Download - Tesis
-
7/13/2019 Tesis
1/198
UNIVERSIDAD DE ORIENTE
FACULTAD DE INGENIERIA Y ARQUITECTURA
DEPARTAMENTO DE INGENIERIA CIVIL
TRABAJO DE GRADUACION
EVALUACIN DE LAS PROPIEDADES FSICAS DE LOS DISTINTOS BANCOS
DE AGREGADOS PTREOS Y MATERIAL SELECTO EXISTENTES EN LA
ZONA ORIENTAL DE EL SALVADOR PARA DETERMINAR SU CALIDAD EN
BASE A LAS NORMAS ASTM.
ELABORADO POR:
BR. CARLOS MARIO APARICIO QUINTANILLA
BR. NELSON DAVID COPLAND AYALA
BR. JUAN FRANCISCO MARTINEZ PEREIRA
ASESOR ESPECIFICO:
ING. GILBERTO ANTONIO RIVERA RIVAS
PARA OPTAR AL TITULO DE:
INGENIERO CIVIL
ENERO DE 2014
SAN MIGUEL, EL SALVADOR, CENTRO AMERICA
-
7/13/2019 Tesis
2/198
INDICE
Introduccin ........................................................................................ i
Captulo 1
Planteamiento del Problema ............................................................11
1.1 Planteamiento del Problema ..................................................................... 121.1.1 Situacin Problematica ................................................................................. 131.1.2 Enunciado del Problema .............................................................................. 15
1.2 Justificacin .............................................................................................. 161.3 Objetivos ................................................................................................... 18
1.3.1 Objetivo General .......................................................................................... 181.3.2 Objetivos Especficos ................................................................................... 18
1.4 Alcances y Limitaciones ............................................................................ 191.4.1 Alcances ....................................................................................................... 191.4.2 Limitaciones ................................................................................................. 21
Captulo 2
Marco Referencial ............................................................................23
2.1 Marco Histrico ......................................................................................... 242.1.1 Anlisis de los bancos de material en el departamento de San Miguel, para la
construccin de base en estructuras de pavimento ........................................... 24
2.2 Marco Terico ........................................................................................... 252.2.1 Generalidades .............................................................................................. 252.2.2 Importancia de los suelos en la ingeniera civil ............................................. 252.2.3 Origen de los Suelos .................................................................................... 26
2.2.3.1. Procesos de meteorizacin ................................................................... 262.2.3.2. Naturaleza de los depsitos de suelo .................................................... 27
2.2.4.Caractersticas de los Suelos ...................................................................... 282.2.4.1. Caractersticas fsicas ........................................................................... 28
2.2.5. El Ensayo de CBR ...................................................................................... 332.2.5.1. Mtodo de Peltier .................................................................................. 342.2.5.2. Mtodo de Trocchi ................................................................................ 35
2.2.6. Flujo de Agua en Suelos ............................................................................. 35
2.2.6.1. Plasticidad ............................................................................................ 362.2.6.2. Lmites de Atterberg .............................................................................. 362.2.6.3. Consistencia e ndice de Fluidez ........................................................... 40
2.2.7. Clasificacin de los suelos........................................................................... 412.2.7.1. Clasificacin de los suelos por su ndice de plasticidad ........................ 412.2.7.2. Sistema Unificado de Clasificacin de Suelos (SUCS).......................... 432.2.7.3. Clasificacin Granulomtrica. ................................................................ 45
2.2.8. Agregados. .................................................................................................. 472.2.8.1. Agregado Grueso. ................................................................................. 47
-
7/13/2019 Tesis
3/198
2.2.8.2. Agregado Fino. ..................................................................................... 482.2.8.3. Agregados de Alta Densidad................................................................. 482.2.8.4. Agregados de Baja Densidad................................................................ 482.2.8.5. Sitios de extraccin ............................................................................... 492.2.8.6. Tipos de Rocas para Agregados ........................................................... 492.2.8.7. Materiales Perjudiciales ........................................................................ 49
2.3 Marco Normativo ....................................................................................... 512.3.1. Ley de Minera ............................................................................................. 512.3.2. Ley de Urbanismo y Construccin ............................................................... 572.3.3. Ley del Medio Ambiente .............................................................................. 572.3.4. Reglamento General de la Ley del Medio Ambiente .................................... 58
Captulo 3
Marco Metodolgico ........................................................................ 59
3.1 Tipo de Investigacin ................................................................................ 60
3.2 Enfoque de la Investigacin ...................................................................... 603.3 Mtodo Estadstico.................................................................................... 613.3.1 El Mtodo Estadstico como Instrumento ...................................................... 613.3.2 Medidas de Tendencia ................................................................................. 61
3.3.2.1 Media Aritmtica Muestral ...................................................................... 613.3.3 Medidas de Dispersin ................................................................................. 62
3.3.3.1 La Desviacin Estndar Muestral ........................................................... 633.3.3.2 El Coeficiente de Variacin de Pearson ................................................. 63
3.4 Localizacin de Bancos de Material .......................................................... 643.5 Tcnicas de Muestreo ............................................................................... 653.6 Obtencin de Muestras ............................................................................. 65
3.6.1 Obtencin de Muestras Alteradas................................................................. 66
3.7 Secado de Muestras Alteradas ................................................................. 663.8 Disgregacin de Muestras Alteradas ........................................................ 673.9 Cuarteo ..................................................................................................... 683.10 Bitcora para la Codificacin Muestras .................................................. 69
3.10.1 Bitacora de visita #1 Problock .................................................................... 703.10.2 Bitacora de visita #2 Problock .................................................................... 713.10.3 Bitacora de visita #3 Problock .................................................................... 723.10.4 Bitacora de visita #1 Pretros de Oriente ..................................................... 753.10.5 Bitacora de visita #2 Pretros de Oriente ..................................................... 763.10.6 Bitacora de visita #3 Pretros de Oriente ..................................................... 773.10.7 Bitacora de visita #1 Predrera El ngel ...................................................... 80
3.10.8 Bitacora de visita #2 Predrera El ngel ...................................................... 813.10.9 Bitacora de visita #3 Predrera El ngel ...................................................... 823.10.10 Bitacora de visita #1 Banco de Material Hualama ..................................... 853.10.11 Bitacora de visita #2 Banco de Material Hualama ..................................... 863.10.12 Bitacora de visita #3 Banco de Material Hualama ..................................... 873.10.13 Bitacora de visita #1 Banco de Material Sesori ......................................... 903.10.14 Bitacora de visita #2 Banco de Material Sesori ......................................... 913.10.15 Bitacora de visita #3 Banco de Material Sesori ......................................... 923.10.16 Bitacora de visita #1 Banco de Material CE y Emmanuel ......................... 95
-
7/13/2019 Tesis
4/198
3.10.17 Bitacora de visita #2 Banco de Material CE y Emmanuel ......................... 963.10.18 Bitacora de visita #3 Banco de Material CE y Emmanuel ......................... 973.10.19 Bitacora de visita #1 Pedrera Chinameca ............................................... 1003.10.20 Bitacora de visita #2 Pedrera Chinameca ............................................... 1013.10.21 Bitacora de visita #3 Pedrera Chinameca ............................................... 1023.10.22 Bitacora de visita #1 Banco de Material Hato Nuevo .............................. 105
3.10.23 Bitacora de visita #2 Banco de Material Hato Nuevo .............................. 1063.10.24 Bitacora de visita #3 Banco de Material Hato Nuevo .............................. 1073.10.25 Bitacora de visita #1 Banco de Material Cantora .................................... 1103.10.26 Bitacora de visita #2 Banco de Material Cantora .................................... 1113.10.27 Bitacora de visita #3 Banco de Material Cantora .................................... 1123.10.28 Bitacora de visita #1 Pedrera El Castao ............................................... 1153.10.29 Bitacora de visita #2 Pedrera El Castao ............................................... 1163.10.30 Bitacora de visita #3 Pedrera El Castao ............................................... 1173.10.31 Bitacora de visita #1 Banco de Material El Chaparral ............................. 1203.10.32 Bitacora de visita #2 Banco de Material El Chaparral ............................. 1213.10.33 Bitacora de visita #3 Banco de Material El Chaparral ............................. 1223.10.34 Bitacora de visita #1 Pedrera La Hulera ................................................. 125
3.10.35 Bitacora de visita #2 Pedrera La Hulera ................................................. 1263.10.36 Bitacora de visita #3 Pedrera La Hulera ................................................. 1273.10.37 Bitacora de visita #1 Banco de Material Esparta - Poloros ...................... 1303.10.38 Bitacora de visita #2 Banco de Material Esparta - Poloros ...................... 1313.10.39 Bitacora de visita #3 Banco de Material Esparta - Poloros ...................... 132
