TRABAJO DE INVESTIGACION CARACTERIZACION DE LA ARCILLA EXPANSIVA

UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE GUERRERO
UNIDAD ACADÉMICA DE INGENIERÍA
TRABAJO DE INVESTIGACIÓN
“CARACTERIZACIÓN DE LA ARCILLA EXPANSIVA
DEL ÁREA QUE OCUPA LA BIBLIOTECA DE LA
UNIDAD ACADÉMICA DE INGENIERÍA DE LA UAGRO”
QUE PRESENTA
WUILVER RAMÓN OJEDA BARRIOS
PARA OBTENER EL TÍTULO DE
INGENIERO CIVIL
DIRECTOR DE TRABAJO DE INVESTIGACIÓN
M. en C. TANIA IVONNE AYALA IBARRA
CHILPANCINGO, GUERRERO, MARZO DE 2012

D E D I C A T O R I A S
A Dios:
Por darme la oportunidad de estar en este mundo.
A mi Madre:
La mujer que me dio la vida, gracias a su sacrificio, esfuerzo y trabajo; hoy uno de mis
sueños se ha convertido en realidad. Gracias por guiarme siempre por el camino
correcto de la vida, por el apoyo incondicional que me brindas, por confiar en mí. Por
esto y muchas otras cosas más, muchas gracias, mamá.
A mi Padre:
Gracias por el apoyo y las enseñanzas que me brindas; por estar siempre en los
momentos más difíciles y por los ánimos que siempre me das, quiero que sepas que
este logro también es tuyo, sabia que al final no me podías fallar. Muchas gracias papá.
A mis Hermanos:
Gracias por el apoyo moral que siempre me brindan, los quiero mucho.
A mis Sobrinos:
Una motivación más en mi vida para seguir siempre adelante.
A mis Amigos:
No podía olvidarme de las amistades que hice en la UAI, en especial a Aline, José,
Graciela del Rosario y Humberto Eduardo. Gracias por compartir momentos de tristeza
y alegría, indudablemente los mejores amigos, siempre les estaré muy agradecido por
todo, por siempre los recordare.
Y a todas aquellas personas que me dieron su apoyo y consejos.

A G R A D E C I M I E N T O S
A la Universidad Autónoma de Guerrero y a la Unidad Académica de Ingeniería
Por darme la oportunidad de continuar con mis estudios y cobijarme en sus aulas
durante estos años, para mi formación profesional.
Al Director de Trabajo de Investigación:
M. en C. Tania Ivonne Ayala Ibarra
Por brindarme la oportunidad de realizar este trabajo de investigación, por su paciencia
y tiempo dedicado en la revisión de cada uno de los capítulos, por sus valiosas
asesorías y su apoyo para el término del mismo. Muchas gracias.
Al Jurado Revisor Designado:
Dr. Sulpicio Sánchez Tizapa
M. en C. Adelfo Morales Lozano
M. en C. Víctor Hugo Muñoz García
M. en I. Gaudencio Luis Trujillo Martínez
Por su paciencia y tiempo en la revisión de este trabajo de investigación y por sus
valiosos comentarios y sugerencias para el mejoramiento del mismo. Muchas gracias.

CONTENIDO
PÁGINA
INTRODUCCIÓN……………………………………………….……………………...... 1
JUSTIFICACIÓN……………………………………………………………………....….. 2
ALCANCES…………………………………………………………………………........ 2
OBJETIVO GENERAL……………………………………………………………………. 2
OBJETIVOS ESPECÍFICOS…………………………………………………………...... 2
CAPÍTULO I. MARCO TEÓRICO E HIPÓTESIS
I.1. Estado del arte………………………………………….…………..…….….. 3
1.2 Hipótesis………………………………………………………………………… 6
I.3. Suelo expansivo………………………………………….…………..…….….. 6
I.3.1. Estructura reticular de los minerales arcillosos…………….………..……… 6
I.4. Zonas en que se presentan los suelos expansivos…..…........................... 8
I.5. Distribución de suelos expansivos en la República Mexicana.…………… 9
I.6. Factores que influyen en el comportamiento del suelo expansivo…......... 11
I.7.
Perfil típico de un suelo expansivo…………………….………..…..…..…….. 15
I.8. Zona activa…………………………………………....................................... 15
CAPÍTULO II. CRITERIOS DE IDENTIFICACIÓN DE SUELOS EXPANSIVOS
II.1. Criterios de identificación de campo……………..………..……………........ 17
II.1.1. Apariencia…………………………………………………..………..………… 17
II.1.2. Inspección de las estructuras existentes……….……………….….……….. 17
II.2. Criterio mineralógico de identificación……..……..…………….…............... 18
II.3. Criterios de identificación indirectos…………..……………………...….…... 18
II.3.1. Criterio Holtz y Gibbs (1956)…..…….…………………………..………..… 19
II.3.2. Criterio Altmeyer (1995)……….………..…................................................. 19
II.3.3. Criterio Abduljauwad y Al-Sulaimani………..…….………………….........… 19
II.3.4. Criterio del Bureau of Reclamation de los Estados Unidos
(Correa, 1976)…………………………………………..………....…………. 20
II.3.5. Criterio de Chen (1975)…………… ……………………….………...………. 21

II.3.6. Criterio de Raman (1967)…………… ……………….…………………...….. 21
II.3.7. Criterio de Vijayvergiya y Ghazzaly (1973)…….…… ……………………… 21
II.4. Criterios de identificación directos…………………...…………………….. 25
CAPÍTULO III. TRABAJO EXPERIMENTAL
III.1. Zona de estudio………………………………......………………….……….... 29
III.1.1. Datos de precipitación y evaporación……………………....……….……….. 30
III.1.2. Geología……………………………………………………………………….… 31
III.2. Caracterización del sitio…………………...…………..………..…………….. 31
III.2.1. Exploración y muestreo………………………………………….……..……… 31
III.2.2. Pruebas de laboratorio……………………………….…….…………….……. 35
III.2.3. Resultados………………………………………………….……….…………... 36
III.2.4. Perfil estratigráfico…………………………………………..…….……………. 39
III.3. Presión de expansión……………………………………………………..…… 39
III.3.1. Descripción del equipo y procedimiento de ensaye……………..……….… 39
III.3.2. Determinación de la presión de expansión……………………………..…… 40
III.3.3. Resultados……………………………………….…………………………..….. 41
CAPÍTULO IV. ANÁLISIS DE RESULTADOS
IV.1. Situación actual de la Biblioteca de la
Unidad Académica de Ingeniería………………………………..…….…...… 46
IV.2. Elementos que influyen en la expansión del suelo……………..……….….. 49
IV.3. Caracterización del suelo expansivo……………………………..…….….…. 50
IV.4. Predicción de la expansión…………………………..……………….…..…… 59
IV.5. Recomendaciones……………………………………………………………… 61
CONCLUSIONES…………………………………………………………………..… 65
REFERENCIAS…………………………………………………………………………....... 67
LISTA DE TABLAS, FIGURAS Y FOTOGRAFIAS………….………………………..... 69
ANEXOS……………………………………………………………………………….......... 73

INTRODUCCIÓN
Al sur de la ciudad de Chilpancingo de los Bravo, Guerrero, específicamente en Ciudad
Universitaria, se tiene el antecedente de la presencia de suelos expansivos, en este
trabajo se analiza el comportamiento del suelo sobre el cual se encuentra cimentada
actualmente la Biblioteca de la Unidad Académica de Ingeniería, que presenta diversas
fallas en su estructura.
En la zona de estudio, se llevó a cabo un sondeo Pozo a Cielo Abierto (PCA), de
aproximadamente 1.90 m de profundidad, del cual se extrajeron dos muestras alteradas
e inalteradas, a 0.50 m y 1.50 m, encontrando a 0.70 m un espesor de 0.60 m de
material inerte para mejorar las condiciones del terreno.
Las muestras alteradas se emplearon para determinar las propiedades índice, con el fin
de identificar y clasificar las características expansivas del suelo, de acuerdo a los
criterios indirectos existentes en la literatura.
Por otra parte, a las muestras inalteradas se les determinó sus propiedades mecánicas,
con el propósito de conocer la presión de expansión y porcentaje de expansión; para
determinar estos parámetros, se emplearon los métodos estandarizados A y B de la
norma, ASTM D 4546-96, Standard Test Methods for One-Dimensional Swell or
Settlement Potential of Cohesive Soils, a partir de pruebas en el consolidómetro. Las
muestras se ensayaron con su contenido de agua natural y se emplearon otras secadas
previamente, hasta un contenido de agua cercano al límite de contracción.
Posteriormente, se seleccionó un espécimen de cada profundidad ensayado por el
método B, para comparar la presión y porcentaje de expansión con los criterios
indirectos y poder definir si la utilización de estos métodos es confiable.
Finalmente, se realizó un análisis de la predicción de expansión empleando el método
propuesto por Nelson y Miller (1992) y de acuerdo a lo obtenido del estudio se hacen
las recomendaciones necesarias.
1

JUSTIFICACIÓN
En la actualidad hay varias zonas de la República Mexicana con presencia de arcillas
expansivas, dentro de éstas se encuentra la Ciudad de Chilpancingo de los Bravo,
Guerrero. Debido a éste tipo de arcillas se han tenido pérdidas millonarias en la
reparación y reconstrucción de estructuras cimentadas sobre estos suelos,
principalmente cuando se trata de estructuras ligeras, como el caso de la Biblioteca de
la Unidad Académica de Ingeniería de la UAGRO, la cual presenta agrietamientos en su
estructura, producto del levantamiento ejercido por el suelo expansivo, cuyo volumen
cambia debido a las variaciones del contenido de humedad y no por el resultado de un
alivio de esfuerzos.
ALCANCES
Es necesario conocer las propiedades físicas y mecánicas del suelo expansivo, para
ello se realiza un Pozo a Cielo Abierto (PCA), al lado de las instalaciones de la
Biblioteca de Unidad Académica de Ingeniería, para obtener muestras alteradas e
inalteradas a 0.50 m y 1.50 m de profundidad.
OBJETIVO GENERAL
Obtener la caracterización de la arcilla expansiva del área que ocupa la Biblioteca de la
Unidad Académica de Ingeniería de la UAGRO, para conocer su comportamiento
mecánico.
OBJETIVOS ESPECÍFICOS
1. Identificación de la arcilla expansiva, aplicando criterios y métodos de laboratorio
establecidos.
2. Llevar a cabo un análisis de resultados con métodos que toman en cuenta el
comportamiento expansivo del suelo.
3. Plantear propuestas de solución al problema del agrietamiento de la Biblioteca
de la Unidad Académica de Ingeniería de la UAGRO.
2

CAPÍTULO I. MARCO TEÓRICO E HIPÓTESIS
I.1. Estado del arte
En la actualidad, la construcción de todo tipo de obras civiles, requieren un buen control
de calidad en todas sus etapas, tanto en diseño como construcción, por lo cual es
necesario conocer las propiedades y el comportamiento de los diferentes materiales
empleados, entre los cuales se encuentra el suelo, material de construcción más
antiguo y complejo debido a su gran diversidad y características, las cuales, se ven
afectadas por diversos factores, que dan lugar a fenómenos como la expansión de los
suelos.
Se estima que los daños anuales atribuidos a movimientos de los suelos expansivos
resultan del orden de 2,255 millones de dólares en Estados Unidos, Jones y Holtz
(1973), más del doble de daños causados por desastres naturales; Krohn y Slosson
(1980), estimaron que cada año en ese país se dedican 7, 000 millones de dólares
como resultado de los daños en todo tipo de estructuras construidas sobre estos
suelos, lo cual podría ser evitado reconociendo el problema a tiempo e incorporando
medidas preventivas apropiadas en el diseño, construcción y mantenimiento de las
estructuras.
Con el desarrollo de obras de infraestructura y el crecimiento de las zonas urbanas se
ha puesto en evidencia la importancia del problema referente a los suelos expansivos,
pues nos encontramos con frecuencia con este tipo de suelos; lo que ha motivado a
que los países desarrollados que lo padecen, dediquen recursos y esfuerzos tendientes
al avance del conocimiento de las propiedades índice y mecánicas, así como también a
la búsqueda de procedimientos constructivos más aconsejables para garantizar el buen
comportamiento de las obras que realizan.
En consecuencia, a partir de mediados del siglo pasado se identifican los primeros
esfuerzos de los ingenieros geotecnistas para abordar la problemática relativa a los
suelos expansivos, ello se observa a través de una serie de conferencias y congresos
que toman como tema principal, o como parte del evento dicho problema, teniendo la
primera en su tipo en 1965, en College Station, Texas.
Sin embargo, el Bureau of Reclamation de los Estados Unidos (1938), fue el primero en
reconocer el problema de expansión de los suelos, cuando intervino en el proyecto
Owyhee en Oregón en la cimentación para un sifón de acero.
En México, se hace indispensable la asimilación de la tecnología y conocimientos a fin
de mejorar el desempeño de los ingenieros civiles y los especialistas en mecánica de
suelos, pues se tienen identificados asentamientos humanos sobre arcilla expansiva y
al no contar con investigación, normatividad y técnicas para realizar diseños más
adecuados se seguirán presentando problemas en las estructuras.
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CAPÍTULO I.
MARCO TEÓRICO E HIPÓTESIS
Por consiguiente, en el país, instituciones como la Universidad Autónoma de Querétaro,
inicia en 1983 una línea de investigación encauzada en atender la problemática
generada por suelos expansivos en varias regiones del país, otras instituciones que han
abordado el tema mediante investigaciones muy valiosas son, la Universidad Nacional
Autónoma de México y el Instituto Politécnico Nacional.
Particularmente en el Estado de Guerrero, la Universidad Autónoma de Guerrero a
través de la Unidad Académica de Ingeniería, ha desarrollado algunas investigaciones
encaminadas a entender el comportamiento de los suelos expansivos y a dar
soluciones pertinentes que ayuden al constructor a contrarrestar los efectos de estos
suelos, en la zona.
Se tiene identificado que en la capital del Estado de Guerrero, Chilpancingo de los
Bravo, existe la presencia de los suelos expansivos al sur de la ciudad, específicamente
en Ciudad Universitaria donde se observa el agrietamiento del suelo en temporada de
sequia, daños en pavimentos, banquetas, bardas y principalmente se observan daños
en las estructuras ligeras, recientes investigaciones confirman nuevas zonas con este
tipo de suelos, entre las cuales se encuentran la colonias Agua Potable, Villa Moderna y
el Fraccionamiento Bosques del Sur. En los párrafos siguientes se presenta una breve
descripción de trabajos desarrollados que abordan la problemática.
González, (1979) desarrolló el trabajo “Generalidades sobre suelos expansivos y los
problemas que causa”, en el cual se describen varios criterios para determinar de
manera indirecta si el suelo es expansivo o no, así mismo, relata pruebas de laboratorio
para evaluar el grado de expansión y proporciona recomendaciones para solucionar
problemas causados por este tipo de suelos.
Galindo, (1983) realizó el trabajo “Estudio de laboratorio en arcillas expansivas del área
de Ciudad Universitaria en Chilpancingo, Gro.”; el cual esta basado en la observación
de fallas estructurales, grietas y cuarteaduras, en edificios de dos y tres niveles,
banquetas, muros perimetrales y pisos, llegando asegurar en aquel entonces que el
70% de las construcciones de dicha área presentan al menos alguna falla de este tipo.
Se realizaron tres sondeos Pozo a Cielo Abierto denominados 001 Leyes, 002
Economía y 003 Jardín Botánico, a profundidades de 2.10 y 2.00 m. Para la
identificación y clasificación de estas arcillas se utilizó el criterio del Bureau of
Reclamation de los Estados Unidos y el criterio de Holtz y Gibbs. Para cada sondeo se
determinó la presión de expansión, mediante el criterio de Vijayvergiya y Ghazzaly, los
resultados obtenidos se muestran en la Tabla I.1.
Tabla I.1. Resultados obtenidos por Galindo, (1983)
Sondeo
001 Leyes
002 Economía
003 Jardín
Botánico
Clasificación SUCS
Arcilla inorgánica de alta
plasticidad CH, color gris
Arcilla inorgánica de alta
plasticidad CH, color negro
Arcilla inorgánica de alta
plasticidad CH, color gris oscuro
Presión de
expansión
Grado de
expansión
10 t/m 2 Alto
3.9 t/m 2 Medio
48.5 t/m 2 Muy alto
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CAPÍTULO I.
MARCO TEÓRICO E HIPÓTESIS
Vázquez, (1986) presentó el trabajo titulado, “Cimentaciones en arcillas expansivas de
Ciudad Universitaria de Chilpancingo, Gro.”; el cual consistió en la revisión de las
cimentaciones de los edificios, para ello utilizó los resultados del estudio realizado por
Galindo, (1983) y propuso una serie de soluciones para contrarrestar la expansión de
las arcillas dando soluciones técnicas, por otro lado mencionó la necesidad de
reglamentar las construcciones implementando medidas técnicas y la realización de
pruebas de mecánica de suelos, sobre todo para construcciones ligeras y evitar así
pérdidas económicas.
Villa, (2007) realizó un estudio sobre el “Comportamiento de las arcillas expansivas
ubicadas al sur de la Ciudad de Chilpancingo, Guerrero”; para ello identificó tres sitios,
donde se realizaron Pozos a Cielo Abierto de 2.00 m de profundidad y se extrajeron
cuatro muestras alteradas a intervalos de 0.50 m y una inalterada; a cada muestra se le
determinaron sus propiedades índice, para clasificar del grado de expansión de la
muestras de acuerdo a los criterios propuesto por: Abduljauwad y Al – Sulaimani,
Bureau of Reclamation de los Estados Unidos, Altmeyer, Chen y Raman. A las
muestras inalteradas se les determinó la presión de expansión, mediante el ensaye
propuesto por la Sociedad Internacional de Mecánica de Suelos e Ingeniería de
Cimentaciones, se colocarón tres especímenes en el consolidómetro aplicándoles carga
de 2.26 t/m 2 , 4.54 t/m 2 y 9.06 t/m 2 , los resultados se compararon con el criterio de
Vijayvergiya y Ghazzaly. Por último, se propuso una metodología para diseñar
cimentaciones en suelos expansivos, la Tabla I.2., muestra los resultados obtenidos.
Tabla I.2. Resultados obtenidos por Villa, (2007)
Sondeo
PCA-1
PCA-2
PCA-3
Clasificación
SUCS
Arcilla de alta
compresibilidad CH
Arcilla de alta
compresibilidad CH
Arcilla de alta
compresibilidad CH
Presión de
expansión
Grado de
expansión
8.54 t/m 2 Alto
7.47 t/m 2 Alto
4.43 t/m 2 Alto
Villa y Reyes, (2011) desarrollaron el trabajo de investigación sobre “Aspectos
Geotécnicos de estructuras cimentadas en suelos expansivos (Parte 2 Sección 3) de
Chilpancingo de los Bravo, Guerrero”, para ello determinaron las propiedades índice y
mecánicas de los suelos que predominan en las Colonias Villa Moderna, Agua Potable
y el Fraccionamiento Bosques del Sur; la presión de expansión del suelo se obtuvo por
el método de expansión unidimensional propuesto por la Sociedad Internacional de
Mecánica de Suelos e Ingeniería de Cimentaciones y fue del orden de 7 a 19 t/m 2 . Así
mismo se realizó un análisis del estado de tres viviendas, llegando a la conclusión de
que las grietas presentes en su estructura fueron originadas por la presencia de la
arcilla expansiva de la zona, razón por la cual se realizaron las recomendaciones de
solución para contrarrestar dichos daños.
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CAPÍTULO I.
MARCO TEÓRICO E HIPÓTESIS
De acuerdo a estos trabajos realizados, se admite la presencia con seguridad de los
suelos expansivos en Ciudad Universitaria, las colonias Agua Potable, Villa Moderna y
el Fraccionamiento Bosques del Sur; a pesar de ello no se han tomado las medidas
necesarias, para prevenir la acción de estos suelos.
1.2. Hipótesis
Cuando la presión de expansión ejercida por el suelo es mayor que la de la estructura,
ésta sufrirá un levantamiento, originándole grietas y con el paso del tiempo se va
deteriorando hasta convertirse en un riesgo.
En ocasiones se pretende mitigar el levantamiento de la estructura colocando una capa
de material inerte, sin embargo, a veces el espesor de este estrato no es suficiente, ya
que no se realiza el análisis tomando en cuenta el comportamiento expansivo del suelo.
I.3. Suelo expansivo
Los suelos expansivos son un fenómeno que se origina en un material arcilloso con
estructura reticular de tipo montmorilonita y un clima semiárido, donde la
evapotranspiración potencial media anual es mayor que la precipitación media anual,
Zepeda y Castañeda (1987), este suelo es susceptible de sufrir cambios volumétricos
por cambios de humedad, se contraerá cuando el contenido de humedad disminuya y
se expandirá cuando el contenido de humedad se incremente.
La historia de los suelos expansivos comenzó hace millones de años en las áreas de
vulcanismo, la ceniza fue depositada en aguas poco profundas y formó una
solidificación de arcilla rica en montmorilonita.
Los minerales de arcilla son el producto de la alteración química de las rocas y están
constituidos principalmente por silicatos alumínicos, en los que frecuentemente la
alúmina es reemplazada en parte por hierro, magnesio, potasio, sodio y litio. Los
minerales de arcilla ocurren en placas, aunque en algunos casos presenta forma tubular
o fibrosa, dependiendo del mineral que los constituya.
El comportamiento físico-químico y mecánico de los suelos expansivos, depende
principalmente de su estructura reticular, esta se clasifica en tres grupos básicos:
caolinitas, ilitas y montmorilonitas.
I.3.1. Estructura reticular de los minerales arcillosos
Caolinita: presentan una estructura formada por una lámina silícica y otra alumínica, la
unión entre las retículas son lo suficientemente firmes para no permitir el paso de
moléculas de agua entre ellas, lo que se traduce en una relativa estabilidad con
presencia del agua, Figura I.1.
6

