Suelos Expansivos

19 de enero de 2022 | Jorge A Cuevas M

Un suelo explosivo es aquel que se expande por los cambios de contenido de agua. En la expansión influyen ciertas propiedades de los suelos como:

- La química del agua en el suelo

- Los minerales de la arcilla

- Succión del suelo

- El arreglo estructural del suelo

- El contenido de humedad y la saturación.

Cuando hablamos de suelos explosivos debemos conocer los suelos arcillosos que normalmente están compuestos por partículas de diámetros de 0.002mm están pueden tener forma plana, tubo o fibra. Se pueden presentar de diferentes colores con una baja permeabilidad, presentan plasticidad y con resistencia mecánicas del tipo cohesivo.

La mayoría de los minerales de las arcillas están cargados negativa y principalmente son los filosilicatos, aluminosilicatos, hidróxido de hierro, aluminio y manganeso.

Los efectos de un suelo expansivo sobre las estructuras pueden ser: Grietas, levantamiento de pisos, daños en los sistemas de redes, daños en las fundaciones, muros y/o cualquier estructura que este en contacto con el suelo.

Ahora bien ¿como podemos evaluar el potencial de expansión de un suelo? En laboratorio se puede aplicar el ensayo ASTM D4546-08 Standard Test Methods for One – Dimensional Swell or Collapse of Cohesive Soils. Donde se especifican tres métodos (A, B y C). En el método A se utilizan cuatro especímenes y se mide el valor de la expansión libre. El método B se ensaya una muestra, esta se carga con una tensión igual a que estará sometido el suelo. Se dibujan la deformación Vs la tensión vertical. Se inunda la muestra y se mide la deformación por el agua. Para el método también se ensaya una sola muestra pero a diferencia del método B esta se carga nuevamente con la tensión de sobre carga que sufrirá el suelo.

Otro ensayo muy sencillo de realizar es medir la expansión libre en probeta. El cual consiste en colocar una probeta cilíndrica con el suelo seco y sumergirlo en agua sin aplicación de sobre cargas, mientras se va midiendo la expansión. La diferencia entre el volumen inicial y final se expresa como un porcentaje de expansión libre.

Existen parámetros que también nos permite evaluar el potencial de expansión de un suelo aunque mi recomendación siempre es realizar ensayos en laboratorio de expansión.

A continuación, se describen una serie de medidas que permiten mitigar el efecto de los suelos expansivos en las estructuras:

- Compactación estática

- Compactación dinámica

- Pre-humedecimiento

- Reemplazos de suelos

- Instalación de barreras verticales

- Estabilización del suelo con cal y cemento

Estas medidas se pueden usar solas o combinadas y todo va a depender básicamente de tres actores:

1- El grado de expansión que puede presentar el suelo

2- La importancia de estructura a construir

3- Los recursos que se presenten en el sitio.

Siempre es importante ir de la mano de un profesional que pueda identificar soluciones aplicables técnica y económicamente. Cuando vayamos a adquirir un lote para construcción debemos conocer si el suelo es expansivo o no. Y así poder tomar una decisión acertada con la inversión.