Fisuras y Grietas en Edificación
Posted by Guillermo Arizpe on Nov 20, 2008
Escribe Osiris Aguilar: Nos escribe y comenta el caso de una edificación, en la cual la losa de entrepiso, construida por el sistema de vigueta y bovedilla acusa agrietamiento; y agrega como antecedente, que el edificio se encuentra construido sobre una falla geológica, con fisuras y grietas, además, en las paredes.
Osiris Aguilar: Sin entrar en el tema relacionado sobre la razón por la cual fué construido el edificio a que hace usted referencia, sobre una falla geológica, y partiendo del hecho de que ya se encuentra construido, en forma breve, como son estos escritos, comentaré sobre el caso a que usted menciona en su comunicación.
El problema al cual se refiere, requiere la inmediata atención de ingenieros expertos en estructuras así como en cimentaciones y mecánica de los suelos. Aún y cuando no hace mención en su escrito respecto a la zona concreta en la cual se encuentra ubicado el edificio, su comentario referente a que se encuentra construido sobre una falla geológica nos hace pensar en una situación muy delicada.
Cuando hace mención a la aparición de fisuras y grietas en las paredes del edificio, así como en la losa de entrepiso, será necesario que un ingeniero estructurista verifique directa (en obra) y cuidadosamente si con lo anterior se refiere usted a muros de carga o simplemente a muros separadores, así como determinar el grado de agrietamiento, a fin de que se establezca el factor de riesgo que pudiera presentar la estructura.
Si existe agrietamiento en muros y/o paredes, así como en losa de entrepiso, deberá verificar, el especialista, si se han sufrido movimientos diferenciales, el tipo y características de la cimentación, así como si ésta presenta fallas por fractura o desplazamientos. En cuanto al problema de la losa, la revisión deberá ser completa en toda la estructura, en especial deberán revisarse esquinas interiores y exteriores, así como todos los marcos formados para dejar huecos en puertas, ventanas, pasillos, etc.
Recuerde que lo primero es la seguridad de las personas, por lo cual la verificación estructural y de seguridad, deberá ser inmediata. Si su edificio ha sufrido movimientos, deberán verificarse como prioridad las instalaciones de gas y electricidad así como todo lo que pueda significar algún tipo de riesgo y, Osiris, ante cualquier caso de duda y mientras se investiga el grado que pueda tener cualquier riesgo, ¡¡¡ evítelo !!! desalojando, si es necesario, hasta que no sea verificado in situ y directamente por expertos calificados y autorizado su uso.
Fisuras en Estructura de Concreto Hidráulico
Posted by Guillermo Arizpe on Nov 13, 2008
Pregunta David Cruz: En el caso de vigas de losa aligerada de concreto, si será posible solucionar un problema de fisuramiento en la parte central, y nos menciona que se tienen 6 metros de luz y un peralte de 0.6m.
David Cruz: Sería conveniente conocer más sobre el tipo y características generales respecto de la obra a la cual se refiere en su breve correo, ya que para la reparación de una estructura deberán de tomarse en cuenta todos los factores conocidos, incluyendo si se trata de una losa de entrepiso, tipo de edificación, etc.
Otros aspectos importantes, pero no los únicos, a tomar en cuenta, son: la región en la cual se localiza la obra respecto a la clasificación sísmica de la zona; así como si se trata de una obra de construcción reciente y/o en uso, y el detalle de cómo se ha presentado el problema: ¿Al retirar la cimbra, al colocar carga, después de un tiempo de uso o tal vez debido a algún evento extraordinario? ¿O en alguna otra circunstancia?. Es necesario establecer clara y detalladamente las circunstancias de falla.
Es recomendable que antes de llevar a cabo cualquier tipo de reparación se verifique en conjunto con el ingeniero que diseñó la estructura, si todos los conceptos de proyecto fueron tomados adecuadamente en cuenta durante la construcción.