CAPÍTULO I.
MARCO TEÓRICO E HIPÓTESIS
Figura I.1. Estructura reticular de tipo caolinita
Ilita: contiene una estructura combinada de una lámina de aluminio colocada entre dos
láminas silícicas, la unión de las retículas son más estables que la de la montmorilonita,
debido a la presencia de iones de potasio los cuales ocupan un área y el área de
influencia del agua se ve reducida, es de expansión menor a la montmorilonita, Figura
I.2.
Figura I.2. Estructura reticular de tipo ilita
Montmorilonita: este tipo de estructura es responsable de los daños debido a la
expansión. La montmorilonita (o esmectita) está formada por una lámina alumínica
entre dos silícicas, cuyos enlaces estructurales son causadas por fuerzas Van Der
Waals, dichas fuerzas son débiles pues al agregar agua a las arcillas con
montmorilonita, las moléculas de agua fácilmente son absorbidas hacia las fisuras entre
placas de arcilla, cuanto más agua es absorbida, las placas son forzadas a apartarse
más lejos, conduciendo a un incremento en la presión del suelo o una aumento de
volumen, Figura I.3.
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CAPÍTULO I.
MARCO TEÓRICO E HIPÓTESIS
Figura I.3. Estructura reticular de tipo montmorilonita
En realidad, los suelos arcillosos experimentan variaciones volumétricas según el
contenido de humedad, relacionadas con las variaciones de presión de poro y con los
esfuerzos efectivos. Estas variaciones serán más importantes cuanto mayor sea la
proporción de partículas inferiores a 2µ y también a medida en que sea más activa la
especie mineralógica componente de esta fracción.
Donaldson (1969), clasificó en dos grandes grupos los materiales que pueden dar
origen a los suelos expansivos; el primer grupo comprende las rocas ígneas básicas,
como los basaltos y los gabros.
En los suelos expansivos los minerales como el feldespato y el piroxeno de la roca
madre, se descomponen para formar la montmorilonita y otros minerales secundarios,
el ambiente para llevar a cabo esta formación es alcalino con carencia de lixiviación,
esta condición es favorecida en las regiones donde la evapotranspiración excede a la
precipitación, por lo tanto los suelos potencialmente expansivos abundan en regiones
semiáridas con lluvias moderadas y en regiones con temporadas de lluvias y de secas
bien marcadas.
El segundo grupo comprende las rocas sedimentarias que contienen montmorilonita
como constituyente, las cuales se desintegran mecánicamente para formar suelos
expansivos.
I.4. Zonas en que se presentan los suelos expansivos
Los suelos expansivos se presentan en regiones con depósitos de arcilla donde ocurren
variaciones significativas de humedad, en la zonas como las monzónicas, con
estaciones muy diferentes y en zonas semidesérticas en las cuales se alternan
extensas temporadas de sequia con pequeños periodos de precipitación.
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CAPÍTULO I.
MARCO TEÓRICO E HIPÓTESIS
En especial, los suelos expansivos se encuentran en zonas semiáridas de las regiones
con clima templado y tropical; las regiones áridas y semiáridas en el mundo constituyen
un tercio de la superficie de la tierra. Algunos países que padecen el problema de las
arcillas expansivas son: Canadá, Estados Unidos, Venezuela, Colombia, Costa Rica,
Ecuador, Perú, Argentina, Brasil, Cuba, Angola, Mozambique, Kenia, Marruecos,
Ghana, Israel, Turquía, Irán, Irak, India, Australia, México y en Europa parece que el
único país con problemas graves es España, Chen (1975), Figura I.4.
Figura I.4. Distribución de los suelos expansivos modificado de G.W. Donaldson, (1969)
I.5. Distribución de suelos expansivos en la República Mexicana
En México, se han encontrado indicios de la presencia de suelos expansivos en varios
Estados, como Querétaro, Guanajuato, Michoacán, Tamaulipas, Morelos, Baja
California Norte, Veracruz, Chiapas, Campeche, Sonora, Sinaloa y Guerrero, lo cual ha
sido expuesto en diversas Reuniones Nacionales de Mecánica de Suelos, de hecho se
tiene identificado que 12% del territorio nacional corresponde a este tipo de suelos.
En dichos estados, se han observado estructuras dañadas afectando la apariencia de
éstas, específicamente en ciudades como Mexicali, Tijuana, Tuxtla Gutiérrez, Ciudad
Juárez, Chihuahua, Durango, Celaya, Irapuato, León, Salamanca, Tula, Morelia,
Guadalajara, Cuernavaca, Querétaro, Culiacán, Los Mochis, Cd. Obregón, Hermosillo,
Navojoa, Cd. Victoria, Matamoros, Nuevo Laredo, Reynosa, Soto la Marina y
Chilpancingo.
En estas ciudades, la evaporación potencial media anual excede la precipitación media
anual, lo que contribuye a la formación de los suelos expansivos, indudablemente, es
de esperarse que en otras ciudades y lugares cercanos se presente el mismo problema;
9

CAPÍTULO I.
MARCO TEÓRICO E HIPÓTESIS
por otro lado, el crecimiento de la población esta contribuyendo a proyectar sobre este
tipo de suelos. Por lo cual se necesita del conocimiento sobre este fenómeno; en
consecuencia, se ha desarrollado un mapa producto de la investigacion acerca de estos
suelos, donde se identifican las zonas con potencial de expansion, Figura I.5.
Figura I.5. Zonas potenciales de suelos expansivos en la República Mexicana
Zepeda y Castañeda, (1987)
Por otra parte también se ha elaborado una carta de plasticidad, en la cual se
encuentran caracterizados los suelos expansivos de diversas ciudades del país, en la
Figura I.6., se puede apreciar que la mayoría de estos suelos se localizan por encima
de la línea A, así como bajo la línea U, definida por la ecuación:
IP= 0.9 (LL - 8)
(I.1)
La mayor parte de estos suelos tienen alta compresibilidad y se clasifican como CH,
aunque también se aprecia un número considerable pertenecientes al grupo CL, sin
embargo, cada suelo tiene sus propias características y propiedades, solo las pruebas
índice podrán indicar su ubicación en la carta de plasticidad.
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CAPÍTULO I.
MARCO TEÓRICO E HIPÓTESIS
Figura I.6. Carta de plasticidad de suelos expansivos de varias ciudades de la República
Mexicana, Zepeda y Castañeda, (1987, 1992)
I.6. Factores que influyen en el comportamiento del suelo expansivo
El mecanismo de expansión de las arcillas expansivas es complejo y está influenciado
por un gran número de factores. La expansión es el resultado de cambios en el
contenido de agua en el suelo alterando el equilibrio interno de esfuerzos.
Varios de los factores que influyen en el mecanismo de expansión son afectados por
propiedades físicas de los suelos tales como la plasticidad o densidad. Los factores que
influyen en el potencial de expansión-contracción de un suelo pueden ser considerados
en tres grandes grupos:
1. Las características del suelo, que influyen en la naturaleza de las fuerzas
internas, Tabla I.1.
2. Los factores ambientales, que intervienen en los cambios que ocurren en el
sistema interno de fuerzas, Tabla I.2.
3. Y el estado de esfuerzos, Tabla I.3.
Las características del suelo pueden ser consideradas también como factores
microescala y/o macroescala, los primeros incluyen las propiedades mineralógicas y
químicas del suelo, los factores macroescala incluyen propiedades del suelo, como la
plasticidad y densidad.
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CAPÍTULO I.
MARCO TEÓRICO E HIPÓTESIS
Tabla I.3. Propiedades del suelo que influyen en el potencial de
expansión-contracción Nelson y Miller, (1992)
Factor Descripción Referencias
Mineralogía
Química del
agua del suelo
Succión del
suelo
Plasticidad
Estructura del
suelo
Densidad seca
Los minerales que típicamente causan
cambios en el volumen del suelo son
montmorilonitas, vermiculitas y algunas
capas de otros minerales mezclados. Las
ilitas y caolinitas no son con frecuencia
expansivas, pero pueden causar cambios de
volumen cuando el tamaño de las partículas
es extremadamente fino (menos que un
décimo de micra).
La expansión es representada por
incrementos en la concentración de catión y
un incremento en la valencia del catión.
La succión del suelo es una variable de
esfuerzo efectivo independiente,
representada por la presión de poro negativa
en suelos no saturados.
La succión del suelo está relacionada con el
grado de saturación, la gravedad, tamaño y
forma de poro, tensión superficial y
características químicas y eléctricas de las
partículas del suelo y agua.
En general, los suelos que presentan un
comportamiento plástico en rangos amplios
de contenido de humedad y que tienen
límites líquidos altos tienen alto potencial de
expansión y contracción.
Las arcillas con estructura floculada tienden a
ser más expansivas que las arcillas con
estructura dispersa. Las partículas
cementadas reducen la expansión. La
estructura es alterada por la compactación en
altos contenidos de agua o remoldeo. Se ha
demostrado que la compactación por
amasado crea estructuras dispersas con un
potencial de expansión mayor que los suelos
estáticamente compactados con bajos
contenidos de agua.
La densidades altas indican espacios entre
partículas más cerrados, los cuales pueden
significar grandes fuerzas de repulsión entre
partículas y un mayor potencial de expansión.
Grim (1968); Mitchell
(1973, 1976);
Snethen et al. (1977)
Mitchell (1976)
Snethen (1980);
Fredlund y
Morgenstern (1977);
Johnson (1973);
Olsen y Langfelder
(1965); Aitchison et
al. (1965)
Nelson y Miller 1992
Jonhson y Snethen
(1978); Seed et al.
(1962)
Chen (1973);
Komomik y David
(1969); Uppal (1965)
12

CAPÍTULO I.
MARCO TEÓRICO E HIPÓTESIS
Tabla I.4. Factores ambientales que influyen en el potencial de
expansión-contracción Nelson y Miller, (1992)
Factor Descripción Referencias
Condición inicial
de humedad
Variaciones de
humedad
Clima
Drenaje y
fuentes de agua
hechas por el
hombre
Vegetación
Permeabilidad
Temperatura
Un suelo expansivo desecado tiene gran
afinidad por el agua, se encuentra a un alto
nivel de succión y es de alto potencial
expansivo. Recíprocamente, un suelo
húmedo perderá agua más rápidamente si se
expone a agentes desecantes. Se contrae
más que un suelo inicialmente seco.
Los cambios de humedad en la zona activa
cerca de la parte superficial de un suelo,
definen la expansión. Son estos estratos en
los que puede ocurrir una amplia variación en
la humedad y el volumen.
La cantidad y variación de la precipitación y
evapotranspiración tienen una gran influencia
en la disponibilidad de humedad y
profundidad de la fluctuación estacional de la
humedad. En climas semiáridos ocurren
grandes levantamientos estacionales que han
pronunciado cortos períodos de humedad.
Las características del drenaje superficial,
tales como el estancamiento de agua
alrededor de la cimentación de una casa con
pendiente pobre, proporciona fuentes de
agua en la superficie. La fuga de una tubería
puede permitir el acceso de agua a grandes
profundidades del subsuelo.
Los árboles, matorrales y pasto desprenden
humedad del suelo a través de la
transpiración causando que el suelo esté
húmedo diferencialmente en áreas de
vegetación variada.
Los suelos con permeabilidades altas,
particularmente debido a fisuras y grietas en
la masa de suelo en el campo, permite una
migración más rápida de agua promoviendo
más rápido la expansión.
Los incrementos de temperatura causan la
propagación de humedad a áreas más
frescas debajo de pavimentos y edificios.
Nelson y Miller 1992
Jonson (1969)
Holland y Lawrence
(1980)
Krazynski (1980);
Donaldson (1965)
Buckley (1974)
Wise y Hudson
(1971); De Bruijin
(1965)
Jonson y Stroman
(19796); Hamilton
(1969)
13

CAPÍTULO I.
MARCO TEÓRICO E HIPÓTESIS
Tabla I.5. Condiciones de esfuerzos que influyen en el potencial de
expansión-contracción Nelson y Miller, (1992)
Factor Descripción Referencias
Historia de
esfuerzos
Condiciones in
situ
Carga externa
Perfil del suelo
Un suelo preconsolidado es más expansivo
que el mismo suelo en la misma relación de
vacíos, pero normalmente consolidado. Las
presiones de expansión pueden incrementar
con la edad de las arcillas compactadas,
pero, se ha demostrado que la edad no
afecta la cantidad de expansión bajo cargas
ligeras. El repetido secado y humedecimiento
tiende a reducir la expansión en muestras de
laboratorio, pero después de cierto número
de ciclos de humedecimiento-secado, la
expansión es inafectable.
El estado inicial de esfuerzos en un suelo
debe ser estimado para evaluar las probables
consecuencias de cargar la masa de suelo
y/o alterar la condición de humedad y
ambiente dentro de ésta. Los esfuerzos
efectivos iniciales pueden ser determinados
aproximadamente a través del muestreo y
pruebas de laboratorio, o por mediciones y
observaciones.
La magnitud de la sobrecarga impuesta
determina la cantidad de cambio de volumen
que ocurriría para un contenido de humedad
y densidad dado. Una carga aplicada
externamente actúa para balancear las
fuerzas repulsivas interpartículas y reduce la
expansión.
El espesor y ubicación de capas
potencialmente expansivas en el perfil,
influyen considerablemente en el movimiento
potencial. Un gran movimiento puede ocurrir
en perfiles que tienen arcillas expansivas
extendiéndose desde la superficie a
profundidades bajo la zona activa. Menos
movimientos ocurrirán si el suelo expansivo
es sobreyacido por material no expandible o
sobreyace de un lecho de roca en una
profundidad somera.
Mitchell (1976);
Kassiff y Baker
(1971)
Nelson y Miller 1992
Holtz (1959)
Holland y Lawrence
(1980)
14

CAPÍTULO I.
MARCO TEÓRICO E HIPÓTESIS
I.7. Perfil típico de un suelo expansivo
Los depósitos de suelos expansivos pueden variar desde materiales lacustres hasta lo
que aparentan consistencia de medianamente firme a firme, con capacidades de carga
admisibles superiores a 100 kN/m 2 , su peso específico suele ser mayor que la mayoría
de los suelos.
De acuerdo al Sistema Unificado de Clasificación de Suelos (SUCS), la plasticidad de
las arcillas expansivas las ubica la mayoría de las veces en el grupo CH. No debe
olvidarse que al tratarse de suelos no saturados, al aumentar el contenido de agua de la
arcilla, puede esperarse la pérdida de la cohesión aparente. El intemperismo y la falta
de confinamiento afectan las paredes de las excavaciones o los taludes, dando lugar al
deterioro de la integridad masiva del depósito arcilloso por el aumento en tamaño y
presencia de grietas provocadas por la deshidratación. Las grietas a su vez pueden
facilitar la penetración de agua en presencia de lluvia, favoreciendo la inestabilidad.
I.8. Zona activa
En las obras de ingeniería el conocimiento de la zona activa es de suma importancia,
cuando se desea construir en un sitio que revele la presencia de arcillas expansivas; los
problemas asociados con estos suelos son generados por cambios de humedad en los
primeros metros de la capa superficial. Es cierto que pueden tenerse expansiones por
aumento del contenido de agua en zonas más profundas, pero también resulta poco
usual.
En el terreno virgen, debe investigarse las variaciones de humedad con relación a la
profundidad y respecto a las diferentes temporadas del año, además del reconocimiento
directo de la estratigrafía y las manifestaciones de grietas generadas por la influencia
de los ciclos estacionales.
Es indispensable la definición de la profundidad hasta la cual se tiene una influencia
significativa de los periodos estacionales, sin ignorar las causas de ascenso y descenso
del nivel de aguas freáticas, sobre todo cuando este no es muy profundo. Así, lo que se
determina es la capa de suelo sujeta a cambios de humedad que puedan ser
significativos por consecuencia en cambios de volumen, en expansiones y
contracciones, en temporada de lluvia y estiaje, respectivamente, Figura I.7.
La acción del ser humano frecuentemente puede alterar los equilibrios del subsuelo, al
construir sus obras interfiere en los fenómenos de evapotranspiración e infiltración de
agua en el suelo, además del efecto de las fallas en instalaciones hidráulicas y
sanitarias, que puedan presentarse durante la vida de las obras. La realización de
construcciones vecinas y los hábitos de los vecinos, pueden constituirse en un peligro,
para nuestra propia obra.
15

