TRATAMIENTO FRENTE A LAS ARCILLAS

Integrantes:

Sheyner Liner Zapata Flores 112021005P

Crhistian Gómez Huanca 10102080

Jhon Cuadros Quispe 09302020

Los efectos de las arcillas expansivas han sido un problema que cada año se ve reflejado en cuantiosas pérdidas de dinero.

Este problema se ha venido mitigando con la utilización de diversos métodos que principalmente se orientan hacia su estabilización, bien sea física o electroquímica

TRATAMIENTO DE ARCILLASEXPANSIVAS

Las formas principales de identificación de un suelo potencialmente expansivo son:

1. Identificación Mineralógica

2. Determinación de ciertas propiedades básicas de los suelos

3. Métodos indirectos de determinación del potencial expansivo del suelo

4. Medidas directas de la expansión del suelo

¿ COMO IDENTIFICAR UN SUELOPOTENCIALMENTE EXPANSIVO ?

A través de la medida de ciertas propiedades básicas y sencillas de los suelos se puede determinar el grado del potencial expansivo del suelo.

Las propiedades a determinar son:

· Límite líquido y Límite Plástico· Límite de contracción· Contenido de coloides· Expansión libre del suelo

DETERMINACION DE PROPIEDADESDE LOS SUELOS

Investigadores como Seed, Woodward y Lundgren demostraron que las características plásticas de los suelos pueden ser usados como un indicador primario de la características expansivas de las arcillas.

La relación entre las características plásticas y el hinchamiento de los suelos puede establecerse como:

LIMITE LIQUIDO Y LIMITE PLASTICO

CONTENIDO DE COLOIDES

La magnitud de la expansión que experimenta una arcilla está vinculado con la cantidad de partículas de tamaño arcilla presente en el suelo.

Se ha establecido una relación del tipo: S = k CX

Dónde: S = Hinchamiento potencial, expresado como % del hinchamiento de una muestra compactada a la humedad óptima y al P.U.S.M. según Proctor Estándar.

C = Porcentaje de fracción arcilla (partículas menores a 0.002 mm).x = exponente que depende del tipo de arcillak = Coeficiente que depende del tipo de arcilla.x y k, que indican el tipo de partículas coloidales presentes se determinana través de ensayos difracción por rayos X.

Las diferentes formas de acción sobre el suelo se pueden agrupar en:

• Inundar el suelo en el sitio de manera que se produzca una expansión antes de la construcción

• Reducir la densidad del suelo mediante un adecuado control de la compactación.

• Remplazar el suelo expansivo por uno que no lo sea.

• Modificar las propiedades expansivas del suelo mediante diversos procedimientos: estabilización mediante cal, cemento, inyecciones, etc.

• Aislar el suelo de manera que no sufra modificaciones en su contenido de humedad.

¿ COMO ACTUAR FRENTE A UN SUELO EXPANSIVO ?

El incremento del esfuerzo provocado por la construcción de cimentaciones u otras cargas comprime los estratos del suelo.

La compresión es causada por:

a) Deformación de las partículas del suelo,

b) Reacomodo de las partículas del suelo y

c) Expulsión de agua o aire de los espacios vacíos.

CONSOLIDACION

En general, el asentamiento del suelo causado por cargas se divide en tres amplias categorías:

1. Asentamiento Inmediato

2. Asentamientos por Consolidación Primaria

3. Asentamientos por Consolidación Secundaria

ASENTAMIENTO

Es el resultado de un cambio de Volumen en Suelos Saturados cohesivos, debido a la expulsión del agua que ocupa espacios vacíos.

ASENTAMIENTO POR CONSOLIDACIONPRIMARIA

El procedimiento de prueba de la consolidación unidimensional fue primerosugerido por Terzagui, la cual se efectúa en un Consolidometro.

CONSOLIDACION UNIDEMENSIONALEN EL LABORATORIO

Se observan tres etapas:

Etapa I: Compresión Inicial, causada principalmente por la precarga.

Etapa II: Consolidación primaria, durante la cual el exceso de presión de poro por agua es gradualmente transferido a esfuerzos efectivos por la expulsión de agua de poro.

Etapa III: Consolidación Secundaria.

