienta "ue permite >acer comparaciones entre materiales de suelo en desempeño condicionado es el softIare =oilDesi#ner de RMCODE=) usando resultados de e*perimentos factoriales de la$oratorio&
?a fi#ura muestra una comparación entre las curvas de diseño de una #rava limosa y una arena arcillosa al 7- de #rado de saturación) car#a monotónica (2&,8 mmmin! y , pesas de so$recar#a& =i el re"uerimiento de resistencia del proyecto fuera ,- de CAR) cual"uiera de los dos materiales servira compact+ndolo al menos al .B del 'roctor& En cam$io) si la resistencia re"uerida fuera -) a la #rava >a$ra "ue compactarla al menos al . del 'roctor) mientras "ue la arcilla) di#amos) no alcanzara tal resistencia ni compact+ndola a m+s de 2-- del 'roctor&
En la fi#ura se comparan dos suelos de clasificación similar (121$!9 incluso pertenecen a la misma re#ión #eoló#ica en la 'ennsula de 'ara#uan+) Venezuela) sin em$ar#o sus curvas de diseño son diferentes& pr0ciese "ue la curva de diseño) a B de #rado de saturación) , pesas de so$recar#a y car#a monotónica (2&,8 mmmin!) para el material eti"uetado como 2<7 es superior a la curva de diseño para el material eti"uetado como 2<& 'or e;emplo) para alcanzar CAR de -) el material 2<7 tendra "ue ser compactado al . del 'roctor) mientras "ue el 2< re"uerira compactarlo al .. del 'roctor& un"ue >a$ra "ue medirlo en campo a trav0s de un tramo de prue$a) no es difcil anticipar "ue la diferencia en tiempo1m+"uina entre compactar al . y al .. del 'roctor es nota$le&
Este @ltimo e;emplo demuestra "ue) si la referencia >u$iera sido el criterio de adecuación (referencia po$re!) no se podra distin#uir la venta;a entre uno u otro material de suelo& Mientras "ue si la referencia es de desempeño condicionado (referencia rica!) entonces la diferencia se muestra muy claramente&
Curva de diseño El elemento central del proyecto de un suelo compactado es la curva de diseño& 'or definición) la curva de diseño es un #r+fico cartesiano "ue relaciona el #rado de compactación del suelo) representado en el e;e >orizontal) con la resistencia del mismo) mostrada en el e;e vertical) $a;o condiciones de >idratación y so$recar#a constantes&
Fi#ura 2& Compactación del suelo&
5n e;emplo cl+sico de una curva de diseño es la "ue produce el est+ndar =/M 277<1-8 para el ensayo CAR en la conocida variante de CAR para >umedad ópitma) tam$i0n conocido como CAR de < puntos& En esa variante) se fa$rican tres especmenes con ener#as de 2,) ,B y B #olpescapa con la intención de producir tres niveles $ien diferentes de #rado de compactación) y lue#o se ensayan al CAR& El n@mero de so$recar#as en cada esp0cimen ensayado es constante) y se somete al suelo a un #rado de saturación total poniendo cada esp0cimen $a;o a#ua por das&
Fi#ura ,& Definición de curva de diseño&
Diseñar un suelo compactado a partir de una curva de diseño es un procedimiento sencillo& 'or e;emplo) se entra con el #rado de compactación prefi;ado) tpicamente .B del 'roctor) se corta la curva y se lee la resistencia correspondiente a esos niveles de so$recar#a y saturación del suelo& ?ue#o se verifica "ue la resistencia as o$tenida sea superior a lo re"uerido9 en cuyo caso se declarara el material de suelo investi#ado como adecuado para la función pretendida& un"ue la curva de diseño o$tenida con el CAR de tres puntos $a;o das de inmersión tiene considera$les errores procedimentales y de concepto) "ue son los responsa$les de $uena parte de las crticas "ue >ace la academia al ensayo) es com@nmente aceptada en proyectos como m0todo de diseño y verificación del suelo compactado pues est+ asociada a varios m0todos de diseño de pavimentos& (Este procedimiento tiene unas crticas $ien importantes "ue el lector podr+ encontrar en G'or "u0 desconfiar del ensayo a das de inmersiónH!>ttp3$lo#ramcodes&$lo#spot&com,-2,-8por1"ue1desconfiar1del1c$r11dias&>tml!