CAPÍTULO I.
MARCO TEÓRICO E HIPÓTESIS
En infraestructuras construidas años atrás con problemas de fuga de agua en tuberías,
debe tenerse especial cuidado si se desean reparar, pues esto provocará cambios en la
humedad del suelo y en consecuencia afectará la cimentación. El fenómeno asociado a
las arcillas expansivas, es bastante complejo, lo cual aconseja tener un mayor cuidado.
Figura I.7. Perfiles de humedad que definen la zona activa del terreno virgen
16

CAPÍTULO II. CRITERIOS DE IDENTIFICACIÓN DE SUELOS
EXPANSIVOS
II.1. Criterios de identificación de campo
Con un reconocimiento visual y manual o bien mediante clasificaciones sencillas se
puede determinar las propiedades esperadas de un suelo en campo, algunos
indicadores de los suelos expansivos son la apariencia y la inspección de estructuras
existentes.
II.1.1. Apariencia
Las arcillas expansivas al estar expuestas a un contenido de humedad alto, tienen una
textura suave y muy pegajosa, al ser cortados con espátula presentan una apariencia
vidriosa y cuando son remoldeados con las manos dejan un residuo pulverulento. En el
periodo de estiaje o en estado seco su consistencia es muy dura, usualmente se
caracterizan por las grietas generadas en la superficie lo que podría dar una indicación
de que se trata de un suelo expansivo, Fotografía II.1.
Fotografía II.1. Apariencia de los suelos expansivos en temporada de estiaje
II.1.2. Inspección de las estructuras existentes
Si ya existen construcciones en el sitio, la inspección de esas estructuras puede ayudar
a identificar la presencia de suelos expansivos, estos suelos causan daños
principalmente a las cimentaciones, pero muy a menudo se pueden observar grietas
significativas en las esquinas de las ventanas y puertas, en los muros, en banquetas,
pisos, entre otras, la apariencia en las estructuras pueden verse seriamente afectadas.
17

CAPÍTULO II.
CRITERIOS DE IDENTIFICACIÓN DE SUELOS EXPANSIVOS
II.2. Criterio mineralógico de identificación
La composición mineral de los suelos expansivos tiene influencia importante sobre el
potencial de expansión, debido a la estructura reticular, que está compuesta por
láminas silícicas y alumínicas, las cargas eléctricas negativas sobre la superficie de los
minerales, la firmeza entre las capas ligadas y la capacidad de intercambio catiónico,
influyen en el potencial de expansión.
De esta manera, se espera que identificando los constituyentes mineralógicos de la
arcilla, se puede estimar el potencial de expansión. Las técnicas que pueden utilizarse
son:
1. Difracción de rayos X. Es el procedimiento más utilizado, consiste en
determinar las proporciones de diferentes minerales arcillosos comparando las
intensidades de las líneas de difracción con aquellas definidas en substancias
estándares.
2. Análisis térmico diferencial. Usado junto con el procedimiento de difracción de
rayos X y el análisis químico, es capaz de identificar otros minerales arcillosos
difíciles de determinar.
3. Análisis químico. Es un valioso suplemento de otros métodos, para grupos de
minerales de montmorilonita, este método permite determinar las características
de la substitución isomorfa y muestra el origen y localización de la cargas que
tienen las superficies arcillosas.
4. Microscopio electrónico. Con este método se tiene una manera directa para
observar el suelo, es útil para definir la composición mineralógica, la textura y la
estructura interna. Dos minerales con el mismo patrón de difracción de rayos X y
curvas térmicas diferenciales pueden mostrar diferentes características
morfológicas desde el punto de vista del microscopio electrónico.
La identificación de los minerales de arcilla es importante, pero no necesariamente
hacerla más que en dos o tres muestras. El procedimiento más conveniente hoy, es la
difracción de rayos X, los demás métodos debido a sus limitaciones parecen no llegar a
definiciones concretas por si solas, por lo que se hace necesario utilizar al menos tres
diferentes y complementarlos. El campo es tan pequeño que no permite un juicio
seguro sobre el conjunto, ya que los suelos tienen casi siempre mezcla de diversas
especies, Holtz y Gibbs (1952); Juárez y Rico (1976).
II.3. Criterios de identificación indirectos
Los Límites de Atterberg se han utilizado con frecuencia para identificar de manera
sencilla las características expansivas de las arcillas, por lo anterior, se han
desarrollado diversos criterios indirectos empleando como base las propiedades índice
del suelo, los criterios más utilizados son los siguientes:
18

CAPÍTULO II.
CRITERIOS DE IDENTIFICACIÓN DE SUELOS EXPANSIVOS
II.3.1. Criterio Holtz y Gibbs (1956)
Holtz y Gibbs demostraron que el índice de plasticidad y el límite líquido son de utilidad
para determinar las características expansivas de la mayoría de las arcillas, pues
ambas propiedades dependen de la cantidad de agua que la arcilla trata de absorber.
La relación entre el potencial de expansión y el índice de plasticidad de las arcillas se
establece en la Tabla II.1.
Tabla II.1.Criterio de Holtz y Gibbs, (1956)
Potencial de
expansión
Índice de
plasticidad
Bajo 0-15
Medio 10-35
Alto 20-55
Muy alto
35 o mas
II.3.2. Altmeyer (1995)
Sugirió varios valores de límite líquido y contracción lineal, a manera de guía para
determinar el potencial de expansión, Tabla II.2.
Tabla II.2. Criterio sugerido por Altmeyer, (1995)
Limite de
contracción %
Contracción
lineal %
Grado de
expansión
8 Crítico
10-12 5-8 Marginal
>12 0-5 No crítico
II.3.3. Criterio de Abduljauwad y Al – Sulaimani
Estos investigadores proponen un método de clasificación de los suelos expansivos,
basado en la carta de plasticidad, como se muestra en la Figura II.1.
19

CAPÍTULO II.
CRITERIOS DE IDENTIFICACIÓN DE SUELOS EXPANSIVOS
Figura II.1. Criterio Abduljauwad y Al – Sulaimani
II.3.4. Criterio del Bureau of Reclamation de los Estado Unidos (Correa 1976)
Este criterio utiliza el límite líquido y peso volumétrico seco para indicar si el suelo es
susceptible a colapso o expansión. El método se simplifica empleando la siguiente
Figura II.2.
Figura II.2. Identificación de suelos expansivos o colapsables, según
el Bureau of Reclamation de los E.U., (Correa 1976)
20

CAPÍTULO II.
CRITERIOS DE IDENTIFICACIÓN DE SUELOS EXPANSIVOS
II.3.5. Criterio de Chen (1975)
En base a una amplia experiencia acumulada propone una guía para estimar el cambio
probable de volumen de los suelos expansivos, Tabla II.3.
Tabla II.3. Datos para estimar el probable cambio de volumen para suelos expansivos Chen, (1975)
DATOS DE LABORATORIO Y CAMPO
Resistencia a la
% que pasa Límite
penetración
la malla No. líquido
estándar,
200 %
golpes/pie
Expansión
probable, %
total de
cambio de
volumen
Presión de
expansión
kg/cm 2
Grado de
expansión
>95 >60 >30 >10 >9.8 Muy alto
60-90 40-60 20-30 3-10 2.5-9.8 Alto
30-60 30-40 10-20 1-5 1.5-2.5 Medio

CAPÍTULO II.
CRITERIOS DE IDENTIFICACIÓN DE SUELOS EXPANSIVOS
( - ) (II.2)
( - ) (II.3)
Donde:
S: porcentaje de expansión
LL: límite líquido en porcentaje
: contenido de agua en porcentaje
: peso volumétrico seco lb/ft 3
Ecuaciones para evaluar la Presión de expansión.
( - - ) (II.4)
Donde:
( - ) (II.5)
P: presión de expansión en ton/ft 2 , Sistema Ingles de Unidades.
Las Figura II.3., Figura II.4., Figura II.5., y Figura II.6., presentan estás correlaciones de
forma gráfica.
Figura II.3. Correlación entre el porcentaje de expansión, límite líquido
y peso volumétrico seco Vijayvergiya y Ghazzaly, (1973)
22

CAPÍTULO II.
CRITERIOS DE IDENTIFICACIÓN DE SUELOS EXPANSIVOS
Figura II.4. Correlación entre el porcentaje de expansión, límite líquido
y el contenido de agua Vijayvergiya y Ghazzaly, (1973)
Figura II.5. Correlación entre la presión de expansión, límite líquido
y peso volumétrico seco Vijayvergiya y Ghazzaly, (1973)
23

CAPÍTULO II.
CRITERIOS DE IDENTIFICACIÓN DE SUELOS EXPANSIVOS
Figura II.6. Correlación entre la presión de expansión, límite líquido
y el contenido de agua Vijayvergiya y Ghazzaly, (1973)
Vijayvergiya y Ghazzaly (1973), además de las correlaciones anteriores sugirieron una
relación entre el contenido de agua y el límite líquido y las características expansivas de
las arcillas. Esta correlación se presenta de forma gráfica, en la cual se introduce con el
límite líquido y el índice de expansión, Figura II.7.
Donde:
Is: índice de expansión
: contenido de agua en porcentaje
LL: límite líquido en porcentaje
(II.6)
24

CAPÍTULO II.
CRITERIOS DE IDENTIFICACIÓN DE SUELOS EXPANSIVOS
Figura II.7. Correlación para determinar las características expansivas de una arcilla,
Vijayvergiya y Ghazzaly, (1973)
II.4. Criterios de identificación directos
Los criterios descritos anteriormente son una forma indirecta que permiten identificar si
se trata de un suelo expansivo o no y definir cualitativamente el grado de expansión y la
presión de expansión; sin embargo, existen otros criterios que se pueden clasificar
como directos, a diferencia de los primeros, éstas son pruebas de laboratorio que
permiten cuantificar la presión y porcentaje de expansión de un suelo.
Existen varios criterios directos o pruebas de laboratorio, como es la expansión libre, o
el método propuesto por la Sociedad Internacional de Mecánica de Suelos e Ingeniería
de Cimentaciones, entre otros.
Sin embargo, fue en 1996, después de la 7ª Conferencia sobre suelos expansivos, que
se decidió hacer un comité para estandarizar una prueba para evaluar la expansión de
los suelos. Resultó entonces la norma ASTM (American Society for Testing and
Materials), D 4546-96, que considera tres métodos para suelos que al iniciar no se
encuentran saturados y de esta manera medir la presión de expansión en pruebas de
consolidación.
25

CAPÍTULO II.
CRITERIOS DE IDENTIFICACIÓN DE SUELOS EXPANSIVOS
En general la presión de expansión, ha sido, definida como una carga vertical aplicada
en pruebas de consolidación y es un parámetro que indica la máxima presión
desarrollada por el suelo al humedecerse; la humedad influye en la estructura del suelo
y consecuentemente en la presión desarrollada por este, la presión de expansión
dependerá entre otros factores, de la sobrecarga que se imponga, los métodos se
describen a continuación.
1. Método A
Se inunda el espécimen y luego se permite la expansión vertical, bajo una presión de al
menos 1 kPa, considerando el peso de la piedra porosa y la placa de carga. Así se ha
de llegar a completar la expansión primaria. Posteriormente se aplica carga a la
muestra hasta llevarla a su relación de vacíos inicial, Figura II.8., este método permite
estimar el porcentaje de expansión, así como la presión de expansión.
Figura II.8. Método A para determinar la presión de expansión con expansión libre
bajo una presión de 1kPa (ASTM. D 4546-96)
2. Método B
Se aplica una carga vertical al espécimen, la cual puede ser sobrecarga vertical “in situ”
o una carga mayor, de acuerdo al esfuerzo que se estime podrá transmitir una
estructura dada. Posteriormente se permite el acceso de agua, las consecuencias
pueden ser varias: expansión; contracción; expansión y luego contracción; contracción
y luego expansión. La cantidad de expansión o asentamiento se mide hasta que resulta
despreciable la variación del volumen del suelo bajo la carga aplicada, Figura II.9.
Este método permite conocer el porcentaje de expansión o asentamiento para una
cierta presión vertical, que puede ser asociada al sitio, también se determina la presión
de expansión.
26

CAPÍTULO II.
CRITERIOS DE IDENTIFICACIÓN DE SUELOS EXPANSIVOS
Figura II.9. Método B para determinar la presión de expansión, con expansión por inundación, bajo
la sobrecarga estimada in situ o alguna otra descarga estructural (ASTM. D 4546-96)
3. Método C
En el transcurso del ensaye, se evita la expansión del suelo al generarse su hidratación.
Se realizan los ajustes necesarios hasta que se tiene una presión máxima (a causa de
la restricción a la expansión, esta presión viene a ser la presión de expansión), la cual
se ha obtenido a volumen constante.
Posteriormente se lleva a cabo una prueba de consolidación, como correspondería a la
metodología tradicional. Si se desea conocer la expansión después de haberse definido
la presión de expansión, se puede descargar el suelo, en esta forma se conocerá el
potencial de expansión, en la Figura II.10., se observa el procedimiento correspondiente
al método C.
Mediante este método se puede encontrar la presión de expansión, la carga de
preconsolidación y el porcentaje de expansión o asentamiento dentro de cierto rango de
esfuerzo vertical aplicado.
27

CAPÍTULO II.
CRITERIOS DE IDENTIFICACIÓN DE SUELOS EXPANSIVOS
Figura II.10. Método C para determinar la presión de expansión, a volumen constante,
inundando la muestra (ASTM. D 4546-96)
El procedimiento para el cálculo del porcentaje de expansión, para el método A, viene
dado por la siguiente ecuación:
[ ]
Donde:
: Cambio de altura del espécimen
Altura inicial del espécimen
Relación de vacíos posterior a la expansión bajo la carga inicial (1 kPa)
Relación de vacíos inicial
Peso específico seco correspondiente a la relación de vacíos e o
Peso específico seco correspondiente a la relación de vacíos e se
Para una presión vertical distinta, σ, el porcentaje de expansión es:
[ ]
Donde:
Relación de vacíos bajo el esfuerzo vertical σ
Peso especifico seco correspondiente a la relación de vacíos e
Para los métodos B y C, el criterio de cálculo resulta semejante.
28

CAPÍTULO III. TRABAJO EXPERIMENTAL
III.1. Zona de estudio
El sitio de estudio se encuentra ubicado en la Biblioteca de la Unidad Académica de
Ingeniería de la Universidad Autónoma de Guerrero, en Ciudad Universitaria, al sur de
la ciudad de Chilpancingo de los Bravo, en el Estado de Guerrero, la localización del
sitio en estudio se muestra en la Figura III.1, cuyas coordenadas geográficas son
17°32´11.12”N, 99°29´41.92”O. La estructura se encuentra cimentada desde hace
aproximadamente 6 años y se ubica sobre un terreno sensiblemente plano.
Figura III.1. Ubicación de la zona de estudio
29

CAPÍTULO III.
TRABAJO EXPERIMENTAL
Figura III.2. Ubicación del PCA1
III.1.1. Datos de precipitación y evaporación
Al tratarse de un estudio relacionado a suelos expansivos, debe tenerse en cuenta los
parámetros de precipitación y evaporación, pues se asume que los suelos expansivos
se presentan en áreas donde la evapotranspiración potencial media anual es mayor a la
precipitación media anual.
La precipitación media anual es la cantidad de agua por concepto de lluvia que cae en
la superficie del suelo, parte de ella se infiltra y otra cantidad corre a través de la
superficie, la medición de este parámetro es en milímetros.
La evaporación consiste en la conversión del agua de las superficies liquidas como ríos,
lagos, entre otro y de los suelos húmedos en vapor los cuales se incorpora a la
atmosfera. La evaporación potencial media anual, se refiere a considerar si durante el
transcurso del año se proporciona artificialmente agua al subsuelo y a los embalses, lo
que no sucede en condiciones reales por lo cual puede aceptarse como la pérdida
máxima por este concepto (Secretaria de Recursos Hidráulicos, 1976). Los parámetros
correspondientes para la zona en estudio se mencionan en la Tabla III.1.
30

CAPÍTULO III.
TRABAJO EXPERIMENTAL
Tabla III.1. Datos meteorológicos, SMN-CONAGUA
Estación
(Guerrero)
Chilpancingo
Temp.
media
anual
(°C)
Precipitación
media anual
(mm)
Evapotranspiración
anual (mm)
Evaporación
potencial
media anual
Diferencia
entre
evaporación
potencial
media y
precipitación
media anual
22.8 773.2 --- 2124.1 1350.9
III.1.2. Geología
En el área que ocupa la ciudad de Chilpancingo, se observan conglomerados de la
formación balsas, los depósitos clásticos de la formación Chilpancingo y depósitos
aluviales.
El sitio en estudio se encuentra ubicado en una zona de pendiente suave entre lomeríos
y el cause del Río Huacapa, en dicha zona existe una arcilla negra de origen aluvial de
un deposito antiguo, que presenta espesores muy variables, del orden de 5 a 8 m,
Geovisa S.A. de C.V., (1998). Este material del periodo cuaternario presenta
características de expansividad, sobre todo al sur de la ciudad, en donde se puede
observar daños a casas y banquetas, entre otros.
III.2. Caracterización del sitio
Con el objetivo de determinar información precisa de las propiedades y características
del suelo sobre la cual está cimentada la Biblioteca de la Unidad Académica de
Ingeniería, se procedió a realizar una visita de campo en dicha zona, para planear y
llevar a cabo un sondeo.
III.2.1. Exploración y muestreo
El procedimiento que se utilizó para extraer las muestras fue mediante un Pozo a Cielo
Abierto denominado (PCA1), empleando herramienta menor como pala y pico, dicho
pozo se ubicó en el terreno aledaño a la Biblioteca, con una profundidad aproximada de
1.90 m, Fotografía III.1.
El PCA1 se realizó en la parte posterior a la entrada de la Biblioteca, el sondeo se inicio
removiendo la capa vegetal de aproximadamente 0.05 m, Fotografía III.2.,
posteriormente se excavó el pozo para llegar a las profundidades que se planeo para
obtener las muestras correspondientes, el material se trataba de una arcilla de color
negro, Fotografía III.3.
31