GRAFICA TIEMPO-DEFORMACION

CALCULO DEL ASENTAMIENTO CAUSADO POR UNA CONSOLIDACIÓN PRIMARIA UNIDIMENSIONAL

CALCULO DEL ASENTAMIENTO CAUSADO POR UNA CONSOLIDACIÓN PRIMARIA UNIDIMENSIONAL

CALCULO DEL ASENTAMIENTO CAUSADO POR UNA CONSOLIDACIÓN PRIMARIA UNIDIMENSIONAL

CALCULO DEL ASENTAMIENTO CAUSADO POR UNA CONSOLIDACIÓN PRIMARIA UNIDIMENSIONAL

INDICE DE COMPRESION

CALCULO DEL ASENTAMIENTO CAUSADO POR UNA CONSOLIDACIÓN PRIMARIA UNIDIMENSIONAL

INDICE DE EXPANSION

EJEMPLO

EJEMPLO

CONSOLIDACION

Cuando el terreno sobre el cual se desplanta una estructura esta formado por una capa de arcilla, por lo general se deben tomar todas las precauciones necesarias a fin de evitar que la estructura sufra asentamientos excesivos. Debido a que la consolidación gradual de la arcilla es causa de asentamientos

DEFINICION

Es todo proceso que signifique disminución de volumen en la masa de suelo con respecto al tiempo y al estado de carga que actúa sobre la misma.

Permite estimar la magnitud de los asentamientos y la velocidad en la que se producirán.

ASENTAMIENTOS

CONSOLIDACION SECUNDARIA

Fenómeno de flujo viscoso, es decir significa la movilidad del agua altamente viscosa.

El efecto se atribuye, al deslizamiento progresivo diferido en el tiempo, entre las partículas del material que se reacomodan.

Tendiendo a estados mas compactos, para adaptarse a la nueva condición de carga.

Posiblemente puede contribuir también alguna clase de flujo plástico de las partículas laminares constitutivas de los suelos arcillosos. Los factores que afectan la velocidad de consolidación secundaria de los suelos, no están totalmente determinados y no se ha desarrollado aun ningún método de análisis del fenómeno suficientemente correlacionado con la realidad, que sirva para predecir la magnitud de estos efectos en la practica.

EFECTOS Y FACTORES

La ventaja que se tienen al trazar en forma semilogaritmica las curvas de consolidación, es que todas las observaciones pueden presentarse en una sola curva, aun cuando la prueba se prolongue durante meses.Estas observaciones largas, se encontró en muchos casos que el efecto secundario esta representado, en el trazado, por una línea prácticamente recta; siendo la pendiente una medida de intensidad del efecto secundario

Se observa que cuanto menor es el incremento de carga, en % de la carga precedente aplicada, menos clara resulta la transición entre los efectos primarios y secundarios.

La conclusión practica de las consideraciones anteriores estriba en que en una prueba de consolidación deberán usarse incrementos de carga lo mas grandes posibles, con el objeto de obtener curvas de consideración.

CACULO DEL ASENTAMIENTO

La pendiente del tramo de consolidación secundaria de la curva tiempo-deformacion en escala logarítmica, es aprox. Constante para un suelo dado.

Con base en esta observación, es necesario tomar solamente un incremento de carga suficientemente grande para determinar la pendiente de este tramo de la curva (coeficiente de consolidación secundaria), la cual representa la magnitud de la consolidación secundaria del suelo, entonces:

Sabiendo:

Tenemos:

Entonces el asentamiento por consolidación secundaria, se estima como:

Donde: H: espesor del

estrato Hi: espesor de

la muestra de suelo

T1: tiempo inicial después de la consolidación primaria

T2: tiempo final después de T1

TIPOS DE SUELOS DE MOQUEGUA

TIPOS DE SUELOS DE MOQUEGUA

Básicamente el estudio geotécnico se realiza antes de al proyecto de la construcción de un edificio cuyo fin es obtener información para escribir el tipo de suelo y las condiciones para cementar, el estudio geotécnico de algunas partes de la ciudad de Moquegua

SAN ANTONIO

El centro poblado San Antonio tiene un origen de terreno constituido por arcillas limosas y arenosas de baja plasticidad y que tienen un moderado potencial de expansión con material granular encima con una consistencia media suelta. También conformada por capas de arcilla limosa , arenas arcillosas y cubiertos por un material gravoso de casi 1m de espesor en promedio. Esta arcilla tiene consistencia rígida baja humedad y alto potencial extensivo ( 18% y cargas de 4.35 Kg/cm2) por estos motivos se deben de tomar en cuenta en las cimentaciones para evitar los agrietamientos en la edificaciones. La capacidad para construir edificios es de 1 s 1.5 Kg/cm2 con una profundidad de cimentación de 1m contando también que se debe considerar los asentamientos diferenciales por el riesgo de colapsar del material granular cementado y así como pequeños levantamientos o extensivos a causa de las arcillas.