3.11 Metodologa de Trabajo ........................................................................ 1353.11.1 Agregados Petreos ................................................................................... 1353.11.2 Material Selecto ........................................................................................ 137
Captulo 4
Anlisis de Laboratorio y Presentacin de Resultados .................. 1394.1 Generalidades ......................................................................................... 1404.2 Anlisis deDatos ..................................................................................... 141
4.2.1 Anlisis de Agregados Ptreos ................................................................... 1414.2.1.1 Anlisis Pedrera El Castao ................................................................ 1414.2.1.2 Anlisis Pedrera Chinameca ................................................................ 1434.2.1.3 Anlisis Pedrera El ngel ..................................................................... 1454.2.1.4 Anlisis Pedrera La Hulera .................................................................. 1474.2.1.5 Anlisis Ptreos de Oriente .................................................................. 1494.2.1.6 Anlisis ProBlock ................................................................................. 1514.2.1.7 Anlisis General de Resultados, Agregados Ptreos (Gruesos y Finos)
..................................................................................................................... 1534.2.2 Anlisis de Material Selecto........................................................................ 1624.2.2.1 Anlisis Banco de Material Cantora ..................................................... 1624.2.2.2 Anlisis Banco de Material C.E. Y Emmanuel ...................................... 1644.2.2.3 Anlisis Banco de Material El Chaparral .............................................. 1664.2.2.4 Anlisis Banco de Material Esparta - Poloros ....................................... 1684.2.2.5 Anlisis Banco de Material Hato Nuevo ............................................... 1704.2.2.6 Anlisis Banco de Material Huachipilin ................................................. 1724.2.2.7 Anlisis Banco de Material Hualama .................................................... 174
-
7/13/2019 Tesis
5/198
4.2.2.8 Anlisis Banco de Material Sesori ........................................................ 1764.2.2.9 Anlisis General de Resultados, Material Selecto ................................ 178
4.2.3 Anlisis de Resultados, Representatividad de la Muestra .......................... 183
Captulo 5
Conclusiones y Recomendaciones ................................................ 184
5.1 Conclusiones .......................................................................................... 1855.2 Recomendaciones .................................................................................. 187
Fuentes de Consulta ...................................................................... 188
Bibliografa ..................................................................................... 188
Artculos de Pginas Web .............................................................. 188
Anexos .......................................................................................... 191
Anexo A
Reporte de Pruebas ...................................................................................... 191ANEXO B
NORMATIVAS ASTM C 29/C 29M97 Standard Test Method for Bulk Density(Unit Weight) and Voids in Aggregate............................................................... 382
ANEXO C
NORMATIVAS ASTM C 3301 Standard Specification for Concrete
Aggregates .......................................................................................................... 387ANEXO D
NORMATIVAS ASTM C 8899a Standard Test Method for Soundness ofAggregates by Use of Sodium Sulfate or Magnesium Sulfate ............................. 396
ANEXO E
NORMATIVAS ASTM C 12701 Standard Test Method for Specific Gravityand Absorption of Coarse Aggregate .................................................................. 402
ANEXO F
NORMATIVAS ASTM C 12897 Standard Test Method for Specific Gravityand Absorption of Fine Aggregate ....................................................................... 408
ANEXO GNORMATIVAS ASTM C 136 - 01Standard Test Method for Sieve Analysis of
Fine and Coarse Aggregates ............................................................................... 414ANEXO H
NORMATIVAS ASTM D 221610 Standard Test Methods for LaboratoryDetermination of Water (Moisture) Content of Soil and Rock by Mass ................ 420
ANEXO I
-
7/13/2019 Tesis
6/198
NORMATIVAS ASTM D 248706 Standard Practice for Classification of Soilsfor Engineering Purposes (Unified Soil Classification System)............................ 428
ANEXO J
NORMATIVAS ASTM D 328297 Standard Practice for Classification of Soilsand Soil-Aggregate Mixtures for Highway Construction Purposes) ..................... 441
ANEXO KNORMATIVAS ASTM D 42704 Standard Test Method for Shrinkage Factors
of Soils by the Mercury Method ........................................................................... 448ANEXO L
NORMATIVAS ASTM D 431810 Standard Test Methods for Liquid Limit,Plastic Limit, and Plasticity Index of Soils ............................................................ 453
ANEXO M
NORMATIVAS ASTM D 69807 Standard Test Methods for LaboratoryCompaction Characteristics of Soil Using Standard Effort (12400 ft-lbf/ft3 (600 kN-m/m3)) ................................................................................................................. 470
ANEXO N
CLASIFICACION DE CANTERAS DE ACUERDO A CARTA DEPLASTICIDAD NORMA ASTM D 2487 - 06 ........................................................ 484
ANEXO O
CLASIFICACION CUALITATIVA DE SUELOS Y SU USO SEGN CBR ..... 486ANEXO P
FOTOGRAFIAS ............................................................................................ 488
-
7/13/2019 Tesis
7/198
INDICE DE ILUSTRACIONES
Ilustracin 1: Suelo granular .................................................................................. 31Ilustracin 2: Estados de los suelos. ..................................................................... 37
Ilustracin 3: Cuchara de Casagrande. ................................................................. 38Ilustracin 4: Surco en la cuchara de Casagrande ................................................ 39Ilustracin 5: Determinacin del lmite plstico ...................................................... 39Ilustracin 6: Cambio de volumen, variacin de humedad en arcillas ................... 40Ilustracin 7: Grfico de Casagrande. ................................................................... 42Ilustracin 8: Clasificacin Granulomtrica Internacional - USDA ......................... 46Ilustracin 9: Clasificacin Granulomtrica. .......................................................... 47Ilustracin 10: Secado de Muestras ...................................................................... 67Ilustracin 11: Secado de Muestras en Horno ....................................................... 67Ilustracin 12: Visita de Campo Cantera ProBlock ................................................ 73Ilustracin 13: Croquis Ubicacin ProBlock: .......................................................... 74Ilustracin 14: Visita de Campo Cantera Petreos de Oriente ................................ 78Ilustracin 15: Croquis de Ubicacin Ptreos de Oriente ...................................... 80Ilustracin 16: Visita de Campo Pedrera El Angel ................................................. 84Ilustracin 17: Croquis de Ubicacin Pedrera El ngel ......................................... 86Ilustracin 18: Visita de Campo Banco de Material Hualama ................................ 90Ilustracin 19: Croquis de Ubicacin Banco de Material Hualam ........................ 92Ilustracin 20: Visita de Campo Banco de Material Sesori .................................... 96Ilustracin 21: Croquis de Ubicacin Banco de Material Sesori ............................ 97
Ilustracin 22: Visita de Campo Banco de Material CE y Emmanuel .................. 101Ilustracin 23: Croquis de Ubicacin Banco de Material CE y Emmanuel .......... 102Ilustracin 24: Visita de Campo Pedrera de Chinameca ..................................... 106Ilustracin 25: Croquis de Ubicacin Pedrera de Chinameca ............................. 107Ilustracin 26: Visita de Campo Banco de Material Hato Nuevo ......................... 111Ilustracin 27: Croquis de Ubicacin Banco de Material Hato Nuevo ................. 113Ilustracin 28: Visita de Campo Banco de Material Cantora ............................... 117Ilustracin 29: Croquis de Ubicacin Banco de Material Cantora........................ 118Ilustracin 30: Visita de Campo Pedrera El Castao ........................................... 122Ilustracin 31: Croquis de Ubicacin Pedrera El Castao ................................... 123
Ilustracin 32: Visita de Campo Banco de Material El Chaparral ........................ 127Ilustracin 33: Croquis de Ubicacin Banco de Material El Chaparral ................ 129Ilustracin 34: Visita de Campo Pedrera La Hulera ............................................. 133Ilustracin 35: Croquis de Ubicacin Pedrera La Hulera ..................................... 135Ilustracin 36: Visita de Campo Banco de Materiales de Esparta ....................... 139Ilustracin 37: Croquis de Ubicacin Esparta - Polors ...................................... 140
http://c/Users/Betty%20Pereira/Desktop/Tesis.docx%23_Toc378345904http://c/Users/Betty%20Pereira/Desktop/Tesis.docx%23_Toc378345905http://c/Users/Betty%20Pereira/Desktop/Tesis.docx%23_Toc378345906http://c/Users/Betty%20Pereira/Desktop/Tesis.docx%23_Toc378345907http://c/Users/Betty%20Pereira/Desktop/Tesis.docx%23_Toc378345908http://c/Users/Betty%20Pereira/Desktop/Tesis.docx%23_Toc378345909http://c/Users/Betty%20Pereira/Desktop/Tesis.docx%23_Toc378345910http://c/Users/Betty%20Pereira/Desktop/Tesis.docx%23_Toc378345911http://c/Users/Betty%20Pereira/Desktop/Tesis.docx%23_Toc378345912http://c/Users/Betty%20Pereira/Desktop/Tesis.docx%23_Toc378345913http://c/Users/Betty%20Pereira/Desktop/Tesis.docx%23_Toc378345914http://c/Users/Betty%20Pereira/Desktop/Tesis.docx%23_Toc378345915http://c/Users/Betty%20Pereira/Desktop/Tesis.docx%23_Toc378345916http://c/Users/Betty%20Pereira/Desktop/Tesis.docx%23_Toc378345917http://c/Users/Betty%20Pereira/Desktop/Tesis.docx%23_Toc378345918http://c/Users/Betty%20Pereira/Desktop/Tesis.docx%23_Toc378345920http://c/Users/Betty%20Pereira/Desktop/Tesis.docx%23_Toc378345922http://c/Users/Betty%20Pereira/Desktop/Tesis.docx%23_Toc378345924http://c/Users/Betty%20Pereira/Desktop/Tesis.docx%23_Toc378345926http://c/Users/Betty%20Pereira/Desktop/Tesis.docx%23_Toc378345928http://c/Users/Betty%20Pereira/Desktop/Tesis.docx%23_Toc378345928http://c/Users/Betty%20Pereira/Desktop/Tesis.docx%23_Toc378345926http://c/Users/Betty%20Pereira/Desktop/Tesis.docx%23_Toc378345924http://c/Users/Betty%20Pereira/Desktop/Tesis.docx%23_Toc378345922http://c/Users/Betty%20Pereira/Desktop/Tesis.docx%23_Toc378345920http://c/Users/Betty%20Pereira/Desktop/Tesis.docx%23_Toc378345918http://c/Users/Betty%20Pereira/Desktop/Tesis.docx%23_Toc378345917http://c/Users/Betty%20Pereira/Desktop/Tesis.docx%23_Toc378345916http://c/Users/Betty%20Pereira/Desktop/Tesis.docx%23_Toc378345915http://c/Users/Betty%20Pereira/Desktop/Tesis.docx%23_Toc378345914http://c/Users/Betty%20Pereira/Desktop/Tesis.docx%23_Toc378345913http://c/Users/Betty%20Pereira/Desktop/Tesis.docx%23_Toc378345912http://c/Users/Betty%20Pereira/Desktop/Tesis.docx%23_Toc378345911http://c/Users/Betty%20Pereira/Desktop/Tesis.docx%23_Toc378345910http://c/Users/Betty%20Pereira/Desktop/Tesis.docx%23_Toc378345909http://c/Users/Betty%20Pereira/Desktop/Tesis.docx%23_Toc378345908http://c/Users/Betty%20Pereira/Desktop/Tesis.docx%23_Toc378345907http://c/Users/Betty%20Pereira/Desktop/Tesis.docx%23_Toc378345906http://c/Users/Betty%20Pereira/Desktop/Tesis.docx%23_Toc378345905http://c/Users/Betty%20Pereira/Desktop/Tesis.docx%23_Toc378345904 -