CAPÍTULO III.
TRABAJO EXPERIMENTAL
Del sondeo realizado se obtuvieron dos muestra cúbicas inalteradas, la primer muestra
inalterada se obtuvo a 0.50 m de profundidad (S1M1), Fotografía III.4., con dimensiones
25x25x25 cm aproximadamente, Fotografía III.5., durante el sondeo se identificó un
material para mejorar las condiciones del terreno, con tonos de color naranja y rojizo, la
profundidad a la que se encontró fue a 0.70 m hasta 1.30 m, Fotografía III.6, la segunda
muestra inalterada se obtuvo a 1.50 m de profundidad (S1M2), con dimensiones de
25x25x25 cm, aproximadamente, la cual también es una arcilla color negra, Fotografía
III.7, Fotografía III.8.
Ambas muestras inalteradas se les colocó la protección necesaria para evitar que
perdieran lo menos posible de humedad natural o sufrieran algún daño, enseguida se
etiqueto cada muestra para su identificación cuidando la cara de contacto, Fotografía
III.9. De ambas profundidades se recolectaron muestras alteradas representativas de
los estratos, las cuales también se les identificó con una etiqueta, tanto las muestras
alteradas e inalteradas se trasladaron al laboratorio de Mecánica de Suelos de la
Unidad Académica de Ingeniería.
Los primeros centímetros de arcilla, son material de desecho o escombro, de la
exploración y sondeo se establece que la Biblioteca de la Unidad Académica de
Ingeniería se ubica a una profundidad de desplante de 0.70 m, sobre 0.60 m de suelo
mejorado, seguido de un estrato de arcilla negra cuyo espesor oscila entre 5 y 8 m,
Geovisa, S.A. de C.V., (1998).
PCA1
Fotografía III.1. Ubicación del sondeo PCA1, parte posterior a la entrada de la Biblioteca
32

CAPÍTULO III.
TRABAJO EXPERIMENTAL
Fotografía III.2. Remoción de la capa vegetal
Fotografía III.3. Excavación en el estrato de arcilla
Fotografía III.4. Muestra cúbica inalterada denominada S1M1 a 0.50 m de profundidad
33

CAPÍTULO III.
TRABAJO EXPERIMENTAL
Fotografía III.5. Colocación de la protección necesaria para evitar que la muestra
S1M1 sufra algún daño y pérdida de humedad
Fotografía III.6. Capa de material para mejora del terreno a 0.70 m
Fotografía III.7. Obtención de la segunda muestra S1M2 a 1.50 m de profundidad
34

CAPÍTULO III.
TRABAJO EXPERIMENTAL
Fotografía III.8. Obtención de la muestra S1M2 vista desde otro ángulo
Fotografía III.9. Muestras alteradas e inalteradas del sondeo, PCA1
III.2.2. Pruebas de laboratorio
De las muestras inalteradas y alteradas, obtenidas del sitio en estudio donde se
observan las anomalías en la estructura, se realizó el trabajo experimental, para ello, se
requirió del apoyo del Laboratorio de Mecánica de Suelos, de la Unidad Académica de
Ingeniería, el cual proporcionó el material y equipo necesario para el estudio.
Las primeras pruebas realizadas fueron relacionadas a las propiedades índice del
suelo, de acuerdo a procedimientos estándar de ensayos propuestos por la Sociedad
Americana para el Ensayo de Materiales (ASTM), las pruebas efectuadas se mencionan
a continuación.
Determinación del Contenido de Humedad, Norma D 2216-92.
35

CAPÍTULO III.
TRABAJO EXPERIMENTAL
Determinación del Peso Específico del Suelo, ASTM D 2216-92, ASTM D 4531-
86 (Reapproved 1992).
Determinación de la Densidad Sólidos, ASTM D 854-92.
Análisis Granulométrico Simple, ASTM D 1140-92.
Análisis Granulométrico Vía Hidrómetro, ASTM D 422-63 (Reapproved 1990).
Determinación de los Límites de Consistencia, ASTM D 4318-93.
Los registros de los ensayes se encuentran en el Anexo 1.
III.2.3. Resultados
A las muestras alteradas del sondeo PCA1 se le determinaron sus propiedades índice
los resultados se muestran en la Tabla III.2., Tabla III.3., y Tabla III.4.:
Tabla III.2. Humedad natural, densidad y peso volumétrico del suelo
Fecha de Profundidad
Ss
ᵞm
Muestra no.
extracción (m)
(g/cm 3 )
26/08/2011 0.50 S1M1 2.45 1.88
26/08/2011 1.50 S1M2 2.55 1.85
Tabla III.3. Parámetros de plasticidad
Muestra
no.
W
(%)
LL
(%)
LP
(%)
LC
(%)
IP
(%)
S1M1 30 55 24 12 31
S1M2 31 63 25 13 38
Tabla III.4. Parámetros granulométricos
Muestra
no.
G
(%)
S
(%)
F
(%)
S1M1 5 24 71
S1M2 5 18 77
Debido a que en el análisis granulométrico se observó la presencia de un porcentaje
importante de material fino, se decidió llevar cabo la prueba del hidrómetro para
conocer la distribución granulométrica y el diámetro de las partículas finas. En las
Figuras III.10 y III.11 se muestra la distribución granulométrica que presentan las
muestras.
36

% más fino
% más fino
CAPÍTULO III.
TRABAJO EXPERIMENTAL
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
0.001 0.010 0.100
Diámetro (mm)
Figura III.3. Distribución granulométrica de finos, de la muestra S1M1
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
0.001 0.010 0.100
Diámetro (mm)
Figura III.4. Distribución granulométrica de finos, de la muestra S1M2
Se observa que en ambas muestras aproximadamente el 7% corresponde al diámetro
de las partículas de arcilla, con estos resultados, la granulometría y los límites de
consistencia de las dos muestras, es posible clasificar el suelo en base a los
parámetros establecidos por el Sistema Unificado de Clasificación de Suelos (SUCS).
En cuanto al S1M1, se determinó que este es un suelo fino al contener 71% de finos,
24% de arena y 5% de grava. Se clasificó como una arcilla de alta plasticidad CH, con
LL de 55% e IP de 31%, con características en estado seco, dilatación y tenacidad, las
cuales son alta, nula y alta respectivamente, con un contenido de humedad natural de
30%.
37

CAPÍTULO III.
TRABAJO EXPERIMENTAL
Con relación al S1M2, se clasificó como una arcilla de alta plasticidad CH, el cual
contenía 77% de finos, 18% de arena y 5% de grava, con LL de 63% e IP de 38%, con
características similares al S1M2, de resistencia en estado seco, dilatancia y tenacidad,
con un contenido de humedad natural de 31%.
Las muestras analizadas se ubican en la carta de plasticidad para la clasificación de
suelos de partículas finas en el laboratorio, Figura III.5.
Figura III.5. Ubicación de las muestras en la carta de plasticidad
38

CAPÍTULO III.
TRABAJO EXPERIMENTAL
III.2.4. Perfil estratigráfico
Perfil estratigráfico del estudio de Mecánica de Suelos del Sondeo, PCA1.
Figura III.6. Perfil estratigráfico del PCA1
III.3. Presión de expansión
Para obtener la presión de expansión del suelo en estudio, se utilizaron las muestras
inalteradas y el procedimiento de prueba que establece la norma ASTM D 4546-96, el
cual permite estimar este parámetro, mediante el uso de tres métodos y al mismo
tiempo calcular el porcentaje de expansión.
III.3.1. Descripción del equipo y procedimiento de ensaye
El equipo utilizado para obtener el porcentaje de expansión y presión de expansión
fueron consolidómetros de palanca del Laboratorio de Mecánica de Suelos de la UAI,
Fotografía III.10.; se emplearon los métodos A y B descritos en la norma ASTM D 4546-
96 para la obtención de los parámetros antes mencionados.
Se llevaron a cabo dos ensayes para el sondeo S1M1 extraído 0.50 m de profundidad
aplicando el método “B”. En el caso de la muestra S1M2 obtenida 1.50 m de
profundidad se ensayaron seis muestras, tres por el método “A” y tres por el método
39

CAPÍTULO III.
TRABAJO EXPERIMENTAL
“B”, obteniendo en total ocho ensayes para la determinación de los parámetros de
expansión.
Fotografía III.10. Equipo de consolidación del laboratorio de la UAI
III.3.2. Determinación de la presión de expansión
Para calcular la presión de expansión, se realiza una grafica de presión (kg/cm 2 ), contra
relación de vacíos (e), partiendo del volumen inicial (punto A), al presentarse el
aumento de volumen, por saturación, donde la muestra termina de expandirse (punto
B), se realiza la aplicación de incrementos de carga como una consolidación normal, se
traza una línea horizontal partiendo del punto A y ésta deberá cruzar la curva de
consolidación (punto C), punto donde se determina la presión de expansión (P exp ),
Figura III.7.
FiguraIII.7.Determinación de la presión de expansión
40

RELACIÓN DE VACÍOS (e)
RELACIÓN DE VACÍOS (e)
CAPÍTULO III.
TRABAJO EXPERIMENTAL
III.3.3. Resultados
De los ensayes se obtuvieron las curvas de compresibilidad de la muestra S1M1 a
0.50 m de profundidad, empleando el método “B”, para determinar la presión de
expansión, Figura III.8 y III.9.
0.69
0.66
0.63
0.60
0.57
0.54
0.51
0.48
0.45
0.42
0.01 0.02 0.03 0.05 0.07 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.7 1 2 3 4 5
PRESIÓN (kg/cm 2 )
Figura III.8. Curva de compresibilidad del S1M1B, w% = 28
0.72
0.70
P exp
0.68
0.65
0.62
0.60
0.57
0.55
0.52
0.50
0.48
0.01 0.02 0.03 0.05 0.07 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.7 1 2 3 4 5
PRESIÓN (kg/cm 2 )
Figura III.9. Curva de compresibilidad del S1M2B, w% = 28, %Exp. = 0.53,
Presión de expansión.= 0.23kg/cm 2
41

RELACIÓN DE VACÍOS (e)
RELACIÓN DE VACÍOS (e)
CAPÍTULO III.
TRABAJO EXPERIMENTAL
Curvas de compresibilidad de la muestra S1M2 a 1.50 m de profundidad, empleando el
método “A”, Figura III.10, III.11 y III.12.
0.71
0.70
0.69
P exp
0.68
0.67
0.66
0.65
0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.07 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.70.8 1
PRESIÓN (kg/cm 2 )
Figura III.10. Curva de compresibilidad del S1M1A, w% = 24, %Exp. = 0.95,
Presión de expansión = 0.14 kg/cm 2
0.82
0.81
0.80
0.79
P exp
0.78
0.77
0.01 0.02 0.03 0.05 0.07 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.7 1
PRESIÓN (kg/cm 2 )
Figura III.11. Curva de compresibilidad del S1M2A, w% = 26, %Exp. = 1.43,
Presión de expansión = 0.18 kg/cm 2
42

RELACIÓN DE VACÍOS (e)
RELACIÓN DE VACÍOS (e)
CAPÍTULO III.
TRABAJO EXPERIMENTAL
0.96
0.94
0.92
0.90
0.88
P exp
0.86
0.84
0.82
0.80
0.78
0.76
0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.07 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.70.8 1
PRESIÓN (kg/cm 2 )
Figura III.12. Curva de compresibilidad del S1M3A, w% = 22, %Exp. = 3.59,
Presión de expansión = 0.32 kg/cm 2
Curvas de compresibilidad de la muestra S1M2 a 1.50 m de profundidad, empleando el
método “B”, Figura III.13., III.14 y III.15.
0.68
0.66
0.64
0.62
0.60
0.58
0.56
0.54
0.52
0.50
0.48
0.46
0.44
0.42
0.40
0.38
0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
PRESIÓN (kg/cm 2 )
Figura III.13. Curva de compresibilidad del S1M1B, w% = 30
43

RELACIÓN DE VACÍOS (e)
RELACIÓN DE VACÍOS (e)
CAPÍTULO III.
TRABAJO EXPERIMENTAL
0.83
0.80
0.77
0.74
0.71
0.68
0.65
0.62
0.59
0.56
0.53
0.50
0.47
0.44
0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
PRESIÓN (kg/cm 2 )
Figura III.14. Curva de compresibilidad del S1M2B, w% = 28
0.80
0.76
0.72
0.68
P exp
0.64
0.60
0.56
0.52
0.48
0.44
0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
PRESIÓN (kg/cm 2 )
Figura III.15. Curva de compresibilidad del S1M3B, w% = 22, %Exp. = 2.65
Presión de expansión = 0.88 kg/cm 2
44

CAPÍTULO III.
TRABAJO EXPERIMENTAL
Los resultados obtenidos de las muestras S1M1 y S1M2, se concentran en la Tabla
III.5.
Tabla III.5. Resultados de la prueba de expansión
Profundidad
0.50 m
1.50 m
Ensaye
S1M1B*
S1M2B
S1M1A
S1M2A
S1M3A
S1M1B*
S1M2B*
S1M3B
W
(%)
Gw
(%)
28 98
29 100
28 93
34 100
24 88
28 100
26 83
30 100
22 68
31 100
30 95
30 100
28 97
28 100
22 72
29 100
Porcentaje
de
expansión
Presión de
expansión
(kg/cm 2 )
--- ---
0.53 0.23
0.95 0.14
1.43 0.18
3.59 0.32
--- ---
--- ---
2.65 0.88
* No presentaron expansión. Los registros correspondientes a las pruebas mecánicas
se encuentran en el Anexo 2.
45

CAPÍTULO IV. ANÁLISIS DE RESULTADOS
IV.1. Situación actual de la Biblioteca de la Unidad Académica de Ingeniería
Bajo la premisa de que las anomalías reflejan el comportamiento del suelo
potencialmente expansivo, se reunieron las evidencias para definir alternativas de
solución. En la biblioteca se observaron fisuras y grietas en muros, de forma vertical, en
zig-zag, diagonales y horizontales, con espesores de 1.0 mm a 2.0 mm
aproximadamente, en algunos casos se exceden estas dimensiones, las Fotografías
IV.1., IV.2., IV.3., IV.4., IV.5., IV.6., IV.7., IV.8., hacen referencia a los daños
observados en la estructura.
En la parte exterior de la Biblioteca, las banquetas presentan líneas de separación con
espesores de 1.0 mm a 3.0 mm, de igual forma se aprecian grietas en las esquinas de
las ventanas y en algunos casos las grietas observadas en el exterior traspasan los
muros.
En el interior los daños aumentan, lo que más se aprecia es el daño en la loseta, en la
losa se observan fisuras y un número considerable de grietas en los muros, en general
toda la estructura presenta daños, a tal grado que la apariencia de esta se ve
seriamente afectada.
Fotografía IV.1. Fisuras y grietas en formas diagonales y horizontales en la fachada principal
46

CAPÍTULO IV.
ANÁLISIS DE RESULTADOS
Fotografía IV.2. Grieta en forma de zig-zag, espesor de 3.0 mm aproximadamente,
a lo largo del muro
Fotografía IV.3. Vista al interior de la biblioteca de la grieta antes mencionada
Fotografía IV.4. Grietas de aproximadamente 5 mm de espesor en la trabe
47

CAPÍTULO IV.
ANÁLISIS DE RESULTADOS
Fotografía IV.5. Daños considerables del piso
Fotografía IV.6. Detección de fisuras en la losa
Fotografía IV.7. Grietas aun costado de las ventanas
48

CAPÍTULO IV.
ANÁLISIS DE RESULTADOS
Fotografía IV.8. Otra vista de la grieta presentada anteriormente
IV.2. Elementos que influyen en la expansión del suelo
El fenómeno de la expansión en los suelos, es multifactorial, pues involucra diversos
factores, por lo tanto es imprescindible tomar en cuenta su comportamiento antes y
durante la construcción de una obra, pues de ello dependerá el buen funcionamiento de
la misma.
Las anomalías que presenta la estructura del sitio en estudio, se deben a diversos
factores, pero principalmente a la acción de los suelos expansivos, los factores y/o
elementos que pudieron haber activado el comportamiento, pueden ser diversos.
La condición topográfica de la biblioteca es desfavorable, Fotografía IV.9., pues la
pendiente del terreno adyacente favorece el movimiento de los escurrimientos hacia el
área proyectada en temporada de lluvia, filtrándose sobre la cimentación.
Fotografía IV.9. Topografía del terreno y dirección de los escurrimientos
49

CAPÍTULO IV.
ANÁLISIS DE RESULTADOS
En lo que respecta al entorno de la biblioteca, se aprecia abundante vegetación
Fotografía IV.10., lo cual no es propicio, pues toda el área verde se convierte en un
receptor natural de agua en temporada de lluvia, filtrándose al subsuelo y migrando
bajo la zona de construcción, además también propician la transpiración causando
perdida de humedad del suelo, acción que contribuye a la complejidad del problema.
Fotografía IV.10. Abundante vegetación al contorno de la biblioteca
Es evidente que la alteración global del clima también impacta sobre este tipo de
suelos, pues de acuerdo a la región se ha observado en años recientes, que los estiajes
son más duraderos, provocando desecación significativa y por otro lado las lluvias
inusuales y atípicas, accionan el mecanismo de expansión de los suelos.
En cuanto a la estructura, se sabe que es de tipo ligera, por tanto, la carga transmitida
al suelo es menor, con respecto a la carga que ejerce el suelo mismo y acompañado de
los factores anteriormente mencionados coadyuvaron a los daños que hoy se reflejan
en la estructura.
IV.3. Caracterización del suelo expansivo
Los resultados del trabajo experimental, tanto pruebas índice como mecánicas, servirán
para la clasificación e identificación del suelo en estudio, de acuerdo a los criterios
establecidos en el capitulo II.
De acuerdo al límite líquido y el índice plástico que presentan las muestras del PCA1,
denominadas S1M1 y S1M2, su ubicación en la carta de plasticidad de suelos
expansivos de varias ciudades de la República Mexicana, se puede observar que se
encuentran por arriba de la línea A como la mayoría de las arcillas expansivas y debajo
de la línea U, en la cual la mayor parte de las arcillas expansivas se encuentran
clasificadas como CH, en este caso de alta plasticidad, Figura IV.1.
50