Si en la verificación hecha en conjunto por el ingeniero estructurista y el constructor, se llega a la conclusión de que no existiese ningún problema de orden estructural, y considerando el caso de que la fisura fuese pequeña y formada al remover, tal vez, la obra falsa que soporta a la cimbra, sin que el concreto hubiese adquirido la madurez suficiente (esto podría ser o no una conclusión producto de la detallada verificación a la cual anteriormente se hace referencia), y además haya sido tomada la precaución de colocar apoyo de cimbra falsa a tiempo para evitar que continuara la deformación y se afectase en alguna forma, por ejemplo, la adherencia entre el concreto y el armado (punto que también deberá ser contemplado durante la verificación a la cual anteriormente se hace referencia), posiblemente pueda llevarse a cabo una restitución de características, como elemento estructural, en el concreto afectado, probablemente por medio de la inyección de un producto epoxy de dos componentes (seguramente en productos Sika, u otro fabricante de productos de buena calidad, para tratamiento de problemas en concreto hidráulico, encontrará instrucciones detalladas de cómo llevar a cabo adecuadamente un proceso de preparación e inyección de, por ejemplo un producto como Sikadur 52, que cubra las características requeridas de resistencia para el caso particular que plantea). Pero antes de aplicar cualquier producto para rellenar y “soldar” la fisura o fisuras que hubieren aparecido, deberá estudiarse la probable necesidad de corregir la posición del elemento estructural, en cuanto a su posición de proyecto, poniendo un especial cuidado en que dicha maniobra de corrección no cause un daño mayor, posiblemente no reparable, a los citados elementos estructurales o a otros que actualmente pudiesen no encontrarse dañados.
Espero que estos breves comentarios, David Cruz, en algo le puedan ser útiles con respecto al problema que plantea en su correo.
Saludos.
Estabilidad por el método de Dovelas
Posted by Guillermo Arizpe on Nov 13, 2008
Pregunta Valentina: Valentina pregunta sobre el cálculo de estabilidad de taludes por el método “de Dovelas”, y hace hincapié sobre el ángulo formado por dichas dovelas.
Valentina: Hace usted referencia a un tema muy interesante sobre lo que viene siendo el tema general de estabilidad de taludes, dentro de la Mecánica de Suelos. El tema mencionado es muy amplio, y desde sus orígenes han sido escritas una cantidad enorme de cuartillas en relación con diferentes criterios y “simplificaciones”. Como este espacio es muy corto para tema tan amplio, en una forma breve explicaré un camino muy general por el cual pueda resumirse y abreviarse en que consiste dicho procedimiento de cálculo, con el fin de que me permita, Valentina, despejar algunas de las posibles dudas al respecto (al menos es lo que intentaré), pero para lo cual es necesario que previamente haya estudiado con detenimiento del método.
Para calcular la estabilidad de un talud, por el método de dovelas, se requiere, primero proponer un ángulo de inclinación y una altura del talud, la altura generalmente es fácil determinarla en el campo, de acuerdo con las necesidades de la obra, y la inclinación propuesta será revisada para comprobar si dicho talud sería estable o no.
Se requiere también información respecto a resultados de pruebas de laboratorio, por lo que se refiere al material que conforma el talud (suponiendo que fuese relativamente homogéneo), tales como ángulo de fricción interna (f), el peso volumétrico y el valor de la cohesión, con el fin de calcular la resistencia al esfuerzo cortante para la aplicación del criterio de Coulomb. Asi que los datos con los que deberá contar para el inicio del cálculo serán, como mínimo: El ángulo propuesto para el talud (i); La altura que tendrá el talud (H); El ángulo de fricción interna del material que forma el talud (f); La longitud horizontal que forma el talud (L).
Cómo en todo método para determinar la estabilidad de un talud, en éste es fundamental localizar el Círculo Crítico de Falla, asumiendo la hipótesis de que la falla es circular y que girará conforme al centro de dicho círculo. Si de las diferentes hipótesis al respecto, se sigue la de Taylor, por ejemplo, conforme a su tabulación (requerirá usted Valentina, consultar las tablas de D. W. Taylor, publicadas por él en algunos de sus libros), fácilmente podrá obtener, para cada ángulo propuesto, los valores para n (factor de pié), alfa (inclinación de la cuerda), beta (ángulo de sector), nH (importante cuando el círculo de falla sale bajo el pié del talud), D (factor de profundidad, N (núm. de estabilidad) y DH (dist. entre la parte superior del talud y la parte más inferior por donde cruzaría el círculo de falla). Con lo anterior podrá calcular y de preferencia dibujar el pretendido círculo más probable de falla así como localizar su centro de giro.