Fi#ura <& Curvas de diseño para m@ltiples #rados de saturación (salida =oilDesi#ner!&
=era sumamente conservador diseñar todos los rellenos estructurales $a;o la e*trema condición de total inmersión& 'ero) un pro$lema m+s difcil de resolver es encontrar curvas de diseño para #rados de saturación menos severos "ue la inmersión total en a#ua) es decir) inferiores al 2--& En la actualidad esto se puede lo#rar de forma directa con ensayos en c+maras tria*iales a succión controlada) o de manera indirecta con el al#oritmo del softIare =oilDesin#er /M de RMCODE= a partir de ensayos de CAR) tria*ial est+tico o cclico& ?as curvas de diseño de la$oratorio se pueden correlacionar tam$i0n con resultados de ensayos de placa so$re terraplenes de prue$a) lo "ue dara una información sumamente valiosa para la verificación de la capacidad de car#a de fundaciones en rellenos estructurales& El lector podr+ encontrar e*plicada una estupenda aplicación de esto en el artculo /erraplenes y validación de resistencia >ttp3$lo#ramcodes&$lo#spot&com,-2,-8terraplenes1y1validacion1de1resistencia&>tml
Fi#ura & Curvas de diseño con validación de campo&
G'uede >a$er un CAR mayor "ue 2--H
Esta pre#unta me la >ace nuestro patrocinante =O?E=/5D%O=) C&& Dicen "ue es una de las pre#untas m+s frecuentes "ue reci$en en sus la$oratorios por parte de los clientes cuando incr0dulos ven los re#istros del ensayo en sus reportes& pesar de "ue les muestran los re#istros de cali$ración de sus prensas) y prue$as de "ue la secuencia de procedimientos de e;ecución del ensayo son las mismas "ue en la norma =/M D 277<1-8) persiste la incredulidad& Este artculo es para responder a los clientes de mi cliente) y tam$i0n para "ue mi testimonio pueda servir de ayuda a 5ds&) consuetudinarios lectores) en caso de "ue se les presente una situación similar "ue) al i#ual "ue el 2-- de compactación) est+ recu$ierto de una estela de do#ma "ue tanto per;udica el entendimiento&
G'uede >a$er un CAR mayor al 2--H Recuerdo "ue en ,---) cuando empezamos a realizar ensayos para trazar los primeros mapas de resistencia de suelos del sur del estado nzo+te#ui (Venezuela!) rompimos la prensa universal del la$oratorio9 se le salió el aceite y el marco de car#a se desvenci;ó pues) en un intento de cu$rir el ran#o >asta -&< o -& pul#adas de deformación de penetración para o$tener una curva presenta$le de CAR) la car#a superó la capacidad m+*ima de 22,-- li$ras1fuerza de la prensa& En a"uellas prue$as) en a"uellos CARs de 2B puntos "ue >acamos) so$repasamos el 2-- de CAR en varias oportunidades) so$re todo en los especmenes u$icados en la rama seca de la curva 'roctor&
Mapa de resistencia para una arcilla de VicJs$ur#&
?os mapas de resistencia son #r+ficos cartesianos "ue tienen en las a$scisas a la >umedad) en las ordenadas a la densidad seca) y en las curvas de contorno al valor de CAR& =on) di#+moslo as) la 4topo#rafa6 de la resistencia del suelo9 muestran la variación del CAR del suelo (ensayado con la >umedad de compactación9 estado "ue en in#l0s llaman 4unsoaJed6) para distin#uir del de das de inmersión! $a;o la influencia de la >umedad y la densidad del suelo& partir del año ,--.) estos @tiles #r+ficos se su#ieren en la norma t0cnica venezolana Fondonorma N/F ,---123 ,--. de construcción de carreteras) como alternativa al criterio del .B del 'roctor en el diseño y control de suelos compactados& ('uede conocer m+s acerca de los mapas de resistencia $a;ando este artculo3 rtculo so$re mapas de resistencia en 5N=/ ,--,!&
Estos mapas se trazan a trav0s de e*perimentos factoriales de la$oratorio $a;o las directrices de la variante 4CAR para un ran#o de >umedad6) "ue aparece en la norma =/M D 277<1-8& Este ran#o de >umedad es el ran#o en el "ue se ;uz#a ser+ el ran#o de >umedad de tra$a;o del suelo en el campo) desde estados secos >asta >@medos& Cuando empezamos a trazar los primeros mapas de resistencia nuestra intención era) como la de cual"uier diseñador) ma*imizar la resistencia del suelo) es decir) encontrar las com$inaciones de >umedad y densidad con las "ue se poda o$tener el CAR m+s alto del suelo& 'ero posteriormente) y con los @ltimos desarrollos tecnoló#icos) los mapas de resistencia se utilizaron para producir curvas de diseño para un amplio ran#o de #rados de saturación del suelo&
