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Title02-03-001
TagsPotassium Water Materials Chemical Substances
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                            Contenido
Laboratorio de Geotecnia - UMSS
Editorial
Selección de parámetros de resistencia para el análisis de estabilidad de
Conceptos básicos de mecánica de suelos no-saturados
Modelación de la interacción entre zapatas aisladas y superestructura
Determinación de la dispersividad de los suelos arcillosos en el valle de
Programas computacionales en el GTUMSS
Últimos acontecimientos
Conferencias de interés
                        
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1 INTRODUCCIÓN

En un estudio realizado por el Laboratorio de Geo-
tecnia en la región de Arocagua, ubicada en el valle
de Sacaba, se determinó la presencia de arcilla dis-
persiva. La erosión interna que caracteriza este tipo
de arcilla ha sido identificada como la causante de
problemas de asentamientos excesivos en las vivien-
das recientemente construidas en esta zona.

La arcilla dispersiva ha sido definida como un ti-
po especial de suelo que se caracteriza por presentar
un elevado contenido de cationes de sodio en el agua
presente en sus poros, estos cationes rodean total-
mente a las partículas de arcilla con cargas positivas
y ocasionan que las fuerzas de repulsión excedan a
las de atracción; de esta manera, las partículas de ar-
cilla son fácilmente puestas en suspensión en pre-
sencia de agua, siendo acarreadas hacia los estratos
inferiores a través de orificios dejados por raíces,
actividad de roedores o desecación del suelo.

2 OBTENCIÓN DE MUESTRAS

Las muestras fueron obtenidas de las zonas de Aro-
cagua, Quintanilla y Pucara, ubicadas en el valle de
Sacaba.

Se recurrió a la excavación de calicatas, con la
ayuda de picotas y palas, hasta una profundidad
promedio de dos metros para la extracción de mues-
tras alteradas, siendo estas representativas de los ti-
pos de suelo encontrados. Asimismo, este método de
obtención de muestras permitió observar la presen-
cia de orificios provocados por la tubificación que
caracteriza a las arcillas dispersivas.

Una vez extraídas, las muestras fueron cubiertas
con bolsas plásticas, con el objetivo de mantener el
contenido de humedad natural, requisito importante
para la realización de los ensayos que determinan la
dispersividad de los suelos.

3 ENSAYOS REALIZADOS

La dispersividad de una arcilla puede ser determina-
da a través de cuatro ensayos que son presentados a
continuación, en orden de confiabilidad de resulta-
dos:

1. Ensayo de erosión interna, Pinhole test, pro-
puesto por Sherard et al. (1976).

2. Análisis químico del extracto de agua de po-
ros, propuesto por Sherard et al. (1972).

3. Método estándar para las características dis-
persivas de suelos arcillosos por doble hi-
drometría, procedimiento según ASTM D
4221-90.

4. Ensayo químico de fracciones de suelo,
Crumb Test, propuesto por Emerson (1967).

El Servicio de Conservación del Suelo, SCS, con-
sidera insuficiente solo un ensayo para la detección
y clasificación de las arcillas dispersivas, siendo
aceptable para este propósito la realización de tres
de los mencionados en la lista anterior.

Los procedimientos seguidos en los ensayos rea-
lizados son presentados a continuación:

3.1 Ensayo de erosión interna
El ensayo está descrito en la norma ASTM D4647-
93. Básicamente consiste de realizar una perforación
de 1 mm de diámetro a lo largo de una muestra
compactada, para luego permitir la circulación de
agua destilada a través del orificio, bajo las siguien-
tes cargas hidráulicas: 50, 180, 380 y 1020 mm de
columna de agua. El equipo utilizado se muestra en
la Figura 1.

La clasificación del grado de dispersividad según
el ensayo de erosión interna es la siguiente:

• D-1 y D-2 dispersivas
• ND-4 y ND-3 moderadamente dispersivas
• ND-2 y ND-1 no dispersivas

Determinación de la dispersividad de los suelos arcillosos en el valle de
Sacaba

H.Claros
Laboratorio de Geotecnia, Universidad Mayor de San Simón

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Figura 1. Equipo utilizado en el ensayo de erosión interna.

3.2 Análisis químico del extracto de agua de poros

Como su nombre lo indica, consiste de realizar la
determinación de las cantidades de los cuatro catio-
nes metálicos principales presentes en el agua de los
poros del suelo. Los cationes son: Calcio (Ca), Mag-
nesio (Mg), Sodio (Na) y Potasio (K), expresados en
miliequivalentes por litro (meq/l). La suma de las
cantidades de estos cuatro cationes es conocida co-
mo el total de sales disueltas, TDS, siendo el por-
centaje de sodio igual a la cantidad de sodio dividida
entre el TDS. En función a estos dos parámetros y
con la ayuda de la Figura 2 se determina el grado de
dispersividad de un suelo.

3.3 Ensayo de doble hidrometría

El ensayo de doble hidrometría consiste en la
realización de dos ensayos hidrométricos, uno con
agente dispersor y el otro prescindiendo de este.
Ambos resultados son comparados a través del índi-
ce de dispersión, que esta determinado según la si-
guiente ecuación:

% dispersión =

% < 5 µm obtenido con ensayo doble hidrometría (1)
% < 5 µm obtenido con ensayo de hidrometría

Se considera que una muestra es dispersiva cuan-
do el porcentaje de dispersión de ésta excede al
35%.

El grado de confiabilidad de este ensayo es del
85%.

4 COMPARACIÓN DE RESULTADOS

La Figura 2 presenta los puntos obtenidos según
el ensayo del extracto de agua de poros, adicional-

mente se ha incluido la nomenclatura que corres-
ponde a los resultados de los ensayos de erosión in-
terna en muestras similares. Comparando los
resultados de ambos ensayos se ha concluido que la
relación de estos es muy estrecha.

Figura 2. Resultados del ensayo de erosión interna y del análi-
sis químico del extracto de agua de poros

Los resultados del ensayo de doble hidrometría
no muestran relación con los obtenidos en el ensayo
de erosión interna, pues el porcentaje de dispersión,
correspondiente a todas las muestras excede al 35%.
Sin embargo, la realización de este ensayo ha sido
importante


para verificar la dispersividad de las

muestras. En la Figura 3 se presentan los resultados
de uno de los ensayos de doble hidrometría realiza-
dos.

Figura 3. Gráfica del ensayo de doble hidrometría.

De manera complementaria, fueron realizados en-
sayos para la determinación de los límites de con-
sistencia de Atterberg con el fin de relacionar el gra-
do de plasticidad de las muestras con su grado de
dispersividad, este último obtenido mediante el en-
sayo de erosión interna. Se ha visto que la mayor
parte de las arcillas identificadas como dispersivas
corresponden a arcilla magra (CL) clasificadas se-
gún el Sistema Unificado, salvo una excepción re-
gistrada como arcilla grasa (CH), como muestra la

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