7/13/2019 Tesis
8/198
INDICE DE TABLAS
Tabla 1: Clasificacin por tamao de partculas en distintas normativasinternacionales................................................................................................................... 28
Tabla 2: Valores tpicos de la gravedad especifica de las partculas ........................ 29Tabla 3: Sistema Unificado de Clasificacin de Suelos bajo el punto de Vista de laIngeniera, Norma ASTM D-2487.................................................................................... 45
Tabla 4: Sustancias dainas para los agregados ptreos.......................................... 50
Tabla 5: Anlisis de Representatividad Coeficiente de Pearson............................... 64
Tabla 6: Peso Mnimo Recomendado para Contenido de Humedad. ..................... 141
Tabla 7: Cuadro Resumen Pedrera El Castao......................................................... 147
Tabla 9: Cuadro Resumen Pedrera de Chinameca................................................... 149
Tabla 10: Cuadro Resumen Pedrera El ngel ............................................................ 151
Tabla 11: Cuadro Resumen Pedrera La Hulera......................................................... 153Tabla 12: Cuadro Resumen Ptreos de Oriente........................................................ 156
Tabla 13: Cuadro Resumen ProBlock.......................................................................... 158
Tabla 14: Resumen General de Resultados, Agregados Ptreos ........................... 160
Tabla 15: Cuadro Resumen Banco de Material Cantora.......................................... 169
Tabla 16: Cuadro Resumen Banco de Material C.E. Y Emmanuel......................... 171
Tabla 17: Cuadro Resumen Banco de Material El Chaparral .................................. 173
Tabla 18: Cuadro Resumen Banco de Material Esparta - Polors.......................... 175
Tabla 19: Cuadro Resumen Banco de Material Hato Nuevo ................................... 177
Tabla 20: Cuadro Resumen Banco de Material Huachipilin..................................... 179Tabla 21: Cuadro Resumen Banco de Material Hualam......................................... 181
Tabla 22: Cuadro Resumen Banco de Material Sesori ............................................. 183
Tabla 23: Resumen General de Resultados, Material Selecto................................ 185
-
7/13/2019 Tesis
9/198
INDICE DE GRAFICOS
Grafico 1: Gravedad Especfica del Agregado Grueso .......................................................... 161
Grafico 2: Gravedad Especfica (SSS) del Agregado Grueso ............................................... 161
Grafico 3: Gravedad Especfica Aparente del Agregado Grueso......................................... 162Grafico 4: Gravedad Especfica del Agregado Fino................................................................ 162
Grafico 5: Gravedad Especfica (SSS) del Agregado Fino .................................................... 163
Grafico 6: Gravedad Especfica Aparente del Agregado Fino .............................................. 163
Grafico 7: Graduacin de Agregados Finos ............................................................................. 164
Grafico 8: Peso Volumtrico de Agregado Grueso (Suelto) .................................................. 164
Grafico 9: Peso Volumtrico de Agregado Grueso (Varillado).............................................. 165
Grafico 10: Peso Volumtrico de Agregado Fino (Suelto)..................................................... 165
Grafico 11: Peso Volumetrico de Agregado Fino (Varillado) ................................................. 166
Grafico 12: Resistencia a los Sulfatos en Agregado Grueso ................................................ 166
Grafico 13: Resistencia a los Sulfatos en Agregado Fino...................................................... 167Grafico 14: Contenido de Humedad .......................................................................................... 167
Grafico 15: Peso Volumtrico (Varillado).................................................................................. 186
Grafico 16: Peso Volumtrico (Suelto) ...................................................................................... 186
Grafico 17: Contenido de Humedad .......................................................................................... 187
Grafico 18: Lmites de Atterberg ................................................................................................ 187
Grafico 19: Prctor Estndar ...................................................................................................... 188
Grafico 20: CBR Mtodos Aproximados ................................................................................... 188
-
7/13/2019 Tesis
10/198
i
INTRODUCCIN.
Los materiales ptreos (del latn Petreus; pedregoso) son
aquellosmaterial naturales proveniente de laroca,piedra opeasco,regularmente
se encuentran en forma de bloques, losetas o fragmentos de distintos tamaos,
esto principalmente en la naturaleza, aunque de igual modo existen otros que son
procesados e industrializados por el hombre; que sirven como base para elaborar
elementos componentes de una obra civil o arquitectnica .
Es preciso para el pas contar con una base de datos actualizada, con la cual las
empresas dedicadas a la construccin puedan tomar datos referenciales de la
calidad de materiales existentes en la regin oriental, que si bien es cierto, las
instituciones que se dedican al control de calidad (Ministerio de Obras Pblicas, el
Fondo de Inversin Social para el Desarrollo Local) cuentan con estas bases de
datos pero no estn disponibles al pblico en general.
La implementacin de investigaciones orientadas a lograr lo anterior es sin duda
un avance en el rea de la construccin de obras de la Ingeniera Civil en El
Salvador, tomando en consideracin que la vida til de las construcciones de
nuestro pas depende fundamentalmente de la calidad de los materiales con los
que se realizan estos proyectos.
En este sentido, el proyecto que a continuacin se presenta consiste en lacaracterizacin de las propiedades fsicas y mecnicas esenciales de los bancos
de agregados ptreos y material selecto, ms utilizados por los constructores de la
regin oriental.
En el estudio se realizaron pruebas normadas internacionalmente por la ASTM y
que se llevaron a cabo en condiciones de laboratorio, habindose obtenido sus
muestras de visitas de campo y cuyos resultados obtenidos, se compararon con
los permisibles de dichas normas y se determin de esta manera si el suelo y
agregados ptreos con que cuentan estos bancos puede ser til para la
construccin de obras civiles. Se seleccionaron los bancos de materiales ms
utilizados de la zona.
http://es.wikipedia.org/wiki/Materialhttp://es.wikipedia.org/wiki/Rocahttp://es.wikipedia.org/wiki/Piedrahttp://es.wikipedia.org/wiki/Pe%C3%B1ascohttp://es.wikipedia.org/wiki/Pe%C3%B1ascohttp://es.wikipedia.org/wiki/Piedrahttp://es.wikipedia.org/wiki/Rocahttp://es.wikipedia.org/wiki/Material -
7/13/2019 Tesis
11/198
11Captulo 1: Planteamiento del Problema.
-
7/13/2019 Tesis
12/198
12Captulo 1: Planteamiento del Problema.
1.1. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA.
Uno de los elementos ms comunes en la construccin de obras de ingeniera y
arquitectura son los agregados ptreos (grava, arena) y material selecto ya que
estos son utilizados en mayor parte para agregar resistencia al concreto y para
realizar restitucin en suelos no aptos para la construccin.
La necesidad de contar con un concreto de calidad hace indispensable conocer a
detalle sus componentes, ya que tanto la resistencia como la durabilidad
dependen de las propiedades fsicas y qumicas de ellos, especialmente de los
agregados.
Sin embargo, uno de los problemas que generalmente encuentran los
constructores al elaborar el concreto, es la poca verificacin previa de las
caractersticas y propiedades fsicas de los agregados ptreos y terreo que
utilizan, esto de acuerdo al Coordinador del Laboratorio de Suelos y Materiales de
la Universidad de Oriente, lo que propicia con cierta frecuencia resultados
diferentes a los esperados como por ejemplo: resistencias con valores inferiores a
los esperados, una dificultosa trabajabilidad, etc.
Estos deben cumplir con ciertas normas para darles un uso ingenieril ptimo:
deben consistir en partculas durables, limpias, duras, resistentes y libres de
productos qumicos absorbidos, recubrimientos de arcilla y de otros materialesfinos que puedan afectar la hidratacin y la adherencia de la pasta de cemento.
Asimismo, si la fundacin de una edificacin se construye con materiales o suelos
no aptos para esta actividad y que no cumplan las normas ASTM, surgen
deformaciones que acortan la vida til del proyecto, generando as gastos
adicionales que no se encontraban en el presupuesto de la obra.
-
7/13/2019 Tesis
13/198
13Captulo 1: Planteamiento del Problema.
1.1.1. SITUACIN PROBLEMTICA.
En nuestro pas existen leyes, reglamentos y ordenanzas municipales que norman
la extraccin de material ptreo, como son:
Ley de Minera (Ministerio de Economa). Ult. Mod. 20/04/2012
Ley de Medio Ambiente. Ult. Mod. 11/10/2012
Reglamento General de la Ley de Medio Ambiente. Ult. Mod. 29/05/2009
Y siendo este un recurso no renovable en la tecnologa de la construccin, ha
tenido una gran incidencia desde el mbito social y cultural ya que las personas de
comunidades aledaas siempre se han visto inconformes con este tipo deextraccin, y la clase poltica ha formulado alternativas que han mitigado de una
manera la administracin de estos recursos.
Pero con el caso de la calidad de dichos materiales para su uso en la
construccin, los estudios los realizan laboratorios de suelos particulares
contratados por las mismas canteras, exceptuando algunas investigaciones,
realizados por universidades, por ejemplo:
Evaluacin de la calidad de los bancos de materiales ms utilizados en la Zona
Oriental para la conformacin de bases o sub bases en carreteras aplicando el
mtodo de CBRde los autores Daysi del Carmen Acosta Orellana y Julio Cesar
Argueta Alvarado de la Universidad General Gerardo Barrios, de la cual no se
pudo obtener informacin al no contar con vinculacin alguna con dicha
universidad, o
Anlisis de los bancos de material en el departamento de San Miguel, para la
construccin de bases en estructuras de pavimento presentada en el ao 2003
como trabajo de graduacin por: Flora Matilde Barahona Gonzlez, Zulema
Marisol Bentez Gmez y Fernando Mauricio Caldern Manzano, de la Universidad
-
7/13/2019 Tesis
14/198
14Captulo 1: Planteamiento del Problema.
de Oriente, no se cuenta con una evaluacin completa de los agregados ptreos y
material selecto para toda la zona oriental.
Por la situacin actual que vive el pas, debido al crecimiento urbano y vial que
est en apogeo, se buscan nuevas fuentes de obtencin de materiales para
elaboracin del concreto sea este estructural, hidrulico o asfaltico. Las opciones
de mayor utilizacin, son: los ros y planicies aluvinales, de donde se obtienen los
agregados finos y cantos rodados; pero el nmero de ros explotables son pocos
ya que la mayora se encuentran contaminados, por lo tanto se reducen las
fuentes de materiales con una calidad adecuada, o canteras, a eso se debe una
sobre explotacin de recursos.
-
7/13/2019 Tesis
15/198
15Captulo 1: Planteamiento del Problema.
