¿Cómo hacer un estudio de suelo con bajo presupuesto? Entrega 01: identificación del suelo en campo

Todo un honor compartir con la comunidad de StemSocial contenido en el campo de la Geotecnia, con el reto de que sea accesible a todos mis apreciados lectores, bajo la visión de “Geotecnia para Todos” . En esta ocasión he decido traerles un contenido bastante práctico, que busca enaltecer la importancia de hacer los estudios de suelo a través de la presentación a la comunidad de metodologías de campo que con la orientación de un ingeniero civil se pueden llevar a cabo, y las mismas pueden resultar bastantes económicas.

Imagen 01: identificando los suelos en campo. Fuente: @eliaschess333(2022). En el proceso de edición de la imagen se usaron las herramientas CapCut, Filmora X, Paint

Muchas personas con las que me he topado en mi experiencia como Ingeniero, cuando van a construir y se les comenta que hay hacer un estudio de suelo, tienden a ignorarlo porque piensan los altos costos que esto implica. Si bien contratar a un laboratorio puede resultar costoso, no podemos pasar por alto la calidad del estudio que allí nos brindarán. Ahora bien, acá quiero presentarte una alternativa que no pretende competir con un laboratorio, pero que puede convertirse en un primer acercamiento hacia el suelo, y así tengas una idea sobre dónde vas a fundar tu edificación. Para esto es importante que cuentes con la presencia de un ingeniero civil y si no lo tienes cerca, con gusto yo te puedo asesorar.

¿Qué aprenderemos en esta publicación?

Por medio de un recurso audiovisual podrás ver mi experiencia en campo encaminada a la identificación de los suelos, y determinar de forma cualitativa cuan arcilloso o cuan limoso es el mismo. En pro de complementar este aprendizaje, buscaré lograr en la versión escrita de esta publicación los siguientes objetivos:

1.- Explicar lo que es una calita y su importancia en el conocimiento del suelo
2.-Estudiar en campo la dilatancia en los suelos
3.- Estudiar en campo la plasticidad en los suelos
4.- Realizar un abordaje cualitativo del concepto de succión

Procedamos a desarrollar cada uno de estos tópicos, los cuales definen el cuerpo de esta publicación:

Las calicatas y su importancia en el conocimiento del suelo

Una calicata es una especie de zanja que se hace en esa zona de la obra donde deseamos obtener información del suelo, si es un terreno extenso se requerirán de varias calitas con la intención de tener una visión global de las propiedades del suelo, enfocándonos en esta publicación en la plasticidad y la dilatancia.

Imagen 02: en contacto directo con el suelo . Fuente: @eliaschess333 (2022). Notas: el logo es cortesía de la sub-comunidad de Stem-Espanol. El esquema conceptual fue editado con ayuda de las herramientas Microsoft PowerPoint y Paint.

La imagen 02 muestra una calicata de pequeña profundidad, que puede ser realizada con utensilios manuales, a fin de disminuir costos. Evidentemente calicatas de mayor profundidad requieren el uso de Retro-Excavadora. Es una experiencia interesante este contacto tan directo con el suelo.

Pruebas en campo: dilatancia

En lo que respecta a la prueba de dilatancia, tenemos que en términos normativos ( ver lectura recomendada 03) la muestra debe hacerse pasar por el Tamiz N°40, esto con la intención de trabajar con la fracción fina del suelo. Por lo tanto, puede que en ese proceso de exploración del suelo no dispongamos de este tamiz (como en efecto ocurre en el recurso audiovisual), pero de forma visual podemos tener una aproximación de la no presencia de partículas gruesas, con tamaños por ejemplo de 4.75 mm.

Imagen 03:ejecutando la prueba de dilatancia. Notas: el logo es cortesía de la sub-comunidad de Stem-Espanol. El esquema conceptual fue editado con ayuda de las herramientas Microsoft PowerPoint y Paint.

Una vez obtenida la muestra de suelo esta se mezcla con agua, teniendo como punto de referencia que esta alcance una consistencia moldeable, y se hace una especie de pastilla tal como se aprecia en la imagen 03, luego de esto la mano que está libre comienza a golpear suavemente a la mano que contiene la muestra; se apreció que rápidamente adquirió una consistencia brillosa la superficie de la muestra, producto de una subida rápida del agua , en otras palabras estamos en presencia de una dilatancia rápida, que da a entender que la muestra tiene importante cantidad de limos.