continuación voy a presentar un par de prue$as de "ue es posi$le encontrar suelos con CAR mayor "ue 2--&
?a si#uiente #r+fica muestra la curva de penetración1esfuerzo de CAR para una pro$eta de suelo ela$orada con arena limosa (=M) 1(-!!9 la misma fue compactada con ener#a 'roctor de B #olpescapa y >umedad óptima produciendo un #rado de saturación de -& El ensayo de penetración CAR se realizó inmediatamente lue#o de ela$orada la pro$eta (sin inmersión a das!& ?a curva de penetración se compara en la #r+fica con los re#istros est+ndar de la piedra picada California (=/M D 277<1-8! "ue son 2--- y 2B-- psi) para -&2 y -&, pul#adas de penetración) respectivamente& O$s0rvese "ue los mismos est+n por de$a;o de la curva) lo "ue si#nifica "ue el CAR del suelo de la pro$eta ensayada es mayor "ue 2--9 de >ec>o es 2<< (2<<7 psi2--- psi!&
El si#uiente e;emplo) mostrado en la Fi#ura ,) es una #r+fica de correlación entre el valor de CAR medido en la$oratorio en estado 4tal como se compactó6 y el módulo el+stico medido con prue$as de placa en dos terraplenes de prue$a ela$orados con el mismo suelo& En este caso el suelo es #rava limosa (:M) 121$(-!! compactada) tanto en la$oratorio como en el terrapl0n) a diversos #rados de compactación& O$s0rvese "ue se re#istraron valores de CAR de >asta 27-) "ue en campo se asociaron a módulos el+sticos mayores "ue ,B- M'a& El #rado de saturación del suelo en el terrapl0n de prue$a varió entre B- y B& (=i "uiere conocer m+s so$re esta e*periencia el particular puede visitar este artculo del $lo#>ttp3$lo#ramcodes&$lo#spot&com,-2,-8terraplenes1 y1validacion1de1resistencia&>tml!
5na vez demostrado "ue s es posi$le "ue el suelo ten#a valores de CAR mayores "ue 2-- pasamos a e*plicar el por "u0 de este fenómeno& ?a piedra picada es un e*celente material constructivo para pavimentos y rellenos estructurales no solo por su resistencia) sino por el >ec>o de "ue la misma no es suscepti$le al >umedecimiento& Es decir) la resistencia de la piedra picada es pr+cticamente i#ual en seco "ue >umedecida& =in em$ar#o) los suelos "ue com$inan el a#re#ado #rueso e intermedio con finos pl+sticos (como las arenas #ruesas y #ravas) am$as limosas yo arcillosas! tienen la venta;a de tener un cementante "ue aumenta la resistencia del suelo cuando la >umedad $a;a& Es decir) la resistencia aumenta en función de dos fenómenos) el contacto entre #ranos ("ue produce la densificación!) y el aumento de la succión (a medida "ue se tienen >umedades m+s $a;as!& =e#@n Fredlund y Ra>ard;o (2..
En conclusión) 2& = es posi$le (pues se >a pro$ado a"u! encontrar suelos con CAR mayor "ue 2-- y #eneralmente esto se produce cuando son ensayados en la condición "ue llama la norma =/M D 277<1-8 4tal como se compactó6& ,& Esto es posi$le en suelos "ue com$inan los tamaños de a#re#ado #rueso e intermedio con finos pl+sticos (arenas #ruesas y #ravas) am$as limosas y arcillosas!& Como en la piedra picada) la
resistencia de este tipo de suelos viene del contacto entre #ranos) "ue se #ana con la densificación) pero (y a diferencia de la piedra picada! estos suelos tam$i0n reci$en el aporte de resistencia de la succión "ue se #enera al $a;ar la >umedad de la pasta de fino con a#ua "ue se transforma en cementante9 esta succión es u na presión de ma#nitud considera$le& <& =i el CAR es a das de inmersión es poco pro$a$le "ue el CAR de un suelo supere el 2-- de$ido a "ue) por la saturación tal alta esperada) la succión en el suelo de$e ser muy $a;a) con un aporte poco si#nificativo a la resistencia&
GCómo se relaciona el ensayo 'roctor con la capacidad de car#a de una fundaciónH