1.1.2. ENUNCIADO DEL PROBLEMA.
La regin oriental de El Salvador cuenta con numerosas canteras, las cuales
presentan variacin de caractersticas de acuerdo a su material de origen; debido
a esto es necesario la realizacin de estudios para determinarlas, por esto,
Cmo se describen las caractersticas fsicas: Gravedad Especifica, el Modulo de
Finura, el Peso Volumtrico, la Resistencia al Ataque de los Sulfatos, El Contenido
de Humedad, Los Limites de Atterberg, ndice de Plasticidad, ndice de Grado,
Humedad Optima y CBR (California Bearing Ratio); de los agregados ptreos ytrreos extrados de las canteras: El ngel, El Castao, Chinameca, La Hulera,
ProBlock, Ptreos de Oriente, Cantora, CE y Emanuel, Chaparral, Esparta, Hato
Nuevo, Huachipilin, Hualam y Sesori; ubicadas en los municipios de San Miguel,
Chinameca, Moncagua, Sesori, Chirilagua, Usulutn, El Triunfo, El Sauce de la
zona oriental, segn las normas ASTM C, 29-97, 33-01, 88-99, 127-01, 128-97,
136-01 y ASTM D, 2216-10, 2487-06, 3282-97, 427-04, 4318-10, 698-07?
-
7/13/2019 Tesis
16/198
16Captulo 1: Planteamiento del Problema.
1.2. JUSTIFICACIN
En la regin oriental de nuestro pas se cuenta con una gran diversidad de
canteras, por lo cual las caractersticas fsicas de los materiales extrados de cada
uno de estos sitios varan dependiendo del estrato y tipo de los suelos del cual han
sido obtenidos, se vuelve una gran necesidad hacer un estudio que permita la
clasificacin de estos recursos.
La importancia de utilizar el tipo y la calidad adecuados de agregados, no debe ser
subestimada pues los agregados finos y gruesos ocupan comnmente de 60% a
75% del volumen del concreto (70% - 85% en peso), e influyen notablemente en
las propiedades del concreto recin mezclado y endurecido en las proporciones de
la mezcla, y en la economa1, as como tambin ocupa el 90% de su masa en
mezclas asflticas.
Servir como un documento til a los profesionales del rea de la construccin al
determinar los materiales adecuados, para cada uno de los distintos tipos de obras
ingenieriles y hacer uso o no de los bancos de extraccin dependiendo a las
caractersticas que estos necesiten, ya que el informe presentara estudiosespecializados de laboratorio que demostraran tcnicamente la calidad de los
materiales analizados.
Al final el documento contara con una gua de ubicacin de cada una de las
canteras estudiadas, as como los resultados de los ensayos que les fueron
realizados y que sern de un gran beneficio econmico para los dueos de las
mismas canteras para la presentacin de su producto a los distintos constructores
y entidades encargadas del control de calidad de estos (sean estos el MOP,
FISDL organizaciones no gubernamentales entre otros) de igual forma sern de
1Kosmatka, S. H., & Panarese, W. C. (1992). Diseo y control de mezclas de concreto.Mexico D.F.: Instituto
mexicano del cemento y del concreto, A.C.
-
7/13/2019 Tesis
17/198
17Captulo 1: Planteamiento del Problema.
utilidad para los profesionales en el momento de licitar una obra en los cuales se
les sea exigido un estudio de los materiales de construccin involucrados en la
obra.
Se conocer a travs de la relacin de ensayos Prctor - Limites de Atterberg
peso volumtrico, una correcta utilizacin en recurso hdrico al momento de
realizar una compactacin con material selecto y evitar el desperdicio de este
recurso tan importante como lo es el agua.
-
7/13/2019 Tesis
18/198
18Captulo 1: Planteamiento del Problema.
1.3. OBJETIVOS.
1.3.1. Objetivo General.
Determinar las caractersticas fsicas de los agregados ptreos y material
selecto que son extrados en los departamentos de la zona oriental de El
Salvador, para verificar su calidad en base a las normas ASTM.
1.3.2. Objetivos Especficos.
Examinar a travs de ensayos de laboratorio las caractersticas fsicas de
los materiales ptreos bajo normas ASTM.
Identificar geogrficamente los diferentes bancos de materiales ptreos y
selectos ms explotados de la regin oriental.
Crear una base datos de las pruebas realizadas a las diferentes canteras de
la zona oriental.
Interpretar los resultados.
Conocer las diferencias fsicas entre los tipos de agregados. Sugerir el tipo de agregado a utilizar por la obra civil a ejecutar.
-
7/13/2019 Tesis
19/198
19Captulo 1: Planteamiento del Problema.
1.4. ALCANCES Y LIMITACIONES
1.4.1. ALCANCES
Mediante un plano de Google Earth se ubicaron geogrficamente los
bancos de materiales en los departamentos de San Miguel, La Unin,
Morazn y Usulutn; basndose en los datos obtenidos de las visitas de
campo y pruebas laboratorio de cada uno de estos en estudio.
El estudio comprende de una clasificacin de los bancos de materiales en
los que se trata de especificar en qu actividades civiles o arquitectnicas
son ms adecuados por medio de pruebas de laboratorio.
Los ensayos a practicar a los materiales extrados de los bancos sern:
a) Mtodo de Ensayo Estndar para la Solidez de los Agregados Mediante el
Uso de Sulfato de Sodio o Sulfato de Magnesio (Standard Test Method for
Soundness of Aggregates by Use of Sodium Sulfate or Magnesium Sulfate)ASTM C 88-99,
b) Mtodo de Ensayo Estndar para Densidad, Densidad Relativa(Gravedad
Especifica), y Absorcin del Agregado Grueso (Standard Test Method for
Specific Gravity and Absorption of Coarse Aggregate) ASTM C 127-01,
c) Mtodo de Ensayo Estndar para Densidad, Densidad Relativa(Gravedad
Especifica), y Absorcin del Agregado Fino (Standard Test Method for
Specific Gravity and Absorption of Fine Aggregate) ASTM C 128-97,
d) Mtodo de Ensayo Estndar para Densidad Bruta (Peso Unitario) y Vacos
en los Agregados (Standard Test Method for Bulk Density (Unit Weight)
and Voids in Aggregate) ASTM C 29/ C 29M - 97,
-
7/13/2019 Tesis
20/198
20Captulo 1: Planteamiento del Problema.
e) Mtodo de Ensayo Estndar para Anlisis de Tamiz de Agregado Finos y
Gruesos (Standard Test Method for Sieve Analysis of Fine and Coarse
Aggregates) C 136-01
f) Mtodo de Prueba Estndar para una Determinacin en Laboratorio del
Contenido de Agua ( Humedad) de Suelos y Rocas por Masa ASTM D
2216-10
g) Mtodo de Ensayo Estndar para Limite Liquido, Limite Plstico e ndice de
Plstico de Suelos (Standard Test Methods for Liquid Limit, Plastic Limit,
and Plasticity Index of Soils) ASTM D 4318-10.
h) Lmite de Contraccin ASTM D 427-04.
i) Mtodo de Ensayo Estndar para Determinar la Relacin Humedad-
Densidad de suelos y Mezclas de Suelo-Agregado, Usando un Martillo de2.49 kg (5.5 lb) y una Cada de 305 mm (12 pulg) (Standard Test Methods
for Laboratory Compaction Characteristics of Soil Using Standard Effort
(12400 ft-lbf/ft3(600 kN-m/m3))ASTM D 698-07.
Los bancos de materiales a estudiar son:
a) Para Agregados Ptreos:
i) San Miguel: Laguna de Aramuaca, Lolotique, El Castao.
ii) La Unin: El Sauce.
iii) Usulutn: La Hulera.
b) Para Material Selecto:
i) San Miguel: Sesori, Chapeltique, Chaparral, Cantora y Hato Nuevo.
ii) La Unin: Polors.
iii) Morazn: Huachipilin
iv) Usulutn: El Triunfo
Se calcularon valores de CBR segn mtodos aproximados de Peltier y de
Trocchi.
-
7/13/2019 Tesis
21/198
21Captulo 1: Planteamiento del Problema.
1.4.2. LIMITACIONES
Los ensayos se realizaron en el Laboratorio de la Universidad de Oriente
ubicado en campus Jaguar de Piedra.
Los ensayos estn limitados de la exactitud de equipo del laboratorio de la
Universidad.
Las normas a utilizar durante los ensayos sern nicamente las regidas porla ASTM para su posterior comparacin.
Los estudios realizados a los materiales estarn nicamente limitados a los
ensayos referidos al tem 3 del apartado de Alcances de este documento.
Los bancos de materiales de estudios se limitan nicamente a los ms
usados en la zona Oriental de El Salvador y descritos en el tem 4 del
apartado de Alcances de este documento.
Importantes ensayos como:
a) Mtodo de Ensayo para Cambio Potencial de volumen en Combinaciones
Cemento-Agregado ASTM C-289
b) Mtodo de Ensayo para Reactividad de agregados, Abrasin por medio de
la Maquina de ngeles, en agregado menor de 1-1/2" C-131
c) Abrasin en roca o agregado mayor de 3/4" (no incluye rotura de roca) C-
535
d) C.B.R. (incluye Prctor) D-1883, se realiz, no en base a lo que dicta la
norma, sino que se emplearan mtodos alternativos como son Peltier y
Trocchi
-
7/13/2019 Tesis
22/198
22Captulo 1: Planteamiento del Problema.
e) Otros ensayos no son menos importantes, no fue posible realizarlos por la
insuficiencia de equipo de laboratorio y el alto costo econmico que
representa.
f) Impurezas orgnicas en el agregado fino ASTM C-40.
Se tomaron 3 muestra por cada uno de los bancos de materiales para
realizar dichos ensayos mencionados en tem 3 del apartado de Alcances
de este documento.
Los ensayos se realizaran nicamente en condiciones de laboratorio y no
de campo.
-
7/13/2019 Tesis
23/198
23Captulo 2: Marco Referencial
-
7/13/2019 Tesis
24/198
24Captulo 2: Marco Referencial
2.1 Marco Histrico.
2.1.1 Anlisis de los bancos de material en el departamento de San Miguel,
para la construccin de base en estructuras de pavimento.
Es una informacin bibliogrfica de la cual se pudo analizar para verificar valores
de canteras de agregados ptreos y trreos y realizar una comparacin objetiva, a
razn de, evaluar en el tiempo la variacin de las caractersticas fsicas de estos,
es una tesis que se encuentra en la Universidad de Oriente (UNIVO), formulada
por Flora Matilde Barahona Gonzlez, Suleyma Marisol Bentez Gmez y
Fernando Mauricio Caldern Manzano.
