MATERIALES DE CONSTRUCCION SOSTENIBLE

1 Generalidades

La Construcción Sostenible está basada en los siguientesprincipios:

Adaptación y Respeto al Entorno Ahorro de Recursos Ahorro Energético Participación de los Usuarios

El sector de la construcción es uno de los que genera mayorimpacto ambiental. Los edificios consumen entre el 20% y el50% de recursos naturales tales como; madera, minerales,agua y combustibles fósiles y contribuyen en gran manera alaumento de las emisiones y la contaminación, tanto duranteel proceso constructivo como a lo largo de su vida útil,una vez terminados.

Por otra parte resulta elevado el impacto de suemplazamiento sobre el territorio: en torno al 80% de laspersonas reside en zonas urbanas, con influencia negativaen otros sectores como el del transporte y la energía.

Otro tema importante es la generación de residuosconstructivos, de mantenimiento y de derribo de losedificios, con perspectivas de aumento y dificultades parasu reutilización o reciclaje.

Podríamos considerar a la Construcción Sostenible como laconstrucción en base a unos principios, que podríamosllamar ecológicos y se enumeran a continuación:

Conservación de recursos Reutilización de recursos Utilización de recursos Reciclables y Renovables en la

construcción Consideraciones respecto a la gestión del ciclo de

vida de las materias primas utilizadas, con lacorrespondiente prevención de residuos y de emisiones

Reducción en la utilización de la energía Incremento de la calidad, tanto en lo que atiende a

materiales, como a edificaciones y ambiente urbanizado Protección del Medio Ambiente Creación de un ambiente saludable y no tóxico en los

edificios

2 Materiales de construcción sostenible y aplicaciones2.1 Materiales sostenibles y aplicaciones en edificación

Partiendo de diversos autores, se recogen a continuaciónalgunas definiciones del término "Construcción Sostenible",que asumidas globalmente nos aportan una buena comprensiónde la idea que comportan.

La Construcción sostenible, que debería ser la construccióndel futuro, se puede definir como aquella que, con especialrespeto y compromiso con el Medio Ambiente, implica el usosostenible de la energía. Cabe destacar la importancia delestudio de la aplicación de las energías renovables en laconstrucción de los edificios, así como una especialatención al impacto ambiental que ocasiona la aplicación dedeterminados materiales de construcción y la minimizacióndel consumo de energía que implica la utilización de losedificios.

La Construcción Sostenible se dirige hacia una reducción delos impactos ambientales causados por los procesos deconstrucción, uso y derribo de los edificios y por elambiente urbanizado.

El término de Construcción Sostenible abarca, no sólo losedificios propiamente dichos, sino que también debe teneren cuenta su entorno y la manera cómo se comportan paraformar las ciudades. El desarrollo urbano sostenible deberátener la intención de crear un entorno urbano que no atentecontra el medio ambiente, con recursos, no sólo en cuanto alas formas y la eficiencia energética, sino también en sufunción, como un lugar para vivir.

La Construcción Sostenible deberá entenderse como eldesarrollo de la Construcción tradicional pero con unaresponsabilidad considerable con el Medio Ambiente portodas las partes y participantes. Lo que implica un interéscreciente en todas las etapas de la construcción,considerando las diferentes alternativas en el proceso deconstrucción, en favor de la minimización del agotamientode los recursos, previniendo la degradación ambiental o losprejuicios, y proporcionar un ambiente saludable, tanto enel interior de los edificios como en su entorno.

Aspectos a considerar en la Construcción Sostenible.

La sostenibilidad tendrá en cuenta no sólo la construcciónen la creación del ambiente, sino también los efectos queésta producirá en aquellos que lo llevan a cabo y en losque vivirán en ellos. La importancia creciente en lasconsideraciones del "síndrome del edificio enfermo" en losedificios de oficinas y la "sensibilidad ambiental" en laconstrucción de viviendas ha dado lugar a una mayorconsideración de los efectos que los materiales deconstrucción tienen en la salud humana.

Se tratará de construir en base a unos principios, quepodríamos considerarlos ecológicos y se enumeran acontinuación:

Conservación de recursos. Reutilización de recursos. Utilización de recursos Reciclables y Renovables

en la construcción. Consideraciones respecto a la gestión del ciclo

de vida de las materias primas utilizadas, con lacorrespondiente prevención de residuos y deemisiones.

Reducción en la utilización de la energía. Incremento de la calidad, tanto en lo que atiende

a materiales, como a edificaciones y ambienteurbanizado.

Protección del Medio Ambiente.

Creación de un ambiente saludable y no tóxico enlos edificios.

Los recursos disponibles para llevar a cabo los objetivosde la Construcción Sostenible son los siguientes:

Energía, que implicará una eficiencia energética y un controlen el crecimiento de la movilidad.

Terreno y biodiversidad. La correcta utilizacióndel terreno requerirá la integración de unapolítica ambiental y una planificación estrictadel terreno utilizado. La construcción ocasionaun impacto directo en la biodiversidad a travésde la fragmentación de las áreas naturales y de losecosistemas.

Recursos minerales, que implicará un uso máseficiente de las materias primas y del agua,combinado con un reciclaje a ciclo cerrado.

La definición de Construcción Sostenible lleva asociadatres verbos: reducir, conservar y mantener. La combinación delos principios ecológicos y de los recursos disponibles nosproporciona una serie de consideraciones a tener en cuenta.

La reducción en la utilización de los recursos disponiblesse llevará a cabo a través de la reutilización, elreciclaje, la utilización de recursos renovables y un usoeficiente de los recursos. Se tratará de incrementar lavida de los productos utilizados, un incremento en laeficiencia energética y del agua, así como un usomultifuncional del terreno.

La conservación de las áreas naturales y de labiodiversidad se llevará a cabo a partir de restricción enla utilización del terreno, una reducción de lafragmentación y la prevención de las emisiones tóxicas.

El mantenimiento de un ambiente interior saludable y de lacalidad de los ambientes urbanizados se llevará a cabo através de la utilización de materiales con bajas emisiones

tóxicas, una ventilación efectiva, una compatibilidad conlas necesidades de los ocupantes, previsiones detransporte, seguridad y disminución de ruidos,contaminación y olores. 

A partir de la información anterior, se podrían enumerar agrandes rasgos los requisitos que deberían cumplirlos edificios sostenibles:

consumir una mínima cantidad de energía y agua a lolargo de su vida;

hacer un uso eficiente de las materias primas(materiales que no perjudican el medio ambiente,materiales renovables y caracterizados por sudesmontabilidad);

generar unas mínimas cantidades de residuos ycontaminación a lo largo de su vida (durabilidad yreciclabilidad);

utilizar un mínimo de terreno e integrarsecorrectamente en el ambiente natural;

adaptarse a las necesidades actuales y futuras de losusuarios (flexibilidad, adaptabilidad y calidad delemplazamiento);

crear un ambiente interior saludable.

2.1.1 Estructuras2.1.2 Cerramientos, puertas y ventanas2.1.3 Cubiertas2.1.4 RevestimientosLo primero que vamos a hacer es proceder a determinar elorigen etimológico del término revestimiento que ahora nosocupa. En concreto, al realizarlo descubrimos que emana dellatín, pues está conformado por dos partes de dicha lengua:el prefijo “re-“, que viene a indicar lo que sería“repetición”, y el verbo “vestire”, que puede traducirsecomo “poner la ropa”

Los Revestimientos son las terminaciones superficiales, queotorgan continuidad, sirven de decoración y protección; ydeben cumplir con las siguientes pautas en su colocación:

Deben ofrecer seguridad ante eventualesdesprendimientos.