mi#os) reci$imos esta pre#unta con muc>a frecuencia en la consultora para la "ue tra$a;o& Desde lue#o "ue estamos >a$lando de la contri$ución de un relleno controlado) de suficiente espesor como para "ue importe) en la capacidad de car#a de una fundación& /am$i0n) estamos >a$lando de una fundación superficial) zapata o losa& Virtualmente en cual"uier plano de construcción "ue involucre preparación de terreno) aparecer+ una leyenda "ue reza3 Compacte el suelo al (*! del ensayo 'roctor Modificado9 siendo el ran#o usual para ese cierto #rado de compactación .B12--&
=a$ido esto) volvemos a la pre#unta3 C*+! se rea$i!na e ensa'! Pr!$#!r $!n a $apa$idad
de $ar,a de una funda$i*n'ues yo di#o "ue se relaciona muc>o& 'or un lado) el ensayo 'roctor es la referencia universal para la compactación de suelos mi*tos) es decir) "ue son #ranulares y co>esivos a la vez& Pa sa$emos "ue para los limpios #ranulales se usa la Mesa Vi$ratoria) mientras "ue para los puramente co>esivos) el ensayo Mini Qarvard& Fi;ar un determinado #rado de compactación con respecto a la Densidad M+*ima =eca o) como se de$e decir correctamente) 'eso 5nitario M+*imo =eco) del ensayo 'roctor (usualmente Modificado! es una pr+ctica de especificación muy com@n y venta;osa& ?o "ue >ay "ue cuidar es
relacionar este #rado mnimo de compactación con la resistencia deseada del suelo para o$tener la capacidad de car#a re"uerida& Conviene a este punto definir capacidad de car#a pues se presta muc>o a confusión&Re,uar+en#e se $!nfunde a $apa$idad de $ar,a de un sis#e+a sue!.$i+en#a$i*n $!n a resis#en$ia de sue!/ Entendemos "ue esto viene de los softIares estructurales "ue re"uieren de al#@n par+metro de resistencia del suelo para el c+lculo de la estructura& De modo "ue) una cosa es la resistencia del suelo y otra es la capacidad de car#a del sistema suelo1 cimentación& ?a resistencia del suelo es una propiedad "ue medimos) por e;emplo) en la$oratorio con ensayos como3 compresión simple) corte simple) corte directo) tria*ial) y depende del suelo y de las condiciones del ensayo& Mientras "ue la capacidad de car#a del sistema suelo1cimentación es la car#a @ltima "ue puede soportar un sistema de fundación dentro del suelo) y depende no solo del suelo y las condiciones e*ternas) sino tam$i0n de la #eometra de la fundación& ?a capacidad de car#a es usualmente presentada con su valor admisi$le) "ue sur#e de dividir la capacidad de car#a @ltima por el factor de se#uridad seleccionado& :eneralmente >ay dos criterios para esta$lecer la capacidad de car#a del sistema suelo1cimentación) a sa$er3 a! el criterio de resistencia) y $! el criterio de asentamiento tolera$le& =e decide por el valor m+s pe"ueño "ue resulte entre am$os& 'ara la estimación de la capacidad de car#a del sistema suelo1cimentación se pueden utilizar desde formulaciones cerradas como las de /erza#>i) Me>er>off) o $ien soluciones con el m0todo de elementos finitos& En cual"uier caso) la resistencia del suelo compactado en el relleno "ue sirve de fundación o asiento a la estructura pesar+ de forma muy importante en el resultado final& =a$iendo esto) es crucial estudiar y esta$lecer la relación entre el #rado de compactación y la resistencia del suelo compactado) con el fin de esta$lecer y especificar un #rado mnimo de compactación "ue #arantice la resistencia re"uerida& continuación te damos al#unos conse;os para realizar esto y e vitar errores "ue podran salir muy costosos3 2& Ase,0ra#e de a$er e diseñ! de sue! $!+pa$#ad!/ 'ara realizarlo necesitas o$tener una curva de diseño& ?ee a"u "u0 es3 >ttp3$lo#ramcodes&$lo#spot&com,-2,-curva1de1diseno&>tml ,& O2#én una $ur&a de diseñ! $!n es#!s 3 pas!s %nfo#rafaS 3 >ttp3$lo#ramcodes&$lo#spot&com,-2,-.B1pasos1para1disenar1un1suelo&>tml <& A#en$i*n $!n prefi4ar e ran,! de ,rad! de $!+pa$#a$i*n +5ni+a6 podras estar perdiendo muc>o dinero y tiempo3 >ttp3$lo#ramcodes&$lo#spot&com,-2,-8como1a>orrar1tiempo1y1 dinero&>tml & N! #e de4es ,uiar s!! p!r a $asifi$a$i*n de sue!/ ?ee a"u el error #arrafal "ue puedes cometer3 >ttp3$lo#ramcodes&$lo#spot&com,-2<-<cuidado1con1de;arte1#uiar1solo1por1la&>tml B& Cu7nd! usar Pr!$#!r Es#7ndar ' $u7nd! usar Pr!$#!r M!difi$ad!- ?ee esto y evita perder dinero en un reclamo le#al y tu muy valioso presti#io3 >ttp3$lo#ramcodes&$lo#spot&com,-2,-el1 ensayo1proctor1cuando1usar1el&>tml & Es#as s!n #res f!r+as de diseñar un sue! $!+pa$#ad!/ se#@rate de usar la menos vulnera$le3 >ttp3$lo#ramcodes&$lo#spot&com,-2,-tres1formas1de1disenar1un1suelo&>tml GKuieres sa$er todava m+sH Des$ar,a es#a Pre8i ,ra#ui#a "ue e*plica todos conceptos3 >ttp3$lo#ramcodes&$lo#spot&com,-2<-2descar#a1ya1tu1prezi1de1suelos&>tml