En esta se presentan solamente 3 bancos de material selecto y 2 canteras de
agregados ptreos que pueden ser analizadas en el tiempo debido a que solo
estas son las mismas que en esta investigacin se ha tomado a bien por estudiar.
Tambin se puede notar que esta fuente bibliogrfica solamente presenta
ubicaciones dentro del Departamento de San Miguel y datos que reflejan el uso de
estos materiales en uso exclusivo del diseo y construccin de bases encarreteras.
-
7/13/2019 Tesis
25/198
25Captulo 2: Marco Referencial
2.2 Marco Terico.
2.2.1 Generalidades.
La base para todo estudio de calidad de los agregados ptreos se encuentra en la
ingeniera de materiales y la mecnica de suelos, ya que de estas se desprende
las pruebas de laboratorio y el anlisis necesario para la comparacin de los
resultados en base a la normativa ASTM. Al realizar cualquier obra civil, es
necesario conocer las caractersticas fsicas de los agregados a utilizar tanto en el
concreto como para el material selecto, por lo tanto, es de suma importancia para
la correcta elaboracin de este trabajo de investigacin, citar cada una de las
principales caractersticas de los suelos, ya que por medio de estas se
determinaran las composiciones de los mismos y con esto poder comprobar
mediante los anlisis de laboratorio la calidad de los materiales ptreos.
Tambin se abordara la clasificacin de los suelos para establecer un correcto
orden en importancia que estos pueden tener a la hora de realizar una
construccin, ya sea tanto en la absorcin de agua que puede ocasionar
problemas de derrumbes y tambin en el aspecto econmico y ambiental quepueden ayudar a la conservacin del agua al momento de la construccin.
En este documento se desarrollaran las pruebas que comnmente en nuestro
medio se realizan a los bancos de extraccin de materiales ptreos que pueden
ser explotados para la construccin.
Al mismo tiempo se definir tericamente las tcnicas ms comunes para la
obtencin de muestras de campo para poder ser analizadas bajo condiciones de
laboratorio.
2.2.2 Importancia de los suelos en la ingeniera civil
En la prctica, el ingeniero civil afronta una gran cantidad de problemas
relacionados con los tipos de suelos con los cuales tratara, desde el tipo de
-
7/13/2019 Tesis
26/198
26Captulo 2: Marco Referencial
fundacin ya que el suelo es lo que soporta toda la superestructura de cualquier
construccin, y si este no cumple con lo necesario la estructura sufrir daos
como agrietamientos, hundimientos y otros que vendran a reducir la vida til que
se estima para cada proyecto.
Aunque el suelo no es solamente utilizado para la conformacin de la base de una
obra ingenieril tambin proporciona, a partir de un banco de extraccin, los
materiales ptreos necesarios para una construccin como lo son los agregados
para el concreto y el material selecto, pero, no es de olvidar que los usos que se le
da a los suelos hoy en da es en gran medida a partir de aos de investigaciones.
No esta dems decir la gran importancia que juegan los suelos en el rea de la
construccin, es por eso que asociaciones como la American Society for Testing
Materials (ASTM) o Sociedad Americana para las Pruebas en Materiales,handesarrollado mtodos para determinar y estandarizar las propiedades fsicas y
mecnicas de estos con las cuales puedan obtener un mayor provecho.
2.2.3 Origen de los Suelos.
Los depsitos de suelos naturales se clasifican de una manera amplia como
suelos residuales o suelos transportados.
Los suelos residuales se han formado completamente por meteorizacin in situ yhan permanecido en su posicin original. Esto ha ocurrido en su mayor parte en
las regiones tropicales y en otras zonas que no han sido sometidas a las
glaciaciones.
Los suelos transportados, han sido desplazados de su posicin original y
depositados en otro sitio; los principales agentes de transporte son el agua, el
hielo y el viento. El tamao y la forma de las partculas en un depsito de suelo
transportado con frecuencia estn determinados por el agente de transporte y el
modo como se forman los depsitos.
2.2.3.1. Procesos de meteorizacin.
-
7/13/2019 Tesis
27/198
27Captulo 2: Marco Referencial
La destruccin gradual de las masas de roca slida durante largos periodos es
atribuible a dos procesos principales: meteorizacin fsica y meteorizacin
qumica.
Meteorizacin fsica.
Se denomina as al proceso de fragmentacin fsica o desintegracin de la masa
de roca.
La fracturacin inicial de la roca puede ser el resultado de esfuerzos inducidos por
factores tales como la retraccin debida al enfriamiento, la liberacin de esfuerzo
despus de la remocin de una capa de material ms superficial, o el plegamiento
y las fallas.Una vez la masa rocosa se ha fracturado, se incrementa su vulnerabilidad.
Meteorizacin qumica.
Se denomina as al proceso de descomposicin qumica de algunos o todos los
minerales que constituyen la masa rocosa.
2.2.3.2. Naturaleza de los depsitos de suelo.
El comportamiento ingenieril de un depsito de suelo depende fundamentalmente
de las fuerzas que actan en las reas de contacto entre las partculas
individuales. Estas fuerzas son mayormente parte de las fuerzas gravitacionales
relacionadas con la masa y, por tanto, con el volumen de las partculas, y las
fuerzas superficiales derivadas de la actividad electroqumica en la superficie de
las partculas.
Tamao de las partculas (mm)
Descripcin
de las
partculas
Normas
britnicas AASTHO ASTM Unificado
Grava 60-2 75-2 >2 75-4.5
Arena 2-0.06 2-0.05 2-0.075 4.75-0.075
-
7/13/2019 Tesis
28/198
28Captulo 2: Marco Referencial
Limo 0.06-0.002 0.05-0.002 0.075-0.005
-
7/13/2019 Tesis
29/198
29Captulo 2: Marco Referencial
La gravedad especifica de las partculas de suelo, denotada como GS, es una
propiedad fundamental necesaria para la definicin de algunas propiedades fsicas
delos suelos. Esta se define como:
El valor GS depende de la composicin mineralgica de las partculas que
constituyen el suelo; algunos valores tpicos se dan en la tabla 2.
Tipos de suelo GS
Grava, arena y limo 2.65
Arcilla inorgnica 2.70
Arcilla orgnica 2.60Turba amorfa 2.00
Turba fibrosa 1.50
Tabla 2: Valores tpicos de la gravedad especifica de las partculas4
Relacin de vacos y porosidad.
Suelos Granulares.
Los rasgos de valores de relacin de vacos y porosidad que se encuentran
comnmente en los suelos granulares dependen de la organizacin de las
partculas en el esqueleto del suelo. Las condiciones extremas pueden ilustrarse
considerando un suelo ideal con partculas esfricas de tamao uniforme.
El estado ms suelto (correspondiente al mximo volumen de vacos) se obtiene
cuando las esferas estn ordenadas en un arreglo cubico con seis puntos de
contacto por esfera, como se muestra en la figura 1. Al hacer el clculo se obtiene
lo siguiente:Mximo e = 0.91, mximo n = 47.6%
4Berry, P. L., & Reid, D. (1993). Mecanica de Suelos(Primera Traduccin ed.). Mexico DF: McGRAW-HILL
Interamericana, S.A.
-
7/13/2019 Tesis
30/198
30Captulo 2: Marco Referencial
El estado ms denso (correspondiente al mismo volumen de vacos) se obtiene
cuando las esferas estn ordenadas en un arreglo rmbico con doce puntos de
contacto por esfera, como se muestra en la figura 2. Al hacer el mismo clculo se
obtiene lo siguiente:
Mnimo e=0.35, mnimo n=26%
Los valores extremos que se obtienen en la prctica para suelos granulares se
encuentran notablemente limitados por los valores tericos. Los rangos tpicos son
los siguientes:
Arenas bien gradadas e= 0.430.67, n= 3040%
Arenas de tamao uniforme e= 0.51- 0.85, n= 3446%
Los suelos bien gradados pueden llegar a un arreglo ms denso o a una menorrelacin de vacos que los suelos uniformes, esto sucede porque las partculas
ms finas pueden ocupar los vacos que se encuentran entre las partculas ms
gruesas.
Es claro que el conocimiento de la relacin de vacos de un suelo en su estado
natural no proporciona en s misma una informacin suficiente para establecer si el
suelo se encuentra en su estado suelto o denso. Esta informacin puede
obtenerse solo si la relacin e de vacos in situ se compara con la relacin vacos
mxima y mnima emax y emin, que puedan obtenerse con ese suelo. Tal
comparacin puede expresarse numricamente en trminos de la densidad
relativa Drdel depsito de suelo.
Valores bajos de densidad relativa indican que el suelo natural se encuentra en
estado suelto.
En tanto que los valores altos indican que el suelo natural se encuentra en estado
denso.
La densidad relativa se conoce tambin como ndice de densidad I D.
-
7/13/2019 Tesis
31/198
31Captulo 2: Marco Referencial
La mxima relacin de vacos se obtiene en laboratorio vertiendo en un molde
estndar desde una altura fija una muestra secada en el horno. Otra alternativa
consiste en colocar aproximadamente 1kg desuelo seco en una probeta de 21, la
cual se tapa, se agita unas pocas veces y se invierte. Luego se inclina
rpidamente la probeta y se endereza de nuevo, la arena adquiere as un estado
que puede suponerse como el ms suelto.
Ilustracin 1: Suelo granular ideal de partculas esfricas: a) arreglo cbico, b) arreglo rmbico5
Suelos cohesivos.
Estos suelos generalmente poseen una proporcin de vacos mucho ms alta que
la que es posible en suelos granulares. Esto se debe a la actividad electroqumica
asociada con las partculas de mineral de arcilla. Los valores tpicos de la relacin
de vacos y de la porosidad estn en el siguiente rango:
e= 0.555, n= 3583%
5Berry, P. L., & Reid, D. (1993). Mecanica de Suelos(Primera Traduccin ed.). Mexico DF: McGRAW-HILL
Interamericana, S.A.
-
7/13/2019 Tesis
32/198
32Captulo 2: Marco Referencial
Los depsitos de arcilla recin formados por lo general son muy compresibles. Sin
embargo, son menos compresibles en la naturaleza cuando han sido pre
consolidados por glaciacin o por erosin.
Turba.