Deben elegirse los morteros adecuados para evitarlas fisuras o agrietamientos de la fábrica o elrevestimiento, cualquiera sea.

Observar la disposición adecuada de las juntas dedilatación y retracción.

Observar el eventual empleo de aditivos en losmorteros o pastas específicas que garanticen elcorrecto comportamiento de los mismos.

Realizar una secuencia ordenada en la colocación delos revestimientos en los edificios de varias plantas.

Clasificación del revestimiento

Los revestimientos podría decirse que son la piel que cubretanto fachadas como paredes interiores de edificios. Éstosse dividen en continuos y discontinuos.

Dentro de la extensa variedad de revestimientos, podemosnombrar:

Revestimientos de Piedra Natural

Los Revestimientos de Piedra Natural son chapadosrealizados sobre paramentos de fábrica con piedrasnaturales.Estos chapados pueden ejecutarse tanto para exteriorescomo para interiores.Para ejecutar el revestimiento, se dibujan en alzadotodos los paños del chapado debidamente identificadoscon correspondencia numérica con los planos de plantasy perfectamente indicado su despiece.

Normativa

Para todos los chapados de paramentos interiores, lanormativa correspondiente: NTE-RPC exige la colocaciónde un anclaje de varilla, tomando como tope una alturade 4 metros.

Placa de piedra para anclaje de varilla

RCP-3. Placa de Piedra Anclaje de Varilla.-A-B Tipo.Cada placa tendrá un espesor mínimo de 20 mm. Comomínimo lleva cuatro taladros cilíndricos para elalojamiento de anclajes, dos en el canto superior ydos en el canto inferior, separados por una distanciamáxima de 400 mm y en los cantos verticales un taladrocada 800 mm.

Tipos:

a. CalizaSerá compacta y homogénea de fractura.Resistencia mínima a la compresión de 400 kg/cm2.Peso específico no inferior a 2000 kg/m3.

b. GranitoNo podrá estar meteorizado, ni presentaráfisuras. Resistencia mínima a la compresión 800kg/cm2. Peso específico no inferior a 2000 kg/m3.

c. MármolDeberá ser homogéneo y no presentará masasterrosas. Resistencia mínima a la compresión 500kg/cm2. Peso específico no inferior a 2500 kg/m3.

Juntas de dilatación

Las losetas de piedra natural en fachadas que tenganuna altura superior a una planta, deben realizarseconjuntas de dilatación (elásticas) ubicando lasmismas a la altura de cada planta, y juntas verticalesseparadas a una distancia entre 6 y 8 metros.

Si hubiere elementos en voladizo, de forjados ocornisas, por encima de los paramentos, debe colocarseuna junta de dilatación horizontal en su extremosuperior aún en el caso de que exista solo una planta.

Para fachadas con alturas de revestimientos entre 6 y8 metros, es conveniente dividir en tramos menores,considerando juntas de dilatación intermedias.

El ancho de las juntas debe ser como mínimo de 1 cm.llegando hasta la pared.

Es conveniente tomar los recaudos necesarios para quelas piezas situadas a ambos lados de la junta, puedantener mínimos movimientos independientes. Enparticular respecto a los anclajes y sus medios desujeción.

Las juntas de dilatación se cierran con masillaplástica inalterable, sellando la parte anterior paraque lograr su impermeabilidad.

Revestimientos de Piedra Artificial

Tanto los Aplacados de PiedraNatural como Artificial requieren de una aplicacióncuidada. Para ambos casos, por lo general, lossistemas de fijación son similares, por lo cualtrataremos aquí a ambos, diferenciando algún casoespecífico.

Superficie base del revestimiento

Medios de sujeción Anclajes galvanizados al fuego Anclajes de metal inoxidable

Modos de sujeción Colocación de los anclajes

Formas de colocación

a. Colocación sobre Capa de Mortero Continuab. Colocación con Toques o Franjas de Morteroc. Morteros a Utilizard. Colocación de Placas sin Morteroe. Piezas Especiales

Juntas verticales y horizontales

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Revestimientos con Piezas Cerámicas

Los Revestimientos con Piezas Cerámicas se componen depiezas impermeables, por lo general constituidas porun soporte cerámico, elaboradas a base de arcillas yun esmalte cerámico como recubrimiento vítreo de cadapieza.

Existen en el mercado una variada gama de estosrevestimientos que atienden a diferentes usos deacuerdo al destino.

Dichas piezas cerámicas se utilizan en:

Interiores de Viviendas: Cocinas, Baños. Exteriores: Fachadas, Equipamiento Urbano. Edificios Públicos: Hospitales, Escuelas. Otros: Túneles, Piscinas, Laboratorios.

Revestimientos Continuos

Revestimientos Continuos puede referirse a: Revestimientos continuos (pavimentos y

revestimientos)

GeneralidadesLos Revestimientos Continuos se realizan por lacolocación de capas con pastas obtenidas demezclas variadas de aglomerantes, con laposibilidad de ser coloreadas o pintadas.Tal como hemos visto en RevestimientosContinuos tratados como Cerramientos Exteriores,estos revestimientos tiene una doble función deprotección y estética de las fachadas.La fachada de un edificio puede estar compuestapor algunos elementos salientes tales comobalcones, cornisas, recercados de ventanas, etc.,todos estos elementos deben conjugarse enproporción, forma y color, de un modo armónico yestético. En los acabados de las fachadas seutilizan distintos materiales, de diferentes

texturas y colores combinables de acuerdo aldiseño de las mismas.Debe tenerse en consideración la compatibilidadde los materiales para conjugarse sin problemasposteriores de adherencia o trabajos de cadamaterial por diferencias de temperatura, heladasimportantes, etc.

Clasificación de revestimientos continuosEstos revestimientos pueden clasificarse del modosiguiente:

Yeso Guarnecidos

Revestimientos ejecutados conpasta de yeso, para interiores. Sepreparan con pasta y no conmorteros; su conglomerante es elyeso. En este caso se usa el yesonegro, más grueso y con acabadorugoso. Se utiliza como base paradarle una terminación a la que sedenomina enlucido, realizada conyeso blanco mucho más fino que elanterior.

EnlucidosRevestimiento ejecutado con pastade yeso blanco de gran finesa yterminación lisa.

EstucosRevestimiento obtenido a través deuna antigua técnica que consisteen extender varias capas demortero de cal y yeso coloreado,dejando la superficie externa conuna textura trabajada según eldiseño elegido.

Cemento o cemento y cal

EnfoscadosRevestimientos ejecutados conmortero y cuyo aglomerante es elcemento o la mezcla de cemento ycal.

EnlucidosRevestimiento ejecutado con pastade cal y cemento.

Cal

RevocosEstos son revestimientosejecutados con mortero de cal,aplicado en capas sucesivas hastalograr el aspecto deseado.

EsgrafiadosEl esgrafiado es un tipo de estucocon la particularidad de emplearsemorteros de distintos colores, locual produce diseños en relievecon diferencias de color a travésdel vaciado parcial de sus capas.

EstucosRevestimiento logrado a través dela aplicación de capas sucesivasde mortero de cal normalmentecoloreado, dejando la última capaexterna con una texturadeterminada por el diseño.

