Cuál es el mejor material de suelo

Esta pregunta surge de la situación típica de la selección de bancos o sitios de préstamo para una obra civil en particular.

Como toda actividad de decisión en la vida, la pareja, el trabajo, un nuevo empleado, una inversión, establecer cuál es el mejor material de suelo para usar en obra depende de las referencias, es decir, de los estándares. Si los estándares son pobres, las decisiones, aunque acertadas porque cumplen con los estándares, producirán situaciones riesgosas. En cambio, si los estándares son ricos, las decisiones acertadas producirán situaciones de bajo riesgo, exitosas. Aprovechamos de recordar que en ingenieria, como en la vida misma, no hay situaciones de riesgo cero.

El tope de la línea en estándares para rellenos estructurales (fundaciones, carreteras, reservorios) requiere la satisfacción de los siguientes aspectos fundamentales:

• Adecuación (restricciones de granulometría, plasticidad, dureza del agregado grueso)
• Desempeño del suelo considerando condiciones de hidratación, de sobrecarga, y de velocidad y tipo de carga del proyecto

Comparar materiales utilizando el aspecto de adecuación es algo a lo que estamos acostumbrados en la práctica tradicional. Sin embargo, comparar suelos considerando el desempeño condicionado es una labor menos común y que precisa de las herramientas adecuadas.

La herramienta que permite hacer comparaciones entre materiales de suelo en desempeño condicionado es el software SoilDesigner de RAMCODES, usando resultados de experimentos factoriales de laboratorio.

La figura muestra una comparación entre las curvas de diseño de una grava limosa y una arena arcillosa al 80% de grado de saturación, carga monotónica (1.27 mm/min) y 2 pesas de sobrecarga. 

Si el requerimiento de resistencia del proyecto fuera 20% de CBR, cualquiera de los dos materiales serviría compactándolo al menos al 95% del Proctor.

En cambio, si la resistencia requerida fuera 40%, a la grava habría que compactarla al menos al 96% del Proctor, mientras que la arcilla, digamos, no alcanzaría tal resistencia ni compactándola a más de 100% del Proctor.

En la figura se comparan dos suelos de clasificación similar (A-1-b); incluso pertenecen a la misma región geológica en la Península de Paraguaná, Venezuela, sin embargo sus curvas de diseño son diferentes. 

Apréciese que la curva de diseño, a 65% de grado de saturación, 2 pesas de sobrecarga y carga monotónica (1.27 mm/min), para el material etiquetado como 1368 es superior a la curva de diseño para el material etiquetado como 1366. 

Por ejemplo, para alcanzar CBR de 40%, el material 1368 tendría que ser compactado al 96% del Proctor, mientras que el 1366 requeriría compactarlo al 99% del Proctor. Aunque habría que medirlo en campo a través de un tramo de prueba, no es difícil anticipar que la diferencia en tiempo-máquina entre compactar al 96 y al 99% del Proctor es notable.

Este último ejemplo demuestra que, si la referencia hubiera sido el criterio de adecuación (referencia pobre), no se podría distinguir la ventaja entre uno u otro material de suelo. Mientras que si la referencia es de desempeño condicionado (referencia rica), entonces la diferencia se muestra muy claramente.

Estoy seguro que este ejemplo les será de mucha ayuda para aplicar en sus obras.

Saludos para todos,

Freddy J. Sánchez-Leal

@ramcodesCEO

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