Se caracteriza por tener un alto contenido de materia orgnica y una gran
capacidad para retener y almacenar agua; los valores de la relacin de vacos a
menudo estn en el rango de 10 15. Por tanto, en un depsito tpico de turba
que tenga 3m de espesor, podra haber menos de 300mm de materia slida. En
consecuencia, la turba es un material muy compresible y los depsitos
superficiales podran experimentar deformacin del orden del 50% o ms si es
sometido a la accin de una carga equivalente a un metro de suelo de relleno. 6
Contenido de humedad, grado de saturacin y contenido de aire.
Contenido de humedad.
Esta propiedad fsica del suelo es de gran utilidad en la construccin civil y se
obtiene de una manera sencilla, pues el comportamiento y la resistencia de los
sueles en la construccin estn regidos, por la cantidad de agua que contienen. Elcontenido de humedad de un suelo es la relacin del cociente del peso de las
partculas slidas y el peso del agua que guarda, esto se expresa en trminos de
porcentaje.7
Grado de saturacin.
La proporcin de vacos ocupada por el agua se expresa en trminos del grado de
saturacin, Sr, que se define de la manera siguiente:
6Berry, P. L., & Reid, D. (1993). Ibit
7Grupo ArqHys. (25 de Abril de 2013). www.arqhys.com. Obtenido de
http://www.arqhys.com/construcciones/suelos-humedad.html
-
7/13/2019 Tesis
33/198
33Captulo 2: Marco Referencial
Contenido de aire.
Expresa la proporcin de aire presente en un elemento de suelo; su definicin es
la siguiente:
Densidad.
La densidad aparente, , de un elemento de suelo de define fundamentalmente
como la masa por unidad de volumen.
Peso Unitario.
Puede utilizarse como alternativa al uso de la densidad. Este se define
fundamentalmente como el peso por unidad de volumen y puede obtenerse
multiplicando la densidad por la aceleracin de la gravedad g.8
2.2.5. El Ensayo de CBR.
Recibe el nombre de CBR, por las iniciales de California Bearing Ratio (Valor de
Soporte de California). Fue propuesto por Stanton y Portes, de la Divisin de
Obras Pblicas del Estado de California, en 1929, y ha alcanzado una gran
difusin en el mundo, pues, es la base de un procedimiento para dimensionar los
espesores de los pavimentos flexibles.
El ensayo es en realidad una prueba de punzonamiento que se realiza sobre un
suelo compactado al Prctor exigible en una obra.
8Berry, P. L., & Reid, D. (1993). Ob cit
-
7/13/2019 Tesis
34/198
34Captulo 2: Marco Referencial
No siempre se dispone del aparato de CBR, y siendo adems un ensayo de cierto
coste, en los caminos rurales pueden ser de aplicacin los procedimientos de
Peltier y de Trocchi para determinar el valor de soporte de los suelos, que se
basan en ensayos ms comunes y econmicos, y que, por otra parte, son siempre
precisos a la hora de proyectar o ejecutar un camino.
2.2.5.1. Mtodo de Peltier.
Este mtodo de calcular el valor de soporte de un suelo se debe al ingeniero
francs Peltier, del laboratorio Ponts et Chausses de Francia. Establece lo que
llama el valor de soporte (facteur de portance) por la expresin,
Para que el procedimiento sea vlido, el valor de F tiene que ser menor de 20. El
valor de F as determinado est muy prximo al CBR, salvo en los suelos muy
plsticos, en los que debido a la gran impermeabilidad de las arcillas que los
forman, la saturacin de las muestras no es total, desfigurndose algo el CBR
obtenido, por lo que Fser ms real.
El mtodo establece correcciones en funcin de la importancia de la fraccin que
pasa por el tamiz nmero 40, que es, precisamente la que se utiliza para
determinar los LL e IP.
Si llamamos
Y c al tanto por ciento que pasa por el tamiz nmero 40, el valor de soporte
corregido, F,ser:
-
7/13/2019 Tesis
35/198
35Captulo 2: Marco Referencial
Para c 25%
Para 75% > c > 25%
Para c 75%
Estas correcciones tienden a elevar el valor de F si disminuye el de c, la cantidad
que pasa por el tamiz nmero 40, es decir que penalizan el CBR en los suelos con
mucho finos, lo cual es lgico.
2.2.5.2. Mtodo de Trocchi.
Debido al ingeniero italiano Giorgio Trocchi, utiliza ms caractersticas del suelo
que el de Peltier, pues tiene en cuenta, adems de IP y LL, el ndice de grupo IG,
y la densidad seca mxima, D, Prctor normal (PN). Segn Trocchi:
Evidentemente, este mtodo tiene sus limitaciones: en efecto, si tomamos un
suelo en magnficas condiciones geotcnicas como el que tuviese IP = 0, D = 2.10
e IG = 0,como sucedera en un A-1-a, nos encontraramos con un valor de CBR =
32, cuando es lo cierto que tal suelo lo tendra muchsimo ms elevado.
Este procedimiento de clculo de CBR solo es vlido para suelos plsticos, para
los que se obtengan valores menores o iguales a 20.9
9Dal-R Tenorio, R. (2001). Caminos Rurals Proyecto y Construccin.Madrid: Mundi-Prensa Libros.
-
7/13/2019 Tesis
36/198
36Captulo 2: Marco Referencial
2.2.6. Flujo de Agua en Suelos.
Las bases para un anlisis racional de los problemas prcticos que comporta la
infiltracin del agua a travs de los suelos fueron establecidos por Darcy y que
datan apenas de algo ms de un siglo. Posteriormente a Darcy, el siguiente paso
fundamental en el avance del conocimiento fue dado alrededor de 1880 por Philip
Forchheimer (Ingeniero e hidrlogo austriaco, naci en Viena en 1852 y muerto en
la misma ciudad, que destaco por sus magnficos estudios sobre la hidrologa
subterrnea, basndose en la aplicacin de tcnicas fsicas y matemticas para
estudiar el desplazamiento del agua por el subsuelo)10. Quien demostr que la
funcin de la carga hidrulica que gobierna un flujo en un medio poroso es una
funcin armnica. El propio Forchheimer desarrollo a principio del siglo 20 las
bases para el mtodo grafico hoy se conoce con el nombre de Mtodo de Redes
de Flujo, que sigue siendo el arma ms sencilla y poderosa de que el ingeniero
dispone para la resolucin practica de los problemas diarios que involucre el flujo
de agua en los suelos. El mtodo fue popularizado a partir de 1937 para los
problemas de proyecto por A. Casagrande.11 Inventor de la Cuchara Casagrande
para encontrar el lmite lquido.12
2.2.6.1. Plasticidad.
Se denomina plasticidad a la propiedad que presentan algunos suelos de
modificar su consistencia (o dicho de otra forma, su resistencia al corte) en funcin
de la humedad.
Existe una correspondencia entre la plasticidad de un suelo y su cohesin. La
plasticidad es una propiedad exclusiva de los suelos finos (arcillas y limos), siendo
producto de las relaciones electroqumicas que se establecen entre las superficies
10Rodrguez, J. M. (25 de Marzo de 2013). MCN Biografias. Obtenido de www.mcnbiografias.com/app-
bio/do/show?key=forchheimer-philipp11
Juarez Badillo, E., & Rico Rodriguez, A. (2001). Mecanica de Suelos, Tomo 3: Flujo de Agua en Suelos
(Vigesima Reimpresion ed.). Mexico DF: Editorial Limusa, S.A. de C.V.12
Fundacion Wikimedia Inc. (25 de Abril de 2013). Wikipedia. Obtenido de
http://es.m.wikipedia.org/wiki/Arthur_Casagrande
-
7/13/2019 Tesis
37/198
37Captulo 2: Marco Referencial
de los elementos que forman el agregado que compone el suelo (partculas
elementales de limo o arcilla). Los suelos granulares, formados exclusivamente
por elementos de granulometra gruesa (arena, gravilla, grava o cantos) no
presentan plasticidad.
2.2.6.2. Lmites de Atterberg.
Albert Mauritz Atterberg defini para el uso en agronoma cuatro estados en los
que puede encontrarse un suelo plstico en funcin de su consistencia, que vara
segn la humedad: slido, semislido, plstico y lquido. Un suelo plstico seco se
encuentra en estado slido; al incrementar su humedad vara de forma gradual su
consistencia hasta llegar al estado lquido. Los umbrales de humedad que separan
cada uno de los estados son denominados lmites de Atterberg.
Ilustracin 2: Estados de los suelos.13
La aplicacin ingenieril de los conceptos de Atterberg se debe a Arthur
Casagrande, quien normaliz una metodologa de laboratorio para determinar la
humedad a la cual un suelo se encuentra en la frontera entre dos estados de
consistencia.
Lmite Lquido.
13 Geosuport.com. (25 de Abril de 2013). Estudios Geotecnicos. Obtenido de
http://www.estudiosgeotecnicos.info/index.php/descriptores-geotecnicos-5-plasticidad-limites-de-
atterberg-y-consistencia/
-
7/13/2019 Tesis
38/198
38Captulo 2: Marco Referencial
Conceptualmente el lmite lquido (wL) corresponde a la humedad por encima de
la cual la resistencia al corte de un suelo es nula (propia de un lquido) y se
determina mediante un ensayo que relaciona este umbral de humedad con un
cierto nmero de golpes que es necesario dar a un dispositivo en forma de
cuchara para que dos porciones de suelo separadas por un surco se unan en una
longitud preestablecida (en el procedimiento original media pulgada; en pases que
adoptan el sistema mtrico se toman 12 mm); comnmente a este test se le
denomina como ensayo de la cuchara de Casagrande.
Ilustracin 3: Cuchara de Casagrande.14
14Diseo propio.
-
7/13/2019 Tesis
39/198
39Captulo 2: Marco Referencial
Ilustracin 4: Desplazamiento de la muestra de suelo y cierre del surco en la cuchara de
Casagrande15
Lmite Plstico.
El lmite plstico (wP) corresponde al umbral de humedad de un suelo por encima
del cual el material muestra una deformacin de tipo plstica en relacin a las
tensiones aplicadas, y empricamente se relaciona con la humedad por debajo de
la cual resulta imposible moldear un cilindro de 3 mm de dimetro (en el
procedimiento original se consideraba un dimetro de una dcima de pulgada.)
Ilustracin 5: Determinacin del lmite plstico16
Lmite de Retraccin.