LOS ANGELESEs una zona que tiene unos suelos superficiales de relleno conformado por gravas, arenas y gravas limosas media suelta y poco densa, por dentro hasta una profundidad de 2 m. El terreno natural está conformado por gravas con matriz arenosa y limosa, media suelta a densa. La capacidad portante del terreno para cimentaciones varía de 1.2 Kg/cm2 a 2.00 Kg/cm2 para profundidades de cimentación de 1.00 a 1.20 m.CHEN CHENTiene un terreno conformado por material gravoso con matriz limosa y arenosa con una consistencia suelta a media con un ligero grado de inclinación de 3 hasta 7 grados.La capacidad portante para la cimentación es de 1.00 m, sobre el terreno natural varia de 1.2 Kg/cm2 a 1.7 Kg/cm2. Es recomendable no cimentar en el material de relleno.

SAN FRANCISCOEl suelo está conformado por relleno de material gravoso limoso con un espesor variable de 0.2 a 2 metros. El material debajo de este está constituido por mayoritariamente por gravas, limos y arcillas, el algunos por arcillas limosas con propiedades expansivas tiene un relieve bastante extensivo, tiene un relieve accidentado presentando pendientes mayores a 70 grados por lo cual lo combierte en una zona muy desfavorable como área urbana y corre riesgo de sufrir los efectos sísmicos por los problemas de inetabilidad.

EL CERCADOSuperficialmente presenta relleno conformado por arenas y gravas limosas no tan dura que en algunas zonas llegan hasta los 2m y 4m de profundidad, se encuentran estratos de arcillas limosas y arenosas de baja plasticidad que presentan moderado nivel de expansión . El terreno debajo de este o terreno natural esta conformado por gravas con matriz arenosa y limosa, de consistencia media suelta a densa. La capacidad para cimentaciones típicas varía de 1.2 Kg/cm2 a 2.00 Kg/cm2 para profundidades de cimentación de 1.00 a 1.20 m. estos tipos de suelos se debe considerar la posibilidad de asentamientos diferenciales por un ligero comportamiento colapsable del material granular cementado, así como pequeños levantamientos por expansión de las arcillas limosas.

   Esta zona está conformada por la parte consolidada de la ciudad. Superficialmente presenta material de relleno constituido por arenas y gravas limosas medianamente compacta que en algunas zonas llegan hasta los 2.00 m de profundidad. El terreno natural esta conformado por gravas con matriz arenosa y limos

ZONA I

ZONA IIZona de deposición en forma de plano inclinado con pendientes de 3° a 7°, conformada por estratos de grava con matriz limosa y arenosa, de compacidad suelta a media. En ciertas zonas se encuentran intercalaciones de tufos volcánicos.  

ZONA III AEl terreno de fundación esta conformado por un material granular de compacidad media suelta, el cual en algunas zonas se encuentra cubierto por estratos de rellenos de poca potencia. Subyaciendo a este material, en algunos casos a profundidades mayores a los 4.00 m, se encuentran estratos de arcillas limosas y arenosas de baja plasticidad, que presentan un moderado potencial de expansión.

ZONA III B El terreno de fundación esta conformada por estratos de arcillas limosa y arena arcillosa, cubiertos por un material gravoso de 1.0 m de espesor en promedio. El material arcilloso tiene una consistencia rígida, baja humedad y alto potencial de expansión (hasta 18% de expansión libre y cargas de expansión de 4.35 Kg/cm2 ).

ZONA IVEsta zona está conformada por relleno superficial de material gravoso con matriz limosa, cuyo espesor varía de 0.20 m a 2.00 m, según su ubicación topográfica. El material subyacente esta constituido predominantemente por gravas limpias, limosas y arcillosas, y en algunas zonas por arcillas limosas con propiedades expansivas.