Una vez trazado su talud, así como el círculo de falla probable y localizado su centro, podrá proceder a dividir en dovelas la masa de suelo que estaría sujeta a giro en la falla. Es común pensar que entre mayor sea el número de dovelas trazadas, mayor precisión se tendrá en los cálculos, pero una vez que domine el método, se irá dando cuenta de la inexactitud de dicha suposición. Para un caso normal de estabilidad de taludes, es recomendable primero sólo considerar del orden de 3 a 4 dovelas, calcular y llevar a cabo los ajustes que se requieran, y una vez definidos los valores, podrán trazarse el número de dovelas que se deseen y podrá notarse que no existe una diferencia apreciable en cuanto a resultados. El ángulo alfa formado por la línea que se origina en el centro del círculo de falla y cruzará en la parte media inferior de cada dovela, es el mismo ángulo que partiendo de la parte media de la línea que une al cruce del círculo de falla con el pié del talud y el punto de cruce del círculo de falla con la parte alta del talud se forma respecto a una línea vertical trazada del mismo centro del círculo de falla, como podrá apreciarlo si elabora un croquis conforme a lo que aquí le menciono. He tratado de simplificarle el tema, sin embargo creo Valentina, que podrá comprenderlo mejor si previamente estudia muy detenidamente la teoría de Taylor.
Uso de Fibra en el SMA
Posted by Guillermo Arizpe on Oct 13, 2008
Pregunta: R, Mondragón S.: El ingeniero Mondragón S., envía un correo, el cual trata sobre el empleo de fibra en las mezclas asfálticas de tipo SMA, pidiendo ampliar algunos comentarios concretos de lo mencionado en esta misma página, en la parte en la cual se hace mención a este tipo de mezcla asfáltica.
Ing. R. Mondragón S.: Agradezco sus comentarios relativos a esta página. Si, efectivamente existen muchos temas de una amplitud tal, que no es fácil resumirlos sin dejar fuera aspectos de interés e importancia. En esta breve respuesta a sus comentarios, trataré de resumir en pocas palabras, un aspecto técnico muy importante relacionado con la producción de una mezcla de concreto asfáltico de tipo SMA, y por el cual muestra usted un especial interés técnico. El aspecto al que haré referencia corresponde al uso de la fibra en el SMA (Stone Matrix Asphalt).
Para obtener una buena mezcla tipo SMA se requiere, además de tener tanto un material pétreo como un cemento asfáltico de buena calidad, contar con un buen diseño. Dentro de este último se debe, a su vez, tener especial cuidado con la curva granulométrica proyectada, a fin de obtener los mejores resultados. Debido a las altas temperaturas, tanto de producción como de tendido y compactación requeridas para obtener los mejores resultados, es muy importante evitar que durante las maniobras, principalmente de transporte, descarga y tendido, el asfalto tienda a movilizarse (escurrirse) hacia la parte inferior de la mezcla, provocándose una alteración en cuanto a la estructura buscada. Para evitar esa clasificación, en la forma original, se agrega una pequeña cantidad de fibra de celulosa durante el mezclado, la cual tiene por función mantener en su sitio al asfalto mientras se llevan a cabo las operaciones de tendido así como de compactación y mientras la mezcla adquiere madurez. La cantidad exacta de fibra requerida, según pruebas, generalmente se afina de acuerdo con los resultados de las primeras pruebas de producción.
Efectivamente, como usted acertadamente supone, el tipo de fibra a usar no tiene absolutamente nada que ver con la resistencia a tensión en sí del producto o sea del material que se formó la fibra misma, Influye en la resistencia final de la mezcla por el hecho de haber contribuido a tener una mezcla en la cual el asfalto está bien distribuido, por lo que la resistencia misma de los elementos que forman la fibra no es lo importante. Sí efectivamente, he leído algunos trabajos técnicos comparativos entre distintos tipos de fibra, basados en la “resistencia” que tienen o que proporcionan dichos elementos. Esto tal vez pudiese ser importante para fibras empleadas en la fabricación del concreto hidráulico, pero, en mi opinión, específicamente para las mezclas de concreto asfáltico tipo SMA, son pruebas un tanto fuera de contexto. Le recomiendo se ajuste, por lo que a características de la fibra se refiere, a lo asentado en normas emitidas por entidades técnicas serias y con experiencia en este tipo de mezclas, sobre la calidad de las mezclas SMA, para evaluar si la fibra que pretende emplear es adecuada o no, para la función específica que ésta debe cumplir en la mezcla y que consiste en retener al asfalto en su sitio.