Pruebas en campo: plasticidad

Conviene acotar que la prueba de plasticidad en laboratorio está regida por la norma ASTM D-4318, donde uno de los requisitos de preparación de la muestra es que esta pase por el tamiz 40. Este principio se extrapola también a las labores de campo, noten que es el mismo tamiz que se solicitaba en la prueba de Dilatancia.

Imagen 04: haciendo “rollitos” para verificar la plasticidad. Notas: el logo es cortesía de la sub-comunidad de Stem-Espanol. El esquema conceptual fue editado con ayuda de las herramientas Microsoft PowerPoint y Paint.

En base a lo que ocurrió en la anterior prueba, era de esperar que en esta prueba de plasticidad que el suelo sea imposible de moldear al punto de no poder formar “rollitos” y en efecto así ocurrió, hechos que nos llevan a concluir que estamos en presencia de un suelo limoso.

@eliaschess333 dado que un suelo limoso carece de cohesión ¿por qué el talud de la calicata permanece vertical?

En el tópico que sigue le estaremos dando respuesta a esta interrogante.

Abordaje cualitativo del concepto de succión

Tenemos que la succión es una propiedad típica de los suelos no saturados, y que experimentan los suelos finos, materializándose en una cohesión extra que ocurre entre sus partículas gracias a una humedad retenida que existe.

Imagen 05: se siente una profundidad retenida importante en esta parte de la calicata. Notas: el logo es cortesía de la sub-comunidad de Stem-Espanol. El esquema conceptual fue editado con ayuda de las herramientas Microsoft PowerPoint y Paint.

El ejemplo que siempre comparto en mis sesiones de aprendizaje para comprender este concepto, es el ubicarnos en los Médanos de Coro, edo. Falcón, Venezuela, e imaginarnos el escenario después de una precipitación. Es interesante como en ese proceso de secado de las dunas, estas se hacen duras, que al caminar sobre ellas nuestros pies no se hunden, como suele pasar cuanto están totalmente secas, un comportamiento totalmente normal en suelos sin cohesión (arenas, limos). Esto significa que el suelo en cuestión gracias a esa humedad retenida adquiere esa resistencia adicional, hecho que permite explicar el porqué el talud está perfectamente vertical.

Conclusiones

La esencia de esta publicación es buscar familiarizarte amigo lector con las labores asociadas al conocimiento de un suelo desde el enfoque de la ingeniería civil, indistintamente que no seas un profesional en la materia; esto es con la intención de hacer estos conocimientos accesibles para todos. Es así como los contenidos debatidos en la publicación, te pueden dar una aproximación de algunas propiedades físicas del suelo en el que deseas fundar, pero en ningún momento esto busca sustituir un ensayo de laboratorio, donde especialistas en la materia evalúan al suelo en cuestión. No obstante, este ligero acercamiento al suelo te puede dar una idea del material a enfrentar, por lo que estos consejos es importante considerarlos:

01.- Las pruebas de dilatancia y plasticidad son realizadas para identificar la fracción fina del suelo, en otras palabras, si esta es Limosa o Arcillosa. Sería ideal contar al momento que se hace la prueba con un tamiz 40, el cual tiene una abertura de 0.42 mm.

02.- Una dilatancia rápida nos indica que estamos en presencia de una fracción fina limosa y una dilatancia lenta, es indicativo de una fracción fina arcillosa.

03.- La succión es un fenómeno típico que ocurre en los suelos parcialmente saturados y que puede conferir una resistencia adicional al suelo.

Espero todos estos contenidos expuestos tanto de forma escrita como audiovisual hayan resultado de utilidad para todos ustedes. Cualquier duda o sugerencia no dudes en dejarla saber en la sección de comentarios. Me despido hasta una próxima oportunidad. Escribió para ustedes:

@eliaschess333

Acerca las Fuentes de información consultadas

Acerca las Calicatas

Acerca el fenómeno de succión

Acerca la prueba de dilatancia

Acerca el recurso audiovisual

@eliaschess333 – Director
@normacanaza – Asistente en la toma de capturas y grabación del video
El video fue editado con el programa Filmora X y la herramienta móvil CapCut
El fondo musical empleado es propio del programa Filmora X
La toma de fotos y grabación de videos, fue realizada con mi redmi Note 11 pro