Encalados o enjalbegados

Sintéticos y preparadosMorteros Monocapa.Estos revestimientos continuos, integrados porconglomerados, se utilizan desde la época delImperio Romano; exceptuando los enfoscados y

morteros monocapa ya que éstos constituyen unavariante donde se reemplazan los conglomerantespor materiales de creación más reciente. En losotros, se han ido cambiando algunos materialescon agregados sintéticos y se han modernizado losprocesos de fabricación pero básicamente, siguensiendo prácticamente los mismos.

Funciones de los revestimientos continuosLa primera función que cumplen estosrevestimientos es adecuar las superficies de losparamentos para darles un acabado final.Se ejecutan con pastas y morteros extendiéndolosen condiciones determinadas de acuerdo a losrevestimientos que se utilicen.La pasta es una mezcla de aglomerantes y aguaobtenida en determinadas proporciones ycompactada hasta lograr la terminación buscada.Podemos nombrar como ejemplo la pasta de yeso,utilizada en paredes interiores que requiere deuna humedad lograda con la proporción adecuada.Un mortero habitual es de cal, empleado como basede revestimientos continuos elaborados, como losestucos y esgrafiados; se puede utilizar tanto eninteriores como en exteriores, en paramentosverticales u horizontales.

ProtecciónLos revestimientos protegen los paramentos de losagentes atmosféricos.La incidencia del agua de lluvias o nieve, loscambios de temperatura, la acción erosiva delviento actúan sobre las superficies de lasfachadas; del mismo modo, otro agente que atentacontra el buen estado de las fachadas es lapolución permanente, desgastando, deteriorando enforma progresiva los Cerramientos Exteriores yCubiertas de edificios en zonas urbanas oindustriales.De una buena protección depende la duración deestructuras, fábricas o soportes, que quedan

resguardados de la acción de desgaste de estosagentes atmosféricos.El elemento que produce mayores problemas enedificios es el agua. La absorción del agua y laabrasión sobre paramentos se produce porque elagua de lluvia se deposita sobre el paramento,golpeándola y deslizándose a través de lafachada.

CapilaridadParte del agua de lluvia, se introduce por elrevestimiento absorbido por capilaridad.La capilaridad es la propiedad de los materialesde absorber líquidos dentro de la estructuramisma recorriendo su interior por los poros ypequeños capilares cuando se satura de agua; elmaterial ya no lo retiene brotando la misma através del paramento. Este lavado que la lluviaproduce en la superficie, si es intenso yfrecuente, genera abrasión con la consiguienteerosión química del paramento.Por esta razón es necesario realizar un estudiodel material para determinar su resistencia yduración en buen estado frente a los fenómenos deheladicidad y eflorescibilidad.

HeladicidadLa Heladicidad es la acción que efectúa el aguaque ha penetrado en la porosidad del materialcuando se produce una bajada importante detemperatura y pasa del estado líquido al sólido,helándose.Al llegar al estado sólido, aumenta su volumencreando tensiones interiores considerables.Muchas veces el material que lo alberga, no puedesoportarlo, produciéndose su disgregación.

Eflorescencia Las eflorescencias se producen por laprecipitación y cristalización de sales encontacto con el agua, contenidas en losmateriales. Cuando disminuye la humedad relativa

ambiente, o al evaporarse el agua contenida,aparecen unas manchas blanquecinas en lasuperficie, producto de las sales cristalizadas.Por ello, aquí resulta muy importante la texturay dureza del material usado en el revestimiento.

EstéticaLa estética de un revestimiento es también unítem importante a considerar, ya que la textura ylos colores empleados en conjunto, tienen unpapel fundamental en el diseño de losrevestimientos.Cuando desea darse homogeneidad a algunas zonas através de un acabado determinado, o para destacarciertos elementos de la fachada, resaltando usoso funciones estructurales, por ejemplo.Estos recursos estéticos remarcan y valorizan lasfachadas por medio de composiciones de diseño conlos aportes de distintas texturas o tonos.

Revestimiento continuos (cerramientos exteriores)

Los Revestimientos Continuos son la capa deprotección, normalmente hecha con una pasta queal endurecerse protege y embellece la superficiede fachadas u otros muros del edificio.

GeneralidadesLos Revestimientos Continuos pueden ejecutarseutilizando mortero de cemento, cal, yeso, resinassintéticas, y otros, realizados de manera manualo mecánica.Por lo general, los paramentos a revestir son dehormigón o material cerámico. Para los casos enlos cuales deba aplicarse este tipo derevestimiento sobre superficies de otra clase, sedebe aplicar previamente una imprimación orevestir con material cerámico.Si el muro a revestir es de hormigón realizadocon encofrado metálico, debe prepararse lasuperficie y darle una textura más rugosa; estatarea puede hacerse salpicando mediante mortero

de cemento, o con martillina, o rayando lasuperficie para que el revestimiento tenga unabuena adherencia.Por lo general, las fachadas resuelven susrevestimientos mezclando armónicamente diferentesmateriales y/o texturas para obtener juegos deluces y sombras, o cualquier efecto decorativopara enfatizar y dar carácter a la fachada encuestión.Es en estos casos donde debe tenerse en cuenta lacompatibilidad entre materiales, para que puedanconjugarse sin problemas posteriores. Debetenerse especial cuidado en los encuentros, yaque es allí donde se encuentran los puntos másvulnerables de una fachada.

Clasificación generalLos revestimientos continuos son conglomeradosde:

a) YesoGuarnecidosEnlucidosEstucos

b) Cemento y calEnfoscadosEnlucidos

c) Cal Revocos, esgrafiados o estucosEncalado o enjalbegados

d) Sintético o preparadosMorteros manocapa

Tipos de revestimientoLos Enfoscados son revestimientos que se realizancon mortero con aglomerante de cemento o mediantela mezcla de cal y cemento.

EnfoscadosLos Enfoscados son revestimientos que serealizan con mortero con aglomerante decemento o mediante la mezcla de cal ycemento.

a) Enfoscado Maestreado: Para superficiesque queden vistas, sin grandesrequerimientos, o para revestirlas.Sobre base fábrica de ladrillo, hormigóno mampostería.

b) Enfoscado Sin Maestrear: Parasuperficies que serán revestidasposteriormente.Sobre base fábrica de ladrillo, hormigóno mampostería.

RevocosLos Revocos son revestimientos que seejecutan con mortero de yeso o cal,aplicándolo en capas sucesivas hastalograr el aspecto buscado.

a) Revoco liso: Admite diferentesacabados.

b) Revoco pétreo: Para superficies dondese desee acabado tipo piedra natural.En paramentos donde puedan existirhumedades.Sobre base fábrica de ladrillo,hormigón o mampostería.

c) Revoco Rayado: Para superficies en quese desee un acabado con rayas. Es unapasta rayable que contiene arenanatural. Debe trabajarse cuando la masaestá todavía húmeda. Se debe trabajarcon una llana de plástico.

d) Revoco Rugoso, o picado: Parasuperficies en que se desee un acabadocon textura, la cual cambia según seutilicen llana, paleta, rodillos deesponja o de goma, cepillos. Debetrabajarse cuando la masa está todavíahúmeda. Se debe aplicar con llana,rodillo o pistola.

e) Revoco Tirolesa: Para superficies enque se desee un acabado rugoso orústico.Sobre base de fábrica de ladrillo,hormigón o mampostería.