15 Geosuport.com. (25 de Abril de 2013). Estudios Geotecnicos. Obtenido de
http://www.estudiosgeotecnicos.info/index.php/descriptores-geotecnicos-5-plasticidad-limites-de-
atterberg-y-consistencia/16
Diseo propio.
-
7/13/2019 Tesis
40/198
40Captulo 2: Marco Referencial
El lmite de retraccin (wS), denominado tambin de contraccin en la literatura
tcnica hispanoamericana, se define como la humedad por debajo de la cual el
suelo deja de presentar una disminucin de volumen pareja a la disminucin de la
humedad (proceso de retraccin); por debajo de dicho umbral se entiende que
parte de los poros del suelo se encuentran ya ocupados por aire, por lo que se
asume que el lmite de retraccin corresponde con la humedad de saturacin de
una arcilla (que al contrario de lo que ocurre en un suelo granular, no equivale al
mximo contenido en agua que pueda presentar el suelo.)
Ilustracin 6: Cambio de volumen asociado a la variacin de humedad en arcillas17
Cuanto mayor sea el rango de humedad entre los diferentes lmites de plasticidad,
mayor cantidad de agua podr asumir un suelo sin variar su estado deconsistencia, entendindose por este comportamiento el concepto cualitativo de
plasticidad; la diferencia entre el valor de humedad correspondiente al lmite
17 Geosuport.com. (25 de Abril de 2013). Estudios Geotecnicos. Obtenido de
http://www.estudiosgeotecnicos.info/index.php/descriptores-geotecnicos-5-plasticidad-limites-de-
atterberg-y-consistencia/
-
7/13/2019 Tesis
41/198
41Captulo 2: Marco Referencial
lquido y al lmite plstico se define como ndice de plasticidad (Ip), siendo pues
ms plstico pues un suelo cuanto mayor sea este ndice.
Ip = wLwP
2.2.6.3. Consistencia e ndice de Fluidez.
Una arcilla muy seca presenta una consistencia dura, y un aspecto en forma de
terrn. Esa misma arcilla muy hmeda muestra en cambio una consistencia muy
blanda: resulta obvio que la consistencia de la arcilla disminuye al aumentar la
humedad. Con el fin de cuantificar el grado de consistencia se emplea un ndice
de fluidez (IL) que da idea de la relacin entre la humedad del suelo en el intervalode plasticidad:
Valores de IL negativos indican una arcilla de consistencia slida. Si 0 < IL < 1 la
arcilla presenta una consistencia plstica, mientras que para IL > 1 la arcilla
muestra una consistencia lquida.18
2.2.7. Clasificacin de los suelos.
Un Sistema de Clasificacin de los Suelos es una agrupacin de stos con
caractersticas semejantes. El propsito es estimar en forma fcil las propiedades
de un suelo por comparacin con otros del mismo tipo, cuyas caractersticas se
conocen.
2.2.7.1. Clasificacin de los suelos por su ndice de plasticidad.
18Geosuport.com. (25 de Abril de 2013). Estudios Geotecnicos. Obtenido de
http://www.estudiosgeotecnicos.info/index.php/descriptores-geotecnicos-5-plasticidad-limites-de-
atterberg-y-consistencia/
-
7/13/2019 Tesis
42/198
42Captulo 2: Marco Referencial
La clasificacin de los suelos finos segn su plasticidad tiene en consideracin los
valores del lmite lquido y del ndice de plasticidad. El valor del lmite lquido wL =
50 se considera como umbral que distingue los suelos de alta y media plasticidad,
y el de wL = 30 distingue entre suelos de plasticidad media y baja; una
clasificacin ms habitual y simplificada considera los suelos de plasticidad media
y baja en un nico grupo de suelos de baja plasticidad.
Representando la pareja de valores (wL, Ip) por un punto en un grfico de
coordenadas, situando en abscisas wL y en ordenadas Ip, es posible clasificar el
suelo en uno de los grupos definidos por A. Casagrande, segn muestra la
siguiente figura.
Ilustracin 7: Grfico de Casagrande.19
En el grfico hay dos lneas rectas principales que separan cuatro regiones. Una
lnea es vertical y corresponde a wL = 50 (delimita los suelos de plasticidad alta o
baja). La otra es una diagonal, la llamada lnea A, que delimita las arcillas (porencima de la lnea) y los limos (por debajo de la misma) y tiene por ecuacin:
Ip = 0,73 (wL 20)
19 Geosuport.com. (25 de Abril de 2013). Estudios Geotecnicos. Obtenido de
http://www.estudiosgeotecnicos.info/index.php/descriptores-geotecnicos-5-plasticidad-limites-de-
atterberg-y-consistencia/
-
7/13/2019 Tesis
43/198
43Captulo 2: Marco Referencial
Las clases de suelos definidas en funcin del grafico de Casagrande son:
Arcilla inorgnica de baja plasticidad (CL).
Arcilla inorgnica de alta plasticidad (CH).
Limo inorgnico de baja plasticidad (ML).
Suelo con materia orgnica coloidal y baja plasticidad (OL).
Limo orgnico de alta plasticidad (MH).
Suelo con materia orgnica coloidal y alta plasticidad (OH).
2.2.7.2. Sistema Unificado de Clasificacin de Suelos (SUCS).
El sistema de clasificacin de suelos que ms usan los ingenieros especialistas en
cimentaciones en Norte Amrica, en la actualidad fue elaborado por ArthurCasagrande para el Cuerpo de Ingenieros del Ejrcito de los E.U. Primero se le
llam sistema de clasificacin para aeropistas (CA), y su objeto original era servir
de ayuda en el proyecto y construccin de las aeropistas militares durante la
Segunda Guerra Mundial. Despus de la guerra fue adoptado con pequeas
modificaciones por el Cuerpo de Ingenieros y por el Bureau of Reclamation de los
E. U. con el nombre de sistema Unificado. En 1969, el sistema Unificado fue
adoptado por la American Society for Testing and Materials como mtodo estndar
de clasificacin de suelos para obras de ingeniera, ASTM D-2487,
De acuerdo con el sistema Unificado, los suelos de grano grueso se dividen en:
1. Grava y suelos gravosos; smbolo G.
2. Arenas y suelos arenosos; smbolo S.
Las gravas y las arenas se dividen separadamente en cuatro grupos:
a. Bien graduadas, material generalmente limpio; smbolo W.
b. Material bien graduado con excelente cementante arcilloso; smbolo C.
c. Mal graduadas, material relativamente limpio; smbolo P.
d. Materiales gruesos con finos, no comprendidos en los grupos anteriores;
smbolo M.
-
7/13/2019 Tesis
44/198
44Captulo 2: Marco Referencial
Los suelos finos se dividen en tres grupos:
1. Suelos limosos inorgnicos y suelos arenosos muy finos; smbolo M.
2. Arcillas inorgnicas; smbolo C.
3. Limos y arcillas orgnicos; smbolo o.
Cada uno de estos tres grupos de suelos finos se subdivide de acuerdo al lmite
lquido en:
a. Suelos finos con limite lquido de 50 o menos; es decir, de baja a mediana
compresibilidad; smbolo L.
b. Suelos finos con limite lquido mayor que 50; es decir, de elevada
compresibilidad; smbolo H.Suelos con elevada proporcin de materia orgnica, usualmente fibrosos, como la
turba y los fangos de muy alta compresibilidad, no se subdividen y se colocan en
un grupo; su smbolo es Pt, basndose en la clasificacin a simple vista. Las
caractersticas correspondientes a los diferentes grupos se dan en la tabla.20
20edd.hg. (27 de Abril de 2013). Blog del Ingeniero Civil. Obtenido de
http://civildocs.blogspot.com/2011/05/sistema-de-clasificacion-de-suelos_2161.html
-
7/13/2019 Tesis
45/198
45Captulo 2: Marco Referencial
Tabla 3: Sistema Unificado de Clasificacin de Suelos bajo el punto de Vista de la Ingeniera,
Norma ASTM D-2487.
2.2.7.3. Clasificacin Granulomtrica.El suelo est constituido por partculas de muy diferente tamao. Conocer esta
granulometra es esencial para cualquier estudio del suelo. Para clasificar a los
constituyentes del suelo segn su tamao de partcula se han establecido muchas
clasificaciones granulomtricas. Bsicamente todas aceptan los trminos de
grava, arena, limo y arcilla, pero difieren en los valores de los lmites establecidos
-
7/13/2019 Tesis
46/198
46Captulo 2: Marco Referencial
para definir cada clase. De todas estas escalas granulomtricas, son la de
Atterberg o Internacional (llamada as por haber sido aceptada por la Sociedad
Internacional de la Ciencia del Suelo) y la americana del USDA (Departamento de
Agricultura de los Estados Unidos) las ms ampliamente utilizadas. Ambas
clasificaciones se reproducen en la siguiente figura.
Ilustracin 8: Clasificacin Granulomtrica Internacional - USDA
El trmino textura se usa para representar la composicin granulomtrica del
suelo. Cada termino textural corresponde con una determinada composicin
cuantitativa de arena, limo y arcilla. En los trminos de textura se prescinde de los
contenidos en gravas; se refieren a la fraccin del suelo que se estudia en el
laboratorio de anlisis de suelos y que se conoce como tierra fina. Por ejemplo, un
suelo que contiene un 25% de arena, 25% de limo y 50% de arcilla se dice quetiene una textura arcillosa. Los trminos texturales se definen de una manera
grfica en un diagrama triangular que representa los valores de las tres
fracciones.21
21Departamento de Edafologa y Qumica Agrcola, Universidad de Granada. Espaa. (26 de Julio de 2013).
Edafologia. Obtenido de http://edafologia.ugr.es/introeda/tema04/text.htm
-
7/13/2019 Tesis
47/198
47Captulo 2: Marco Referencial
Ilustracin 9: Clasificacin Granulomtrica.22
2.2.8. Agregados.Material granular, el cual puede ser arena, grava, piedra triturada o escoria,
empleado con un medio cementante para formar concreto o mortero hidrulico.23
2.2.8.1. Agregado Grueso.
Se consideran como gravas los fragmentos de roca con un dimetro inferior a 15
cm., tanto artificiales como las que se encuentran en la naturaleza. Para obtener
gravas en grandes cantidades hay que extraer las rocas de la cantera y trocearla
mediante maquinas trituradoras.