CAPÍTULO IV.
ANÁLISIS DE RESULTADOS
Muestras Ensayadas
S1M1
S1M2
Figura IV.1. Ubicación de las muestras ensayadas en la carta de plasticidad de suelos expansivos de
varias ciudades de la República Mexicana
Criterio Holtz y Gibbs (1956)
De acuerdo al índice de plasticidad, la muestra S1M1 presenta un potencial de
expansión medio y la muestra S1M2 un potencial de expansión muy alto, al obtener
valores de índice plástico de 31% y 38% respectivamente. Tabla IV.1.
Tabla IV.1. Criterio de Holtz y Gibbs (1956), para clasificar el S1M1 y S1M2
Altmeyer (1955)
Potencial de
expansión
Índice de
Plasticidad
Bajo 0-15
Medio 10-35
Alto 20-25
Muy alto
35 o mas
Este criterio relaciona la contracción lineal con el límite de contracción para clasificar el
grado de expansión, Tabla IV.2.
Tabla IV.2. Criterio propuesto por Altmeyer, (1995)
Limite de
contracción (LC)
%
Contracción
lineal
%
Grado
de
expansión
8 Crítico
10-12 5-8 Marginal
>12 0-5 No crítico
51

CAPÍTULO IV.
ANÁLISIS DE RESULTADOS
Al relacionar el límite de contracción, la muestra S1M1 tiene un grado de expansión
marginal y el S1M2 un grado de expansión no crítico, al presentar limites de contracción
de 12 %y 13%, la Figura IV.2., muestra la clasificación con relación a la profundidad.
Figura IV.2. Análisis del potencial de expansión del suelo, del PCA1
de acuerdo al criterio de Altmeyer
Criterio de Abduljauwad y Al – Sulaimani
Este criterio se sustenta en relacionar el índice plástico y el límite líquido tiene como
principio la carta de plasticidad.
Con el límite líquido y el índice plástico el suelo presenta una expansión media para el
S1M1 y para el S1M2 una expansión alta. Los resultados se muestran en la Figura IV.3.
52

CAPÍTULO IV.
ANÁLISIS DE RESULTADOS
Figura IV.3. Criterio Abduljauwad y Al – Sulaimani, clasificación de las muestras S1M1 y S1M2
Criterio del Burea of Reclamation de los Estado Unidos (Correa 1976)
El criterio relaciona el peso volumetrico seco y el límite líquido para indicar si el suelo es
suceptible a expansion o colapso. En base a la ubicación de las muestras en la Figura
IV.4., este criterio establece que el suelo es expansivo.
Figura IV.4. Criterio Bureau of Reclamation de los E.U., aplicado a las muestras S1M1 y S1M2
53

CAPÍTULO IV.
ANÁLISIS DE RESULTADOS
Criterio de Chen (1975)
En el criterio propuesto por Chen (1975), Tabla IV.3., establece que ambas muestras
S1M1 y S1M2, presentan un grado de expansión alto, considerando el porcentaje de
material que pasa la malla no. 200 y el límite líquido.
DATOS DE LABORATORIO Y CAMPO
Resistencia a
% que pasa Límite
la penetración
la malla No. líquido
estándar,
200 %
golpes/pie
Tabla IV.3. Criterio propuesto por Chen, (1975)
Expansión
probable, %
total de cambio
de volumen
Presión de
expansión
kg/cm 2
Grado de
expansión
>95 >60 >30 >10 >9.8 Muy alto
60-90 40-60 20-30 3-10 2.5-9.8 Alto
30-60 30-40 10-20 1-5 1.5-2.5 Medio

CAPÍTULO IV.
ANÁLISIS DE RESULTADOS
Muestras
Tabla IV.6. Clasificación de la muestras criterio Raman, (1967)
Profundidad
Índice
plástico
IP (%)
Límite de
contracción
(%)
Índice de
contracción
IC (%)
Grado de
expansión
S1M1 0.50 m 31 12 19 Alto
S1M2 1.60 m 38 13 25 Muy alto
Hasta este punto, se establece con claridad que las muestras analizadas presentan
expansión y de acuerdo a los criterios analizados la mayoría de estos, clasifica a las
muestra con un grado de expansión de medio a alto, lo cual se corrobora en la Tabla
IV.7., a manera de comparación entre los criterios.
Muestras
Tabla IV.7. Comparación de los criterios empleados para la caracterización de la arcilla
Holtz y
Gibbs
Tabla
IV.1.
Altmeyer
Tabla
IV.2.
Abduljauwad
y Al-Sulaimani
Figura IV.3.
Bureau of
Reclamation
E.U.
Figura IV.4.
Chen
Tabla
IV.3.
Raman
Tabla
IV.5.
S1M1 Medio Marginal Medio Expansivo Alto Alto
S1M2 Muy alto No critico Alto Expansivo Alto Muy alto
Por último, utilizaremos el criterio propuesto por Vijayvergiya y Ghazzaly (1973), el cual
proporciona resultados cuantitativos de la presión y porcentaje de expansión, que
pueden llegar a presentar las muestras.
Criterio de Vijayvergiya y Ghazzaly (1973)
Este criterio establece una correlación entre las propiedades índices y mecánicas, para
obtener la presión de expansión y el porcentaje de expansión, analizando las muestras
se obtienen los siguientes resultados mostrados en la Figura IV.5., IV.6., IV.7., IV.8.
55

CAPÍTULO IV.
ANÁLISIS DE RESULTADOS
S1M1
% de expansión = 0.25
S1M2
% de expansión = 0.70
Figura IV.5. Determinación del porcentaje de expansión para las muestras
S1M1 y S1M2, considerando el peso volumétrico seco
SIM1
% de expansión = 0.90
SIM2
% de expansión = 1.50
Figura IV.6. Determinación del porcentaje de expansión, para las muestras
S1M1 y S1M2, considerando el contenido de agua
56

CAPÍTULO IV.
ANÁLISIS DE RESULTADOS
SIM1
Presión de expansión
= 2.4 t/m 2
SIM2
Presión de expansión
= 2.9 t/m 2
Figura IV.7. Determinación de la presión de expansión, para el S1M1 y S1M2,
considerando el peso volumétrico seco
SIM1
Presión de expansión
= 2.4 t/m 2
SIM1
Presión de expansión
= 3.7 t/m 2
Figura IV.8. Determinación de la presión de expansión, para S1M1 y S1M2,
considerando el contenido de agua
57

CAPÍTULO IV.
ANÁLISIS DE RESULTADOS
Los valores obtenidos de presión y porcentaje de expansión, de acuerdo al criterio
Vijayvergiya y Ghazzaly son ligeramente menores con los resultados obtenidos en el
laboratorio de acuerdo a la prueba de expansión de la ASTM D 4546-96, Tabla IV.8.
Tabla IV.8. Comparación de los resultados obtenidos en el laboratorio
y los aportados por criterio Vijayvergiya y Ghazzaly
Valores medidos en el
Criterio Vijayvergiya y Ghazzaly
consolidómetro ASTM
D 4546-96
Presión de
% de expansión
Muestra
expansión (ton/m 2 )
% de Presión de
expansión expansión
ᵞd, LL W % , LL ᵞd, LL W % , LL
S1M1 0.25 0.90 2.4 2.4 0.53 2.3
S1M2 0.70 1.50 2.9 3.7 2.85 8.8
Los autores además proponen la correlación entre el índice de expansión (Is) y el límite
líquido (LL), el cual permite establecer porcentajes y presiones de expansión probables
que puede presentar la arcilla, Figura IV.9.
SIM1
SIM2
Figura IV.9. Gráfica para determinar las características expansivas
del suelos en estudio
58

CAPÍTULO IV.
ANÁLISIS DE RESULTADOS
Las muestras analizadas se encuentran dentro de los rangos que proponen los autores.
En la Tabla IV.9, se muestran los resultados.
Muestra
Tabla IV.9. Determinación del Is, porcentaje y presión de expansión,
empleando la gráfica de la Figura IV.9
Contenido
de agua (%)
Límite líquido
(%)
Índice de
expansión, Is
Expansión
(%)
Presión de
expansión (t/m 2 )
S1M1 30 55 0.55 < 1% < 3 t/m 2
S1M2 31 63 0.49 1 – 4 % 3 - 12 t/m 2
Se puede asegurar que las propiedades índice son las más utilizadas para la
identificación de los suelos potencialmente expansivos, no obstante, deberán utilizarse
con mucho cuidado y precaución, pues en ocasiones las correlaciones han sido
elaboradas para ciertas características y condiciones muy distintas a las que
encontramos en el suelo de estudio.
Sin duda existen diferencias entre los criterios, ya que en algunas ocasiones las
correlaciones que se obtienen de manera indirecta no son capaces de predecir o
acercarse al porcentaje y presión de expansión del suelo, sin embargo, indican que se
trata de un suelo expansivo, como en este caso, por otro lado es importante realizar
pruebas de laboratorio como el ensaye de consolidación, para obtener de forma precisa
el porcentaje y presión de expansión que presenta el suelo.
IV.4. Predicción de la expansión
Existen varios procedimientos en la literatura para predecir el cambio de volumen en los
suelos expansivos, cada uno refleja las innovaciones de los investigadores y fueron
desarrollados para proyectos específicos en su momento, aun así, pueden aplicarse
siempre y cuando se tomen en cuenta consideraciones especificas de cada proyecto, lo
común en todos los casos es definir las condiciones iniciales y finales que tendrá el
suelo. El cambio de volumen para un estrato de espesor H viene dado por la siguiente
ecuación Nelson y Miller, (1992):
∑ [ ( )
( ) ] (IV.1)
Donde:
: expansión total
: número de capas
: espesor del estrato i
: índice de expansión
: relación de vacíos inicial
: esfuerzo efectivo final antes de la expansión
59

CAPÍTULO IV.
ANÁLISIS DE RESULTADOS
: presión de expansión obtenida en la prueba
Se analiza el sitio en estudio, tomando en cuenta las siguientes condiciones:
Una descarga que transmite la estructura al suelo de 1 t/m 2 , aproximadamente.
No se tiene dato preciso del tipo de cimentación sobre la cual se encuentra
desplantada la Biblioteca, razón por lo cual, se realizan dos análisis tomando en
cuenta una losa de cimentación y una zapata corrida.
Se utilizan los resultados del método “B”, de la norma ASTM D 4546-96, dado
que en esta prueba se emplea la carga de sitio, por lo cual los resultados se
apegan más a la realidad.
Se analiza la expansión libre en un estrato arcilloso, de acuerdo a los estudios
realizados por la empresa Geovisa, S.A. de C.V., (1998), la cual indica que en la
zona de estudio se tienen espesores de 5.00 a 8.00 m, de un suelo arcilloso con
una clasificación en el SUCS como Arcilla de Alta Plasticidad, CH.
En el análisis se considera la capa de material inerte para mejorar las
condiciones del terreno, sobre el cual está apoyada la cimentación, que de
acuerdo al SUCS se trata de una Arena Bien graduada, SW.
Análisis del caso de la losa de cimentación, sustitución en la ecuación (IV.1.).
Finalmente la expansión libre o valor máximo que se espera es:
Análisis de la zapata corrida, considerando las mismas condiciones, sustitución en la
ecuación (IV.1.).
La expansión libre o valor máximo que se espera es:
El análisis muestra un panorama muy general de que ocurren expansiones, en este
caso mínimas, a pesar de estas condiciones, la estructura se ve afectada.
60

CAPÍTULO IV.
ANÁLISIS DE RESULTADOS
IV.5. Recomendaciones
Las muestras analizadas en el laboratorio, el análisis de la predicción de la expansión y
la inspección visual de la estructura, confirman la existencia de material expansivo
sobre la cual esta cimentada la Biblioteca de la Unidad Académica de Ingeniería, por lo
cual se sugieren tomar en cuenta las siguientes recomendaciones a fin de evitar nuevos
daños; existe una amplia variedad de métodos que pueden aplicarse para este caso
(cuando la estructura ya está construida), entre las recomendaciones que podrían
aplicarse, aun cuando podría ser muy costoso, se tienen las siguientes:
1. Compactación mediante inyecciones de cemento: el proceso consiste en el
bombeo de una solución delgada agua - cemento bajo el terreno a una alta
presión. Dicha presión empuja al suelo inestable bajo la cimentación y llena los
vacíos, en ocasiones no se tiene éxito empleando este método, debido a que los
estratos del suelo no pueden soportar el peso de la inyección a presión o si la
mineralogía del suelo o la composición química del agua del suelo no son
compatibles con el cemento para llevar a cabo una reacción química.
2. Aplicación de cal: de la misma manera como se realizan las inyecciones con
cemento; se puede realizar inyección a presión de solución agua – cal, dentro del
estrato expansivo y bajo la cimentación las reacciones suelen ser similares al
procedimiento descrito anteriormente con igual probabilidad de éxito.
3. Cálceo: el calce de la cimentación mediante varillas de acero, durante este
procedimiento se utiliza un martillo neumático para conducir las varillas de acero
llamadas minipilas bajo la cimentación, las varillas se cortan posteriormente y se
usa cemento para llenar la perforación.
Sin embargo, el medio de prevención más barato y efectivo es el de reducir la filtración
de la humedad siguiendo las recomendaciones de drenaje como las siguientes:
La configuración topográfica no es favorable para la Biblioteca, debido a que en la
temporada de lluvias los escurrimientos coinciden con la zona de la cimentación, para
ello se recomienda la construcción de un drenaje perimetral superficial y un drenaje
perimetral subterráneo y por otro lado, la modificación la pendiente del terreno de
manera que los escurrimientos coincidan con dichos drenajes para evitar la filtración
bajo la cimentación es lógico que el grado de pendiente dependerá del tipo de
superficie y entorno.
1. Drenaje perimetral superficial: se extiende superficialmente para evitar que las
aguas pluviales dañen la base de la cimentación, estas aguas serán canalizadas
hacia la Barranca Huizachal. El drenaje deberá construirse como se muestra en
la Figura IV.10 y Figura IV.11., con una pendiente mínima de 1%.
61

CAPÍTULO IV.
ANÁLISIS DE RESULTADOS
2. Drenaje perimetral subterráneo: es usado para desviar el agua sub-superficial
y proteger casas de la filtración de zanjas, canales de irrigación o de las
precipitaciones pluviales; el diseño es simple, una excavación rellena con
material graduado y con una pendiente mínima de 2% para mover las filtraciones
del agua subterránea fuera de la zona de influencia de la cimentación, ver Figura
IV.10. y Figura IV.11.
A
A
DRENAJE PERIMETRAL
SUBTERRANEO
DRENAJE PERIMETRAL
SUPERFICIAL
Figura IV.10. Ubicación del drenaje perimetral superficial y drenaje perimetral subterráneo
62

CAPÍTULO IV.
ANÁLISIS DE RESULTADOS
Muro
0.70 m
0.60 m
NPT
Banqueta existente
0.15 m
Muro de
concreto
Drenaje
perimetral
superficial
0.40 m
0.50 m
Cimentación
0.10 m
Material graduado
Drenaje
perimetral
subterráneo
Malla
electrosoldada
0.80 m
1.30 m
Tubo perforado
Plantilla de concreto pobre
0.05 m
Corte A-A
Disposición de las perforaciones en la tubería para el drenaje perimetral subterráneo
Figura IV.12. Detalle del drenaje perimetral superficial y drenaje perimetral subterráneo
63

CAPÍTULO IV.
ANÁLISIS DE RESULTADOS
Con relación al área verde, se sugiere plantar vegetación apropiada para la humedad y
aridez del lugar, para estabilizar la humedad sub-superficial del suelo o agrupar las
plantas con iguales requerimientos de agua. Los arboles deben estar al menos 1.5 m,
alejados de la cimentación, sus sistemas de raíces cambian drásticamente el contenido
de la humedad, en largos periodos de sequía extienden sus sistemas de raíces y
succionan los restos del agua provocando alteraciones significativas en el suelo y al
crecer las raíces posiblemente empujaran sobre la cimentación misma.
Indudablemente cualquiera que sea el tipo de cimentación que se decida construir
sobre suelo expansivo siempre se deberá tener conocimiento de los riesgos a que va a
estar expuesto la construcción y como prevenirlos. La prevención siempre será a la
larga la manera más económica de abordar un problema de cimentación sobre un suelo
expansivo.
64

CONCLUSIONES
Del trabajo realizado en esta investigación, se llegó a las siguientes conclusiones:
Las muestras analizadas S1M1 y S1M2 obtenidas del PCA1 realizado en la parte
posterior a la entrada de la Biblioteca de Unidad Académica de Ingeniería de la
UAGRO, a 0.50 m y 1.50 m de profundidad, se clasificaron de acuerdo al SUCS como
una arcilla de alta plasticidad (CH), dado que, la granulometría de las dos muestras
presentaron un 71% y 78% de material fino y ambas muestras se ubicaron por encima
de la línea “A” en la carta de plasticidad, con un límite líquido de 55% y 63%, y un índice
plástico de 31% y 38%, respectivamente.
Las propiedades índice son las más utilizadas para la identificación y clasificación de
los suelos potencialmente expansivos. De acuerdo a los resultados obtenidos en el
laboratorio se aplican los métodos indirectos; empleando el índice plástico, el criterio
propuesto por Holtz y Gibbs (1956), clasifica a las muestras con un potencial de
expansión medio y muy alto. Respecto al criterio propuesto por Abduljauwad y Al-
Sulaimani, al relacionar el límite líquido y el índice plástico, clasifica a las muestras con
grado de expansión medio y alto. Por otro lado el criterio de Bureau of Reclamation de
los Estados Unidos (1976), indica que el suelo en estudio presenta expansión al
relacionar el límite líquido y el peso volumétrico seco. El criterio propuesto por Chen
(1975), clasifica ambas muestras con un grado de expansión alto al relacionar el
porcentaje de finos que pasa la malla no. 200 y el límite líquido. El criterio propuesto por
Raman (1967), clasifica las muestras con un grado de expansión alto y muy alto, al
relacionar el índice plástico y el índice de contracción.
El criterio propuesto por Vijayvergiya y Ghazzaly (1973), es el criterio más adecuado
para clasificar a las muestras, al obtener valores cuantitativos cercanos a los obtenidos
en el laboratorio, sin embargo, existen criterios como el propuesto por Altmeyer (1995),
que no tiene una correspondencia congruente al relacionar las propiedades índice del
suelo.
En este trabajo se obtuvo la presión de expansión del suelo en pruebas de laboratorio
realizadas en el consolidómetro, por los métodos “A” y “B”, que marca la norma ASTM
D 4546-96. Con el método A se obtuvo mayor porcentaje de expansión del suelo y
menor presión de expansión, con respecto a los resultados obtenidos por el método B;
lo anterior es debido a la carga aplicada antes de la saturación, de modo que se
recomienda utilizar el método B para determinar el porcentaje y presión de expansión;
dado que emplea la carga de sitio a la que está expuesta la muestra.
Para determinar la presión de expansión, las muestras ensayadas se secaron
previamente hasta un contenido de humedad cercano al límite de contracción, con el fin
de que desarrollaran la máxima presión de expansión, obteniendo a 0.50 m de
profundidad una P exp. =2.3 t/m 2 y porcentaje de expansión de 0.53% con un contenido de
humedad de 22%, para la muestra a 1.50 m de profundidad se obtuvo una
P exp. =8.8 t/m 2 y un porcentaje de expansión de 2.65% con un contenido de humedad de
65