EstucosEl estuco es una antigua técnica derevestimiento que consiste en extendervarias capas de mortero de cal por logeneral, coloreado, consiguiendo unatextura especial en la superficie, deacuerdo al diseño elaborado.

a) A la Rasqueta: Para superficies donde se desee un acabado rugoso de grano medio y uniforme.Sobre base enfoscado con mortero de cemento.

b) Bruñido Lavado: Para superficies donde se desee un acabado rugoso de grano fino y uniforme.Sobre base de enfoscado con mortero de cemento.

c) A la Martillina: Para superficies dondese desee acabado rugoso, plano, bruñidoy uniforme.Sobre base de enfoscado con mortero de cal aerea con unas marmolinas seleccionadas

Tendidosa) Áridos Finos con Resinas Sintéticas :

Para superficies donde se deseeimpermeabilidad al agua y permeable alvapor. Se emplea si se desa un acabadolavable con granulado fino.Sobre base lisa de cerámica, madera,metal u hormigón.

b) Áridos Gruesos con Resinas Sintéticas :Para superficies donde se deseaimpermeabilidad al agua y permeable alvapor. Para acabado lavable congranulado grueso o picado.Sobre base lisa de cerámica, madera,metal u hormigón.

c) Pasta de Yeso con Aditivos : Parasuperficies donde se deseaimpermeabilidad al agua y revestimientouniforme.Sobre base de fábrica de ladrillo,hormigón o mampostería.

Aplicación de enfoscados

Enfoscados maestradosPara ejecutar el enfoscado maestreado, sedisponen sobre el soporte previamentelimpio, maestras verticales con separaciónque no supere un metro. Se humedece lasuperficie del soporte, se aplica el morteroentre maestras, de manera homogénea,observando que se introduzca en todas lasirregularidades del soporte para no falsearsu adherencia. Con este método se puedenconseguir tres acabados diferentes antes definalizado el fraguado:

Acabado Rugoso: Se usa una regla sobreel paramento, aplicándola hasta lograrla rugosidad deseada en la superficie.

Acabado Fratasado: Se pasa el fratásmojado sobre la superficie fresca delenfoscado, hasta lograr una superficieplana.

Acabado Bruñido: Se extiende con lallana sobre la superficie aún fresca,una capa con pasta de cemento, a fin detapar los poros e irregularidades delenfoscado, hasta lograr una superficielisa.

Enfoscados sin maestrarPara realizar el enfoscado sin maestrear,previo a la aplicación del mortero, sehumedece la superficie y seguidamente seejecuta el enfoscado, teniendo especialcuidado en que el mortero penetre en lasirregularidades del soporte. Antes quefragüe pueden obtenerse tres acabadosdiferentes:

Rugoso: Se emplea la regla, pasándolasobre el paramento, sin presionar,hasta lograr la rugosidad deseada.Fratasado: Se utiliza el fratás mojadoen agua, pasándolo sobre la superficiefresca del enfoscado, hasta lograr quequede plana.

Bruñido: Se utiliza la llanaextendiendo sobre la superficie frescauna capa con pasta de cemento tapandoporos e irregularidades hasta lograruna superficie lisa.

Aplicación de revocos

Revocos pétreosEste acabado permite una terminación tipopiedra natural.

Se utiliza con eficacia en paramentos dondepueden existir problemas de humedades, puesestá realizado con un mortero de cementoimpermeable de dosificación 1:1.

Se aplica extendiendo el mortero con llana,en una sola capa, apretando sobre lasuperficie; a continuación se realiza unbruñido, y cuando el mortero comienza afraguar, se lava con un cepillo de crin yagua, hasta que los granos del árido quedenen la superficie. Ésto permite un acabadoplano y vertical, sin coqueras.

Revocos a la tirolesaCon un fratás se extiende sobre lasuperficie una capa de mortero deaproximadamente 3 mm o más; luego se procedea tirar con medios mecánicos, una primeracapa normal al paramento y a continuación,se tiran sucesivas capas sobre el paramentocon una inclinación de 45º.

El espesor y granulado del revoco se obtienede acuerdo al número de capas aplicadas,cuidando que éste no supere los 20 mm. Esterevoco permite una superficie rugosa orústica e impermeable.

Aplicación de tendidosLos Tendidos o Proyectados a base de morteros degránulos de mármol o cuarzo, u otros, mezcladoscon resinas sintéticas, requieren de condicionesespecíficas de puesta en obra, que deben estarindicadas por el fabricante y llevar sucorrespondiente Documento de Idoneidad Técnica.

No obstante, indicamos a continuación lasobservaciones generales para su aplicación:En el caso en que la superficie a revestir es muyabsorbente, se le aplica previamente una capa de

imprimación con las características requeridas enel D.I.T.(Documento de Idoneidad Técnica).

Estos morteros se aplican por tendido manual ocon aparatos de proyección.

Tendido manualPuede utilizarse una llana de aceroinoxidable, apretando hasta lograr unasuperficie uniforme, plana y sin coqueras; otambién puede realizarse mediante rodillos,con o sin dibujos, obteniendo la superficiedeseada, ya sea plana o rugosa.

En el caso de superficies de grandesdimensiones, se aplica el tendido con unespesor no menor de 3 mm, en zonas nomayores a 10 m2 por vez; y donde se preveanlos cortes, se fijan cintas adhesivas sobrelas que se monta el revestimiento. Antes queel mortero fragüe, se despegan las cintas,quedando cortada la capa en forma pareja yregular. Luego se continúa de forma análogacon el resto de la superficie.

Tendido por sistema proyectadoEl mortero se aplica con pistola o conprocedimentos con aire comprimido a travésde boca ancha. La proyección debe ejecutarsede manera uniforme por toda la superficie.

Si se desea un acabado específico, se pasauna espátula, una llana de plástico o acero,o un cepillo para lograr el enrasado orayado deseado.

Aplicación de estucos

El Estuco puede realizarse de diferentes maneras,en función de los materiales usados y del sistemade aplicación.

Utilizando morteros de cal y arena, puedenobtenerse los siguientes tipos:

Estuco a la Rasqueta: Utilizando un fratás,se extienden dos capas de mortero de cal yarena gruesa sobre la superficie, una acontinuación de la otra.

Cuando está seca, se aplica la rasqueta en unainclinación de 45º sobre la horizontal, cuidandode no descubrir la primera capa. Luego se efectúael despiece de paños, y finalmente se barre conun cepillo de crin. El estuco debe tener unespesor aproximado entre 5 y 8 mm.

Estuco Bruñido: Lavado. Con el fratás seextiende una capa de mortero de cal y arenagruesa sobre el paramento.

Seguidamente se aplica otra capa similar a laanterior y por último, se extiende con llana unacapa de mortero de cal y arena fina, quedando alfinal, la superficie bruñida. Pueden marcarse lasjuntas con llaguero, efectuando un lavado conbrocha y agua hasta quitar la lechada de cal.

Estuco a la Martillina: Utilizando fratás seextiende una capa de mortero de cal conarena gruesa; seguidamente se aplica otracapa de mortero de cal con arena fina, y serealiza el bruñido de la superficie.

Si lo desea, se marca el despiece y se lava lasuperficie con brocha y agua. Finalmente seefectúa el picado con martillina a dos bocas. Sepasa el cepillo de crin para limpiar el granillosuelto. El espesor del estuco se encuentra entre5 y 10 mm.

2.1.5 Instalaciones2.2 Materiales sostenibles y aplicaciones en obra civil2.2.1 Redes de abastecimiento y saneamiento2.2.2 Obras de tierra2.2.3 Materiales para tratamiento de explanaciones y

capas base y subbase de firmes2.2.4 Geo textiles como elementos de drenaje

impermeabilización2.2.5 Mezclas bituminosas para pavimentos y bases de

firmes de carreteras y viales2.2.6 Tratamientos superficiales para firmes de

carreteras2.2.7 Firmes y pavimentos en viales de urbanizaciones2.2.8 Puentes y viaductos

Estudios geológicos y geotécnicos aplicados a carreteras.

