Pruebas para verificación de supercificie

La prueba de superficie es necesaria cuando se realizan excavaciones en suelos nativos o de relleno, también cuando los suelos nocivos se eliminan y se rellenan con materiales seleccionados, y para cuando el relleno se coloca en un sitio. El nuevo material debe colocarse y compactarse a una densidad uniforme para reducir el potencial de asentamientos diferenciales.

Las áreas de estacionamiento pavimentadas (losas de concreto sobre rasante y, en algunos casos, zapatas) se colocan en dicho material nuevo y dependen de su capacidad para soportar las cargas de diseño requeridas sin mostrar asentamientos excesivos que pueden resultar de una compactación deficiente.

Hay varias pruebas disponibles y se utilizan equipos de prueba específicos para verificar las condiciones de la superficie del material de relleno: el penetrómetro para medir la resistencia a la penetración, el equipo de densidad para verificar la densidad en el lugar y los probadores de humedad para probar el contenido de humedad de los suelos.

Pruebas de penetración

Las pruebas de penetración proporcionan una manera rápida y fácil de obtener una indicación de la capacidad de carga de los suelos. Se han desarrollado dos enfoques: la prueba de penetración estática y la prueba de penetración dinámica. Ambos métodos miden la resistencia del suelo a un dispositivo, comúnmente conocido como penetrómetro, que se empuja o conduce al suelo de una manera predeterminada.

En general, la prueba estática se usa en la evaluación de suelos cohesivos (arcillas), y el enfoque dinámico se usa en la evaluación de suelos sin cohesión (depósitos de grava). El instrumento desarrollado para el enfoque estático es el penetrómetro de anillo de prueba. Este instrumento tiene una sonda similar a un anillo equipado con un anillo de prueba y un medidor de cuadrante que indica las lecturas de resistencia a la penetración del suelo.

Pruebas de corte

La capacidad de un suelo cohesivo para soportar la carga está relacionada con su resistencia al corte. Cuando los suelos cohesivos soportan los cimientos de los edificios, se puede determinar una indicación de la resistencia de estos suelos mediante una prueba rápida conocida como prueba de corte.

Un pequeño probador utilizado para realizar tales pruebas es un probador de paletas de mano, se puede usar en la superficie, en excavaciones o con varillas de extensión por un pozo. Consiste en una paleta de cuatro palas, conectada por una barra a una cabeza de torsión que contiene un resorte helicoidal. Para hacer una prueba, la paleta se empuja hacia el suelo y la cabeza de torsión se gira a una velocidad de 1 rpm. Cuando la arcilla se corta, la carga en el resorte de torsión se libera y un puntero registra la desviación máxima del resorte. La resistencia al corte del suelo se lee a partir de una curva de calibración.

Pruebas de compactación

Las áreas del sitio de construcción, como los cimientos del edificio, las áreas de estacionamiento, las carreteras y las aceras, necesitan una base adecuada para soportar sus respectivas cargas sin experimentar asentamientos excesivos.

Cuando los suelos naturales en un sitio de construcción requieren medidas correctivas o cuando el material de relleno requiere compactación para reducir los asentamientos relacionados con la carga, las pruebas de compactación proporcionan al contratista del sitio un valor de compactación específico que debe lograrse. Las pruebas de compactación se basan en la relación entre la densidad seca del suelo y el contenido de humedad del suelo.

Prueba proctor estándar

Una de las pruebas más conocidas es la Prueba Proctor Estándar, fue desarrollada para probar suelos ligeramente cohesivos a cohesivos. A medida que el equipo de compactación mejoró, la prueba se modificó para reflejar los mayores valores de compactación que se podían lograr. Esta prueba se conoció como la Prueba de supervisor modificada y ahora se usa principalmente para suelos granulares o gravas.

A partir de los resultados de las pruebas de cada muestra, se realiza una gráfica de la densidad seca del suelo versus el porcentaje de contenido de humedad produciendo una curva invertida en forma de vee. El pico de la curva representa la densidad seca máxima y el contenido óptimo de humedad del suelo.

Pruebas de humedad

Hay varias razones para realizar pruebas de humedad en el suelo durante la construcción y varios métodos para hacerlo. Un método implica el uso de un probador que funciona según el principio de un reactivo de carburo de calcio que se introduce en la humedad libre de la muestra, esto forma un gas, cuya cantidad depende de la cantidad de humedad libre en contacto con el reactivo. El gas está confinado en una cámara sellada y, al medir la presión del gas, se determina la cantidad de humedad libre en la muestra.

Pruebas de densidad

Para lograr la uniformidad de los suelos de los rodamientos, la densidad y el contenido de agua deben monitorearse cuidadosamente durante la operación de relleno. La compactación adecuada del material base es muy importante bajo los componentes estructurales, como las losas en pendientes y pavimentos que dependen de la estabilidad del material de soporte subyacente para su resistencia y rendimiento.

La sobrecompactación agrega costos innecesarios al proyecto, y la subcompactación puede resultar en asentamientos excesivos. Para el contratista, el probador de densidad nuclear es una herramienta rápida, confiable, fácil de usar y rentable para monitorear el proceso de compactación.