CONCLUSIONES
18%; con respecto al método B. En cuanto al método A se obtuvo una presión de
expansión de 3.2 t/m 2 y un porcentaje de expansión de 3.59% a 1.50 m de profundidad.
Al aplicar la ecuación propuesta por Nelson y Miller (1992), para predecir la expansión,
en el análisis para el caso de una losa de cimentación se obtuvo una expansión de
0.05 cm y para una cimentación a base de zapata corrida de 1.54 cm, considerando la
capa de material para mejorar el suelo de cimentación. Por otra parte se analizó la
expansión libre que ocurre, sin tomar en cuenta la capa de material SW, se presentó
una expansión de 1.14 cm para el caso de losa de cimentación y para una zapata
corrida se obtuvo 1.92 cm de expansión.
Es evidente que en la zona de estudio, ocurren cambios significativos de humedad,
pues al inicio de la investigación se tiene el registro de un contenido de humedad de
30% en el mes de Agosto/2011 y recientemente en el mes de Febrero/2012 se registró
un contenido de humedad del 15%, la humedad disminuirá considerablemente al
término de la temporada de estiaje y en consecuencia activará el mecanismo
contracción-expansión del suelo.
En cuanto a la capa de arena bien graduada (SW), para mejorar el suelo de
cimentación, se observa que también es afectada por las variaciones de humedad,
pues recientemente se registró un contenido de humedad de 3%, por tanto el contenido
de agua optimo varia y por consiguiente el grado de compactación es afectado, lo cual
agrava el problema; se recomienda llevar a cabo un cuidado especial al aplicar una
capa de este tipo de material, de manera que se conserve la humedad con la que se
construyo.
Sin duda, las pruebas de laboratorio o métodos directos dan resultados contundentes a
la ambigüedad sobre el fenómeno de la expansión de los suelos. Sin embargo, los
movimientos de contracción-expansión que tiene el suelo son variables y se desconoce
la velocidad con la que ocurren en el lugar, por lo cual sería conveniente llevar a cabo
estudios de instrumentación para tener una idea más clara y precisa.
Una vez que se decida por una o más recomendaciones, es conveniente rehabilitar los
diversos agrietamientos en muros y pisos de la estructura y llevar a cabo un monitoreo
de las fallas estructurales.
Finalmente, ante la presencia de este tipo de suelos lo más conveniente es la
prevención y registrar estudios de contenido de humedad del espesor de la arcilla en
las diferentes temporadas del año, para poder establecer con certeza el espesor de la
capa activa.
66

REFERENCIAS
ASTM (1990), D 422-63 ASTM (Reapproved 1990), Standard Test Method for
Particle-Size Analysis of Soils.
ASTM (1992), D 854-ASTM, Standard Test Method for Specific Gravity of Soils.
ASTM (1992), D 1140-ASTM, Standard Test Method for Amount of Material in
Soils Finer Than the No. 200 (75-µm) Sieve.
ASTM (1992), D 2216-ASTM, Standard Test Method for Laboratory
Determination of Water (Moisture) Content of Soil and Rock.
ASTM (1993), D 4318-ASTM, Standard Test Method for Liquid Limit, Plastic
Limit, and Plasticity Index of Soils.
ASTM (1992), D 4531-86 ASTM (Reapproved 1992), Standard Test Method for
Bulk Density of Peat and Peat Products.
ASTM (1996), D 4546-ASTM, Standard Test Methods for One-Dimensional Swell
or Settlement Potential of Cohesive Soils.
Ayala T. I. (2011), “Temas Especiales de Geotecnia”, Apuntes de Licenciatura,
Unidad Académica de Ingeniería, Universidad Autónoma de Guerrero.
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Saneamiento, Geotecnia en Suelos Inestables”.
Galindo L. (1987), “Estudio de Laboratorio en Arcillas Expansivas del Área de
Ciudad Universitaria en Chilpancingo, Gro.”, Tesis Profesional de Licenciatura,
Unidad Académica de Ingeniería, Universidad Autónoma de Guerrero.
GEOVISA S.A. de C.V., (1998), “Estudio de Mecánica de Suelos para definir las
condiciones y características del subsuelo en el área de la Facultad de
Ingeniería, de la Universidad Autónoma de Guerrero, en Chilpancingo, Gro”.
González M. A. (1985), “Generalidades Sobre Suelos Expansivos y los
Problemas que Causa”, Tesis Profesional de Licenciatura, Unidad Académica de
Ingeniería, Universidad Autónoma de Guerrero.
Jaime P., Ballinas A. y Ricardo J. (2010), “Suelos Expansivos”, Memorias de la
XXV Reunión Nacional de Mecánica de Suelos e Ingeniería Geotécnica, SMIG,
Acapulco, Guerrero, México.
67

REFERENCIAS
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de Suelos No Saturados”, XV Reunión Nacional de Mecánica de Suelos, SMMS,
San Luis Potosí, México.
Juárez E. y Rico A. (2011), “Mecánica de suelos, fundamentos de mecánica de
suelos”, tomo I.
Juárez E. y Rico A. (2011), “Mecánica de suelos, teoría y aplicaciones de la
mecánica de suelos”, tomo II
Morales A. (2008), “Laboratorio y Comportamiento de Suelos, I y II”, Apuntes de
Licenciatura, Unidad Académica de Ingeniería, Universidad Autónoma de
Guerrero.
Nelson D. y Miller J. (1992), “Expansive Soils Problems and Practice in
Foundations and Pavement Engineering”, John Wiley & Sons, Inc.
Olvera E. B. (2004), “Manual de Prácticas de Mecánica de Suelos I”, Universidad
Autónoma de Querétaro.
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Ingeniería Practica en México”, Memorias de la XIX Reunión Nacional de
Mecánica de Suelos, SMMS, Puebla, México.
Villa F. J. (2007), “Estudio del Comportamiento de las Arcillas Expansivas
Ubicadas al Sur de la Ciudad de Chilpancingo, Gro.”, Tesis de Maestría, Escuela
Superior de Ingeniería y Arquitectura, Instituto Politécnico Nacional.
Villacencio G. (1985), “Laboratorio de Mecánica de Suelos”, Tesis Profesional de
Licenciatura, Unidad Académica de Ingeniería, Universidad Autónoma de
Guerrero.
Zepeda J.A. y Lorencé C. (1990), “Arcilla Expansiva, Presión de Expansión y
Comportamiento Esfuerzo - Deformación en Pruebas de Oedómetro”
Zepeda J.A. (2004), “Mecánica de Suelos No Saturados”, Sociedad Mexicana de
Mecánica de Suelos A.C., Universidad Autónoma de Querétaro.
68

LISTA DE TABLAS, FIGURAS Y FOTOGRAFÍAS
LISTA DE TABLAS
CAPÍTULO I
Página
Tabla I.1. Resultados obtenidos por Galindo, (1983). 4
Tabla I.2. Resultados obtenidos por Villa, (2007). 5
Tabla I.3. Propiedades del suelo que influyen en el potencial de
expansión-contracción Nelson y Miller, (1992). 12
Tabla I.4. Factores ambientales que influyen en el potencial de
expansión-contracción Nelson y Miller, (1992). 13
Tabla I.5. Condiciones de esfuerzos que influyen en el potencial de
expansión contracción Nelson y Miller, (1992). 14
CAPÍTULO II
Página
Tabla II.1. Criterio de Holtz y Gibbs, (1956). 19
Tabla II.2. Criterio sugerido por Altmeyer, (1995). 19
Tabla II.3. Datos para estimar el probable cambio de volumen para
suelos expansivos Chen, (1975). 21
Tabla II.4. Criterio de Raman, (1967). 21
CAPÍTULO III
Página
Tabla III.1. Datos meteorológicos, SMN-CONAGUA. 31
Tabla III.2. Humedad natural, densidad y peso volumétrico del suelo. 36
Tabla III.3. Parámetros de plasticidad. 36
Tabla III.4. Parámetros granulométricos. 36
Tabla III.5. Resultados de la prueba de expansión. 45
CAPÍTULO IV
Página
Tabla IV.1. Criterio de Holtz y Gibbs (1956), para para clasificar el S1M1
y S1M2. 51
Tabla IV.2. Criterio propuesto por Altmeyer, (1955). 51
Tabla IV.3. Criterio propuesto por Chen, (1975). 54
Tabla IV.4. Clasificación de acuerdo al criterio de Chen (1975), para
S1M1 y S1M2. 54
Tabla IV.5. Criterio propuesto por Raman, (1967). 54
Tabla IV.6. Clasificación de las muestras, criterio Raman, (1967). 55
Tabla IV.7. Comparación de los criterios empleados para la
Tabla IV.8.
caracterización de la arcilla. 55
Comparación de los resultados obtenidos en el laboratorio y
los aportados por el criterio Vijayvergiya y Ghazzaly. 58
Tabla IV.9. Determinación de Is, porcentaje y presión de expansión,
empleando la gráfica de la Figura IV.9. 59
69

LISTA DE FIGURAS
LISTA DE TABLAS, FIGURAS Y FOTOGRAFÍAS
CAPÍTULO I
Página
Figura I.1. Estructura reticular de tipo caolinita. 7
Figura I.2. Estructura reticular de tipo ilita. 7
Figura I.3. Esquema reticular de tipo montmorilonita. 8
Figura I.4. Distribución de los suelos expansivos modificado de G.W.
Donaldson, (1969). 9
Figura I.5. Zonas potenciales de suelos expansivos en la República
Mexicana Zepeda y Castañeda, (1987). 10
Figura I.6. Carta de plasticidad de suelos expansivos de varias ciudades
de la República Mexicana Zepeda y Castañeda, (1987 ,1992). 11
Figura I.7. Perfiles de humedad que definen la zona activa del terreno
virgen. 16
CAPÍTULO II
Página
Figura II.1. Criterio Abduljauwad y Al – Sulaimani. 20
Figura II.2. Identificación de suelos expansivos o colapsables según el
Bureau of Reclamation de los E.U., (Correa 1976). 20
Figura II.3. Correlación entre el porcentaje de expansión, límite líquido y
peso volumétrico seco Vijayvergiya y Ghazzaly, (1973). 22
Figura II.4. Correlación entre el porcentaje de expansión, límite líquido y
el contenido de agua Vijayvergiya y Ghazzaly, (1973). 23
Figura II.5. Correlación entre la presión de expansión, límite líquido y
peso volumétrico seco Vijayvergiya y Ghazzaly, (1973). 23
Figura II.6. Correlación entre la presión de expansión, límite líquido y el
contenido de agua Vijayvergiya y Ghazzaly, (1973). 24
Figura II.7. Correlación para determinar las características expansivas de
una arcilla Vijayvergiya y Ghazzaly, (1973). 25
Figura II.8. Método A para determinar la presión de expansión con
expansión libre bajo una presión de 1kPa (ASTM. D 4546-96). 26
Figura II.9. Método B para determinar la presión de expansión, con
expansión por inundación, bajo la sobrecarga estimada in situ
o alguna otra descarga estructural (ASTM. D 4546-96). 27
Figura II.10. Método C para determinar la presión de expansión, a volumen
constante, inundando la muestra (ASTM. D 4546-96). 28
CAPÍTULO III
Página
Figura III.1. Ubicación de la zona de estudio. 29
Figura III.2. Ubicación del PCA1. 30
Figura III.3. Distribución granulométrica de finos, de la muestra S1M1. 37
Figura III.4. Distribución granulométrica de finos, de la muestra S1M2. 37
Figura III.5. Ubicación de las muestras en la carta de plasticidad. 38
Figura III.6. Perfil estratigráfico del PCA1. 39
Figura III.7. Determinación de la presión de expansión. 40
Figura III.8. Curva de compresibilidad del S1M1B, w% = 28. 41
70

LISTA DE TABLAS, FIGURAS Y FOTOGRAFÍAS
Figura III.9. Curva de compresibilidad del S1M2B, w% = 28, %Exp. =
0.53, Presión de expansión = 0.23kg/cm 2 . 41
Figura III.10. Curva de compresibilidad del S1M1A, w% = 24, %Exp. =
0.95, Presión de expansión = 0.14 kg/cm 2 . 42
Figura III.11. Curva de compresibilidad del S1M2A, w% = 26, %Exp. =
1.43, Presión de expansión = 0.18 kg/cm 2 . 42
Figura III.12. Curva de compresibilidad del S1M3A, w% = 22, %Exp. =
3.59, Presión de expansión = 0.32 kg/cm 2 . 43
Figura III.13. Curva de compresibilidad del S1M1B, w% = 30. 43
Figura III.14. Curva de compresibilidad del S1M2B, w% = 28. 44
Figura III.15. Curva de compresibilidad del S1M3B, w% = 22, %Exp. = 2.65
Presión de expansión = 0.88 kg/cm 2 . 44
CAPÍTULO IV
Figura IV.1.
Figura IV.2.
Figura IV.3
Figura IV.4.
Figura IV.5.
Figura IV.6.
Figura IV.7.
Figura IV.8.
Figura IV.9.
Figura IV.10.
Figura IV.11.
Página
Ubicación de las muestras ensayadas en la carta de
plasticidad de suelos expansivos de varias ciudades de la
República Mexicana. 51
Analisis del potencial de expansion del suelo, del PCA1 de
acuerdo al criterio de Altmeyer. 52
Criterio Abduljauwad y Al – Sulaimani, para clasificación de
las muestras S1M1 y S1M2. 53
Criterio Bureau of Reclamation de los E.U., aplicado a las
muestras S1M1 y S1M2. 53
Determinación del porcentaje de expansión para las muestras
S1M1 y S1M, considerando el peso volumétrico seco. 56
Determinación del porcentaje de expansión, para las
muestras S1M1 y S1M2, considerando el contenido de agua. 56
Determinación de la presión de expansión, para el S1M1 y
S1M2, considerando el peso volumétrico seco. 57
Determinación de la presión de expansión, para S1M1 y
S1M2, considerando el contenido de agua. 57
Grafica para determinar las características expansivas del
suelo en estudio. 58
Ubicación del drenaje perimetral superficial y drenaje
perimetral subterráneo. 62
Detalle del drenaje perimetral superficial y drenaje perimetral
subterráneo. 63
71

LISTA DE FOTOGRAFÍAS
LISTA DE TABLAS, FIGURAS Y FOTOGRAFÍAS
CAPÍTULO II
Página
Fotografía II.1. Apariencia de los suelos expansivos en temporada de estiaje. 17
CAPÍTULO III
Página
Fotografía III.1. Ubicación del sondeo PCA1, parte posterior a la entrada de
la Biblioteca. 32
Fotografía III.2. Remoción de la capa vegetal. 33
Fotografía III.3. Excavación en el estrato de arcilla. 33
Fotografía III.4 Muestra cúbica inalterada denominada S1M1 a 0.50 m de
profundidad. 33
Fotografía III.5. Colocación de la protección necesaria para evitar que la
muestra S1M1 sufra algún daño y pérdida de humedad. 34
Fotografía III.6. Capa de material para mejora del terreno a 0.70 m. 34
Fotografía III.7. Obtención de la segunda muestra S1M2 a 1.50 de
profundidad. 34
Fotografía III.8. Obtención de muestra S1M2 vista desde otro ángulo. 35
Fotografía III.9. Muestras alteradas e inalteradas del sondeo, PCA1. 35
Fotografía III.10. Equipo de consolidación del laboratorio de la UAI. 40
CAPÍTULO IV
Página
Fotografía IV.1. Fisuras y grietas en formas diagonales y horizontales en la
fachada principal. 46
Fotografía IV.2 Grietas en forma de zig-zag, espesor de 3.0 mm
aproximadamente, a lo largo del muro. 47
Fotografía IV.3 Vista al interior de la biblioteca de la grieta antes
mencionada. 47
Fotografía IV.4. Grietas de aproximadamente 5 mm de espesor en la trabe. 47
Fotografía IV.5. Daños considerables en el piso. 48
Fotografía IV.6. Detección de fisuras en la losa. 48
Fotografía IV.7. Grietas aun costado de las ventanas. 48
Fotografía IV.8. Otra vista de la grieta presentada anteriormente. 49
Fotografía IV.9. Topografía del terreno y dirección de los escurrimientos. 49
Fotografía IV.10. Abundante vegetación al contorno de la biblioteca. 50
72

ANEXOS
ANEXO 1. FOTOGRAFÍAS Y REGISTRO DE PRUEBAS DE
LABORATORIO (PRUEBAS ÍNDICE)
ANEXO 2. REGISTRO DE PRUEBAS DE LABORATORIO (PRUEBAS
MECÁNICAS)
73

ANEXO 1
FOTOGRAFÍAS Y REGISTRO DE PRUEBAS DE LABORATORIO
(PRUEBAS ÍNDICE)
74

ANEXO 1
1. DETERMINACIÓN DEL CONTENIDO DE HUMEDAD
1.1. Colocación de suelo húmedo, en cápsulas 1.2. Registro del peso de la muestra
1.3. Colocación de capsulas, en el horno eléctrico
a 110°C, aproximadamente 24 hrs.
1.4. Registro del peso seco
de la muestra
75