Los estudios geológicos y geotécnicos son de suma importancia para el diseño de carreteras, estos nos brindanlas condiciones y restricciones que puede tener el terreno en estudio y permiten adoptar los parámetros adecuados parael diseño correcto de la vía.

Generalidades.

La ingeniería geológica es la aplicación de los conocimientos y métodos derivados de las diferentes ramas de la geología los problemas y procesos de la ingeniería civil. Obras humanas tales como presas, embalses, túneles, carreteras, aeropuertos, minas, y edificios altos o pesadosse construyen en la forma mas satisfactoria cuando previamente se determinan las condiciones geológicas del terreno y se toman en consideración en el diseño y la construcción de estructuras. En la actualidad, más que en

ningún tiempo pasado, se construyen mayores túneles, presas, aeropuertos para grandes aviones, cortes más profundos para autopistas y terraplenes de mayor altura. Para la seguridad en el diseño de estas obras gigantescas ypara asegurar su estabilidad y mantenimiento, los ingenieros necesitan el consejo de geólogos competentes en rocas y suelos, propiedades físicas y químicas de las rocas, los minerales y los procesos geológicos que pueden afectarlas.

Los geólogos especialistas en ingeniería civil son consultados sobre la erosión producida por cambios en el curso de ríos que pueden socavar los estribos y pilares de puentes; los posibles daños por desprendimientos de rocas ydeslizamientos de tierra en grandes cortes de carreteras; las fundaciones defectuosas en rocas o fallas activas en sitios de presas.

Una tarea importante de la geología es la interpretación delos mapas geológicos y topográficos y de las fotografías aéreas para suministrar información clave sobre zonas inaccesibles teniendo en cuenta los problemas que pueden presentarse si se emprende un determinado proyecto.

Hacer un estudio geológico para realizar el diseño de una carretera es muy importante por diferentes aspectos, por ejemplo nos indican la existencia de materiales que podemosutilizar, su distribución y accesibilidad, las propiedades de los suelos respecto del transito, características de losmateriales en la superficie para estribos de puentes, etc.

Aspectos geológicos y geotécnicos a considerar.

Los estudios geológicos y geotécnicos deben considerar los siguientes aspectos para el diseño adecuado y construcción eficiente de carreteras:

a) En la conformación de terraplenes:

Conformación con suelos apropiados. El material de los terraplenes tiende a consolidarse. Es necesaria la compactación enérgica y sistemática. Propiedades del terreno natural de cimentación. Estabilidad de taludes. Problemas de corrimientos o deslizamientos

rotacionales. Zonas de capa freática somera.

b) En cortes o desmontes:

Reconocimiento geotécnico adecuado. Estabilidad de taludes. Naturaleza de los materiales.

c) En explanadas:

Es apoyo para el firme. El comportamiento del firme está ligado a las

características resistentes de los suelos de la explanada.

El firme protege a la explanada de los agentes atmosféricos.

Capacidad soporte de la explanada adecuada. Los suelos de la explanada deben seleccionarse con

criterios más estrictos que para el resto del terraplén.

d) Otros problemas geotécnicos:

Zonas de turbas o de arcillas muy compresibles. Zonas de nivel freático muy superficial. Zonas de rocas alteradas. Erosiones y arrastres de materiales en laderas. Vados o zonas inundables. Carreteras en la proximidad de ríos y arroyos. Zonas de gran penetración de la helada. Fallas geológicas.

Estudios a realizar.

Los estudios geológicos y geotécnicos se realizan para identificar las propiedades de:

El terreno como cimiento de la carretera y de sus estructuras.

La naturaleza de los materiales a excavar. La incidencia sobre la estabilidad del terreno

natural. Las condiciones hidrológicas y de drenaje. Los materiales a utilizar en las distintas capas del

firme.

Los estudios geológicos y geotécnicos siguen una metodología que se detalla a continuación.

Estudios previos o informativos.

Los estudios previos permiten realizar una evaluación económica preliminar, comprobar la viabilidad técnica, y también generan la discusión de posibles soluciones a

problemas estructurales. Se analizan los siguientes aspectos:

a) Geología de la zona.

Morfología. Estratigrafía y Litología. Tectónica. Hidrología.

b) Características geotécnicas generales.

Clasificación cualitativa de los suelos. Evaluación del terreno como cimiento. Problemas geotécnicos de la zona.

e) Estudio de materiales.

Descripción geológica general. Localización, descripción y características de los

grupos litológicos. Descripción y cortes de canteras y yacimientos

granulares.

Anteproyecto

Permite hacer una descripción funcional, técnica y económica de la obra, además, identificar las zonas con problemas.

Se realiza el estudio geológico y geotécnico, definiendo las zonas homogéneas y diferenciando las zonas singulares como:

Terrenos peligrosos. Importancia de las obras. Escasez o dificultades de material de préstamo,

yacimientos y canteras.

Proyecto.

En la etapa de proyecto, se determinan:

La sección tipo de explanaciones. Desagües superficiales y drenajes subterráneos. Prescripciones técnicas particulares relativas al

empleo y puesta en obra de los materiales en terraplény capas del firme.

Cimentación de las obras de fábrica. Muros, obras de defensa, tuneles, etc. En el proyecto, también se elaboración e identifican: Planos, mapas y cortes geológicos y geotécnicos

detallados. Memoria de cálculo. Reconocimiento geológico y geotécnico detallado. Yacimientos y canteras. Resistencia y deformabilidad de los suelos. Estudio hidrológico detallado. Planes de control de calidad, seguridad, higiene y

medidas de protección ambiental.

Geología.

La geología es la ciencia que trata de la estructura del globo terráqueo, de la formación de las rocas y suelos y dela evolución de los mismos desde sus orígenes.

Los estudios geológicos determinan la geología superficial y de subsuelo de cualquier terreno. Mediante este análisis se obtiene la disposición de las capas geológicas, así como

su litología, siendo posible obtener la siguiente información:

1. Estimación del porcentaje y clasificación de los materiales presentes en el subsuelo de una parcela pequeña o de grandes extensiones.

2. Información de la permeabilidad del terreno y circulación de aguas subterráneas que puedan afectar a Obras Civiles.

3. Obtención del grado de dificultad que se tendrá al ejecutar desmontes, y así garantizar la viabilidad de un proyecto futuro.

4. Información general del subsuelo y estructura del mismo.

Rocas.

Las rocas se clasifican en tres grandes grupos:

a) Rocas ígneas, son aquellas que se forman a partir de la solidificación del magma

b) Rocas sedimentarias, Son las que se originan por procesos posteriores de desintegración, producto de la erosión, depositadas en capas (sedimentos) al ser transportadas por agua o viento.

c) Rocas metamórficas, son aquellas que por procesos de recristalización, magmatismo, etc., se transforman en rocasde características diferentes.

La capacidad de carga (calidad) asignada a la roca, para eldiseño o el análisis, debe reflejar el grado de alteración de los minerales debido al interperismo, la frecuencia de discontinuidades dentro de la masa rocosa y la susceptibilidad de deterioro cuando la roca es expuesta a la intemperie.

Uso de roca en carreteras.