Para finalizar, considero que si es conveniente y necesario llevar a cabo algunas pruebas con el tipo o tipos de fibra, si dispone de muestras, sobre todo para determinar si dicha fibra, una vez efectuada la mezcla es capaz de quedar adecuadamente distribuida en el cuerpo de la mezcla misma, ya que no deberá presentar tendencia a formar grumos. En cuanto a su pregunta concreta, mi opinión es que no se requiere que la fibra de celulosa empleada para los fines que aquí se mencionan, se encuentre cubierta o no por asfalto, ya que ello (el recubrimiento con asfalto), sólo tuvo en su origen la función de evitar que la fibra absorbiese humedad del ambiente, ya que ello favorecía la formación de vapor en el mezclador. En la época actual, y desde hace ya varios años, la tecnología permite que la fibra de celulosa pueda manejarse perfectamente protegida de la humedad
Comentarios sobre la estabilización de los suelos
Posted by Guillermo Arizpe on Sep 16, 2008
Pregunta: Yussy Moreno
Recibí un correo de Yussy Moreno, en el cual solicita hacer referencia a los procedimientos que se emplean para la estabilización de los suelos.
Respuesta paraYussy Moreno:
El tema referente a la estabilización de los suelos, además de ser técnicamente muy importante, también es actualmente muy amplio y continúa desarrollándose cada vez más. Lo anterior debido tanto al avance continuo de la tecnología, como también al amplio campo de aplicación que la estabilización de suelos tiene en la ingeniería práctica.
Para hablar sobre la estabilización de suelos, en un espacio tan corto como el de esta comunicación, creo conveniente hacer primero una referencia a un tema que ya ha sido tratado anteriormente en esta página. La estabilización de suelos será conveniente agruparla, con la finalidad de establecer un sentido de orden y poder concretar las ideas. En este escrito la agrupación la llevaré a cabo, siguiendo en parte lo escrito por E.Santoyo V., J.Segovia P. y M. Trigo L. (para mayor abundamiento de información, se recomienda consultar la Memoria de la XVII Reunión Nacional de ANALISEC, celebrada en Ixtapa, Guerrero, México), ya que considero que han llevado a cabo un muy buen y práctico trabajo de clasificación y ordenamiento sobre el tema aquí mencionado, el cual vale la pena leerlo. Me referiré, básicamente a los suelos cohesivos blandos, ya que en este tipo de suelos es en donde se presentan los casos de mayor interés para la ingeniería.
Una forma de agrupar las técnicas principales, propuesta por los investigadores antes mencionados, es la siguiente:
- Inclusiones Rígidas y Mezclado con Cementantes
- Tratamiento Electrosmótico y la Inducción de Consolidación.
- Refuerzo de Mortero Inyectado.
Dentro de las Inclusiones Rígidas (1), se considera, por ejemplo, el hincado de pilotes, con una aplicación diferente a la tradicional (los pilotes de hincan sin contacto con la cimentación). Originalmente, por los años 40, nos indican los investigadores, se aplicaba una carga previa o precarga, lo cual se complementó con la construcción de drenes verticales formados con arena para posteriormente pasar a los drenes formados con empleo de papel encerado o plástico.
El Tratamiento Electrosmótico así como la Inducción de Consolidación (2), se enfocan más hacia el incremento de la resistencia a cortante del suelo tratado.
En cambio los tratamientos a base de Mortero Inyectado (3), inducen la formación de una estructura a base de láminas de mortero dentro de la estructura misma del suelo, lo cual le proporciona una especie de esqueleto resistente, por decirlo simplemente.