22 Departamento de Edafologa y Qumica Agrcola, Universidad de Granada. Espaa. (26 de Julio de 2013).
Edafologia. Obtenido de http://edafologia.ugr.es/introeda/tema04/text.htm23
Alatorre Gonzalez, J., & Uribe Afif, R. (26 de Julio de 2013). Instituto Mexicano del Cemento y del Concreto .
Obtenido de http://imcyc.com/revista/1998/junio/adregados.htm
-
7/13/2019 Tesis
48/198
48Captulo 2: Marco Referencial
Se consideran gravas, los ridos que quedan retenidos en el tamiz de mallas de 5
mm.
2.2.8.2. Agregado Fino.
La arena o rido fino es el material que resulta de la desintegracin de las rocas,
obtenido a partir de la trituracin de las mismas y siempre con un tamao: inferior
a los 5 mm. De dimetro. Para su uso se clasifican segn su tamao:
Arena fina
Arena media
Arena gruesa.
Tambin se pueden clasificar por su procedencia:
Arena de rio.
Arena de mar.Arena de mina
Arena Virgen
Arena de Cantera.24
2.2.8.3. Agregados de Alta Densidad.
Agregado de alta densidad, que puede ser barita, magnetita, limonita, ilmenita,
hierro o acero. Por ejemplo: Los concretos que se emplean para forrar reactores
nucleares
2.2.8.4. Agregados de Baja Densidad.
Agregado de baja densidad utilizado para producir concreto ligero. Incluye: pmez,
escoria volcnica, tobas, diatomita, arcilla sinttica o expandida, lutita, pizarra,
lutitas diatomaceas, perlita, vermiculita y productos de combustin de carbn.25
2.2.8.5. Sitios de extraccin.
24Asensio Cerver, F. (s.f.). Biblioteca Atrium de la Construccin.Barcelona: Ediciones Atrium S.A.
25Alatorre Gonzalez, J., & Uribe Afif, R. (26 de Julio de 2013). Instituto Mexicano del Cemento y del Concreto .
Obtenido de http://imcyc.com/revista/1998/junio/adregados.htm
-
7/13/2019 Tesis
49/198
49Captulo 2: Marco Referencial
Los agregados se extraen de los subsuelos. La toma de muestras de los ridos
vara segn la fuente de suministro que se trate, ya sea de:
Canteras: Aquellos depsitos de rocas en forma consolidada, con volumen y
caractersticas fsicas y qumicas suficientes para justificar la extraccin y uso en
la elaboracin de agregados.
Depsitos Sueltos: Que fueron formados por accin elica, glaciar o hidrolgica y
se encuentran localizados en las faldas de las montaas, en lechos secos de ros,
y en antiguos valles o canales submarinos. Estos depsitos tienen la ventaja de
que sus minerales se pueden extraer ms fcilmente.
De ros o lagunas: Representan fuentes de agregado procesado naturalmente por
el flujo y las corrientes de agua, y poseen una gran variedad de minerales,
provenientes de todos los sitios por donde pasa el curso del ro.
2.2.8.6. Tipos de Rocas para Agregados.
Las rocas gneas tienen generalmente el potencial para proveer de una adecuada
friccin entre los elementos del concreto. Sin embargo cada fuente de agregado
debe ser analizada por mritos propios, ya que minerales suaves pueden ser
abundantes en algunas rocas de sta clase. El agregado ideal debe estar
compuesto de un mineral muy duro.
2.2.8.7. Materiales Perjudiciales.
Dentro de las sustancias perjudiciales que pueden estar presentes en los
agregados, se incluyen las impurezas orgnicas, limo, arcilla, esquistos, xido de
hierro, carbn mineral, lignito y algunas partculas suaves y ligeras.
Adems ciertas rocas y minerales tales como algunos horstenos, cuarzo
deformado y ciertas calizas dolomticas son reactivas con los lcalis.
El yeso y la anhidrita pueden provocar ataque de sulfatos.
Algunos agregados como ciertos esquistos producirn erupciones al expandirse,
simplemente por haber absorbido agua o por congelamiento del agua presente.
La mayora de las especificaciones limitan las cantidades permisibles de stas
sustancias en los agregados.
-
7/13/2019 Tesis
50/198
50Captulo 2: Marco Referencial
La historia del comportamiento de un agregado debe ser un factor determinante al
fijar los lmites de sustancias nocivas.
En la siguiente tabla se enlistan los mtodos de prueba de la ASTM para detectar
cualitativamente y cuantitativamente tales sustancias:26
Tabla 4: Sustancias dainas para los agregados ptreos.27
2.3. Marco Normativo.
2.3.1. Ley de Minera28
26Kosmatka, S. H., & Panarese, W. C. (1992). Diseo y control de mezclas de concreto.Mexico D.F.: Instituto
mexicano del cemento y del concreto, A.C.27
Kosmatka, S. H., & Panarese, W. C. (1992). Diseo y control de mezclas de concreto.Mexico D.F.: Instituto
mexicano del cemento y del concreto, A.C.
Sustancias Efecto en el Concreto Designacin
Impurezas orgnicas Afectan el fraguado y el endurecimiento ASTM C40
Material ms fino
que la malla No. 200
Afectan la adherencia y la cantidad de agua
requerida
ASTM C87
Carbn, lignito y
otros materiales de
peso ligero
Durabilidad, pueden causar manchas y
erupciones
ASTM C117
Partculas suaves Afectan la durabilidad ASTM C123
Terrones de arcilla y
partculas
desmenuzables
Afectan la trabajabilidad y durabilidad,
pueden provocar erupciones
ASTM C142
Horsteno de
densidad relativa
menor a 2.4
Afectan la durabilidad y pueden causar
erupciones
ASTM C123
Agregados reactivos
con los lcalis
Expansin anormal, agrietamientos en
forma de mapas, erupciones
ASTM C227
-
7/13/2019 Tesis
51/198
51Captulo 2: Marco Referencial
Objeto de la ley
Art. 1.-La ley de minera tiene por objeto regular los aspectos relacionados
con La exploracin, explotacin, procesamiento y comercializacin de los recursos
Naturales no renovables existentes en el suelo y subsuelo del territorio de la
Repblica; excepto los hidrocarburos en estado lquido o gaseoso que se regulan
en leyes especiales, as como la extraccin de material ptreo de ros, playas y
lagunas que se regular de acuerdo a la normativa ambiental existente; y la
extraccin de sal obtenida por procesos de evaporacin de aguas marinas la cual
se encuentra regulada en el reglamento para el establecimiento de salineras y
explotaciones con fines de acuicultura de los bosques salados.
Propiedad de los yacimientos
Art. 2.-Son bienes del Estado, todos los yacimientos minerales que existen
en el subsuelo del territorio de la Repblica, cuales quiera que sea su origen,
forma y estado fsico; as como los de su plataforma Continental y su territorio
Insular, en la forma establecida en las leyes o en los Convenios Internacionales
ratificados por l; su dominio sobre los mismos es inalienable e imprescriptible.
Para los efectos de esta ley, los yacimientos minerales se clasifican en metlicos y
no metlicos, los primeros podrn ser llamados minas y los segundos canteras.(1)
Recursos naturales no renovables
Art. 3.- Para la exploracin y explotacin de minas y canteras, el Estado
podr otorgar Licencias o Concesiones, siempre que se cumpla con lo dispuesto
en esta Ley y su Reglamento.
Fases de la actividad minera
Art. 12.-Para los efectos de esta Ley, las fases de la Actividad Minera son:
28Asamblea Legislativa de El Salvador. (2012). Ley de Mineria.San Salvador: Imprenta Nacional de El
Salvador.
-
7/13/2019 Tesis
52/198
52Captulo 2: Marco Referencial
a) Exploracin;
b) Explotacin;
c) Procesamiento; y
d) Comercializacin.
Autorizacin de derechos mineros
Art. 13.-las licencias de exploracin de minas y de operacin de plantas de
procesamiento de minerales, las emitir la direccin por medio de resoluciones;
las concesiones para la explotacin de minas y canteras sern otorgadas
mediante acuerdo del ministerio, seguido de la suscripcin de un contrato en la
forma prevista en esta ley y su reglamento.
La concesin que se otorgue para la explotacin de minas o canteras comprende
el derecho del titular para procesar y comercializar los minerales extrados.
La direccin podr realizar directa o indirectamente actividades de exploracin
minera en reas libres y por medio de proyectos de cooperacin tcnica
internacional, para lo cual el ministerio declarar reas especiales mediante
acuerdo, previo dictamen de la direccin.
Las reas especiales de inters minero se declararn con el propsito de
contribuir a la investigacin y evaluacin tcnica de los yacimientos existentes en
ella y una vez conocido el potencial econmico del yacimiento, el ministerio podr
proceder a su licitacin, cuyo procedimiento quedar establecido en el reglamento
de esta ley.
Tambin podr la direccin conceder licencias para el aprovechamiento comercial
o industrial de sustancias minerales presentes en yacimientos de placeres,
escombreras o antiguos botaderos mineros. Estas licencias se otorgarn por
resolucin que contendrn las condiciones tcnicas de explotacin; dichas
-
7/13/2019 Tesis
53/198
53Captulo 2: Marco Referencial
licencias podrn ser renovadas siempre que se haya cumplido con las condiciones
establecidas en la licencia original. (1)
Art. 15.-El Ministerio podr declarar determinadas zonas del territorio nacional
como no compatibles con actividades mineras o de explotacin de canteras, por
las siguientes circunstancias:
a) Por razones de Soberana;
b) Por tratarse de zonas dedicadas exclusivamente a actividades forestales o
cualquier otra actividad de inters cultural o social; previa opinin de
Instituciones competentes;
c) Por proteccin ecolgica o ambiental;
d) Por encontrarse dentro del permetro urbano de ciudades o poblaciones,salvo que la
a) Direccin, lo autorice, previa opinin favorable de la Alcalda Municipal
correspondiente o de cualquier otra Institucin o Entidad que por ley deba
emitirla;
e) Zonas ocupadas por obras de servicio pblico, salvo que lo autoricen las
autoridades correspondientes; y
f) Por tratarse de reas de aguas subterrneas o superficiales para el
suministro de agua potable.
Proteccin del medio ambiente
Art. 17.- la exploracin y explotacin de minas y canteras, as como el
procesamiento de minerales deber realizarse de acuerdo a las exigencias de la
tcnica e ingeniera de minas, as como las normas estableci