La roca constituye un importante material de construcción en carreteras y es el material base para obras como:

Escolleras (puentes, accesos). Revestimientos (muros de mampostería, pantallas,

etc.). Gaviones (canales, muros, pantallas). Como material seleccionado natural o triturado para

hormigones. Para la conformación de Pavimentos flexibles: capa de

rodadura, carpeta de mezcla asfáltica en caliente o frío, bermas, capa base conformada por suelos granulares triturados o semi triturados, y

capa sub base constituida por suelos granulares seleccionados.

Estratigrafía.

Es la rama de la geología que trata del estudio de la secuencia en que se han depositado los estratos.

Tipos de estratificación:

Regular. Lenticular. Oblicua. Ondulada. Imbricada o torrencial. Entrecruzada. Zonada. Caótica. Concordante. Discordante

Geología estructural.

Estudia la arquitectura de la tierra, tal como ha quedado conformada después de los movimientos de distinta magnitud a la que ha sido sometida.

Análisis e interpretación de las estructuras tectónicas en la corteza terrestre. Conocimiento de las fuerzas en la corteza que producen fracturamiento, plegamiento y

montañas. (Fallas-Pliegues-Orogénesis).

Se divide en tres grandes grupos:

El estudio de las unidades estructurales, locales y regionales.

El estudio de las unidades estructurales continentaleso de amplitud mundial.

Los estudios de gabinete o laboratorio.

Fallas estructurales.

Son roturas de los estratos de roca a lo largo de las cuales las paredes opuestas se han movido entre ellas relativamente. Este movimiento se llama desplazamiento. El origen de estos movimientos son fuerzas tectónicas en la corteza terrestre, las cuales provocan roturas en la litosfera. Las fuerzas tectónicas tienen su origen en el movimiento de los continentes. Existen varios tipos de fallas, se presentan dos tipos principales: fallas con desplazamiento vertical y fallas con desplazamiento horizontal.

Geomorfología.

La geomorfología es la descripción e interpretación de las características del relieve terrestre.

A medida que los diferentes agentes erosivos actúan sobre la superficie terrestre, se produce una secuencia en las formaciones del relieve con características distintivas en los sucesivos estados de su desarrollo.

Geotecnia.

En términos generales, la ingeniería geotécnica es la rama de la ingeniería civil que utiliza métodos científicos paradeterminar, evaluar y aplicar las relaciones entre el entorno geológico y las obras de ingeniería.

En un contexto práctico, la ingeniería geotécnica comprendela evaluación, diseño y construcción de obras donde se utilizan el suelo y los materiales de tierra.

A diferencia de otras disciplinas de ingeniería civil, que típicamente se ocupan de materiales cuyas propiedades estánbien definidas, la ingeniería geotécnica se ocupa de materiales sub-superficiales cuyas propiedades, en general,no se pueden especificar.

Los pioneros de la ingeniería geotécnica se apoyaron en el "método de observación", para comprender la mecánica de suelos y rocas y el comportamiento de materiales de tierra bajo cargas. Este método fue mejorado con el advenimiento de instrumentación electrónica de campo, amplia disponibilidad de poderosas computadoras personales, y desarrollo de refinadas técnicas numéricas. Estas técnicas hacen ahora posible determinar con mayor precisión la naturaleza y comportamiento no homogéneo, no lineal y anisotrópico de materiales de tierra para su aplicación a obras de ingeniería.

El investigador geotécnico Terzaghi sostenía que: "La magnitud de la diferencia entre el comportamiento de suelosreales bajo condiciones de campo, y el comportamiento pronosticado con base en la teoría, solo puede conocerse mediante la experiencia en el campo".

Mediante la geotecnia se podrán identificar riesgos naturales, como son suelos y minerales de roca expansivos, taludes naturales y artificiales inestables, antiguos depósitos de relleno y posibles fallas que tenga el terreno.

Las fallas se relacionan con la licuación de los suelos durante los terremotos, presión hidrostática baja, daños enestructuras causados por el, agua debido a la elevación delnivel freático, desestabilización de las cimentaciones por

socavación o desbordamientos y erosión por oleaje en diquesy presas de tierra.

Riesgo de deslizamientos.

Los deslizamientos se producen casi siempre en áreas con relieves topográficos grandes, que se caracterizan por tener rocas sedimentarias relativamente débiles (pizarras, lutitas y otras) o depósitos de suelo hasta cierto punto impermeables que contienen estratos portadores de agua intercalados. En estas circunstancias los deslizamientos que ocurrieron en el pasado geológico, sean o no activos enla actualidad, representan un riesgo importante para proyectos ubicados al pie o en las faldas de montes y colinas. En general, es muy peligroso construir en áreas dedeslizamientos potenciales y, si existen alternativas de reubicación o de estabilización, se debe adoptar alguna de estas.

Se requieren estudios geológicos detallados para evaluar elpotencial de deslizamientos y se debe remarcar la detecciónde las áreas de antiguos deslizamientos.

Entre los procedimientos que tienden a estabilizar un deslizamiento activo, o a proveer una estabilidad continua a una zona de deslizamientos antiguos, se encuentran:

1. Excavar en el origen de la masa deslizante, para disminuir la fuerza de empuje.

2. Drenar el subsuelo con el objeto de deprimir los nivelespiezométricos a lo largo de la superficie del deslizamientopotencial.

3. Construir muros de contención al pie de la masa del deslizamiento potencial que impida su movimiento.

Dentro del campo de la factibilidad económica, por lo general es muy baja la confiabilidad de estos o de cualquier otro procedimiento para estabilizar zonas de deslizamientos activos u antiguos cuando la masa es muy grande.

En terrenos inclinados donde no se hayan detectado deslizamientos previos, se debe tener cuidado de reducir laposibilidad de deslizamiento de los rellenos superpuestos al remover el material débil o potencialmente inestable, alformar terrazas y enclavar los rellenos en materiales firmes y (lo más importante) al instalar sistemas efectivosde drenaje del subsuelo. Las excavaciones que resultan en un incremento en la inclinación de las pendientes naturalesson potencialmente dañinas y no se deben realizar. Se recomienda encauzar y colectar el agua superficial con el fin de evitar la erosión y la infiltración.

Reconocimiento geotécnico.

Todo estudio geotécnico debe iniciarse con un reconocimiento detallado del terreno a cargo de personal experimentado. El objetivo de este reconocimiento es contarcon antecedentes geotécnicos previos para programar la exploración.

Mediante la observación de cortes naturales y/o artificiales producto de la erosión o deslizamiento será posible, en general, definir las principales unidades o estratos de suelos superficiales.

Especial importancia debe darse en esta etapa a la delimitación de zonas en las cuales los suelos presentan características similares y a la identificación de zonas vedadas o poco recomendables para emplazar construcciones, tales como zonas de deslizamiento activo, laderas rocosas con fracturamiento según planos paralelos a la superficie de los cortes, zonas pantanosas difíciles de drenar, etc.

Este reconocimiento se puede efectuar por vía terrestre o por vía aérea dependiendo de la transitividad del terreno.

El programa de exploración que se elija debe tener suficiente flexibilidad para adaptarse a los imprevistos geotécnicos que se presenten. No existe un método de reconocimiento o exploración que sea de uso universal, paratodos los tipos de suelos existentes y para todas las estructuras u obras que se estudian.

Generalmente se ejecutan pozos distanciados entre 250 a 600metros, aparte de los que deban ejecutarse en puntos singulares. Pueden realizarse pozos más próximos si lo exige la topografía del área, naturaleza de la deposición ocuando los suelos se presentan en forma errática. Así mismodeben delimitarse las zonas en que se detecten suelos que se consideren inadecuados.