Yussy, le recomiendo, dentro de lo mucho que se encuentra escrito sobre el tema de estabilización de los suelos, trate de conseguir lo escrito por los investigadores arriba mencionados. Muy probablemente, poniéndose en contacto con ANALISEC, A.C. (Asociación de Laboratorios Independientes al Servicio de la Construcción, A.C., www.analisec.org), le sea posible conseguir un ejemplar de la Memoria de la XVII Reunión Nacional, que se menciona arriba en este escrito, o bien el correo electrónico del Dr. Enrique Santoyo V., y solicitarle una copia de su conferencia. Reciba un saludo.
CIMENTACION EN ARCILLAS EXPANSIVAS
Posted by Guillermo Arizpe on Aug 26, 2008
Escribe “MELISA”: … la construcción de una casa sobre un terreno que tiene arcilla…, que tratamiento hay que realizarle al suelo…, … como se construye.
MELISA: Los problemas, cuando se trata de arcilla, sobre todo cuando dicha arcilla es muy expansiva, como la que usted menciona en su comunicación, generalmente no presentan casos sencillos de resolver y el enfoque del procedimiento constructivo depende de varias circunstancias.
Algunos tipos de arcilla, como las montmorillonitas, por ejemplo, pueden acusar valores de expansión muy altos, los cuales por lo general coinciden con un Límite Líquido también alto. Aún y cuando existen algunas diferencias de opinión respecto a lo que es “un Límite Líquido alto”, yo considero que si es mayor de 50% ya debe considerarse alto (por los problemas que puede generar), aún y cuando existen arcillas que acusan un Límite Líquido mucho mayor a dicho valor.
Menciona usted la presencia de arcilla muy expansiva a 30 y a 60 cm. de profundidad, sin embargo, lamentablemente no hace mención, en su comunicación, respecto a la formación estratigráfica a mayor profundidad, ni a ninguna otra información importante y necesaria en estos casos.
Efectivamente existen actualmente diversos tratamientos para combatir los efectos perjudiciales de las arcillas expansivas. Estos tratamientos del terreno, mejor conocidos como estabilización de suelos, se basan en modificar las características indeseables que muestra un cierto tipo de suelo, para el uso específico que pretendemos darle. No debe perderse de vista que la presencia de una arcilla expansiva, como en su caso, puede ser problemática tanto por la probable baja capacidad de carga que presente, como por la amenaza de provocar fuertes movimientos diferenciales a la estructura que pretende construir. Sin embargo no debe perderse de vista que para que una arcilla expansiva nos cree problemas, es necesaria la presencia de agua, y por lo tanto se vuelve de importancia primordial conocer y tomar en cuenta todo lo relacionado con dicho elemento: ¿existe un nivel de agua freática en el terreno? Y de ser así ¿a qué profundidad?, ¿Dicho nivel es de características variables según la época o temporada?, ¿La topografía del terreno permite la llegada de escurrimientos de puntos más altos?, ¿Se encuentra cercano el predio a un río, canal de riego, lago o depósito de agua que genere filtraciones?, ¿La zona es de lluvia abundante y frecuente?, ¿Cómo es el clima?.
Melisa, si cuenta usted con pruebas de Laboratorio de Mecánica de Suelos, llevadas a cabo en muestras de las arcillas expansivas que menciona, los resultados obtenidos serían muy útiles para tener una mejor idea del problema específico. Si se han llevado a cabo sondeos en el predio o en la zona en que se encuentra localizado, o si existen cortes, excavaciones u otros tipos de obras en calles (como pudieran ser zanjas para instalaciones de agua o drenaje), que permitan tener una mejor idea de la formación estratigráfica, así como del comportamiento de los taludes, también sería útil; así como una descripción del lugar, en cuanto a topografía, clima, vegetación; comportamiento observado y procedimiento constructivo que ha sido seguido en obras que se encuentren en la vecindad (que tipo de cimentación, tipo de muros, entrepisos, cubiertas, etc.), podría ayudar a tener una información aprovechable al respecto. Si puede proporcionarme alguna de esa información, así como toda aquella relativa a la Mecánica de Suelos, aún cuando yo no la haya mencionado en este escrito, pero que usted considere importante para el caso, se lo agradecería, ya que eso me permitiría formular comentarios más concretos al respecto de lo que usted plantea.