ANEXO 1
UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE GUERRERO
UNIDAD ACADÉMICA DE INGENIERÍA
LABORATORIO DE MECÁNICA DE SUELOS
PROYECTO: TRABAJO DE INVESTIGACIÓN FECHA: 01/09/2011
LOCALIZACIÓN: BIBLIOTECA DE LA UAI
DE LA UAGRO, CHILPANCINGO, GRO. PROFUNDIDAD: 0.50 m
DETERMINACIÓN DEL CONTENIDO DE HUMEDAD
Capsula
No.
Wf
(g)
Wf+Wm
(g)
Ws+Wf
(g)
34 37.08 80.25 70.16 43.17 33.08 10.09 30.50
42 42.92 79.14 71.03 36.22 28.11 8.11 28.85
Wm
(g)
Ws
(g)
Wω
(g)
ω
(%)
30%
Determinación del contenido de humedad:
Donde:
%: Contenido de agua
Wm: Peso total de la muestra
Ws: Peso seco de la muestra, durante 24 horas a 110°C +/- 5°C
Ww: Peso de agua de la muestra
Wf: Peso de la cápsula
: Peso del agua
76

ANEXO 1
UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE GUERRERO
UNIDAD ACADÉMICA DE INGENIERÍA
LABORATORIO DE MECÁNICA DE SUELOS
PROYECTO: TRABAJO DE INVESTIGACIÓN FECHA: 01/09/2011
LOCALIZACIÓN: BIBLIOTECA DE LA UAI
DE LA UAGRO, CHILPANCINGO, GRO. PROFUNDIDAD: 1.50 m
DETERMINACIÓN DEL CONTENIDO DE HUMEDAD
Capsula
No.
Wf
(g)
Wf+Wm
(g)
Determinación del contenido de humedad:
Ws+Wf
(g)
2 39.78 70.31 62.88 30.53 23.10 7.43 32.16
8 41.26 74.53 66.85 33.27 25.59 7.68 30.01
9 38.17 84.94 73.77 46.77 35.60 11.17 31.38
Wm
(g)
Ws
(g)
Ww
(g)
ω
(%)
31%
Donde:
%: Contenido de agua
Wm: Peso total de la muestra
Ws: Peso seco de la muestra, durante 24 horas a 110°C +/- 5°C
Ww: Peso de agua de la muestra
Wf: Peso de la cápsula
: Peso del agua
77

ANEXO 1
2. DETERMINACIÓN DEL PESO ESPECÍFICO DEL SUELO
2.1. Registro del peso agua más vaso de
precipitado
2.2. Peso de la figura regular
2.3. Colocación de cápsulas, en el horno eléctrico
a 110°C, aproximadamente 24 hrs.
2.4. Registro del peso seco de la muestra
2.5. Registro del peso seco de la muestra
78

ANEXO 1
UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE GUERRERO
UNIDAD ACADÉMICA DE INGENIERÍA
LABORATORIO DE MECÁNICA DE SUELOS
PROYECTO: TRABAJO DE INVESTIGACIÓN FECHA: 02/09/2011
LOCALIZACIÓN: BIBLIOTECA DE LA UAI
DE LA UAGRO, CHILPANCINGO, GRO. PROFUNDIDAD: 0.50 m
DETERMINACIÓN DEL PESO ESPECÍFICO DEL SUELO
Wm
(g)
Wmp
(g)
Vmp
(cm 3 )
Wp = Wmp-Wm
(g)
Vp = Wp/ᵞp
(cm 3 )
Vm
(cm 3 )
ᵞm= Wm/Vm
(g/cm 3 )
23.50 23.99 12.99 0.49 0.51 12.48 1.88
Donde:
Wm: Peso total de la muestra
Wmp: Peso de la muestra con parafina
Vmp: Volumen de la muestra con parafina
Wp: Peso parafina
Vp: Volumen de la parafina
Vm: Volumen total de la muestra
ᵞm: Peso específico de la muestra o suelo
ᵞp = 0.96 g/cm 3
79

ANEXO 1
UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE GUERRERO
UNIDAD ACADÉMICA DE INGENIERÍA
LABORATORIO DE MECÁNICA DE SUELOS
PROYECTO: TRABAJO DE INVESTIGACIÓN FECHA: 02/09/2011
LOCALIZACIÓN: BIBLIOTECA DE LA UAI
DE LA UAGRO, CHILPANCINGO, GRO. PROFUNDIDAD: 1.50 m
DETERMINACIÓN DEL PESO ESPECÍFICO DEL SUELO
Wm
(g)
Wmp
(g)
Vmp
(cm 3 )
Wp = Wmp-Wm
(g)
Vp = Wp/ᵞp
(cm 3 )
Vm
(cm 3 )
ᵞm= Wm/Vm
(g/cm 3 )
16.56 17.08 8.97 0.52 0.54 8.97 1.85
Donde:
Wm: Peso total de la muestra
Wmp: Peso de la muestra con parafina
Vmp: Volumen de la muestra con parafina
Wp: Peso parafina
Vp: Volumen de la parafina
Vm: Volumen total de la muestra
ᵞm: Peso específico de la muestra o suelo
ᵞp = 0.96 g/cm 3
80

ANEXO 1
3. DERTERMINACIÓN DE LA DENSIDAD DE SÓLIDOS
3.1. Registro del peso del matraz 3.2. Vertido del material preparado
3.3. Peso del matraz con el material a ¾ de la
altura del bulbo
3.4. Baño de agua en un recipiente a una
temperatura de 80°C
3.5. Reposo del material y enfriamiento a
temperatura ambiente
3.6. Aforo del matraz calibrado 1 cm debajo de la
marca de aforo
81

ANEXO 1
3.7. Extracción de los vacíos mediante la bomba
3.8. Limpieza de las paredes del matraz y llenado
hasta la línea de aforo
3.9. Registro de las temperaturas 3.10. Peso del matraz aforado hasta la línea
82

ANEXO 1
UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE GUERRERO
UNIDAD ACADÉMICA DE INGENIERÍA
LABORATORIO DE MECÁNICA DE SUELOS
PROYECTO: TRABAJO DE INVESTIGACIÓN FECHA: 06/09/2011
LOCALIZACIÓN: BIBLIOTECA DE LA UAI
DE LA UAGRO, CHILPANCINGO, GRO. PROFUNDIDAD: 0.50 m
DETERMINACIÓN DE LA DENSIDAD DE SÓLIDOS
Determinación 1
Matraz no. 4
Temperatura ºC 27º
Peso matraz, agua y suelo (Wfw) g. 693.27
Peso matraz y agua aforado* (Wfws) g. 660.67
Peso de suelo seco (Ws) g. 54.97
Ss 2.46
ᵞm (g/cm 3 ) 1.88
ω (%) 30%
Ss corregida por temperatura 2.45
Este valor se calcula a partir de la curva de calibración de matraz de acuerdo a la temperatura que
registra la prueba.
Determinación de la densidad de sólidos
Densidad de sólidos corregida
Donde:
Wfw: Peso del matraz, agua y suelo
Wfws*: Peso del matraz y agua aforado
Ws: Peso seco de la muestra
Ss: Densidad de sólidos
%: Contenido de humedad
α: Factor de corrección por temperatura
ᵞm: Peso específico de la muestra de suelo
83

ANEXO 1
UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE GUERRERO
UNIDAD ACADÉMICA DE INGENIERÍA
LABORATORIO DE MECÁNICA DE SUELOS
PROYECTO: TRABAJO DE INVESTIGACIÓN FECHA: 08/09/2011
LOCALIZACIÓN: BIBLIOTECA DE LA UAI
DE LA UAGRO, CHILPANCINGO, GRO. PROFUNDIDAD: 1.50 m
DETERMINACIÓN DE LA DENSIDAD DE SÓLIDOS
Determinación 2
Matraz no. 4
Temperatura ºC 26º
Peso matraz, agua y suelo (Wfw) g. 692.15
Peso matraz y agua aforado* (Wfw) g. 660.75
Peso de suelo seco (Ws) g. 51.65
Ss 2.55
ᵞm (g/cm 3 ) 1.85
ω (%) 31%
Ss corregida por temperatura 2.55
Este valor se calcula a partir de la curva de calibración de matraz de acuerdo a la temperatura que
registra la prueba.
Determinación de la densidad de sólidos
Densidad de sólidos corregida
Donde:
Wfw: Peso del matraz, agua y suelo
Wfws*: Peso del matraz y agua aforado
Ws: Peso seco de la muestra
Ss: Densidad de sólidos
%: Contenido de humedad
α: Factor de corrección por temperatura
ᵞm: Peso específico de la muestra de suelo
84

ANEXO 1
4. ANÁLISIS GRANULOMÉTRICO SIMPLE
4.1. Lavado del material 4.2. Retenidos en la Malla No. 4
4.3. Retenidos en la Malla No. 200. 4.4. Material que pasa la malla N. 200.
4.5. Registro del peso seco retenido en la Malla
No. 4
4.6. Registro del peso seco retenido en la Malla
No. 200
85

ANEXO 1
UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE GUERRERO
UNIDAD ACADÉMICA DE INGENIERÍA
LABORATORIO DE MECÁNICA DE SUELOS
PROYECTO: TRABAJO DE INVESTIGACIÓN FECHA: 06/09/2011
LOCALIZACIÓN: BIBLIOTECA DE LA UAI
DE LA UAGRO, CHILPANCINGO, GRO. PROFUNDIDAD: 0.50 m
ANÁLISIS GRANULOMÉTRICO SIMPLE
MALLAS
PESO DE LA
MUESTRA
RETENIDA
(Grs)
PORCIENTO DEL
RETENIDO
PARCIAL
(%)
PORCENTAJE
QUE PASA
(%)
100
No. 4 14.28 4.74 95.26
No. 200 73.16 24.28 70.98
Material decantado 213.88 70.98 0
(suma) 301.32 100%
PORCENTAJE DE PORCIONES
Grava (%) 5
Arena (%) 24
Finos (%) 71
CLASIFICACIÓN O SIMBOLO PROBABLE
SUCS
CH
86

ANEXO 1
UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE GUERRERO
UNIDAD ACADÉMICA DE INGENIERÍA
LABORATORIO DE MECÁNICA DE SUELOS
PROYECTO: TRABAJO DE INVESTIGACIÓN FECHA: 09/09/2011
LOCALIZACIÓN: BIBLIOTECA DE LA UAI
DE LA UAGRO, CHILPANCINGO, GRO. PROFUNDIDAD: 1.50 m
ANÁLISIS GRANULOMÉTRICO SIMPLE
MALLAS
PESO DE LA
MUESTRA
RETENIDA
(Grs)
PORCIENTO DEL
RETENIDO
PARCIAL
(%)
PORCENTAJE
QUE PASA
(%)
100
No. 4 17.26 5.49 94.51
No. 200 55.60 17.70 76.81
Material decantado 241.30 76.81 0
(suma) 314.16 100%
PORCENTAJE DE PORCIONES
Grava (%) 5
Arena (%) 18
Finos (%) 77
CLASIFICACIÓN O SIMBOLO PROBABLE
SUCS
CH
87

ANEXO 1
5. ANÁLISIS GRANULOMÉTRICO VÍA HIDRÓMETRO
5.1. Preparación de las muestras. 5.2. Al inicio de la prueba, registro de los primeros
minutos, sedimentación del material lento.
5.3. Registro de las lecturas después de dos
horas.
5.4. El material se sedimento por completo al cabo
de un par de horas.
5.5. Se da por terminada la prueba el material se sedimento
por completo y las lecturas en el hidrometro ya son constantes.
88

ANEXO 1
UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE GUERRERO
UNIDAD ACADÉMICA DE INGENIERÍA
LABORATORIO DE MECÁNICA DE SUELOS
PROYECTO: TRABAJO DE INVESTIGACIÓN FECHA: SEPTIEMBRE/2011
LOCALIZACIÓN: BIBLIOTECA DE LA UAI
DE LA UAGRO, CHILPANCINGO, GRO. PROFUNDIDAD: 0.50 m
ANÁLISIS GRANULOMÉTRICO VÍA HIDRÓMETRO
Hidrómetro No. 1 Ss: 2.45 a: 1.05
Agente dispersante Hexametafosfato de sodio Cantidad (g): 2.00 Ws (g): 51.14
Corrección por defloculante -2.00 Corrección por menisco 3.00
Tiempo
Trans.
(min)
Temp.
°C
Lect. Hidrómetro
Aparente
R real
Corregida
R c
%Más
fino
R=R cxC m L L/t K
D
(mm)
%Más
fino
resp. Al
total
100 0.074
0.67 22 19 21.40 48 64.2 9.96 14.94 0.0140 0.054 34
1 22 18 20.40 45 61.2 9.96 9.96 0.0140 0.044 32
2 22 15 17.40 39 52.2 9.96 4.98 0.0140 0.031 27
3 22 13 15.40 34 46.2 9.96 3.32 0.0140 0.026 24
4 22 11 13.40 30 40.2 9.96 2.49 0.0140 0.022 21
8 21 5 7.20 16 21.6 9.96 1.25 0.0141 0.016 11
15 21 3 5.20 12 15.6 9.96 0.66 0.0141 0.011 8
30 21 3 5.20 12 15.6 9.96 0.33 0.0141 0.008 8
60 21 2 4.20 9 12.6 9.96 0.17 0.0141 0.006 7
120 21 2 4.20 9 12.6 9.96 0.08 0.0141 0.004 7
240 21 2 4.20 9 12.6 9.96 0.04 0.0141 0.003 7
% ⁄ % √
Donde:
RC: Lectura corregida del hidrómetro
Rreal: Lectura real del hidrómetro
L: Profundidad efectiva de caída
Cm: corrección por menisco
t: Tiempo
D: Diámetro de partícula de suelo
89

ANEXO 1
UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE GUERRERO
UNIDAD ACADÉMICA DE INGENIERÍA
LABORATORIO DE MECÁNICA DE SUELOS
PROYECTO: TRABAJO DE INVESTIGACIÓN FECHA: SEPTIEMBRE/2011
LOCALIZACIÓN: BIBLIOTECA DE LA UAI
DE LA UAGRO, CHILPANCINGO, GRO. PROFUNDIDAD: 1.50 m
ANÁLISIS GRANULOMÉTRICO VÍA HIDRÓMETRO
Hidrómetro No. 1 Ss: 2.55 a: 1.02
Agente dispersante Hexametafosfato de sodio Cantidad (g): 2.00 Ws (g): 53.33
Corrección por defloculante -2.00 Corrección por menisco 3.00
Tiempo
Trans.
(min)
Temp.
°C
Lect. Hidrómetro
Aparente
R real
Corregida
R c
%Más
fino
R=R cxC m L L/t K
D
(mm)
%Más
fino
resp. Al
total
100 0.074
0.67 21 21 23.20 52 69.60 9.96 14.94 0.0139 0.054 40
1 21 21 23.20 52 69.60 9.96 9.96 0.0139 0.044 40
2 21 20 22.20 50 66.60 9.96 4.98 0.0139 0.031 39
3 21 18 20.20 46 60.60 9.96 3.32 0.0139 0.025 35
4 20 17 19.00 43 57.00 9.96 2.49 0.0141 0.022 33
8 20 8 10.00 23 30.00 9.96 1.25 0.0141 0.016 17
15 20 3 5.00 11 15.00 9.96 0.66 0.0141 0.011 9
60 20 3 5.00 11 15.00 9.96 0.17 0.0141 0.006 9
120 20 2 4.00 9 12.00 9.96 0.08 0.0141 0.004 7
240 20 2 4.00 9 12.00 9.96 0.04 0.0141 0.003 7
480 20 2 4.00 9 12.00 9.96 0.02 0.0141 0.002 7
% ⁄ % √
Donde:
RC: Lectura corregida del hidrómetro
Rreal: Lectura real del hidrómetro
L: Profundidad efectiva de caída
Cm: corrección por menisco
t: Tiempo
D: Diámetro de partícula de suelo
90

ANEXO 1
6. DETERMINACIÓN DE LOS LÍMITES DE CONSISTENCIA
6.1. Disgregado del material 6.2. Cribado del material disgregado
6.3. Pasante de la Malla No. 40 6.4. Preparación del material
6.5. Determinación del Limite Líquido 6.6. Dimensionamiento de barra metálica para la
determinación de la contracción lineal
91

ANEXO 1
6.7. Barra metálica mas la muestra 6.8. Dimensionamiento del anillo, para el limite
de contracción
6.9. Anillo metálico mas la muestra 6.10. Tomando una porción de la muestra del
limite plástico
6.11. Después de 48 horas aproximadamente 6.12. Dimensionamiento de las muestras
colocadas en el anillo y la barra metálica en
estado seco
92

CONTENIDO DE AGUA (%)
ANEXO 1
UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE GUERRERO
UNIDAD ACADÉMICA DE INGENIERÍA
LABORATORIO DE MECÁNICA DE SUELOS
PROYECTO: TRABAJO DE INVESTIGACIÓN FECHA: 13/09/2011
LOCALIZACIÓN: BIBLIOTECA DE LA UAI
DE LA UAGRO, CHILPANCINGO, GRO. PROFUNDIDAD: 0.50 m
DETERMINACIÓN DE LOS LÍMITES DE CONSISTENCIA
LÍMITE LÍQUIDO (LL)
No.
de golpes
Capsula
No.
Wf
(g)
Wf+Wm
(g)
Wf+Ws
(g)
Wm
(g)
Ws
(g)
ω
(%)
35 12 30.76 39.44 36.44 8.68 5.68 52.82
30 14 27.32 39.25 35.11 11.93 7.79 53.15
28 20 26.95 38.23 34.24 11.28 7.29 54.73
23 33 41.76 49.45 46.72 7.69 4.96 55.04
18 28 44.35 54.88 51.01 10.53 6.66 58.11
12 16 30.29 42.28 37.73 11.99 7.44 61.16
62
61
60
59
58
57
56
55
54
53
52
10 25
100
NÚMERO DE GOLPES
RESUMEN
LL 55%
LP 24%
LC 12%
CL 15%
Ip 31%
LÍMITE PLÁSTICO (LP)
Capsula Wf Wf+Wm Wf+Ws Wm Ws ω
No.
(g)
(g)
(g) (g) (g) (%)
15 35.28 36.44 36.20 1.16 0.92 26.09
25 37.18 38.09 37.93 0.91 0.75 21.33
LÍMITE DE CONTRACCIÓN (LC)
V1
Wm
V2
Ws
LC
(cm 3 )
(g)
(cm 3 )
(g)
(%)
12.53 20.10 7.14 13.15 11.86
LÍMITE DE CONTRACCIÓN LINEAL (CL)
Long. Inicial, Lo (cm) Long. Final, Lf (cm) CL (%)
9.90 8.37 15.45
93