Programa de prospección geotécnica.

Se debe realizar un programa de prospección geotécnica que sigue la siguiente secuencia:

a) Exploración de suelos.

Mediante sondeos. Mediante pozos a cielo abierto para: Estudio de la

subrasante, estudio de yacimientos, estudio de canteras, estudio de puentes, prestamos laterales, fundaciones de obras de arte, etc. La distancia entre pozo y pozo estará de acuerdo a las características observadas del suelo.

Las muestras serán tomadas desde 0,40 cm, hasta 2,00 mts de profundidad, habiendo quitado previamente una capa de 20 cm, de espesor o de acuerdo al espesor de la capa vegetal.

b) Ensayos de laboratorio.

Ensayos de humedad. Análisis granulométrico. Ensayos de plasticidad. Ensayos de densidad. Ensayos de corte. Ensayos de compactación. Ensayo C. B. R.

Suelos.

Son un conjunto de partículas que en su origen producto de la alteración química o de la desintegración mecánica de unmacizo rocoso, el cual ha sido expuesto a los procesos de interperismo. Posteriormente, los componentes del suelo pueden ser modificados por los medios de transporte, como el agua, el viento y el hielo, también por la inclusión y descomposición de materia orgánica. En consecuencia, los depósitos de suelo pueden ser conferidos a una clasificación geológica, al igual que una clasificación de sus elementos constitutivos.

Tipos de suelo.

La clasificación de un depósito de suelo, con respecto a laforma de deposición y su historia geológica, es un paso importante para entender la variación en el tipo de suelo yde esfuerzos máximos impuestos sobre el depósito desde su formación.

La historia geológica de un depósito de suelo puede tambiénofrecer valiosa información sobre la rapidez de deposición,la cantidad de erosión y las fuerzas tectónicas que pueden haber actuado en el depósito después de la deposición.

Los diferentes tipos de suelo existentes son:

Aluviales: los que se encuentran en ríos, quebradas. Coluviales: se encuentran en las laderas de los

cerros. Morrénicos: resultados de procesos glaciales. Orgánicos: bofedales, turbas

Identificación de suelos.

El problema de la identificación de los suelos es de importancia fundamental; identificar un suelo es, en rigor,encasillarlo en un sistema previo de clasificación.

La identificación permite conocer las propiedades mecánicase hidráulicas del suelo, atribuyéndole las del grupo en quese sitúe, además nos permite conocer las características del suelo en conjunto y en estado natural ya que la identificación es en campo.

Para identificar los suelos en campo existen diferentes factores, de los cuales podemos mencionar:

a) Dilatáncia.

En esta prueba, una pastilla en el contenido de agua necesario para que el suelo adquiera una consistencia suave, pero no pegajosa, se agita alternativamente en la palma de la mano, golpeándola contra la otra mano, manteniéndola apretada entre los dedos.

Un suelo fino, no plástico, adquiere con el anterior tratamiento, una apariencia de hígado, mostrando agua libreen su superficie, mientras se le agita, en tanto que al serapretado entre los dedos, el agua superficial desaparece y la muestra se endurece, hasta que, finalmente empieza a desmoronarse como un material frágil, al aumentar la presión. Si el contenido de agua de la pastilla es el adecuado, un nuevo agitado hará que los fragmentos, producto del desmoronamiento vuelvan a constituirse. Cambiasu consistencia, con lo que el agua aparece y desaparece sedefine la intensidad de la reacción que indica el carácter de los finos del suelo.

b) Tenacidad.

La prueba se realiza sobre un espécimen de consistencia suave, similar a la masilla. Este espécimen sé rola hasta formar un rollito de unos 3 mm. de diámetro aproximado, quese amasa y vuelve a rolar varias veces. Se observa como aumenta la rigidez del rollito a medida que el suelo se acerca al límite plástico.

Sobrepasado el límite plástico, los fragmentos en que se parte el rollito se juntan de nuevo y amasan ligeramente entre los dedos, hasta el desmoronamiento final.

e) Resistencia en estado seco.

La resistencia de una muestra de suelo, previamente secado,al romperse bajo presiones ejercidas por los dedos, es un índice del carácter de su fracción coloidal.

Los limas exentos de plasticidad, no presentan ninguna resistencia en estado seco y sus muestras se desmoronan conmuy poca presión digital. Las arcillas tienen mediana y alta resistencia al desmoronamiento por presión digital.

d) Color.

En exploraciones de campo el color es un dato útil para diferenciar diferentes estratos y para identificar tipos desuelo, cuando se posee la experiencia necesaria. Como datosse tiene que por ejemplo: el color negro indica la presencia de materia orgánica, los colores claros y brillosos son propios de suelos inorgánicos.

e) Olor.

Los suelos orgánicos tienen por lo general un olor distintivo, que puede usarse para identificación; el olor es particularmente intenso si el suelo esta húmedo, y disminuye con la exposición al aire, aumentando por el contrario, con el calentamiento de la muestra húmeda.

Clasificación de suelos.

La clasificación de los suelos, basada en las pruebas físicas u otras informaciones, representan grupos en los que todos los suelos de características similares pueden ser clasificados.

Una vez que un suelo ha sido clasificado, sus propiedades mecánicas podrán ser predichas a partir del comportamiento conocido de otros suelos del mismo grupo; muchos sistemas de clasificación han sido propuestos y han sido muy útiles para sus propósitos. La granulometría ofrece un estudio sencillo para clasificar suelos. El sistema más efectivo declasificación de suelos es el propuesto por Casa Grande y conocido con el nombre de "Sistema Unificado de Clasificación de suelos".

Para la clasificación de suelos, se pueden indicar las siguientes recomendaciones:

Los sistemas de clasificación, son principalmente medios convencionales para designar en rango de suelos, cuyas principales características (Plasticidady Granulometría) son semejantes.

Los sistemas de clasificación, dan buen resultado cuando están apoyados, sobre todo, en la experiencia local, es decir, que para cada región o zona geográfica, se han fijado limitaciones para cada tipo de suelo.

Independientemente de clasificar un determinado tipo de suelo, es más importante someter al suelo a ensayosque representan su funcionamiento en las condiciones más rigurosas posibles.

Para la clasificación de suelos a emplearse en terraplenes o a utilizarse como sub-rasantes de caminos, aeropuertos y presas de tierra, en los Estados Unidos, se ha generalizado el Sistema Unificado de Clasificación de Suelos.

También tiene mucha utilización el sistema de clasificación de suelos de la AASHTO, para caminos y el de la F.F.A.A., para aeropuertos.

a) Sistema Unificado de Clasificación de Suelos (SUCS).

El sistema clasifica a los suelos finos principalmente con base en sus características de plasticidad cuya correlacióncon las propiedades mecánicas básicas es confiable y consistente.

b) Sistema de clasificación AASHTO.

En este sistema de clasificación se consideran en general suelos de tipo granulares y limosos-arcillosos, dentro de los cuales existen subdivisiones que están relacionadas conel tamaño de las partículas del suelo, el límite líquido, índice de plasticidad e índice de grupo.

La AASHTO clasifica a los suelos de la siguiente manera:

Materiales granulares

(35 % o menos pasa el tamiz N°200)

A – 1, A – 2, A - 3

Materiales Limo - Arcillosos

(mas del 35% pasa el tamiz N°200)

A – 4, A – 5, A – 6, A - 7

Índice de grupo.