SMA usada como superficie de rodamiento
Posted by Guillermo Arizpe on Aug 4, 2008
Erik Mendoza pregunta: “… usted en un artículo indica que una SMA puede ser usada como superficie de rodamiento y ésta a su vez puede ser aplicada sobre una buena base que pasa cuando la base es rígida es decir estabilizada con cemento portland, los esfuerzos de la SMA hacia donde se disipan en el entendido de que al ser rígida no se forma el cono de esfuerzos y éstos a su vez no son transmitidos a las capas inferiores”.
Eric Mendoza: Si sobre una estructura para pavimento se coloca una capa como “superficie de rodamiento” o también muchas veces denominada como “superficie de contacto con el tránsito”, del Tipo SMA, y la estructura se encuentra formada por una capa de base que ha sido estabilizada con cemento, y ésta tiene un espesor adecuado, determinado por algún procedimiento de cálculo de los comúnmente aceptados. Al aplicar el criterio de distribución de esfuerzo / profundidad siguiendo la forma cónica, el ángulo formado entre la vertical y la línea de inclinación cónica, generalmente denominado como ángulo “alfa”, se incrementará si encontrara una capa de mayor resistencia. Como sucede, por ejemplo, en los casos en los cuales empleamos un geosintético de características apropiadas, intercalado, a una profundidad calculada dentro de la estructura de un pavimento, el ángulo alfa formado para la capa superior (antes del reforzamiento proporcionado por el geotextil), al llegar al geosintético, se incrementará formándose una distribución más amplia de esfuerzos en el plano inmediato inferior del mencionado geosintético y distribuyendo una presión unitaria menor a las capas inferiores.
En el caso de tener una base estabilizada con una cierta cantidad de cemento dependiente del diseño previo efectuado para su estabilización, es de suponerse que forma parte de una estructura de pavimento capaz de soportar todos los esfuerzos generados por el tránsito, pero que a su vez podrá adquirir una seria sensibilidad a cambios de temperatura y de humedad, lo cual fácilmente podrá traducirse en agrietamiento, el cual a su vez y en muchos casos profundiza en todo el espesor de la capa estabilizada pudiendo afectar su estructura y por tanto su vida útil. La construcción de una carpeta Tipo SMA (si se cuida en el proyecto el espesor de diseño del SMA para que se encuentre en una proporción adecuada con el tamaño máximo del pétreo empleado), podrá proporcionarle, con una buena elaboración y tendido así como complementada con riegos de impregnación y liga aplicados empleando, para ello, de preferencia un biopolímero (los asfaltos rebajados y las emulsiones asfálticas presentan un alto grado de dificultad a la penetración en una base estabilizadas con cemento y bien compactada). Un SMA correctamente elaborado y bien aplicado, podrá proporcionarle a su pavimento una magnífica protección para la base estabilizada con cemento, y además (con bombeo y pendiente adecuados) puede proporcionar un elevado factor de seguridad tanto por lo que se refiere a derrapes como al “aqua-planeo” y salpicadura de agua. El espesor compacto de un SMA no es aconsejable considerarlo en cuanto al espesor estructural del pavimento se refiere (como no es aconsejable considerar el espesor de otros tipos de carpeta flexible, salvo algunos casos especiales) .
Espero haya quedado lo suficientemente claro lo expuesto en esta breve respuesta,
Vivienda con fisuras en muros
Posted by Guillermo Arizpe on Jul 26, 2008
Pregunta: José Manuel Mendivil S. :
“…un problema con una vivienda la cual ha estado presentando fisuras en muros repetidamente; no hemos alterado la estructura de la vivienda… …me preocupa que aún haciendo las modificaciones sigamos con los problemas de asentamientos y expansión del suelo bajo la vivienda… … mi pregunta es si hay algún método por el cual se pueda estabilizar la arcilla bajo la plataforma…”.
José Manuel Mendivil S.: El problema que plantea, ingeniero, respecto a la presencia de fisuras en muros, en edificación de vivienda, es un tipo de problema bastante extendido actualmente. En muchos de los denominados: desarrollos habitacionales, que se llevan a cabo en diferentes regiones, se han estado presentando fisuras y/o grietas, en forma un tanto recurrente en ubicaciones tales como esquinas de los huecos en muros, dejados para ventana, puertas, así como algunos otros tipos de espacios verticales.