CONTENIDO DE AGUA EN %
ANEXO 1
UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE GUERRERO
UNIDAD ACADÉMICA DE INGENIERÍA
LABORATORIO DE MECÁNICA DE SUELOS
PROYECTO: TRABAJO DE INVESTIGACIÓN FECHA: 13/09/2011
LOCALIZACIÓN: BIBLIOTECA DE LA UAI
DE LA UAGRO, CHILPANCINGO, GRO. PROFUNDIDAD: 1.50 m
DETERMINACIÓN DE LOS LÍMITES DE CONSISTENCIA
LÍMITE LÍQUIDO (LL)
No.
Golpes
Capsula
No.
Wf
(g)
Wf+Wm
(g)
Wf+Ws
(g)
Wm
(g)
Ws
(g)
ω
(%)
34 30 40.97 49.46 46.24 8.49 5.27 61.10
27 22 31.07 41.46 37.47 10.39 6.40 62.34
24 30 41.08 51.34 47.39 10.26 6.31 62.60
17 45 39.33 47.58 44.36 8.25 5.03 64.02
15 24 43.76 52.35 48.94 8.59 5.18 65.83
13 44 35.13 43.46 40.09 8.33 4.96 67.94
69
68
67
66
65
64
63
62
61
RESUMEN
LL 63%
LP 25%
LC 13%
CL 17%
Ip 38%
60
10 100
N Ú M E R O D E G O L P E S
LÍMITE PLÁSTICO (LP)
Capsula Wf Wf+Wm Wf+Ws Wm Ws ω
No.
(g)
(g)
(g) (g) (g) (%)
26 26.47 27.51 27.30 1.04 0.83 25.30
27 21.97 23.17 22.94 1.20 0.97 23.71
LÍMITE DE CONTRACCIÓN (LC)
V1
Wm
V2
Ws
LC
(cm 3 )
(g)
(cm 3 )
(g)
(%)
7.50 12.24 3.85 7.58 13.32
LÍMITE DE CONTRACCIÓN LINEAL (CL)
Long. Inicial, Lo (cm) Long. Final, Lf (cm) CL (%)
10.00 8.26 17.40
94

ANEXO 2
REGISTRO DE PRUEBAS DE LABORATORIO
(PRUEBAS MECÁNICAS)
95

ANEXO 2
UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE GUERRERO
UNIDAD ACADÉMICA DE INGENIERÍA
LABORATORIO DE MECÁNICA DE SUELOS
PROYECTO: TRABAJO DE INVESTIGACIÓN FECHA: OCT.- NOV./2011
LOCALIZACIÓN: BIBLIOTECA DE LA UAI PROFUNDIDAD: 0.50 m
DE LA UAGRO, CHILPANCINGO, GRO. ENSAYE: S1M1B
PRUEBA DE EXPASIÓN O ASENTAMIENTO UNIDIMENSIONAL DE SUELOS
COHESIVOS
DATOS GENERALES
TESTIGO DE HUMEDAD
LL: 55 % IP: 31 % Ss: 2.45 Wm + Wf: 63.19 g Ww: 6.18 g
LP: 24 % LC: 12 % Ws + Wf: 57.01 g Ws: 19.94 g
Wf: 37.07 g ω: 31 %
DATOS INICIALES
Anillo No.: 1 Espesor inicial (cm): 2.00
Peso de anillo (g): 86.73 Diámetro (cm): 7.50
Peso anillo y muestra (g): 252.01 Área (cm 2 ): 44.18
Peso anillo y muestra saturada (g): 253.54
Peso anillo y muestra después
de la consolidación (g):
215.95
ANTES DE LA CONSOLIDACIÓN
W m : 165.28 g ω: 28 %
W s : 129.22 g e: 0.671
W w : 36.06 g G w : 98 %
DESPUÉS DE LA CONSOLIDACIÓN
W m : 166.81 g ω: 29 %
W s : 129.22 g e: 0.551
W w : 37.59 g G w : 100 %
96

RELACIÓN DE VACÍOS (e)
ANEXO 2
CURVA DE COMPRESIBILIDAD MUESTRA S1M1 A 0.50 m DE PROFUNDIDAD,
MÉTODO “B”.
0.69
0.66
0.63
0.60
0.57
0.54
0.51
0.48
0.45
0.42
0.01 0.02 0.03 0.05 0.07 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.7 1 2 3 4 5
PRESIÓN (kg/cm 2 )
97

ANEXO 2
UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE GUERRERO
UNIDAD ACADÉMICA DE INGENIERÍA
LABORATORIO DE MECÁNICA DE SUELOS
PROYECTO: TRABAJO DE INVESTIGACIÓN FECHA: NOV.-DIC./2011
LOCALIZACIÓN: BIBLIOTECA DE LA UAI PROFUNDIDAD: 0.50 m
DE LA UAGRO, CHILPANCINGO, GRO. ENSAYE: S1M2B
PRUEBA DE EXPASIÓN O ASENTAMIENTO UNIDIMENSIONAL DE SUELOS
COHESIVOS
DATOS GENERALES
TESTIGO DE HUMEDAD
LL: 55 % IP: 31 % Ss: 2.45 Wm + Wf: 43.25 g Ww: 13.88 g
LP: 24 % LC: 12 % Ws + Wf: 40.46 g Ws: 11.09 g
Wf: 29.37 g ω: 25 %
DATOS INICIALES
Anillo No.: 2 Espesor inicial (cm): 2.00
Peso de anillo (g): 86.73 Diámetro (cm): 7.50
Peso anillo y muestra (g): 248.35 Área (cm 2 ): 44.18
Peso anillo y muestra saturada (g): 255.89
Peso anillo y muestra después
de la consolidación (g):
213.22
ANTES DE LA CONSOLIDACIÓN
W m : 161.62 g ω: 28 %
W s : 126.49 g e: 0.708
W w : 35.13 g G w : 93 %
DESPUÉS DE LA CONSOLIDACIÓN
W m : 166.81 g ω: 34 %
W s : 126.49 g e: 0.624
W w : 37.59 g G w : 100 %
98

RELACIÓN DE VACÍOS (e)
ANEXO 2
CURVA DE COMPRESIBILIDAD MUESTRA S1M1 A 0.50 m DE PROFUNDIDAD,
MÉTODO “B”.
0.72
0.70
0.68
0.65
0.62
0.60
0.57
0.55
0.52
0.50
0.48
0.01 0.02 0.03 0.05 0.07 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.7 1 2 3 4 5
PRESIÓN (kg/cm 2 )
99

ANEXO 2
UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE GUERRERO
UNIDAD ACADÉMICA DE INGENIERÍA
LABORATORIO DE MECÁNICA DE SUELOS
PROYECTO: TRABAJO DE INVESTIGACIÓN FECHA: OCT.-NOV./2011.
LOCALIZACIÓN: BIBLIOTECA DE LA UAI PROFUNDIDAD: 1.50 m
DE LA UAGRO, CHILPANCINGO, GRO. ENSAYE: S1M1A
PRUEBA DE EXPASIÓN O ASENTAMIENTO UNIDIMENSIONAL DE SUELOS
COHESIVOS
DATOS GENERALES
TESTIGO DE HUMEDAD
LL: 63 % IP: 38 % Ss: 2.55 Wm + Wf: 56.41 g Ww: 4.81 g
LP: 25 % LC: 13 % Ws + Wf: 51.60 g Ws: 19.52 g
Wf: 32.08 g ω: 25 %
DATOS INICIALES
Anillo No.: 2 Espesor inicial (cm): 2.00
Peso de anillo (g): 86.20 Diámetro (cm): 7.50
Peso anillo y muestra (g): 251.24 Área (cm 2 ): 44.18
Peso anillo y muestra saturada (g): 256.98
Peso anillo y muestra después
de la consolidación (g):
219.52
ANTES DE LA CONSOLIDACIÓN
W m : 165.04 g ω: 24 %
W s : 133.32 g e: 0.686
W w : 31.72 g G w : 88 %
DESPUÉS DE LA CONSOLIDACIÓN
W m : 170.78 g ω: 28 %
W s : 133.32 g e: 0.684
W w : 37.46 g G w : 100 %
100

RELACIÓN DE VACÍOS (e)
ANEXO 2
CURVA DE COMPRESIBILIDAD MUESTRA S1M1 A 1.50 m DE PROFUNDIDAD,
MÉTODO “A”.
0.71
0.70
0.69
0.68
0.67
0.66
0.65
0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.07 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.70.8 1
PRESIÓN (kg/cm 2 )
101

ANEXO 2
UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE GUERRERO
UNIDAD ACADÉMICA DE INGENIERÍA
LABORATORIO DE MECÁNICA DE SUELOS
PROYECTO: TRABAJO DE INVESTIGACIÓN FECHA: OCT.-NOV./2011
LOCALIZACIÓN: BIBLIOTECA DE LA UAI PROFUNDIDAD: 1.50 m
DE LA UAGRO, CHILPANCINGO, GRO. ENSAYE: S1M2A
PRUEBA DE EXPASIÓN O ASENTAMIENTO UNIDIMENSIONAL DE SUELOS
COHESIVOS
DATOS GENERALES
TESTIGO DE HUMEDAD
LL: 63 % IP: 38 % Ss: 2.55 Wm + Wf: 72.80 g Ww: 7.58 g
LP: 25 % LC: 13 % Ws + Wf: 65.22 g Ws: 28.14 g
Wf: 37.08 g ω: 27 %
DATOS INICIALES
Anillo No.: 3 Espesor inicial (cm): 19.90
Peso de anillo (g): 86.00 Diámetro (cm): 7.50
Peso anillo y muestra (g): 243.47 Área (cm 2 ): 44.18
Peso anillo y muestra saturada (g): 248.49
Peso anillo y muestra después
de la consolidación (g):
211.29
ANTES DE LA CONSOLIDACIÓN
W m : 157.47 g ω: 26 %
W s : 125.29 g e: 0.785
W w : 32.18 g G w : 83 %
DESPUÉS DE LA CONSOLIDACIÓN
W m : 162.49 g ω: 30 %
W s : 125.29 g e: 0.782
W w : 37.20 g G w : 100 %
102

RELACIÓN DE VACÍOS (e)
ANEXO 2
CURVA DE COMPRESIBILIDAD MUESTRA S1M2 A 1.50 m DE PROFUNDIDAD,
MÉTODO “A”.
0.82
0.81
0.80
0.79
0.78
0.77
0.01 0.02 0.03 0.05 0.07 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.7 1
PRESIÓN kg/cm 2
103

ANEXO 2
UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE GUERRERO
UNIDAD ACADÉMICA DE INGENIERÍA
LABORATORIO DE MECÁNICA DE SUELOS
PROYECTO: TRABAJO DE INVESTIGACIÓN FECHA: NOV.-DIC./2011
LOCALIZACIÓN: BIBLIOTECA DE LA UAI PROFUNDIDAD: 1.50 m
DE LA UAGRO, CHILPANCINGO, GRO. ENSAYE: S1M3A
PRUEBA DE EXPASIÓN O ASENTAMIENTO UNIDIMENSIONAL DE SUELOS
COHESIVOS
DATOS GENERALES
TESTIGO DE HUMEDAD
LL: 63 % IP: 38 % Ss: 2.55 Wm + Wf: 48.78 g Ww: 6.21 g
LP: 25 % LC: 13 % Ws + Wf: 42.57 g Ws: 26.34 g
Wf: 16.23 g ω: 24 %
DATOS INICIALES
Anillo No.: 2 Espesor inicial (cm): 19.90
Peso de anillo (g): 86.01 Diámetro (cm): 7.50
Peso anillo y muestra (g): 231.97 Área (cm 2 ): 44.18
Peso anillo y muestra saturada (g): 242.12
Peso anillo y muestra después
de la consolidación (g):
205.45
ANTES DE LA CONSOLIDACIÓN
W m : 145.96 g ω: 22 %
W s : 119.44 g e: 0.872
W w : 26.52 g G w : 68 %
DESPUÉS DE LA CONSOLIDACIÓN
W m : 156.11 g ω: 31 %
W s : 119.44 g e: 0.835
W w : 36.67 g G w : 100 %
104

RELACIÓN DE VACÍOS (e)
ANEXO 2
CURVA DE COMPRESIBILIDAD MUESTRA S1M3 A 1.50 m DE PROFUNDIDAD,
MÉTODO “A”.
0.96
0.94
0.92
0.90
0.88
0.86
0.84
0.82
0.80
0.78
0.76
0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.07 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.70.8 1
PRESIÓN (kg/cm 2 )
105

ANEXO 2
UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE GUERRERO
UNIDAD ACADÉMICA DE INGENIERÍA
LABORATORIO DE MECÁNICA DE SUELOS
PROYECTO: TRABAJO DE INVESTIGACIÓN FECHA: SEPT.-OCT./2011
LOCALIZACIÓN: BIBLIOTECA DE LA UAI PROFUNDIDAD: 1.50 m
DE LA UAGRO, CHILPANCINGO, GRO. ENSAYE: S1M1B
PRUEBA DE EXPASIÓN O ASENTAMIENTO UNIDIMENSIONAL DE SUELOS
COHESIVOS
DATOS GENERALES
TESTIGO DE HUMEDAD
LL: 63 % IP: 38 % Ss: 2.55 Wm + Wf: 66.32 g Ww: 5.09 g
LP: 25 % LC: 13 % Ws + Wf: 61.23 g Ws: 17.48 g
Wf: 43.75 g ω: 29 %
DATOS INICIALES
Anillo No.: 1 Espesor inicial (cm): 2.09
Peso de anillo (g): 86.74 Diámetro (cm): 7.46
Peso anillo y muestra (g): 255.10 Área (cm 2 ): 43.71
Peso anillo y muestra saturada (g): 255.39
Peso anillo y muestra después
de la consolidación (g):
216.64
ANTES DE LA CONSOLIDACIÓN
W m : 168.36 g ω: 30 %
W s : 129.90 g e: 0.789
W w : 38.46 g G w : 95 %
DESPUÉS DE LA CONSOLIDACIÓN
W m : 168.65 g ω: 30 %
W s : 129.90 g e: 0.609
W w : 38.75 g G w : 100 %
106

RELACIÓN DE VACÍOS (e)
ANEXO 2
CURVA DE COMPRESIBILIDAD MUESTRA, S1M1 A 1.50 m DE PROFUNDIDAD,
MÉTODO “B”.
0.68
0.66
0.64
0.62
0.60
0.58
0.56
0.54
0.52
0.50
0.48
0.46
0.44
0.42
0.40
0.38
0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
PRESIÓN (kg/cm 2 )
107

ANEXO 2
UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE GUERRERO
UNIDAD ACADÉMICA DE INGENIERÍA
LABORATORIO DE MECÁNICA DE SUELOS
PROYECTO: TRABAJO DE INVESTIGACIÓN FECHA: SEPT.-OCT./2011
LOCALIZACIÓN: BIBLIOTECA DE LA UAI PROFUNDIDAD: 1.50 m
DE LA UAGRO, CHILPANCINGO, GRO. ENSAYE: S1M2B
PRUEBA DE EXPASIÓN O ASENTAMIENTO UNIDIMENSIONAL DE SUELOS
COHESIVOS
DATOS GENERALES
TESTIGO DE HUMEDAD
LL: 63 % IP: 38 % Ss: 2.55 Wm + Wf: 69.85 g Ww: 5.45 g
LP: 25 % LC: 13 % Ws + Wf: 64.40 g Ws: 18.74 g
Wf: 44.66 g ω: 29 %
DATOS INICIALES
Anillo No.: 2 Espesor inicial (cm): 2.09
Peso de anillo (g): 86.21 Diámetro (cm): 7.50
Peso anillo y muestra (g): 259.80 Área (cm 2 ): 44.18
Peso anillo y muestra saturada (g): 260.45
Peso anillo y muestra después
de la consolidación (g):
221.89
ANTES DE LA CONSOLIDACIÓN
W m : 173.59 g ω: 28 %
W s : 135.68 g e: 0.664
W w : 37.91 g G w : 97 %
DESPUÉS DE LA CONSOLIDACIÓN
W m : 174.24 g ω: 28 %
W s : 135.68 g e: 0.555
W w : 38.56 g G w : 100 %
108

RELACIÓN DE VACÍOS (e)
ANEXO 2
CURVA DE COMPRESIBILIDAD MUESTRA S1M2 A 1.50 m DE PROFUNDIDAD,
MÉTODO “B”.
0.83
0.80
0.77
0.74
0.71
0.68
0.65
0.62
0.59
0.56
0.53
0.50
0.47
0.44
0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
PRESIÓN (kg/cm 2 )
109

ANEXO 2
UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE GUERRERO
UNIDAD ACADÉMICA DE INGENIERÍA
LABORATORIO DE MECÁNICA DE SUELOS
PROYECTO: TRABAJO DE INVESTIGACIÓN FECHA: NOV. - DIC./2011
LOCALIZACIÓN: BIBLIOTECA DE LA UAI PROFUNDIDAD: 1.50 m
DE LA UAGRO, CHILPANCINGO, GRO. ENSAYE: S1M3B
PRUEBA DE EXPASIÓN O ASENTAMIENTO UNIDIMENSIONAL DE SUELOS
COHESIVOS
DATOS GENERALES
TESTIGO DE HUMEDAD
LL: 63 % IP: 38 % Ss: 2.55 Wm + Wf: 52.28 g Ww: 3.53 g
LP: 25 % LC: 13 % Ws + Wf: 48.75 g Ws: 19.35 g
Wf: 29.40 g ω: 18 %
DATOS INICIALES
Anillo No.: 3 Espesor inicial (cm): 2.00
Peso de anillo (g): 86.20 Diámetro (cm): 7.49
Peso anillo y muestra (g): 239.51 Área (cm 2 ): 44.06
Peso anillo y muestra saturada (g): 248.67
Peso anillo y muestra después
de la consolidación (g):
211.71
ANTES DE LA CONSOLIDACIÓN
W m : 153.31 g ω: 22 %
W s : 125.51 g e: 0.786
W w : 27.80 g G W : 72 %
DESPUÉS DE LA CONSOLIDACIÓN
W m : 162.47 g ω: 29 %
W s : 125.51 g e: 0.581
W w : 36.96 g G W : 100 %
110

RELACIÓN DE VACÍOS (e)
ANEXO 2
CURVA DE COMPRESIBILIDAD MUESTRA S1M3 A 1.50 m DE PROFUNDIDAD,
MÉTODO “B”.
0.80
0.76
0.72
0.68
0.64
0.60
0.56
0.52
0.48
0.44
0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
PRESIÓN (kg/cm 2 )
111