estos
Finalmente) recuerda3 no e*iste nin#una emer#encia "ue ;ustifi"ue no estudiar la relación entre la resistencia y el #rado de compactación del suelo en un relleno& No te de;es presionar por"ue el remedio podra ser peor "ue la enfermedad&
Estudios de Suelos y Roca — Ensayos de concreto
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Estamos especializados en la o$tención de datos de campo de alta calidad) diseños) y predicciones #eot0cnicas @ltimas tecnolo#as disponi$les en el mercado& /odo esto con el fin de proveer a nuestros clientes con un ampli opciones para la caracterización de suelos y concreto $asado en las necesidades especficas de cada sitio&
Des$rip$i*n de ensa'!s ENSA9O A COMPRESI:N DE CILINDROS DE CONCRETO; E !24e#i&! prin$ipa de ensa'! $!nsis#e en de# +7ormi#ón en su est para medir su consistencia (fluidez del >ormi#ón! el cu+l consiste en rellenar un molde met+lico troncocónico de di normalizadas) en tres capas apisonadas con ,B #olpes de varilla pisón y) lue#o de retirar el molde) medir el asenta e*perimenta la masa de >ormi#ón colocada en su interior& Esta medición se complementa con la o$servación de l derrum$amiento del cono de >ormi#ón mediante #olpes laterales con la varilla pisón&
>RA?EDAD ESPEC@ICA 9 A=SORCI:N DE A>RE>ADOS INOS 9 >RUESOS ; Estandarizado por la =/M C 2,7&'ermite o$tener la #ravedad especifica de los a#re#ados finos y #ruesos adem+s de la a$sorción de los mismos condiciones in situ) saturadas) etc& :racias a esto es posi$le estimar el volumen de los a#re#ados en vario >ormi#ones) el volumen de a#ua retenida por los a#re#ados) muy importante en el momento de determinar la dosifica diferentes >ormi#ones&
ANALISIS >RANULOMETRICO; (a#re#ados finos y a#re#ados #ruesos!3 Es un proceso mec+nico mediante separan las partculas de un suelo en sus diferentes tamaños) denominado a la fracción menor (/amiz No ,--! como li y Coloide& =e lleva a ca$o utilizando tamices en orden decreciente& RACCION >RANULAR >RUESAB
>RANULAR INA; #a+i8 ") ENSA9O DE EPANSION 3 permite o$tener valores cuantitativos so$re la capacidad e*pansiva del suelo& ?a E*pansi fenómeno "ue se produce en los suelos) y "ue puede acarrear m@ltiples pro$lemas a la edificación) por lo cual re"u estudio pormenorizado& Cuando sur#en pro$lemas en las construcciones consecuencia de la e*pansividad del suel cimentación) y alrededor de instalaciones au*iliares) puede ser muy peli#roso) provocando a#rietamientos) rotura de t saneamiento y de drena;es) etc&
ENSA9O L@MITES DE ATTER=ER>; ?os lmites de tter$er# o lmites de consistencia se utilizan para caracteri comportamiento de los suelos finos& ?os lmites se $asan en el concepto de "ue en un suelo de #rano fino solo pued estados de consistencia se#@n su >umedad& 'ara esto se utiliza un e"uipo llamado cuc>ara de Casa#rande&
ENSA9O DE COMPRESI:N SIN CONINAR; Este ensayo es empleado para determinar la resistencia al corte r+pid suelos co>esivos& En suelos #ranulares o sin co>esión no es aplica$le este ensayo por la dificultad de moldear la mue
ENSA9O DE CORTE DIRECTO;
tiene como o$;etivo determinar la resistencia al esfuerzo cortante de una muestra
entre otras cosas nos ser+ muy @til para el c+lculo de la esta$ilidad de taludes&
ENSA9O PROCTOR; es un ensayo de compactación de suelo "ue tiene como finalidad o$tener la >umedad compactación de un suelo para una determinada ener#a de compactación& ?a >umedad óptima de compactación