Cuando la estructura para vivienda se encuentra apoyada sobre una losa de concreto, es necesario que dicha losa tenga un comportamiento lo suficientemente rígido, respecto a un plano horizontal. Si la losa fuese capaz de sufrir alabeo, flexión o pandeo respecto a dicho plano, aún de una magnitud muy pequeña, fácilmente podrá generar esfuerzos en puntos críticos de la estructura vertical, así como de las horizontales en entrepiso y cubierta, o bien en las uniones que pudiese haber entre ellas. Si los esfuerzos generados no pueden ser resistidos en los mencionados puntos críticos por elementos capaces de absorber la magnitud de tensión y/o torsión generadas, ni el concreto hidráulico ni el mortero empleado para unir piezas, tendrán capacidad para resistirlos. Si en la losa de cimentación aparecen grietas, o aún fisuras, debe verificarse cuidadosamente si no ha sido afectada su horizontalidad y estructura (si no está fracturado el concreto en uno o más puntos), ya que ello influirá para dificultar la permanencia de las reparaciones que sean efectuadas a las estructuras verticales.
Si para apoyar la losa de cimentación de una vivienda, se construye una capa de material compuesto por materiales de buena calidad, inertes y bien compactados, pero apoyada sobre un grueso estrato arcilloso (menciona en su escrito que el estrato arcilloso tiene aproximadamente 2 m. de espesor), la determinación de Capacidad de Carga, no solamente se deberá determinar tomando en cuenta el espesor de la capa superior construída, sino para toda la profundidad en la cual pueda afectar la carga debida a la construcción, y en cuya determinación (de la Capacidad de Carga), también influyen las dimensiones de la losa de cimentación. Es por ello siempre recomendable que las plataformas de suelo de apoyo para las losas de cimentación de ese tipo, se extiendan a lo ancho y a lo largo más allá de las dimensiones de la losa misma, cuando menos un metro.
Para que un estrato de arcilla sufra expansión es requerida la presencia de agua, por lo que es necesario, para un caso como el que usted plantea, asegurarse de que las áreas de jardín, así como patios traseros y espacios laterales colindantes, no permitan que llegue hasta la arcilla del subsuelo, sobre todo a la que se encuentra inmediatamente debajo de la plataforma construída, el agua de lluvia y de riego; así como que instalaciones tales como cuartos de lavar drenen correctamente sin infiltraciones al subsuelo.
Para estabilizar una arcilla existen diferentes procedimientos y métodos, pero para el caso en que ya se encuentra construída la vivienda, como el que usted plantea, se debe impedir la llegada del agua a la arcilla, para lo cual posiblemente deba considerarse el diseño de un adecuado sistema de sub-drenaje. Para ello debe analizarse un tipo de sub-dren sintético de sección oval vertical con el cual se puede lograr una mucho mayor eficiencia. Será muy conveniente que pueda usted conocer la formación estratigráfica a mayor profundidad de la indicada en su mensaje (2 m.).
Espero que dentro de la gran brevedad de esta respuesta, ya que se encuentra muy resumida, pueda encontrar algo que le sea útil, respecto al problema que plantea. Saludos.
Erosión de Suelos
Posted by Guillermo Arizpe on Jul 25, 2008
José Angel: Desea saber sobre el tipo de estudios que tiene que hacer para problemas de erosión.
José Angel: La erosión que se presenta en suelos que son denominados como “dispersivos”, puede crear en el área de la construcción y en algunos casos, problemas importantes y serios, pero también muy interesantes. Vayamos por partes, ya que José Angel no nos proporciona mucha información sobre el problema en particular.
En ingeniería, por lo general, a los suelos que son muy susceptibles a sufrir erosión se les conoce como suelos dispersivos, y quizá puedan, en un intento de definición sencilla, decirse que: son suelos muy susceptibles a permitir que sus partículas se separen entre sí, así como a formar grietas y túneles bajo la acción y efecto del agua. Este tipo se suelos pueden ser afectados por flujos de agua y en algunos casos aún por agua en reposo.