Donde se toman en cuenta los siguientes parámetros:

a, Si % que pasa el tamiz N°200 es 75% ó mas se anota: a = 75 - 35 = 40

a, Si % que pasa el tamiz N°200 es 35% ó menos se anota: a = 35 - 35 = 0

b, Si % que pasa el tamiz N°200 es 55% ó mas se anota: b = 55 - 15 = 40

b, Si % que pasa el tamiz N°200 es 15% ó menos se anota: b = 15 - 15 = 0

C, Si LL

es 60 ó mas, se anota: c = 60 - 40 = 20

C, Si LL

es 40 ó menos se anota: c = 40 - 40 = 0

d, Si el lP es 30 ó mas se anota: d = 30 - 10 = 20

Ensayos de suelos.

Existe una amplia variación en las características de los diferentes suelos y las propiedades mecánicas de cada sueloindividual se ven afectadas por su contenido de humedad y su densidad. Un número de pruebas físicas ha sido desarrollado para medir las condiciones mecánicas de los

suelos, describiéndose brevemente a continuación las más comunes de ellas.

Granulometría.

Los ensayos de granulometría tienen por finalidad determinar en forma cuantitativa la distribución de las partículas del suelo de acuerdo a su tamaño. La distribución de las partículas con tamaño superior a 0.075 se determina mediante tamizado, con una serie de mallas normalizadas.

Para partículas menores que 0.075mm, su tamaño se determinaobservando la velocidad de sedimentación de las partículas en una suspensión de densidad y viscosidad conocidas. El análisis granulométrico es necesario para la identificaciónde un suelo y permite establecer una clasificación primariadentro de unos grupos amplios, con propiedades generales análogas. En la denominación de un suelo intervienen en primer lugar el nombre de la fracción predominante, según el tamaño de las partículas gruesas, o las propiedades físicas de las partículas finas.

Limites de Atterberg o de consistencia.

Los límites de Atterberg o límites de consistencia se basanen el concepto de que los suelos finos, presentes en la naturaleza, pueden encontrarse en diferentes estados, dependiendo del contenido de agua. Así un suelo se puede encontrar en un estado sólido, semisólido, plástico, semilíquido y líquido. La arcilla, por ejemplo al agregarleagua, pasa gradualmente del estado sólido al estado plástico y finalmente al estado líquido.

El contenido de agua con que se produce el cambio de estadovaría de un suelo a otro y en mecánica de suelos interesa fundamentalmente conocer el rango de humedades, para el cual el suelo presenta un comportamiento plástico, es decir, acepta deformaciones sin romperse (plasticidad), es decir, la propiedad que presenta los suelos hasta cierto límite sin romperse.

Los límites de Atterberg son propiedades índices de los suelos, con que se definen la plasticidad y se utilizan en la identificación y clasificación de un suelo. El contenidode agua, en porcentaje, en el que la transición de estado sólido a semisólido tiene lugar, se define como el Límite de Contracción. El contenido de agua en el punto de transición de estado semisólido a plástico es el Limite Plástico, y de estado plástico a líquido es el Límite Líquido. Estos límites se conocen también como Limites de Atterberg.

Ensayo de compactación.

La compactación es la densificación del suelo por remoción de aire, lo que requiere energía mecánica. El grado de compactación de un suelo se mide en términos de su peso específico seco. Cuando se agrega agua al suelo durante la compactación, esta actúa como un agente ablandador de las partículas del suelo, que hace que se deslicen entre si y se muevan a una posición de empaque más denso. El peso específico seco después de la compactación se incrementa primero conforme aumenta el contenido de agua.

Más allá de un cierto contenido de agua, cualquier incremento en el contenido de agua tiende a reducir el pesoespecífico seco, debido a que el agua toma los espacios quepodrían haber sido ocupados por las partículas sólidas. El

contenido de agua bajo el cual se alcanza el máximo peso específico seco se llama contenido de agua óptimo.

Si se dibuja un grafico con las humedades como abscisas y los pesos específicos secos como ordenadas, se identificaraque hay una determinada humedad, llamada humedad optima, para la cual el peso específico seco es máximo, para el método particular de compactación que se haya usado. En un suelo determinado, cuanto mayor es el peso específico seco,menor es la relación de vacíos, cualquiera sea la humedad; así pues, el peso específico seco máximo es justamente otramanera de expresar la relación de vacíos mínima o la porosidad mínima.

Para una humedad determinada, la compactación perfecta eliminaría todo el aire del suelo y produciría saturación. Si los pesos específicos secos correspondientes a la saturación con diferentes humedad es, resultara en una curva que cae completamente sobre la primera; esta curva seconoce con el nombre de curva de saturación total y representa los pesos específicos teóricos que se obtienen por una compactación perfecta con diferentes humedades.

Para las pruebas de compactación se han establecido un número de normas arbitrarias para determinar las humedades óptimas y los pesos específicos máximos, que representan las diferentes energías de compactación, tal como se aplican con el equipo mecánico empleado en la construcción con suelo. La prueba de laboratorio usada generalmente paraobtener el peso específico seco máximo de compactación y elcontenido de agua optimo es la prueba Proctor de compactación, ya sea esta la Proctor Estándar (ASTM 0-698, AASHTO T-99 British Standard 1377); o la Proctor Modificada(ASTM 0-1557, AASHTO modificada).

Ensayo C.B.R. (California Bearing Ratio).

El ensayo se debe a Porter (1928) y fue puesto a punto en la división de carreteras del Estado de California para el dimensionamiento de paquetes estructurales flexibles.

El ensayo de C.B.R. mide la resistencia al corte (esfuerzo cortante) de un suelo bajo condiciones de humedad y densidad controladas, la ASTM denomina a este ensayo, simplemente como "Relación de soporte" y esta normado con la sigla ASTM-D. Es un ensayo de penetración o punzonamiento, midiéndose adicionalmente el eventual hinchamiento del suelo al sumergirlo durante 4 días en agua.

Se aplica para evaluación de la calidad relativa de suelos de subrasante, algunos materiales de sub - bases y bases granulares, que contengan solamente una pequeña cantidad dematerial que pasa por el tamiz de 50 mm, y que es retenido en el tamiz de 20 mm. Se recomienda que la fracción no exceda del 20%.

Este ensayo puede realizarse tanto en laboratorio como en terreno, aunque este último no es muy practicado. El númeroCBR se obtiene como la relación de la carga unitaria en Kg./cm2 ( o libras por pulgadas cuadrada psi), necesarios para lograr una cierta profundidad de penetración del pistón (con un área de 19.4 centímetros cuadrados), dentro de la muestra compactada de suelo a un contenido de humedady densidad dadas con respecto a la carga unitaria patrón requerida para obtener la misma profundidad de penetración en una muestra estándar de material triturado, en ecuación,esto se expresa como:

Valores de carga unitaria

El ensayo de CBR se utiliza para establecer una relación entre el comportamiento de los suelos principalmente utilizados como bases y subrasantes bajo el pavimento de carreteras y aeropistas, la siguiente tabla muestra una clasificación típica:

Tipo de suelo en función al CBR

Existen algunos métodos de diseño de pavimentos en los cuales se emplean tablas utilizando directamente el número CBR y se obtiene el espesor de las capas del paquete estructural.

Con el valor del CBR se puede clasificar el suelo usando latabla siguiente:

Clasificación de la subrasante

El informe final del ensayo deberá incluir además del CBR determinado, la curva de presión-penetración, la humedad, peso específico y densidad natural del suelo ensayado, antecedentes que pueden obtenerse del suelo inmediatamente vecino al que afectó el ensayo del CBR.