La primera información se obtiene de las observaciones iniciales, ya que en este tipo de suelos generalmente se presentan erosiones, las cuales pueden ser muy profundas, dependiendo de la formación estratigráfica, la cual en algunos casos puede observarse en zonas erosionadas o bien en fallas por carencia de estabilidad en los taludes, generalmente verticales que se tienden a formar. El suelo debe inspeccionarse con detenimiento para detectar túneles y grietas, que en muchos casos pueden ser profundos. En algunos casos puede observarse, en terrenos erosionables, sobre todo poco después de una lluvia, como los charcos que se forman contienen agua muy turbia, sus bordes tienden a ser verticales y de acuerdo con la formación estratigráfica será su profundidad. Estas observaciones sólo pueden proporcionarnos una idea general de que existen suelos erosionables, pero deberá efectuarse su clasificación detallada.
En una forma muy general, puede decirse que para estos casos existen pruebas de laboratorio tanto de tipo químico como de tipo físico. Dentro de los primeros debe determinarse sobre todo el Sodio, tanto la proporción de absorción como el porcentaje de Sodio intercambiable. Deben llevarse a cabo básicamente, además de las pruebas comunes de clasificación de suelo, las denominadas como:
-
De Doble Hidrómetro ( ASTM D 4221-90.)
-
Pinhole Test (ASTM D 4647-93), (Agua en movimiento)
-
Crumb (5400-89, Bureau of Recl.), (Agua en Reposo)
Emulsión Aniónica
Posted by Guillermo Arizpe on Jul 25, 2008
Felipe Mtz, Envía un correo en el cual nos dice haber llevado a cabo un riego de impregnación, en el cual empleó una emulsión aniónica, notando que la emulsión no penetra la base hidráulica, y nos hace la pregunta sobre cuál puede ser el prejuicio que dicha situación puede provocar.
Felipe Mtz.: Como puede usted leerlo aquí mismo, en la parte correspondiente a PAVIMENTOS, al construir un pavimento de tipo flexible, el riego de impregnación se aplica buscando cubrir, cuando menos, cuatro importantes puntos, que en forma resumida pueden expresarse como sigue:
- Cubrir y ligar las partículas minerales que se encuentran en la superficie (o cerca de ella) en la capa de base construida.
- Ayudar a proteger y/o incrementar el Factor de Adherencia, que debe existir en la interfase carpeta / base, para ayudar a resistir esfuerzos provocados por el tránsito.
- Cubrir y ligar todas las partículas sueltas o frágilmente adheridas que se encuentren sobre la superficie de la capa de base.
- Proveer, en combinación con el riego de liga, la adhesión entre carpeta y base.
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Se presenta con mucha frecuencia, cuando se emplean emulsiones asfálticas como riego de impregnación, la obtención de penetración baja de asfalto en la capa de base, ya que generalmente se logra que sea el agua, manchada con asfalto, la que penetre y tiende a quedarse una especie de nata de asfalto en la superficie de la capa.
Ahora bien, si no se logra una buena penetración (de 5 o 6 mm., como mínimo), sucede con frecuencia que la interfase carpeta / base formada sea muy débil para resistir esfuerzos tangenciales generados por el tránsito. Lo cual se encontrará en función, también, del tipo de tránsito a que sea sometido el pavimento particular de que se trate, tanto en peso como en volumen de vehículos.
En vista de que los asfaltos denominados como “rebajados”, de buena calidad tienden a desaparecer del mercado (en algunos casos, no en todos, por razones ecológicas), en muchos lugares; están siendo sustituidos, algunas veces por cemento asfáltico rebajado con diesel o algún solvente similar, con el consiguiente perjuicio que esto ocasiona en los pavimentos, al contribuir con la aparición de manchas en la superficie, al poco tiempo de ser abierto al tránsito un pavimento.
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La baja penetración de un riego de impregnación, puede influir, sobre todo cuando se trata de pavimentos con poco espesor de carpeta, con la presencia de deformaciones principalmente transversales al sentido del tránsito, sobre todo en aquellas zonas en las que se presentan esfuerzos de frenaje o aceleración así como maniobras o giro de vehículos; tal como puede suceder en cruces con vías de ferrocarril, o en cruceros de calles y caminos; altos y aceleración en semáforos, etc. Razón por la cual en muchos lugares, el asfalto empleado en los riegos de liga y de impregnación han sido sustituidos por aplicación de polímeros debidamente formulados para ello.
